JP6545304B2 - Power transmission device, power transmission method and program - Google Patents
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Description
本発明は、送電装置、送電方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a power transmission device , a power transmission method, and a program .
非接触(無線)で電力の供給を行う方式として、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式及び電波受信方式の4つの方式が知られている。近年、これら4つの方式のうち、送電距離が長く、大きな電力を送電することができる磁界共鳴方式が注目されている。磁界共鳴方式のこのような特徴を活かした無線給電システムとして、1台の送電装置が複数台(N台)の無線電力受信装置(以下「受電装置」と記す)へ電力伝送を行う1対Nの無線給電システムが提案されている(特許文献1参照)。 As a system for supplying power without contact (wireless), four systems of an electromagnetic induction system, a magnetic resonance system, an electric field coupling system and a radio wave reception system are known. In recent years, among these four systems, a magnetic field resonance system capable of transmitting large power with a long power transmission distance has attracted attention. As a wireless power feeding system that takes advantage of such characteristics of the magnetic field resonance method, 1 to N where one power transmitting device transmits power to a plurality (N units) of wireless power receiving devices (hereinafter referred to as “power receiving device”) A wireless power supply system of the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-147118 has been proposed.
この特許文献1に記載された無線給電システムでは、送電装置は、電力伝送を行っていないスタンバイモードにあるときに一定のパルス信号を発信し、数メートル以内に近接してきた受電装置を探索する。受電装置が自身の固有IDを送電装置へ送ると、送電装置は電力伝送対象の受電装置か否かを判別し、電力伝送対象の受電装置である場合には、送電装置は受電装置への電力伝送を開始する。このとき、送電装置からは、受電装置における充電量や装置状態等を個別に受信するために、受電装置へ固有のコードを送ることができる。
In the wireless power supply system described in
また、ISO/IECの標準化団体により、複数の送電装置が複数の受電装置へ電力伝送を行うN対Nの無線給電規格の標準化が進行している(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1には、N対Nの無線給電では、複数の送電装置によりグループを形成し、グループ内の1つの送電装置がマスターとなり、グループ内の全ての電力伝送と通信とを制御するように規定されている。
Further, standardization of N to N wireless power supply standards in which a plurality of power transmission devices transmit power to a plurality of power reception devices is in progress by the ISO / IEC standardization group (for example, see Non-Patent Document 1). In
ところで、種々の装置において、消費電力を削減する省電力制御が行われている。無線給電を行う送電装置でも、受電装置への電力伝送時以外は、無線給電により電力伝送を行う給電部の動作を停止させることにより、消費電力を削減することができる。また、無線給電により充電池への充電を行う情報機器では、充電池への充電動作中におけるCPUの動作電流によって充電時間が長くなってしまう。これを防止するために、充電動作中のCPU動作を低減させて、充電時間を短くする技術が提案されている(特許文献2参照)。 By the way, power saving control for reducing power consumption is performed in various devices. Even in a power transmission device that performs wireless power supply, power consumption can be reduced by stopping the operation of the power supply unit that performs power transfer by wireless power supply except during power transmission to the power reception device. In addition, in an information device that charges a rechargeable battery by wireless power supply, the charging time becomes long due to the operating current of the CPU during the charging operation of the rechargeable battery. In order to prevent this, there has been proposed a technique for reducing the CPU operation during the charging operation to shorten the charging time (see Patent Document 2).
また、特許文献3には、受電装置のバッテリ残量が閾値以下になった場合に、複数の送電装置を検出し、検出した中から最適なものを選択し、受電する受電装置が開示されている。
Further,
しかしながら、複数の送電装置が複数の受電装置に無線給電を行うN対Nの無線給電システムにおいて、各送電装置への、送電対象の受電装置の割り当てを不規則に行った場合には、無線給電システム全体の給電効率が低下する等の問題があった。 However, in the N to N wireless power feeding system in which a plurality of power transmitting devices wirelessly feed power to a plurality of power receiving devices, wireless power feeding is performed when random assignment of a power receiving device to be transmitted to each power transmitting device is performed. There is a problem such as a decrease in the power supply efficiency of the entire system.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to appropriately allocate a power receiving device to each power transmission device.
本発明は、送電装置であって、無線で電力を供給する送電手段と、前記送電手段の送電範囲と送電範囲の少なくとも一部が重複する他の送電装置から、電力を供給する装置を決定するための情報を取得する取得手段と、特定の受電装置に対して前記送電装置と前記他の送電装置のいずれが電力を供給するかを、前記取得手段により取得された前記情報に基づいて決定する決定手段と、を有することを特徴とする。 The present invention relates to a power transmission apparatus, determining a transmission means for supplying power wirelessly from other power transmitting device at least a portion of the electricity transmission range and transmission range of the power transmitting means are overlapped, the device supplies power obtaining means for obtaining information for the decision based on one can either supply power of a particular power receiving device the transmission device and the other of the power transmission apparatus for the, to the information acquired by the acquisition unit And means for determining .
本発明によれば、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 According to the present invention, allocation of a power receiving device to each power transmission device can be appropriately performed.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る複数の送電装置が複数の受電装置へ電力伝送を行う無線給電システム(以下「N対N無線給電システム」という)の構成概念を示す図である。図1の無線給電システムは、核磁気共鳴方式により給電を行う複数の送電装置10と、複数の受電装置20で構成される。なお、図1の無線給電システムは、2台の送電装置10と4台の受電装置20とにより構成されているが、このような台数構成に限定されるものではない。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a configuration concept of a wireless power feeding system (hereinafter referred to as “N to N wireless power feeding system”) in which a plurality of power transmission devices according to the first embodiment transmit power to a plurality of power reception devices. The wireless power supply system of FIG. 1 is configured of a plurality of
送電装置10は、例えば磁界共鳴方式により、受電装置20に無線で電力を伝送する。また、送電装置10は、受電装置20との間で、電力伝送のために必要なデータ通信を行う。受電装置20は、送電装置10から無線で電力を受けることができる。また、受電装置20は、送電装置10との間で、電力伝送のために必要なデータ通信を行う。
The
送電装置10は、受電装置20への電力伝送が実行可能な給電エリア30を有する。また、送電装置10は、他の送電装置10との間及び受電装置20との間でデータ通信が実行可能な通信エリア40を有する。給電エリア30と通信エリア40との関係は、給電エリア30より通信エリア40の方が広く、給電エリア30が通信エリア40に包含されるものとする。
The
1台の送電装置10の給電エリア30内に複数の受電装置20が存在する場合に、その送電装置10は、自身の給電エリア30内の複数の受電装置20に対して並行して電力伝送を行うことができる。例えば、1台の送電装置10は、複数の受電装置20に対して、
同じ共振周波数により同時に電力伝送を行うこともできるし、別々の共振周波数により順番に電力伝送を行うこともできる。
When a plurality of
Power transmission can be performed simultaneously with the same resonance frequency, or power transmission can also be performed sequentially with different resonance frequencies.
本実施形態に係る無線給電システムでは、図1に示すように通信エリア40内に複数の送電装置10が存在する場合にはグループが形成されるものとし、1つの送電装置がマスターとなり、他の送電装置がスレーブとなる。送電装置10の仕様に応じて、例えば、スレーブ送電装置の通信エリアの一部は必ずマスター送電装置の通信エリアの一部と重複していなければならないという条件の下にグループが形成されるように設定することができる。一方、マスター送電装置の通信エリアの一部と重複していないが、マスター送電装置の通信エリアの一部と重複している別のスレーブ送電装置の通信エリアと重複している通信エリアを有するスレーブ送電装置もグループに入ることができるように設定してもよい。この場合に、マスター送電装置との間に介在するスレーブ送電装置の数を制限した構成とすることもできる。
In the wireless power feeding system according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when there are a plurality of
マスター送電装置は、無線給電システム内の全ての電力伝送と通信を制御する。複数の送電装置10の各給電エリア30の重複エリア内に受電装置20が存在する場合、マスター送電装置は、どの送電装置から重複エリア内の受電装置20へ電力伝送を行うかを決定し、決定された送電装置から電力伝送を行うように制御を行う。その際に、重複エリア内にある受電装置20は、給電を受けない送電装置の給電エリア内にも入っているので、給電を受けない送電装置の影響を受けないように、共振周波数を調整する。
The master power transmission device controls all power transmission and communication in the wireless power supply system. When the
