JP6471747B2 - 受電装置、その制御方法、および給電システム - Google Patents

受電装置、その制御方法、および給電システム Download PDF

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Description

本開示は、ワイヤレスで給電装置から電力を受電する受電装置、そのような受電装置の制御方法、およびそのような受電装置を用いた給電システムに関する。
近年、例えば携帯電話機や携帯音楽プレーヤー等のCE機器(Consumer Electronics Device:民生用電子機器)に対し、ワイヤレス給電(Wireless Power Transfer、Contact Free、非接触給電ともいう)を行う給電システムが注目を集めている。このような給電システムでは、例えば、給電トレー(給電装置)上に携帯電話機(受電装置)を置くことにより、携帯電話機を充電することができる。このようなワイヤレス給電を行う方法としては、例えば、電磁誘導方式や、共鳴現象を利用した磁界共鳴方式(磁気共鳴方式ともいう)や、電界結合方式などがある。
このような給電システムでは、しばしば、給電装置と受電装置との間で通信を行い、給電電力が調節される。例えば、特許文献1には、2次回路(受電装置)からの帰還信号に基づいて、給電する電力量を制御する誘導電源装置が開示されている。
特表2011−509067号公報
ところで、給電システムでは、安定して給電動作を行うことができることが望まれている。具体的には、例えば、受電装置が内蔵された電子機器において、2次電池の充電を開始した場合や、計算量の多い処理を開始した場合など、負荷が急激に増加した場合でも、安定して給電動作を行うことができることが期待されている。
したがって、安定して給電動作を行うことができる受電装置、受電装置の制御方法、および給電システムを提供することが望ましい。
本開示の一実施形態における受電装置は、電力生成部と、制御部とを備えている。電力生成部は、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ものである。制御部は、電力生成部の負荷が増加する場合において、電力生成部の出力電流に基づいて、出力電流の上限値または電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、上限値を段階的または連続的に緩和するものである。
本開示の一実施形態における受電装置の制御方法は、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、電力生成部の負荷が増加する場合において、電力生成部の出力電流に基づいて、出力電流の上限値または電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、上限値を段階的または連続的に緩和するものである。
本開示の一実施形態における給電システムは、給電装置と、受電装置とを備えている。受電装置は、電力生成部と、制御部とを有している。電力生成部は、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ものである。制御部は、電力生成部の負荷が増加する場合において、電力生成部の出力電流に基づいて、出力電流の上限値または電力生成部の出力電力の上限値を設定することにより、上限値を段階的または連続的に緩和するものである。

本開示の一実施形態における受電装置、受電装置の制御方法、および給電システムでは、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、直流電力が生成される。その際、電力生成部の出力電流に基づいて、出力電流の上限値または電力生成部の出力電力の上限値が設定される。
本開示の一実施形態における受電装置、受電装置の制御方法、および給電システムによれば、電力生成部の出力電流に基づいて、出力電流の上限値または電力生成部の出力電力の上限値を設定するようにしたので、安定して給電動作を行うことができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果があってもよい。
本開示の実施の形態に係る給電システムの一構成例を表す斜視図である。 図1に示した給電装置の一構成例を表すブロック図である。 図1に示した電子機器の一構成例を表すブロック図である。 図3に示した電流制限部の一特性例を表す説明図である。 図3に示した受電装置の一動作例を表すタイミング図である。 図3に示した受電装置の他の動作例を表すタイミング図である。 図3に示した受電装置の一動作例を表すフローチャートである。 比較例に係る電子機器の一構成例を表すブロック図である。 図8に示した受電装置の一動作例を表すタイミング図である。 変形例に係る電子機器の一構成例を表すブロック図である。 図10に示した受電装置の一動作例を表すフローチャートである。 他の変形例に係る電流制限部の一特性例を表す説明図である。 他の変形例に係る電流制限部の一特性例を表す説明図である。 他の変形例に係る電子機器の一構成例を表すブロック図である。 図13に示した電力制限部の一特性例を表す説明図である。 図13に示した受電装置の一動作例を表すフローチャートである。 他の変形例に係る給電システムの一構成例を表す斜視図である。 図16に示した給電システムの概略断面構造を表す断面図である。 図16に示した給電装置の一構成例を表すブロック図である。 図16に示した電子機器の一構成例を表すブロック図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[構成例]
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。
給電システム1は、給電装置10と、電子機器90とを備えている。給電装置10は、この例ではトレー型の給電装置であり、この給電装置10の給電面S1上に電子機器90を置くことにより、電子機器90に内蔵された受電装置20(後述)に対して給電を行い、2次電池32(後述)を充電することができるものである。
この給電装置10の給電面S1(電子機器90と接する側)には、後述する給電コイル131が配置されており、電子機器90の受電面(給電装置10と接する側)には、後述する受電コイル211が配置されている。給電装置10は、これらの給電コイル131および受電コイル211を介して、電磁誘導により、電子機器90に対して電力を供給する。その際、電子機器90の受電装置20は、給電装置10との間で、いわゆる負荷変調により通信を行い、給電装置10に対して給電電力などを指示するようになっている。これにより、ユーザは、電子機器90にAC(Alternating Current)アダプタ等を直接接続することなく、2次電池32を充電することができ、ユーザの利便性を高めることができるようになっている。
