JP2019126245A5 - - Google Patents
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Description
[0018]システム１０は、第２の電流センサー４４および第２の電圧センサー４６をさらに含み、それらは両方とも第２のトランシーバ４２と電気的に通信している。第２の電流センサー４４および第２の電圧センサー４６は、整流器／フィルタ２４から出力される捕捉された電力の第２の電流値および第２の電圧値を測定するように構成されている。これらの第２の電圧値および第２の電流値は、第１および第２の無線トランシーバ４０、４２を介してコントローラ回路３０に供給される。システムの代替の実施形態では、第２の電流センサー４４および第２の電圧センサー４６は、捕捉コイル２２から出力される捕捉された電力の第２の電流値および第２の電圧値を測定するように構成されてもよい。 [0018] The system 10 further includes a second current sensor 44 and a second voltage sensor 46, both of which are in electrical communication with the second transceiver 42. The second current sensor 44 and the second voltage sensor 46 are configured to measure a second current value and a second voltage value of the captured power output from the rectifier / filter 24. These second voltage value and second current value are supplied to the controller circuit 30 via the first and second radio transceivers 40 and 42. In an alternative embodiment of the system, second current sensor 44 and second voltage sensor 46 measure a second current value and a second voltage value of the captured power output from capture coil 22. May be configured as.
Claims (26)
であって、
該充電システム（１０）は、
周波数を有する電力を供給するように構成された電源（１６）と、
前記電源（１６）と電気的に通信し、交番磁場（２０）を生成するように構成されたソ
ースコイル（１８）と、
前記ソースコイル（１８）に磁気的に結合され、それによって、前記交番磁場（２０）
からの電力を捕捉するように捕捉コイル（２２）を誘導する、捕捉コイル（２２）と、
前記捕捉コイル（２２）に可変抵抗性負荷を提供するように構成された可変抵抗器（３８）であって、前記捕捉コイル（２２）からの捕捉された電力が、整流器／フィルタ（２４）または前記可変抵抗器（３８）のいずれかに流れるように、前記捕捉コイル（２２）および前記整流器／フィルタ（２４）に切り替え可能に電気的に結合されている、可変抵抗器（３８）と、 前記電源（１６）と通信可能に結合され、前記可変抵抗器（３８）の抵抗を変えるよう
に前記可変抵抗器（３８）に命令するように構成され、前記電力の前記周波数を変えるよ
うに前記電源（１６）に命令するように構成されたコントローラ回路（３０）と、
を備える、充電システム（１０）。 Charging system (10) configured to wirelessly charge the energy storage device (12)
And
The charging system (10) is
A power supply (16) configured to supply power having a frequency;
A source coil (18) in electrical communication with the power source (16) and configured to generate an alternating magnetic field (20);
Magnetically coupled to the source coil (18), whereby the alternating magnetic field (20)
A capture coil (22) for guiding the capture coil (22) to capture power from
A front Symbol acquisition coil variable resistor configured to provide a variable resistive load (22) (38), captured power from the acquisition coil (22), a rectifier / filter (24) Or a variable resistor (38) switchably electrically coupled to the capture coil (22) and the rectifier / filter (24) for flowing into any of the variable resistors (38) ; Communicatively coupled to the power source (16), configured to command the variable resistor (38) to change the resistance of the variable resistor (38), and to change the frequency of the power A controller circuit (30) configured to command a power supply (16),
A charging system (10), comprising:
前記充電システム（１０）は、さらに、
前記可変抵抗器（３８）と通信可能に結合された第１のトランシーバ（４０）と、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合され、前記第１のトランシーバ（４０
）と無線通信する第２のトランシーバ（４２）と、を備え、
前記コントローラ回路（３０）が、前記第１および第２のトランシーバ（４０、４２）
を介して、前記可変抵抗器（３８）の前記抵抗を変えるように前記可変抵抗器（３８）に
命令するように構成されている、充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 1, wherein
The charging system (10) further comprises
A first transceiver (40) communicatively coupled to the variable resistor (38);
The first transceiver (40) is communicatively coupled to the controller circuit (30).
) And a second transceiver (42) in wireless communication with
The controller circuit (30) includes the first and second transceivers (40, 42)
A charging system (10) configured to instruct the variable resistor (38) to change the resistance of the variable resistor (38) via.