マスター送電装置は、自身の通信エリア40内にある受電装置20が自身の給電エリア30にも入っているか否かを、トレーニングによる給電を行うことで試して確認する。例えば、マスター送電装置は、給電するパワーを10%ずつ上げ下げすることで、給電エリア30を少しずつ広げたり狭めたりすることができる。
The master power transmission apparatus tests and confirms whether the
図2は、送電装置10の概略構成を示すブロック図である。なお、図2では、データのやり取りを実線で示し、電力の供給を破線で示している。送電装置10は、制御部110、無線送信部120、無線受信部130、AC電源140、電源供給部150及びSW回路160を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the
制御部110は、内部バスにより無線送信部120及び無線受信部130と接続されており、送電装置10の全体的な動作を制御する。制御部110は、CPU111、ROM112、RAM113、HDD114、UI115及び電源制御部116を有する。CPU111は、ROM112やHDD114に格納された種々のプログラムをRAM113に展開し、実行することにより、送電装置10の動作を制御する。ROM112は、CPU111が使用するブートプログラム等の各種プログラムや、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。RAM113は、CPU111のワークエリアとして使用され、また、各種の一時データを保存する。HDD114は、CPU111が使用するOSやアプリケーション、各種データ等を記憶する。
The
なお、後述する送電装置10の機能や処理は、CPU111がROM112又はHDD114に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。
In addition, the function and process of the
UI115は、ユーザに種々の情報を表示する表示部であると共に、ユーザから種々の指示を受け付ける操作部であるユーザインタフェースである。電源制御部116は、SW回路160と接続されており、受電装置20の電源のオン/オフを制御する。電源制御部116は、受電装置20への電力伝送が不要なときには、CPU111からの制御に従い、無線送信部120の電源をオフし、送電装置10を省電力モードで動作させる。また、
電源制御部116は、受電装置20への電力伝送が必要なときには、CPU111からの制御に従い、無線送信部120の電源をオンする。
The
When it is necessary to transmit power to the
無線送信部120は、電力を受電装置20へ無線で送信する。無線送信部120は、無線通信回路121、送電回路122、ダイプレクサ123及び送電コイル124を有する。無線通信回路121は、通信を行うための変調信号を生成する。送電回路122は、電力を送信するための変調信号を生成する。ダイプレクサ123は、無線通信回路121が生成した変調信号と送電回路122が生成した変調信号を合成する。送電コイル124は、ダイプレクサ123が合成した変調信号を受電装置20へ送信する。
The
無線受信部130は、受電装置20からデータを受信する。無線受信部130は、受電コイル131、受信回路132及び復調回路133を有する。受電コイル131は、通信を行うための変調信号を受電装置20から受信する。受信回路132は、受電コイル131が受信した変調信号を受信する。復調回路133は、受信回路132が受信した変調信号を復調する。
The
AC電源140は、交流電圧を送電コイル124と電源供給部150に供給する。電源供給部150は、AC電源140が供給する交流電圧を直流電圧へ変換し、直流電圧を制御部110、無線送信部120及び無線受信部130へ供給する。SW回路160は、無線送信部120の電源のオン/オフを行う。
The
図3は、受電装置20の概略構成を示すブロック図である。なお、図3でも、図2と同様に、データのやり取りを実線で示し、電力の供給を破線で示している。受電装置20は、制御部210、無線送信部220及び無線受信部230を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the
制御部210は、内部バスにより無線送信部220及び無線受信部230と接続されており、受電装置20の全体的な動作を制御する。制御部210は、CPU211、ROM212、RAM213、HDD214及びUI215を有する。CPU211は、ROM212やHDD214に格納された種々のプログラムをRAM213に展開し、実行することにより、受電装置20の動作を制御する。ROM212は、CPU211が使用するブートプログラム等の各種プログラムや、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。RAM213は、CPU211のワークエリアとして使用され、また、一時データを保存する。HDD214は、CPU211が使用するOSやアプリケーション、各種データ等を記憶する。UI215は、ユーザに種々の情報を表示する表示部であると共に、ユーザから種々の指示を受け付ける操作部であるユーザインタフェースである。
The
なお、後述する受電装置20の機能や処理は、CPU211がROM212又はHDD214に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。
The function and processing of the
無線送信部220は、送電装置10へデータを送信する。無線送信部220は、無線通信回路221及び送電コイル222を有する。無線通信回路221は、通信を行うための変調信号を生成する。送電コイル222は、無線通信回路221が生成した変調信号を送電装置10へ送信する。
The
無線受信部230は、電力を送電装置10から無線で受信する。無線受信部230は、受電コイル231、ダイプレクサ232、復調回路233、整流回路234、電圧安定化回路235及びバッテリ236を含む。受電コイル231は、送電装置10から変調信号を受信する。ダイプレクサ232は、受電コイル231が受信した変調信号を、通信を行うための変調信号と電力を送信するための変調信号に分ける。復調回路233は、ダイプ
レクサ232が分けた通信を行うための変調信号を復調する。整流回路234は、ダイプレクサ232が分けた電力を送信するための変調信号を整流して直流電圧を生成する。電圧安定化回路235は、整流回路234が生成した直流電圧を安定化させる。バッテリ236は、電圧安定化回路235が安定化した電圧を受けて、電力を蓄積する。また、バッテリ236は、蓄積した電力を制御部210、無線送信部220及び無線受信部230に直流電圧として供給する。
The
図4は、無線給電システムでの無線給電におけるスーパーフレームの構造を示す図である。無線給電システムにおいては、図4に示すようなスーパーフレームを繰り返すことによって無線給電が実現される。各スーパーフレームの期間は可変である。そして、1つのスーパーフレームは、関連付け期間410、電力伝送準備期間420、電力伝送期間430からなり、これらの各期間はそれぞれ可変である。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of a super frame in wireless power feeding in the wireless power feeding system. In the wireless power feeding system, wireless power feeding is realized by repeating the super frame as shown in FIG. The duration of each superframe is variable. Then, one superframe includes an
関連付け期間410は、送電装置10の通信エリア40内に別の送電装置があった場合に、送電装置間でデバイスID、給電エリア、通信エリア、最大送電電力等の情報を交換し、グループ形成を行い、無線給電システムを構築するための期間である。その際に、複数の送電装置10の中から、無線給電システム内の全ての電力伝送と通信を制御するマスター送電装置が決定される。
In the
マスター送電装置は、受電装置20に対して、デバイスIDと電力伝送の必要性の確認を行う。また、スレーブ送電装置は、受電装置20へデバイスIDと電力伝送の必要性の確認を行い、確認した受電装置20のデバイスIDと電力伝送の必要性の情報をマスター送電装置に対して通知する。マスター送電装置は、スレーブ送電装置からの通知を受けて、無線給電システム内の各受電装置20にどの送電装置から電力伝送を行うかを決定する。電力伝送の必要のある受電装置20がある場合、関連付け期間410から電力伝送準備期間420へ移行する。
The master power transmission device checks the
電力伝送準備期間420では、受電装置20が送電装置10のデータリクエストによるフレームのレスポンスやアクノリッジを送信することができる。なお、レスポンスフレームの長さ及びアクノリッジフレームの長さはそれぞれ可変である。電力伝送準備期間420が終了すると、電力伝送期間430へ移行する。
In the power
電力伝送期間430では、無線給電システム内の各送電装置10がそれぞれに割り当てられた受電装置20へ電力伝送を行う。電力伝送期間430において、受電装置20は、送電装置10からのリクエストフレームがなくても、フレームを送電装置10へ送信することができる。
In the
複数の送電装置10によって無線給電システムが構築された場合、所定の条件が変化するまで、そのグループでの動作が維持される。例えば、1つの受電装置20における受電が完了すると、マスター送電装置は、その受電装置20からの電力伝送終了通知に従って、全ての電力伝送を停止し、無線給電システムを再構築する。また、マスター送電装置は、新たに受電装置20が追加されたときや電力伝送中だった受電装置20が削除されたときや、新たに送電装置10が追加されたときや電力伝送中だった送電装置10が削除されたときも、無線給電システムを再構築する。
When the wireless power supply system is constructed by the plurality of
図5は、フレームフォーマットの構造を示す図である。上述したスーパーフレーム(図4参照)においては、フレームフォーマットのパケットを用いて無線給電のためのデータ通信が実現される。フレームフォーマットは、フレームヘッダー510とフレームボディ520とからなる。
FIG. 5 is a diagram showing the structure of a frame format. In the above-described super frame (see FIG. 4), data communication for wireless power supply is realized using packets in a frame format. The frame format consists of a
フレームヘッダー510は、データ転送時の宛先等を示し、ID511、フレームコントロール512、発信元アドレス513、行先アドレス514及びシーケンスナンバー515を含む。ID511は、無線給電システムでデータ通信を行うときに使われるIDである。フレームコントロール512は、送電装置10及び受電装置20のデータ交換のための情報である。
The
フレームコントロール512は、電力管理5120、エリア管理5121、Info管理5122、Status管理5123、割り当て管理5124を含む。電力管理5120は、電力の必要性を確認するデータである。エリア管理5121は、送電装置10の給電エリア30の広さを確認するデータであり、送電装置10は、自身の通信エリア40内にある受電装置20が給電エリア30内にあるか否かを確認し、給電エリア30の広さを示すデータを持つ。Info管理3122は、送電装置10の給電エリア30、通信エリア40、最大送信電力等の情報を確認するデータである。Status管理5123は、送電装置10の省電力モード等のステータスを確認するデータである。割り当て管理5124は、マスター送電装置が決定した、無線給電システム内の各受電装置20にどの送電装置10から送電するかを示すデータである。
The
発信元アドレス513は、データ転送時における発信元のアドレスである。行先アドレス514は、データ転送時における行先のアドレスである。シーケンスナンバー515は、フレームの番号である。
The
フレームボディ520は、データ転送時のデータ本体の情報である。フレームボディ520は、ペイロード521及びフレームチェックシーケンス522を含む。ペイロード521は、データ本体である。例えば、デバイスID5210がペイロード521に割り当てられる。フレームチェックシーケンス522は、ペイロード521のエラーチェックを行うデータである。
The
図6は、送電装置10が受電装置20に電力伝送を行う際の送電装置10と受電装置20の間のデータのやりとりを示すシーケンス図である。上述したスーパーフレーム(図4参照)において、図6に示すデータのやりとりが行われることによって、無線給電のためのデータ通信が実現される。図6のステップS601〜604は関連付け期間410での処理であり、ステップS605は電力伝送準備期間420での処理であり、ステップS606〜607は電力伝送期間430での処理である。
FIG. 6 is a sequence diagram showing exchange of data between the
なお、送電装置10による処理は、送電装置10のCPU111が、ROM112に格納されたプログラムをRAM113に展開し、実行することにより、送電装置10を構成する各部の動作を制御することによって実現される。また、受電装置20による処理は、受電装置20のCPU211が、ROM212に格納されたプログラムをRAM213に展開し、実行することにより、受電装置20を構成する各部の動作を制御することによって実現される。
The processing by the
ステップS601において、送電装置10は、受電装置20に対してデバイスIDを要求する。このとき、フレームフォーマットのID511が用いられる。続くステップS602において、受電装置20は、デバイスID5210を送電装置10へ返し、送電装置10はデバイスID5210を取得する。このとき、フレームフォーマットのID511が用いられる。続いて、ステップS603において、送電装置10は、受電装置20に電力伝送の必要性の有無を確認する。このとき、フレームフォーマットの電力管理5120が用いられる。これに対して、ステップS604において、受電装置20は、送電装置10へ電力伝送の必要性の有無を回答する。このとき、フレームフォーマットの電力管理5120が用いられる。
In step S601, the
送電装置10は、受電装置20から電力伝送の必要性有りとの回答を受けた場合、ステップS605において、受電装置20への電力伝送の準備を行う。次いで、ステップS606において、送電装置10は、受電装置20に電力伝送(送電)を行う。ステップS607において、受電装置20は、バッテリ236の充電が完了すると、送電装置10へ電力伝送終了通知を送信する。このとき、フレームフォーマットの電力管理5120が用いられる。電力伝送終了通知を受けた送電装置10は、受電装置20への電力伝送を終了する。
When the
図7は、N対N無線給電システムを構成する複数の送電装置10と複数の受電装置20との間のデータのやりとりを示すシーケンス図である。上述したスーパーフレーム内で図7に示す通信及び電力伝送が行われることにより、無線給電システムにおける無線給電のためのデータ通信が実現される。なお、ここでは、2台の送電装置10と3台の受電装置20(以下「受電装置20A」、「受電装置20B」、「受電装置20C」とする)とによって無線給電システムが構築されるものとする。