なお、この例では、電子機器90はデジタルカメラであるが、これに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラ、スマートフォン、モバイルバッテリ、タブレット、電子書籍リーダ、オーディオプレーヤ等の様々な携帯端末装置が利用可能である。また、この例では、給電装置10は、1つの電子機器90に対して給電を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、2つ以上の電子機器90に対して同時もしくは時分割的(順次)に給電を行ってもよい。
図2は、給電装置10の一構成例を表すものである。給電装置10は、AC/DCコンバータ11と、送電ドライバ12と、給電コイル131と、容量素子132と、電流検出部16と、通信部14と、制御部15とを備えている。
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に供給するものである。なお、この例では、給電装置10に交流電源信号を供給したが、これに限定されるものではなく、これに変えて、例えば、直流電源信号を供給してもよい。この場合には、例えば、AC/DCコンバータ11を省くことができる。
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、第1の出力端子および第2の出力端子の端子間信号として出力するものである。その際、送電ドライバ12は、この例では、制御部15からの指示に基づいて、電力信号Sp1の給電周波数fpを変更することができるようになっている。なお、これに限定されるものではなく、制御部15からの指示に基づいて、例えば、電力信号Sp1の振幅やデューティ比などを変更するようにしてもよい。
給電コイル131は、受電装置20の受電コイル211(後述)との間で電磁界を介して結合するものである。給電コイル131の一端は、容量素子132を介して送電ドライバ12の第1の出力端子に接続され、他端は電流検出部16を介して送電ドライバ12の第2の出力端子に接続されている。このように、給電コイル131および容量素子132は直列接続され、LC共振回路を構成している。この直列接続された給電コイル131および容量素子132の両端間には、送電ドライバ12により電力信号Sp1が供給され、これにより、給電コイル131は、電磁界を発生させる。給電装置10は、この電磁界を介して、電子機器90の受電装置20に対して給電を行うようになっている。
電流検出部16は、給電コイル131に流れる電流を検出するものであり、一端は、給電コイル131の他端などに接続され、他端は送電ドライバ12の第2の出力端子に接続されている。
通信部14は、電子機器90の受電装置20(後述)との間で通信を行い、給電制御信号CTLを受信するものである。この給電制御信号CTLは、給電装置10に対する給電電力の増大要求や低減要求など、給電動作に必要な情報を含むものである。通信部14は、給電コイル131の両端間の電圧および電流検出部16により検出された電流に基づいて、給電制御信号CTLを取得する。具体的には、まず、給電装置10が受電装置20に対して給電を行い、その給電期間において、受電装置20の通信部24(後述)が、送信しようとする信号(給電制御信号CTL)に応じて負荷を変化させる。この負荷の変化は、給電装置10において、給電コイル131の両端間の電圧の振幅や位相の変化、および給電コイル131に流れる電流の振幅や位相の変化として現れる。通信部14は、これらの振幅や位相の変化を検出することにより、受電装置20から送信された給電制御信号CTLを取得する。このように、給電システム1では、いわゆる負荷変調により、通信をおこなうようになっている。
なお、この例では、通信部14は、給電制御信号CTLを受信したが、これに限定されるものではなく、給電制御信号CTLに加え、それ以外の信号をも受信してもよい。また、通信部14は、受電装置20に対して信号を送信する機能をさらに有していてもよい。
制御部15は、給電制御信号CTLに基づいて送電ドライバ12を制御し、電子機器90の受電装置20への給電電力を制御するものである。その際、制御部15は、送電ドライバ12が生成する電力信号Sp1の給電周波数fpを制御して、給電装置10から受電装置20への給電効率を変化させることにより、給電電力を制御するようになっている。
図3は、電子機器90の一構成例を表すものである。電子機器90は、受電装置20と、負荷30とを有している。受電装置20は、受電コイル211と、容量素子212と、整流回路22と、給電制御部23と、通信部24と、レギュレータ25と、電流制限部26と、電流検出部28と、制御部29とを備えている。
受電コイル211は、給電装置10の給電コイル131との間で電磁界を介して結合するものである。受電コイル211の一端は、容量素子212を介して整流回路22の第1の入力端子に接続され、他端は整流回路22の第2の入力端子に接続されている。このように、受電コイル211および容量素子212は直列接続され、LC共振回路を構成している。そして、受電コイル211は、給電装置10の給電コイル131が生成した電磁界に基づいて、電磁誘導の法則に従って、その磁束の変化に応じた誘導電圧を発生させるようになっている。
受電コイル211および容量素子212からなる回路は、受電コイル211の両端間の誘導電圧に応じた電圧を有する交流の電力信号Sp2を生成し、整流回路22に供給する。すなわち、この電力信号Sp2は、給電装置10における電力信号Sp1に基づいて生成されるものである。
整流回路22は、交流の電力信号Sp2を整流して、直流信号(受電電圧Vrect)を生成するものであり、ブリッジ型の全波整流回路である。整流回路22は、ダイオード221〜224と、容量素子225とを有している。ダイオード221のアノードは、整流回路22の第1の入力端子に接続され、カソードは、整流回路22の第1の出力端子に接続されている。ダイオード222のアノードは、整流回路22の第2の出力端子に接続され、カソードは、整流回路22の第1の入力端子に接続されている。ダイオード223のアノードは、整流回路22の第2の入力端子に接続され、カソードは、整流回路22の第1の出力端子に接続されている。ダイオード224のアノードは、第2の出力端子に接続され、カソードは、第2の入力端子に接続されている。容量素子225の一端は、整流回路22の第1の出力端子に接続され、他端は、整流回路22の第2の出力端子に接続されている。整流回路22の第2の出力端子は接地されている。この構成により、整流回路22の第1の出力端子には、整流され平滑化された直流信号(受電電圧Vrect)が生じるようになっている。この受電電圧Vrectは、受電装置20の各ブロックの電源電圧としても用いられるようになっている。
