JP2024065609A - Power transmission device and non-contact power transmission system - Google Patents

Power transmission device and non-contact power transmission system Download PDF

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Abstract

To provide a power transmission device and a non-contact power transmission system, capable of realizing an excellent communication performance.SOLUTION: A power transmission device is a power transmission device of a non-contact power transmission system, that is configured to enable a transmission and a reception of a power supply from a power transmission device and information between itself and the power transmission device by performing an amplitude modulation on a power wave, and comprises: a power transmission circuit that transmits a power in a non-contact manner to the power reception device; a power supply circuit that converts a power supply voltage into an AC voltage of a high frequency and outputs it to the power transmission circuit; and a snubber circuit that suppresses a spike-like noise that may be caused in the AC voltage. The snubber circuit includes: a first snubber circuit arranged between a power supply line from the power supply circuit to the power transmission circuit and an input voltage point; and a second snubber circuit arranged between the power supply line and a ground.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、送電装置及び非接触電力伝送システムに関する。 This disclosure relates to a power transmission device and a non-contact power transmission system.

従来、二次側の受電装置に対して、一次側の送電装置から非接触で給電可能な非接触電力伝送システム(WPT:Wireless Power Transfer)が知られている。また、受電装置に接続された負荷(例えば、センサー類)に関する情報(以下、「負荷情報」と称する)を、電力波を搬送波(キャリア)として使用して送受信するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のシステムによれば、ワイヤレス給電とワイヤレス情報通信を共通の伝送経路で同時に行うことができ、回路構成の簡素化を図ることができる。 Conventionally, a contactless power transfer system (WPT: Wireless Power Transfer) capable of contactlessly supplying power from a primary power transmission device to a secondary power receiving device has been known. Also proposed is a system that transmits and receives information (hereinafter referred to as "load information") related to a load (e.g., sensors) connected to the power receiving device using power waves as a carrier wave (see, for example, Patent Document 1). According to the system described in Patent Document 1, wireless power supply and wireless information communication can be performed simultaneously through a common transmission path, which simplifies the circuit configuration.

特開2016-197965号公報JP 2016-197965 A

上述した非接触電力伝送システムでは、例えば、送電側負荷情報S1及び受電側負荷情報S2を含む変調信号で、電力波を振幅変調することにより、送電装置50から受電装置60への給電、及び、両者間での負荷情報の送受信が行われる(図1参照)。この場合、送電装置50において、電源回路56は、高周波(例えば、8MHz)の電力波を発生させる発振回路(ロジックIC)を含む。そのため、EMIが発生しやすい上、EMI強度も高く、通信性能が低下する虞がある。 In the above-mentioned contactless power transmission system, for example, a power wave is amplitude-modulated with a modulation signal including power transmission side load information S1 and power receiving side load information S2, thereby supplying power from the power transmission device 50 to the power receiving device 60 and transmitting and receiving load information between them (see FIG. 1). In this case, in the power transmission device 50, the power supply circuit 56 includes an oscillator circuit (logic IC) that generates a high-frequency (e.g., 8 MHz) power wave. Therefore, EMI is likely to occur, and the EMI strength is also high, which may degrade communication performance.

本開示の目的は、優れた通信性能を実現できる送電装置及び非接触電力伝送システムを提供することである。 The objective of this disclosure is to provide a power transmission device and a non-contact power transmission system that can achieve excellent communication performance.