FIG. 7 is a sequence diagram showing exchange of data between the plurality of
ステップS701において、2台の送電装置10は、デバイスIDの情報を交換する。このとき、フレームフォーマットのID511が用いられる。続くステップS702において、2つの送電装置10は、給電エリア、通信エリア、最大送電電力等の情報を交換する。このとき、フレームフォーマットのInfo管理5122が用いられる。次いで、ステップS703において、2つの送電装置10はグループを形成する。これにより、一方の送電装置10がマスター送電装置10Mとして決定され、他方の送電装置10がスレーブ送電装置10Sとして決定される。なお、いずれの送電装置がマスター送電装置として決定されるかは、予め定められたルールに従うものとする。例えば、グループ内でCPUの処理能力が最も高い送電装置をマスター送電装置としてもよい。
In step S701, the two
次いで、ステップS704において、マスター送電装置10Mは、3台の受電装置20A〜20Cに対してデバイスIDを要求する。このとき、フレームフォーマットのID511が用いられる。なお、マスター送電装置10Mは、その通信エリア内の受電装置20B,20Cに対しては、直接、デバイスIDを要求する。一方、マスター送電装置10Mは、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aに対しては、スレーブ送電装置10Sを介して、デバイスIDを要求する。
Next, in step S704, the master
ステップS705において、マスター送電装置10Mは、受電装置20A〜20CからデバイスID5210を受け取る。このとき、フレームフォーマットのID511が用いられる。なお、マスター送電装置10Mは、その通信エリア内の受電装置20B,20Cからは、デバイスID5210を直接受け取る。一方、マスター送電装置10Mは、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aからは、スレーブ送電装置10Sを介して、デバイスID5210を受け取る。
In step S705, the master
ステップS706において、マスター送電装置10Mは、トレーニング要求を行い、受電装置20A〜20Cがどの送電装置の給電エリアに入っているかを確認する。このとき、フレームフォーマットのエリア管理5121が用いられる。マスター送電装置10Mは、その通信エリア内の受電装置20B,20Cに対しては直接確認し、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aに対しては、スレーブ送電装置10Sを介して確認する。なお、トレーニング要求とは、スレーブ送電装置10Sから電力伝送可能か否かを試す動作の実行を受電装置20Aへ要求すること及びマスター送電装置10Mから電力伝送可能か否かを試す動作の実行を受電装置20B,20Cへ要求することをいう。
In step S706, the master
ステップS707において、受電装置20A〜20Cは、トレーニングによる受電を行
い、どの程度で受電できたかを算出し、そのトレーニング結果をマスター送電装置10Mへ通知する。このとき、受電装置20A〜20Cは、フレームフォーマットのエリア管理5121を用いる。マスター送電装置10Mの通信エリア内の受電装置20B,20Cは、トレーニング結果をマスター送電装置10Mに直接通知する。また、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aは、スレーブ送電装置10Sを介してトレーニング結果をマスター送電装置10Mに通知する。ここで、ステップS707の処理は、マスター送電装置10Mが送電可能な受電装置を検出する検出処理の一例である。また、トレーニング結果は、送電可能な受電装置を検出したことを示す検出通知の一例であり、ステップS707の処理は、マスター送電装置10Mが、マスター送電装置以外の他の送電装置から検出通知を受信する受信処理の一例である。
In step S707, the
ステップS708において、マスター送電装置10Mは、受電装置20A〜20Cに対して、電力伝送の必要性(受電装置20A〜20Cが充電を必要としているか否か)を確認する。このとき、フレームフォーマットの電力管理5120が用いられる。マスター送電装置10Mは、その通信エリア内の受電装置20B,20Cに対しては直接確認し、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aに対しては、スレーブ送電装置10Sを介して確認する。
In step S708, the master
ステップS709において、受電装置20A〜20Cは、マスター送電装置10Mに対して、給電の必要性(電力伝送を受ける必要性)があれば、給電が必要である旨を回答(通知)し、給電の必要性がない場合には給電は不要である旨を回答する。このとき、受電装置20A〜20Cは、フレームフォーマットの電力管理5120を用いる。なお、マスター送電装置10Mの通信エリア内の受電装置20B,20Cは、マスター送電装置10Mに直接回答し、また、スレーブ送電装置10Sの通信エリア内の受電装置20Aは、スレーブ送電装置10Sを介してマスター送電装置10Mに回答する。
In step S709, if there is a need for power feeding (need for receiving power transmission), the
ステップS710において、マスター送電装置10Mとスレーブ送電装置10Sは、省電力モード等のステータスを交換する。このとき、フレームフォーマットのStatus管理5123が用いられる。続いて、ステップS711において、マスター送電装置10Mは、受電装置20A〜20Cに対して、マスター送電装置10Mとスレーブ送電装置10Sのどちらから電力伝送を行うかの割り当てを決定する。このとき、マスター送電装置10Mは、給電エリアや通信エリア、最大送電電力、ステータス等の情報及び受電装置20A〜20Cの必要電力情報等に基づいて割り当てを決定する。なお、ここでは、マスター送電装置10Mは受電装置20B,20Cへ電力伝送を行い、スレーブ送電装置10Sは受電装置20Aに電力伝送を行うように割り当てが決定されたものとする。
In step S710, the master
ステップS712において、マスター送電装置10Mは、決定した割り当てをスレーブ送電装置10Sに通知する。このとき、フレームフォーマットの割り当て管理5124が用いられる。ステップS713において、マスター送電装置10Mは受電装置20B,20Cへ電力伝送を行うための準備を、スレーブ送電装置10Sは受電装置20Aに電力伝送を行うための準備をそれぞれ行う。ステップS714において、マスター送電装置10Mは受電装置20B,20Cへ、スレーブ送電装置10Sは受電装置20Aへそれぞれ、電力伝送を開始する。
In step S712, the master
ステップS715において、受電装置20B,20Cは、それぞれが備えるバッテリ236の充電が完了すると(フルになると)、マスター送電装置10Mへ電力伝送終了通知を行う。また、受電装置20Aは、そのバッテリ236の充電が完了すると、スレーブ送電装置10Sへ電力伝送終了通知を行う。このとき、フレームフォーマットの電力管理5120が用いられる。マスター送電装置10Mの通信エリア内の受電装置20B,20Cは、マスター送電装置10Mに、直接、電力伝送終了を通知する。また、スレーブ送電装
置10Sの通信エリア内の受電装置20Aは、スレーブ送電装置10Sを介して、マスター送電装置10Mに電力伝送終了を通知する。マスター送電装置10Mは、受電装置20A〜20Cのうちのどれか1台から電力伝送終了通知を受けると、全ての電力伝送を停止し、無線給電システムを再構築する。
In step S715, when charging of the
次に、具体的にN対N無線給電システムの構成例(第1の例〜第4の例)を示して、その動作について説明する。 Next, the configuration example (first to fourth examples) of the N to N wireless power feeding system will be specifically shown, and the operation thereof will be described.
<第1の例>
図12は、第1の例に係る無線給電システムの当初の構成(A)と変更後の構成(B)とを示す図である。なお、図12中の破線矢印は、電力伝送を示している。第1の例に係る無線給電システムは、当初は図12(A)に示す通りに、マスター送電装置BSM10、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20,DSB20,DSC20からなるものとする。
<First example>
FIG. 12 is a diagram showing an initial configuration (A) and a configuration after change (B) of the wireless power supply system according to the first example. The dashed arrows in FIG. 12 indicate power transmission. The wireless power feeding system according to the first example initially includes a master power
受電装置DSA20は、マスター通信エリア40M(マスター送電装置BSM10の通信エリア)内にある。しかし、受電装置DSA20は、マスター給電エリア30M(マスター送電装置BSM10の給電エリア)内にはなく、スレーブ通信エリア40S(スレーブ送電装置BSS10の通信エリア)内にない。そのため、受電装置DSA20は、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10のどちらからも給電(電力伝送)されていない。受電装置DSB20は、マスター給電エリア30M内にあるが、スレーブ通信エリア40S内になく、そのため、マスター送電装置BSM10から給電されている。受電装置DSC20は、マスター給電エリア30M内にあり、且つ、スレーブ給電エリア30S(スレーブ送電装置BSS10の給電エリア)内にあり、スレーブ送電装置BSS10から給電されている。
The power
第1の例に係る無線給電システムに対して、図12(A)の当初状態から図12(B)に示すように、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10の双方から給電が可能な重複エリアに受電装置DSD20が追加されたものとする。このような構成変更が生じたときの無線給電システムの動作について、図8乃至図11を参照して説明する。
For the wireless power feeding system according to the first example, as shown in FIG. 12A from the initial state of FIG. 12A, an overlapping area where power can be fed from both the master power transmitting device BSM10 and the slave power transmitting device BSS10. It is assumed that the power
図8は、第1の例に係る無線給電システムに図12(A)から図12(B)への構成変更が生じたときのマスター送電装置BSM10の動作を示すフローチャートである。図8に示す各処理は、マスター送電装置BSM10のCPU111が、ROM112に格納されたプログラムをRAM113に展開し、実行することにより、マスター送電装置BSM10を構成する各部の動作を制御することによって実現される。以下の説明では、マスター送電装置BSM10のCPU111を「CPU111M」と記すこととする。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the master power transmission device BSM10 when the configuration change from FIG. 12 (A) to FIG. 12 (B) occurs in the wireless power feeding system according to the first example. Each process shown in FIG. 8 is realized by the
図8のフローチャートについての説明では、図9及び図10を参照する。図9及び図10は、マスター送電装置BSM10が無線給電システム全体を制御するために用いる管理テーブルの例を示す図である。管理テーブルは、無線給電システムを構成する複数の送電装置及び受電装置のIDやステータス等を管理するものである。管理テーブルは、マスター送電装置BSM10のRAM113等に格納されている。図9(A)の送電側管理テーブル901は、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10の通信エリア、給電エリア、最大供給電力、給電中の電力値等のステータス、通信エリア内の受電装置情報、給電中の受電装置とその周波数等を管理する。図9(B)の受電側管理テーブル902は、受電装置DSA20〜DSD20がどの送電装置の通信エリア、給電エリアにあり、どの送電装置から給電可能か、どの程度の大きさの電力伝送が必要か等の情報を管理する。
In the description of the flowchart of FIG. 8, reference is made to FIG. 9 and FIG. FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams showing an example of a management table used by the master power transmitting
なお、図9(A)の送電側管理テーブル901及び図9(B)の受電側管理テーブル902は、無線給電システムが図12(A)の当初状態にあるときのものである。なお、後述するように、図9(C)の送電側管理テーブル901A及び図9(D)の受電側管理テーブル902Aは、無線給電システムが図12(B)の新たな構成に遷移したときのものである。図10の詳細については、図8の説明に合わせて、適宜、後述する。 The power transmission side management table 901 of FIG. 9 (A) and the power reception side management table 902 of FIG. 9 (B) are those when the wireless power feeding system is in the initial state of FIG. 12 (A). As described later, the power transmission side management table 901A of FIG. 9C and the power reception side management table 902A of FIG. 9D are when the wireless power feeding system is transitioned to the new configuration of FIG. 12B. It is a thing. Details of FIG. 10 will be described later, as appropriate, in accordance with the description of FIG.