なお、この例では、ダイオード221〜224および容量素子225を用いて整流回路22を構成したが、これに限定されるものではなく、様々な整流回路を適用することができる。
給電制御部23は、受電電圧Vrectに基づいて給電制御信号CTLを生成するものである。具体的には、給電制御部23は、例えば、受電電圧Vrectが低い場合には、給電電力の増大要求を示す給電制御信号CTLを生成し、受電電圧Vrectが高い場合には、給電電力の低減要求を示す給電制御信号CTLを生成するようになっている。
通信部24は、給電制御信号CTLを給電装置10に対して送信するものである。具体的には、通信部24は、いわゆる負荷変調により、給電制御信号CTLを給電装置10に対して送信するものである。すなわち、給電装置10が受電装置20に対して給電を行っている期間において、通信部24は、給電制御信号CTLに応じて、整流回路22の第1の入力端子と第2の入力端子との間のインピーダンスを変化させる。給電装置10の通信部14は、このインピーダンスの変化(負荷の変化)を検出することにより、給電制御信号CTLを受信するようになっている。
この構成により、受電装置20では、給電制御部23が受電電圧Vrectに基づいて給電制御信号CTLを生成し、通信部24が、負荷変調により給電装置10に給電制御信号CTLを送信する。これにより、給電制御部23は、給電制御信号CTLを介して給電装置10に対して給電電力の増大要求や低減要求などを行い、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上の所定の電圧範囲(Vtarget〜Vtarget+ΔV)内に収まるように制御するようになっている。
レギュレータ25は、整流回路22から供給された直流信号に基づいて、電圧Vregを有する直流電力を生成するものである。そして、レギュレータ25は、電流制限部26および電流検出部28を介して、負荷30に対して電力を供給するようになっている。
電流制限部26は、制御信号CLIMに基づいて、レギュレータ25から出力される電流(受電装置20の出力電流Iout)を制限するものである。
図4は、電流制限部26の電流制限特性を表すものである。横軸は、出力電流Ioutを示し、縦軸は、電流制限部26の出力電圧(受電装置20の出力電圧Vout)を示している。電流制限部26は、制御信号CLIMに基づいて、4つの電流制限特性W1〜W4を実現することができるように構成されている。これらの電流制限特性W1〜W4は、受電装置20からみた負荷30のインピーダンス(負荷インピーダンスZL)をパラメータとして表している。電流制限特性W1〜W4に示すように、負荷インピーダンスZLが大きい場合(負荷が小さい場合)には、電流制限部26は出力電流Ioutによらず一定の電圧Vregを出力する。すなわち、この場合には、電流制限部26は、定電圧動作を行う。そして、負荷インピーダンスZLが小さくなっていき、出力電流Ioutが電流制限値Ilimに到達すると、出力電流Ioutを維持したまま出力電圧Voutが電圧Vregから低下する。すなわち、この場合には、出力電流Ioutが電流制限値Ilimに制限され、電流制限部26は定電流動作を行う。4つの電流制限特性W1〜W4では、電流制限値Ilimは、互いに異なる値Ith[1]〜Ith[4]にそれぞれ設定される。ここで、値Ith[1]〜Ith[4]は、それぞれ、例えば数百[mA]程度に設定される。
電流制限部26は、このように出力電流Ioutを制限しつつ、レギュレータ25が生成した直流電力を負荷30に対して供給する。すなわち、受電装置20は、出力電圧Voutと、制限された出力電流Ioutとの積により表される出力電力Poutを、負荷30に対して供給するようになっている。
電流検出部28は、出力電流Ioutを検出するものであり、一端は電流制限部26の出力端子に接続され、他端は負荷30の入力端子に接続されている。
なお、この例では、電流制限部26の後ろに電流検出部28を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、レギュレータ25と電流制限部26との間に電流検出部28を設けてもよい。また、この例では、レギュレータ25、電流制限部26、および電流検出部28は、別々のブロックとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、この3つのブロックのうちの2つまたはすべてを1つのブロックとして構成してもよい。
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、制御信号CLIMを介して、選択した電流制限特性で電流制限部26が動作するように制御するものである。制御部29は、例えば、MCU(Micro Controller Unit)を用いて構成されるものである。
負荷30は、充電制御部31と、2次電池32と、電子回路33とを有している。充電制御部31は、2次電池32における充電動作を制御するものである。2次電池32は、直流電力を蓄えるものであり、例えばリチウムイオン電池などの充電池を用いて構成されるものである。電子回路33は、二次電池32から電力の供給を受けて、電子機器90の機能を実現するための処理を行うものである。
この構成により、受電装置20では、後述するように、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、電流制限部26および制御部29が、電流制限値Ilimを段階的に緩和する。これにより、受電装置20では、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ようになっている。
ここで、受電コイル211、容量素子212、整流回路22、レギュレータ25、電流制限部26は、本開示における「電力生成部」の一具体例に対応する。電流検出部28および制御部29は、本開示における「制御部」の一具体例に対応する。給電制御部23および通信部24は、本開示における「通信部」の一具体例に対応する。
[動作および作用]
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。
(全体動作概要)
