JP2019058035A - Power-receiving device - Google Patents

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Abstract

To provide a power-receiving device which can adequately retain an input impedance of a rectification circuit at an optimum value.SOLUTION: A power-receiving coil 11 receives AC power transmitted from a transmission coil 2c for sending AC power in a non-contact manner. A bridge rectification circuit 20 rectifies the AC power received by the power-receiving coil 11 into a DC power, and supplies the DC power to a load part 3. An adjustment capacitor group 40 is connected in parallel with the bridge rectification circuit 20, and charges a DC power supplied from the bridge rectification circuit 20 to the load part 3. A switch part 50 switches the connection of the adjustment capacitor group 40 and the bridge rectification circuit 20 to ON or OFF. A detector part 70 serves to detect a voltage and a current of the DC power supplied to the load part 3. A control part 80 controls the switch part 50 based on the voltage and current detected by the detector part 70, and adjusts an amount of charging power to be charged into the adjustment capacitor group 40.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、受電装置に関する。   The present invention relates to a power receiving apparatus.

従来、受電装置として、例えば、特許文献1には、交流電力を受電する受電コイルと、受電コイルにより受電した交流電力を直流電力に整流し当該直流電力を負荷部に供給する整流回路と、整流回路と負荷部との間に設けられる可変容量キャパシタとを備える非接触電力受電装置が開示されている。この非接触電力受電装置は、負荷部のインピーダンスの変化に応じて可変容量キャパシタの静電容量を調整することにより、整流回路の入力インピーダンスを最適値に維持する。   Conventionally, as a power receiving device, for example, Patent Document 1 discloses a receiving coil that receives AC power, a rectifying circuit that rectifies AC power received by the receiving coil into DC power, and supplies the DC power to a load unit, A non-contact power receiving device including a variable capacitor provided between a circuit and a load unit is disclosed. This non-contact power receiving apparatus maintains the input impedance of the rectifier circuit at an optimum value by adjusting the capacitance of the variable capacitor according to the change in the impedance of the load unit.

特開2017−112763号公報JP 2017-112763 A

ところで、上述の特許文献1に記載の非接触電力受電装置は、例えば、整流回路の入力インピーダンスを最適値に維持する場合に可変容量キャパシタを用いている。この可変容量キャパシタには、例えば、極板の位置関係を機械的に可変させるバリアブルキャパシタや、ダイオードの寄生容量を利用するバリキャップ(バラクタ)等がある。非接触電力受電装置は、バリアブルキャパシタにおいてはサイズが大型化する傾向があり、バリキャップ(バラクタ)においては調整可能な容量が小さくなる傾向があり、整流回路の入力インピーダンスを最適値に維持する上で更なる改善の余地がある。   By the way, the non-contact power receiving device described in Patent Document 1 described above uses, for example, a variable capacitor when the input impedance of the rectifier circuit is maintained at an optimum value. Examples of the variable capacitor include a variable capacitor that mechanically changes the positional relationship between the electrode plates, and a varicap (varactor) that uses a parasitic capacitance of a diode. Non-contact power receiving devices tend to increase in size for variable capacitors, and tend to reduce adjustable capacity for varicaps (varactors). There is room for further improvement.

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、適正に整流回路の入力インピーダンスを最適値に維持することができる受電装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a power receiving apparatus that can appropriately maintain the input impedance of a rectifier circuit at an optimum value.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る受電装置は、交流電力を送電する送電コイルから非接触で送電される前記交流電力を受電する受電コイルと、前記受電コイルにより受電した前記交流電力を直流電力に整流し当該直流電力を負荷部に供給する整流回路と、前記整流回路に並列に接続され、前記整流回路から前記負荷部に供給される前記直流電力を充電するキャパシタ部と、前記キャパシタ部と前記整流回路との接続をオン又はオフに切り替えるスイッチ部と、前記負荷部に供給される前記直流電力の電圧及び電流を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記電圧及び前記電流に基づいて前記スイッチ部を制御し前記キャパシタ部に充電される充電量を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power receiving device according to the present invention includes a power receiving coil that receives the AC power transmitted in a contactless manner from a power transmitting coil that transmits AC power, and the power receiving coil. A rectifier circuit that rectifies the received AC power into DC power and supplies the DC power to a load unit, and is connected in parallel to the rectifier circuit, and charges the DC power supplied from the rectifier circuit to the load unit. A capacitor unit; a switch unit that switches on or off the connection between the capacitor unit and the rectifier circuit; a detection unit that detects the voltage and current of the DC power supplied to the load unit; And a control unit that controls the switch unit based on the voltage and the current and adjusts a charge amount charged in the capacitor unit.

上記受電装置において、前記整流回路は、第1ダイオード、第2ダイオード、第3ダイオード、及び、第4ダイオードを有し、前記キャパシタ部は、第1キャパシタ、及び、第2キャパシタを有し、前記スイッチ部は、第1スイッチ、及び、第2スイッチを有し、前記整流回路は、前記第1及び前記第2ダイオードが順方向に直列に接続され、前記第3及び前記第4ダイオードが順方向に直列に接続され、順方向の前記第1及び第2ダイオードと順方向の前記第3及び第4ダイオードとが並列に接続され、前記キャパシタ部は、前記第1キャパシタが前記第3ダイオードに並列に接続され、前記第2キャパシタが前記第4ダイオードに並列に接続され、前記スイッチ部は、前記第1スイッチが前記第3ダイオード及び前記負荷部の接続点と前記第1キャパシタとの間に接続され、前記第2スイッチが前記第4ダイオード及び前記負荷部の接続点と前記第2キャパシタとの間に接続され、前記受電コイルは、当該受電コイルの一端が前記第1ダイオードと前記第2ダイオードとの接続点に接続され、当該受電コイルの他端が前記第3ダイオードと前記第4ダイオードとの接続点に接続され、前記制御部は、前記検出部により検出された前記電圧及び前記電流に基づいて、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御し前記第1キャパシタ及び前記第2キャパシタに充電される充電量を調整することが好ましい。   In the power receiving device, the rectifier circuit includes a first diode, a second diode, a third diode, and a fourth diode, and the capacitor unit includes a first capacitor and a second capacitor, The switch unit includes a first switch and a second switch, and the rectifier circuit includes the first and second diodes connected in series in the forward direction, and the third and fourth diodes in the forward direction. The first and second diodes in the forward direction and the third and fourth diodes in the forward direction are connected in parallel, and the capacitor section includes the first capacitor in parallel with the third diode. The second capacitor is connected in parallel to the fourth diode, and the switch unit includes a first switch connected to a connection point between the third diode and the load unit. The second switch is connected between a connection point of the fourth diode and the load section and the second capacitor, and the power receiving coil has one end of the power receiving coil connected to the first capacitor. Connected to a connection point of the first diode and the second diode, the other end of the power receiving coil is connected to a connection point of the third diode and the fourth diode, and the control unit is detected by the detection unit It is preferable to control the first switch and the second switch based on the applied voltage and current to adjust the charge amount charged in the first capacitor and the second capacitor.

上記受電装置において、前記制御部は、前記第1キャパシタ又は前記第2キャパシタのいずれか一方に印加される負荷電圧に基づいて前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御することが好ましい。   In the above power receiving device, it is preferable that the control unit controls the first switch and the second switch based on a load voltage applied to either the first capacitor or the second capacitor.

上記受電装置において、前記制御部は、前記負荷部のインピーダンスが増加した場合、前記キャパシタ部の充電量を相対的に多くし、前記負荷部のインピーダンスが減少した場合、前記キャパシタ部の充電量を相対的に少なくすることが好ましい。   In the above power receiving device, the control unit relatively increases the charge amount of the capacitor unit when the impedance of the load unit increases, and increases the charge amount of the capacitor unit when the impedance of the load unit decreases. It is preferable to relatively reduce it.

本発明に係る受電装置は、整流回路に並列に接続され、当該整流回路から負荷部に供給される直流電力を充電するキャパシタ部を備える。そして、受電装置は、負荷部のインピーダンスの変化に応じてキャパシタ部に充電される充電量を調整することで、適正に整流回路の入力インピーダンスを最適値に維持することができる。   A power receiving device according to the present invention includes a capacitor unit that is connected in parallel to a rectifier circuit and charges DC power supplied from the rectifier circuit to a load unit. And a power receiving apparatus can maintain the input impedance of a rectifier circuit to an optimal value appropriately by adjusting the charge amount charged to a capacitor part according to the change of the impedance of a load part.

図1は、実施形態に係る受電装置の構成例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a power receiving device according to the embodiment. 図2は、実施形態に係るスイッチオン/オフ信号と負荷電圧との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between the switch on / off signal and the load voltage according to the embodiment. 図3は、実施形態に係る負荷部のインピーダンスと整流回路の入力インピーダンスとの関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the impedance of the load unit and the input impedance of the rectifier circuit according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る受電装置の動作例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the power receiving device according to the embodiment. 図5は、実施形態の変形例1に係る受電装置の構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the power receiving device according to the first modification of the embodiment. 図6は、実施形態の変形例1等に係る第1及び第2スイッチの動作例を示すシーケンスチャートである。FIG. 6 is a sequence chart illustrating an operation example of the first and second switches according to the first modification of the embodiment. 図7は、実施形態の変形例2に係る受電装置の構成例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the power receiving device according to the second modification of the embodiment. 図8は、実施形態の変形例3に係る受電装置の構成例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the power receiving device according to the third modification of the embodiment.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.