図8のステップS801において、CPU111Mは、無線送信部120を介して、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20〜DSD20にID511を要求する。なお、CPU111Mは、マスター通信エリア40M(マスター送電装置BSM10の通信エリア)外の受電装置が存在する場合には、スレーブ送電装置BSS10を介して、受電装置にID511を要求する。ステップS802において、CPU111Mは、無線受信部130を介して、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20〜DSD20からID511を受け取ったか否かを判断する。CPU111Mは、IDを受け取るまで(S802でNO)、ステップS802の判断を繰り返す。なお、CPU111Mは、スレーブ送電装置BSS10から、スレーブ送電装置BSS10の通信エリア40S内にある受電装置DSC20,DSD20のID511も受け取る。
In step S801 in FIG. 8, the CPU 111M requests the slave power transmission device BSS10 and the power reception devices DSA20 to DSD20 for the
CPU111は、ID511を受け取ると(S802でYES)、処理をステップS803へ進める。ステップS803において、CPU111Mは、新規に受電装置が追加されたか否かを判断する。具体的には、CPU111Mは、図9(A)及び図9(B)の送電側管理テーブル901及び受電側管理テーブル902を参照し、ステップS802で受け取ったID511の中に新規IDが有るか否かを判断する。CPU111Mは、新規受電装置が追加された場合(S803でYES)、処理をステップS804へ進め、新規受電装置が追加されていない場合(S803でNO)、処理をステップS808へ進める。
When
ステップS804において、CPU111Mは、送電側管理テーブル901及び受電側管理テーブル902に新規受電装置を追加する。本例では、受電装置DSD20が新規受電装置として追加されており、受電装置DSD20は、マスター給電エリア30Mとスレーブ給電エリア30Sの重複エリア内にある。そのため、図9(A)の送電側管理テーブル901及び図9(B)の受電側管理テーブル902はそれぞれ、図9(C)の送電側管理テーブル901A及び図9(D)の受電側管理テーブル902Aの通りに更新される。
In step S <b> 804, the
ステップS805において、CPU111Mは、無線送信部120を介して、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSD20にトレーニング要求を行う。これにより、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10から受電装置DSD20に対してトレーニングが行われる。そして、ステップS806において、CPU111Mは、トレーニング結果があったか否かを判断し、トレーニング結果を受け取るまでステップS806の判断を繰り返す(S806でNO)。なお、トレーニングについては、図7を参照して既に説明している通りであり、ここでの説明を省略する。
In step S805, the CPU 111M sends a training request to the slave power transmitting apparatus BSS10 and the power receiving apparatus DSD20 via the
CPU111Mは、無線受信部130を介してトレーニング結果を受け取ると(S806でYES)、処理をステップS807へ進める。ステップS807において、CPU111Mは、受け取ったトレーニング結果に応じて、図9(C)の送電側管理テーブル901A及び図9(D)の受電側管理テーブル902Aを更新する。本例の場合、受電装置DSD20がマスター給電エリア30Mとスレーブ給電エリア30Sの重複エリアにあるため、トレーニング結果は、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10のどちらからでも電力伝送可能という結果になる。その結果、ステップS807では、図9(C)の送電側管理テーブル901Aはそのままで、図9(D)の受電側管理テーブル902Aが図10(A)の受電側管理テーブル902Bへと更新される。
When receiving the training result via the wireless reception unit 130 (YES in S806), the CPU 111M advances the process to step S807. In step S807, the CPU 111M updates the power transmission side management table 901A of FIG. 9C and the power reception side management table 902A of FIG. 9D according to the received training result. In the case of this example, since the power
ステップS808において、CPU111Mは、無線送信部120を介して受電装置DSA20〜DSD20に電力伝送の必要性を確認し、無線受信部130を介して受電装置DSA20〜DSD20から電力伝送の必要性の有無の通知を受け取る。このとき、CPU111Mは、スレーブ送電装置BSS10から通信エリア40S内にある受電装置DSC20,DSD20の電力伝送の必要性の有無の通知も受け取る。
In
そして、ステップS809において、CPU111Mは、受電装置DSA20〜DSD20の中に電力伝送が必要な受電装置があるか否かを判断する。CPU111Mは、電力伝送の必要がない場合(S809でNO)、処理を終了させ、電力伝送の必要な受電装置がある場合(S809でYES)、処理をステップS810へ進める。 Then, in step S809, the CPU 111M determines whether or not there is a power receiving device requiring power transmission among the power receiving devices DSA20 to DSD20. If there is no need for power transmission (NO in S809), the CPU 111M ends the process, and advances the process to step S810 if there is a power receiving device that requires power transmission (YES in S809).
ステップS810において、CPU111Mは、マスター送電装置BSM10とスレーブ送電装置BSS10のステータスを確認する。本例では、ステップS810において、マスター送電装置BSM10とスレーブ送電装置BSS10のステータスが省電力モードか否かを確認する。但し、CPU111Mは、マスター送電装置BSM10のステータスの変化を認識することができるため、ステップS810では、スレーブ送電装置BSS10のステータスが変化した際に、その内容をマスター送電装置BSM10に通知するようにしてもよい。ステータス確認の結果、スレーブ送電装置BSS10のステータスが省電力モードであった場合には、CPU111Mは、省電力モードにあるスレーブ送電装置BSS10を割り当ての対象から外すように制御することができる。 In step S810, the CPU 111M confirms the status of the master power transmission device BSM10 and the slave power transmission device BSS10. In this example, in step S810, it is checked whether the status of the master power transmitting apparatus BSM10 and the slave power transmitting apparatus BSS10 is the power saving mode. However, since the CPU 111M can recognize a change in the status of the master power transmission device BSM10, in step S810, when the status of the slave power transmission device BSS10 changes, the content is notified to the master power transmission device BSM10. It is also good. As a result of the status confirmation, when the status of the slave power transmission device BSS10 is in the power saving mode, the CPU 111M can perform control to exclude the slave power transmission device BSS10 in the power saving mode from allocation targets.
続くステップS811において、CPU111Mは、受電装置DSA20〜DSD20に対して、マスター送電装置BSM10とスレーブ送電装置BSS10のどちらから電力伝送を行うかを決定する。そして、同じステップS811において、CPU111Mは、図9(C)の送電側管理テーブル901A及び図10(B)の受電側管理テーブル902Cを更新する。本例では、ステップS811では、図10(B)の受電側管理テーブル902Cはそのままで、図9(C)の送電側管理テーブル901Aが図10(C)の送電側管理テーブル901Bへ更新される。本例では、送電側管理テーブル901Bに記載の通り、CPU111Mは、スレーブ送電装置BSS10に対して、給電の割り当てを無くして、省電力モードに移行させるように制御を行っている。なお、ステップS811の処理の詳細については、図11を参照して後述する。 In the subsequent step S811, the CPU 111M determines which of the master power transmission device BSM10 and the slave power transmission device BSS10 performs power transmission to the power reception devices DSA20 to DSD20. Then, in the same step S811, the CPU 111M updates the power transmission side management table 901A of FIG. 9C and the power reception side management table 902C of FIG. 10B. In this example, in step S811, the power transmission side management table 901A of FIG. 9C is updated to the power transmission side management table 901B of FIG. 10C while the power reception side management table 902C of FIG. . In this example, as described in the power transmission side management table 901B, the CPU 111M controls the slave power transmission device BSS10 to shift the mode to the power saving mode by eliminating the allocation of power feeding. The details of the process of step S811 will be described later with reference to FIG.
ステップS812において、CPU111Mは、決定した割り当てを、無線送信部120を介してスレーブ送電装置BSS10に通知する。ステップS813において、CPU111Mは、決定した割り当てに従い、電力伝送の準備を行う。本例では、スレーブ送電装置BSS10は省電力モードに入ることになる。仮に、スレーブ送電装置BSS10に所定の受電装置へ電力伝送を行うように割り当てがなされた場合には、スレーブ送電装置BSS10は、その割り当てに従って電力伝送の準備を行うこととなる。
In step S812, the CPU 111M notifies the slave power transmission apparatus BSS10 of the determined assignment via the
ステップS814において、CPU111Mは、無線送信部120を介して、給電エリア30内にある受電装置DSB20〜DSD20に対して電力伝送を行い、これにより、受電装置DSB20〜DSD20の各バッテリ236への充電が開始される。その後、ステップS815において、CPU111Mは、受電装置DSB20〜DSD20のいずれかから電力伝送終了通知を受信したか否かを判断する。つまり、受電装置DSB20〜DSD20のそれぞれのバッテリ236のうちのどれか1つが満充電されるまで(S815でNO)、ステップS814の電力伝送が続けられる。
In step S 814, the CPU 111 M transmits power to the power
CPU111Mは、受電装置DSB20〜DSD20のいずれかから電力伝送終了通知を受信すると(S815でYES)、処理をステップS816へ進める。本例では、スレ
ーブ送電装置BSS10は省電力モードに入っている。ただし、仮にスレーブ送電装置BSS10が所定の受電装置に対して電力伝送を行っており、その受電装置のバッテリが満充電となったときには、CPU111Mは、スレーブ送電装置BSS10から電力伝送終了通知を受け取る。
When CPU 111M receives the power transmission end notification from any of power receiving devices DSB20 to DSD 20 (YES in S815), the process proceeds to step S816. In this example, the slave power transmission device BSS10 is in the power saving mode. However, if the slave power transmission device BSS10 is transmitting power to a predetermined power reception device and the battery of the power reception device is fully charged, the CPU 111M receives a power transmission end notification from the slave power transmission device BSS10.
ステップS816において、CPU111Mは、無線送信部120を介して、全ての受電装置DSB20〜DSD20への電力伝送を停止する。これにより、本処理は終了となり、マスター送電装置BSM10とスレーブ送電装置BSS10は、無線給電システムを再構築する。
In step S <b> 816, the
図11は、ステップS811における割り当てを決定する処理の詳細を示すフローチャートである。なお、図11の説明では、受電装置及びスレーブ送電装置を、図12に示した受電装置DSA20〜DSD20及びスレーブ送電装置BSS10に限定せずに、一般化した説明を行うものとする。
FIG. 11 is a flowchart showing details of the process of determining the assignment in step S811. Note that, in the description of FIG. 11, the power reception device and the slave power transmission device are not limited to the power
ステップS1101において、CPU111Mは、新規受電装置の要求電力が給電可能な範囲内か否かを判断する。給電可能範囲を超えている場合(S1101でNO)、CPU111Mは、ステップS1102においてエラー処理を行い、その後、本処理を終了させる。一方、給電可能範囲内である場合(S1101でYES)、CPU111Mは、処理をステップS1103へ進める。ステップS1103において、CPU111Mは、新規受電装置がどの給電エリアに追加されたか判断する。 In step S1101, the CPU 111M determines whether the required power of the new power receiving device is within the power supplyable range. If it exceeds the power supply possible range (NO in S1101), the CPU 111M performs an error process in step S1102, and then ends this process. On the other hand, if it is within the power feeding possible range (YES in S1101), the CPU 111M advances the process to step S1103. In step S1103, the CPU 111M determines to which power supply area a new power receiving device is added.
