JP5674013B2 - 給電装置および給電システム - Google Patents
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Description
1.実施の形態(給電装置と1つの電子機器とからなる給電システムの例)
2.変形例
[給電システム3の構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る給電システム(給電システム3)の全体のブロック構成を表すものである。この給電システム3は、磁界を用いて(電磁誘導や磁気共鳴等を利用して;以下同様)非接触に電力伝送(電力供給,給電)を行うものであり、充電トレー(給電装置)1(1次側機器)と、1つの電子機器2(2次側機器)とを備えている。すなわち、給電システム3では、充電トレー1上に電子機器2が置かれる(または近接する)ことによって、充電トレー1から電子機器2に対して電力伝送が行われるようになっている。換言すると、この給電システム3は、非接触型の給電システムである。
充電トレー1は、上記したように、磁界を用いて電子機器2に対して電力伝送を行う給電装置である。この充電トレー1は、送電部10、交流信号源11、検出部12および制御部13を有している。
電子機器2は、受電部20、充電部21、バッテリー22および制御部23を有している。
(1.充電動作の概要)
本実施の形態の給電システム3では、充電トレー1において、制御部13による制御に応じて、交流信号源11が送電部10内のコイルL1および容量素子C1に対して、電力伝送を行うための所定の交流信号(交流信号の周波数=f1)を供給する。これにより、送電部10内のコイルL1において磁界(磁束)が発生する。このとき、充電トレー1の上面(送電面)に、給電対象物(充電対象物)としての電子機器2が置かれる(または近接する)と、充電トレー1内のコイルL1と電子機器2内のコイルL2とが、充電トレー1の上面付近にて近接する。
ところで、従来の非接触型の給電装置(特に、磁気共鳴を利用した給電装置)では、伝送効率が高い状態(高効率の状態)で電力伝送を行うには動作条件の制約があったため、適切な動作を行うのが困難な状態になってしまう場合も生じていた。具体的には、まず、例えば図2に示したように、給電対象(負荷)としての電子機器の種類や状況によっては、起動時(初期動作期間(起動期間)T1)とその後の安定動作時(定常動作時)(安定動作期間T2)との間で、負荷が急激に変化する場合がある。すなわち、ここでは、初期動作期間T1では負荷が重いために電力Pが大きい値となっていると共にその値が急激に減少していき、安定動作期間T2では一定値(定常値)に収束するようになっている。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
Claims (8)
- 1次側コイルおよび容量素子を有し、1または複数の電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行う送電部と、
前記1次側コイルのインダクタンス、前記容量素子の容量値、前記電力伝送の際の電圧値および周波数のうちの少なくとも1つのパラメータを変化させることにより、前記電力伝送の際の初期動作期間において、その後の安定動作期間と比べ、伝送効率が最大となる最大状態から相対的に離れた状態で電力伝送がなされるように、前記送電部の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記少なくとも1つのパラメータを変化させて前記送電部の動作を制御することにより、前記初期動作期間では前記安定動作期間と比べて前記電子機器におけるインピーダンスの値が過小となるように制御すると共に、前記初期動作期間において、前記電子機器内の2次側コイルを流れる電流値が前記安定動作期間と比べて相対的に大きくなり、かつ、前記2次側コイルの両端間に生ずる電圧値が前記安定動作期間と比べて相対的に小さくなるように制御する第1の手法と、
前記少なくとも1つのパラメータを変化させて前記送電部の動作を制御することにより、前記初期動作期間では前記安定動作期間と比べて前記電子機器におけるインピーダンスの値が過大となるように制御すると共に、前記初期動作期間において、前記2次側コイルの両端間に生ずる電圧値が前記安定動作期間と比べて相対的に大きくなり、かつ、前記2次側コイルを流れる電流値が前記安定動作期間と比べて相対的に小さくなるように制御する第2の手法と、
のうちのいずれか一方の手法を用いて制御を行う
給電装置。 - 前記制御部は、前記第1の手法を用いて制御を行う
請求項1に記載の給電装置。 - 前記制御部は、前記第2の手法を用いて制御を行う
請求項1に記載の給電装置。 - 前記制御部は、
前記初期動作期間では、前記電子機器が起動可能な最小限の電力が伝送されるように制御し、
前記安定動作期間では、前記初期動作期間と比べて伝送効率が相対的に高くなるように制御する
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記制御部は、前記安定動作期間において、前記最大状態で電力伝送がなされるように制御する
請求項4に記載の給電装置。 - 前記制御部は、前記初期動作期間において、
前記送電部もしくは前記電子機器におけるインピーダンス、および前記電力伝送の際の電力値のうちの少なくとも一方の検出結果に基づいて、前記少なくとも1つのパラメータを変化させる
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記制御部は、前記安定動作期間において、
前記送電部もしくは前記電子機器におけるインピーダンス、前記電力伝送の際の電力値および反射率のうちの少なくとも1つの検出結果に基づいて、前記少なくとも1つのパラメータを変化させる
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の給電装置。 - 1または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して電力伝送を行う給電装置と
を備え、
前記給電装置は、
1次側コイルおよび容量素子を有し、磁界を用いて前記電力伝送を行う送電部と、
前記1次側コイルのインダクタンス、前記容量素子の容量値、前記電力伝送の際の電圧値および周波数のうちの少なくとも1つのパラメータを変化させることにより、前記電力伝送の際の初期動作期間において、その後の安定動作期間と比べ、伝送効率が最大となる最大状態から相対的に離れた状態で電力伝送がなされるように、前記送電部の動作を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記少なくとも1つのパラメータを変化させて前記送電部の動作を制御することにより、前記初期動作期間では前記安定動作期間と比べて前記電子機器におけるインピーダンスの値が過小となるように制御すると共に、前記初期動作期間において、前記電子機器内の2次側コイルを流れる電流値が前記安定動作期間と比べて相対的に大きくなり、かつ、前記2次側コイルの両端間に生ずる電圧値が前記安定動作期間と比べて相対的に小さくなるように制御する第1の手法と、
前記少なくとも1つのパラメータを変化させて前記送電部の動作を制御することにより、前記初期動作期間では前記安定動作期間と比べて前記電子機器におけるインピーダンスの値が過大となるように制御すると共に、前記初期動作期間において、前記2次側コイルの両端間に生ずる電圧値が前記安定動作期間と比べて相対的に大きくなり、かつ、前記2次側コイルを流れる電流値が前記安定動作期間と比べて相対的に小さくなるように制御する第2の手法と、
のうちのいずれか一方の手法を用いて制御を行う
給電システム。
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