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では、受電コイル211は、給電コイル131が生成した電磁界に基づいて、その磁束の変化に応じた誘導電圧を発生させる。そして、受電コイル211および容量素子212は、電力信号Sp1に対応した電力信号Sp2を整流回路22に供給する。整流回路22は、電力信号Sp2を整流して、受電電圧Vrectを有する直流信号を生成する。そして、整流回路22は、この受電電圧Vrectを受電装置20の各ブロックに電源電圧として供給する。給電制御部23は、受電電圧Vrectに基づいて給電制御信号CTLを生成する。通信部24は、給電装置10に対して給電制御信号CTLを送信する。レギュレータ25は、整流回路22から供給された直流信号に基づいて、直流電力を生成する。電流制限部26は、制御信号CLIMに基づいて、レギュレータ25から出力される電流(受電装置20の出力電流Iout)を制限する。電流検出部28は、出力電流Ioutを検出する。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、制御信号CLIMを介して電流制限部26を制御する。
負荷30では、充電制御部31は、2次電池32における充電動作を制御する。2次電池32は、直流電力を蓄える。電子回路33は、二次電池32から電力の供給を受けて、電子機器90の機能を実現するための処理を行う。
(詳細動作)
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。
図5は、出力電流Ioutが急激に増大する場合における、受電装置20のタイミング図を表すものである。この例では、負荷30が必要な電流Inは、値Ith[3]より大きく、値Ith[4]より小さいものである。初期状態では、電流制限値Ilimは値Ith[1]に設定されている。なお、この例では、値Ith[1]〜Ith[4]に加えて、値Ith[0]も定義されている。この値Ith[0]は、この例では“0”(ゼロ)に設定されている。
まず、タイミングt1において、負荷30が動作し始め、出力電流Ioutが急激に増大する。このとき、電流制限部26では、電流制限値Ilimは値Ith[1]に設定されているため、出力電流Ioutは値Ith[1]に制限される。この出力電流Ioutの増大に応じて、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから一旦低下する。そして、このタイミングt1から所定の期間P1において、給電制御部23が、給電装置10に対して給電電力の増大要求を行うことにより、受電電圧Vrectは徐々に増大し、目標電圧Vtargetに到達する。
タイミングt1〜t2の期間において、制御部29は、一定時間以上、出力電流IoutがIth[0]より大きく(Iout>Ith[0])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する。この例では、受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetに到達してからタイミングt2までの期間において、“Iout>Ith[0]”および“Vrect>Vtarget”が継続している。すなわち、タイミングt2において、これらの条件を満たす。そして、制御部29は、これらの条件が満たされていることを確認した後、次に示すように、電流制限値Ilimを一段階緩和する。すなわち、制御部29は、このような条件を満たす場合には、負荷30が必要な電流Inは値Ith[1]よりも大きいと判断し、電流制限値Ilimを一段階緩和する。
次に、タイミングt2において、制御部29は、電流制限値Ilimを一段階緩和し、値Ith[2]に設定する。これにより、電流制限部26では、出力電流Ioutは値Ith[2]に制限される。これと同時に、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから一旦低下し、所定の期間P2を経て、再度、目標電圧Vtargetに到達する。
タイミングt2〜t3の期間において、制御部29は、一定時間以上、出力電流IoutがIth[1]より大きく(Iout>Ith[1])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する。この例では、タイミングt3において、これらの条件を満たす。
次に、タイミングt3において、制御部29は、電流制限値Ilimを一段階緩和し、値Ith[3]に設定する。これにより、電流制限部26では、出力電流Ioutは値Ith[3]に制限される。これと同時に、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから一旦低下し、所定の期間P3を経て、再度、目標電圧Vtargetに到達する。
タイミングt3〜t4の期間において、制御部29は、一定時間以上、出力電流IoutがIth[2]より大きく(Iout>Ith[2])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する。この例では、タイミングt4において、これらの条件を満たす。
次に、タイミングt4において、制御部29は、電流制限値Ilimを一段階緩和し、値Ith[4]に設定する。これにより、電流制限部26では、出力電流Ioutは値Ith[4]に制限される。これと同時に、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから一旦低下し、所定の期間P4を経て、再度、目標電圧Vtargetに到達する。
この例では、負荷30が必要な電流Inは、値Ith[3]より大きく、値Ith[4]より小さい。すなわち、受電装置20は、タイミングt4以降において、負荷30に対して、必要な電流を供給することができる。
このように、受電装置20では、負荷30に対する電力供給を開始する際、電流制限値Ilimを段階的に緩和する。これにより、負荷30が動作し始めて出力電流Ioutが急激に増大する場合でも、受電電圧Vrectの変動を抑えることができるため、比較例に係る受電装置20R(後述)と異なり、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。
図6は、出力電流Ioutがゆっくりと増大する場合における、受電装置20のタイミング図を表すものである。この例では、負荷30が必要な電流がゆっくりと増大しているため、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetを維持する。すなわち、この場合には、給電制御部23が、給電装置10に対して給電電力の増大要求を行うことにより、出力電流Ioutの増大に伴う受電電圧Vrectの低下を補うことができるため、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetを維持する。
タイミングt11において、制御部29は、電流制限値Ilimを一段階緩和し、値Ith[3]に設定する。そして、タイミングt11〜t13の期間において、制御部29は、一定時間以上、出力電流IoutがIth[2]より大きく(Iout>Ith[2])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する。この例では、タイミングt12〜t13の期間において、“Iout>Ith[2]”および“Vrect>Vtarget”が継続している。すなわち、タイミングt13において、これらの条件を満たす。そして、制御部29は、これらの条件が満たされていることを確認した後、タイミングt13において、電流制限値Ilimを一段階緩和する。