スレーブ給電エリアとは重複しないマスター給電エリアのエリア内に受電装置が追加された場合、CPU111Mは、処理をステップS1103からステップS1104へ進める。ステップS1104において、CPU111Mは、マスター給電エリアとスレーブ給電エリアの重複エリアに給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、重複エリアに給電が必要な受電装置がない場合(S1104でNO)、処理をステップS1114へ進め、重複エリアに給電が必要な受電装置がある場合(S1104でYES)、処理をステップS1105へ進める。 When a power receiving device is added in the area of the master power feeding area that does not overlap with the slave power feeding area, the CPU 111M advances the process from step S1103 to step S1104. In step S1104, the CPU 111M confirms whether or not there is a power receiving device that requires power feeding in an overlapping area of the master power feeding area and the slave power feeding area. If there is no power receiving device requiring power supply in the overlapping area (NO in S1104), the process proceeds to step S1114, and if there is a power receiving device requiring power supply in the overlapping area (YES in S1104), the process proceeds to step S1105. Go to
ステップ1105において、CPU111Mは、マスター給電エリアとは重複しないスレーブ給電エリアのエリア内に給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、そのエリアに給電が必要な受電装置がない場合(S1105でNO)、処理をステップS1106へ進め、そのエリアに給電が必要な受電装置がある場合(S1105でYES)、処理をステップS1114へ進める。
In
ステップ1106において、CPU111Mは、全ての受電装置からの要求電力をマスター送電装置から給電可能か否かを判断する。CPU111Mは、給電可能な場合(S1106でYES)、処理をステップS1115へ進め、給電不可能の場合(S1106でNO)、処理をステップS1114へ進める。
In
CPU111Mは、新規受電装置がマスター給電エリアとスレーブ給電エリアの重複エリアに追加された場合、ステップS1103からステップS1107へ処理を進める。ステップS1107において、CPU111Mは、スレーブ給電エリアとは重複しないマスター給電エリアのエリア内に給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、そのエリアに給電が必要な受電装置がない場合(S1107でNO)、処理をステップS1108へ進め、そのエリアに給電が必要な受電装置がある場合(S1107でYES)、処理をステップS1114へ進める。
When the new power receiving device is added to the overlapping area of the master power feeding area and the slave power feeding area, the CPU 111M advances the process from step S1103 to step S1107. In step S <b> 1107, the
ステップS1108において、CPU111は、マスター給電エリアとは重複しないス
レーブ給電エリアのエリア内に給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、そのエリアに給電が必要な受電装置がない場合(S1108でNO)、処理をステップS1109へ進め、そのエリアに給電が必要な受電装置がある場合(S1108でYES)、処理をステップS1117へ進める。
In step S1108, the
ステップS1109において、CPU111は、マスター給電エリアとスレーブ給電エリアの重複エリアに給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、重複エリアに給電の必要な受電装置がない場合(S1109でNO)、処理をステップS1114へ進め、重複エリアに給電が必要な受電装置がある場合(S1109でYES)、処理をステップS1110へ進める。
In step S1109, the
ステップS1110において、CPU111Mは、ステップS1109で重複エリアにあると判断された受電装置に対して、マスター送電装置とスレーブ送電装置のどちらから給電が行われているかを確認する。CPU111Mは、マスター送電装置から給電が行われている場合には処理をステップS1114へ進め、スレーブ送電装置から給電が行われている場合には処理をステップS1117へ進める。 In step S1110, the CPU 111M confirms which of the master power transmission device and the slave power transmission device is supplying power to the power reception device determined to be in the overlapping area in step S1109. The CPU 111M advances the process to step S1114 when power is supplied from the master power transmission apparatus, and advances the process to step S1117 when power is supplied from the slave power transmission apparatus.
CPU111Mは、マスター給電エリアとは重複しないスレーブ給電エリアのエリア内に受電装置が追加された場合、処理をステップS1103からステップS1111へ進める。ステップS1111において、CPU111Mは、マスター給電エリアとスレーブ給電エリアの重複エリアに給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、重複エリアに給電の必要な受電装置がない場合(S1111でNO)、処理をステップS1117へ進め、重複エリアに給電の必要な受電装置がある場合(S1111でYES)、処理をステップS1112へ進める。 When the power receiving apparatus is added in the area of the slave power feeding area which does not overlap with the master power feeding area, the CPU 111M advances the process from step S1103 to step S1111. In step S1111, the CPU 111M confirms whether or not there is a power receiving device that requires power feeding in an overlapping area of the master power feeding area and the slave power feeding area. If there is no power receiving device requiring power supply in the overlapping area (NO in S1111), the process proceeds to step S1117, and if there is a power receiving device requiring power supply in the overlapping area (YES in S1111), the process proceeds to step S1112. Go to
ステップS1112において、CPU111Mは、スレーブ給電エリアとは重複しないマスター給電エリアのエリア内に給電が必要な受電装置があるか否かを確認する。CPU111Mは、そのエリアに給電の必要な受電装置がない場合(S1112でNO)、処理をステップS1113へ進め、そのエリアに給電の必要な受電装置がある場合(S1112でYES)、処理をステップS1117へ進める。
In step S <b> 1112, the
ステップS1113において、CPU111Mは、全ての受電装置からの要求電力をスレーブ送電装置から給電可能か否かを判断する。CPU111Mは、給電可能な場合(S1113でYES)、処理をステップS1116へ進め、給電不可の場合(S1113でNO)、処理をステップS1117へ進める。 In step S1113, the CPU 111M determines whether the required power from all the power reception devices can be supplied from the slave power transmission device. If the power can be supplied (YES in S1113), the CPU 111M advances the process to step S1116. If the power can not be supplied (NO in S1113), the CPU 111M advances the process to step S1117.
ステップS1114において、CPU111Mは、当初からある受電装置の割り当てを変更せずに、新規受電装置に対してマスター送電装置から電力伝送を行って給電するように割り当てる。ステップS1115において、CPU111Mは、全ての受電装置に対してマスター送電装置から電力伝送を行って給電するように割り当てる。ステップS1116において、CPU111Mは、全ての受電装置に対してスレーブ送電装置から電力伝送を行って給電するように割り当てる。ステップS1117において、CPU111Mは、当初からある受電装置の割り当てを変更せずに、新規受電装置に対してスレーブ送電装置から電力伝送を行って給電するように割り当てる。ステップS1114〜S1117の割り当てにより、本処理は終了となる。
In step S <b> 1114, the
以上の第1の例によれば、N対N無線給電システムにおいて、マスター送電装置は、システムを構築乃至再構築する際に、省電力モードとすることができる送電装置がある場合に、その送電装置を省電力モードへ移行させる。これにより、N対N無線給電システムにおける消費電力を低減させることができる。 According to the first example described above, in the N to N wireless power feeding system, when there is a power transmission device that can be put into the power saving mode when the master power transmission device establishes or rebuilds the system, the power transmission Move the device to power saving mode. Thereby, the power consumption in the N to N wireless power feeding system can be reduced.
<第2の例>
図13は、第2の例に係る無線給電システムの当初の構成(A)と変更後の構成(B)とを示す図である。第2の例に係る無線給電システムは、図13(A)に示す通りに、マスター送電装置BSM10、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20,DSB20,DSC20からなるものとする。
Second Example
FIG. 13 is a diagram showing an initial configuration (A) and a configuration after change (B) of the wireless power supply system according to the second example. As shown in FIG. 13A, the wireless power supply system according to the second example includes a master power transmission device BSM10, a slave power transmission device BSS10, and power reception devices DSA20, DSB20, and DSC20.
受電装置DSA20は、マスター給電エリア30M内にあるが、スレーブ通信エリア40S外にある。受電装置DSB20は、マスター給電エリア30Mとスレーブ給電エリア30Sの重複エリアにある。受電装置DSC20は、スレーブ給電エリア30S内にあるが、マスター通信エリア40M外にある。
The power
図13(A)の当初状態では、受電装置DSA20はマスター送電装置BSM10から給電されており、受電装置DSB20,DSC20はスレーブ送電装置BSS10から給電されているものとする。その後、図13(A)の受電装置DSC20のバッテリ236が満充電となったとする。受電装置DSC20は、バッテリ236が満充電になると、スレーブ送電装置BSS10へ電力伝送終了通知を行う。これに従って、スレーブ送電装置BSS10は、マスター送電装置BSM10へ受電装置DSC20への電力伝送を終了したことを通知し、この通知を受けたマスター送電装置BSM10は、スレーブ送電装置BSS10へ電力伝送の停止を通知する。これにより、マスター送電装置BSM10から受電装置DSA20への電力伝送が停止され、スレーブ送電装置BSS10から受電装置DSB20への電力伝送も停止されて、全ての電力伝送が停止される。
In the initial state of FIG. 13A, it is assumed that power reception device DSA20 is supplied with power from master power transmission device BSM10, and power reception devices DSB20 and DSC20 are supplied with power from slave power transmission device BSS10. Thereafter, it is assumed that the
マスター送電装置BSM10は、図13(B)に示すように、受電装置DSB20への電力伝送をマスター送電装置BSM10から行うように割り当てを変更し、無線給電システムを再構築する。このように受電装置DSB20へ電力伝送を行う送電装置を変更するのは、受電装置DSB20がマスター給電エリア30Mとスレーブ給電エリア30Sの重複エリアにあり、スレーブ送電装置BSS10には別の電力伝送対象が無いからである。よって、スレーブ送電装置BSS10を省電力モードへ移行させることができ、無線給電システム全体での電力消費を抑えることができる。
As shown in FIG. 13B, the master power transmission device BSM10 changes the assignment so that power transmission to the power receiving device DSB20 is performed from the master power transmission device BSM10, and the wireless power feeding system is rebuilt. As described above, the power transmission device performing power transmission to the power reception device DSB20 is changed because the power reception device DSB20 is in the overlapping area of the master
なお、第2の例では、スレーブ送電装置BSS10から給電されていた受電装置DSC20が満充電になった際の動作を説明したが、受電装置DSC20が移動等したことにより電力伝送を必要としなくなった場合も同様の動作が行われることとなる。
In the second example, the operation when the power
<第3の例>
図14は、第3の例に係る無線給電システムの当初の構成(A)と変更後の構成(B)とを示す図である。第3の例に係る無線給電システムは、図14(A)に示す通りに、当初、マスター送電装置BSM10、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20,DSB20からなるものとする。
<Third example>
FIG. 14 is a diagram showing an initial configuration (A) and a configuration after change (B) of the wireless power supply system according to the third example. The wireless power supply system according to the third example initially includes a master power
受電装置DSA20,DSB20は共に、マスター給電エリア30M内にあるが、スレーブ通信エリア40S外にあり、よって、図14(A)の当初状態では、マスター送電装置BSM10から給電されている。そして、スレーブ送電装置BSS10は、省電力モードに入っている。
Although the power
この状態で、図14(B)に示すように、スレーブ給電エリア30Sに受電装置DSC20が新規に追加されたものとする。すると、マスター送電装置BSM10とスレーブ送電装置BSS10の両方が受電装置DSC20に対してID要求を行い、受電装置DSC20のデバイスIDを受け取る。スレーブ送電装置BSS10は電力伝送を行っていない
ため、マスター送電装置BSM10が電力伝送を停止することで、無線給電システム内の全ての電力伝送が停止されることとなる。
In this state, as shown in FIG. 14B, it is assumed that the power
次に、マスター送電装置BSM10は、スレーブ送電装置BSS10と受電装置DSC20に対してトレーニング要求を行う。これにより、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10が、受電装置DSC20へトレーニング動作を行う。図14(A)に示すように、元々はスレーブ給電エリア30S内には給電対象となる受電装置が無かった状態であったため、マスター送電装置BSM10は、自身の給電エリアが最大になるように、給電パワーを最大にしてトレーニングを行う。
Next, the master power transmitting apparatus BSM10 makes a training request to the slave power transmitting apparatus BSS10 and the power receiving apparatus DSC20. Thereby, the master power transmission device BSM10 and the slave power transmission device BSS10 perform a training operation on the power reception device DSC20. As shown in FIG. 14A, the slave
その結果、新規に追加された受電装置DSC20がマスター給電エリア30M内に入った場合には、例えば10%ずつ給電パワーを下げて更にトレーニングを行い、最適なマスター給電エリア30Mの広さを調整する。この調整が完了すると、マスター送電装置BSM10は、自身のマスター給電エリア30Mを調整した広さに変更し、受電装置DSC20への電力伝送をマスター送電装置BSM10から行うように割り当て、無線給電システムを再構築する。これにより、スレーブ送電装置BSS10は、電力伝送を行う必要はなく、引き続き省電力モードに入ることができ、これにより、無線給電システム全体での電力消費を抑えることができる。
As a result, when the newly added power
<第4の例>
図15は、第4の例に係る無線給電システムの当初の構成(A)と変更後の構成(B)とを示す図である。第4の例に係る無線給電システムは、図15(A)に示す通りに、当初、マスター送電装置BSM10、スレーブ送電装置BSS10及び受電装置DSA20からなるものとする。
Fourth Example
FIG. 15 is a diagram showing an initial configuration (A) of the wireless power supply system according to the fourth example and a configuration (B) after change. The wireless power supply system according to the fourth example initially includes a master power
受電装置DSA20は、マスター給電エリア30Mとスレーブ給電エリア30Sの重複エリアにあり、スレーブ送電装置BSS10から給電を受けている。このような無線給電システムの状況において、図15(B)に示すように、受電装置DSB20がマスター給電エリア30M内に追加されたとする。すると、マスター送電装置BSM10は、受電装置DSB20に対してID要求を行い、これに応じた受電装置DSB20からデバイスIDを受け取る。
The power
マスター送電装置BSM10は電力伝送を行っていないため、マスター送電装置BSM10がスレーブ送電装置BSS10の受電装置DSA20への電力伝送を停止させることで、無線給電システム内の全ての電力伝送が停止されることとなる。マスター送電装置BSM10は、受電装置DSB20へトレーニング要求を行い、マスター送電装置BSM10は受電装置DSB20へトレーニング動作を行う。 Since the master power transmission device BSM10 does not transmit power, the master power transmission device BSM10 stops power transmission to the power reception device DSA20 of the slave power transmission device BSS10, thereby stopping all power transmission in the wireless power supply system. It becomes. Master power transmission device BSM10 makes a training request to power reception device DSB20, and master power transmission device BSM10 performs a training operation to power reception device DSB20.