前記充電システム（１０）は、さらに、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合され、前記電源（１６）によって供給
される前記電力の電流値を測定するように構成された電流センサー（３４）と、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合され、前記電源（１６）によって供給
される前記電力の電圧値を測定するように構成された電圧センサー（３２）と、を備え、
前記コントローラ回路（３０）が、前記電流値および前記電圧値に基づいて、インピー
ダンス値および電圧−電流位相値を決定するように構成されている、充電システム（１０
）。 The charging system (10) according to claim 1, wherein
The charging system (10) further comprises
A current sensor (34) communicatively coupled to the controller circuit (30) and configured to measure a current value of the power provided by the power source (16);
A voltage sensor (32) communicatively coupled to the controller circuit (30) and configured to measure a voltage value of the power provided by the power supply (16);
A charging system (10), wherein the controller circuit (30) is configured to determine an impedance value and a voltage-current phase value based on the current value and the voltage value.
).
前記電源（１６）が、第１の電力値または前記第１の電力値よりも高い第２の電力値で
前記電力を供給するように構成され、
前記コントローラ回路（３０）が、前記第１の電力値または前記第２の電力値で前記電
力を供給するように前記電源（１６）に命令するように構成されている、充電システム（
１０）。 The charging system (10) according to claim 3,
The power supply (16) is configured to supply the power at a first power value or a second power value higher than the first power value,
A charging system (, wherein the controller circuit (30) is configured to instruct the power supply (16) to provide the power at the first power value or the second power value.
10).
前記コントローラ回路（３０）が、前記電源（１６）が前記第１の電力値で前記電力を
供給しているときに、前記可変抵抗器（３８）の前記抵抗を変えるように前記可変抵抗器
（３８）に命令し、前記電力の前記周波数を変えるように前記電源（１６）に命令する、
充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 4,
The controller circuit (30) changes the resistance of the variable resistor (38) when the power supply (16) is supplying the electric power at the first electric power value. 38) and instructing the power supply (16) to change the frequency of the power.
Charging system (10).
前記第１の電力値が１ワット未満である、充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 5,
A charging system (10), wherein the first power value is less than 1 watt.
前記コントローラ回路（３０）が、前記電源（１６）が前記第２の電力値で前記電力を
供給しているときに、前記捕捉コイル（２２）から分離するように前記可変抵抗器（３８
）に命令する、充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 4,
The controller circuit (30) separates the variable resistor (38) from the capture coil (22) when the power supply (16) is supplying the power at the second power value.
), Charging system (10).
前記コントローラ回路（３０）が、前記電源（１６）が前記第２の電力値で前記電力を
供給しているときに、前記電力の前記周波数を変えるように前記電源（１６）に命令する
、充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 4,
Charging, wherein the controller circuit (30) commands the power supply (16) to change the frequency of the power when the power supply (16) is supplying the power at the second power value. System (10).
前記コントローラ回路（３０）が、前記インピーダンス値および前記電圧−電流位相値
が最小になる前記電力の前記周波数を決定するように構成されている、充電システム（１
０）。 The charging system (10) according to claim 3,
A charging system (1), wherein the controller circuit (30) is configured to determine the frequency of the power at which the impedance value and the voltage-current phase value are minimized.
0).
前記可変抵抗器（３８）、が第１の抵抗値と前記第１の抵抗値よりも大きい第２の抵抗
値との間で、変更可能である、充電システム（１０）。 The charging system (10) according to claim 1, wherein
A charging system (10), wherein the variable resistor (38) is changeable between a first resistance value and a second resistance value greater than the first resistance value.