〔実施形態〕
実施形態に係る受電装置1について説明する。受電装置1は、図1に示すように、送電装置2と共に電力伝送システム100を構成する。電力伝送システム100は、例えば、EV(Electric Vehicle)、PHEV(Plug・in Hybrid Electric Vehicle)等に適用される。電力伝送システム100は、例えば、EV、PHEV等に受電装置1が搭載され、外部の送電装置2から供給される電力を受電装置1により受電してバッテリを充電する。なお、電力伝送システム100は、バッテリの充電の他に、車両のシート、ドア等の可動部で非接触給電を必要とする部分への給電に適用してもよい。
Embodiment
The power receiving device 1 according to the embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the power receiving device 1 constitutes a power transmission system 100 together with the power transmitting device 2. The power transmission system 100 is applied to, for example, EV (Electric Vehicle), PHEV (Plug / Hybrid Electric Vehicle), and the like. In the power transmission system 100, for example, the power receiving device 1 is mounted on an EV, a PHEV, or the like, and the power supplied from the external power transmitting device 2 is received by the power receiving device 1 to charge the battery. Note that the power transmission system 100 may be applied not only to battery charging but also to power feeding to a portion that requires non-contact power feeding at a movable part such as a vehicle seat or a door.

電力伝送システム100は、送電側共振回路2bと受電側共振回路10とを介して磁気共鳴等により非接触で電力を伝送する。電力伝送システム100は、例えば、送電側共振回路2bに流れる交流電流による磁界の振動が、同じ周波数で共振する受電側共振回路10に伝わる磁気共鳴により電力を伝送する。本実施形態では、電力伝送システム100は、受電装置1に設けられた調整キャパシタ群40の充電量を調整することで、受電装置1におけるブリッジ整流回路20の入力インピーダンスを最適値に維持するものである。   The power transmission system 100 transmits power in a non-contact manner by magnetic resonance or the like via the power transmission side resonance circuit 2b and the power reception side resonance circuit 10. For example, the power transmission system 100 transmits power by magnetic resonance in which the vibration of the magnetic field due to the alternating current flowing in the power transmission side resonance circuit 2b is transmitted to the power reception side resonance circuit 10 that resonates at the same frequency. In the present embodiment, the power transmission system 100 maintains the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 in the power receiving device 1 at an optimum value by adjusting the charge amount of the adjustment capacitor group 40 provided in the power receiving device 1. is there.

送電装置2は、非接触で電力を送電する装置である。送電装置2は、交流電源2aと、送電側共振回路2bとを備える。交流電源2aは、送電側共振回路2bに接続され、当該送電側共振回路2bに交流電力を供給する。送電側共振回路2bは、送電コイル2cと、共振コンデンサ2dとを有し、送電コイル2cと共振コンデンサ2dとが直列に接続された回路である。送電側共振回路2bは、送電コイル2cが受電装置1の受電コイル11に対向して設けられ、磁気共鳴等により送電コイル2cを介して非接触で電力を送電する。   The power transmission device 2 is a device that transmits power without contact. The power transmission device 2 includes an AC power source 2a and a power transmission side resonance circuit 2b. The AC power source 2a is connected to the power transmission side resonance circuit 2b and supplies AC power to the power transmission side resonance circuit 2b. The power transmission side resonance circuit 2b includes a power transmission coil 2c and a resonance capacitor 2d, and the power transmission coil 2c and the resonance capacitor 2d are connected in series. In the power transmission side resonance circuit 2b, the power transmission coil 2c is provided so as to face the power reception coil 11 of the power reception device 1, and transmits power in a non-contact manner via the power transmission coil 2c by magnetic resonance or the like.

受電装置1は、受電側共振回路10を介して非接触で電力を受電する装置である。受電装置1は、受電側共振回路10と、整流回路としてのブリッジ整流回路20と、固定キャパシタ群30と、キャパシタ部としての調整キャパシタ群40と、スイッチ部50と、平滑回路60と、検出部70と、制御部80とを備える。   The power receiving device 1 is a device that receives power in a non-contact manner via the power receiving resonance circuit 10. The power receiving device 1 includes a power receiving side resonance circuit 10, a bridge rectifier circuit 20 as a rectifier circuit, a fixed capacitor group 30, a regulation capacitor group 40 as a capacitor unit, a switch unit 50, a smoothing circuit 60, and a detection unit. 70 and a control unit 80.

受電側共振回路10は、受電コイル11と、共振コンデンサ12とを有し、受電コイル11と共振コンデンサ12とが直列に接続された回路である。受電側共振回路10は、受電コイル11が送電装置2の送電コイル2cに対向して設けられ、磁気共鳴等により受電コイル11を介して非接触で電力を受電する。   The power receiving side resonance circuit 10 includes a power receiving coil 11 and a resonance capacitor 12, and the power receiving coil 11 and the resonance capacitor 12 are connected in series. In the power receiving side resonance circuit 10, the power receiving coil 11 is provided to face the power transmitting coil 2 c of the power transmitting device 2, and receives power in a non-contact manner via the power receiving coil 11 by magnetic resonance or the like.

ブリッジ整流回路20は、交流電力を直流電力に全波整流する回路である。ブリッジ整流回路20は、受電側共振回路10に接続され、当該受電側共振回路10により受電した交流電力を直流電力に整流する。そして、ブリッジ整流回路20は、負荷部3に接続され、整流した直流電力を固定キャパシタ群30、調整キャパシタ群40、平滑回路60を介して負荷部3に供給する。ブリッジ整流回路20は、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第3ダイオードD3と、第4ダイオードD4とを備える。ブリッジ整流回路20は、第1ダイオードD1と第2ダイオードD2とが順方向に直列に接続され、第3ダイオードD3と第4ダイオードD4とが順方向に直列に接続される。そして、ブリッジ整流回路20は、順方向の第1及び第2ダイオードD1、D2と順方向の第3及び第4ダイオードD3、D4とが並列に接続される。ブリッジ整流回路20は、受電コイル11の一端11aが第1ダイオードD1と第2ダイオードD2との接続点に接続され、当該受電コイル11の他端11bが第3ダイオードD3と第4ダイオードD4との接続点に接続される。ブリッジ整流回路20は、受電コイル11の一端11aから供給される電力が第1ダイオードD1を介して負荷部3に供給される。また、ブリッジ整流回路20は、受電コイル11の他端11bから供給される電力が第3ダイオードD3を介して負荷部3に供給される。   The bridge rectifier circuit 20 is a circuit that performs full-wave rectification of AC power to DC power. The bridge rectifier circuit 20 is connected to the power reception side resonance circuit 10 and rectifies AC power received by the power reception side resonance circuit 10 into DC power. The bridge rectifier circuit 20 is connected to the load unit 3 and supplies the rectified DC power to the load unit 3 through the fixed capacitor group 30, the adjustment capacitor group 40, and the smoothing circuit 60. The bridge rectifier circuit 20 includes a first diode D1, a second diode D2, a third diode D3, and a fourth diode D4. In the bridge rectifier circuit 20, the first diode D1 and the second diode D2 are connected in series in the forward direction, and the third diode D3 and the fourth diode D4 are connected in series in the forward direction. In the bridge rectifier circuit 20, the first and second diodes D1 and D2 in the forward direction and the third and fourth diodes D3 and D4 in the forward direction are connected in parallel. In the bridge rectifier circuit 20, one end 11a of the power receiving coil 11 is connected to a connection point between the first diode D1 and the second diode D2, and the other end 11b of the power receiving coil 11 is connected to the third diode D3 and the fourth diode D4. Connected to the connection point. In the bridge rectifier circuit 20, the power supplied from the one end 11a of the power receiving coil 11 is supplied to the load unit 3 via the first diode D1. In the bridge rectifier circuit 20, the power supplied from the other end 11b of the power receiving coil 11 is supplied to the load unit 3 via the third diode D3.

固定キャパシタ群30は、電力を充放電する静電容量部である。固定キャパシタ群30は、ブリッジ整流回路20と調整キャパシタ群40との間に設けられ、ブリッジ整流回路20に並列に接続される。固定キャパシタ群30は、ブリッジ整流回路20から負荷部3に供給される直流電力を充電し、充電した直流電力を放電する。固定キャパシタ群30は、第1固定キャパシタCfuと、第2固定キャパシタCflとを有する。固定キャパシタ群30は、第1固定キャパシタCfuが第3ダイオードD3に並列に接続され、第2固定キャパシタCflが第4ダイオードD4に並列に接続される。固定キャパシタ群30は、ブリッジ整流回路20に入力される交流電流の方向が変化し当該交流電流が相対的に小さくなる期間において、固定キャパシタ群30に充電された電圧によりブリッジ整流回路20から見える負荷部3の電圧を相殺する。この相殺により、受電装置1は、受電コイル11から見たブリッジ整流回路20の入力インピーダンスの増加を抑制することができる。   The fixed capacitor group 30 is a capacitance unit that charges and discharges electric power. The fixed capacitor group 30 is provided between the bridge rectifier circuit 20 and the adjustment capacitor group 40 and is connected to the bridge rectifier circuit 20 in parallel. The fixed capacitor group 30 charges the DC power supplied from the bridge rectifier circuit 20 to the load unit 3 and discharges the charged DC power. Fixed capacitor group 30 includes a first fixed capacitor Cfu and a second fixed capacitor Cfl. In the fixed capacitor group 30, the first fixed capacitor Cfu is connected in parallel to the third diode D3, and the second fixed capacitor Cfl is connected in parallel to the fourth diode D4. The fixed capacitor group 30 is a load that can be seen from the bridge rectifier circuit 20 by the voltage charged in the fixed capacitor group 30 during a period in which the direction of the alternating current input to the bridge rectifier circuit 20 changes and the alternating current becomes relatively small. The voltage of part 3 is canceled out. By this cancellation, the power receiving device 1 can suppress an increase in input impedance of the bridge rectifier circuit 20 as viewed from the power receiving coil 11.