図15(B)に示すように、マスター送電装置BSM10は、元々、マスター給電エリア30M内に受電装置DSA20が入っているのは分かっているので、そのままの給電パワーで受電装置DSB20へのトレーニングを行う。その結果、マスター給電エリア30M内に受電装置DSB20が入っていた場合、例えば10%ずつ給電パワーを下げて受電装置DSA20,DSB20へのトレーニングを行い、最適な給電エリアの広さを調整する。調整が完了すると、マスター送電装置BSM10は、マスター給電エリア30Mを調整した広さに変更し、受電装置DSA20,DSB20への電力伝送をマスター送電装置BSM10からの割り当てに変更し、無線給電システムを再構築する。
As shown in FIG. 15B, since it is known that the master power transmission device BSM10 originally has the power reception device DSA20 in the master
これにより、スレーブ送電装置BSS10は、電力伝送を行う必要がなくなって省電力モードに入ることができるようになり、無線給電システム内での電力消費を抑えることができるようになる。 As a result, the slave power transmission device BSS10 can enter the power saving mode without the need to perform power transmission, and power consumption in the wireless power feeding system can be suppressed.
以上のように、第1の実施形態に係る無線給電システムにおいては、マスター送電装置は、無線給電システム全体の消費電力を抑えることができる。すなわち、無線給電システムは、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 As described above, in the wireless power feeding system according to the first embodiment, the master power transmission device can suppress the power consumption of the entire wireless power feeding system. That is, the wireless power supply system can appropriately allocate the power receiving device to each power transmission device.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る無線給電システムについて説明する。本実施形態に係る無線給電システムは、複数の送電装置それぞれが送電を担当する受電装置の数が等しくなるように、送電割り当てを複数の送電装置に分散させることにより、システム全体としての給電効率を向上させる。なお、送電装置が送電を担当する受電装置の数が等しくなるように、とは、担当する受電装置の数を等しくすることを意味するのではなく、担当する受電装置の数が等しい値に近付くような割り当てを行うことを意味する。
例えば、図16(A)に示すように、マスター送電装置BSM10は、マスターの給電エリア30M内に存在する受電装置DSA20に給電中とする。また、スレーブ送電装置BSS10は、マスターの給電エリア30Mとスレーブの給電エリア30Sとが重なる重複エリア30MSに存在する受電装置DSB20に給電中とする。
Second Embodiment
Next, a wireless power supply system according to the second embodiment will be described. The wireless power feeding system according to the present embodiment distributes power transmission allocation to a plurality of power transmission devices so that the number of power receiving devices that each of the plurality of power transmission devices is in charge of power transmission becomes equal, thereby achieving the power feeding efficiency of the entire system. Improve. Note that, so that the number of power reception devices in charge of power transmission becomes equal does not mean that the number of power reception devices in charge is equal, but the number of power reception devices in charge approaches an equal value Means to make such an assignment.
For example, as shown in FIG. 16A, the master power transmission device BSM10 is supplying power to the power reception device DSA20 present in the
この状態において、図16(B)に示すように、受電装置DSC20及び受電装置DSD20が、新たにスレーブの給電エリア30S内に出現したとする。この場合、本実施形態に係るマスター送電装置BSM10は、図16(B)に示すように、マスター送電装置BSM10の送電対象を、送電装置DSA20及び送電装置DSB20に決定する。さらに、マスター送電装置BSM10は、スレーブ送電装置BSS10の送電対象を、送電装置DSC20及び送電装置DSD20に決定する。
In this state, as shown in FIG. 16B, it is assumed that the power
以下、このような割り当てを行う、本実施形態に係るマスター送電装置BSM10の具体的な処理について説明する。なお、第2の実施形態に係る無線給電システムにおいては、図8を参照しつつ説明した割り当て処理(ステップS811)が、第1の実施形態に係る処理と異なる。
Hereinafter, specific processing of the master power transmitting
図17は、第2の実施形態に係るマスター送電装置BSM10による、割り当て処理(ステップS811)を示すフローチャートである。ステップS1701において、CPU111Mは、給電対象となる複数の受電装置のうち、1つの受電装置を処理対象として選択する。以下、処理対象の受電装置を対象受電装置と称する。そして、CPU111Mは、処理対象の受電装置の要求電力が給電可能な範囲内かを確認する。CPU111Mは、要求電力が給電可能な範囲を超えている場合には(ステップS1701でNo)、処理をステップS1702へ進める。CPU111Mは、要求電力が給電可能な範囲内である場合には(ステップS1701でYes)、処理をステップS1703へ進める。
FIG. 17 is a flowchart showing the assignment process (step S811) by the master power
ステップS1702において、CPU111Mは、エラー処理を行い、その後処理をステップS1709へ進める。一方、ステップS1703において、CPU111Mは、対象受電装置の存在する位置を確認する。CPU111Mは、対象受電装置がマスター給電エリアとスレーブ給電エリアとが重なる重複エリアに存在する場合には(ステップS1703で重複給電エリア)、処理をステップS1704へ進める。CPU111Mは、対象受電装置がスレーブ給電エリアとは重複しないマスター給電エリアに存在する場合には(ステップS1703でマスター給電エリア)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、対象受電装置がマスター給電エリアとは重複しないスレーブ給電エリアに存在する場合には(ステップS1703でスレーブ給電エリア)、処理をステップS1708へ進める。なお、ステップS1703において、対象受電装置が重複エリアに存在するか否かを確認する処理は、送電可能な受電装置の検出結果及び検出通知に基づいて、複数の送電装置が送電可能な同一の受電装置を検出したか否かを判断する判断処理の一例で
ある。
In step S1702, the CPU 111M performs error processing, and then advances the process to step S1709. On the other hand, in step S1703, the CPU 111M confirms the position where the target power receiving device exists. If the target power receiving device is present in the overlapping area where the master power feeding area and the slave power feeding area overlap (in step S1703 the dual power feeding area), the CPU 111M advances the process to step S1704. If the target power receiving device exists in the master power supply area that does not overlap with the slave power supply area (the master power supply area in step S1703), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the target power receiving device exists in a slave power supply area not overlapping the master power supply area (the slave power supply area in step S1703), the CPU 111M advances the process to step S1708. Note that in step S1703, the process of confirming whether the target power receiving device exists in the overlapping area is the same power reception that can be transmitted by a plurality of power transmitting devices based on the detection result of the power transmitting device that can transmit power and the detection notification. It is an example of the judgment processing which judges whether the device was detected.
ステップS1707において、CPU111Mは、対象受電装置をマスター送電装置の送電対象として割り当て、その後、処理をステップS1709へ進める。また、ステップS1708において、CPU111Mは、対象受電装置をスレーブ送電装置の送電対象として割り当て、その後、処理をステップS1709へ進める。 In step S1707, the CPU 111M assigns the target power reception device as a power transmission target of the master power transmission device, and then advances the process to step S1709. Also, in step S1708, the CPU 111M assigns the target power receiving device as a power transmission target of the slave power transmission device, and thereafter advances the process to step S1709.
ステップS1704においては、CPU111Mは、無線給電システムに属する複数の受電装置のうち、マスター給電エリア及びスレーブ給電エリアのうち、重複エリア以外の領域に存在するすべての受電装置の割り当てが終了したか否かを確認する。CPU111Mは、割り当てが終了している場合には(ステップS1704でYes)、処理をステップS1705へ進める。CPU111Mは、割り当てが終了していない場合には(ステップS1704でNo)、対象受電装置への割り当てを行わずに、処理をステップS1709へ進める。なお、この場合、割り当てが行われなかった受電装置への割り当ては、重複エリア以外の領域に存在するすべての受電装置の送電装置への割り当てが終了した後に改めて実行されることになる。 In step S1704, the CPU 111M determines whether allocation of all the power receiving devices existing in the area other than the overlapping area among the master power feeding area and the slave power feeding area among the plurality of power receiving apparatuses belonging to the wireless power feeding system is completed. Confirm. If the assignment has been completed (Yes in step S1704), the CPU 111M advances the process to step S1705. If the assignment has not been completed (No in step S1704), the CPU 111M advances the process to step S1709 without performing assignment to the target power receiving device. In this case, the assignment to the power receiving device which has not been assigned is performed again after the assignment to the power transmission devices of all the power receiving devices existing in the area other than the overlapping area is completed.