る方法（１００）であって、
該充電システム（１０）が、
周波数を有する電力を供給するように構成された電源（１６）と、
前記電源（１６）と電気的に結合され、交番磁場（２０）を生成するように構成された
ソースコイル（１８）と、
前記ソースコイル（１８）に磁気的に結合され、それによって、前記交番磁場（２０）
から電力を捕捉するように捕捉コイル（２２）を誘導する、捕捉コイル（２２）と、
前記捕捉コイル（２２）に可変抵抗性負荷を提供するように構成された可変抵抗器（３８）であって、前記捕捉コイル（２２）からの捕捉された電力が、整流器／フィルタ（２４）または前記可変抵抗器（３８）のいずれかに流れるように、前記捕捉コイル（２２）および前記整流器／フィルタ（２４）に切り替え可能に電気的に結合されている、可変抵抗器（３８）と、
前記電源（１６）と通信可能に結合されたコントローラ回路（３０）と、を有し、
前記方法（１００）は、
前記コントローラ回路（３０）から前記可変抵抗器（３８）への命令に応答して前記可
変抵抗器（３８）の抵抗を変えるステップ（１１０）と、
前記コントローラ回路（３０）から前記電源（１６）への命令に応答して前記電源（１
６）によって供給される前記電力の前記周波数を変えるステップ（１１２）と、
を含む、方法（１００）。 A method (100) for operating a charging system (10) to wirelessly charge an energy storage device (12), comprising:
The charging system (10)
A power supply (16) configured to supply power having a frequency;
A source coil (18) electrically coupled to the power source (16) and configured to generate an alternating magnetic field (20);
Magnetically coupled to the source coil (18), whereby the alternating magnetic field (20)
A capture coil (22) for inducing the capture coil (22) to capture power from the
A front Symbol acquisition coil variable resistor configured to provide a variable resistive load (22) (38), captured power from the acquisition coil (22), a rectifier / filter (24) Or a variable resistor (38) switchably electrically coupled to the capture coil (22) and the rectifier / filter (24) for flowing into any of the variable resistors (38) ;
A controller circuit (30) communicatively coupled to the power supply (16),
The method (100) comprises
Changing the resistance of the variable resistor (38) in response to a command from the controller circuit (30) to the variable resistor (38) (110);
In response to a command from the controller circuit (30) to the power supply (16), the power supply (1
6) varying the frequency of the power provided by 112,
A method (100) comprising:
前記充電システム（１０）が、さらに、
前記可変抵抗器（３８）と通信可能に結合された第１のトランシーバ（４０）と、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合され、前記第１のトランシーバ（４０
）と無線通信する第２のトランシーバ（４２）と、を備え、
前記方法（１００）が、さらに、
前記第１および第２のトランシーバ（４０、４２）を介して、前記可変抵抗器（３８）
の前記抵抗を変えるように前記コントローラ回路（３０）から前記可変抵抗器（３８）に
命令を送信するステップ（１１４）を含む、方法（１００）。 The method (100) of claim 11, wherein
The charging system (10) further comprises
A first transceiver (40) communicatively coupled to the variable resistor (38);
The first transceiver (40) is communicatively coupled to the controller circuit (30).
) And a second transceiver (42) in wireless communication with
The method (100) further comprises
The variable resistor (38) via the first and second transceivers (40, 42).
A method (100) comprising sending a command (114) from the controller circuit (30) to the variable resistor (38) to change the resistance of the.
前記充電システム（１０）が、さらに、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合された第１の電流センサー（３４）と
、
前記コントローラ回路（３０）と通信可能に結合された第１の電圧センサー（３２）と
、を備え、
前記方法（１００）が、さらに、
前記第１の電流センサー（３４）を介して、前記電源（１６）によって供給される前記
電力の第１の電流値を決定するステップ（１１６）と、
前記第１の電圧センサー（３２）を介して、前記電源（１６）によって供給される前記
電力の電圧の第１の電圧値を決定するステップ（１１８）と、
前記コントローラ回路（３０）を介して、前記第１の電流値および前記第１の電圧値に
基づいて、インピーダンス値および電圧−電流位相値を決定するステップと、
を含む、方法（１００）。 The method (100) of claim 12, wherein
The charging system (10) further comprises
A first current sensor (34) communicatively coupled to the controller circuit (30);
A first voltage sensor (32) communicatively coupled to the controller circuit (30),
The method (100) further comprises
Determining (116) a first current value of the electrical power provided by the power source (16) through the first current sensor (34);
Determining (118) a first voltage value of the voltage of the electric power supplied by the power supply (16) via the first voltage sensor (32);
Determining an impedance value and a voltage-current phase value based on the first current value and the first voltage value via the controller circuit (30);
A method (100) comprising:
前記電源（１６）が、第１の電力値または前記第１の電力値よりも高い第２の電力値で
前記電力を供給するように構成され、
前記コントローラ回路（３０）が、前記第１の電力値または前記第２の電力値で前記電
力を供給するように前記電源（１６）に命令するように構成されている、方法（１００）
。 The method (100) of claim 13, wherein
The power supply (16) is configured to supply the power at a first power value or a second power value higher than the first power value,
The method (100), wherein the controller circuit (30) is configured to instruct the power supply (16) to provide the power at the first power value or the second power value.
