JP2015111968A - 受電装置、受電制御方法、非接触給電システム、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
1.第1の実施の形態(給電方式に応じて目標電圧を制御する例)
1.1 構成
1.2 動作
1.3 効果
2.第2の実施の形態(給電方式に応じてレギュレータの変換動作の方式を切り替え制御する例)
2.1 レギュレータ210の第1の構成例
2.2 レギュレータ210の第2の構成例
2.3 レギュレータ210の第3の構成例
2.4 効果
3.第3の実施の形態(給電方式に応じて保護設定電圧を制御する例)
3.1 構成
3.2 効果
4.第4の実施の形態(給電方式に応じて回路構成(回路定数)を切り替え制御する例)
4.1 過電圧保護回路214を切り替え制御する構成例
4.2 通信部206を切り替え制御する構成例
4.3 効果
5.その他の実施の形態
[1.1 構成]
(給電システム4の全体構成)
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る給電システム4の全体構成例を表すものである。図2は、この給電システム4の回路構成の一例を表すものである。なお、本実施の形態に係る受電装置、受電制御方法、および電子機器は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。
図2に示したように、給電装置1は、AC/DCコンバータ102と、送電ドライバ103と、制御部104と、コンデンサ105および給電コイル106を有する給電部10と、通信部107とを備えている。
図2に示したように、電子機器2は、受電装置3と、受電装置3に接続された負荷204とを有している。受電装置3は、受電部20と、整流部203と、制御部205と、通信部206と、メモリ部207と、周波数検出部208と、方式判定部209と、レギュレータ210と、電圧測定部213とを備えている。受電部20は、受電コイル201と、コンデンサ202Aと、コンデンサ202Bとを有している。
このように、本実施の形態において、制御部205は、本開示における「目標電圧設定部」の一具体例に対応する。
本実施の形態に係る給電システム4では、図2に示したように受電装置3が周波数検出部208と通信部206とを有し、受電した電力の給電周波数または通信部206の通信結果に基づいて方式判定部209で給電装置1の給電方式を識別する。制御部205は、整流部203による整流後の電力の目標電圧を、方式判定部209によって識別された給電方式に応じた値に設定するための制御を行う。
図4は、給電方式に応じて目標電圧を制御するための制御処理の一例を示している。図4に示したように、給電装置1からの給電が開始(ステップS11)されると、受電装置3のIC(受電部20以降の回路)が起動する(ステップS12)。一般的にこのときの給電電力は、ICが起動するだけの最低限の電力であることが多い。回路が起動すると、方式判定部209が給電装置1の給電方式を識別する(ステップS13)。給電方式の識別は、周波数検出部208による給電周波数の検出結果、または通信部206の通信結果に基づいて行うことができる。
ワイヤレス給電における電力制御は、電力信号の周波数や電圧、デューティなどによる様々な制御が行われるが、ここでは一例として給電周波数によって電力を制御する例を説明する。
以上のように、本実施の形態によれば、受電側の整流後の電力の目標電圧を、識別された給電方式に応じた値に設定するようにしたので、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれにおいて受電コイル201を切り変えることなく給電をすることが可能となる。またそれぞれの方式に合わせて適切な目標電圧を設定するようにしたので、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれにおいて高効率かつ安全性の高い給電を各々の方式で実現可能となる。
本実施の形態では、給電方式に応じてレギュレータ210の変換動作の方式を切り替え制御する。図8〜図12は、本実施の形態におけるレギュレータ210の構成例を示している。なお、本実施の形態において、レギュレータ210の構成およびその制御動作に関する部分以外の構成および動作は、上記第1の実施の形態(図1〜図2,図4)と略同様であってもよい。
図8は、レギュレータ210の第1の構成例を示している。この第1の構成例では、DC−DCコンバータ211とLDO212とを直列に接続している。図8の例では、DC−DCコンバータ211の後段にLDO212を接続しているが、逆の接続順序でもよい。DC−DCコンバータ211とLDO212は、いずれか一方だけが作動するようにする。DC−DCコンバータ211およびLDO212のうち、停止した側は、入力信号をそのまま出力する。
図11は、レギュレータ210の第2の構成例を示している。この第2の構成例では、DC−DCコンバータ211とLDO212とを並列に接続している。DC−DCコンバータ211とLDO212とのいずれか一方だけが作動するように、制御部205が作動する側を制御する。
