JP2016226233A - 給電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(給電装置の構成)
図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態による給電装置100の構成について説明する。第1実施形態による給電装置100は、給電装置100の近傍に配置された受電装置200に対して、給電装置100と受電装置200との間に配線等を設けずに、電力を(非接触給電装置として)供給するように構成されている。
共振回路1は、駆動部2から駆動信号に応じた電圧が印加されることにより、交流の電流が流れる(図4参照)。この交流の電流の周波数は、共振回路1における、給電コイル11のインダクタンスと集中定数素子12の電気容量(およびインダクタンス)とにより決定される共振周波数fとなる。
図3に示すように、切替制御部3は、位相差比較器31と、周期調整部32と、同期化部33とを含む。また、切替制御部3は、発振回路6および電流検出部7に接続されており、発振回路6から駆動周波数fdを有する信号、および、電流検出部7から給電コイル11に流れる電流の電流値および位相の情報を取得するように構成されている。
次に、図5を参照して、受電装置200の構成について説明する。
次に、図4を参照して、第1実施形態における給電装置100の共振回路1およびスイッチ部13の動作について説明する。
次に、図6を参照して、第1実施形態による給電装置100と、第2コンデンサ12b、切替制御部3およびスイッチ部13を設けない比較例による給電装置との比較結果について説明する。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図7を参照して、第2実施形態による給電装置300の構成について説明する。第2実施形態による給電装置300には、電流検出部7が設けられていた第1実施形態の給電装置100と異なり、電圧検出部307が設けられている。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
図7に示すように、第2実施形態による給電装置300には、切替制御部303と、電圧検出部307とが設けられている。なお、切替制御部303は、本発明の「切替部」の一例である。また、電圧検出部307は、本発明の「電圧位相検出部」の一例である。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図8を参照して、第3実施形態による給電装置400の構成について説明する。第3実施形態による給電装置400は、1つの駆動部2が設けられていた第1実施形態による給電装置100と異なり、2つの駆動部(第1駆動部402aおよび第2駆動部402b)が設けられている。なお、上記第1実施形態または上記第2実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
図8に示すように、第3実施形態による給電装置400には、共振回路401と、駆動部402と、切替制御部403とが設けられている。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
2、402 駆動部
3、303、403、503 切替制御部(切替部)
11 給電コイル
12、512 集中定数素子
12a 第1コンデンサ
12b 第2コンデンサ
13、513 スイッチ部(切替部)
100、300、400、500 給電装置
307 電圧検出部(電圧位相検出部)
402a 第1駆動部
402b 第2駆動部
512a コンデンサ(集中定数素子)
512b インダクタ(集中定数素子)
Claims (8)
- 給電コイルと集中定数素子とを含む、共振回路と、
前記共振回路を駆動させる駆動部と、
前記共振回路の共振周波数が、前記駆動部の駆動信号の周波数よりも高い第1の周波数となる第1の共振状態と、前記共振周波数が前記駆動信号の周波数よりも低い第2の周波数となる第2の共振状態とを、切り替える切替部とを備える、給電装置。 - 前記切替部は、前記駆動信号の位相と、前記給電コイルに流れる電流または電圧のうちの少なくとも一方の位相との位相差が、正側または負側の一方側から0に近づく方向に変化して略0になったことに基づいて、前記第1の共振状態と、前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項1に記載の給電装置。
- 前記切替部は、前記位相差が略0になった後、前記給電コイルに流れる電流の値が略0となる時点で、前記第1の共振状態と、前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項2に記載の給電装置。
- 前記切替部が、前記第1の共振状態と前記第2の共振状態とを切り替える周期は、前記駆動信号の周期よりも長い、請求項1〜3のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記集中定数素子は、前記給電コイルに接続された第1コンデンサおよび第2コンデンサを含み、
前記切替部は、前記共振周波数が前記給電コイルと前記第1コンデンサとにより決定される前記第1の周波数となる前記第1の共振状態と、前記共振周波数が前記給電コイルと前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとにより決定される前記第2の周波数となる前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記第1コンデンサは、前記給電コイルに直列に接続され、
前記第2コンデンサは、前記第1コンデンサに並列に接続され、
前記切替部は、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとに接続されるスイッチ部を含み、
前記スイッチ部は、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとを電気的に非接続にすることによる前記第1の共振状態と、前記第1コンデンサと前記第2コンデンサとを電気的に接続することによる前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項5に記載の給電装置。 - 前記駆動部は、前記第1コンデンサに接続された第1駆動部と、前記第2コンデンサに接続された第2駆動部とを含み、
前記切替部は、前記第1駆動部により前記共振回路を駆動することによる前記第1の共振状態と、前記第1駆動部および前記第2駆動部により前記共振回路を駆動することによる前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項5に記載の給電装置。 - 前記給電コイルに印加される電圧の位相を検出する電圧位相検出部をさらに備え、
前記切替部は、前記駆動部の駆動信号の位相と、前記給電コイルに印加される電圧の位相との位相差が略0になることに基づいて、前記第1の共振状態と、前記第2の共振状態とを、切り替えるように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の給電装置。
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