JP5786944B2 - 送電装置、受電装置および非接触型充電方法 - Google Patents

送電装置、受電装置および非接触型充電方法 Download PDF

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Description

本発明は、非接触型の充電に用いる送電装置、受電装置および非接触型充電方法に関する。
近年、共鳴を用いた強結合系の非接触型の充電方法として、磁界共鳴や電界共鳴を用いた非接触型の充電方法が注目されている。例えば、電子機器などの充電に活用することが期待されている。しかし、従来の非接触型の充電方法では、送電装置は一定の電力を送電するため、複数の異なる電力(充電電力)を必要とする受電装置を有する機器各々に対して、同時に機器各々が必要とする充電電力を供給することができない。これは、各々の機器への充電電力の分配割合が、送受電装置の結合状況により定まっており、必要とする電力と一致するとは限らないためである。すなわち、送電装置と受電装置が等しい結合状況にあるようなケース(例:等距離に配置されているケース)では、送電装置から送電される電力(送電電力)は複数の機器に均等に供給されるため、均等に供給された電力が機器の充電電力より大きいときは過充電となる。また、均等に供給された電力が機器の充電電力より小さいときは充電不足となる。従って、複数の異なる充電電力を必要とする機器を同時に充電することができない。
例えば、関連した技術として複数のセンシング装置に対して同時かつ均等に充電する充電システムが開示されている。この充電システムによれば、電磁波を受信して電磁波のエネルギーから得られる電力を充電する複数のセンシング装置と、液体を凹部に収容する筐体部と、凹部内に電磁波を放射する電波放射部と、凹部に収容された液体を凹部内で攪拌する攪拌部と、を備えている。それぞれのセンシング装置は、凹部に収容された液体に混入され、攪拌部の攪拌に応じて凹部内を移動しつつ、電波放射部から放射される電磁波を受けることで得られる電力を充電する。
また、関連した技術として電波を受信して電池を充電する充電回路を設け、遠くまで送信できる電力を得て、長期間の使用にも耐える探索システム用発信機が開示されている。この探索システム用発信機によれば、電磁波を受信するアンテナと、受信した電磁波の電気エネルギーを蓄電池に充電する充電回路と、呼び出し信号を受信する受信機と、蓄電池により駆動される送信機と、記憶装置と、を備えている。記憶装置は、装置の所持者を識別するための所持者識別情報を記憶している。また、受信機が所持者識別情報を含む呼び出し信号を受信し、蓄電池が充電されたときに送信機を起動して、記憶装置に記憶させた所持者識別情報を含む信号を送信機に送信させる。
例えば、特許文献1および特許文献2を参照。
特開2009−253997号公報 特開2005−229150号公報
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、異なる充電電力の受電装置へ同時に充電する非接触型の送電装置、受電装置および非接触型充電方法を提供することを目的とする。
実施の態様のひとつである、送電装置は送電部、制御部、電力供給部、通信部を備えている。
送電部は、非接触型の受電部を備える複数の機器各々に、磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電する。
制御部は、複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における受電部の共振回路の共振周波数を送電周波数の値すると共に複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における受電部の共振回路の共振周波数またはQ値を、他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求める。電力供給部は、複数の機器に送電する電力を送電部に供給する。通信部は、複数の機器各々に対応した変更情報を複数の機器各々に送信する。
他の実施の態様のひとつである受電装置は、機器に備えられるものである。この受電装置は受電部、制御部を備えている。
受電部は、非接触型の送電部を備える送電装置であって、磁界共鳴または電界共鳴を用いて複数の機器各々に電力を送電周波数で送電する該送電装置から電力を受電するものであり、共振回路を有する
制御部は、受電装置を備える機器を識別する識別情報と受電装置を備える機器に関連付けられる充電電力を示す充電電力情報を有する充電情報であって受電装置を備える機器から送電装置に送信する充電情報を生成する。また、制御部は、送電装置から、受電部が有する共振回路の共振周波数またはQ値についてのする変更情報を受信する。また制御部は、受電部が有する共振回路の共振周波数またはQ値を、変更情報に基づいて制御するなお、変更情報は、複数の機器のうちで受電装置を備える機器の充電電力が最大である場合には、受電部が有する共振回路の共振周波数値を送電周波数の値にし、複数の機器のうちで受電装置を備える機器の充電電力が最大ではない場合には、受電部が有する共振回路の共振周波数値またはQ値を、受電装置を備える機器の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための情報である。
また、受電装置は送電装置および機器と通信する通信部を備えている。そして、制御部は、複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における受電部の共振回路の共振周波数を送電周波数の値にし、複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における受電部の共振回路の共振周波数またはQ値を、他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求める。また、制御部は、複数の機器各々に対応した、求めた変更情報を、複数の機器各々通信部送信させる。
また、他の実施の態様のひとつである、外部装置は通信部、制御部を備えている。
通信部は、非接触型の受電部を備える複数の機器各々と通信すると共に、複数の機器各々に磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電する送電部を備える送電装置と通信する。
制御部は、複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における受電部の共振回路の共振周波数を送電周波数の値すると共に複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における受電部の共振回路の共振周波数またはQ値を、他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求める。また、制御部は、複数の機器各々についての対応した変更情報機器各々への送信を通信部に行わせる。また、制御部は、複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報、および、送電装置と複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報の送電装置への送信、または、充電電力情報と効率情報を用いて求めた送電部が送電する電力を示す情報の送電装置への送信通信部に行わせる。
本実施の形態によれば、異なる充電電力の受電装置へ同時に充電することができるという効果を奏する。
強結合系の非接触型の送電装置と受電装置を備える機器を有するシステムの 一実施例を示す図である。 送電装置のハードウェアの一実施例を示す図である。 受電装置を備える機器のハードウェアの一実施例を示す図である。 共振回路の一実施例を示す図である。 共振回路の一実施例を示す図である。 送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 充電情報と受電情報と効率情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 組合せ情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 磁界共鳴と電界共鳴の非接触型充電システムの等価回路の一実施例を示す図 である。 磁界共鳴の非接触型充電システムの等価回路の一実施例を示す図である。 シミュレーション結果の一例を示す図である。 送電周波数と受電部のQ値との関係の一例を示す図である。 機器の動作の一実施例を示すフロー図である。 Q値変更情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 実施形態1の送電装置と受電装置を有するシステムの一実施例を示す図で ある。 実施形態2の送電装置と受電装置を有するシステムの一実施例を示す図で ある。 主体となる機器の動作の一実施例を示すフロー図である。 主体となる機器の動作の一実施例を示すフロー図である。 主体以外の機器の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態2の送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態3の送電装置、受電装置および外部装置を有するシステムの一実 施例を示す図である。 外部装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 外部装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態3における機器の動作の一実施例を示すフロー図である。 実施形態3の送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。 送電共振コイルと受電共振コイルの位置関係を示す図である。 送電共振コイルと受電共振コイルの位置関係を示す図である。 実施形態4の主体となる制御部の一実施例を示す図である。 状態−効率情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 実施形態4の組合せ情報のデータ構造の一実施例を示す図である。 実施形態4の主体となる制御部の動作の一実施例を示すフロー図である。 共振回路の一実施例を示す図である。
以下図面に基づいて、本実施形態について詳細を説明する。
実施形態1について説明する。
図1は、強結合系の非接触型の送電装置と受電装置を備える機器を有するシステムの一実施例を示す図である。図1に示す送電装置1と、受電装置を備える複数の機器2a、機器2b、機器2cを有するシステムは、磁界共鳴または電界共鳴を利用して送電装置1から機器2a、機器2b、機器2cそれぞれに電力を供給するシステムである。また、図1のシステムを用いることで機器2a、機器2b、機器2cが異なる充電電力(または受電電力)の機器の場合でも、機器2a、機器2b、機器2cの受電するバランスを調整することにより、同時に充電をすることができる。
図1に示す送電装置1には、電源部3、電力供給コイル4、送電共振コイル5が示されている。また、機器2a、機器2b、機器2c各々には、それぞれ受電共振コイル6a、6b、6c、電力取出コイル7a、7b、7c、負荷ZLa、ZLb、ZLcが示されている。なお、送電装置1と機器2a、機器2b、機器2cの詳細については後述する。
図1を用いて送電装置1と受電装置を備える機器2a、機器2b、機器2cについて、電力供給コイル4、送電共振コイル5、受電共振コイル6a、6b、6c、電力取出コイル7a、7b、7cを用いて送電と受電を行う場合について説明する。送電装置1の電源部3は、電力供給コイル4を介して送電共振コイル5に電力を供給する。電源部3は、例えば、発振回路を有し、送電共振コイル5と受電共振コイル6a、6b、6cとの間に共鳴を発生させる共振周波数で、不図示の外部電源から供給される電力を電力供給コイル4に供給する。
電力供給コイル4は、電源部3から供給される電力を電磁誘導により送電共振コイル5に供給する回路が考えられる。なお、電力供給コイル4と送電共振コイル5とは電磁誘導により電力が供給できる程度の位置に配置されている。
送電共振コイル5は、例えば、ヘリカル型のコイルなどを有する回路が考えられる。ヘリカル型コイルではなく、スパイラルコイルとコンデンサの組合せの回路も考えられる。また、送電共振コイル5はLC共振回路により表すことができ、送電共振コイル5の共振周波数(送電周波数f0)は式1によって示すことができる。
f0=1/2π√LC 式1
f0:送電共振コイルの共振周波数
L:送電共振コイルのインダクタンス
C:送電共振コイルのキャパシタンス
√LC:(LC)の1/2乗
受電共振コイル6a、6b、6cは、例えば、インダクタンスを変更可能なコイルまたはキャパシタンスが変更可能なコンデンサを有している回路であることが考えられ、受電共振コイル6a、6b、6c各々の共振周波数を変更することができる。また、受電共振コイル6a、6b、6c各々はLC共振回路により表すことができ、受電共振コイルの共振周波数f1は式2によって示すことができる。
f1=1/2π√Lvr・Cvr 式2
f1:受電共振コイルの共振周波数
Lvr:受電共振コイルのインダクタンス
Cvr:受電共振コイルのキャパシタンス
√LC:(Lvr・Cvr)の1/2乗
電力取出コイル7a、7b、7c各々は、対応する受電共振コイル6a、6b、6c各々から電磁誘導により電力を取り出す回路が考えられる。なお、受電共振コイル6a、6b、6cと対応する電力取出コイル7a、7b、7cは電磁誘導により電力が供給できる程度の位置に配置されている。
負荷ZLa、ZLb、ZLc各々は、電力取出コイル7a、7b、7c各々に接続されている。負荷ZLa、ZLb、ZLc各々は、例えば、バッテリーや電子機器などである。実際には負荷ZLa、ZLb、ZLcの前段に交流を直流に変換するための整流回路やAC−DCコンバータなどが接続されている。また、電圧を所定の電圧値に変換する電圧変換器、トランスや充電量を監視する検出回路などが接続されていてもよい。
受電共振コイル6a、6b、6cの共振周波数の変更について説明する。
送電装置1で充電する機器が1つである場合、例えば、図1において機器2aだけしかない場合、送電装置1から送電される送電電力の送電周波数f0と、機器2aが有する送電電力を受電する受電装置の受電共振コイル(LC共振回路)の共振周波数f1とを同じにする。その後、送電装置1は機器2aに供給可能な電力を送電する。