本開示に係る送電装置は、
電力波を振幅変調した被変調波により、受電装置への給電及び前記受電装置との間の情報の送受信を可能に構成された、非接触電力伝送システムの送電装置であって、
前記受電装置に対して電力を非接触で送電する送電回路と、
電源電圧を高周波の交流電圧に変換して前記送電回路に出力する電源回路と、
前記交流電圧に生じうるスパイク状のノイズを抑制するスナバ回路と、を備え、
前記スナバ回路は、
前記電源回路から前記送電回路への給電線路と入力電圧点との間に配置される第1スナバ回路と、
前記給電線路とグランドとの間に配置される第2スナバ回路と、を有する。
The power transmitting device according to the present disclosure includes:
A power transmission device of a non-contact power transmission system configured to be able to supply power to a power receiving device and transmit and receive information between the power receiving device and the power receiving device by using a modulated wave obtained by amplitude-modulating a power wave,
a power transmission circuit that transmits power to the power receiving device in a wireless manner;
a power supply circuit that converts a power supply voltage into a high-frequency AC voltage and outputs the high-frequency AC voltage to the power transmission circuit;
a snubber circuit for suppressing spike noise that may occur in the AC voltage;
The snubber circuit comprises:
a first snubber circuit disposed between a power supply line from the power supply circuit to the power transmission circuit and an input voltage point;
and a second snubber circuit disposed between the power supply line and ground.

本開示に係る非接触電力伝送システムは、
上記の送電装置と、
前記送電装置からの給電及び前記送電装置との情報の送受信を可能な受電装置と、を備える。
The contactless power transmission system according to the present disclosure comprises:
The above power transmitting device;
The power supply system further includes a power receiving device capable of receiving power from the power transmitting device and transmitting and receiving information to and from the power transmitting device.

本開示によれば、優れた通信性能を実現できる送電装置及び非接触電力伝送システムを提供することができる。 This disclosure provides a power transmission device and a non-contact power transmission system that can achieve excellent communication performance.

図1は、従来の非接触電力伝送システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional non-contact power transmission system. 図2は、実施の形態に係る非接触電力伝送システムの概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a contactless power transfer system according to an embodiment. 図3は、実施の形態に係る被変調波の波形の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of a modulated wave according to the embodiment. 図4は、送電回路及び一次側変調回路の回路構成の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a power transmission circuit and a primary side modulation circuit. 図5は、受電回路及び二次側変調回路の回路構成の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a circuit configuration of the power receiving circuit and the secondary side modulation circuit. 図6は、送電装置で得られる電力波形の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a power waveform obtained by the power transmitting device. 図7は、スナバ回路の他の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of a snubber circuit.

以下、本開示の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present disclosure with reference to the drawings.

図2は、本開示の一実施の形態に係る非接触電力伝送システム1の概略構成を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing the schematic configuration of a contactless power transmission system 1 according to one embodiment of the present disclosure.

図2に示すように、非接触電力伝送システム1は、一次側の送電装置10及び二次側の受電装置20を備える。非接触電力伝送システム1は、磁気共鳴・共振方式により、非接触で送電装置10から受電装置20への給電を行うとともに、両者間で情報の送受信を行うことができるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the contactless power transfer system 1 includes a primary-side power transmission device 10 and a secondary-side power receiving device 20. The contactless power transfer system 1 is configured to supply power from the power transmission device 10 to the power receiving device 20 in a contactless manner using a magnetic resonance/resonance method, and to transmit and receive information between the two devices.

非接触電力伝送システム1は、例えば、電動自転車のペダルの回転状態を検出するのに使用される。この場合、送電装置10は、バッテリーが搭載されている自転車本体に設置され、受電装置20は、自転車本体に対して回転するペダル側の可動部分に設置される。 The non-contact power transmission system 1 is used, for example, to detect the rotation state of the pedals of an electric bicycle. In this case, the power transmission device 10 is installed on the bicycle body on which the battery is mounted, and the power receiving device 20 is installed on a movable part on the pedal side that rotates relative to the bicycle body.