このように、受電装置20では、出力電流Ioutがゆっくりと増加する場合には、出力電流Ioutが電流制限値Ilimに到達する前に電流制限値Ilimが緩和される。これにより、受電装置20は、負荷30に対して、必要な電流を供給することができる。
図7は、給電システム1における給電動作のフローチャートを表すものである。給電装置10は、受電装置20に対して給電を行い、給電装置10と受電装置20との間で通信を行うことにより給電電力を調節する。そして、それと並行して、受電装置20では、制御部29が、受電電圧Vrectおよび出力電流Ioutに基づいて電流制限値Ilimを設定する。以下に、その詳細を説明する。
例えばユーザが、電子機器90を給電装置10の給電面S1上に置くと、まず、給電装置10は、電子機器90の受電装置20に対して給電を開始する(ステップS1)。
次に、受電装置20は、給電装置10から供給された電力に基づいて起動する(ステップS2)。具体的には、受電装置20では、給電装置10からの給電を受けて受電電圧Vrectが生じ、受電装置20の各ブロックが、この受電電圧Vrectを電源電圧として動作を開始する。そして、これ以降、給電制御部23は、給電装置10に対して給電電力の増大要求や低減要求などを行い、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上の所定の電圧範囲に収まるように制御する。
次に、受電装置20の制御部29は、変数Nを“0”(ゼロ)に設定する(ステップS3)。
次に、制御部29は、変数Nをインクリメント(N=N+1)する(ステップS4)。そして、制御部29は、変数Nが4を超えている場合(N>4)には、変数Nを“4”に設定する(ステップS5)。
次に、制御部29は、電流制限値Ilimを値Ith[N]に設定する(ステップS6)。
次に、制御部29は、受電電圧Vrectおよび出力電流Ioutを取得する(ステップS7)。
次に、制御部29は、一定時間以上、出力電流IoutがIth[N−1]より大きく(Iout>Ith[N−1])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する(ステップS8)。
一定時間以上、“Iout>Ith[N−1]”かつ“Vrect>Vtarget”が継続している場合(ステップS8において“Y”)には、ステップS4に戻り、制御部29は、変数Nをインクリメントし、電流制限値Ilimを設定しなおす(ステップS4〜S6)。すなわち、制御部29は、このような条件を満たす場合には、負荷30が必要な電流は値Ith[N]よりも大きいと判断し、電流制限値Ilimを一段階緩和する。
また、一定時間以上、“Iout>Ith[N−1]”かつ“Vrect>Vtarget”が継続していない場合(ステップS8において“N”)には、ステップS9に進む。
次に、制御部29は、一定時間以上、変数Nが2以上(N≧2)かつ出力電流IoutがIth[N−2]より小さい(Iout<Ith[N−2])状態が継続しているか否かを確認する(ステップS9)。
一定時間以上、“N≧2”かつ“Iout<Ith[N−2]”が継続している場合(ステップS9において“Y”)には、変数Nをデクリメント(N=N−1)し(ステップS10)、ステップS6に戻り、電流制限値Ilimを設定しなおす。すなわち、制御部29は、このような条件を満たす場合には、負荷30が必要な電流は値Ith[N]よりも小さいと判断し、電流制限値Ilimを一段階引き下げる。
また、一定時間以上、“N≧2”かつ“Iout<Ith[N−2]”が継続していない場合(ステップS9において“N”)には、ステップS7に戻って、受電電圧Vrectおよび出力電流Ioutを取得し、ステップS8またはステップS9の条件が満たされるまでこのループを繰り返す。
(比較例)
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。
図8は、比較例に係る受電装置20Rを含む電子機器90Rの一構成例を表すものである。受電装置20Rは、受電コイル211と、容量素子212と、整流回路22と、給電制御部23と、通信部24と、レギュレータ25とを備えている。すなわち、受電装置20Rは、受電装置20から、電流制限部26、電流検出部28、および制御部29を省いたものである。
図9は、出力電流Ioutが急激に増大する場合における、受電装置20Rのタイミング図を表すものである。この例では、タイミングt21において、負荷30が動作し始め、出力電流Ioutが急激に増大する。この出力電流Ioutの増大に応じて、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから大幅に低下する。そして、この例では、このタイミングt22から所定の期間PRにおいて、給電制御部23が、給電装置10に対して給電電力の増大要求を行うことにより、受電電圧Vrectは徐々に増大し、目標電圧Vtargetに到達する。
このように、比較例に係る受電装置20Rでは、出力電流Ioutの増大に応じて、受電電圧Vrectは目標電圧Vtargetから大幅に低下する。受電装置20Rの各ブロックは、この受電電圧Vrectを電源電圧として動作する。よって、このような受電電圧Vrectの低下により、受電装置20Rは正常に動作できなくなるおそれがある。
また、このような動作の不安定性を回避するために、目標電圧Vtargetをあらかじめ高めに設定した場合には、受電装置20Rにおけるエネルギー損失が大きくなってしまう。さらに、この場合には、耐圧の高い部品を用いて受電装置20Rを構成する必要があり、コストが高くなり、部品サイズが大きくなってしまうおそれがある。そして、このような受電装置20Rに電力を供給する給電装置には、受電装置20Rにおける受電電圧Vrectを高くするため、高い給電能力が要求されることとなる。
一方、本実施の形態に係る受電装置20では、電流制限部26を設け、電流制限値Ilimを段階的に緩和するようにした。これにより、図5に示したように、出力電流Ioutが急激に増大する場合において、受電電圧Vrectの降下量を小さくすることができるため、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、比較例に係る受電装置20Rと比べて、目標電圧Vtarget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10に要求される給電能力を下げることができる。