.
前記電源（１６）が前記第１の電力値で交流電流を供給しているときに、前記可変抵抗
器（３８）の前記抵抗を変える前記ステップ（１１４）が行われる、方法（１００）。 The method (100) of claim 14, wherein
The method (100) wherein the step (114) of changing the resistance of the variable resistor (38) is performed when the power source (16) is supplying an alternating current at the first power value.
前記第１の電力値が１ワット未満である、方法（１００）。 The method (100) of claim 15, wherein
The method (100), wherein the first power value is less than 1 watt.
前記方法（１００）が、さらに、
前記コントローラ回路（３０）を介して、前記インピーダンス値および前記電圧−電流
位相値が最小になる前記電力の前記周波数を決定するステップ（１２２）を含む、方法（
１００）。 The method (100) of claim 14, wherein
The method (100) further comprises
A method (122) comprising determining, via the controller circuit (30), the frequency of the power at which the impedance value and the voltage-current phase value are minimized.
100).
前記方法（１００）が、さらに、
前記電源（１６）が前記第２の電力値で前記電力を供給しているときに、前記コントロ
ーラ回路（３０）から前記可変抵抗器（３８）への命令に応答して前記可変抵抗器（３８
）を前記捕捉コイル（２２）から分離させるステップ（１２４）を含む、方法（１００）
。 The method (100) of claim 14, wherein
The method (100) further comprises
The variable resistor (38) is responsive to a command from the controller circuit (30) to the variable resistor (38) when the power supply (16) is supplying the power at the second power value.
Method (100), including the step (124) of separating a) from the capture coil (22).
.
前記コントローラ回路（３０）が、前記電源（１６）が前記第２の電力値で前記電力を
供給しているときに、前記電力の前記周波数を変えるように前記電源（１６）に命令する
、方法（１００）。 The method (100) of claim 14, wherein
A method, wherein the controller circuit (30) commands the power supply (16) to change the frequency of the power when the power supply (16) is supplying the power at the second power value. (100).
前記充電システム（１０）が、さらに、
前記第２のトランシーバ（４２）と通信可能に結合された第２の電流センサー（４４）
と、
前記第２のトランシーバ（４２）と通信可能に結合された第２の電圧センサー（４６）
と、を備え、
前記方法（１００）が、さらに、
前記第２の電流センサー（４４）を介して、前記捕捉コイル（２２）によって捕捉され
た前記電力の第２の電流値を測定するステップ（１３０）と、
前記第２の電圧センサー（４６）を介して、前記捕捉コイル（２２）によって捕捉され
た前記電力の前記電圧の第２の電圧値を測定するステップ（１３２）と、
前記第１および第２のトランシーバ（４０、４２）を介して、前記コントローラ回路（
３０）に前記第２の電流値および前記第２の電圧値を送信するステップ（１３４）と、
前記コントローラ回路（３０）を介して、前記第２の電流値および前記第２の電圧値に
基づいて等価負荷抵抗値を計算するステップ（１３４）と、
前記コントローラ回路（３０）を介して前記電源（１６）の前記周波数に命令するステップであって、前記命令により、前記電源（１６）の前記周波数が前記電力の記録された周波数と一致するようになり、前記電力の記録された周波数において、前記等価負荷抵抗値が、前記周波数に対応する記録された抵抗値と実質的に等しいときであって前記電源（１６）が前記第２の電力値で前記電力を供給しているときの前記可変抵抗器（３８）の瞬間的抵抗に対して前記インピーダンス値および前記電圧−電流位相値が最小になる、ステップ（１３６）と、
を含む、方法（１００）。 The method (100) of claim 14, wherein
The charging system (10) further comprises
A second current sensor (44) communicatively coupled to the second transceiver (42)
When,
A second voltage sensor (46) communicatively coupled to the second transceiver (42)
And
The method (100) further comprises
Measuring (130) a second current value of the power captured by the capture coil (22) through the second current sensor (44);
Measuring (132) a second voltage value of the voltage of the power captured by the capture coil (22) via the second voltage sensor (46);
The controller circuit (via the first and second transceivers (40, 42)
30) transmitting the second current value and the second voltage value to (30),
Calculating an equivalent load resistance value based on the second current value and the second voltage value via the controller circuit (30);
Commanding the frequency of the power supply (16) via the controller circuit (30) such that the frequency of the power supply (16) matches the recorded frequency of the power. becomes, the recording frequency of the power, the equivalent load resistance, the recorded resistance values substantially equal a by Itoki by said power supply (16) is the second corresponding to the frequency wherein the impedance value and the voltage to the instantaneous resistance of the variable resistor (38) when that supply the power at a power value - current phase value ing a minimum, a step (136),
