JP6222792B2 - 無線誘導電力伝送 - Google Patents
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Description
に等しく、Mは二コイル間の相互インダクタンスである。実施例において、結合係数kは0.05の値にセットされる。
k=0.05,fo=100kHz,fp=93kHz,fs=100kHz
k=0.05,fo=93kHz,fp=93kHz,fs=100kHz
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により、Lはインダクタ1201のインダクタンスでありCはキャパシタ1203のキャパシタンスである。
及びキャパシタ1203の電圧
に対応するとみなされ得る。
の固有共振周波数における振動をもたらす。
で電圧U2(t2)に充電される。C2の場合電圧は次式で決定され得る:
の固有共振周波数をもたらす。
において振動し始める。これらの振動はシステムを通って流れる電流I(描かれた線)、及びインダクタ1201とキャパシタ1203の間の接合点における電圧V(破線)において見られる。ダンピングの存在下で、振動はしばらくした後消失し、キャパシタ1203がドライバ203のステップ電圧へ充電される定常状態につながる。実際には、共振回路は高Qファクタ、すなわち低ダンピングを持ち、これは共振周波数の多くの周期にわたって振動が継続することを意味する。
Claims (17)
- 誘導電力信号を用いて受電器へ無線で電力を供給するための送電器であって、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する前記駆動信号を生成するためのドライバであって、前記駆動信号は動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記復調品質尺度が、誘導電力伝送の異なる変調負荷に対する前記可変共振回路の電流及び電圧の少なくとも一つの測定に対する差分尺度を反映する変調度尺度を有する、送電器。 - 誘導電力信号を用いて受電器へ無線で電力を供給するための送電器であって、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する前記駆動信号を生成するためのドライバであって、前記駆動信号は動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記復調品質尺度がデータ復調エラーレートを有する、送電器。 - 前記アダプタが閾値を超える前記データ復調エラーレートの検出に応答して前記動作周波数と前記共振周波数を変えるように構成される、請求項2に記載の送電器。
- 前記アダプタがさらに前記受電器への電力伝送の特性である電力伝送特性を決定するように構成され、前記アダプタが前記電力伝送特性に応答して前記動作周波数と前記共振周波数を適応させるように構成される、請求項1に記載の送電器。
- 前記電力伝送特性が電力信号に対する電力レベル及び電力伝送効率尺度の少なくとも一つを反映する、請求項4に記載の送電器。
- 前記受電器から受信される電力要求に応答して前記駆動信号のデューティサイクルを適応させるための電力コントローラをさらに有する、請求項4又は5に記載の送電器。
- 前記アダプタが最大電力伝送効率周波数から逸脱するように前記動作周波数と前記共振周波数を適応させるように構成される、請求項1、4又は5に記載の送電器。
- 誘導電力信号を用いて受電器へ無線で電力を供給するための送電器であって、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する前記駆動信号を生成するためのドライバであって、前記駆動信号は動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記アダプタが、前記共振周波数と前記動作周波数の間の相互変調を示す相互変調尺度に応答して前記共振周波数と前記動作周波数を適応させるように構成される、送電器。 - 前記アダプタが、前記復調品質尺度に応答して前記動作周波数と前記共振周波数のジョイント適応を実行するように構成され、当該ジョイント適応は前記動作周波数と前記共振周波数の間で固定関係を維持する、請求項1に記載の送電器。
- 前記アダプタが前記共振周波数と前記動作周波数を実質的に等しくなるように適応させるように構成される、請求項1又は9に記載の送電器。
- 誘導電力信号を用いて受電器へ無線で電力を供給するための送電器であって、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する前記駆動信号を生成するためのドライバであって、前記駆動信号は動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記送電器が基準データパターンに対する測定負荷変調と予想負荷変調の比較に応答して前記復調品質尺度を決定するように構成される、送電器。 - 前記共振回路が容量性インピーダンスと誘導性インピーダンスを有し、前記送電器が、前記駆動信号の少なくとも一部のサイクルの部分時間間隔にわたって前記容量性インピーダンスと前記誘導性インピーダンスの少なくとも一方について状態変化を遅らせることによって前記共振周波数を制御するための周波数修正回路をさらに有し、当該周波数修正回路は前記部分時間間隔の開始時間と終了時間の少なくとも一方をタイミング信号の遷移へ整合させるように構成され、前記ドライバが前記駆動信号に同期される遷移を持つ前記タイミング信号を生成するように構成される、請求項1に記載の送電器。
- 前記周波数修正回路がスイッチと整流器を有し、前記周波数修正回路が前記開始時間と前記終了時間の一方を前記遷移へ整合させ、前記開始時間と前記終了時間の他方を非導電状態と導電状態の間の整流器スイッチングへ整合させるように構成される、請求項1に記載の送電器。
- 誘導電力信号を用いて受電器へ無線で電力を供給するための送電器の動作方法であって、当該送電器は駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路を有し、当該可変共振回路は可変共振周波数である共振周波数を持つ、方法において、
前記可変共振回路に対する前記駆動信号を生成するステップであって、当該駆動信号が動作周波数を持つ、ステップと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するステップと、
復調品質尺度を生成するステップと、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるステップであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応はさらに前記復調品質尺度に応答する、ステップと
を有し、
前記復調品質尺度が、誘導電力伝送の異なる変調負荷に対する前記可変共振回路の電流及び電圧の少なくとも一つの測定に対する差分尺度を反映する変調度尺度を有する、方法。 - 受電器と、誘導電力信号を用いて当該受電器へ無線で電力を供給するように構成される送電器とを含む無線電力伝送システムであって、当該送電器が、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する駆動信号を生成するためのドライバであって、当該駆動信号が動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記復調品質尺度が、誘導電力伝送の異なる変調負荷に対する前記可変共振回路の電流及び電圧の少なくとも一つの測定に対する差分尺度を反映する変調度尺度を有する、無線電力伝送システム。 - 受電器と、誘導電力信号を用いて当該受電器へ無線で電力を供給するように構成される送電器とを含む無線電力伝送システムであって、当該送電器が、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する駆動信号を生成するためのドライバであって、当該駆動信号が動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記送電器が基準データパターンの表示を前記受電器へ送信するための送信器をさらに有し、前記受電器が前記基準データパターンの表示によって示される基準データパターンで前記電力信号を負荷変調するように構成され、前記送電器が前記基準データパターンに対する測定負荷変調と予想負荷変調の比較に応答して前記復調品質尺度を決定するように構成される、無線電力伝送システム。 - 受電器と、誘導電力信号を用いて当該受電器へ無線で電力を供給するように構成される送電器とを含む無線電力伝送システムであって、当該送電器が、
駆動信号に応答して前記誘導電力信号を生成するための可変共振回路であって、可変共振周波数である共振周波数を持つ、可変共振回路と、
前記可変共振回路に対する駆動信号を生成するためのドライバであって、当該駆動信号が動作周波数を持つ、ドライバと、
前記受電器による前記誘導電力信号の負荷変調を復調するため、及び復調品質尺度を生成するための負荷変調受信器と、
前記動作周波数と前記共振周波数を収束させるように適応させるためのアダプタであって、前記動作周波数と前記共振周波数の適応がさらに前記復調品質尺度に応答する、アダプタと
を有し、
前記受電器が基準データパターンで前記電力信号を負荷変調するように構成され、前記送電器が前記基準データパターンに対する測定負荷変調と予想負荷変調の比較に応答して前記復調品質尺度を決定するように構成され、前記受電器が前記送電器から受信されるタイミング信号に対して前記基準データパターンによって前記電力信号を負荷変調するタイミングを決定するように構成される、無線電力伝送システム。
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