調整キャパシタ群40は、電力を充放電する静電容量部である。調整キャパシタ群40は、固定キャパシタ群30と平滑回路60との間に設けられ、ブリッジ整流回路20に並列に接続される。調整キャパシタ群40は、ブリッジ整流回路20から負荷部3に供給される直流電力を充電し、充電した直流電力を放電する。調整キャパシタ群40は、第1調整キャパシタCvuと、第2調整キャパシタCvlとを有する。調整キャパシタ群40は、第1調整キャパシタCvuが第3ダイオードD3に並列に接続され、第2調整キャパシタCvlが第4ダイオードD4に並列に接続される。調整キャパシタ群40は、ブリッジ整流回路20に入力される交流電流の方向が変化し当該交流電流が相対的に小さくなる期間において、調整キャパシタ群40に充電された電圧によりブリッジ整流回路20から見える負荷部3の電圧を相殺する。この相殺により、受電装置1は、受電コイル11から見たブリッジ整流回路20の入力インピーダンスの増加を抑制することができる。調整キャパシタ群40は、負荷部3のインピーダンスの変化に応じて、後述する制御部80により充電量が調整される。   The adjustment capacitor group 40 is a capacitance unit that charges and discharges electric power. The adjustment capacitor group 40 is provided between the fixed capacitor group 30 and the smoothing circuit 60 and connected in parallel to the bridge rectifier circuit 20. The adjustment capacitor group 40 charges DC power supplied from the bridge rectifier circuit 20 to the load unit 3 and discharges the charged DC power. The adjustment capacitor group 40 includes a first adjustment capacitor Cvu and a second adjustment capacitor Cvl. In the adjustment capacitor group 40, the first adjustment capacitor Cvu is connected in parallel to the third diode D3, and the second adjustment capacitor Cvl is connected in parallel to the fourth diode D4. The adjustment capacitor group 40 has a load that can be seen from the bridge rectification circuit 20 by the voltage charged in the adjustment capacitor group 40 during a period in which the direction of the alternating current input to the bridge rectification circuit 20 changes and the alternating current becomes relatively small. The voltage of part 3 is canceled out. By this cancellation, the power receiving device 1 can suppress an increase in input impedance of the bridge rectifier circuit 20 as viewed from the power receiving coil 11. In the adjustment capacitor group 40, the charge amount is adjusted by the control unit 80 described later according to the change in the impedance of the load unit 3.

スイッチ部50は、回路の電気的な接続をオン又はオフに切り替える回路である。スイッチ部50は、例えば、調整キャパシタ群40とブリッジ整流回路20との接続をオン又はオフに切り替える。スイッチ部50は、第1スイッチSvuと、第2スイッチSvlとを有する。第1及び第2スイッチSvu、Svlは、バイポーラトランジスタやFET(Field Effect Transistor)等により構成される。第1スイッチSvuは、第3ダイオードD3及び負荷部3の接続点と第1調整キャパシタCvuとの間に接続される。第1スイッチSvuは、制御部80に接続され、当該制御部80から出力されるスイッチオン信号又はスイッチオフ信号に基づいて、第1調整キャパシタCvuと第3ダイオードD3との電気的な接続をオン又はオフする。第1スイッチSvuは、オンした場合、第1調整キャパシタCvuと第3ダイオードD3とを電気的に接続する。第1スイッチSvuは、オフした場合、第1調整キャパシタCvuと第3ダイオードD3との電気的な接続を解除する。なお、第1スイッチSvuには、放電用のダイオードD5が並列に設けられているが、このダイオードD5を省略してもよい。第2スイッチSvlは、第4ダイオードD4及び負荷部3の接続点と第2調整キャパシタCvlとの間に接続される。第2スイッチSvlは、制御部80に接続され、当該制御部80から出力されるスイッチオン信号又はスイッチオフ信号に基づいて、第2調整キャパシタCvlと第4ダイオードD4との電気的な接続をオン又はオフする。第2スイッチSvlは、オンした場合、第2調整キャパシタCvlと第4ダイオードD4とを電気的に接続する。第2スイッチSvlは、オフした場合、第2調整キャパシタCvlと第4ダイオードD4との電気的な接続を解除する。なお、第2スイッチSvlには、放電用のダイオードD6が並列に設けられているが、このダイオードD6を省略してもよい。   The switch unit 50 is a circuit that switches on or off the electrical connection of the circuit. For example, the switch unit 50 switches the connection between the adjustment capacitor group 40 and the bridge rectifier circuit 20 on or off. The switch unit 50 includes a first switch Svu and a second switch Svl. The first and second switches Svu and Svl are configured by bipolar transistors, FETs (Field Effect Transistors), or the like. The first switch Svu is connected between the connection point of the third diode D3 and the load unit 3 and the first adjustment capacitor Cvu. The first switch Svu is connected to the control unit 80 and turns on the electrical connection between the first adjustment capacitor Cvu and the third diode D3 based on a switch-on signal or a switch-off signal output from the control unit 80. Or turn it off. When turned on, the first switch Svu electrically connects the first adjustment capacitor Cvu and the third diode D3. When the first switch Svu is turned off, the electrical connection between the first adjustment capacitor Cvu and the third diode D3 is released. The first switch Svu is provided with a discharging diode D5 in parallel, but the diode D5 may be omitted. The second switch Svl is connected between the connection point of the fourth diode D4 and the load unit 3 and the second adjustment capacitor Cvl. The second switch Svl is connected to the control unit 80 and turns on the electrical connection between the second adjustment capacitor Cvl and the fourth diode D4 based on the switch-on signal or the switch-off signal output from the control unit 80. Or turn it off. When the second switch Svl is turned on, the second switch capacitor Cvl and the fourth diode D4 are electrically connected. When the second switch Svl is turned off, the electrical connection between the second adjustment capacitor Cvl and the fourth diode D4 is released. The second switch Svl is provided with a discharging diode D6 in parallel, but the diode D6 may be omitted.

平滑回路60は、負荷部3に供給される直流電流(脈流)を平滑化する回路である。平滑回路60は、調整キャパシタ群40と負荷部3との間に設けられる。平滑回路60は、平滑コンデンサ61を有し、当該平滑コンデンサ61が負荷部3に並列に接続される。平滑回路60は、平滑コンデンサ61により負荷部3に供給される直流電流(脈流)を平滑化する。   The smoothing circuit 60 is a circuit that smoothes a direct current (pulsating flow) supplied to the load unit 3. The smoothing circuit 60 is provided between the adjustment capacitor group 40 and the load unit 3. The smoothing circuit 60 has a smoothing capacitor 61, and the smoothing capacitor 61 is connected to the load unit 3 in parallel. The smoothing circuit 60 smoothes the direct current (pulsating current) supplied to the load unit 3 by the smoothing capacitor 61.

検出部70は、電圧及び電流を検出する回路である。検出部70は、例えば、負荷部3に供給される直流電力の電圧及び電流を検出する。検出部70は、電圧検出部71と、電流検出部72とを有する。電圧検出部71は、例えば、オペアンプ73を介して負荷部3に並列に接続される。電圧検出部71は、オペアンプ73により差動出力された電圧信号に基づいて電圧を検出する。電圧検出部71は、後述するインピーダンス算出部81に接続され、検出した電圧である検出電圧をインピーダンス算出部81に出力する。電流検出部72は、平滑回路60と負荷部3の陽極側との間に設けられ、平滑回路60から負荷部3に流れる電流を検出する。電流検出部72は、インピーダンス算出部81及びインピーダンス比算出部83に接続され、検出した電流である検出電流をインピーダンス算出部81及びインピーダンス比算出部83に出力する。   The detection unit 70 is a circuit that detects voltage and current. The detection unit 70 detects, for example, the voltage and current of DC power supplied to the load unit 3. The detection unit 70 includes a voltage detection unit 71 and a current detection unit 72. The voltage detection unit 71 is connected in parallel to the load unit 3 via an operational amplifier 73, for example. The voltage detector 71 detects a voltage based on the voltage signal differentially output by the operational amplifier 73. The voltage detection unit 71 is connected to an impedance calculation unit 81 described later, and outputs a detection voltage that is a detected voltage to the impedance calculation unit 81. The current detection unit 72 is provided between the smoothing circuit 60 and the anode side of the load unit 3, and detects a current flowing from the smoothing circuit 60 to the load unit 3. The current detection unit 72 is connected to the impedance calculation unit 81 and the impedance ratio calculation unit 83, and outputs a detected current that is a detected current to the impedance calculation unit 81 and the impedance ratio calculation unit 83.