A method (100) comprising:
前記方法（１００）が、さらに、
前記インピーダンス値および前記電圧−電流位相値が前記可変抵抗器（３８）の瞬間的抵抗に対して最小になる前記電力の前記周波数を、前記コントローラ回路（３０）に電気的
に結合されたメモリデバイス（３６）に記録するステップ（１２８）と、
前記可変抵抗器（３８）の対応する抵抗値を前記メモリデバイス（３６）に記録するス
テップと、
を含む、方法（１００）。 The method (100) of claim 13, wherein
The method (100) further comprises
A memory device electrically coupled to the controller circuit (30) at the frequency of the power at which the impedance value and the voltage-current phase value are minimal with respect to the instantaneous resistance of the variable resistor (38). The step (128) of recording in (36),
Recording the corresponding resistance value of the variable resistor (38) in the memory device (36);
A method (100) comprising:
前記可変抵抗器（３８）が、第１の抵抗値と、前記第１の抵抗値よりも大きい第２の抵
抗値との間で、変更可能である、方法（１００）。 The method (100) of claim 11, wherein
The method (100), wherein the variable resistor (38) is changeable between a first resistance value and a second resistance value that is greater than the first resistance value.
低電力での送電時に前記可変抵抗器（３８）を用いて抵抗値ごとに位相が最小となる周波数を求めてその組み合わせを記憶しておき、大電力での送電時には前記可変抵抗器（３８）に代えて前記エネルギー蓄積装置（１２）を接続して抵抗値を測定し、前記記憶した組み合わせの中から測定した抵抗値に対応した周波数を求め、当該周波数に一致するように前記電源（１６）を制御することで、ソースコイル（１８）に対する捕捉コイル（２２）の位置の違い、または異なる捕捉コイル（２２）間の電気的特性の差異に起因して変化してしまう前記電源（１６）の最適動作周波数での充電を可能にしている、充電システム（１０）。 At the time of low power transmission, the variable resistor (38) is used to find the frequency having the minimum phase for each resistance value and the combination is stored, and at the time of high power transmission, the variable resistor (38). Instead of connecting to the energy storage device (12), the resistance value is measured, the frequency corresponding to the measured resistance value is obtained from the stored combinations, and the power supply (16) is matched with the frequency. Of the power supply (16) that changes due to the difference in the position of the capture coil (22) with respect to the source coil (18) or the difference in the electrical characteristics between the different capture coils (22). A charging system (10) that allows charging at an optimal operating frequency.
低電力での送電時に前記可変抵抗器（３８）を用いて抵抗値ごとに位相が最小となる周波数を求めてその組み合わせを記憶しておき、大電力での送電時には前記可変抵抗器（３８）に代えて前記エネルギー蓄積装置（１２）を接続して抵抗値を測定し、前記記憶した組み合わせの中から測定した抵抗値に対応した周波数を求め、当該周波数に一致するように前記電源（１６）を制御することで、ソースコイル（１８）に対する捕捉コイル（２２）の位置の違い、または異なる捕捉コイル（２２）間の電気的特性の差異に起因して変化してしまう前記電源（１６）の最適動作周波数での充電を可能にしている、方法（１００）。 At the time of low power transmission, the variable resistor (38) is used to find the frequency having the minimum phase for each resistance value and the combination is stored, and at the time of high power transmission, the variable resistor (38). Instead of connecting to the energy storage device (12), the resistance value is measured, the frequency corresponding to the measured resistance value is obtained from the stored combinations, and the power supply (16) is matched with the frequency. Of the power supply (16) that changes due to the difference in the position of the capture coil (22) with respect to the source coil (18) or the difference in the electrical characteristics between the different capture coils (22). Method (100), allowing charging at an optimal operating frequency.
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