JP6314100B2 - 送電装置、および受電装置 - Google Patents
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Description
上記送電制御部は、算出された上記第1送電効率が所定の値より小さくなった場合には、上記送電部に電力を送信させなくてもよい。
上記送電期間ごとに生成される上記パラメータ情報を、暗号化された通信路によって受電装置へ順次に送信するステップ、上記受電装置に対して順次に送信される上記パラメータ情報が示す上記電力のパラメータに基づいて、上記受電装置に対して無線で電力を送信するステップ、をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
1.本発明の実施形態に係るアプローチ
2.本発明の実施形態に係る電力伝送システム
3.本発明の実施形態に係るプログラム
本発明の実施形態に係る電力伝送システム(以下、「電力伝送システム1000」と示す場合がある。)の構成について説明する前に、本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチについて説明する。なお、後述する本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチに係る処理は、本発明の実施形態に係る送電方法(電力の送信方法)に係る処理と捉えることができる。
本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチについて説明する前に、無線で電力を伝送する無線電力伝送を行う場合において生じうる問題について、より具体的に説明する。図1、図2は、無線で電力を伝送する無線電力伝送を行う場合において生じうる問題を説明するための説明図である。ここで、図1は、例えば電車などの乗り物内において、送電対象の特定の装置(受電装置)に対して無線電力伝送を行うユースケースを示している。また、図2は、例えばコーヒーショップなどに備えられているテーブル上に置かれた、送電対象の特定の装置(受電装置)に対してテーブルから無線電力伝送を行うユースケースを示している。
そこで、電力伝送システム1000では、電力伝送システム1000を構成する本発明の実施形態に係る送電装置(以下、「送電装置100」と示す場合がある。)が、受電装置に対して電力の送信を行う前に、送信する電力のパラメータの候補を電力を伝送する環境に応じて設定する。そして、送電装置100は、設定された電力のパラメータの候補のうちのいずれかのパラメータを用いて電力を送信することによって、送電ロスの低減を図る。
・・・(数式1)
次に、本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチに係る処理について、より具体的に説明する。電力伝送システム1000では、例えば後述する(1)の処理(通信路確立処理)〜(3)の処理(送電処理)によって、上述した電力伝送アプローチに係る処理を実現する。
送電装置100と受電装置200は、パラメータ情報などの各種情報(データ)を送受信するための暗号化された通信路(第1の通信路)を確立する。(1)の処理が行われることによって、送電装置100と受電装置200とは、セキュアな通信路を介して、パラメータ情報などの各種情報(すなわち、電力伝送アプローチを実現するための情報)の送受信を行うことが可能となる。ここで、本発明の実施形態に係る第1の通信路としては、例えば、IEEE802.15.1を用いた無線通信により形成される通信路や、IEEE802.11bなどの無線LAN(Wireless Local Area Network)を用いた無線通信(以下、「Wi−Fi」と示す場合もある。)により形成される通信路、IEEE802.15.4を用いた無線通信により形成される通信路などが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る第1の通信路は、例えばLAN(Local Area Network)などによる有線通信であってもよい。
図3は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム1000における通信路確立処理の第1の例を示す説明図である。以下では、第1の通信路が、IEEE802.11bなどの無線LANを用いた無線通信により形成される通信路である場合を例に挙げて説明する。
ここで、本発明の実施形態に係る電力伝送方式について説明する。なお、以下では、送電装置100が備える送電部(後述する。また、以下では「送電部106」と示す場合がある。)と、受電装置200が備える受電部(後述する。また以下では「受電部206」と示す場合がある。)とに着目して電力伝送方式の一例について説明する。
図5は、本発明の実施形態に係る第1の電力伝送方式を説明するための説明図である。ここで、図5は、電磁誘導を利用して電力の伝送を行う送電装置100の送電部106と受電装置200の受電部206との構成例を示している。
図6は、本発明の実施形態に係る第2の電力伝送方式を説明するための説明図である。ここで、図6は、電波を利用して電力の受信を行う受電装置200の受電部206の構成例を示している。
