JP5425539B2 - 非接触電力伝送システム - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態1による非接触電力伝送システムについて説明する。図1(a)は、本発明の実施の形態1による非接触電力伝送システムの送電コイルL1の配置図を示している。図1(b)は、本発明の実施の形態1による非接触電力伝送システムの側面図を示している。図1(b)に示すように、本非接触電力伝送システムは、電力を伝送する送電コイルL1を含む送電装置1と、送電コイルL1に磁気結合される受電コイルL2を含む受電装置2とを備えている。
実施の形態2による非接触電力伝送システムは、実施の形態1の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルを流す電流の位相をずらすことを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同一のものは説明を省略する。
なお、図7において、1段目〜9段目の波形図は、それぞれ、コイルa〜iの波形図を示し、縦軸は電圧Vdを示し、横軸は時間を示している。
ある。また、コイルAとコイルb及びコイルeとの磁束の鎖交数はほぼ同じであるが、コイルAとコイルa及びコイルdとの鎖交数よりも少ない。したがって、受電装置2が載置されることによる、コイルa,dのインダクタンスは、コイルb,eのインダクタンスよりも大きくなる。
実施の形態3による非接触電力伝送システムは、実施の形態1の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルを流す電流の周波数を変えることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1、2と同一のものは説明を省略する。
実施の形態4による非接触電力伝送システムは、実施の形態1の非接触電力伝送システムにおいて、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜3と同一のものは説明を省略する。
実施の形態5による非接触電力伝送システムは、実施の形態1の非接触電力伝送システムにおいて、発振対象以外の送電コイルL1の送電コイルL1を間欠発振させることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜4と同一のものは説明を省略する。
本発明の実施の形態6による非接触電力伝送システムは、各送電コイルL1の電圧に応じて各送電コイルL1に重み付け値を設定し、載置位置を判定することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜5と同一のものは説明を省く。
実施の形態7による非接触電力伝送システムは、各送電コイルL1に磁気結合された帰還コイルL3の電圧を基に、各送電コイルL1のインダクタンスを検知することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜6と同一のものは説明を省略する。
実施の形態8による非接触電力伝送システムは、送電コイルL1を正三角形状に配列したことを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜7と同一のものは説明を省く。また、電流供給用回路11としては、図2又は図19のものを採用すればよい。
実施の形態9による非接触電力伝送システムは、各送電コイルL1は、中心がずれるように層状に配列されていることを特徴とする。図23は、本発明の実施の形態9による送電コイルL1の配列図を示している。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜8と同一のものは説明を省く。
実施の形態10による非接触電力電送システムは、載置部PLに受電装置2が載置されていない場合、全ての送電コイルL1を間欠発振させることを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜9と同一のものは説明を省く。また、電流供給用回路11の構成としては、図2及び図19のいずれを採用してもよい。
実施の形態11による非接触電力電送システムは、送電コイルL1のサイズを受電コイルL2のサイズよりも大きくした(送電コイルL1のサイズ>受電コイルL2のサイズ)ことを特徴とする。受電コイルL2のサイズを送電コイルL1のサイズの数倍程度の大きさにして、受電コイルL2のサイズを送電コイルL1のサイズよりも大きくするすると(受電コイルL2>送電コイルL1)、受電コイルL2は複数の送電コイルL1の真上に位置することが可能となり、受電コイルL2に鎖交する磁束が0になることを防止することができる。
実施の形態12の非接触電力電送システムは、実施の形態1〜11のいずれかの非接触電力システムにおいて、二次電池BTを定電流充電することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜11と同一のものは説明を省く。図24は、本発明の実施の形態12による受電装置2の回路図を示している。図24に示すように、受電装置2は、受電コイルL2、整流回路21、コンデンサC4、スイッチング素子FET1、抵抗R10、及び制御部22を備えている。
実施の形態13による非接触電力電送システムは、載置部PLに載置された受電装置2の大きさに応じて受電装置2に伝送する電力を変更することを特徴とする。なお、本実施の形態において、実施の形態1〜12と同一のものは説明を省略する。また、電流供給用回路11としては、図2及び図19のいずれのものを採用してもよい。
a:0.4,b:0.2,d:0.3,e:0.1