また、送電装置1で充電する複数の機器が同じ充電電力である場合、例えば、機器2a、機器2b、機器2cが同じ充電電力の場合、機器2a、機器2b、機器2c各々が有する受電装置の共振回路の共振周波数f1各々と送電周波数f0を同じにする。その後、送電装置1は機器2a、機器2b、機器2cに供給可能な電力を送電する。また、複数の機器が同じ充電電力である場合、送電装置1は機器すべてに供給可能な電力を送電する。本例では、送電装置1は機器2a、機器2b、機器2cの3台分の電力を送電する。
次に、送電装置1が充電する複数の機器が異なる充電電力である場合、例えば、機器2a、機器2b、機器2cが異なる充電電力の場合について説明する。機器2a、機器2b、機器2cのうち最大の充電電力の機器の共振周波数f1は送電周波数f0と同じにする。最大の充電電力の機器以外の機器の共振周波数は、機器各々の充電に必要な電力に応じて決まる共振周波数に設定し、電力授受のバランスを調整する。その後、送電装置1は機器各々に電力を送電する。複数の機器が異なる充電電力である場合、送電装置1は機器各々に対応する充電に必要な電力を送電する。本例では、送電装置1が送電する電力は、機器2a、機器2b、機器2cそれぞれに対応する充電電力の総和となる。
なお、上記送電周波数f0と上記共振周波数f1とを完全に一致させることは、実際の回路において実現することは難しいため、上記送電周波数f0と上記共振周波数f1とが決められた周波数範囲内にあれば同じと見なすこととする。
図2を用いて送電装置1の説明をする。
図2は、送電装置のハードウェアの一実施例を示す図である。図2に示す送電装置1は、制御部21、記憶部22、通信部23、アンテナ24、電力供給部25、送電部26を備えている。送電装置1は、例えば、共鳴型の充電パッドに代表されるような平置き充電台などが考えられる。また、送電装置1の送電部26の送電共振コイル上および送電共振コイルに囲まれている範囲に充電のために配置される1つ以上の機器各々は、送電共振コイルを介して略一定の電力を受電することができる。送電共振コイル上および送電共振コイルに囲まれている範囲のどの位置に受電共振コイルを置いても、送電共振コイルと機器の受電共振コイルの相対位置関係が同じと近似できているためである。
また、送電装置1は最大送電電力以下において送電元の電力を変更することが可能である。
制御部21は、送電装置1の各部を制御する。また、制御部21は機器2a、機器2b、機器2cを識別する識別情報と、機器2a、機器2b、機器2cに関連付けられる充電電力を示す情報とを前記機器各々からを取得する。制御部21は、取得した識別情報各々を用いて、機器の組合せと、組合せに関連付けられている機器各々の受電部35の有する共振回路の共振周波数またはQ値を変更する。制御部21は、1つ以上の機器の組合せと、1つ以上の機器の組合せ各々に関連付けられている機器各々の変更情報を有する組合せ情報を参照し、取得した識別情報各々を用いて、機器各々に関連付けられている変更情報を選択する。変更情報を用いて、1つ以上の機器の組合せと、機器各々の受電部の有する共振回路の共振周波数またはQ値を変更することで、充電電力が最大の機器の共振回路の共振周波数を送電周波数にする。また、変更情報を用いて、充電電力が最大の機器以外の機器各々の受電部の共振回路の共振周波数またはQ値を充電電力が最大の機器以外の機器各々に対応した各充電電力を充電可能な共振周波数またはQ値に変更する。続いて、制御部21は、例えば、取得した識別情報各々を用いて、識別情報に関連付けられている効率各々を参照し、取得した上記機器各々に対応する充電電力と効率を用いて送電電力を求める。
また、制御部21はCentral Processing Unit(CPU)、マルチコアCPU、プログ
ラマブルなデバイス(Field Programmable Gate Array(FPGA)、Programmable Logic Device(PLD)など)を用いることが考えられる。
記憶部22は、後述する受電情報、効率情報、組合せ情報などを記憶している。記憶部22は、例えばRead Only Memory(ROM)、Random Access Memory(RAM)などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部22にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。
通信部23は、アンテナ24と接続され、受電装置の通信部33と無線通信などの通信を行うためのインタフェースである。例えば、無線Local Area Network(LAN)やBluetooth(登録商標)などの無線接続を行うためのインタフェースなどが考えられる。通信
部23は、充電電力が最大の機器には受電部の共振回路の共振周波数を送電周波数に変更する変更情報を送信する。また、通信部23は、充電電力が最大の機器以外の機器各々には受電部の共振回路の共振周波数を充電電力が最大の機器以外の機器各々に対応した各充電電力に応じて充電可能な共振周波数またはQ値に変更する変更情報を、機器各々に送信する。
電力供給部25は、図1で説明した電力供給コイル4と送電共振コイル5を用いて送電を行う場合、電源部3や電力供給コイル4を備えている。
また、電力供給コイル4を用いない場合、電源部3は送電共振コイル5に電力を直接供給する。電源部3は、例えば、発振回路と送電アンプを備える。発振回路は共振周波数f0を生成する。送電アンプは、外部電源から供給される電力を発振回路で生成した周波数で送電共振コイル5に入力する。また、発振回路の共振周波数を変更してもよく、変更制御は制御部21により行うことが考えられる。
送電部26は、図1に示した送電共振コイル5を有する。なお、送電部26のLC共振回路のコイルLとコンデンサCを、インダクタンスを変更可能なコイルまたはキャパシタンスが変更可能なコンデンサを用いて、共振周波数を変更してもよく、変更制御は制御部21により行うことが考えられる。
図3を用いて受電装置を備える機器の説明をする。
図3は、受電装置を備える機器のハードウェアの一実施例を示す図である。図3に示す受電装置を供える機器2は、制御部31、記憶部32、通信部33、アンテナ34、受電部35、充電部36、機器構成部37を備えている。受電装置は、例えば、制御部31、記憶部32、通信部33、アンテナ34、受電部35、充電部36である。
制御部31は、機器2(図1の機器2a、2b、2c)の各部を制御する。制御部31は、機器を識別する識別情報と、機器に関連付けられる充電電力を示す情報と、を有する充電情報を生成し、機器から送電装置1に送信する。制御部31は、送電装置1から、機器の受電部35の有する共振回路の共振周波数またはQ値を変更する変更情報を受信する。
充電電力が最大の機器の場合、受電部35の共振回路の共振周波数を送電周波数に変更する。そして、充電電力が最大の機器以外の機器の場合、受電部35の共振回路の共振周波数を、充電電力が最大の機器以外の機器に対応した充電電力を、送電装置1から送電される送電電力から供給可能な周波数に変更する。
また、制御部31はCentral Processing Unit(CPU)、マルチコアCPU、プログ
ラマブルなデバイス(Field Programmable Gate Array(FPGA)、Programmable Logic Device(PLD)など)を用いることが考えられる。
記憶部32、後述する充電情報、Q値変更情報などを記憶している。記憶部32は、例えばRead Only Memory(ROM)、Random Access Memory(RAM)などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部32にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。
通信部33、アンテナ34と接続され、送電装置1の通信部33と無線通信などの通信を行うためのインタフェースである。例えば、無線Local Area Network(LAN)やBluetooth(登録商標)などの無線接続を行うためのインタフェースなどが考えられる。
受電部35は、図1で示した受電共振コイル6a、6b、6cなどを有する。図4、図5に受電部35の回路を示す。図4と図5は、共振回路の一実施例を示す図である。
図4と図5に示した回路では、共振周波数を変更することで、電力授受のバランスを調整する。すなわち、受電部35が有するLC共振回路のインダクタンスあるいはキャパシタンスを変更することで共振周波数を変更し、電力授受のバランスを調整する。また、最大の充電電力の機器のLC共振回路の共振周波数は送電周波数と同じにし、最大の充電電力の機器以外の機器のLC共振回路の共振周波数を変更する。
磁界共鳴であれば、コンデンサのキャパシタンスを変更することが望ましい。磁界共鳴において電力送電の結合にコイルを用いているため、送電のために最適化されたコイルのインダクタンスを変更すると、結合係数のような送電能力を決めるパラメータが変化してしまう。そのため、電力の送電の結合に用いないコンデンサのキャパシタンスを変更させることが望ましい。
図4に示す磁界共鳴に用いるLC共振回路41は、コイルL1とコンデンサC1、C2、C3、C4とスイッチSW1、SW2、SW3、SW4を備え、キャパシタンスを変更させて共振周波数を調整する。スイッチSW1とコンデンサC1が直列に接続され、スイッチSW2とコンデンサC2が直列に接続され、スイッチSW3とコンデンサC3が直列に接続され、スイッチSW4とコンデンサC4が直列に接続されている。また、上記直列に接続された4つの回路はコイルL1と並列に接続されている。スイッチSW1、SW2、SW3、SW4のオン(閉)とオフ(開)は制御部31により制御することにより、キャパシタンスを変更することができる。
図4に示すLC共振回路42は、インダクタンスを変更可能な可変コイルLvr1とコンデンサC5を備え、インダクタンスを変更させて共振周波数を調整する。コイルLvr1とコンデンサC5とは並列に接続され、コイルLvr1のインダクタンスは制御部31により制御される。
電界共鳴においては、送電のために最適化されたコンデンサC5のキャパシタンスを変更すると、結合係数のような送電能力を決めるパラメータが変化してしまう。そのため、電界共鳴では電力の送電の結合に用いない受電側に設けられているコイルのインダクタンスを変更させることが望ましい。
図5に示すLC共振回路51は、コイルLvr1とコンデンサC1、C2、C3、C4とスイッチSW1、SW2、SW3、SW4を備え、インダクタンスまたはキャパシタンスを変更させて共振周波数を調整する。スイッチSW1とコンデンサC1が直列に接続され、スイッチSW2とコンデンサC2が直列に接続され、スイッチSW3とコンデンサC3が直列に接続され、スイッチSW4とコンデンサC4が直列に接続されている。また、上記直列に接続された4つの回路はコイルLvr1と並列に接続されている。スイッチSW1、SW2、SW3、SW4のオン(閉)とオフ(開)は、制御部31により制御することにより、キャパシタンスを変更することができる。また、コイルLvr1のインダクタンスは制御部31により制御される。
なお、LC共振回路41、42、51に示した回路は一実施例であり、コイル、コンデンサの数や回路構成は限定されるものではなく、共振周波数を変更できる構成であればよい。
充電部36は電力取出コイルと電力取出コイルに接続される整流回路とバッテリーを備えている。図1の受電共振コイル6aと電力取出コイル7aを用いて受電を行い、受電した電力を充電する場合、充電部36は電力取出コイル7aと電力取出コイル7aに接続される整流回路とバッテリーを備えている。同じように、受電共振コイル6bと電力取出コイル7bを用いて受電を行い、受電した電力を充電する場合、充電部36は電力取出コイル7bと電力取出コイル7bに接続される整流回路とバッテリーを備えている。受電共振コイル6cと電力取出コイル7cを用いて受電を行い、受電した電力を充電する場合、充電部36は電力取出コイル7cと電力取出コイル7cに接続される整流回路とバッテリーを備えている。
また、電力取出コイルを用いない場合、充電部36は受電部35の受電共振コイルに直接接続される。図1の受電共振コイル6aの場合、受電共振コイル6aに整流回路とバッテリーが接続される。受電共振コイル6bの場合、受電共振コイル6bに整流回路とバッテリーが接続される。受電共振コイル6cの場合、受電共振コイル6cに整流回路とバッテリーが接続される。なお、本例では充電部36のバッテリーを充電する回路として整流回路を用いたが、他の充電回路を用いてバッテリーを充電してもよい。
機器構成部37は機器の受電装置以外の部分を示す。機器がモバイル機器の場合、モバイル機器の受電装置以外の機能を実現する部分が機器構成部37である。
図6を用いて送電装置1の動作について説明をする。
図6は、送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS1では、送電装置1が機器から無線などの通信を用いて送信された充電情報を含む信号を受信する。通信部23は、受信した信号に含まれる充電情報を制御部21に転送する。充電情報は、機器を識別する識別情報と、機器各々の充電電力を示す情報とを有する。図7は、充電情報と受電情報と効率情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図7に示す充電情報71a、71b、71cは、「ID」「充電電力」に記憶される情報を有している。充電情報71aは、例えば、図1の機器2aから送信され、「ID」に機器2aを表す識別情報として「A」が記憶され、「充電電力」に機器2aの充電電力として50Wを表す「50」が記憶されている。充電情報71bは、例えば、図1の機器2bから送信され、「ID」に機器2bを表す識別情報として「B」が記憶され、「充電電力」に機器2bの充電電力として5Wを表す「5」が記憶されている。充電情報71cは、例えば、図1の機器2cから送信され、「ID」に機器2cを表す識別情報として「C」が記憶され、「充電電力」に機器2cの充電電力として3Wを表す「3」が記憶されている。
続いて、ステップS1で制御部21は、機器2a、2b、2c各々から受信した充電情報を、記憶部22の受電情報に記憶する。受電情報は、機器を識別する識別情報と、機器各々の充電電力を示す情報とを有する。図7に示す受電情報72は、「ID」「充電電力」に記憶される情報を有している。本例の場合、機器2a、機器2b、機器2cから受信した充電情報71a、71b、71cを受電情報72に記憶する。