また、受電装置20では、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上になったことを確認したあとに電流制限値Ilimを緩和するようにしたので、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。すなわち、例えば、受電電圧Vrectが低い状態で電流制限値Ilimを緩和した場合には、受電電圧Vrectはさらに低下してしまうため、給電動作が不安定になるおそれがある。一方、受電装置20では、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上になったことを確認したあとに電流制限値Ilimを緩和するようにしたので、受電電圧Vrectを高く保つことができ、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。
[効果]
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。
本実施の形態では、受電電圧が目標電圧以上になったことを確認したあとに電流制限値を緩和するようにしたので、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。
[変形例1]
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。
図10は、受電装置20Aを含む電子機器90Aの一構成例を表すものである。受電装置20Aは、制御部29Aを有している。制御部29Aは、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、制御信号CLIMを介して、選択した電流制限特性で電流制限部26が動作するように制御するものである。その際、制御部29Aは、電流制限値Ilimを変更した後、受電電圧Vrectの収束時間(図5の期間P1〜P4の各時間)だけ待って、出力電流Ioutを取得する。すなわち、上記実施の形態に係る制御部29では、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上になったことを確認するようにしたが、本変形例に係る制御部29Aでは、受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetになった頃に処理を行うようにしたものである。
図11は、この電子機器90Aを用いた給電システム1Aにおける給電動作のフローチャートを表すものである。
給電システム1と同様に、給電システム1Aでは、まず、給電装置10が電子機器90Aの受電装置20Aに対して給電を開始し(ステップS1)、受電装置20Aが起動する(ステップS2)。そして、受電装置20Aの制御部29Aは、変数Nを“0”(ゼロ)に設定し(ステップS3)、変数Nをインクリメント(N=N+1)し(ステップS4)、変数Nが4を超えている場合(N>4)には、変数Nを“4”に設定する(ステップS5)。そして、制御部29Aは、電流制限値Ilimを値Ith[N]に設定する(ステップS6)。
次に、制御部29Aは、所定時間待つ(ステップS11)。この所定時間は、受電電圧Vrectの収束時間(図5の期間P1〜P4の時間)に相当する時間である。次に、制御部29Aは、出力電流Ioutを取得する(ステップS12)。
次に、制御部29Aは、一定時間以上、出力電流IoutがIth[N−1]より大きい(Iout>Ith[N−1])状態が継続しているか否かを確認する(ステップS13)。一定時間以上“Iout>Ith[N−1]”が継続している場合(ステップS13において“Y”)には、ステップS4に戻り、電流制限値Ilimが一段階緩和される。また、一定時間以上“Iout>Ith[N−1]”が継続していない場合(ステップS13において“N”)には、ステップS9に進む。
その後は、給電システム1の場合(図7)と同様である。
このように、制御部29Aでは、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上になったことを確認する代わりに、受電電圧Vrectが目標電圧Vtarget以上になる頃まで待つ。このように構成しても、上記実施の形態に係る給電システム1と同様の効果を得ることができる。
[変形例2]
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。
[変形例3]
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。
[変形例4]
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。
図13は、受電装置20Dを含む電子機器90Dの一構成例を表すものである。受電装置20Dは、電力制限部26Dと、制御部29Dとを有している。
電力制限部26Dは、制御信号CLIMに基づいて、レギュレータ25から出力される電力(受電装置20Dの出力電力Pout)を制限するものである。
図14は、電力制限部26Dの電力制限特性を表すものである。負荷インピーダンスZLが大きい場合(負荷が小さい場合)には、電力制限部26Dは出力電流Ioutによらず一定の電圧Vregを出力する。すなわち、この場合には、電力制限部26Dは、定電圧動作を行う。そして、負荷インピーダンスZLが小さくなっていき、出力電力Poutが電力制限値Plim(値Pth[1]〜Pth[4])に到達すると、出力電力Poutを維持したまま出力電圧Voutが低下する。すなわち、この場合には、出力電力Poutが電力制限値Plimに制限され、電力制限部26は定電力動作を行う。
制御部29Dは、受電電圧Vrect、出力電流Ioutおよび出力電圧Voutに基づいて複数の電力制限特性のうちの1つを選択し、制御信号CLIMを介して、選択した電力制限特性で電力制限部26Dが動作するように制御するものである。
図15は、この電子機器90Dを用いた給電システム1Dにおける給電動作のフローチャートを表すものである。
給電システム1と同様に、給電システム1Dでは、まず、給電装置10が受電装置20Dに対して給電を開始し(ステップS1)、受電装置20Dが起動する(ステップS2)。そして、制御部29Dは、変数Nを“0”(ゼロ)に設定し(ステップS3)、変数Nをインクリメント(N=N+1)し(ステップS4)、変数Nが4を超えている場合(N>4)には、変数Nを“4”に設定する(ステップS5)。
次に、制御部29Dは、電力制限値Plimを値Pth[N]に設定する(ステップS21)。
次に、制御部29Dは、受電電圧Vrectおよび出力電力Poutを取得する(ステップS22)。その際、制御部29Dは、出力電圧Voutおよび出力電流Ioutに基づいて、出力電力Poutを取得する。