h:0.3,i:0.4,k:0.5,l:0.7
すると、判定部110は、重み付け値の分布がコイルa,b,d,eで1纏まりとなっているため、コイルa,b,d,eを1群の送電コイルL1と判定し、コイルh,i,k,lで1纏まりとなっているため、コイルh,i,k,lを1群の送電コイルL1と判定する。
10 電流供給用回路ブロック
11 電流供給用回路
111 発振部
112 検知部
100 マイコン
110 判定部
120 発振制御部
2 受電装置
21 整流回路
22 制御部
a〜i コイル
C3 共振コンデンサ
FET,FET1 スイッチング素子
L1 送電コイル
L2 受電コイル
L3 帰還コイル
Ms メッシュ
PL 載置部
Ps 頂点
V1 電源部
Claims (9)
- 電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、前記送電コイルに磁気結合される受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記受電装置が載置される載置部と、
前記載置部の下側に配列された複数の送電コイルと、
各送電コイルを他励発振させる発振部と、
各送電コイルのインダクタンスを検知する検知部と、
前記検知部により検知された各送電コイルのインダクタンスを基に、前記載置部における前記受電装置の載置位置を判定する判定部とを備え、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定するものであり、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の周波数を変えることを特徴とする非接触電力伝送システム。 - 前記複数の送電コイルは格子状に配列され、
前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに周波数の比が1:m(m>0)の異なる電流を流すことを特徴とする請求項1記載の非接触電力伝送システム。 - 各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された3つの送電コイルに周波数の比が1:m:n(m、n>0)の異なる電流を流すことを特徴とする請求項1記載の非接触電力伝送システム。 - 電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、前記送電コイルに磁気結合される受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記受電装置が載置される載置部と、
前記載置部の下側に配列された複数の送電コイルと、
各送電コイルを他励発振させる発振部と、
各送電コイルのインダクタンスを検知する検知部と、
前記検知部により検知された各送電コイルのインダクタンスを基に、前記載置部における前記受電装置の載置位置を判定する判定部とを備え、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定するものであり、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流す電流の大きさを変えることを特徴とする非接触電力伝送システム。 - 前記複数の送電コイルは格子状に配列され、
前記発振部は、発振対象となる複数の送電コイルにおいて、隣接する送電コイルに大きさの比が1:m(m>0)の異なる電流を流すことを特徴とする請求項4記載の非接触電力伝送システム。 - 各送電コイルは、サイズが同一であり、中心が正三角形状のメッシュの頂点に位置するように配列され、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置の下側に配列された送電コイルが属する正三角形の各頂点に配列された3つの送電コイルに電流の大きさの比が1:m:n(m、n>0)の異なる電流を流すことを特徴とする請求項4記載の非接触電力伝送システム。 - 電力を伝送する送電コイルを含む送電装置と、前記送電コイルに磁気結合される受電コイルを含む受電装置とを備える非接触電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記受電装置が載置される載置部と、
前記載置部の下側に配列された複数の送電コイルと、
各送電コイルを他励発振させる発振部と、
各送電コイルのインダクタンスを検知する検知部と、
前記検知部により検知された各送電コイルのインダクタンスを基に、前記載置部における前記受電装置の載置位置を判定する判定部とを備え、
前記発振部は、前記判定部により判定された載置位置を基に、発振対象となる複数の送電コイルを特定し、特定した複数の送電コイルに流れる電流の波形がずれるように、各送電コイルに流れる電流のパラメータを設定し、
前記判定部は、各送電コイルの電圧が低くなるにつれて各送電コイルの重み付け値が大きくなるように、各送電コイルに重み付け値を設定し、設定した重み付け値を基に、前記載置位置を判定することを特徴とする非接触電力伝送システム。 - 前記判定部は、各送電コイルに設定した重み付け値に応じて、前記載置部に載置されている受電装置の大きさを判定し、
前記発振部は、前記判定部により判定された受電装置の大きさに応じて、前記受電装置に伝送する電力を変更することを特徴とする請求項7記載の非接触電力電送システム。 - 前記判定部は、前記載置部に複数の受電装置が載置されている場合、前記重み付け値に基づいて、各受電装置の大きさを判定することを特徴とする請求項8記載の非接触電力伝送システム。
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