なお、ステップS1で制御部21は機器から充電情報を含む信号を受信した後、充電情報を含む信号が一定期間機器から送信されないことを確認すると、ステップS2に移行する。すなわち、充電する機器を確定する。例えば、機器2aが送電装置1に配置されると、充電情報71aを含む信号が機器2aから送電装置1に送信され、送電装置1が該信号を受信した後、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS2に移行する。また、一定期間内に新たに充電情報を含む信号を機器2bから受信した場合、さらに一定期間待機し、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS2に移行する。なお、充電する機器の確定は上記方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよい。
ステップS2では、制御部21が受電情報を参照して送電装置1に配置された機器の数が単数であるか否かを判定し、単数であればステップS3(Yes)に移行し、複数であればステップS4(No)に移行する。例えば、図7の受電情報72を参照した場合、3つの機器2a、2b、2cが送電装置1に配置されていることを検出し、単数でないのでステップS4に移行する。
ステップS3では、制御部21が単数の場合の送電電力を設定する。単数の場合の送電電力は受電情報の充電電力と、記憶部22に記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式3により表すことができる。
送電電力=充電電力/効率 式3
図7の効率情報73に効率情報の例を示す。図7の効率情報73は、「ID」「効率」に記憶される情報を有している。また、充電する機器が単数の場合と、複数の充電する機器各々の充電電力と効率が同じ場合に用いられる。「ID」には機器を識別する情報が記憶されている。本例では、識別する情報として「A」「B」「C」「D」「E」「F」「G」「H」・・・・が記憶されている。「効率」には機器各々に対応する効率が記憶されている。効率は、例えば、外部電源から送電装置1の電力供給部25へ供給される電力と、機器2の充電部36のバッテリーに供給される電力とを用いて求めることが考えられる。本例では、効率を示す情報として80%示す「0.8」、90%示す「0.9」、85%示す「0.85」などが記憶されている。
制御部21は、例えば、受電情報72を参照して識別情報「A」に対応する充電電力である50Wを示す「50」を取得し、効率情報73を参照して識別情報「A」に対応する効率である80%を示す「0.8」を取得する。その後、充電電力/効率を計算して送電電力62.5Wを求める。次に、制御部21は電力供給部25から出力される電力が62.5Wとなるように設定する。
ステップS4では、制御部21が受電情報を参照して複数の機器の充電電力が同じでかつ効率が同じであるか否かを判定し、同じときはステップS5(Yes)に移行し、異なるときはステップS6(No)に移行する。
ステップS5では、制御部21が複数の機器の充電電力が同じで、かつ効率が同じ場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が同じ場合の送電電力は、受電情報の充電電力と、充電する機器の数(台数)と、記憶部22に記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式4により表すことができる。
送電電力=(充電電力/効率)×台数 式4
例えば、受電情報に記憶されている充電する機器の数が3台で、機器各々に対応する充電電力がすべて5Wで、効率がすべて0.8(80%)である場合は、式4を用いて送電電力18.75Wを求める。次に、制御部21は電力供給部25から出力される電力が18.75Wとなるように設定する。
ステップS6では、制御部21が受電情報を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。例えば、受電情報72の「充電情報」を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。本例では、最大の充電電力の機器は識別情報が「A」の機器であるので、識別情報が「B」「C」の機器を選択する。
ステップS7では、制御部21が選択した機器各々の受電部35の共振周波数またはQ値を変更する通知を、機器各々に送信する。ステップS7で制御部21は受信した識別情報を用いて組合せ情報を参照し、同時に充電する機器の組合せに対応する変更情報を取得する。機器各々の共振周波数またはQ値の変更は、例えば、磁界共鳴の場合であれば図4のLC共振回路41のキャパシタンスを変更し、共振周波数を変更する。電界共鳴の場合であれば図4のLC共振回路42のインダクタンスを変更し、共振周波数を変更する。
組合せ情報について説明する。図8は、組合せ情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図8に示す組合せ情報81は、磁界共鳴におけるLC共振回路41のキャパシタンスを変更する場合に用いる。組合せ情報81は、「機器組合せ」「変更情報」「効率情報」に記憶される情報を有している。「機器組合せ」には、機器の組合せが記憶されている。本例では、識別情報「A」「B」「C」に対応する3台の異なる機器の組合せについて記憶されている。「A」「B」の組合せ、「A」「C」の組合せ、「A」「C」の組合せ、「B」「C」の組合せ、「A」「A」「B」の組合せ、・・・「B」「B」「C」の組合せ、・・・・が記憶されている。なお、本例では3台の組合せについて示しているが、3台に限定されるものではない。
変更情報」には、「機器組合せ」に記憶されている情報に関連付けて、機器各々の共振周波数またはQ値を変更する情報が記憶されている。本例では、変更情報として「CA」「CB」「CB1」「CB2」「CB3」「CB4」「CC1」「CC2」「CC3」「CC4」「CC5」「CC6」・・・・が記憶されている。「CA」は、識別情報「A」に対応する機器の受電部35のLC共振回路41のキャパシタンスを設定するために用いる値である。また、「CA」の示す値は、LC共振回路41の共振周波数f1を送電周波数f0と同じ周波数に変更させるための値を示している。「CB」「CB1」「CB2」「CB3」「CB4」は、識別情報「B」に対応する機器の受電部35のLC共振回路41のキャパシタンスを設定するために用いる値である。「CC1」「CC2」「CC3」「CC4」「CC5」「CC6」は、識別情報「C」に対応する機器の受電部35のLC共振回路41のキャパシタンスを設定するために用いる値である。識別情報「B」「C」に対応する機器のキャパシタンスを設定するために用いる値は、LC共振回路41の共振周波数を送電周波数f0と異なるに周波数にする値である。すなわち、LC共振回路41における送電周波数f0に対する共振周波数またはQ値を変更するための値である。ただし、最大の充電電力の機器が識別情報「B」に対応する機器である場合には、LC共振回路41の共振周波数f1を送電周波数f0と同じ周波数に変更させる。本例では、「CB」の示す値を用いる。
なお、機器各々のLC共振回路41の共振周波数は、充電開始時の初期値として送電周波数f0と同じにしておくことが望ましい。共振周波数と送電周波数f0を同じ周波数にしておくことにより、単数の機器を充電する場合、充電電力と効率が同じ複数の機器を充電する場合、複数の機器のうち最大の充電電力の機器を充電する場合において、同じ周波数に変更する処理をしなくてよくなる。
また、電界共鳴の場合の変更情報は、機器各々の受電部35のLC共振回路42のコイルLvr1のインダクタンスを変更する情報を、組合せ情報に記憶させることが望ましい。
また、機器各々の受電部35のLC共振回路が、図5に示すLC共振回路51の場合であれば、コイルLvr1のインダクタンスとコンデンサC1〜C4により決まるキャパシタンスを変更する情報とを組合せ情報に記憶させる。
「効率情報」には、「機器組合せ」に記憶されている情報に関連付けて、機器各々の効率を示す情報が記憶されている。本例では、効率情報として「EA1」〜「EA7」、「EB1」〜「EB6」、「EC1」〜「EC6」・・・・が記憶されている。「EA1」〜「EA7」は、識別情報「A」に対応する効率を示す値である。「EB1」〜「EB6」は、識別情報「B」に対応する効率を示す値である。「EC1」〜「EC6」は、識別情報「C」に対応する効率を示す値である。
なお、最大の充電電力の機器以外の機器の変更情報と効率情報の決定方法については後述する。
ステップS7において、例えば、充電電力が50Wの機器Aと、充電電力が5Wの機器Bと、充電電力が3Wの機器Cとを同時に充電する場合について説明する。制御部21は図7の受電情報72を用いて、図8の組合せ情報81を参照し、「機器組合せ」の「A」「B」「C」に関連付けられている変更情報「CA」「CB4」「CC4」を取得する。その後、機器Bに通知する変更情報「CB4」と機器Bを識別する識別情報を含む通知(送信データ)と、機器Cに通知する変更情報「CC4」と機器Cを識別する識別情報を含む通知(送信データ)とを生成する。そして、通信部23とアンテナ24を介して生成した通知各々を機器B、Cに送信する。なお、機器Aの共振周波数が送電周波数と同じでない場合には機器Aにも変更情報「CA」と機器Aを識別する識別情報を含む通知を送信する。
ステップS8では、制御部21が複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力は、受電情報の充電電力各々と、記憶部22に記憶されている組合せ情報の機器各々に対応する効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式5により表すことができる。
送電電力= (充電電力1/効率1) 式5
+(充電電力2/効率2)
+(充電電力3/効率3)
+・・・・
例えば、受電情報に記憶されている充電する機器A、B、Cにおいて、機器Aの充電電力がPAであり効率がEA6、機器Bの充電電力がPBであり効率がEB5、機器Cの充電電力がPCであり効率がEC4である場合は、式6に示す送電電力となる。
送電電力= (PA/EA6) 式6
+(PB/EB5)
+(PC/EC4)
次に、電力供給部25から出力される電力が式6に示した電力になるように、制御部21は電力供給部25を設定する。ただし、送電電力の求め方は上記方法に限定されるものではない。なお、機器の数は3台に限定されるものではない。
ステップS9では、制御部21が電力供給部25に送電の開始を指示する。その後、電力供給部25は設定された電力を出力する。なお、途中で新に機器が追加された場合にはステップS1に移行する。また、充電が完了した機器がある場合にはステップS1に移行する。
最大の充電電力の機器以外の機器の変更情報と効率情報の決定方法について説明する。 決定する方法の1つとして、実際のシステムを用いて変更情報と効率情報を決定することが考えられる。または、実際のシステムの等価回路について回路シミュレータなどを用いて解析し、変更情報と効率情報を決定することが考えられる。
図9は、磁界共鳴と電界共鳴の非接触型充電システムの等価回路の一実施例を示す図である。図9の等価回路91は、図1で説明した4コイルを用いた磁界共鳴の非接触型充電システムを示している。等価回路92は、4コイルを用いた電界共鳴を用いた非接触型充電システムを示している。
等価回路91について説明する。コイルL1と抵抗R1から構成される回路は図1で説明した電力供給コイル4などを有する。コイルL2とコンデンサC2と抵抗R2から構成される回路は図1で説明した送電共振コイル5などを有する回路である。コイルL3とコンデンサC3と抵抗R3から構成される回路は図1で説明した受電共振コイル6a、6b、6cそれぞれを有する回路である。コイルL4と抵抗R4と抵抗ZLから構成される回路は図1で説明した電力取出コイル7aと負荷ZLa、電力取出コイル7bと負荷ZLb、電力取出コイル7cと負荷ZLcそれぞれを有する回路である。抵抗Rbは、電源部3と電力供給コイル4との間に存在する抵抗である。また、等価回路91にはコイルL1とコイルL2の相互インダクタンスM12、コイルL2とコイルL3の相互インダクタンスM23、コイルL3とコイルL4の相互インダクタンスM34が示されている。また、電流I1〜I4が示されている。
等価回路92について説明する。コイルL1と抵抗R1から構成される回路は図1で説明した電力供給コイル4を有する回路である。コイルL2とコンデンサC2と抵抗R2から構成される回路は図1で説明した送電共振コイル5を有する回路である。コイルL3とコンデンサC3と抵抗R3から構成される回路は図1で説明した受電共振コイル6a、6b、6cそれぞれを有する回路である。コイルL4と抵抗R4と抵抗ZLから構成される回路は図1で説明した電力取出コイル7aと負荷ZLa、電力取出コイル7bと負荷ZLb、電力取出コイル7cと負荷ZLcそれぞれを有する回路である。抵抗Rbは、電源部3と電力供給コイル4との間に存在する抵抗である。また、等価回路92にはコンデンサC2とコンデンサC3の相互キャパシタンスC23と、電流I1〜I4が示されている。
なお、磁界共鳴または電界共鳴のシステムにおいて、コイルL1と抵抗R1から構成される回路を使用しない場合またはコイルL4と抵抗R4から構成される回路を使用しない場合についても、等価回路を作成する。そして、作成した等価回路について回路シミュレータなどを用いて変更情報と効率情報を決定することが考えられる。
図10は、磁界共鳴の非接触型充電システムの等価回路の一実施例を示す図である。本例では、同時に充電する機器が2台の場合について説明する。機器が複数の場合であっても、送電装置1側のコイルL1と抵抗R1から構成される回路と、コイルL2とコンデンサC2と抵抗R2から構成される回路は、等価回路91と同じである。
図10の機器A側の受電部35のLC共振回路はコイルL3aとコンデンサC3aと抵抗R3aから構成され、電力取出コイルはコイルL4aと抵抗R4aから構成される。機器A側の負荷はZLaで示されている。機器B側の受電部35のLC共振回路はコイルL3bとコンデンサC3bと抵抗R3bから構成され、電力取出コイルはコイルL4bと抵抗R4bから構成される。機器B側の負荷はZLbで示されている。なお、本例では機器2台の例を示しているが、2台に限定されるものではない。
図11に図10に示した等価回路を用いてシミュレーションをした結果を示す。