制御部80は、スイッチ部50を制御する回路である。制御部80は、CPU、記憶部を構成するROM、RAM及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。制御部80は、例えば、検出部70により検出された検出電圧及び検出電流に基づいてスイッチ部50を制御し、調整キャパシタ群40に充電される充電量を調整する。つまり、制御部80は、負荷部3のインピーダンスの変化に応じて調整キャパシタ群40に充電される充電量を調整する。制御部80は、例えば、負荷部3のインピーダンスが増加した場合、調整キャパシタ群40の充電量を相対的に多くし、負荷部3のインピーダンスが減少した場合、調整キャパシタ群40の充電量を相対的に少なくする。この制御により、制御部80は、図3に示すように、ブリッジ整流回路20の入力インピーダンスを最適値(一例として5Ω程度)に維持することができる。なお、図3は、縦軸がブリッジ整流回路20の入力インピーダンスであり、横軸が負荷部3のインピーダンスである。図3においては、実施形態に係るブリッジ整流回路20の入力インピーダンスと、比較例に係るブリッジ整流回路20の入力インピーダンスとを示している。比較例は、実施形態のように調整キャパシタ群40に充電される充電量を調整しない例である。比較例は、負荷部3のインピーダンスが増加するに従って、ブリッジ整流回路20の入力インピーダンスも増加している。制御部80は、インピーダンス算出部81と、最適インピーダンス設定部82と、インピーダンス比算出部83と、設定キャパシタ容量算出部84と、最大キャパシタ容量設定部85と、キャパシタ容量比算出部86と、閾値電圧算出部87と、第1及び第2コンパレータ88、89とを有する。   The control unit 80 is a circuit that controls the switch unit 50. The control unit 80 includes an electronic circuit mainly composed of a well-known microcomputer including a CPU, a ROM that constitutes a storage unit, a RAM, and an interface. For example, the control unit 80 controls the switch unit 50 based on the detection voltage and the detection current detected by the detection unit 70 to adjust the charge amount charged in the adjustment capacitor group 40. That is, the control unit 80 adjusts the amount of charge charged in the adjustment capacitor group 40 according to the change in the impedance of the load unit 3. For example, when the impedance of the load unit 3 increases, the control unit 80 increases the charge amount of the adjustment capacitor group 40 relatively, and when the impedance of the load unit 3 decreases, the control unit 80 sets the charge amount of the adjustment capacitor group 40 relatively. Reduce it. By this control, the control unit 80 can maintain the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 at an optimum value (about 5Ω as an example) as shown in FIG. In FIG. 3, the vertical axis represents the input impedance of the bridge rectifier circuit 20, and the horizontal axis represents the impedance of the load unit 3. FIG. 3 shows the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 according to the embodiment and the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 according to the comparative example. A comparative example is an example which does not adjust the charge amount charged to the adjustment capacitor group 40 like embodiment. In the comparative example, as the impedance of the load unit 3 increases, the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 also increases. The control unit 80 includes an impedance calculation unit 81, an optimum impedance setting unit 82, an impedance ratio calculation unit 83, a set capacitor capacity calculation unit 84, a maximum capacitor capacity setting unit 85, a capacitor capacity ratio calculation unit 86, and a threshold value. A voltage calculation unit 87 and first and second comparators 88 and 89 are included.

インピーダンス算出部81は、負荷部3のインピーダンスを算出する回路である。インピーダンス算出部81は、電圧検出部71及び電流検出部72に接続される。インピーダンス算出部81は、電圧検出部71から出力される検出電圧及び電流検出部72から出力される検出電流に基づいて負荷部3のインピーダンスを算出する。インピーダンス算出部81は、インピーダンス比算出部83に接続され、算出した負荷部3のインピーダンスをインピーダンス比算出部83に出力する。   The impedance calculation unit 81 is a circuit that calculates the impedance of the load unit 3. The impedance calculation unit 81 is connected to the voltage detection unit 71 and the current detection unit 72. The impedance calculation unit 81 calculates the impedance of the load unit 3 based on the detection voltage output from the voltage detection unit 71 and the detection current output from the current detection unit 72. The impedance calculation unit 81 is connected to the impedance ratio calculation unit 83 and outputs the calculated impedance of the load unit 3 to the impedance ratio calculation unit 83.

最適インピーダンス設定部82は、受電コイル11から見た最適なインピーダンスである最適インピーダンスを設定する回路である。最適インピーダンス設定部82は、予め最適インピーダンスを保持している。この最適インピーダンスは、例えば、送電コイル2c及び受電コイル11のインピーダンスや、送電コイル2cと受電コイル11との結合係数等により決定される。最適インピーダンス設定部82は、インピーダンス比算出部83に接続され、最適インピーダンスをインピーダンス比算出部83に出力する。   The optimum impedance setting unit 82 is a circuit that sets an optimum impedance that is an optimum impedance viewed from the power receiving coil 11. The optimum impedance setting unit 82 holds the optimum impedance in advance. This optimum impedance is determined by, for example, the impedance of the power transmission coil 2c and the power reception coil 11, the coupling coefficient between the power transmission coil 2c and the power reception coil 11, or the like. The optimum impedance setting unit 82 is connected to the impedance ratio calculation unit 83 and outputs the optimum impedance to the impedance ratio calculation unit 83.

インピーダンス比算出部83は、インピーダンス比を算出する回路である。インピーダンス比算出部83は、電圧検出部71、電流検出部72、インピーダンス算出部81、及び、最適インピーダンス設定部82に接続される。インピーダンス比算出部83は、電圧検出部71から出力される検出電圧及び電流検出部72から出力される検出電流に基づいて負荷部3に供給される電力である負荷電力を算出する。また、インピーダンス比算出部83は、インピーダンス算出部81から出力される負荷部3のインピーダンスと最適インピーダンス設定部82から出力される最適インピーダンスとに基づいて、負荷部3のインピーダンスと最適インピーダンスとの比率(負荷部3のインピーダンス÷最適インピーダンス)であるインピーダンス比を算出する。インピーダンス比算出部83は、設定キャパシタ容量算出部84に接続され、インピーダンス比、負荷電力、及び、検出電圧を設定キャパシタ容量算出部84に出力する。   The impedance ratio calculation unit 83 is a circuit that calculates an impedance ratio. The impedance ratio calculation unit 83 is connected to the voltage detection unit 71, the current detection unit 72, the impedance calculation unit 81, and the optimum impedance setting unit 82. The impedance ratio calculation unit 83 calculates load power that is power supplied to the load unit 3 based on the detection voltage output from the voltage detection unit 71 and the detection current output from the current detection unit 72. Further, the impedance ratio calculation unit 83 is based on the impedance of the load unit 3 output from the impedance calculation unit 81 and the optimum impedance output from the optimum impedance setting unit 82, and the ratio between the impedance of the load unit 3 and the optimum impedance. An impedance ratio which is (impedance of load unit 3 / optimal impedance) is calculated. The impedance ratio calculation unit 83 is connected to the set capacitor capacity calculation unit 84, and outputs the impedance ratio, load power, and detection voltage to the set capacitor capacity calculation unit 84.

設定キャパシタ容量算出部84は、キャパシタの容量を算出する回路である。設定キャパシタ容量算出部84は、例えば、インピーダンス比、負荷電力、及び、検出電圧に基づいて、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの容量である設定キャパシタ容量を算出する。設定キャパシタ容量算出部84は、例えば、インピーダンス比、負荷電力、及び、検出電圧をパラメータとする近似式により設定キャパシタ容量を算出する。具体的には、設定キャパシタ容量算出部84は、インピーダンス比をZout/Zinとし、負荷電力をPlとし、検出電圧をVlとし、設定キャパシタ容量をCpとした場合、以下の式(1)により設定キャパシタ容量を算出する。式(1)において、例えば、関数h(x)は2次式であり、関数g(x)は4次式であり、関数f(x)は1次式である。設定キャパシタ容量算出部84は、キャパシタ容量比算出部86に接続され、算出した設定キャパシタ容量をキャパシタ容量比算出部86に出力する。
Cp=h(Zout/Zin,g(Vl,f(Pl)))・・・式(1)
The set capacitor capacity calculation unit 84 is a circuit that calculates the capacity of the capacitor. The setting capacitor capacity calculation unit 84 calculates a setting capacitor capacity that is the capacity of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl based on, for example, the impedance ratio, the load power, and the detection voltage. The set capacitor capacity calculation unit 84 calculates the set capacitor capacity by an approximate expression using, for example, the impedance ratio, the load power, and the detection voltage as parameters. Specifically, the set capacitor capacity calculation unit 84 sets the following equation (1) when the impedance ratio is Zout / Zin, the load power is Pl, the detection voltage is Vl, and the set capacitor capacity is Cp. Calculate the capacitance of the capacitor. In Expression (1), for example, the function h (x) is a quadratic expression, the function g (x) is a quartic expression, and the function f (x) is a linear expression. The set capacitor capacity calculator 84 is connected to the capacitor capacity ratio calculator 86 and outputs the calculated set capacitor capacity to the capacitor capacity ratio calculator 86.
Cp = h (Zout / Zin, g (Vl, f (Pl))) (1)

最大キャパシタ容量設定部85は、最大キャパシタ容量を設定する回路である。最大キャパシタ容量設定部85は、例えば、調整キャパシタ群40における第1調整キャパシタCvuの最大キャパシタ容量と第2調整キャパシタCvlの最大キャパシタ容量とを予め保持している。最大キャパシタ容量設定部85は、さらに、第1固定キャパシタCfuの容量と第2固定キャパシタCflの容量とを予め保持している。最大キャパシタ容量設定部85は、キャパシタ容量比算出部86に接続され、第1調整キャパシタCvuの最大キャパシタ容量、第2調整キャパシタCvlの最大キャパシタ容量、第1固定キャパシタCfuの容量、及び、第2固定キャパシタCflの容量をキャパシタ容量比算出部86に出力する。   The maximum capacitor capacity setting unit 85 is a circuit that sets the maximum capacitor capacity. The maximum capacitor capacity setting unit 85 holds, for example, the maximum capacitor capacity of the first adjustment capacitor Cvu and the maximum capacitor capacity of the second adjustment capacitor Cvl in the adjustment capacitor group 40 in advance. The maximum capacitor capacity setting unit 85 further holds in advance the capacity of the first fixed capacitor Cfu and the capacity of the second fixed capacitor Cfl. The maximum capacitor capacity setting unit 85 is connected to the capacitor capacity ratio calculation unit 86, and the maximum capacitor capacity of the first adjustment capacitor Cvu, the maximum capacitor capacity of the second adjustment capacitor Cvl, the capacity of the first fixed capacitor Cfu, and the second The capacitance of fixed capacitor Cfl is output to capacitor capacitance ratio calculation unit 86.