次に、制御部29Dは、一定時間以上、出力電力PoutがPth[N−1]より大きく(Pout>Pth[N−1])かつ受電電圧Vrectが目標電圧Vtargetより大きい(Vrect>Vtarget)状態が継続しているか否かを確認する(ステップS23)。一定時間以上、“Pout>Pth[N−1]”かつ“Vrect>Vtarget”が継続している場合(ステップS23において“Y”)には、ステップS4に戻り、電力制限値Plimを一段階緩和する。また、一定時間以上、“Pout>Pth[N−1]”かつ“Vrect>Vtarget”が継続していない場合(ステップS23において“N”)には、ステップS24に進む。
次に、制御部29Dは、一定時間以上、変数Nが2以上(N≧2)かつ出力電力PoutがPth[N−2]より小さい(Pout<Pth[N−2])状態が継続しているか否かを確認する(ステップS24)。一定時間以上、“N≧2”かつ“Pout<Pth[N−2]”が継続している場合(ステップS24において“Y”)には、変数Nをデクリメント(N=N−1)し(ステップS10)、ステップS21に戻り、電力制限値Plimを引き下げる。また、一定時間以上、“N≧2”かつ“Pout<Pth[N−2]”が継続していない場合(ステップS24において“N”)には、ステップS22に戻って、受電電圧Vrectおよび出力電力Poutを取得し、ステップS23またはステップS24の条件が満たされるまでこのループを繰り返す。
このように、受電装置20Dでは、電力制限部26Dを設け、電力制限値Plimを段階的に緩和する。このように構成しても、上記実施の形態に係る給電システム1と同様の効果を得ることができる。
[変形例5]
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。
図16は、給電システム2の一構成例を表すものである。給電システム2は、給電装置40と、電子機器50(この例ではスマートフォン)とを備えている。この給電装置40の上面(電子機器50と接する側)には、2つの給電電極41A,41B(後述)が配置されており、電子機器50の下面(給電装置40と接する側)には、2つの受電電極51A,51B(後述)が配置されている。給電装置40は、これらの電極を用いて、電界結合により、電子機器50の受電装置60(後述)に対して給電するようになっている。
図17は、給電装置40および電子機器50の概略断面図を表すものである。この例は、給電装置40の上に電子機器50を置き、給電動作を行う状態を示している。
給電装置40は、2つの給電電極41A,41Bを有している。給電電極41A,41Bは、電子機器50と接する面(給電面S1)に配置されている。これらの給電電極41A,41Bは、絶縁体8によりそれぞれ覆われている。これにより、給電電極41A,41Bは、電子機器50の受電電極51A,51Bとの間で、それぞれ、この絶縁体8などを介して電界結合するようになっている。
電子機器50は、2つの受電電極51A,51Bを有している。受電電極51A,51Bは、給電装置40と接する面(受電面S2)に配置されている。受電電極51Aは、給電装置40の給電電極41Aに対応した位置に配置され、受電電極51Bは、給電装置40の給電電極41Bに対応した位置に配置されている。これらの受電電極51A,51Bは、絶縁体によりそれぞれ覆われている。これにより、受電電極51A,51Bは、給電装置40の給電電極41A,41Bとの間で、それぞれ、この絶縁体などを介して電界結合するようになっている。
図18は、給電装置40の一構成例を表すものである。給電装置40は、AC/DCコンバータ11と、送電ドライバ12と、通信部14と、制御部15と、電流検出部16と、コイル17とを備えている。コイル17の一端は送電ドライバ12の第1の出力端子に接続され、他端は給電電極41Aなどに接続されている。給電電極41Aは、コイル17を介して送電ドライバ12の第1の出力端子に接続され、給電電極41Bは、電流検出部16を介して送電ドライバ12の第2の出力端子に接続されている。
図19は、電子機器50の一構成例を表すものである。電子機器50は、受電装置60と、負荷30とを有している。受電装置60は、上記実施の形態に係る受電装置20と同様に、整流回路22と、給電制御部23と、通信部24と、レギュレータ25と、電流制限部26と、電流検出部28と、制御部29とを備えている。受電電極51Aは、整流回路22の第1の入力端子に接続され、受電電極51Bは、整流回路22の第2の入力端子に接続されている。
このように構成しても、上記実施の形態に係る給電システム1と同様の効果を得ることができる。
[その他の変形例]
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。
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記の実施の形態等では、受電装置20は、給電装置10に対して、負荷変調により給電制御信号CTLを送信したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばブルートゥースなどにより給電制御信号CTLを送信してもよい。
例えば、上記の実施の形態等では、電流制限部26は、図4に示したように4つの電流制限特性W1〜W4を有するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、3つ以下、あるいは5つ以上の電流制限特性を有するようにしてもよい。
また、例えば、上記実施の形態等では、電流制限部26および制御部29は、段階的に電流制限値Ilimを設定したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、連続的に電流制限値Ilimを設定してもよい。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
(1)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
を備えた受電装置。
(2)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
前記(1)に記載の受電装置。
(3)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
前記(2)に記載の受電装置。
(4)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
前記(1)に記載の受電装置。
(5)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
前記(1)から(4)のいずれかに記載の受電装置。