図11は、シミュレーション結果の一例を示す図である。縦軸に電力バランスと効率が示され、横軸に機器BのコンデンサC3bのキャパシタンス値が示されている。曲線e1は、機器Aの受電装置に対応する等価回路101のコンデンサC3のキャパシタンスを変更させた場合のシミュレーション結果である。曲線e2は、機器Bの受電装置に対応する等価回路101のコンデンサC3のキャパシタンスを変更させた場合のシミュレーション結果である。例えば、機器Aの充電電力が50Wで、機器Bの充電電力が5Wの場合、機器AのLC共振回路の共振周波数は送電周波数のまま変更させず、機器BのコンデンサC3bのキャパシタンスを変更させる。図11に示すようにコンデンサC3bのキャパシタンスを小さくしていくことで、機器Aの充電電力が増加し、機器Bの充電電力が低下していく様子がわかる。また、全体の効率を示す曲線e3には大きな変化がないこともわかる。
機器各々の組合せに対して上記のようなシミュレーションを行うことにより、組合せごとの機器各々の変更情報と効率情報を求めることができる。
また、機器Bの受電部35のコイルL3bとコンデンサC3bと抵抗R3bから構成されLC共振回路のQ値は、LC共振回路に示した電流I3bを用いて示すことができる。図12は、送電周波数と受電部のQ値との関係の一例を示す図である。グラフ121は、等価回路91のコイルL3を変更させたときの共振周波数と電流I3の関係を示している。曲線a1は、コイルL3、コンデンサC3、抵抗R3から構成される回路に送電周波数f0を中心に交流電流を入力した場合を示している。本例では、該回路のコンデンサC3のキャパシタンスの値が、該回路の共振周波数と送電周波数f0とが同じになる値に設定されている。曲線bは、コイルL3、コンデンサC3、抵抗R3から構成される回路に直流電流を入力したときの電流I3の変化が示されている。グラフ121の送電周波数におけるQ値はIa1/Ibで示すことができる。Ia1は、共振周波数が送電周波数f0であるときの電流I3の値である。Ibは、送電周波数f0における電流を示している。
グラフ122は、等価回路91のコイルL3を変更させたときの共振周波数と電流I3の関係を示している。曲線a2は、コイルL3、コンデンサC3、抵抗R3から構成される回路に送電周波数f0を中心に交流電流を入力した場合を示している。本例では、該回路のコンデンサC3のキャパシタンスの値が、該回路の共振周波数と送電周波数f0とが異なる値に設定されている。曲線bは、コイルL3、コンデンサC3、抵抗R3から構成される回路に直流電流を入力したときの電流I3の変化が示されている。グラフ121の送電周波数におけるQ値はIa2/Ibで示すことができる。Ia2は、共振周波数が送電周波数f0でなときの電流I3の値である。Ibは、送電周波数f0における電流を示している。すなわち、共振周波数を変更させることによりQ値を変更させることができる。
図13を用いて機器2の動作について説明をする。
図13は、機器の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS131では、制御部31が充電情報を送電装置1に送信する。制御部31は、例えば、記憶部32に記憶されている機器ごとに割り振られた識別番号と機器ごとの充電電力を取得して、充電情報を生成する。その後、制御部31は充電情報を通信部33に転送し、アンテナ34を介して送電装置1に送信する。
ステップS132では充電情報を送電装置1に送信した後、制御部31は送電装置1から送信される通知を受信したか否かを判定し、通知が送信されてきたときはステップS133(Yes)に移行し、送信されてないときは待機(No)する。通知は図6のステップS7で送電装置1が送信した通知(送信データ)である。判定は、例えば、受信した通知に含まれる識別情報が、通知を受信した機器と同じであれば受信したと判定する。
ステップS133では、制御部31が受信した通知に含まれる変更情報を用いて、Q値変更情報を参照してQ値を変更する。Q値変更情報は記憶部32に記憶され、「変更情報」「設定値」に記憶される情報を有している。図14は、Q値変更情報のデータ構造の一実施例を示す図である。Q値変更情報141は、例えば、機器Aの受電部35のキャパシタンスを変更する設定値が変更情報に関連付けられて、記憶部32に記憶されている。Q値変更情報142は、例えば、機器Bの受電部35のキャパシタンスを変更する設定値が変更情報に関連付けられて、記憶部32に記憶されている。Q値変更情報143は、例えば、機器Cの受電部35のキャパシタンスを変更する設定値が変更情報に関連付けられて、記憶部32に記憶されている。「変更情報」には、機器各々の受電部35のLC共振回路41のキャパシタンスを設定する値が記憶されている。本例では、機器Aの「変更情報」としてキャパシタンス設定する値「CA」「CA1」「CA2」・・・「CA8」・・・・が記憶されている。機器Bの「変更情報」としてキャパシタンス設定する値「CB」「CB1」「CB2」・・・「CB8」・・・・が記憶されている。機器Cの「変更情報」としてキャパシタンス設定する値「CC」「CC1」「CC2」・・・「CC8」・・・・が記憶されている。「設定値」には、キャパシタンスを変更させる制御データが記憶されている。例えば、図4のLC共振回路41のキャパシタンスを変更させるスイッチSW1〜SW4を開閉させるデータが記憶されている。本例では、機器Aの「設定値」としてスイッチを変更させる設定として「dataA0」「dataA1」「dataA2」・・・「dataA8」・・・・が記憶されている。機器Bの「設定値」としてスイッチを変更させる設定として「dataB0」「dataB1」「dataB2」・・・「dataB8」・・・・が記憶されている。機器Cの「設定値」としてスイッチを変更させる設定として「dataC0」「dataC1」「dataC2」・・・「dataC8」・・・・が記憶されている。
また、電界共鳴の場合には図4のLC共振回路42のインダクタンスを変更させる制御データが記憶されている。
また、図5のLC共振回路51の場合にはキャパシタンスまたはインダクタンスを変更させる制御データが記憶されている。
ステップS134では、制御部31がQ値の変更が完了したことを検出すると、充電開始状態に移行する。なお、充電開始状態であることを送電装置1に通知してもよい。
ステップS135では制御部31が、充電が完了したことを検出する。制御部31は充電の完了を検出すると、充電を終了して処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していないときは充電を継続(No)する。充電の完了は、例えば、バッテリーの出力電圧を計測して、閾値以上であれば充電を完了する。なお、充電を完了したことを送電装置1に通知して、送電装置1が充電を終了してもよい。
従来、送電装置の充電台の上では一定電力を受ける構成となっているため、機器各々が受け取る充電電力は同じ値となってしまうため、充電電力が異なる機器を充電すると、電力の過多または不足と言う問題が発生する。しかし、本実施形態によれば、複数の充電電力が異なる機器へ同時に給電を行う場合でも、充電電力が異なる機器に適切な電力を供給することができる。
また、図11に示したように、電力バランスを調整することが可能となるため、充電電力が異なる複数の機器に対して同時に充電を行うことが可能となる。また、その際の送電する効率(曲線e3)も高い状態を維持できるため、送電時のロスも最小とすることができる。
また、受電側の機器A(50W)と機器B(5W)において、機器Bの充電電力の比を予めA:B=10:1となる条件にしている場合、機器Bを単数で充電しようとすると送電効率が極端に低くなってしまう問題が想定される。さらに、A:B=5:1のような組合せに対応できない問題も想定される。しかし、本実施形態によれば組み合わせる電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整ができるため、上記問題を解決することが可能である。
また、同じ機器が複数の場合であっても、バッテリーの充電状況などにより、必要な充電電力が異なる場合がある。また、充電台上に電力分布差がある場合も、必要な充電電力が異なる場合がある。例えば、充電台の中央での受電力が大きい場合、中央に5Wの機器を配置し、充電台の端に50Wの機器を配置できない場合が想定される。しかし、本実施形態を用いることにより、予めバッテリーの充電状況や充電台の電力分布を加味して、電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整をすることで、上記問題を解決することも可能となる。
実施形態2について説明する。
図15は、実施形態1の送電装置と受電装置を有するシステムの一実施例を示す図である。図16は、実施形態2の送電装置と受電装置を有するシステムの一実施例を示す図である。実施形態1では、図15の送電装置1が主体となり機器各々に変更情報を送信している。すなわち、図15の制御部21が変更情報を求め、機器各々に変更情報を送信している。
実施形態2では、機器のうちの1つが主体(第1の機器)となり、送電装置と他の機器(第2の機器)を制御する。図16の例では、機器2a(第1の機器)が主体となり、機器2a以外の機器である機器2b(第2の機器)に変更情報を送信する。また、機器2aは送電装置1に機器2aと機器2bに送電する送電電力を供給するために必要な情報を送信する。その後、送電装置1は機器2aと機器2bに送電をする。
図16の制御部31aは機器2aの各部を制御する。図16に示した機器のうち機器2aが主体になる場合、制御部31aが機器2a、2bの変更情報を求め、機器2bに変更情報を送信する。
また、機器2aを識別する識別情報と、機器2aに関連付けられる充電電力を示す情報と、を有する記憶部32aなどに記憶されている充電情報を、制御部31aは取得する。また、制御部31aは機器2bから送信された充電情報を、通信部33aを介して取得する。
また、制御部31aが、機器2a、2bに対応する充電電力と効率を用いて送電電力を求め、送電電力を示す情報を送電装置1に送信する。なお、機器2a、2bに対応する充電電力と効率を、機器2aから送信し、送電装置1で送電電力を求めてもよい。送電電力は、例えば、取得した識別情報各々を用いて、識別情報に関連付けられている効率各々を参照し、取得した上記機器各々に対応する充電電力と効率を用いて送電電力を求めることが考えられる。
また、制御部31aは、機器2aの受電部35aと機器2bの受電部35bがそれぞれ有する共振回路の共振周波数またはQ値を変更する変更情報を生成する。例えば、機器2aは記憶部32aに記憶されている、1つ以上の機器の組合せと、1つ以上の機器の組合せ各々に関連付けられている機器各々の変更情報を有する組合せ情報を参照し、取得した識別情報を用いて、機器各々に関連付けられている変更情報を選択する。
機器2aの共振周波数またはQ値を変更する場合には、変更情報を用いて共振回路の共振周波数またはQ値を変更する。機器2bの共振周波数またはQ値を変更する場合には、機器2aから機器2bに対応する変更情報を送信する。該変更情報を受信した機器2bは、該変更情報を用いて共振回路の共振周波数またはQ値を変更する。
なお、機器2aが充電電力が最大の機器の場合、受電部35aの共振回路の共振周波数を送電周波数に変更する。機器2aが、充電電力が最大の機器以外の場合、受電部35aの共振回路の共振周波数を、充電電力が最大の機器以外の機器に対応した充電電力を、送電装置1から送電される送電電力から供給可能な周波数に変更する。
図16の制御部31bは機器2bの各部を制御する。制御部31bは、機器を識別する識別情報と、機器に関連付けられる充電電力を示す情報と、を有する充電情報を生成する。そして、充電情報を通信部33bから通信部33aへ送信する。また、機器2aから送信される変更情報を、制御部31bは通信部33bを介して取得する。
機器2bが、充電電力が最大の機器の場合、受電部35bの共振回路の共振周波数を送電周波数に変更する。機器2bが、充電電力が最大の機器以外の場合、受電部35bの共振回路の共振周波数を、充電電力が最大の機器以外の機器に対応した充電電力を、送電装置1から送電される送電電力から供給可能な周波数に変更する。
図16の制御部21は送電装置1の各部を制御する。また、図16の制御部21は、送電電力を示す情報を機器2aから取得する。または、機器2a、2bに対応する充電電力と効率を、機器2aから受信し、送電電力を求める。その後、制御部21は送電を行う制御をする。
主体となる機器(受電装置を有する第1の機器)の動作について説明する。
図17、図18は、主体となる機器の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS1701では、第1の機器に記憶されている充電情報と、第1の機器が受信した無線などの通信を用いて第2の機器から送信された充電情報と、を主体となる第1の機器の制御部が取得する。例えば、第1の機器が機器2aで、第2の機器が機器2bである場合、通信部33aは、受信した信号に含まれる機器2bの充電情報を制御部31aに転送する。
続いて、ステップS1701で制御部31aは、機器2bから受信した充電情報を、記憶部32aの受電情報に記憶する。受電情報は、機器を識別する識別情報と、機器各々の充電電力を示す情報とを有する。充電情報と受電情報については図7を参照。
なお、ステップS1701で制御部31aは機器から充電情報を含む信号を受信した後、充電情報を含む信号が一定期間機器から送信されないことを確認すると、ステップS1702に移行する。すなわち、充電する機器を確定する。例えば、機器2a、2bが送電装置1に配置されると、充電情報71a、71bを取得した後、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS1702に移行する。また、一定期間内に新たに充電情報を含む信号を機器2cから受信した場合、さらに一定期間待機し、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS1702に移行する。なお、充電する機器の確定は上記方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよい。
ステップS1702では、主体となる機器の制御部が受電情報を参照して送電装置1に配置された機器が主体だけであるか否かを判定する。主体だけの場合(Yes)であればステップS1703に移行し、機器が主体以外にある場合(No)にはステップS1704に移行する。例えば、図7の受電情報72を参照した場合、3つの機器2a、2b、2cが送電装置1に配置されていることを検出し、主体以外に機器があるのでステップS1704に移行する。
