JP6471747B2 - 受電装置、その制御方法、および給電システム - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に係る給電システムの一構成例を表すものである。給電システム1は、電磁誘導により電力を供給する給電システムである。なお、本開示の実施の形態に係る受電装置および受電装置の制御方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。
続いて、本実施の形態の給電システム1の動作および作用について説明する。
まず、図2,3などを参照して、給電システム1の全体動作概要を説明する。給電装置10では、AC/DCコンバータ11は、交流電源9から供給される交流電源信号を直流電源信号に変換し、送電ドライバ12に供給する。送電ドライバ12は、AC/DCコンバータ11から供給された直流電源信号に基づいて、矩形波形を有する交流の電力信号Sp1を生成し、その電力信号Sp1を給電コイル131に供給する。給電コイル131は、電力信号Sp1に基づいて電磁界を発生させる。電流検出部16は、給電コイル131に流れる電流を検出する。通信部14は、受電装置20から給電制御信号CTLを受信する。制御部15は、給電制御信号CTLに基づいて送信ドライバ12を制御し、受電装置20への給電電力を制御する。
受電装置20は、給電装置10から供給された電力を受電し、負荷30に対して電力を供給する。その際、例えば2次電池32の充電を開始した場合や、電子回路33が計算量の多い処理を開始した場合において、受電装置20は、出力電流Ioutに応じて電流制限値Ilimを段階的に緩和していく。以下に、受電装置20の動作について、出力電流Ioutが急激に増大する場合と、出力電流Ioutがゆっくりと増大する場合を例に説明する。
次に、比較例に係る受電装置20Rについて説明する。受電装置20Rは、レギュレータ25から出力される電流(受電装置20Rの出力電流Iout)を制限しないように構成したものである。
以上のように本実施の形態では、電流制限部を設け、電流制限値を段階的に緩和するようにしたので、出力電流が急激に増大する場合において、給電動作が不安定になるおそれを低減することができる。また、目標電圧を低く設定できるため、エネルギー損失を抑えることができ、低耐圧の部品を用いることができ、給電装置に要求される給電能力を下げることができる。
上記実施の形態では、制御部29は、受電電圧Vrectおよび出力電流Ioutに基づいて、電流制限特性W1〜W4のうちの1つを選択したが、これに限定されるものではない。以下に、本変形例に係る受電装置20Aについて詳細に説明する。
上記実施の形態では、電流制限部26は、図4に示したように、負荷インピーダンスZLを小さくしていき、出力電流Ioutが電流制限値Ilimに到達した後において、出力電流Ioutを維持したまま出力電圧Voutが低下するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、図12Aに示す電流制御部26Bのように、出力電流Ioutが増大しながら出力電圧Voutが低下するようにしてもよいし、図12Bに示す電流制御部26Cのように、出力電流Ioutが減少しながら出力電圧Voutが低下するようにしてもよい。
また、例えば、電流制限部26は、出力電圧Voutが所定値以下になった場合には、負荷30への電力供給を遮断する機能を有していてもよい。
上記実施の形態では、電流制限部26は、図4に示したように、負荷インピーダンスZLを小さくしていき、出力電流Ioutが電流制限値Ilimに到達した後において、定電流動作を行うようにしたが、これに限定されるものではない。以下に、本変形例に係る受電装置20Dについて詳細に説明する。
上記実施の形態では、電磁誘導により電力を供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、電界結合により電力を供給してもよい。以下に、本変形例に係る給電システム2について、詳細に説明する。
また、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。
前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定する制御部と
を備えた受電装置。
前記制御部は、前記出力電流に加え、前記整流回路の出力電圧にも基づいて、前記上限値を設定する
前記(1)に記載の受電装置。
前記(2)に記載の受電装置。
前記(1)に記載の受電装置。
前記制御部は、前記出力電流の電流値が属する区分範囲に応じて、前記上限値を設定する
前記(1)から(4)のいずれかに記載の受電装置。
前記(5)に記載の受電装置。
前記(5)または(6)のいずれかに記載の受電装置。
前記(1)から(7)のいずれかに記載の受電装置。
前記(1)から(8)のいずれかに記載の受電装置。
前記(1)から(9)のいずれかに記載の受電装置。
前記(1)から(9)のいずれかに記載の受電装置。
前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定する
受電装置の制御方法。
受電装置と
を備え、
前記受電装置は、
前記給電装置からワイヤレスで供給される電力信号に基づいて直流電力を生成する電力生成部と、
前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定する制御部と
を有する
給電システム。
Claims (13)
- 給電装置からワイヤレスで供給される電力信号に基づいて直流電力を生成する電力生成部と、
前記電力生成部の負荷が増加する場合において、前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、前記上限値を段階的または連続的に緩和する制御部と
を備えた受電装置。 - 前記電力生成部は、前記電力信号を整流する整流回路を有し、
前記制御部は、前記出力電流に加え、前記整流回路の出力電圧にも基づいて、前記上限値を設定する
請求項1に記載の受電装置。 - 前記制御部は、前記整流回路の出力電圧が所定の電圧以上になってから所定時間が経過した後に、前記上限値を設定する
請求項2に記載の受電装置。 - 前記制御部は、前記上限値が変更されてから所定時間が経過した後に、前記上限値を設定する
請求項1に記載の受電装置。 - 前記出力電流の電流値のとりうる全範囲は複数の区分範囲に区分され、
前記制御部は、前記出力電流の電流値が属する区分範囲に応じて、前記上限値を設定することにより、前記上限値を段階的に緩和する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の受電装置。 - 前記制御部は、前記出力電流の電流値が属する区分範囲が変化してから所定時間が経過した後に、前記上限値を設定する
請求項5に記載の受電装置。 - 前記出力電流の電流値が大きいほど、前記上限値は大きい
請求項5または請求項6に記載の受電装置。 - 前記制御部は、前記出力電流に加え、前記電力生成部の出力電圧にも基づいて、前記上限値を設定する
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の受電装置。 - 前記給電装置に対して通信を行い、給電量の増減を指示する通信部を備えた
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の受電装置。 - 前記電力生成部は、前記電力信号を受け取るコイルを有する
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の受電装置。 - 前記電力生成部は、前記電力信号を受け取る受電電極を有する
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の受電装置。 - 給電装置からワイヤレスで供給される電力信号に基づいて電力生成部が直流電力を生成し、
前記電力生成部の負荷が増加する場合において、前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、前記上限値を段階的または連続的に緩和する
受電装置の制御方法。 - 給電装置と、
受電装置と
を備え、
前記受電装置は、
前記給電装置からワイヤレスで供給される電力信号に基づいて直流電力を生成する電力生成部と、
前記電力生成部の負荷が増加する場合において、前記電力生成部の出力電流に基づいて、前記出力電流の上限値または前記電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、前記上限値を段階的または連続的に緩和する制御部と
を有する
給電システム。
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