キャパシタ容量比算出部86は、キャパシタ容量比を算出する回路である。キャパシタ容量比算出部86は、例えば、設定キャパシタ容量算出部84から出力された設定キャパシタ容量と、最大キャパシタ容量設定部85から出力された第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの最大キャパシタ容量と、第1及び第2固定キャパシタCfu、Cflの容量とに基づいて第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比を算出する。キャパシタ容量比算出部86は、閾値電圧算出部87に接続され、算出した第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比を閾値電圧算出部87に出力する。   The capacitor capacity ratio calculator 86 is a circuit that calculates a capacitor capacity ratio. The capacitor capacity ratio calculation unit 86 includes, for example, the setting capacitor capacity output from the setting capacitor capacity calculation unit 84 and the maximum capacitor capacity of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl output from the maximum capacitor capacity setting unit 85. Based on the capacitances of the first and second fixed capacitors Cfu and Cfl, the capacitor capacitance ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl is calculated. The capacitor capacity ratio calculator 86 is connected to the threshold voltage calculator 87 and outputs the calculated capacitor capacity ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl to the threshold voltage calculator 87.

閾値電圧算出部87は、第1閾値電圧Vthを算出する回路である。閾値電圧算出部87は、キャパシタ容量比算出部86及び電圧検出部71に接続され、キャパシタ容量比算出部86から第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比が出力され、電圧検出部71から検出電圧が出力される。そして、閾値電圧算出部87は、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比と検出電圧とに基づいて、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの第1閾値電圧Vthを算出する。具体的には、設定キャパシタ容量をCpとし、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの最大キャパシタ容量をCvとし、第1及び第2固定キャパシタCfu、Cflの容量をCfとし、検出電圧をVとする。この場合、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比が(Cp−Cf)/Cvとなり、以下の式(2)により第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの目標とする充電電圧V1、つまり第1閾値電圧Vthが求められる。
V1=V×(Cp−Cf)/Cv ・・・式(2)
The threshold voltage calculation unit 87 is a circuit that calculates the first threshold voltage Vth. The threshold voltage calculator 87 is connected to the capacitor capacitance ratio calculator 86 and the voltage detector 71. The capacitor capacitance ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl is output from the capacitor capacitance ratio calculator 86, and the voltage detector A detection voltage is output from 71. Then, the threshold voltage calculation unit 87 calculates the first threshold voltage Vth of the first and second adjustment capacitors Cvu, Cvl based on the capacitance ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu, Cvl and the detected voltage. . Specifically, the set capacitor capacity is Cp, the maximum capacitor capacity of the first and second adjustment capacitors Cvu, Cvl is Cv, the capacity of the first and second fixed capacitors Cfu, Cfl is Cf, and the detection voltage is V And In this case, the capacitor capacitance ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl is (Cp−Cf) / Cv, and the target charging voltage of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl is obtained by the following equation (2). V1, that is, the first threshold voltage Vth is obtained.
V1 = V × (Cp−Cf) / Cv (2)

閾値電圧算出部87は、第1及び第2コンパレータ88、89に接続され、第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vthを第1コンパレータ88に出力し、第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vthを第2コンパレータ89に出力する。   The threshold voltage calculation unit 87 is connected to the first and second comparators 88 and 89, outputs the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu to the first comparator 88, and the first threshold voltage of the second adjustment capacitor Cvl. Vth is output to the second comparator 89.

第1及び第2コンパレータ88、89は、二つの電圧を比較した結果を出力する回路である。第1コンパレータ88は、第1入力端子88aが閾値電圧算出部87に接続され、第2入力端子88bがオペアンプ88cを介して第1固定キャパシタCfuに接続され、出力端子が第1スイッチSvuに接続される。第1コンパレータ88は、閾値電圧算出部87から出力される第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vthと第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧とを比較した結果(スイッチオン信号又はスイッチオフ信号)を第1スイッチSvuに出力する。第1コンパレータ88は、例えば、図2に示すように、第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧が第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vth以上の場合、スイッチオフ信号を第1スイッチSvuに出力する。また、第1コンパレータ88は、例えば、第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧が第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vth未満の場合、スイッチオン信号を第1スイッチSvuに出力する。   The first and second comparators 88 and 89 are circuits that output the result of comparing two voltages. The first comparator 88 has a first input terminal 88a connected to the threshold voltage calculator 87, a second input terminal 88b connected to the first fixed capacitor Cfu via the operational amplifier 88c, and an output terminal connected to the first switch Svu. Is done. The first comparator 88 compares the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu output from the threshold voltage calculator 87 with the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu (switch-on signal or switch-off). Signal) to the first switch Svu. For example, as shown in FIG. 2, when the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu, the first comparator 88 sends a switch-off signal to the first switch Svu. Output to. For example, when the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu is lower than the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu, the first comparator 88 outputs a switch-on signal to the first switch Svu.

第2コンパレータ89は、第1入力端子89aが閾値電圧算出部87に接続され、第2入力端子89bが第2固定キャパシタCflに接続され、出力端子が第2スイッチSvlに接続される。第2コンパレータ89は、閾値電圧算出部87から出力される第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vthと第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とを比較した結果を第2スイッチSvlに出力する。第2コンパレータ89は、例えば、図2に示すように、第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth以上の場合、スイッチオフ信号を第2スイッチSvlに出力する。また、第2コンパレータ89は、例えば、第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth未満の場合、スイッチオン信号を第2スイッチSvlに出力する。   The second comparator 89 has a first input terminal 89a connected to the threshold voltage calculator 87, a second input terminal 89b connected to the second fixed capacitor Cfl, and an output terminal connected to the second switch Svl. The second comparator 89 outputs the result of comparing the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl output from the threshold voltage calculator 87 and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl to the second switch Svl. To do. For example, as shown in FIG. 2, the second comparator 89 outputs a switch-off signal to the second switch Svl when the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl. Output to. For example, when the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl is less than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl, the second comparator 89 outputs a switch-on signal to the second switch Svl.