ステップS1703では、主体となる機器の制御部が送電電力を設定する。主体だけの場合の送電電力は受電情報の充電電力と、記憶部32aに記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式3により表すことができる。
制御部31aは、例えば、受電情報72を参照して識別情報「A」に対応する充電電力である50Wを示す「50」を取得し、効率情報73を参照して識別情報「A」に対応する効率である80%を示す「0.8」を取得する。その後、充電電力/効率を計算して送電電力62.5Wを求める。
ステップS1704では、主体となる機器の制御部が受電情報を参照して複数の機器の充電電力が同じでかつ効率が同じであるか否かを判定し、同じ場合(Yes)にはステップS1705に移行し、異なる場合(No)には図18のステップS1706に移行する。
ステップS1705では、主体となる機器の制御部が複数の機器の充電電力が同じで、かつ効率が同じ場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が同じ場合の送電電力は、受電情報の充電電力と、充電する機器の数(台数)と、記憶部32aに記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式4により表すことができる。例えば、受電情報に記憶されている充電する機器の数が3台で、機器各々に対応する充電電力がすべて5Wで、効率がすべて0.8(80%)である場合は、式4を用いて送電電力18.75Wを求める。
図18のステップS1706では、主体となる機器の制御部が受電情報を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。例えば、制御部31aが受電情報72の「充電情報」を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。本例では、最大の充電電力の機器は識別情報が「A」の機器であるので、識別情報が「B」「C」の機器を選択する。
図18のステップS1707では、主体以外の選択された機器各々の受電部の共振周波数またはQ値を変更する通知を、主体となる受電装置の制御部が選択された機器各々に送信する。ステップS1707で制御部31aは受信した識別情報を用いて組合せ情報を参照し、同時に充電する機器の組合せに対応する変更情報を取得する。
ステップS1707において、例えば、主体である充電電力が50Wの機器Aと、充電電力が5Wの機器Bと、充電電力が3Wの機器Cとを同時に充電する場合について説明する。制御部31aは図7の受電情報72を用いて、図8の組合せ情報81を参照し、「機器組合せ」の「A」「B」「C」に関連付けられている変更情報「CA」「CB4」「CC4」を取得する。その後、機器Bに通知する変更情報「CB4」と機器Bを識別する識別情報を含む通知(送信データ)と、機器Cに通知する変更情報「CC4」と機器Cを識別する識別情報を含む通知(送信データ)とを生成する。そして、通信部33aとアンテナ34aを介して生成した通知各々を機器B、Cに送信する。
図18のステップS1708で主体となる機器の制御部は、主体となる機器の共振周波数またはQ値を変更する必要がある場合に、変更情報を用いて、記憶部32aに記憶されているQ値変更情報を参照して、共振周波数またはQ値を変更する。
図18のステップS1709では、主体となる機器の制御部が複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力は、受電情報の充電電力各々と、記憶部32aに記憶されている組合せ情報の機器各々に対応する効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式5により表すことができる。
ステップS1710では、主体となる機器の制御部が通信部を介して送電電力情報を送電装置に送信する。制御部31aが通信部33aを介して送電電力情報を送電装置1に送信する。
ステップS1711で主体となる機器の制御部は充電処理を行う。例えば、制御部31aがQ値の変更が完了したことを検出すると、充電開始状態に移行する。なお、充電開始状態であることを送電装置1に通知してもよい。
ステップS1712で主体となる機器の制御部は充電完了したことを検出する。制御部31aは充電の完了を検出すると、充電処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。充電の完了は、例えば、バッテリーの出力電圧を計測して、閾値以上であれば充電を完了する。なお、充電を完了したことを送電装置1に通知して、送電装置1が充電を終了してもよい。
主体となる機器以外の機器の動作について説明する。
図19は、主体以外の機器の動作の一実施例を示すフロー図である。実施形態2の場合、ステップS1901では主体となる機器以外の機器の制御部が充電情報を主体となる機器に送信する。制御部31bは、例えば、記憶部32bに記憶されている機器ごとに割り振られた識別番号と機器ごとの充電電力を取得して、充電情報を生成する。その後、制御部31bは充電情報を通信部33bに転送し、アンテナ34bを介して機器2aに送信する。
ステップS1902では充電情報を機器2aに送信した後、制御部31bは機器2aから送信される通知を受信したか否かを判定し、通知が送信されてきた場合(Yes)はステップS1903に移行し、送信されてない場合(No)は待機する。判定は、例えば、受信した通知に含まれる識別情報が、通知を受信した機器と同じであれば受信したと判定する。
ステップS1903では、制御部31bが受信した通知に含まれる変更情報を用いて、記憶部32bに記憶されているQ値変更情報を参照してQ値を変更する。
ステップS1904では、制御部31bがQ値の変更が完了したことを検出すると、充電処理を行う。なお、充電処理状態であることを送電装置1に通知してもよい。
ステップS1905では制御部31bが、充電が完了したことを検出する。制御部31bは充電の完了を検出すると、充電を終了して処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。充電の完了は、例えば、バッテリーの出力電圧を計測して、閾値以上であれば充電を完了する。なお、充電を完了したことを、機器2aを介して送電装置1に通知し、充電を終了してもよい。
実施形態2の送電装置の動作について説明する。
図20は、実施形態2の送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS2001では図16の送電装置の制御部21が送電電力情報を主体となる機器2aから受信する。
ステップS2002では、電力供給部25と送電部26から送電電力情報に示される電力を送電できるように、制御部21が設定をする。
ステップS2003では、送電準備が完了したことを検出すると、制御部21が充電処理を行う。なお、充電処理状態であることを充電装置2aに通知してもよい。
ステップS2004では制御部21が、充電が完了したことを検出する。制御部21は充電の完了を検出すると、充電を終了して処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。
実施形態2によれば、複数の充電電力が異なる機器へ同時に給電を行う場合でも、充電電力が異なる機器に適切な電力を供給することができる。
また、電力バランスを調整することが可能となるため、充電電力が異なる複数の機器に対して同時に充電を行うことが可能となる。また、送電時のロスも最小とすることができる。
また、実施形態2によれば組み合わせる電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整ができる。
また、実施形態2を用いることにより、予めバッテリーの充電状況や充電台の電力分布を加味して、電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整をすることも可能となる。
なお、主体となる機器がひとつの場合について説明したが、複数の機器が上記説明した処理を分割して行ってもよい。
実施形態3について説明する。
図21は、実施形態3の送電装置、受電装置および外部装置を有するシステムの一実施例を示す図である。実施形態3では図21に示した送電装置1から機器2a、2bに充電するための制御を外部装置2100が行う。
外部装置2100はコンピュータなどの装置で、送電装置1、機器2a、2bと通信をすることができる。外部装置2100は、例えば、サーバやクラウドなどが考えられる。
制御部2101はCentral Processing Unit(CPU)、マルチコアCPU、プログラ
マブルなデバイス(Field Programmable Gate Array(FPGA)、Programmable Logic Device(PLD)など)を用いることが考えられる。
記憶部2102は、後述する受電情報、効率情報、組合せ情報などを記憶している。記憶部2102は、例えばRead Only Memory(ROM)、Flash−ROM、Random Access Memory(RAM)、FeRAMなどのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部2102にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。また、記憶部2102(ROM、Flash−ROM、FeRAMなどの不揮発性メモリ)にはプログラムが格納され、実行時に制御部が読み取りながら処理を実行する。
通信部2103は、アンテナ2104と接続され、送電装置1、機器2a、2bの通信部と無線通信などの通信を行うためのインタフェースである。例えば、無線Local Area Network(LAN)やBluetooth(登録商標)などの無線接続を行うためのインタフェース
などが考えられる。
また、外部装置2100は記録媒体読取装置、入出力インタフェースを備えていてもよい。記録媒体読取装置は、制御部2101の制御に従って記録媒体に対するデータのリード/ライトを制御する。そして、記録媒体に記録媒体読取装置の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体は、コンピュータで読み取り可能なnon-transitory(非一時的)な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置(HDD)などがある。光ディスクには、Digital Versatile Disc(DVD)、DVD−RAM、Compact Disc Read Only Memory(CD−ROM
)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、Magneto-Optical disk(MO)などがある。なお、記憶部2102もnon-transitory(非一時的)な記録媒体に含まれる。なお、記録媒体、記録媒体読み取り装置は、必須ではない。
入出力インタフェースには、コンピュータなどの入出力部が接続され、利用者が入力した情報を受信し、バスを介して制御部2101または記憶部2102などに送信する。入出力部の入力装置は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス(マウスなど)、タッチパネルなどが考えられる。なお、入出力部の出力部であるディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイなどが考えられる。また、出力部はCathode Ray Tube(CRT)ディスプレイ、プリンタなどの出力装置であってもよい。
また、上記に示したハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、後述する実施形態3における各種処理機能を実現してもよい。その場合コンピュータが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に記録しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶部2102に記録する。そして、コンピュータは、自己の記憶部2102からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。
制御部2101は、外部装置2100の各部を制御する。また、制御部2101は機器2a、2bを識別する識別情報と、機器2a、2b各々に関連付けられる充電電力を示す情報と、を機器2a、2b各々から取得する。制御部2101は、取得した識別情報各々を用いて、機器2a、2bの組合せと、組合せに関連付けられている機器2a、2b各々の受電部の有する共振回路の共振周波数またはQ値を変更する変更情報を生成する。制御部2101は、1つ以上の機器2a、2bの組合せと、1つ以上の機器2a、2bの組合せ各々に関連付けられている機器2a、2b各々の変更情報を有する組合せ情報を参照し、取得した識別情報各々を用いて、機器2a、2b各々に関連付けられている変更情報を選択する。制御部2101は、変更情報を機器2a、2b各々に送信する。
制御部2101は、機器2a、2bに対応する充電電力と効率を用いて送電電力を求め、送電電力を示す情報を送電装置1に送信する。なお、機器2a、2bに対応する充電電力と効率を、外部装置2100から送信し、送電装置1で送電電力を求めてもよい。送電電力は、例えば、取得した識別情報各々を用いて、識別情報に関連付けられている効率各々を参照し、上記機器各々に対応する充電電力と効率を取得し、取得した充電電力と効率を用いて送電電力を求めることが考えられる。ただし、送電電力の求め方は上記方法に限定されるものではない。
外部装置の動作について説明する。
図22、図23は、外部装置の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS2201では、機器2a、機器2bから無線などの通信を用いて送信された充電情報を外部装置2100の制御部2101が取得する。通信部2103は、受信した信号に含まれる機器2a、2bの充電情報を制御部2101に転送する。
続いて、ステップS2201で制御部2101は、機器2a、2bから受信した充電情報を、記憶部2102の受電情報に記憶する。受電情報は、機器を識別する識別情報と、機器各々の充電電力を示す情報とを有する。充電情報と受電情報については図7を参照。