ステップS1705において、CPU111Mは、マスター送電装置及びスレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数に比べて少ない場合には(ステップS1705でM<S)、処理をステップS1707へ進める。すなわち、CPU111Mは、この場合、対象受電装置をマスター送電装置に割り当てる。 In step S1705, the CPU 111M compares the number of power reception devices allocated to the master power transmission device and the slave power transmission device. If the number of power reception devices allocated to the master power transmission device is smaller than the number of power reception devices allocated to the slave power transmission device (M <S in step S1705), the process proceeds to step S1707. Advance. That is, in this case, the CPU 111M assigns the target power receiving device to the master power transmitting device.
CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数に比べて多い場合には(ステップS1705でM>S)、処理をステップS1708へ進める。ステップS1708において、CPU111Mは、対象受電装置をスレーブ送電装置に割り当てる。 If the number of power reception devices allocated to the master power transmission device is larger than the number of power reception devices allocated to the slave power transmission device (M> S in step S1705), the process proceeds to step S1708. Advance. In step S1708, the CPU 111M allocates the target power reception device to the slave power transmission device.
CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数と等しい場合には(ステップS1705でM=S)、処理をステップS1706へ進める。ステップS1706において、CPU111Mは、マスター送電装置及びスレーブ送電装置の給電能力(最大無線供給電力)を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置の給電能力がスレーブ送電装置の給電能力以上の場合(ステップS1706でM≧S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置の給電能力がスレーブ送電装置の給電能率に比べて小さい場合には(ステップS1706でM<S)、処理をステップS1708へ進める。なお、ステップS1707及びステップS1708の処理は、割り当て処理の一例である。 If the number of power reception devices assigned to the master power transmission device is equal to the number of power reception devices assigned to the slave power transmission device (M = S in step S1705), the CPU 111M advances the process to step S1706. In step S1706, the CPU 111M compares the power feeding capabilities (maximum wireless power supply) of the master power transmission device and the slave power transmission device. If the power feeding capacity of the master power transmitting apparatus is equal to or higher than the power feeding capacity of the slave power transmitting apparatus (M ≧ S in step S1706), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the power feeding capacity of the master power transmission device is smaller than the power feeding efficiency of the slave power transmission device (M <S in step S1706), the CPU 111M advances the process to step S1708. The processes of step S1707 and step S1708 are an example of the assignment process.
ステップS1709において、CPU111Mは、給電対象のすべての受電装置の割り当てが終了したか否かを確認する。CPU111Mは、すべての受電装置の割り当てが終了した場合には(ステップS1709でYes)、割り当て処理を終了する。CPU111Mは、割り当てが行われていない受電装置が存在する場合には(ステップS1709でNo)、処理をステップS1701へ進める。なお、この場合、ステップS1701において、CPU111Mは、割り当てが行われていない受電装置を選択し、処理を継続する。 In step S1709, the CPU 111M confirms whether or not allocation of all the power receiving devices to be supplied is completed. When the assignment of all the power receiving apparatuses is completed (Yes in step S1709), the CPU 111M ends the assignment process. If there is a power receiving apparatus to which allocation has not been performed (No in step S1709), the CPU 111M advances the process to step S1701. In this case, in step S1701, the CPU 111M selects a power receiving device not assigned, and continues the process.
図16(A)に示す状態において、図16(B)に示すように、受電装置DSC20及び受電装置DSD20が、新たにスレーブの給電エリア30S内に出現した場合の割り当て処理(ステップS811)について具体的に説明する。図18(A)は、図16(A)
に示す状態に対応する送電側管理テーブルを示す図である。
In the state shown in FIG. 16A, as shown in FIG. 16B, the assignment process (step S811) when the power
It is a figure which shows the power transmission side management table corresponding to the state shown.
この場合、CPU111Mは、まず受電装置DSA20、受電装置DSC20及び受電装置DSD20をそれぞれ送電装置に割り当てる。その後、CPU111Mは、重複エリア30MSに存在する受電装置DSB20に対する処理を行う。このとき、マスター送電装置BSM10に割り当てられている受電装置の数は1であり、スレーブ送電装置BSS10に割り当てられている受電装置の数は2である。したがって、ステップS1705において、CPU111Mは、M<Sと判断し、受電装置DSB20をマスター送電装置BSM10に割り当てる。
In this case, the CPU 111M first allocates the power
図18(B)は、すべての受電装置(受電装置DSA20、受電装置DSB20、受電装置DSC20及び受電装置DSD20)の割り当て後の送電側管理テーブルを示す図である。送電側管理テーブルの給電デバイスのデータが更新されている。
FIG. 18B is a diagram showing a power transmission side management table after assignment of all the power receiving devices (the power
図16(B)に示す状態において、さらに、重複エリアに新たな受電装置が追加された場合には、ステップS1706において、CPU111Mは、マスター送電装置とスレーブ送電装置の給電能力を比較する。この場合、図18(B)に示すように、マスター送電装置の給電能力がスレーブ送電装置の給電能力に比べて大きいので、CPU111Mは、新たな受電装置をマスター送電装置に割り当てる。 In the state shown in FIG. 16B, when a new power receiving device is further added to the overlapping area, in step S1706, the CPU 111M compares the power feeding capabilities of the master power transmitting device and the slave power transmitting device. In this case, as shown in FIG. 18B, since the power feeding capacity of the master power transmitting apparatus is larger than that of the slave power transmitting apparatus, the CPU 111M assigns a new power receiving apparatus to the master power transmitting apparatus.
このように、第2の実施形態に係る無線給電システムにおいては、マスター送電装置は、各送電装置が送電を担当する受電装置の数が均等となるように、割り当てを分散させる。これにより、無線給電システム全体の給電効率を向上させることができる。すなわち、無線給電システムは、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 As described above, in the wireless power feeding system according to the second embodiment, the master power transmitting apparatus disperses the allocation such that the number of power receiving apparatuses in which each power transmitting apparatus is in charge of power transmission becomes equal. Thereby, the feeding efficiency of the whole wireless feeding system can be improved. That is, the wireless power supply system can appropriately allocate the power receiving device to each power transmission device.
なお、第2の実施形態に係る無線給電システムのこれ以外の構成及び処理は、第1の実施形態に係る無線給電システムの構成及び処理と同様である。ただし、第2の実施形態に係る無線給電システムにおいては、送電対象の受電装置が割り当てられなかった送電装置は、電源オフを行わなくともよい。 The remaining configuration and processing of the wireless power supply system according to the second embodiment are similar to the configuration and processing of the wireless power supply system according to the first embodiment. However, in the wireless power supply system according to the second embodiment, the power transmission device to which the power reception device to be transmitted is not assigned may not perform the power-off.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る無線給電システムについて説明する。本実施形態に係る無線給電システムは、第2の実施形態に係る無線給電システムと同様に、送電割り当てを複数の送電装置に分散させる。さらに、本実施形態に係る無線給電システムは、各送電装置から受電装置への給電効率に基づいて、受電装置の送電装置への割り当てを行う。
Third Embodiment
Next, a wireless power supply system according to the third embodiment will be described. The wireless power supply system according to the present embodiment distributes power transmission allocation to a plurality of power transmission devices, similarly to the wireless power supply system according to the second embodiment. Furthermore, the wireless power supply system according to the present embodiment assigns the power receiving device to the power transmission device based on the power supply efficiency from each power transmission device to the power receiving device.
例えば、図19に示すように、重複エリア30MSに2台の受電装置(受電装置DSA20及び受電装置DSB20)が新たに出現したとする。この場合、マスター送電装置BSM10は、給電効率に基づいて、マスター送電装置BSM10及びスレーブ送電装置BSS10の送電対象の受電装置を決定する。
For example, as shown in FIG. 19, it is assumed that two power reception devices (power
以下、本実施形態に係るマスター送電装置BSM10の具体的な処理について説明する。マスター送電装置BSM10は、第1の実施形態において図7等を参照しつつ説明したステップS707において受信した各受電装置のトレーニング結果(送電結果)に基づいて、各送電装置から各受電装置への給電効率を算出する(給電効率算出処理)。
Hereinafter, specific processing of the master power
そして、マスター送電装置BSM10は、送電側管理テーブルに、給電効率を記録する。図20は、送電側管理テーブルの一部を示す図である。図20に示す送電側管理テーブルにおいては、マスター送電装置BSM10に対応付けて、送電装置DSA20及び送電装置DSB20それぞれに対する給電効率が記録されている。同様に、スレーブ送電装置
BSS10に対応付けて、送電装置DSA20及び送電装置DSB20それぞれに対する給電効率が記録されている。マスター送電装置BSM10は、送電側管理テーブルを参照し、給電効率に基づいて、受電装置の送電装置への割り当てを行う。
Then, the master power
図21は、第3の実施形態に係るマスター送電装置BSM10による、割り当て処理(ステップS811)を示すフローチャートである。なお、図21に示す割り当て処理の各処理のうち、図17に示す割り当て処理の各処理と同じ処理には、同じ番号を付している。ここでは、図17に示す割り当て処理と異なる処理について説明する。
FIG. 21 is a flowchart showing the assignment process (step S811) by the master power
ステップS1704において、CPU111Mは、割り当てが終了している場合には(ステップS1704でYes)、処理をステップS2101へ進める。ステップS2101において、CPU111Mは、対象受電装置に対する、マスター送電装置とスレーブ送電装置の給電効率を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置の給電効率がスレーブ送電装置の給電効率に比べて大きい場合には(ステップS2101でM>S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置の給電効率がスレーブ送電装置の給電効率に比べて小さい場合には(ステップS2101でM<S)、処理をステップS1708へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置の給電効率がスレーブ送電装置の給電効率と等しい場合には(ステップS2101でM=S)、処理をステップS2102へ進める。
In step S1704, if the assignment is completed (Yes in step S1704), the CPU 111M advances the process to step S2101. In step S <b> 2101, the
ステップS2102において、CPU111Mは、マスター送電装置及びスレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数以下場合には(ステップS2102でM≦S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数に比べて多い場合には(ステップS2102でM>S)、処理をステップS1708へ進める。なお、第3の実施形態に係る無線給電システムのこれ以外の構成及び処理は、他の実施形態に係る無線給電システムの構成及び処理と同様である。 In step S2102, the CPU 111M compares the number of power receiving devices allocated to the master power transmission device and the slave power transmission device. If the number of power reception devices assigned to the master power transmission device is equal to or less than the number of power reception devices assigned to the slave power transmission device (M ≦ S in step S2102), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the number of power reception devices allocated to the master power transmission device is larger than the number of power reception devices allocated to the slave power transmission device (M> S in step S2102), the process proceeds to step S1708. Advance. The remaining configuration and processing of the wireless power supply system according to the third embodiment are similar to the configuration and processing of the wireless power supply system according to the other embodiments.
以上のように、第3の実施形態に係る無線給電システムは、無線給電システム全体の給電効率を向上させることができ、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 As described above, the wireless power supply system according to the third embodiment can improve the power supply efficiency of the entire wireless power supply system, and can appropriately allocate the power receiving device to each power transmission device.