受電装置20は、負荷の一例としてセンサー28を有する。センサー28は、受電装置20の基板に実装されてもよいし、受電装置20の基板にケーブル等を介して接続されてもよい。センサー28は、例えば、物体の変形を検出可能な歪センサーである。センサー28は、例えば、ペダルを踏み込んだときのシャフトの瞬間的な変形を検出し、電気信号として出力する。センサー28には、送電装置10から受電装置20に非接触で給電された電力が供給される。 The power receiving device 20 has a sensor 28 as an example of a load. The sensor 28 may be mounted on the board of the power receiving device 20, or may be connected to the board of the power receiving device 20 via a cable or the like. The sensor 28 is, for example, a strain sensor capable of detecting deformation of an object. The sensor 28 detects, for example, the instantaneous deformation of a shaft when the pedal is depressed, and outputs it as an electrical signal. The sensor 28 is supplied with power that is contactlessly supplied from the power transmitting device 10 to the power receiving device 20.

送電装置10と受電装置20との間では、電力波(搬送波)を変調信号で振幅変調(AM:Amplitude Modulation)した被変調波HFにより、非接触で、給電及び負荷情報Sの送受信が行われる。被変調波HFは、負荷情報Sとして、送電装置10から受電装置20に送信される送電側負荷情報S1及び受電装置20から送電装置10に送信される受電側負荷情報S2を含む(図3参照)。送電側負荷情報S1は、例えば、センサー28に対して検出情報の送信を指示する呼出情報である。受電側負荷情報S2は、センサー28で検出された検出情報である。 Between the power transmitting device 10 and the power receiving device 20, power is supplied and load information S is transmitted and received contactlessly using modulated waves HF, which are power waves (carrier waves) that have been amplitude modulated (AM: Amplitude Modulation) with a modulation signal. The modulated waves HF include, as load information S, power transmitting side load information S1 transmitted from the power transmitting device 10 to the power receiving device 20 and power receiving side load information S2 transmitted from the power receiving device 20 to the power transmitting device 10 (see FIG. 3). The power transmitting side load information S1 is, for example, call information that instructs the sensor 28 to transmit detection information. The power receiving side load information S2 is detection information detected by the sensor 28.

図3に示すように、被変調波HFは、電力波を、周波数fの変調信号で振幅変調した波であり、変調周期1/fで信号強度(振幅)の強弱を繰り返す。被変調波HFにおいて、例えば、信号強度の強い部分が負荷情報Sを示す通信信号として用いられる。ここでは、通信信号の前半部分を送電側負荷情報S1の送受信に用い、後半部分を受電側負荷情報S2の送受信に用いている。例えば、送電側負荷情報S1を示すデータ(二進数の「0」「1」)は、基準レベルからの凹みにより表され、受電側負荷情報S2を示すデータは、基準レベルからの凸により表される。 As shown in FIG. 3, the modulated wave HF is a wave obtained by amplitude-modulating a power wave with a modulation signal of frequency f, and the signal strength (amplitude) repeatedly increases and decreases with a modulation period of 1/f. In the modulated wave HF, for example, the portion with strong signal strength is used as a communication signal indicating load information S. Here, the first half of the communication signal is used to transmit and receive power transmission side load information S1, and the second half is used to transmit and receive power reception side load information S2. For example, data indicating power transmission side load information S1 (binary "0" and "1") is represented by a concave from a reference level, and data indicating power reception side load information S2 is represented by a convex from the reference level.

送電装置10は、送電回路11、一次側制御回路12、一次側変調回路13、一次側ローパスフィルター14、一次側復調回路15、電源回路16及びスナバ回路30等を有する。 The power transmission device 10 includes a power transmission circuit 11, a primary side control circuit 12, a primary side modulation circuit 13, a primary side low-pass filter 14, a primary side demodulation circuit 15, a power supply circuit 16, and a snubber circuit 30.

送電回路11は、例えば、送電コイル111及び共振コンデンサー112を有する共振回路である(図4参照)。共振コンデンサー112は、電源回路16から送電コイル111への給電線路Fに直列に接続されている。送電コイル111の出力端は、グランドに接続されている。 The power transmission circuit 11 is, for example, a resonant circuit having a power transmission coil 111 and a resonant capacitor 112 (see FIG. 4). The resonant capacitor 112 is connected in series to a power supply line F that runs from the power supply circuit 16 to the power transmission coil 111. The output end of the power transmission coil 111 is connected to ground.