なお、ステップS2201で制御部2101は機器から充電情報を含む信号を受信した後、充電情報を含む信号が一定期間機器から送信されないことを確認すると、ステップS2202に移行する。すなわち、充電する機器を確定する。例えば、機器2a、2bが送電装置1に配置されると、充電情報71a、71bを取得した後、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS2202に移行する。また、一定期間内に新たに充電情報を含む信号を機器2cから受信した場合、さらに一定期間待機し、一定期間経過しても新たに充電情報を受信しない場合にはステップS2202に移行する。なお、充電する機器の確定は上記方法に限定されるものでなく、他の方法を用いてもよい。
ステップS2202では、制御部2101が受電情報を参照して送電装置1に配置された機器が単数であるか否かを判定し、単数の場合(Yes)であればステップS2203に移行し、複数ある場合(No)にはステップS2204に移行する。例えば、図7の受電情報72を参照した場合、3つの機器2a、2b、2cが送電装置1に配置されていることを検出してステップS2204に移行する。
ステップS2203では、制御部2101が送電電力を設定する。送電電力は受電情報の充電電力と、記憶部2102に記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式3により表すことができる。
制御部2101は、例えば、受電情報72を参照して識別情報「A」に対応する充電電力である50Wを示す「50」を取得し、効率情報73を参照して識別情報「A」に対応する効率である80%を示す「0.8」を取得する。その後、充電電力/効率を計算して送電電力62.5Wを求める。
ステップS2204では、制御部2101が受電情報を参照して複数の機器の充電電力が同じでかつ効率が同じであるか否かを判定し、同じ場合(Yes)にはステップS2205に移行し、異なる場合(No)には図23のステップS2206に移行する。
ステップS2205では、制御部2101が複数の機器の充電電力が同じで、かつ効率が同じ場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が同じ場合の送電電力は、受電情報の充電電力と、充電する機器の数(台数)と、記憶部2102に記憶されている効率情報の効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式4により表すことができる。
例えば、受電情報に記憶されている充電する機器の数が3台で、機器各々に対応する充電電力がすべて5Wで、効率がすべて0.8(80%)である場合は、式4を用いて送電電力18.75Wを求める。
図23のステップS2206では、制御部2101が受電情報を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。制御部2101が、例えば、受電情報72の「充電情報」を参照して最大の充電電力の機器以外を選択する。本例では、最大の充電電力の機器は識別情報が「A」の機器であるので、識別情報が「B」「C」の機器を選択する。
図23のステップS2207では、選択された機器各々の受電部の共振周波数またはQ値を変更する通知を、制御部2101が選択された機器各々に送信する。ステップS2207で制御部2101は受信した識別情報を用いて組合せ情報を参照し、同時に充電する機器の組合せに対応する変更情報を取得する。
ステップS2207において、例えば、充電電力が50Wの機器Aと、充電電力が5Wの機器Bと、充電電力が3Wの機器Cとを同時に充電する場合について説明する。制御部31aは図7の受電情報72を用いて、図8の組合せ情報81を参照し、「機器組合せ」の「A」「B」「C」に関連付けられている変更情報「CA」「CB4」「CC4」を取得する。その後、機器Aに通知する変更情報「CA」と機器Aを識別する識別情報を含む通知と、機器Bに通知する変更情報「CB4」と機器Bを識別する識別情報を含む通知と、機器Cに通知する変更情報「CC4」と機器Cを識別する識別情報を含む通知とを生成する。そして、通信部2103とアンテナ2104を介して生成した通知各々を機器A、B、Cに送信する。
図23のステップS2208では、制御部2101が複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力を設定する。複数の機器の充電電力が異なる場合または効率が異なる場合の送電電力は、受電情報の充電電力各々と、記憶部2102に記憶されている組合せ情報の機器各々に対応する効率とを用いて、送電電力を求める。送電電力は式5により表すことができる。
ステップS2209では、制御部2101が通信部2103を介して送電電力情報を送電装置1に送信する。制御部2101が通信部2103を介して送電電力情報を送電装置1に送信する。
ステップS2210で制御部2101は充電処理を行う。例えば、制御部2101がQ値の変更が完了したことを検出すると、充電開始状態に移行する。なお、充電開始状態であることを送電装置1に通知してもよい。
ステップS2211で制御部2101は充電完了したことを検出する。制御部2101は充電の完了を検出すると、充電処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。充電の完了は、例えば、バッテリーの出力電圧を計測して、閾値以上であれば充電を完了する。なお、充電を完了したことを送電装置1に通知して、送電装置1が充電を終了してもよい。
実施形態3における機器の動作について説明する。
図24は、実施形態3における機器の動作の一実施例を示すフロー図である。実施形態3の場合、ステップS2401では制御部が充電情報を外部装置に送信する。例えば、制御部31aは、例えば、記憶部32aに記憶されている機器ごとに割り振られた識別番号と機器ごとの充電電力を取得して、充電情報を生成する。その後、制御部31aは充電情報を通信部33aに転送し、アンテナ34aを介して外部装置2100に送信する。
ステップS2402では充電情報を外部装置2100に送信した後、機器の制御部は外部装置2100から送信される通知を受信したか否かを判定し、通知が送信されてきた場合(Yes)はステップS2403に移行し、送信されてない場合(No)は待機する。判定は、例えば、受信した通知に含まれる識別情報が、通知を受信した機器と同じであれば受信したと判定する。
ステップS2403では、機器の制御部が受信した通知に含まれる変更情報を用いて、機器の記憶部に記憶されているQ値変更情報を参照してQ値を変更する。
ステップS2404では、機器の制御部がQ値の変更が完了したことを検出すると、充電処理を行う。なお、充電処理状態であることを送電装置1に通知してもよい。
ステップS2405では機器の制御部が、充電が完了したことを検出する。制御部は充電の完了を検出すると、充電を終了して処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。充電の完了は、例えば、バッテリーの出力電圧を計測して、閾値以上であれば充電を完了する。なお、充電を完了したことを、外部装置2100を介して送電装置1に通知し、充電を終了してもよい。
実施形態3の送電装置の動作について説明する。
図25は、実施形態3の送電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップS2501では図21の送電装置1の制御部21が送電電力情報を外部装置2100から受信する。
ステップS2502では、電力供給部25と送電部26から送電電力情報に示される電力を送電できるように、制御部21が設定をする。
ステップS2503では、送電準備が完了したことを検出すると、制御部21が充電処理を行う。なお、充電処理状態であることを機器2aに通知してもよい。
ステップS2504では制御部21が、充電が完了したことを検出する。制御部21は充電の完了を検出すると、充電を終了して処理を終了(Yes)し、充電の完了を検出していない場合(No)は充電を継続する。
実施形態3によれば、複数の充電電力が異なる機器へ同時に給電を行う場合でも、充電電力が異なる機器に適切な電力を供給することができる。
また、電力バランスを調整することが可能となるため、充電電力が異なる複数の機器に対して同時に充電を行うことが可能となる。また、送電時のロスも最小とすることができる。
また、実施形態3によれば組み合わせる電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整ができる。
また、実施形態3を用いることにより、予めバッテリーの充電状況や充電台の電力分布を加味して、電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整をすることも可能となる。
実施形態4について説明する。
図26、図27は、送電共振コイルと受電共振コイルの位置関係を示す図である。図26、図27に示す受電共振コイル6a、6bは同じコイルで、受電共振コイル6a、6bを備える機器各々の効率も同じとする。図27に示す受電共振コイル6cは、受電共振コイル6a、6bとは異なるコイルで、受電共振コイル6cを備える機器各々の効率も受電共振コイル6a、6bはと異なるものとする。
図26の26Aに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6a、6bは同じ距離にあり、姿勢も同じである。図26の26Bに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6a、6bの姿勢は同じであるが、受電共振コイル6a、6bの距離が異なる。図26の26Cに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6a、6bの距離も姿勢も異なる。送電共振コイル5に対する受電共振コイル6a、6bの距離または姿勢が異なると、効率も変化するため、効率の変化を加味して共振周波数またはQ値を調整し、送電電力も求めなければならない。
図27の27Aに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6a、6cは同じ距離にあり、姿勢も同じである。図27の27Bに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6aが受電共振コイル6cより近い距離にあり、受電共振コイル6a、6cの姿勢は同じである。図27の27Cに示す図は、送電共振コイル5に対して受電共振コイル6cが受電共振コイル6aより近い距離にあり、受電共振コイル6a、6cの姿勢は同じである。送電共振コイル5に対する受電共振コイル6a、6cの距離または姿勢が異なると、効率も変化するため、図27に示すような場合でも、効率の変化を加味して機器の共振周波数またはQ値を調整し、送電電力も決めなければならない。
そこで、実施形態4では送電装置と機器の位置関係による効率が変化した場合でも、該効率を加味して、機器に適切な電力を供給することができるようにする。
図28は、実施形態4における主体となる制御部の一実施例を示す図である。図29は、実施形態4の状態−効率情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図30は、実施形態4の組合せ情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
取得部2801は、送電装置と機器の位置関係を求めるために用いる情報を取得する。取得部は例えば撮像装置が考えられる。位置関係を求めるために用いる情報は、撮像装置が撮影した画像情報やセンサにより計測した位置関係を示す情報などが考えられる。ただし、位置関係を求めるために用いる情報は、画像データに限定されるものではなく、位置関係が分かるものであればよい。
図28に示す検出部2802、効率算出部2803、選択部2804、変更情報算出部2805、送電電力算出部2806は、主体となる装置の制御部に設けられる。すなわち、送電装置1、機器、外部装置の何れかに設けられる。
検出部2802は、位置関係を求めるために用いる情報を取得して、送電装置と機器の位置関係を示す状態情報を求める。状態情報は、例えば、機器の3次元空間上の位置と姿勢を示す情報が考えられる。位置は、特定マーカーを付けられた機器を撮像装置により撮影し、撮影した画像情報に対して画像処理などを用いて解析をして機器を認識し、認識した機器を撮影した位置からの視野位置と深度(距離)より、3次元空間上の位置を推定する。姿勢は、認識した機器のマーカーと外形画像を用いて姿勢を推定する。
効率算出部2803は求めた状態情報から効率を示す効率情報を求める。例えば、図29の状態−効率情報2901を用いて求めることが考えられる。状態−効率情報2901は、「ID」「状態情報」「効率情報」に記憶される情報を有している。「ID」には機器を識別する情報が記憶されている。本例では、識別する情報として「A」「B」・・・・が記憶されている。
「状態情報」には、例えば、機器の3次元空間上の位置を示す位置情報と姿勢を示す姿勢情報が記憶されている。本例では、位置情報には位置に関する情報「LA1」「LA2」・・・「LB1」「LB2」・・・・などが記憶されている。姿勢情報には姿勢に関する情報「RA1」「RA2」・・・「RB1」「RB2」・・・・などが、「ID」「位置情報」に記憶される情報に関連付けられて記憶されている。
「効率情報」には送電装置と機器の位置関係から求められる効率が記憶されている。本例では、効率を示す情報として「EA11」「EA12」・・・「EA21」「EA22」・・・「EB11」「EB12」・・・「EB21」「EB22」・・・・などが「ID」「状態情報」に記憶される情報に関連付けられて記憶されている。なお、記憶されている効率情報は実験やシミュレーションなどにより求めることが考えられる。
選択部2804は、機器各々から取得した第1の充電情報と効率情報を用いて、第2の充電情報を求める。第1の充電情報は、例えば図7の受電情報72に記憶されている機器各々の充電情報である。効率情報は、効率算出部2803で求めた位置関係に基づく効率情報である。第2の充電情報は、例えば、機器から取得した第1の充電電力(機器が要求した電力)が5Wで、位置関係に基づく効率情報(単体効率)10%であるとき、第2の充電情報は第1の充電電力/単体効率=50W(=5/0.1)で表すことができる。
また、第1の充電電力20Wで、単体効率80%であるとき、第2の充電情報は第1の充電電力/単体効率=25W(=20/0.8)で表すことができる。
続いて、選択部2804は求めた第2の充電情報のうち最大の第2の充電情報に対応する機器以外を選択する。