(6)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
前記(5)に記載の受電装置。
(7)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
前記(5)または(6)のいずれかに記載の受電装置。
(8)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
前記(1)から(7)のいずれかに記載の受電装置。
(9)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
前記(1)から(8)のいずれかに記載の受電装置。
(10)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
前記(1)から(9)のいずれかに記載の受電装置。
(11)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
前記(1)から(9)のいずれかに記載の受電装置。
(12)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。
(13)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。
本出願は、日本国特許庁において2014年4月2日に出願された日本特許出願番号2014−076153号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6276128B2 (ja) * 2014-07-29 2018-02-07 京セラ株式会社 携帯端末、制御方法及び充電システム
WO2017110369A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 ローム株式会社 ワイヤレス受電装置
JP6663764B2 (ja) * 2016-03-24 2020-03-13 ローム株式会社 ワイヤレス受電制御回路、ワイヤレス受電装置の制御方法、電子機器
JP6710106B2 (ja) * 2016-06-07 2020-06-17 本田技研工業株式会社 電力供給システム及び電力供給方法
US10401932B2 (en) * 2016-12-01 2019-09-03 Dell Products L.P. Display base wireless charging pad and integrated charger control

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4382063B2 (ja) * 2006-06-07 2009-12-09 フェリカネットワークス株式会社 情報処理端末、および受信電圧制御方法
JP2008131707A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Nec Tokin Corp 携帯電話機用充電装置
AU2009204283B2 (en) 2008-01-07 2013-08-22 Access Business Group International Llc Inductive power supply with duty cycle control
KR100976161B1 (ko) * 2008-02-20 2010-08-16 정춘길 무접점충전시스템 및 그의 충전제어방법
US8497658B2 (en) * 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
JP5490046B2 (ja) * 2011-03-22 2014-05-14 株式会社東芝 伝送装置
US20120309306A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method to perform communication in wireless power transmission system
WO2012172930A1 (ja) * 2011-06-14 2012-12-20 株式会社村田製作所 送電装置および電力伝送システム
US9490064B2 (en) * 2011-07-28 2016-11-08 Honda Motor Co., Ltd. Wireless power transmission method
JP5971578B2 (ja) * 2011-08-22 2016-08-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、前照灯点灯装置及びそれを用いた前照灯並びに車両
US9479227B2 (en) * 2011-09-13 2016-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless electromagnetic receiver and wireless power transfer system
WO2013046594A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 パナソニック株式会社 送受電システム、無線装置及び送受電方法
JP6032900B2 (ja) * 2012-02-06 2016-11-30 キヤノン株式会社 電子機器
US9531441B2 (en) * 2012-02-21 2016-12-27 Lg Innotek Co., Ltd. Wireless power receiver and method of managing power thereof
JP5872374B2 (ja) * 2012-04-25 2016-03-01 三洋電機株式会社 無接点給電方法
JP2013243853A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Toyota Industries Corp 給電装置及び充電装置
US9748774B2 (en) * 2012-09-07 2017-08-29 Access Business Group International Llc System and method for bidirectional wireless power transfer
EP4241832A3 (en) * 2012-12-05 2023-11-22 Curonix LLC Devices and methods for connecting implantable devices to wireless energy

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