一次側制御回路12は、送電側負荷情報S1を含む低周波の変調信号で電力波が変調されるように、一次側変調回路13を制御する。また、一次側制御回路12は、被変調波HFに重畳されている受電側負荷情報S2が抽出されるように、一次側復調回路15を制御する。 The primary side control circuit 12 controls the primary side modulation circuit 13 so that the power wave is modulated with a low-frequency modulation signal including the power transmission side load information S1. The primary side control circuit 12 also controls the primary side demodulation circuit 15 so that the power receiving side load information S2 superimposed on the modulated wave HF is extracted.

一次側変調回路13は、送電側負荷情報S1を含む変調信号で、電力波を変調する。一次側変調回路13は、給電線路Fとグランドとの間に接続される。一次側変調回路13は、例えば、スイッチング素子131、変調コンデンサー132、及び抵抗133等を有する(図4参照)。スイッチング素子131、変調コンデンサー132及び抵抗133は、グランド側から順に、直列に接続されている。例えば、一次側制御回路12によりスイッチング素子131がオンされた場合に、送電コイル111に対して並列に変調コンデンサー132が挿入され、被変調波HFの波形が収縮する(基準波形より凹む)ように、磁気共鳴条件が設定される。 The primary side modulation circuit 13 modulates the power wave with a modulation signal including the power transmission side load information S1. The primary side modulation circuit 13 is connected between the power supply line F and the ground. The primary side modulation circuit 13 has, for example, a switching element 131, a modulation capacitor 132, and a resistor 133 (see FIG. 4). The switching element 131, the modulation capacitor 132, and the resistor 133 are connected in series, in that order, from the ground side. For example, when the switching element 131 is turned on by the primary side control circuit 12, the modulation capacitor 132 is inserted in parallel with the power transmission coil 111, and the magnetic resonance conditions are set so that the waveform of the modulated wave HF contracts (becomes concave from the reference waveform).

一次側ローパスフィルター14は、被変調波HFに含まれる電力波の高周波成分を除去し、通信信号の低周波成分のみを通過させる。一次側ローパスフィルター14は、例えば、全波整流回路で構成される。一次側復調回路15は、一次側ローパスフィルター14を通過した通信信号を復調して受電側負荷情報S2を取り出し、一次側制御回路12に出力する。 The primary side low-pass filter 14 removes the high-frequency components of the power wave contained in the modulated wave HF and passes only the low-frequency components of the communication signal. The primary side low-pass filter 14 is composed of, for example, a full-wave rectifier circuit. The primary side demodulation circuit 15 demodulates the communication signal that has passed through the primary side low-pass filter 14 to extract the receiving side load information S2 and outputs it to the primary side control circuit 12.

電源回路16は、電力波を発生させる発振回路161(ロジックIC)を含む。発信回路161は、例えば、バッテリーから供給される電圧を、高周波(例えば、8MHz)の交流電圧に変換して出力する。 The power supply circuit 16 includes an oscillator circuit 161 (logic IC) that generates a power wave. The oscillator circuit 161 converts the voltage supplied from a battery, for example, into a high-frequency (e.g., 8 MHz) AC voltage and outputs it.

スナバ回路30は、電源回路16から出力される交流電圧に生じうるスパイク状のノイズを抑制する。スナバ回路30により、交流電圧に含まれるノイズが低減されるので、EMI特性が向上する。 The snubber circuit 30 suppresses spike-like noise that may occur in the AC voltage output from the power supply circuit 16. The snubber circuit 30 reduces the noise contained in the AC voltage, improving EMI characteristics.

スナバ回路30は、給電線路Fと入力電圧点Vccとの間に接続される第1スナバ回路31と、給電線路Fとグランドとの間に接続される第2スナバ回路32と、を有する。 The snubber circuit 30 has a first snubber circuit 31 connected between the power supply line F and the input voltage point Vcc, and a second snubber circuit 32 connected between the power supply line F and ground.