図12は、レギュレータ210の第3の構成例を示している。この第3の構成例では、DC−DCコンバータ211とLDO212とが、回路を共用化したものである。図12に示すように、レギュレータ210の入力端子210aと接地電位部との間には、2つのトランジスタQ1,Q2が接続されている。2つのトランジスタQ1,Q2は、制御部205によりオン・オフが制御される。両トランジスタQ1,Q2の接続点は、コイルL11を介してレギュレータ210の出力端子210bに接続されている。コイルL11と出力端子210bとの接続点には、平滑用のコンデンサC11の一端が接続されている。
以上のように、本実施の形態によれば、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれの方式に応じてレギュレータ210の変換動作の方式を切り替え制御するようにしたので、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれにおいて高効率かつ安全性の高い給電が実現可能となる。
[3.1 構成]
図13は、本実施の形態に係る給電システム4の回路構成の一例を表している。図14は、図13に示した給電システム4における過電圧保護回路214の一構成例を表している。本実施の形態では、図13に示したように受電装置3が過電圧保護回路214を備え、給電方式に応じて制御部205が過電圧保護回路214における過電圧保護設定電圧を制御する。なお、本実施の形態において、過電圧保護回路214の構成およびその制御動作に関する部分以外の構成および動作は、上記第1の実施の形態(図1〜図2,図4)と略同様であってもよい。また、本実施の形態と上記第2の実施の形態(図8〜図12)とを組み合わせた構成も可能である。
このように、本実施の形態において、制御部205は、本開示における「保護電圧設定部」の一具体例に対応する。
以上のように、本実施の形態によれば、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれの方式に合わせて保護設定電圧を適切に設定するようにしたので、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれにおいて高効率かつ安全性の高い給電が実現可能となる。
本構成例において、過電圧保護回路214の構成およびその制御動作に関する部分以外の構成および動作は、上記第1の実施の形態(図1〜図2,図4)と略同様であってもよい。また、本構成例において、過電圧保護回路214を含む給電システム4全体の基本構成は、図13と略同様であってもよい。また、本構成例と上記第2の実施の形態(図8〜図12)とを組み合わせた構成も可能である。
以上の説明では、過電圧保護回路214の回路構成(回路定数)を切り替え制御する構成例を示したが、通信部206を図15および図16に示した過電圧保護回路214と同様の構成とし、給電方式に応じて通信部206の回路構成(回路定数)を最適なものに切り替え制御するようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態によれば、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれの方式に合わせて過電圧保護回路214および通信部206の回路構成の少なくとも一方を切り替え制御するようにしたので、複数のワイヤレス給電方式のそれぞれにおいて高効率かつ安全性の高い給電が実現可能となる。
本開示による技術は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
(1)
給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える受電装置。
(2)
前記給電装置との間で通信を行う通信部と、
前記目標電圧に応じた電力で給電動作を行うよう指示する信号を前記通信部を介して前記給電装置に出力する制御部と
をさらに備えた上記(1)に記載の受電装置。
(3)
前記受電部によって受電された電力に基づいて給電周波数を検出する周波数検出部をさらに備え、
前記方式判定部は、前記周波数検出部によって検出された前記給電周波数に基づいて前記給電装置の給電方式を識別する
上記(1)または(2)に記載の受電装置。
(4)
給電方式を識別可能な情報を含む信号を前記給電装置から受信する通信部をさらに備え、
前記方式判定部は、前記通信部が受信した信号に基づいて前記給電装置の給電方式を識別する
上記(1)または(2)に記載の受電装置。
(5)
前記整流部によって整流された電力を所望の電圧の電力に変換すると共に、その変換動作に用いる方式を複数有するレギュレータと、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記レギュレータが行う変換動作の方式を切り替え制御する制御部と
をさらに備えた上記(1)ないし(4)のいずれか1つに記載の受電装置。
(6)
保護設定電圧を超えないように前記受電部が受電した電力の電圧を低下させる保護回路と、