変更情報算出部2805は、選択部2804で選択された機器の効率情報の組合せから変更情報を求める。例えば、図30の組合せ情報3001を用いて求めることが考えられる。組合せ情報3001は「組合せ」「変更情報」に記憶される情報を有している。
「組合せ」には、機器ごとの効率の組合せが記憶されている。本例では、識別情報「A」「B」・・・・に対応する異なる機器の効率の組合せについて記憶されている。機器の効率の組合せについて説明する。1つの機器Aの効率が「EA11」である場合には「組合せ」には「EA11」だけが記憶されている。また、2つの機器A1、A2が同じ効率「EA11」である場合には「組合せ」には機器A1、A2の効率「EA11」「EA11」が記憶されている。2つ以上の同じ機器が同じ効率の場合についても上記と同じことが言える。また、機器A1の効率が「EA11」で、機器B1の効率が「EB11」である場合には「組合せ」には2つの機器A1、B1の効率「EA11」「EB11」が記憶されている。他の組合せについても同じことが言える。
変更情報」には、「組合せ」に記憶されている情報に関連付けて、機器各々の共振周波数またはQ値を変更する情報が記憶されている。本例では、機器A1、A2の変更情報「CA11」「CA12」と、機器B1、B2の変更情報「CB11」「CB12」・・・・が記憶されている。「CA11」「CA12」・・・・の示す値は、識別情報「A1」「A2」・・・・に対応する機器の受電部35のLC共振回路の設定をするために用いる値である。「CB11」「CB12」・・・・は、識別情報「B1」「B2」に対応する機器の受電部35のLC共振回路の設定をするために用いる値である。
また、変更情報算出部2805は、選択した機器各々の受電部35の共振周波数またはQ値を変更する変更情報を含む通知を、選択された機器各々に送信する。
なお、充電開始前は機器の受電部35の共振周波数またはQ値は、第1の充電情報の充電電力を充電するための最適値に設定されているものとする。最適値は、例えば、送電装置1から機器へ充電が最も効率よくできる値である。
送電電力算出部2806は送電装置1から送電される全ての機器の第2の充電電力を用いて送電電力を求める。
実施形態4の主体となる制御部の動作について説明する。
図31は、実施形態4における主体となる制御部の動作の一実施例を示す図である。図31のステップS3101では、主体となる制御部が機器各々の第1の充電情報を取得する。送電装置1が主体の場合、ステップS3101ではステップS1と同様に機器各々の第1の充電情報を取得する。機器が主体の場合、例えば図16の機器2aが主体の場合には、ステップS3101はステップS1701と同様に機器各々の第1の充電情報を取得する。外部装置2100が主体の場合、ステップS3101ではステップS2201と同様に機器各々の第1の充電情報を取得する。
ステップS3102では主体となる制御部が機器各々の状態情報を求める。
送電装置1が主体の場合、例えば図15の送電装置1の制御部21が送電装置1に設けられている取得部2801から送電装置1と機器各々との位置関係を求めるために用いる情報を取得し、送電装置と機器の位置関係を示す状態情報を求める。
機器が主体の場合、例えば図16の機器2aの制御部31aが送電装置1に設けられている取得部2801から送電装置1と機器の位置関係を求めるために用いる情報を取得し、送電装置と機器の位置関係を示す状態情報を求める。また、取得部2801を機器各々に設けて、機器各々が送電装置1と機器との位置関係を求めるために用いる情報を取得し、機器2aの制御部31aが取得した情報各々を収集してもよい。
外部装置2100が主体の場合、例えば図21の制御部2101が送電装置1に設けられている取得部2801から送電装置1と機器の位置関係を求めるために用いる情報を取得し、送電装置と機器の位置関係を示す状態情報を求める。また、機器各々に取得部2801を設けて、機器各々が送電装置1と機器との位置関係を求めるために用いる情報を取得し、外部装置2100の制御部2101が取得した情報各々を収集してもよい。
ステップS3103では、主体となる制御部が状態情報各々を用いて機器各々の効率情報を推定する。
送電装置1が主体の場合、例えば図15の送電装置1の制御部21の効率算出部2803が制御部21の検出部2802から状態情報を取得し、機器各々の効率情報を推定する。例えば、記憶部22に記憶されている状態−効率情報2901を用いて求めることが考えられる。
機器が主体の場合、例えば図16の機器2aの制御部31aの効率算出部2803が制御部31aの検出部2802から状態情報を取得し、機器各々の効率情報を推定する。例えば、記憶部32aに記憶されている状態−効率情報2901を用いて求めることが考えられる。
外部装置2100が主体の場合、例えば図21の制御部2101の効率算出部2803が制御部2101の検出部2802から状態情報を取得し、機器各々の効率情報を推定する。例えば、記憶部2102に記憶されている状態−効率情報2901を用いて求めることが考えられる。
ステップS3104では、主体となる制御部が最大の第2の充電電力の機器以外を選択する。
送電装置1が主体の場合、例えば図15の送電装置1の制御部21の選択部2804は、機器各々から取得した第1の充電情報と効率情報を用いて、第2の充電情報を求める。
機器が主体の場合、例えば図16の機器2aの制御部31aの選択部2804は、機器各々から取得した第1の充電情報と効率情報を用いて、第2の充電情報を求める。
外部装置2100が主体の場合、例えば図21の制御部2101の選択部2804は、機器各々から取得した第1の充電情報と効率情報を用いて、第2の充電情報を求める。
ステップS3105では、主体となる制御部が選択された機器(最大の第2の充電電力の機器以外の機器)と、該選択された機器の効率情報との組合せを用いて、変更情報を求める。
送電装置1が主体の場合、例えば図15の送電装置1の制御部21の変更情報算出部2805が選択された機器の効率情報の組合せから変更情報を求める。例えば、図30の組合せ情報3001を用いて求めることが考えられる。例えば、記憶部22に記憶されている組合せ情報3001を用いて求めることが考えられる。
機器が主体の場合、例えば図16の機器2aの制御部31aの変更情報算出部2805が選択された機器の効率情報の組合せから変更情報を求める。例えば、記憶部32aに記憶されている組合せ情報3001を用いて求めることが考えられる。
外部装置2100が主体の場合、例えば図21の制御部2101の変更情報算出部2805が選択された機器の効率情報の組合せから変更情報を求める。例えば、記憶部2102に記憶されている組合せ情報3001を用いて求めることが考えられる。
ステップS3106では、主体となる制御部が変更情報を選択された機器各々に、受電部35の共振周波数またはQ値を変更する通知を送信する。送電装置1が主体の場合、ステップS3106ではステップS7と同様に選択された機器に変更情報を送信する。機器が主体の場合、例えば図16の機器2aが主体の場合には、ステップS3106ではステップS1707と同様に選択された機器に変更情報を送信する。外部装置2100が主体の場合、ステップS3106ではステップS2207と同様に機器各々の充電情報を取得する。
ステップS3107では主体となる制御部が送電電力を求める。
送電装置1が主体の場合、例えば図15の送電装置1の制御部21の送電電力算出部2806が、送電装置1から送電される全ての機器の第2の充電電力を用いて送電電力を求める。
機器が主体の場合、例えば図16の機器2aが主体の場合には、制御部31aの送電電力算出部2806が、送電装置1から送電される全ての機器の第2の充電電力を用いて送電電力を求める。
外部装置2100が主体の場合、制御部2101の送電電力算出部2806が、送電装置1から送電される全ての機器の第2の充電電力を用いて送電電力を求める。
ステップS3108では主体となる制御部が送電電力情報を送電装置1に送信する。送電装置1が主体の場合、ステップS3108では送電電力情報を送電装置1に送信し、ステップS9で説明したように充電を開始する。機器が主体の場合、例えば図16の機器2aが主体の場合には、ステップS3108ではステップS1710と同様に送電電力情報を送電装置1に送信する。その後、充電を開始する。外部装置2100が主体の場合、ステップS3108ではステップS2209と同様に送電電力情報を送電装置1に送信する。その後、充電を開始する。
実施形態4によれば、複数の機器へ同時に給電を行う場合でも、充電電力が異なる機器に適切な電力を供給することができる。
また、電力バランスを調整することが可能となるため、充電電力が異なる複数の機器に対して同時に充電を行うことが可能となる。また、送電時のロスも最小とすることができる。
また、実施形態4によれば組み合わせる電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整ができる。
また、実施形態4を用いることにより、予めバッテリーの充電状況や充電台の電力分布を加味して、電力バランスに応じた共振周波数またはQ値の調整をすることも可能となる。
変形例について説明する。
送電電力に制限がある場合について説明する。
例えば、機器Aの第1の充電電力が5W、効率情報が0.1、第2の充電電力が50Wで、機器Bの第1の充電電力が20W、効率情報が0.8、第2の充電電力が25Wであるとき、送電装置1から送電できる電力が50Wである場合について説明する。機器Aの第2の充電電力が50Wで機器Bの第2の充電電力が25Wの合計は75Wであるので、送電装置1から送電できる電力が50Wである場合には不足している。そこで、機器Aの第1の充電電力が5Wと機器Bの第1の充電電力が20Wの比1:4を求め、この比を用いて送電電力50Wを分け、機器A、機器Bの第2の充電電力を求める。機器Aの第2の充電電力は31.25W、機器Bの第2の充電電力は18.75Wになる。すなわち、機器各々の第1の充電電力の比を用いて送電電力を分け、機器各々の第2の充電電力を求める。そして、求めた機器各々の第2の充電電力を用いて、変更情報と送電電力を求める。
変形例によれば、送電電力に制限がある場合でも、充電電力が異なる機器に適切な電力を供給することができる。
LC共振回路の詳細な説明
図32は、共振回路の一実施例を示す図である。図32に示した回路では、共振周波数を変更することで、電力授受のバランスを調整する。すなわち、図3の受電部35、図15、図16、図17の受電部35a、35bが有するLC共振回路に可変抵抗Rvrを設け、インピーダンスを変更することで共振周波数を変更し、電力授受のバランスを調整する。なお、図4、図5に示したLC共振回路に可変抵抗Rvrを設けてもよい。
図32に示すLC共振回路3201は、コイルL1とコンデンサC5と可変抵抗Rvrを備え、インピーダンスを変更させて共振周波数を調整する。コイルL1と可変抵抗RvrとコンデンサC5が直列に接続されている。また、上記直列に接続された4つの回路はコイルL1と並列に接続されている。可変抵抗Rvrは図3の制御部31、図15、図16、図17の制御部31a、31bにより制御することにより、共振周波数またはQ値の調整をすることができる。
また、可変抵抗Rvrを有するLC共振回路を実施形態1−4に適用する場合、LC共振回路の可変抵抗Rvrを変更するための情報を変更情報に追加する。
また、本発明は、実施形態1、2、3、4および変形例に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
1 送電装置
2、2a、2b、2c 機器
3 電源部
4 電力供給コイル
5 送電共振コイル
6a、6b、6c 受電共振コイル
7a、7b、7c 電力取出コイル
21 制御部
22 記憶部
23 通信部
24 アンテナ
25 電力供給部
26 送電部
31、31a、31b 制御部
32、32a、32b 記憶部
33、33a、33b 通信部
34、34a、34b アンテナ
35、35a、35b 受電部
36 充電部
37 機器構成部
41、42、51 共振回路
71a、71b、71c 充電情報
72 受電情報
73 効率情報
81 組合せ情報
C1、C2、C3、C3a、C3b、C4、C5 コンデンサ
L1、L2、L3、L3a、L3b、L4、L4a、L4b、Lvr1 コイル
R1、R2、R3、R3a、R3b、R4、R4a、R4b、Rb、ZL 抵抗
141、142、143 Q値変更情報
SW1、SW2、SW3、SW4 スイッチ
ZLa、ZLb、ZLc 負荷
2100 外部装置
2101 制御部
2102 記憶部
2103 通信部
2104 アンテナ
2801 取得部
2802 検出部
2803 効率算出部
2804 選択部
2805 変更情報算出部
2806 送電電力算出部
2901 状態−効率情報
3001 組合せ情報
3201 共振回路
Rvr 可変抵抗

Claims (22)

  1. 非接触型の受電部を備える複数の機器各々に、磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電する送電部と、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における前記受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にすると共に、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における前記受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求める制御部と、
    前記複数の機器に送電する電力を前記送電部に供給する電力供給部と、
    前記複数の機器各々に対応した前記変更情報を前記複数の機器各々に送信する通信部と、
    を備えることを特徴とする送電装置。
  2. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器に含まれる2つ以上の機器の組合せと前記組合せに属する機器各々についての前記変更情報とが関連付けられている組合せ情報を参照し、前記複数の機器各々についての前記変更情報を、前記複数の機器各々から取得した前記複数の機器各々についての前記識別情報を用いて、前記組合せ情報から求める、
    ことを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  3. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報とを用いて、前記複数の機器各々についての第2の充電電力を求め、
