JP2021035305A - ワイヤレス受電装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
L1:送信コイル202
C1:送信側の共振キャパシタ(図5に不図示)
r1:送信アンテナの抵抗成分
Vi: 送信アンテナに印加される駆動電圧
I1: 送信アンテナに流れる1次電流
L2:受信コイル312
C2:共振キャパシタ314
Ro:受信アンテナ310の負荷
r2:受信アンテナ310の抵抗成分
Vo: 負荷Roの発生電圧
I2: 受信アンテナに流れる2次電流
SL1〜SL4:サーチコイル316_1〜316_4
VSL1〜VSL4: サーチコイルSL1〜SL4それぞれの両端間電圧
VSL12=VSL1−VSL2
VSL34=VSL3−VSL4
(1)VSL12≠0,VSL34≒0のとき
位置ズレの方向 u軸方向
位置ズレ量r=fu −1(VSL12)
fuは、図7(a)の関数であり、fu −1はその逆関数である。
位置ズレの方向 v軸方向
位置ズレ量r=fv(VSL34)
fvは、図7(b)の関数であり、fv −1はその逆関数である。
位置ズレの方向 x軸方向、位置ズレ量r=fx(VSL12)=fx(VSL34)
fxは、図9(a)の関数であり、fx −1はその逆関数である。
位置ズレの方向 y軸方向
位置ズレ量r=fy(VSL12)=fy(−VSL34)
fyは、図9(b)の関数であり、fy −1はその逆関数である。
図7(a)、(b)あるいは図9(a)、(b)を参照すると、関数fu,fv,fx,fyの傾きは、位置ズレの量が小さい領域において、位置ズレの量が大きい領域と比べて小さいことが分かる。言い換えると、位置ズレ量が小さくなると、検出感度が低下していると言える。この問題を解決するために、変形例1では、検出電圧VSL12,VSL34を、受信コイル312に流れる2次電流I2で除算して正規化し、正規化した信号SSL12,SSL34にもとづいて位置ズレの検出を行う。
SSL12=VSL12/I2
SSL34=VSL34/I2
図11(a)〜(d)は、図4(b)のレイアウトを採用した場合の、正規化した信号SSL12,SSL34と、位置ズレ量rの関係を示す図である。この場合も、図4(a)のレイアウトの場合と同様に、位置ズレの方向および量を検出できる。
実施の形態では、位置ズレの方向と、位置ズレの量を検出したが、その限りでない。変形例3では、受信コイル312の中心を原点にとったときの送信コイル202の中心の座標(u,v)と、検出電圧VSL12,VSL34の関係を予め取得しておき、この関係にもとづいて、送信コイル202の位置(u,v)を検出してもよい。
u=gu(VSL12,VSL34)
v=hv(VSL12,VSL34)
gu、hvは関数であり、シミュレーションあるいは実測によって求めることができる。
x=gx(VSL12,VSL34)
y=hy(VSL12,VSL34)
gx、hyは関数であり、シミュレーションあるいは実測によって求めることができる。
200 送電装置
202 送信コイル
300 受電装置
310 受信アンテナ
312 受信コイル
314 共振キャパシタ
316 サーチコイル
320 整流回路
330 電源回路
350 位置検出部
340 受信コントローラ
510 負荷回路
512 バッテリ
514 充電回路
520 電源回路
530 プロセッサ
540 通知部
S1 駆動信号
S2 電力信号
S3 制御信号
300 受電装置
500 電子機器
Claims (10)
- ワイヤレス送電装置からの電力信号を受信するワイヤレス受電装置であって、
受信コイルを含む受信アンテナと、
前記受信アンテナの電流を整流する整流回路と、
前記受信コイルの中心に対して点対称に配置され、電気的に直列に接続された第1サーチコイルおよび第2サーチコイルと、
前記第1サーチコイルと前記第2サーチコイルの両端間に発生する第1検出電圧にもとづいて、前記ワイヤレス送電装置の送信コイルと前記受信コイルの第1方向の位置関係を検出する位置検出部と、
を備えることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 前記位置検出部は、前記第1検出電圧を前記受信コイルに流れる電流で除算した値にもとづいて、前記第1方向の位置関係を検出することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス受電装置。
- 前記受信コイルの中心に対して点対称であって、前記第1サーチコイルおよび前記第2サーチコイルと直交するように配置あれ、電気的に直列に接続された第3サーチコイルおよび第4サーチコイルをさらに備え、
前記位置検出部は、前記第3サーチコイルと前記第4サーチコイルの両端間に発生する第2検出電圧にもとづいて、前記送信コイルと前記受信コイルの第2方向の位置関係を検出することを特徴とする請求項1または2に記載のワイヤレス受電装置。 - 前記位置検出部は、前記第2検出電圧を前記受信コイルに流れる電流で除算した値にもとづいて、前記第2方向の位置関係を検出することを特徴とする請求項3に記載のワイヤレス受電装置。
- 前記第1サーチコイルから前記第4サーチコイルは、前記受信コイルとオーバーラップして設けられることを特徴とする請求項3または4に記載のワイヤレス受電装置。
- 前記第1サーチコイルから前記第4サーチコイルは、前記受信コイルの内周より内側に設けられることを特徴とする請求項3または4に記載のワイヤレス受電装置。
- 前記位置検出部は、前記第1検出電圧および前記第2検出電圧それぞれのピークを検出するピークホールド回路を含むことを特徴とする請求項3から6のいずれかに記載のワイヤレス受電装置。
- Qi規格とPMA規格の少なくとも一方に準拠したことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のワイヤレス受電装置。
- 請求項1から8のいずれかに記載のワイヤレス受電装置を備えることを特徴とする電子機器。
- 前記ワイヤレス受電装置が検出した前記送信コイルの位置情報にもとづいて、前記電子機器のユーザに、前記電子機器の位置が不適切である旨を通知する、および/または前記電子機器の位置を動かすように促す通知部をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の電子機器。
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2019
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