第1スナバ回路31は、交流電圧の立ち上がり直後のノイズ成分N1を吸収する(図6参照)。第1スナバ回路31は、直列に接続された抵抗311及びコンデンサー312を有するRC回路である。 The first snubber circuit 31 absorbs the noise component N1 immediately after the AC voltage rises (see FIG. 6). The first snubber circuit 31 is an RC circuit having a resistor 311 and a capacitor 312 connected in series.

第2スナバ回路32は、交流電圧の立ち下がり直後のノイズ成分N2を吸収する(図6参照)。第2スナバ回路32は、直列に接続された抵抗321及びコンデンサー322を有するRC回路である。 The second snubber circuit 32 absorbs the noise component N2 immediately after the AC voltage falls (see FIG. 6). The second snubber circuit 32 is an RC circuit having a resistor 321 and a capacitor 322 connected in series.

第1スナバ回路31及び第2スナバ回路32では、ノイズ成分N1、N2は、コンデンサー312、322に蓄電され、抵抗によって熱に変換される。 In the first snubber circuit 31 and the second snubber circuit 32, the noise components N1 and N2 are stored in the capacitors 312 and 322 and are converted to heat by the resistors.

なお、第1スナバ回路31及び第2スナバ回路32の回路構成は一例であって、これに限定されない。例えば、図7に示すように、スナバ回路30としてアクティブクランプ回路を適用してもよい。 Note that the circuit configurations of the first snubber circuit 31 and the second snubber circuit 32 are merely examples and are not limited to these. For example, as shown in FIG. 7, an active clamp circuit may be applied as the snubber circuit 30.

第1スナバ回路31Aは、直列に接続されたスイッチング素子313及びコンデンサー314を有する。また、第1スナバ回路31Aは、スイッチング素子313の動作を制御する駆動回路315を有する。駆動回路315は、発振回路161の入力側に接続される。 The first snubber circuit 31A has a switching element 313 and a capacitor 314 connected in series. The first snubber circuit 31A also has a drive circuit 315 that controls the operation of the switching element 313. The drive circuit 315 is connected to the input side of the oscillator circuit 161.

第2スナバ回路32Aは、直列に接続されたスイッチング素子323及びコンデンサー324を有する。また、第2スナバ回路32Aは、スイッチング素子323の動作を制御する駆動回路325を有する。駆動回路325は、発振回路161の入力側に接続される。 The second snubber circuit 32A has a switching element 323 and a capacitor 324 connected in series. The second snubber circuit 32A also has a drive circuit 325 that controls the operation of the switching element 323. The drive circuit 325 is connected to the input side of the oscillator circuit 161.

第1スナバ回路31A及び第2スナバ回路32Aでは、ノイズ成分N1、N2は、コンデンサー314、324に蓄電され、スイッチング素子313、323を介して電源に回生される。 In the first snubber circuit 31A and the second snubber circuit 32A, the noise components N1 and N2 are stored in the capacitors 314 and 324, and are regenerated to the power supply via the switching elements 313 and 323.

受電装置20は、受電回路21、二次側制御回路22、二次側変調回路30、二次側ローパスフィルター24、二次側復調回路25、整流回路26及びレギュレーター27等を有する。 The power receiving device 20 includes a power receiving circuit 21, a secondary side control circuit 22, a secondary side modulation circuit 30, a secondary side low-pass filter 24, a secondary side demodulation circuit 25, a rectifier circuit 26, and a regulator 27.

受電回路21は、例えば、受電コイル211、共振コンデンサー212、213を有する(図5参照)。共振コンデンサー212は、受電コイル211と整流回路26との間の第1給電線路F1上に、受電コイル211と直列に接続されている。共振コンデンサー213は、受電コイル211と整流回路26との間に、受電コイル211と並列に接続されている。 The power receiving circuit 21 has, for example, a power receiving coil 211 and resonant capacitors 212 and 213 (see FIG. 5). The resonant capacitor 212 is connected in series with the power receiving coil 211 on the first power supply line F1 between the power receiving coil 211 and the rectifier circuit 26. The resonant capacitor 213 is connected in parallel with the power receiving coil 211 between the power receiving coil 211 and the rectifier circuit 26.