次に、図4を参照して受電装置1の動作例について説明する。受電装置1は、電圧及び電流を検出する(ステップS1)。例えば、電圧検出部71は、負荷部3に供給される直流電力の電圧を検出し、電流検出部72は、負荷部3に供給される直流電力の電流を検出する。次に、受電装置1は、負荷部3のインピーダンスを算出する(ステップS2)。例えば、インピーダンス算出部81は、電圧検出部71から出力される検出電圧及び電流検出部72から出力される検出電流に基づいて負荷部3のインピーダンスを算出する。次に、受電装置1は、インピーダンス比を算出する(ステップS3)。例えば、インピーダンス比算出部83は、負荷部3のインピーダンスと最適インピーダンスとに基づいてインピーダンス比を算出する。次に、受電装置1は、設定キャパシタ容量を算出する(ステップS4)。例えば、設定キャパシタ容量算出部84は、インピーダンス比、負荷電力、及び、検出電圧に基づいて、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの設定キャパシタ容量を算出する。次に、受電装置1は、キャパシタ容量比を算出する(ステップS5)。例えば、キャパシタ容量比算出部86は、設定キャパシタ容量と第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの最大キャパシタ容量と第1及び第2固定キャパシタCfu、Cflの容量とに基づいて第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比を算出する。次に、受電装置1は、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlにおける電圧の閾値として第1閾値電圧Vthを算出する(ステップS6)。例えば、閾値電圧算出部87は、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlのキャパシタ容量比と検出電圧とに基づいて、第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの第1閾値電圧Vthを算出する。次に、受電装置1は、第1閾値電圧Vthを設定する(ステップS7)。例えば、閾値電圧算出部87は、第1閾値電圧Vthを第1及び第2コンパレータ88、89に出力する。次に、受電装置1は、負荷電圧が第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlの第1閾値電圧Vth以上であるか否かを判定する(ステップS8)。例えば、第1コンパレータ88は、負荷電圧が第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vth以上の場合(ステップS8;Yes)、第1スイッチSvuをオフし(ステップS9)、第1調整キャパシタCvuへの充電を停止して処理を終了する(上述のステップS1から同様の処理を繰り返す。)。また、第1コンパレータ88は、負荷電圧が第1調整キャパシタCvuの第1閾値電圧Vth未満の場合(ステップS8;No)、第1スイッチSvuをオンし(ステップS10)、第1調整キャパシタCvuへ直流電力を充電して処理を終了する。   Next, an operation example of the power receiving device 1 will be described with reference to FIG. The power receiving device 1 detects a voltage and a current (step S1). For example, the voltage detection unit 71 detects the voltage of the DC power supplied to the load unit 3, and the current detection unit 72 detects the current of the DC power supplied to the load unit 3. Next, the power receiving device 1 calculates the impedance of the load unit 3 (step S2). For example, the impedance calculation unit 81 calculates the impedance of the load unit 3 based on the detection voltage output from the voltage detection unit 71 and the detection current output from the current detection unit 72. Next, the power receiving apparatus 1 calculates an impedance ratio (step S3). For example, the impedance ratio calculation unit 83 calculates the impedance ratio based on the impedance of the load unit 3 and the optimum impedance. Next, the power receiving device 1 calculates a set capacitor capacity (step S4). For example, the set capacitor capacity calculation unit 84 calculates the set capacitor capacity of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl based on the impedance ratio, the load power, and the detection voltage. Next, the power receiving device 1 calculates a capacitor capacitance ratio (step S5). For example, the capacitor capacity ratio calculation unit 86 may perform the first and second operations based on the set capacitor capacity, the maximum capacitor capacity of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl, and the capacity of the first and second fixed capacitors Cfu and Cfl. The capacitance ratio of the adjustment capacitors Cvu and Cvl is calculated. Next, the power receiving apparatus 1 calculates the first threshold voltage Vth as the threshold voltage of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl (step S6). For example, the threshold voltage calculation unit 87 calculates the first threshold voltage Vth of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl based on the capacitance ratio of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl and the detected voltage. . Next, the power receiving device 1 sets the first threshold voltage Vth (step S7). For example, the threshold voltage calculation unit 87 outputs the first threshold voltage Vth to the first and second comparators 88 and 89. Next, the power receiving apparatus 1 determines whether or not the load voltage is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl (Step S8). For example, when the load voltage is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu (step S8; Yes), the first comparator 88 turns off the first switch Svu (step S9) and goes to the first adjustment capacitor Cvu. Is stopped and the process is terminated (the same process is repeated from step S1 described above). Further, when the load voltage is lower than the first threshold voltage Vth of the first adjustment capacitor Cvu (step S8; No), the first comparator 88 turns on the first switch Svu (step S10), and goes to the first adjustment capacitor Cvu. The DC power is charged and the process ends.

以上のように、実施形態に係る受電装置1は、受電コイル11と、ブリッジ整流回路20と、調整キャパシタ群40と、スイッチ部50と、検出部70と、制御部80とを備える。受電コイル11は、交流電力を送電する送電コイル2cから非接触で送電される交流電力を受電する。ブリッジ整流回路20は、受電コイル11により受電した交流電力を直流電力に整流し当該直流電力を負荷部3に供給する。調整キャパシタ群40は、ブリッジ整流回路20に並列に接続され、ブリッジ整流回路20から負荷部3に供給される直流電力を充電する。スイッチ部50は、調整キャパシタ群40とブリッジ整流回路20との接続をオン又はオフに切り替える。検出部70は、負荷部3に供給される直流電力の電圧及び電流を検出する。制御部80は、検出部70により検出された電圧及び電流に基づいてスイッチ部50を制御し調整キャパシタ群40に充電される充電量を調整する。   As described above, the power receiving device 1 according to the embodiment includes the power receiving coil 11, the bridge rectifier circuit 20, the adjustment capacitor group 40, the switch unit 50, the detection unit 70, and the control unit 80. The power receiving coil 11 receives AC power transmitted in a non-contact manner from a power transmission coil 2c that transmits AC power. The bridge rectifier circuit 20 rectifies the AC power received by the power receiving coil 11 to DC power and supplies the DC power to the load unit 3. The adjustment capacitor group 40 is connected in parallel to the bridge rectifier circuit 20 and charges DC power supplied from the bridge rectifier circuit 20 to the load unit 3. The switch unit 50 switches the connection between the adjustment capacitor group 40 and the bridge rectifier circuit 20 on or off. The detection unit 70 detects the voltage and current of the DC power supplied to the load unit 3. The control unit 80 controls the switch unit 50 based on the voltage and current detected by the detection unit 70 to adjust the charge amount charged in the adjustment capacitor group 40.

この構成により、受電装置1は、検出部70により検出された電圧及び電流に基づいて負荷部3のインピーダンスを求めることができる。受電装置1は、負荷部3のインピーダンスの変化に応じて調整キャパシタ群40に充電される充電量を調整することにより、ブリッジ整流回路20の入力インピーダンスを最適値に維持することができる。つまり、受電装置1は、受電コイル11側から見た負荷部3側のインピーダンスを最適値に維持することができる。この結果、受電装置1は、電力伝送効率の低下を抑制することができる。受電装置1は、調整キャパシタ群40の充電量を調整することにより、調整キャパシタ群40の容量を実質的に可変とすることができる。この構成により、受電装置1は、従来のバリアブルキャパシタと比較してサイズが大型化することや製造コストが増加することを抑制でき、従来のバリキャップ(バラクタ)と比較して調整可能な容量が小さくなることを抑制できる。このように、受電装置1は、簡易且つ低コストに構成し、広範囲且つ連続的にインピーダンスを調整することができる。   With this configuration, the power receiving device 1 can obtain the impedance of the load unit 3 based on the voltage and current detected by the detection unit 70. The power receiving device 1 can maintain the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 at an optimum value by adjusting the amount of charge charged in the adjustment capacitor group 40 according to the change in impedance of the load unit 3. That is, the power receiving device 1 can maintain the impedance on the load portion 3 side viewed from the power receiving coil 11 side at an optimum value. As a result, the power receiving device 1 can suppress a decrease in power transmission efficiency. The power receiving device 1 can make the capacitance of the adjustment capacitor group 40 substantially variable by adjusting the charge amount of the adjustment capacitor group 40. With this configuration, the power receiving device 1 can suppress an increase in size and manufacturing cost compared to a conventional variable capacitor, and an adjustable capacity compared to a conventional varicap (varactor). It can suppress becoming small. Thus, the power receiving device 1 can be configured simply and at low cost, and can adjust the impedance continuously over a wide range.

上記受電装置1において、ブリッジ整流回路20は、第1ダイオードD1、第2ダイオードD2、第3ダイオードD3、及び、第4ダイオードD4を有する。調整キャパシタ群40は、第1調整キャパシタCvu、及び、第2調整キャパシタCvlを有する。スイッチ部50は、第1スイッチSvu、及び、第2スイッチSvlを有する。そして、ブリッジ整流回路20は、第1及び第2ダイオードD1、D2が順方向に直列に接続され、第3及び第4ダイオードD3、D4が順方向に直列に接続され、順方向の第1及び第2ダイオードD1、D2と順方向の第3及び第4ダイオードD3、D4とが並列に接続される。調整キャパシタ群40は、第1調整キャパシタCvuが第3ダイオードD3に並列に接続され、第2調整キャパシタCvlが第4ダイオードD4に並列に接続される。スイッチ部50は、第1スイッチSvuが第3ダイオードD3及び負荷部3の接続点と第1調整キャパシタCvuとの間に接続され、第2スイッチSvlが第4ダイオードD4及び負荷部3の接続点と第2調整キャパシタCvlとの間に接続される。受電コイル11は、当該受電コイル11の一端11aが第1ダイオードD1と第2ダイオードD2との接続点に接続され、当該受電コイル11の他端11bが第3ダイオードD3と第4ダイオードD4との接続点に接続される。制御部80は、検出部70により検出された電圧及び電流に基づいて、第1スイッチSvu及び第2スイッチSvlを制御し第1調整キャパシタCvu及び第2調整キャパシタCvlに充電される充電量を調整する。この構成により、受電装置1は、負荷部3のインピーダンスの変化に応じて第1及び第2調整キャパシタCvu、Cvlに充電される充電量を調整することにより、ブリッジ整流回路20の入力インピーダンスを最適値に維持することができる。   In the power receiving device 1, the bridge rectifier circuit 20 includes a first diode D1, a second diode D2, a third diode D3, and a fourth diode D4. The adjustment capacitor group 40 includes a first adjustment capacitor Cvu and a second adjustment capacitor Cvl. The switch unit 50 includes a first switch Svu and a second switch Svl. In the bridge rectifier circuit 20, the first and second diodes D1 and D2 are connected in series in the forward direction, the third and fourth diodes D3 and D4 are connected in series in the forward direction, and the first and second diodes in the forward direction are connected. Second diodes D1 and D2 and forward third and fourth diodes D3 and D4 are connected in parallel. In the adjustment capacitor group 40, the first adjustment capacitor Cvu is connected in parallel to the third diode D3, and the second adjustment capacitor Cvl is connected in parallel to the fourth diode D4. In the switch unit 50, the first switch Svu is connected between the connection point of the third diode D3 and the load unit 3 and the first adjustment capacitor Cvu, and the second switch Svl is connected to the connection point of the fourth diode D4 and the load unit 3. And the second adjustment capacitor Cvl. In the power receiving coil 11, one end 11a of the power receiving coil 11 is connected to a connection point between the first diode D1 and the second diode D2, and the other end 11b of the power receiving coil 11 is connected to the third diode D3 and the fourth diode D4. Connected to the connection point. The control unit 80 controls the first switch Svu and the second switch Svl based on the voltage and current detected by the detection unit 70 and adjusts the charge amount charged in the first adjustment capacitor Cvu and the second adjustment capacitor Cvl. To do. With this configuration, the power receiving device 1 optimizes the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 by adjusting the amount of charge charged in the first and second adjustment capacitors Cvu and Cvl according to the change in the impedance of the load unit 3. Value can be maintained.