図8は、本発明の実施形態に係る第3の電力伝送方式を説明するための説明図である。ここで、図8は、磁場の共鳴を利用して電力の受信を行う送電装置100の送電部106と受電装置200の受電部206との構成例を示している。
図9は、本発明の実施形態に係る第4の電力伝送方式を説明するための説明図である。ここで、図9は、電場の共鳴を利用して電力の受信を行う送電装置100の送電部106と受電装置200の受電部206との構成例を示している。
図10は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム1000における通信路確立処理の第2の例を示す説明図である。以下では、図3に示す第1の例と同様に、第1の通信路が、IEEE802.11bなどの無線LANを用いた無線通信により形成される通信路である場合を例に挙げて説明する。また、以下では、第2の通信路が、13.56MHz(所定の周波数の一例)の搬送波を通信に用いるNFCによって形成される通信路である場合を例に挙げて説明する。また、図10における送電装置100と受電装置200とにおける処理は、ステップS200〜S204の処理が第2の通信路による通信に係る処理であり、ステップS206の処理が第1の通信路による通信に係る処理である。
上記(1)の処理(通信路確立処理)によって、暗号化された第1の通信路が形成されると、送電装置100は、例えば、自装置に対応する電力能力情報と、受電装置200から取得した電力能力情報とに基づいて、電力の伝送方式と、受電装置200へ送信する電力のパラメータの候補を決定する。より具体的には、送電装置100は、例えば下記の(2−1)の処理(調停処理)と、(2−2)の処理(校正処理)とを行う。
送電装置100は、例えば自装置の記憶部(後述する)に記憶された、自装置に対応する電力能力情報と、受電装置200から取得した電力能力情報とに基づいて、電力の伝送方式と、受電装置200へ送信する電力のパラメータの種別を決定する。ここで、(2−1)の処理において決定される電力のパラメータの種別は、受電装置200から取得した電力能力情報に基づき決定されるものであるので、送電装置100は、後述する(2−2)の処理(校正処理)において、受電装置200の受電能力を超えない電力のパラメータ候補を決定することが可能となる。
図12は、本発明の実施形態に係る調停処理の一例を示す流れ図である。以下では、図12に示す処理を送電装置100が行うものとして説明する。また、図12では、上記(1)の処理(通信路確立処理)において、送電装置100が、図4に示す電力能力情報を受電装置200から取得し、また、送電装置100が図4に示す電力能力情報を記憶している場合を例に挙げて説明する。
上記(2−1)の処理(調停処理)が行われると、送電装置100は、受電装置200へ送信する電力のパラメータの候補を決定する。
図15は、本発明の実施形態に係る送電装置100における校正処理の一例を示す流れ図である。
上記(2)の処理(電力のパラメータ候補決定処理)が行われると、送電装置100は、パラメータの候補の中のいずれかのパラメータを、セッションごとに送信する電力のパラメータとして設定して電力を送信する。
図33は、本発明の実施形態に係る送電装置100における送電処理の一例を示す流れ図である。ここで、図33に示すステップS600〜S612の処理は、一のセッション(送電期間)における送電処理に相当する。
図34は、本発明の実施形態に係る送電装置100におけるパラメータ設定処理の一例を示す流れ図である。ここで、図34は、送電装置100が、後述する図33のステップS602において図23に示すパラメータ情報を送信する場合におけるパラメータの設定方法の一例を示している。
次に、上述した本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチに係る処理を実現することが可能な、電力伝送システム1000を構成する送電装置100、受電装置200の構成の一例について説明する。図38は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム1000を構成する送電装置100、および受電装置200それぞれの構成の一例を示すブロック図である。
送電装置100は、記憶部102と、通信部104(第1通信部)と、送電部106と、制御部108とを備える。
図39は、本発明の実施形態に係る送電装置100のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図39を参照すると、送電装置100は、例えば、アンテナ回路150と、搬送波送信回路152と、MPU154と、ROM156と、RAM158と、記録媒体160と、入出力インタフェース162と、操作入力デバイス164と、表示デバイス166と、通信インタフェース168とを備える。また、送電装置100は、例えば、データの伝送路としてのバス170で各構成要素間を接続する。
次に、本発明の実施形態に係る受電装置200の構成の一例について説明する。受電装置200は、記憶部202と、通信部204と、受電部206と、制御部208とを備える。