    前記複数の機器から、前記第2の充電電力が最大の機器以外の機器を、前記他の機器として選択し、
    前記選択により選択した前記他の機器各々の受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための前記変更情報を求める、
    ことを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  4. 前記効率情報として、前記送電装置と前記複数の機器各々との位置関係を表す状態情報を用いることを特徴とする請求項3に記載の送電装置。
  5. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報とを用いて前記送電部が送電する電力を求める、ことを特徴とする請求項4に記載の送電装置。
  6. 前記変更情報は、
    前記送電部が磁界共鳴を用いて電力を送電する場合においては、前記複数の機器各々における受電部の共振回路のキャパシタンスについての情報であり、
    前記送電部が電界共鳴を用いて電力を送電する場合においては、前記複数の機器各々における受電部の共振回路のインダクタンスについての情報であることを、特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  7. 前記変更情報は、
    前記機器各々の受電部の有する共振回路のキャパシタンスまたはインダクタンスまたはインピーダンスを変更する情報であることを、特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  8. 機器に備えられる受電装置であって、
    非接触型の送電部を備える送電装置であって、磁界共鳴または電界共鳴を用いて複数の機器各々に電力を送電周波数で送電する該送電装置から電力を受電する、共振回路を有する受電部と、
    前記受電装置を備える前記機器を識別する識別情報と前記受電装置を備える前記機器に関連付けられる充電電力を示す充電電力情報とを有する充電情報であって前記受電装置を備える前記機器から前記送電装置に送信する該充電情報を生成し、
    前記送電装置から、前記受電部が有する前記共振回路の共振周波数値またはQ値についての変更情報を受信し、
    前記受電部が有する前記共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記変更情報に基づいて制御する制御部と、
    を備え、
    前記変更情報は、前記複数の機器のうちで前記受電装置を備える前記機器の充電電力が最大である場合には、前記受電部が有する前記共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にし、前記複数の機器のうちで前記受電装置を備える前記機器の充電電力が最大ではない場合には、前記受電部が有する前記共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記受電装置を備える前記機器の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための情報であることを、特徴とする受電装置。
  9. 前記送電装置および前記機器と通信する通信部を備え、
    前記制御部は、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にし、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求め、
    前記複数の機器各々に対応した、求めた前記変更情報を、前記複数の機器各々へ前記通信部に送信させる、
    ことを特徴とする請求項8に記載の受電装置。
  10. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器に含まれる2つ以上の機器の組合せと前記組合せに属する機器各々についての前記変更情報とが関連付けられている組合せ情報を参照し、前記複数の機器各々についての前記変更情報を、前記複数の機器各々から取得した前記複数の機器各々についての前記識別情報を用いて、前記組合せ情報から求める、
    ことを特徴とする請求項9に記載の受電装置。
  11. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、前記送電装置と前記複数の機器との間での充電の効率を表す効率情報とを用いて、前記複数の機器各々についての第2の充電電力を求め、
    前記複数の機器から、前記第2の充電電力が最大の機器以外の機器を、前記他の機器として選択し、
    前記選択により選択した前記他の機器各々の受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための前記変更情報を求める、
    ことを特徴とする請求項9に記載の受電装置。
  12. 前記効率情報として、前記送電装置と前記複数の機器各々との位置関係を表す状態情報を用いることを特徴とする請求項11に記載の受電装置。
  13. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報、および、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報の前記送電装置への送信、または、前記充電電力情報と前記効率情報とを用いて求めた前記送電部が送電する電力を示す情報の前記送電装置への送信を、前記通信部に行わせる、
    ことを特徴とする請求項9に記載の受電装置。
  14. 前記共振回路はLC共振回路であり、
    前記送電部が磁界共鳴を用いて電力を送電する場合においては、前記変更情報は、前記共振回路のキャパシタンスについての情報でありし、
    前記送電部が電界共鳴を用いて電力を送電する場合においては、前記変更情報は、前記共振回路のインダクタンスについての情報であることを、特徴とする請求項8に記載の受電装置。
  15. 前記共振回路はLC共振回路であり、
    前記変更情報は、前記LC共振回路のキャパシタンスまたはインダクタンスまたはインピーダンスについての情報であることを、特徴とする請求項8に記載の受電装置。
  16. 非接触型の受電部を備える複数の機器各々と通信すると共に、前記複数の機器各々に磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電する送電部を備える送電装置とも通信する通信部と、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器における前記受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にすると共に、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々における前記受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求め、
    前記複数の機器各々についての対応した前記変更情報の前記機器各々への送信を前記通信部に行わせ、
    前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報、および、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報の前記送電装置への送信、または、前記充電電力情報と前記効率情報とを用いて求めた前記送電部が送電する電力を示す情報の前記送電装置への送信を、前記通信部に行わせる、制御部と、
    を備えることを特徴とする外部装置。
  17. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての前記充電電力情報とを前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器に含まれる2つ以上の機器の組合せと前記組合せに属する機器各々についての前記変更情報と、が関連付けられている組合せ情報を参照し、前記複数の機器各々についての前記変更情報を、前記複数の機器各々から取得した前記複数の機器各々についての前記識別情報を用いて、前記組合せ情報から求める、
    ことを特徴とする請求項16に記載の外部装置。
  18. 前記制御部は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、を前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す前記効率情報とを用いて、前記複数の機器各々についての第2の充電電力を求め、
    前記複数の機器から、前記第2の充電電力が最大の機器以外の機器を、前記他の機器として選択し、
    前記選択により選択した前記他の機器各々の受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための前記変更情報を求める、
    ことを特徴とする請求項16に記載の外部装置。
  19. 前記効率情報として、前記送電装置と前記複数の機器各々との位置関係を表す状態情報を用いることを特徴とする請求項18に記載の外部装置。
  20. 非接触型の送電部を備える送電装置から受電部を備える受電装置を各々有する複数の機器各々に、磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電することによって充電をする非接触型充電方法であって、
    前記複数の機器各々は、
    該複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを有する充電情報を前記送電装置に送信し、
    前記送電装置は、
    前記充電情報を前記複数の機器各々から受信し、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にし、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求め、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報と、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報とを用いて前記送電部が送電する送電電力を求め、
    前記複数の機器各々は、
    前記送電装置から、前記複数の機器各々の前記受電部が有する共振回路の共振周波数値またはQ値についての前記変更情報を受信し、
    前記受電部が有する前記共振回路の共振周波数値またはQ値を、受信した前記変更情報に基づいて制御する、
    ことを特徴とする非接触型充電方法。
  21. 非接触型の送電部を備える送電装置から受電部を備える受電装置を各々有する複数の機器各々に、磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電することによって充電をする非接触型充電方法であって、
    前記複数の機器のうちの1つである第1の機器は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と、前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを有する充電情報を前記複数の機器各々から取得し、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にし、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求め、
    前記複数の機器各々に対応した、求めた前記変更情報を、前記複数の機器各々へ通信部に送信させ、
    前記複数の機器各々についての充電電力情報、および、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報の前記送電装置への送信、または、前記充電電力情報と前記効率情報を用いて求めた前記送電部が送電する電力を示す情報の前記送電装置への送信を、前記通信部に行わせ
    前記複数の機器のうちの1つであって前記第1の機器以外の機器である第2の機器は、
    前記第1の機器から、前記第2の機器が有する前記受電装置が備える前記受電部の有する共振回路の共振周波数値またはQ値についての前記変更情報を受信し、
    前記第1の機器及び前記第2の機器の各々は、
    自身が有する前記受電装置が備える前記受電部の前記共振回路の共振周波数値またはQ値を、自身についての前記変更情報に基づいて制御する、
    ことを特徴とする非接触型充電方法。
  22. 非接触型の送電部を備える送電装置から受電部を備える受電装置を各々有する複数の機器各々に、磁界共鳴または電界共鳴を用いて電力を送電周波数で送電することによって充電をする非接触型充電方法であって、
    前記複数の機器各々は、
    前記複数の機器各々を識別する識別情報と前記複数の機器各々についての充電電力を示す充電電力情報とを有する充電情報を外部装置に送信し、
    前記外部装置は、
    前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値を前記送電周波数の値にし、前記複数の機器のうちで充電電力が最大である機器以外の他の機器各々が有する前記受電装置が備える前記受電部の共振回路の共振周波数値またはQ値を、前記他の機器各々の充電電力に応じた受電量が実現される値にするための変更情報を求め、
    前記複数の機器各々に対応した、求めた前記変更情報を、前記複数の機器各々へ通信部に送信させ、
    前記複数の機器各々についての前記充電電力情報、および、前記送電装置と前記複数の機器各々との間での充電の効率を表す効率情報の前記送電装置への送信、または、前記充電電力情報と前記効率情報とを用いて求めた前記送電部が送電する電力を示す情報の前記送電装置への送信を、前記通信部に行わせ、
    前記複数の機器各々は、
    前記外部装置から、前記複数の機器各々が有する前記受電装置が備える前記受電部の有する共振回路の共振周波数値またはQ値についての前記変更情報を受信し、
    前記複数の機器各々が有する前記受電装置が備える前記受電部の前記共振回路の共振周波数値またはQ値を、受信した前記変更情報に基づいて制御する、
    ことを特徴とする非接触型充電方法。
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