前記保護設定電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する保護電圧設定部と
をさらに備えた上記(1)ないし(5)のいずれか1つに記載の受電装置。
(7)
互いに回路定数の異なる複数の過電圧保護回路を有する保護回路部と、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記複数の過電圧保護回路のうちいずれか1つの過電圧保護回路を選択的に用いるよう前記保護回路部を制御する制御部と
をさらに備えた上記(1)ないし(5)のいずれか1つに記載の受電装置。
(8)
互いに回路定数の異なる複数の通信回路を有する通信部と、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記複数の通信回路のうちいずれか1つの通信回路を選択的に用いるよう前記通信部を制御する制御部と
をさらに備えた上記(1)ないし(7)のいずれか1つに記載の受電装置。
(9)
給電装置から非接触で給電された電力を受電し、
受電した電力を整流し、
前記給電装置の給電方式を方式判定部によって識別し、
目標電圧設定部が、整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する
受電制御方法。
(10)
給電装置と、
受電装置とを含み、
前記受電装置は、
前記給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える非接触給電システム。
(11)
受電装置と、
前記受電装置に接続された負荷とを含み、
前記受電装置は、
給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える電子機器。
Claims (11)
- 給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える受電装置。 - 前記給電装置との間で通信を行う通信部と、
前記目標電圧に応じた電力で給電動作を行うよう指示する信号を前記通信部を介して前記給電装置に出力する制御部と
をさらに備えた請求項1に記載の受電装置。 - 前記受電部によって受電された電力に基づいて給電周波数を検出する周波数検出部をさらに備え、
前記方式判定部は、前記周波数検出部によって検出された前記給電周波数に基づいて前記給電装置の給電方式を識別する
請求項1に記載の受電装置。 - 給電方式を識別可能な情報を含む信号を前記給電装置から受信する通信部をさらに備え、
前記方式判定部は、前記通信部が受信した信号に基づいて前記給電装置の給電方式を識別する
請求項1に記載の受電装置。 - 前記整流部によって整流された電力を所望の電圧の電力に変換すると共に、その変換動作に用いる方式を複数有するレギュレータと、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記レギュレータが行う変換動作の方式を切り替え制御する制御部と
をさらに備えた請求項1に記載の受電装置。 - 保護設定電圧を超えないように前記受電部が受電した電力の電圧を低下させる保護回路と、
前記保護設定電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する保護電圧設定部と
をさらに備えた請求項1に記載の受電装置。 - 互いに回路定数の異なる複数の過電圧保護回路を有する保護回路部と、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記複数の過電圧保護回路のうちいずれか1つの過電圧保護回路を選択的に用いるよう前記保護回路部を制御する制御部と
をさらに備えた請求項1に記載の受電装置。 - 互いに回路定数の異なる複数の通信回路を有する通信部と、
前記方式判定部によって識別された給電方式に応じて、前記複数の通信回路のうちいずれか1つの通信回路を選択的に用いるよう前記通信部を制御する制御部と
をさらに備えた請求項1に記載の受電装置。 - 給電装置から非接触で給電された電力を受電し、
受電した電力を整流し、
前記給電装置の給電方式を方式判定部によって識別し、
目標電圧設定部が、整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する
受電制御方法。 - 給電装置と、
受電装置とを含み、
前記受電装置は、
前記給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える非接触給電システム。 - 受電装置と、
前記受電装置に接続された負荷とを含み、
前記受電装置は、
給電装置から非接触で給電された電力を受電する受電部と、
前記受電部によって受電された電力を整流する整流部と、
前記給電装置の給電方式を識別する方式判定部と、
前記整流部による整流後の電力の目標電圧を、前記方式判定部によって識別された給電方式に応じた値に設定する目標電圧設定部と
を備える電子機器。
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