二次側制御回路22は、受電側負荷情報S2を含む低周波の変調信号で電力波が変調されるように、二次側変調回路30を制御する。また、二次側制御回路22は、被変調波HFに重畳されている送電側負荷情報S1が抽出されるように、二次側復調回路25を制御する。二次側制御回路22は、受電装置20の基板に実装されてもよいし、センサー28に搭載されているマイクロコントローラーであってもよい。 The secondary side control circuit 22 controls the secondary side modulation circuit 30 so that the power wave is modulated with a low-frequency modulation signal including the power receiving side load information S2. The secondary side control circuit 22 also controls the secondary side demodulation circuit 25 so that the power transmitting side load information S1 superimposed on the modulated wave HF is extracted. The secondary side control circuit 22 may be implemented on the board of the power receiving device 20, or may be a microcontroller mounted on the sensor 28.

二次側変調回路23は、受電側負荷情報S2を含む変調信号で、電力波を変調する。二次側変調回路23は、例えば、スイッチング素子231、変調コンデンサー232、及び抵抗233等を有する(図4参照)。スイッチング素子231、変調コンデンサー232及び抵抗233は、グランド側から順に、直列に接続されている。例えば、二次側制御回路22によりスイッチング素子231がオンされた場合に、受電コイル211に対して並列に変調コンデンサー232が挿入され、被変調波HFの波形が拡張する(基準波形より突出する)ように、磁気共鳴条件が設定される。 The secondary side modulation circuit 23 modulates the power wave with a modulation signal including the power receiving side load information S2. The secondary side modulation circuit 23 has, for example, a switching element 231, a modulation capacitor 232, and a resistor 233 (see FIG. 4). The switching element 231, the modulation capacitor 232, and the resistor 233 are connected in series, starting from the ground side. For example, when the switching element 231 is turned on by the secondary side control circuit 22, the modulation capacitor 232 is inserted in parallel with the power receiving coil 211, and the magnetic resonance conditions are set so that the waveform of the modulated wave HF is expanded (protruding from the reference waveform).

二次側ローパスフィルター24は、被変調波HFに含まれる電力波の高周波成分を除去し、通信信号の低周波成分のみを通過させる。二次側ローパスフィルター24は、例えば、半波整流回路で構成される。二次側復調回路25は、二次側ローパスフィルター24を通過した通信信号を復調して送電側負荷情報S1を取り出し、二次側制御回路22に出力する。 The secondary side low pass filter 24 removes the high frequency components of the power wave contained in the modulated wave HF and passes only the low frequency components of the communication signal. The secondary side low pass filter 24 is composed of, for example, a half wave rectifier circuit. The secondary side demodulation circuit 25 demodulates the communication signal that has passed through the secondary side low pass filter 24 to extract the power transmission side load information S1 and outputs it to the secondary side control circuit 22.

整流回路26は、受電コイル211に誘起された交流電圧を整流、平滑化し、直流電圧に変換してレギュレーター27に出力する。レギュレーター27は、整流回路26から供給された電力を、出力電圧を一定にしてセンサー28に供給する。 The rectifier circuit 26 rectifies and smoothes the AC voltage induced in the power receiving coil 211, converts it to a DC voltage, and outputs it to the regulator 27. The regulator 27 supplies the power supplied from the rectifier circuit 26 to the sensor 28 with a constant output voltage.