図40は、本発明の実施形態に係る受電装置200のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図40を参照すると、受電装置200は、例えば、アンテナ回路250と、MPU252と、ROM254と、RAM256と、記録媒体258と、入出力インタフェース260と、操作入力デバイス262と、表示デバイス264と、通信インタフェース266と、内部電源268とを備える。また、受電装置200は、例えば、データなどの伝送路としてのバス270で各構成要素間を接続する。
[送電装置に係るプログラム]
コンピュータを、本発明の実施形態に係る送電装置として機能させるためのプログラム(例えば、上記(1)の処理(通信路確立処理)〜(3)の処理(送電処理)を実現するためのプログラム)によって、電力を伝送する環境に応じたパラメータを用いて受電装置200に対して電力を送信することができる。また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る送電装置として機能させるためのプログラムによって、送電ロスの低減を図ることが可能な電力伝送システムを実現することができる。
コンピュータを、本発明の実施形態に係る受電装置として機能させるためのプログラム(例えば、受電装置200における本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチに係る処理を実現するためのプログラム)によって、送電ロスの低減を図ることが可能な電力伝送システムを実現することができる。
102、202 記憶部
104、204 通信部
106 送電部
108、208 制御部
120 パラメータ情報生成部
122 通信制御部
124 送電制御部
126 送電効率算出部
200 受電装置
206 受電部
1000 電力伝送システム
Claims (9)
- 暗号化された無線通信路によって、受電装置と通信を行う通信部と、
前記受電装置に対して無線で電力を送信する送電部と、
前記通信部を制御する通信制御部と、
前記送電部を制御する送電制御部と、
を備え、
前記通信制御部は、ポーリングにより前記受電装置を捕捉し、前記受電装置が捕捉されると、前記受電装置との間において前記無線通信路を確立し、前記送電部における電力の送信が開始される前に、電力の受電能力を示す電力能力情報を捕捉された前記受電装置に前記無線通信路を介して送信させるための電力能力情報送信要求を、前記通信部に送信させ、
前記送電制御部は、前記受電装置から送信された前記電力能力情報に基づくパラメータを設定し、設定された前記パラメータを用いて送電電力を制御し、前記送電部に送信させ、
前記通信制御部は、設定された前記パラメータを示すパラメータ情報を、前記受電装置へ送信させ、
前記送電制御部は、さらに、前記パラメータ情報が示す前記パラメータに応じた電力を受信した前記受電装置から送信された、前記受電装置における前記パラメータごとの受電量を含む受電レポートに基づいて送電効率を算出して送電電力を制御し、前記送電部に送信させる、送電装置。 - 前記送電制御部は前記受電装置における受電能力を越えないように送電電力を制御する、請求項1に記載の送電装置。
- 前記送電制御部は、前記受電レポートに含まれる前記受電量に基づき前記送電効率を算出し、算出された前記送電効率が所定の値より小さい場合に送電を停止する、請求項1または2に記載の送電装置。
- 前記送電部は、所定のインダクタンスをもつコイルと所定の静電容量をもつキャパシタからなる共振回路を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記パラメータは、周波数、電圧、方位角のうちの少なくとも一つを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の送電装置。
- 暗号化された無線通信路によって、送電装置と通信を行う通信部と、
前記送電装置から無線で電力を受信する受電部と、
前記通信部を制御する通信制御部と、
前記送電装置によるポーリングに対して応答する応答部と、
を備え、
前記通信制御部は、前記送電装置が前記ポーリングにより受電装置を捕捉した後に送信する要求に応じて、電力の受電能力を示す電力能力情報を前記通信部に送信させ、
前記受電部は、前記送電装置からの送電電力を受信し、
前記通信部は、前記送電装置から送信される、前記電力能力情報に基づくパラメータを示すパラメータ情報を受信し、
前記通信制御部は、さらに、前記パラメータ情報が示す前記パラメータに応じた電力を受信した後に、前記パラメータごとの受電量を含む受電レポートを前記通信部に送信させ、
前記受電部は、前記送電装置において前記受電レポートに基づき算出される送電効率に基づいて送電電力が制御されて、前記送電装置から送信された送電電力を、受信する、受電装置。 - 前記受電部は前記受電能力を越えない電力を受信する、請求項6に記載の受電装置。
- 前記受電部は、所定のインダクタンスをもつコイルと所定の静電容量をもつキャパシタからなる共振回路を有する、請求項6または7に記載の受電装置。
- 前記パラメータは、周波数、電圧、方位角のうちの少なくとも一つを含む、請求項6〜8のいずれか1項に記載の受電装置。
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