上記受電装置1において、制御部80は、負荷部3のインピーダンスが増加した場合、調整キャパシタ群40の充電量を相対的に多くし、負荷部3のインピーダンスが減少した場合、調整キャパシタ群40の充電量を相対的に少なくする。この構成により、受電装置1は、負荷部3のインピーダンスの増減に応じて調整キャパシタ群40に充電される充電量を増減することにより、ブリッジ整流回路20の入力インピーダンスを最適値に維持することができる。   In the power receiving device 1, the control unit 80 relatively increases the charge amount of the adjustment capacitor group 40 when the impedance of the load unit 3 increases, and when the impedance of the load unit 3 decreases, Reduce the amount of charge relatively. With this configuration, the power receiving device 1 can maintain the input impedance of the bridge rectifier circuit 20 at an optimum value by increasing or decreasing the amount of charge charged to the adjustment capacitor group 40 according to the increase or decrease of the impedance of the load unit 3. it can.

〔変形例〕
次に、実施形態の変形例1〜3について説明する。なお、変形例1〜3は、実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。変形例1に係る受電装置1Aは、第1コンパレータ88が、第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧の代わりに第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧に基づいて第1スイッチSvuを制御する点で実施形態に係る受電装置1と異なる。ここで、第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧と第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とは、一方の負荷電圧が増加すると他方の負荷電圧が減少し、一方の負荷電圧が減少すると他方の負荷電圧が増加するように対照的に変化する。この対称的に変化する事象を利用すれば、片方の負荷電圧に基づいて第1及び第2スイッチSvu、Svlの両方を制御することができる。つまり、受電装置1Aは、第1調整キャパシタCvu又は第2調整キャパシタCvlのいずれか一方に印加される負荷電圧に基づいて第1及び第2スイッチSvu、Svlを制御する。受電装置1Aは、例えば、第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧に基づいて第1スイッチSvuを制御するための第2閾値電圧Vthuを求める演算器88dを有する。演算器88dは、電圧検出部71から出力される検出電圧から、閾値電圧算出部87から出力される第1閾値電圧Vthを減算して第2閾値電圧Vthu(図6参照)を求める。演算器88dは、求めた第2閾値電圧Vthuを第1コンパレータ88に出力する。
[Modification]
Next, modified examples 1 to 3 of the embodiment will be described. In the first to third modifications, the same reference numerals are given to the same components as those in the embodiment, and the detailed description thereof is omitted. In the power receiving device 1A according to the first modification, the first comparator 88 controls the first switch Svu based on the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl instead of the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu. This is different from the power receiving device 1 according to the embodiment. Here, the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl are such that when one load voltage increases, the other load voltage decreases and one load voltage decreases. Then, it changes in contrast so that the other load voltage increases. If this symmetrically changing event is used, both the first and second switches Svu and Svl can be controlled based on one load voltage. That is, the power receiving device 1A controls the first and second switches Svu and Svl based on the load voltage applied to either the first adjustment capacitor Cvu or the second adjustment capacitor Cvl. The power receiving device 1A includes, for example, a calculator 88d that calculates a second threshold voltage Vthu for controlling the first switch Svu based on a load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl. The computing unit 88d obtains a second threshold voltage Vthu (see FIG. 6) by subtracting the first threshold voltage Vth output from the threshold voltage calculator 87 from the detected voltage output from the voltage detector 71. The computing unit 88d outputs the obtained second threshold voltage Vthu to the first comparator 88.

第1コンパレータ88は、図5に示すように、第1入力端子88aが第2固定キャパシタCflに接続され、第2入力端子88bが演算器88dに接続され、出力端子が第1スイッチSvuに接続される。第1コンパレータ88は、演算器88dから出力される第2閾値電圧Vthuと第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とを比較した結果を第1スイッチSvuに出力する。第1コンパレータ88は、例えば、図6に示すように、当該負荷電圧が第2閾値電圧Vthu以上の場合(例えば、時刻t4〜時刻t5の間)、スイッチオン信号を第1スイッチSvuに出力する。また、第1コンパレータ88は、例えば、負荷電圧が第2閾値電圧Vthu未満の場合(例えば、時刻t1〜時刻t4の間)、スイッチオフ信号を第1スイッチSvuに出力する。   As shown in FIG. 5, the first comparator 88 has a first input terminal 88a connected to the second fixed capacitor Cfl, a second input terminal 88b connected to the computing unit 88d, and an output terminal connected to the first switch Svu. Is done. The first comparator 88 outputs a result of comparing the second threshold voltage Vthu output from the computing unit 88d and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl to the first switch Svu. For example, as illustrated in FIG. 6, the first comparator 88 outputs a switch-on signal to the first switch Svu when the load voltage is equal to or higher than the second threshold voltage Vthu (for example, between time t4 and time t5). . For example, when the load voltage is lower than the second threshold voltage Vthu (for example, between time t1 and time t4), the first comparator 88 outputs a switch-off signal to the first switch Svu.

第2コンパレータ89は、実施形態1と同様に、第1入力端子89aが閾値電圧算出部87に接続され、第2入力端子89bが第2固定キャパシタCflに接続され、出力端子が第2スイッチSvlに接続される。第2コンパレータ89は、閾値電圧算出部87から出力される第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vthと第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とを比較した結果を第2スイッチSvlに出力する。第2コンパレータ89は、例えば、図6に示すように、当該負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth以上の場合(例えば、時刻t3〜時刻t6の間)、スイッチオフ信号を第2スイッチSvlに出力する。また、第2コンパレータ89は、例えば、負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth未満の場合(例えば、時刻t2〜時刻t3の間)、スイッチオン信号を第2スイッチSvlに出力する。   As in the first embodiment, the second comparator 89 has a first input terminal 89a connected to the threshold voltage calculator 87, a second input terminal 89b connected to the second fixed capacitor Cfl, and an output terminal connected to the second switch Svl. Connected to. The second comparator 89 outputs the result of comparing the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl output from the threshold voltage calculator 87 and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl to the second switch Svl. To do. For example, as illustrated in FIG. 6, the second comparator 89 outputs the switch-off signal when the load voltage is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl (for example, between time t3 and time t6). 2 Output to switch Svl. For example, when the load voltage is lower than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl (for example, between time t2 and time t3), the second comparator 89 outputs a switch-on signal to the second switch Svl. .

以上のように、実施形態の変形例1に係る受電装置1Aは、第1調整キャパシタCvu又は第2調整キャパシタCvlのいずれか一方に印加される負荷電圧に基づいて第1及び第2スイッチSvu、Svlを制御する。この構成により、受電装置1Aは、実施形態の受電装置1と比較して、第1調整キャパシタCvuに印加される負荷電圧を検出するために必要なオペアンプ88cを省略することができるので、ハードウェアの耐圧性を向上でき、部品点数や製造コストを削減することができる。   As described above, the power receiving device 1A according to the first modification of the embodiment includes the first and second switches Svu based on the load voltage applied to either the first adjustment capacitor Cvu or the second adjustment capacitor Cvl. Svl is controlled. With this configuration, the power receiving device 1A can omit the operational amplifier 88c necessary for detecting the load voltage applied to the first adjustment capacitor Cvu, compared with the power receiving device 1 of the embodiment. Pressure resistance, and the number of parts and manufacturing costs can be reduced.

次に、実施形態の変形例2に係る受電装置1Bについて説明する。変形例2に係る受電装置1Bは、固定キャパシタ群30を有していない点で変形例1に係る受電装置1Aと異なる。変形例2に係る受電装置1Bにおいて、第1コンパレータ88は、図7に示すように、第1入力端子88aが第3ダイオードD3と第4ダイオードD4との接続点に接続され、第2入力端子88bが演算器88dに接続され、出力端子が第1スイッチSvuに接続される。第1コンパレータ88は、演算器88dから出力される第2閾値電圧Vthuと第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とを比較した結果を第1スイッチSvuに出力する。第1コンパレータ88は、上述の図6に示すように、当該負荷電圧が第2閾値電圧Vthu以上の場合、スイッチオン信号を第1スイッチSvuに出力する。また、第1コンパレータ88は、例えば、負荷電圧が第2閾値電圧Vthu未満の場合、スイッチオフ信号を第1スイッチSvuに出力する。   Next, a power receiving device 1B according to Modification 2 of the embodiment will be described. The power receiving device 1B according to the modified example 2 is different from the power receiving device 1A according to the modified example 1 in that the fixed capacitor group 30 is not included. In the power receiving device 1B according to the modified example 2, as shown in FIG. 7, the first comparator 88 includes a first input terminal 88a connected to a connection point between the third diode D3 and the fourth diode D4, and a second input terminal. 88b is connected to the computing unit 88d, and the output terminal is connected to the first switch Svu. The first comparator 88 outputs a result of comparing the second threshold voltage Vthu output from the computing unit 88d and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl to the first switch Svu. As shown in FIG. 6 described above, the first comparator 88 outputs a switch-on signal to the first switch Svu when the load voltage is equal to or higher than the second threshold voltage Vthu. For example, when the load voltage is lower than the second threshold voltage Vthu, the first comparator 88 outputs a switch-off signal to the first switch Svu.