非接触電力伝送システム1において、送電コイル111に交流電流が流れると、送電コイル111の周囲に磁界が発生し、送電コイル111及び受電コイル211の双方と鎖交する磁束により、受電コイル211に電位差(電圧)が生じる。そして、受電コイル211に誘導電流が流れ、整流回路26及びレギュレーター27を介してセンサー28に電力が供給される。 In the contactless power transmission system 1, when an alternating current flows through the power transmission coil 111, a magnetic field is generated around the power transmission coil 111, and a potential difference (voltage) is generated in the power receiving coil 211 due to magnetic flux that interlinks with both the power transmission coil 111 and the power receiving coil 211. Then, an induced current flows through the power receiving coil 211, and power is supplied to the sensor 28 via the rectifier circuit 26 and the regulator 27.

センサー28は、供給された電力を駆動源として動作する。また、センサー28は、被変調波HFに重畳して送信された送電側負荷情報S1に基づいて動作し、検出結果を受電側負荷情報S2として送電装置10に送信する。 The sensor 28 operates using the supplied power as a power source. The sensor 28 also operates based on the power transmission side load information S1 transmitted superimposed on the modulated wave HF, and transmits the detection result to the power transmission device 10 as power reception side load information S2.

このように、実施の形態に係る送電装置10及び非接触電力伝送システム1は、以下の特徴事項を単独で、又は、適宜組み合わせて備えている。 As such, the power transmission device 10 and the contactless power transmission system 1 according to the embodiment have the following features, either alone or in any suitable combination:

すなわち、送電装置10は、電力波を振幅変調した被変調波HFにより、受電装置20への給電及び受電装置20との間の情報の送受信を可能に構成された、非接触電力伝送システム1の送電装置である。送電装置10は、受電装置20に対して電力を非接触で送電する送電回路11と、電源電圧を高周波の交流電圧に変換して送電回路11に出力する電源回路16と、交流電圧に生じうるスパイク状のノイズを抑制するスナバ回路30と、を備える。スナバ回路30は、電源回路16から送電回路11への給電線路Fと入力電圧点Vccとの間に配置される第1スナバ回路31と、給電線路Fとグランドとの間に配置される第2スナバ回路32と、を有する。 That is, the power transmission device 10 is a power transmission device of the contactless power transmission system 1 configured to be able to supply power to the power receiving device 20 and transmit and receive information to and from the power receiving device 20 by using a modulated wave HF that is an amplitude-modulated power wave. The power transmission device 10 includes a power transmission circuit 11 that transmits power to the power receiving device 20 in a contactless manner, a power supply circuit 16 that converts a power supply voltage into a high-frequency AC voltage and outputs it to the power transmission circuit 11, and a snubber circuit 30 that suppresses spike-like noise that may occur in the AC voltage. The snubber circuit 30 includes a first snubber circuit 31 that is arranged between the power supply line F from the power supply circuit 16 to the power transmission circuit 11 and the input voltage point Vcc, and a second snubber circuit 32 that is arranged between the power supply line F and ground.

送電装置10によれば、第1スナバ回路31及び第2スナバ回路32により、交流電圧に含まれる立ち上がり直後のノイズN1及び立ち下がり直後のノイズN2が効果的に低減されるので、EMI特性が向上する。したがって、非接触電力伝送システム1における通信品質を格段に向上することができる。 According to the power transmission device 10, the first snubber circuit 31 and the second snubber circuit 32 effectively reduce the noise N1 immediately after the rise and the noise N2 immediately after the fall contained in the AC voltage, improving the EMI characteristics. Therefore, the communication quality in the contactless power transmission system 1 can be significantly improved.

また、送電装置10において、第1スナバ回路31及び第2スナバ回路32は、抵抗311、321及びコンデンサー312、322を有するRC回路である。これにより、簡易な回路構成でノイズN1、N2を吸収し、EMI特性を向上することができる。 In addition, in the power transmission device 10, the first snubber circuit 31 and the second snubber circuit 32 are RC circuits having resistors 311, 321 and capacitors 312, 322. This makes it possible to absorb noises N1 and N2 with a simple circuit configuration and improve EMI characteristics.

また、送電装置10において、第1スナバ回路31A及び第2スナバ回路32Aは、スイッチング素子313、323及びコンデンサー314、324を有するアクティブクランプ回路である。これにより、ノイズ成分N1、N2は、コンデンサー314、324に蓄電され、スイッチング素子313、323を介して電源に回生されるので、RC回路に比較して効率よくEMI特性を向上することができる。 In addition, in the power transmission device 10, the first snubber circuit 31A and the second snubber circuit 32A are active clamp circuits having switching elements 313, 323 and capacitors 314, 324. As a result, the noise components N1, N2 are stored in the capacitors 314, 324 and regenerated to the power supply via the switching elements 313, 323, so that the EMI characteristics can be improved more efficiently than with an RC circuit.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 The invention made by the inventor has been specifically described above based on the embodiment, but the present disclosure is not limited to the above embodiment and can be modified without departing from the gist of the invention.

例えば、非接触電力伝送システム1における、それぞれの回路の構成は、実施の形態で示した構成に制限されない。例えば、送電装置10及び受電装置20に、インピーダンスを整合させるための部品等を適宜設けてもよい。 For example, the configuration of each circuit in the contactless power transfer system 1 is not limited to the configuration shown in the embodiment. For example, the power transmitting device 10 and the power receiving device 20 may be provided with components for impedance matching as appropriate.

今回開示された実施の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。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1 非接触電力伝送システム
10 送電装置
20 受電装置
11 送電回路
16 電源回路
30 スナバ回路
31 第1スナバ回路
32 第2スナバ回路
Reference Signs List 1: Non-contact power transmission system 10: Power transmitting device 20: Power receiving device 11: Power transmitting circuit 16: Power supply circuit 30: Snubber circuit 31: First snubber circuit 32: Second snubber circuit

Claims (4)

電力波を振幅変調した被変調波により、受電装置への給電及び前記受電装置との間の情報の送受信を可能に構成された、非接触電力伝送システムの送電装置であって、
前記受電装置に対して電力を非接触で送電する送電回路と、
電源電圧を高周波の交流電圧に変換して前記送電回路に出力する電源回路と、
前記交流電圧に生じうるスパイク状のノイズを抑制するスナバ回路と、を備え、
前記スナバ回路は、
前記電源回路から前記送電回路への給電線路と入力電圧点との間に配置される第1スナバ回路と、
前記給電線路とグランドとの間に配置される第2スナバ回路と、を有する、
送電装置。
A power transmission device of a non-contact power transmission system configured to be able to supply power to a power receiving device and transmit and receive information between the power receiving device and the power receiving device by using a modulated wave obtained by amplitude-modulating a power wave,
a power transmission circuit that transmits power to the power receiving device in a wireless manner;
a power supply circuit that converts a power supply voltage into a high-frequency AC voltage and outputs the high-frequency AC voltage to the power transmission circuit;
a snubber circuit for suppressing spike noise that may occur in the AC voltage;
The snubber circuit comprises:
a first snubber circuit disposed between a power supply line from the power supply circuit to the power transmission circuit and an input voltage point;
a second snubber circuit disposed between the power supply line and ground;
Power transmission equipment.
前記第1スナバ回路及び前記第2スナバ回路は、抵抗及びコンデンサーを有するRC回路である、
請求項1に記載の送電装置。
the first snubber circuit and the second snubber circuit are RC circuits having a resistor and a capacitor;
The power transmitting device according to claim 1 .
前記第1スナバ回路及び前記第2スナバ回路は、スイッチング素子及びコンデンサーを有するアクティブクランプ回路である、
請求項1に記載の送電装置。
the first snubber circuit and the second snubber circuit are active clamp circuits having a switching element and a capacitor;
The power transmitting device according to claim 1 .
請求項1に記載の送電装置と、
前記送電装置からの給電及び前記送電装置との情報の送受信を可能な受電装置と、
を備える非接触電力伝送システム。
The power transmitting device according to claim 1 ;
a power receiving device capable of receiving power from the power transmitting device and transmitting and receiving information to and from the power transmitting device;
A non-contact power transmission system comprising:
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