以上のように、実施形態の変形例2に係る受電装置1Bは、固定キャパシタ群30を有していないので、変形例1の受電装置1A等と比較して、部品点数や製造コストを削減することができる。   As described above, since the power receiving device 1B according to the second modification of the embodiment does not include the fixed capacitor group 30, the number of parts and the manufacturing cost are reduced as compared with the power receiving device 1A according to the first modification. be able to.

次に、実施形態の変形例3に係る受電装置1Cについて説明する。変形例3に係る受電装置1Cは、図8に示すように、第1調整キャパシタCvu、第1コンパレータ88、及び、演算器88dを有していない点で変形例2に係る受電装置1Bと異なる。変形例3に係る受電装置1Cにおいて、第2コンパレータ89は、変形例2等と同様に、第1入力端子89aが閾値電圧算出部87に接続され、第2入力端子89bが第3ダイオードD3と第4ダイオードD4との接続点に接続され、出力端子が第2スイッチSvlに接続される。第2コンパレータ89は、閾値電圧算出部87から出力される第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vthと第2調整キャパシタCvlに印加される負荷電圧とを比較した結果を第2スイッチSvlに出力する。第2コンパレータ89は、上述の図6に示すように、当該負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth以上の場合、スイッチオフ信号を第2スイッチSvlに出力する。また、第2コンパレータ89は、例えば、負荷電圧が第2調整キャパシタCvlの第1閾値電圧Vth未満の場合、スイッチオン信号を第2スイッチSvlに出力する。   Next, a power receiving device 1C according to Modification 3 of the embodiment will be described. As illustrated in FIG. 8, the power receiving device 1C according to the modification 3 is different from the power receiving device 1B according to the modification 2 in that the first adjustment capacitor Cvu, the first comparator 88, and the calculator 88d are not included. . In the power receiving device 1C according to the third modification, the second comparator 89 includes a first input terminal 89a connected to the threshold voltage calculation unit 87 and a second input terminal 89b connected to the third diode D3, as in the second modification. It is connected to the connection point with the fourth diode D4, and its output terminal is connected to the second switch Svl. The second comparator 89 outputs the result of comparing the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl output from the threshold voltage calculator 87 and the load voltage applied to the second adjustment capacitor Cvl to the second switch Svl. To do. As shown in FIG. 6 described above, the second comparator 89 outputs a switch-off signal to the second switch Svl when the load voltage is equal to or higher than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl. For example, when the load voltage is lower than the first threshold voltage Vth of the second adjustment capacitor Cvl, the second comparator 89 outputs a switch-on signal to the second switch Svl.

以上のように、実施形態の変形例3に係る受電装置1Cは、第1調整キャパシタCvu、第1コンパレータ88、及び、演算器88dを有していないので、変形例2の受電装置1B等と比較して、部品点数や製造コストを削減することができる。   As described above, the power receiving device 1C according to the third modification of the embodiment does not include the first adjustment capacitor Cvu, the first comparator 88, and the arithmetic unit 88d. Therefore, the power receiving device 1B according to the second modification, etc. In comparison, the number of parts and manufacturing costs can be reduced.

なお、受電装置1、1A、1B、1Cは、非接触給電に適用する例について説明したが、DCDCコンバータの2次側の装置に適用してもよい。   In addition, although the power receiving apparatus 1, 1A, 1B, 1C demonstrated the example applied to non-contact electric power feeding, you may apply to the apparatus of the secondary side of a DCDC converter.

1、1A、1B、1C 受電装置
2c 送電コイル
3 負荷部
11 受電コイル
11a 一端
11b 他端
20 ブリッジ整流回路(整流回路)
40 調整キャパシタ群(キャパシタ部)
50 スイッチ部
70 検出部
80 制御部
Cvu 第1調整キャパシタ(第1キャパシタ)
Cvl 第2調整キャパシタ(第2キャパシタ)
D1 第1ダイオード
D2 第2ダイオード
D3 第3ダイオード
D4 第4ダイオード
Svu 第1スイッチ
Svl 第2スイッチ
1, 1A, 1B, 1C Power receiving device 2c Power transmitting coil 3 Load section 11 Power receiving coil 11a One end 11b The other end 20 Bridge rectifier circuit (rectifier circuit)
40 Adjustment capacitor group (capacitor part)
50 switch unit 70 detection unit 80 control unit Cvu first adjustment capacitor (first capacitor)
Cvl second adjustment capacitor (second capacitor)
D1 1st diode D2 2nd diode D3 3rd diode D4 4th diode Svu 1st switch Svl 2nd switch

Claims (4)

交流電力を送電する送電コイルから非接触で送電される前記交流電力を受電する受電コイルと、
前記受電コイルにより受電した前記交流電力を直流電力に整流し当該直流電力を負荷部に供給する整流回路と、
前記整流回路に並列に接続され、前記整流回路から前記負荷部に供給される前記直流電力を充電するキャパシタ部と、
前記キャパシタ部と前記整流回路との接続をオン又はオフに切り替えるスイッチ部と、
前記負荷部に供給される前記直流電力の電圧及び電流を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記電圧及び前記電流に基づいて前記スイッチ部を制御し前記キャパシタ部に充電される充電量を調整する制御部と、
を備えることを特徴とする受電装置。
A power receiving coil that receives the AC power transmitted in a contactless manner from a power transmission coil that transmits AC power; and
A rectifier circuit that rectifies the AC power received by the power receiving coil into DC power and supplies the DC power to a load unit;
A capacitor unit connected in parallel to the rectifier circuit and charging the DC power supplied from the rectifier circuit to the load unit;
A switch unit that switches on or off the connection between the capacitor unit and the rectifier circuit;
A detection unit for detecting the voltage and current of the DC power supplied to the load unit;
A control unit for controlling the switch unit based on the voltage and the current detected by the detection unit and adjusting a charge amount charged in the capacitor unit;
A power receiving device comprising:
前記整流回路は、第1ダイオード、第2ダイオード、第3ダイオード、及び、第4ダイオードを有し、前記キャパシタ部は、第1キャパシタ、及び、第2キャパシタを有し、前記スイッチ部は、第1スイッチ、及び、第2スイッチを有し、
前記整流回路は、前記第1及び前記第2ダイオードが順方向に直列に接続され、前記第3及び前記第4ダイオードが順方向に直列に接続され、順方向の前記第1及び第2ダイオードと順方向の前記第3及び第4ダイオードとが並列に接続され、
前記キャパシタ部は、前記第1キャパシタが前記第3ダイオードに並列に接続され、前記第2キャパシタが前記第4ダイオードに並列に接続され、
前記スイッチ部は、前記第1スイッチが前記第3ダイオード及び前記負荷部の接続点と前記第1キャパシタとの間に接続され、前記第2スイッチが前記第4ダイオード及び前記負荷部の接続点と前記第2キャパシタとの間に接続され、
前記受電コイルは、当該受電コイルの一端が前記第1ダイオードと前記第2ダイオードとの接続点に接続され、当該受電コイルの他端が前記第3ダイオードと前記第4ダイオードとの接続点に接続され、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記電圧及び前記電流に基づいて、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御し前記第1キャパシタ及び前記第2キャパシタに充電される充電量を調整する請求項1に記載の受電装置。
The rectifier circuit includes a first diode, a second diode, a third diode, and a fourth diode, the capacitor unit includes a first capacitor and a second capacitor, and the switch unit includes 1 switch and 2nd switch,
In the rectifier circuit, the first and second diodes are connected in series in the forward direction, the third and fourth diodes are connected in series in the forward direction, and the first and second diodes in the forward direction and The third and fourth diodes in the forward direction are connected in parallel;
The capacitor unit has the first capacitor connected in parallel to the third diode, the second capacitor connected in parallel to the fourth diode,
In the switch unit, the first switch is connected between a connection point of the third diode and the load unit and the first capacitor, and the second switch is connected to a connection point of the fourth diode and the load unit. Connected to the second capacitor;
The power receiving coil has one end of the power receiving coil connected to a connection point between the first diode and the second diode, and the other end of the power receiving coil connected to a connection point between the third diode and the fourth diode. And
The control unit controls the first switch and the second switch based on the voltage and the current detected by the detection unit, and adjusts a charge amount charged in the first capacitor and the second capacitor. The power receiving device according to claim 1.
前記制御部は、前記第1キャパシタ又は前記第2キャパシタのいずれか一方に印加される負荷電圧に基づいて前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御する請求項2に記載の受電装置。   The power reception device according to claim 2, wherein the control unit controls the first switch and the second switch based on a load voltage applied to either the first capacitor or the second capacitor. 前記制御部は、前記負荷部のインピーダンスが増加した場合、前記キャパシタ部の充電量を相対的に多くし、前記負荷部のインピーダンスが減少した場合、前記キャパシタ部の充電量を相対的に少なくする請求項1〜3のいずれか1項に記載の受電装置。   The control unit relatively increases the charge amount of the capacitor unit when the impedance of the load unit increases, and relatively decreases the charge amount of the capacitor unit when the impedance of the load unit decreases. The power receiving device according to claim 1.
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