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る無線給電システムについて説明する。本実施形態に係る無線給電システムは、第2,3の実施形態に係る無線給電システムと同様に、送電割り当てを複数の送電装置に分散させる。さらに、本実施形態に係る無線給電システムは、各送電装置と受電装置の位置関係に基づいて、受電装置の送電装置への割り当てを行う。
Fourth Embodiment
Next, a wireless power supply system according to the fourth embodiment will be described. The wireless power supply system according to the present embodiment distributes the power transmission allocation to a plurality of power transmission devices, similarly to the wireless power supply systems according to the second and third embodiments. Furthermore, the wireless power supply system according to the present embodiment assigns the power receiving device to the power transmission device based on the positional relationship between each power transmission device and the power receiving device.
以下、本実施形態に係るマスター送電装置BSM10の具体的な処理について説明する。マスター送電装置BSM10は、第1の実施形態において図7等を参照しつつ説明したステップS704において各受電装置と各スレーブ送電装置の位置情報と、姿勢情報とを含むデバイスID5210を受信する。ここで、位置情報は、送電装置又は受電装置が存在する位置を示す情報である。送電装置又は受電装置は、自装置が有するGPSにより、位置情報を得る。姿勢情報は、送電装置の送電コイル124又は受電装置の受電コイル231の3次元における向きを示す情報である。
Hereinafter, specific processing of the master power
図22は、第4の実施形態に係るマスター送電装置BSM10による、割り当て処理(ステップS811)を示すフローチャートである。ステップS1704において、CPU
111Mは、割り当てが終了している場合には(ステップS1704でYes)、処理をステップS2201へ進める。ステップS2201において、CPU111Mは、位置情報に基づいて、マスター送電装置BSM10から対象受電装置までの距離と、スレーブ送電装置BSS10から対象受電装置までの距離と、を算出する(距離算出処理)。
FIG. 22 is a flowchart showing the assignment process (step S811) by the master power transmitting
If the assignment has ended (YES in step S1704), the process advances to step S2201. In step S2201, the CPU 111M calculates the distance from the master power transmitting apparatus BSM10 to the target power receiving apparatus and the distance from the slave power transmitting apparatus BSS10 to the target power receiving apparatus based on the position information (distance calculation processing).
そして、CPU111Mは、両距離を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置BSM10から対象受電装置までの距離がスレーブ送電装置BSS10から対象受電装置までの距離に比べて小さい場合には(ステップS2201でM<S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置BSM10から対象受電装置までの距離がスレーブ送電装置BSS10から対象受電装置までの距離に比べて大きい場合には(ステップS2201でM>S)、処理をステップS1708へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置BSM10から対象受電装置までの距離がスレーブ送電装置BSS10から対象受電装置までの距離と等しい場合には(ステップS2201でM=S)、処理をステップS2202へ進める。 Then, the CPU 111M compares the two distances. If the distance from master power transmission device BSM10 to the target power reception device is smaller than the distance from slave power transmission device BSS10 to the target power reception device (M <S in step S2201), CPU 111M advances the process to step S1707. If the distance from master power transmission device BSM10 to the target power reception device is larger than the distance from slave power transmission device BSS10 to the target power reception device (M> S in step S2201), CPU 111M advances the process to step S1708. If the distance from master power transmission device BSM10 to the target power reception device is equal to the distance from slave power transmission device BSS10 to the target power reception device (M = S in step S2201), CPU 111M advances the process to step S2202.
ステップS2202において、CPU111Mは、姿勢情報に基づいて、マスター送電装置BSM10と対象受電装置の間の角度ずれの程度と、スレーブ送電装置BSS10と対象受電装置の間の角度ずれの程度と、を算出する(角度ずれ算出処理)。そして、CPU111Mは、両角度ずれの程度を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置BSM10と対象受電装置の間の角度ずれの程度が、スレーブ送電装置BSS10と対象受電装置の間の角度ずれの程度に比べて小さい場合には(ステップS2202でM<S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111は、マスター送電装置BSM10と対象受電装置の間の角度ずれの程度が、スレーブ送電装置BSS10と対象受電装置の間の角度ずれの程度に比べて大きい場合には(ステップS2202でM>S)、処理をステップS1708へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置BSM10と対象受電装置の間の角度ずれの程度が、スレーブ送電装置BSS10と対象受電装置の間の角度ずれの程度と等しい場合には(ステップS2202でM=S)、処理をステップS2203へ進める。 In step S2202, the CPU 111M calculates the degree of angular deviation between the master power transmitting apparatus BSM10 and the target power receiving apparatus and the degree of angular deviation between the slave power transmitting apparatus BSS10 and the target power receiving apparatus based on the posture information. (An angle deviation calculation process). Then, the CPU 111M compares the degree of the angle deviation. If the degree of angular deviation between the master power transmitting apparatus BSM10 and the target power receiving apparatus is smaller than the degree of angular deviation between the slave power transmitting apparatus BSS10 and the target power receiving apparatus (M <S in step S2202) The process advances to step S1707. If the degree of angular deviation between the master power transmitting apparatus BSM10 and the target power receiving apparatus is larger than the degree of angular deviation between the slave power transmitting apparatus BSS10 and the target power receiving apparatus (M> S in step S2202) The process advances to step S1708. If the degree of angular deviation between the master power transmitting apparatus BSM10 and the target power receiving apparatus is equal to the degree of angular deviation between the slave power transmitting apparatus BSS10 and the target power receiving apparatus (M = S in step S2202), the CPU 111M processes To step S2203.
ステップS2203において、CPU111Mは、マスター送電装置及びスレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数以下場合には(ステップS2203でM≦S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数に比べて多い場合には(ステップS2203でM>S)、処理をステップS1708へ進める。なお、第4の実施形態に係る無線給電システムのこれ以外の構成及び処理は、他の実施形態に係る無線給電システムの構成及び処理と同様である。 In step S2203, the CPU 111M compares the number of power reception devices assigned to the master power transmission device and the slave power transmission device. If the number of power reception devices assigned to the master power transmission device is equal to or less than the number of power reception devices assigned to the slave power transmission device (M ≦ S in step S2203), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the number of power reception devices allocated to the master power transmission device is larger than the number of power reception devices allocated to the slave power transmission device (M> S in step S2203), the process proceeds to step S1708. Advance. The remaining configuration and processing of the wireless power supply system according to the fourth embodiment are similar to the configuration and processing of the wireless power supply system according to the other embodiments.
以上のように、第4の実施形態に係る無線給電システムは、無線給電システム全体の給電効率を向上させることができ、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 As described above, the wireless power supply system according to the fourth embodiment can improve the power supply efficiency of the entire wireless power supply system, and can appropriately allocate the power receiving device to each power transmission device.
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態に係る無線給電システムについて説明する。本実施形態に係る無線給電システムは、第2〜4の実施形態に係る無線給電システムと同様に、送電割り当てを複数の送電装置に分散させる。さらに、本実施形態に係る無線給電システムは、送電装置と受電装置の組み合わせにおける、過去の給電実績に基づいて、受電装置の送電装置への割り当てを行う。
Fifth Embodiment
Next, a wireless power supply system according to the fifth embodiment will be described. The wireless power supply system according to the present embodiment distributes power transmission allocation to a plurality of power transmission devices, similarly to the wireless power supply systems according to the second to fourth embodiments. Furthermore, the wireless power supply system according to the present embodiment assigns the power reception device to the power transmission device based on the past power supply results in the combination of the power transmission device and the power reception device.
以下、本実施形態に係るマスター送電装置BSM10の具体的な処理について説明する。マスター送電装置BSM10は、デバイスID5210に対応付けて、過去の給電実績情報を記憶している。ここで、給電実績情報とは、過去に実際に行われた送電装置から受電装置への給電が、どのような位置関係において行われたか、どの程度の給電効率で行われたか等を示す情報である。
Hereinafter, specific processing of the master power
図23は、第5の実施形態に係るマスター送電装置BSM10による、割り当て処理(ステップS811)を示すフローチャートである。ステップS1704において、CPU111Mは、割り当てが終了している場合には(ステップS1704でYes)、処理をステップS2301へ進める。ステップS2301において、CPU111Mは、給電実績情報の有無を確認する。CPU111Mは、給電実績情報が記憶されている場合には(ステップS2301でYes)、処理をステップS2302へ進める。CPU111Mは、給電実績情報が記憶されていない場合には(ステップS2302でNo)、処理をステップS2303へ進める。
FIG. 23 is a flowchart showing the assignment process (step S811) by the master power
ステップS2302において、CPU111Mは、給電実績情報に基づいて、各送電装置から対象受電装置への給電に係る指数を算出する。ここで、指数は、給電効率が高い程大きい値である。指数は、過去に給電した時の距離、方向、給電時間等に基づいて算出される。そして、CPU111Mは、マスター送電装置の指数とスレーブ送電装置の指数とを比較する。CPU111Mは、マスター送電装置の指数がスレーブ送電装置の指数に比べて大きい場合には(ステップS2302でM>S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置の指数がスレーブ送電装置の指数に比べて小さい場合には(ステップS2302でM<S)、処理をステップS1708へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置の指数がスレーブ送電装置の指数と等しい場合には(ステップS2302でM=S)、処理をステップS2303へ進める。 In step S2302, the CPU 111M calculates an index related to power feeding from each power transmission device to the target power receiving device based on the power feeding result information. Here, the index is a larger value as the feeding efficiency is higher. The index is calculated based on the distance, direction, feeding time, etc. when power was fed in the past. Then, the CPU 111M compares the index of the master power transmission device with the index of the slave power transmission device. If the index of the master power transmission device is larger than the index of the slave power transmission device (M> S in step S2302), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the index of the master power transmission device is smaller than the index of the slave power transmission device (M <S in step S2302), the CPU 111M advances the process to step S1708. If the master power transmission device index is equal to the slave power transmission device index (M = S in step S2302), the CPU 111M advances the process to step S2303.
ステップS2303において、CPU111Mは、マスター送電装置及びスレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数を比較する。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数以下場合には(ステップS2303でM≦S)、処理をステップS1707へ進める。CPU111Mは、マスター送電装置に割り当てられている受電装置の数が、スレーブ送電装置に割り当てられている受電装置の数に比べて多い場合には(ステップS2303でM>S)、処理をステップS1708へ進める。なお、第4の実施形態に係る無線給電システムのこれ以外の構成及び処理は、他の実施形態に係る無線給電システムの構成及び処理と同様である。 In step S2303, the CPU 111M compares the number of power reception devices allocated to the master power transmission device and the slave power transmission device. If the number of power reception devices assigned to the master power transmission device is equal to or less than the number of power reception devices assigned to the slave power transmission device (M ≦ S in step S2303), the CPU 111M advances the process to step S1707. If the number of power reception devices allocated to the master power transmission device is larger than the number of power reception devices allocated to the slave power transmission device (M> S in step S2303), the process proceeds to step S1708. Advance. The remaining configuration and processing of the wireless power supply system according to the fourth embodiment are similar to the configuration and processing of the wireless power supply system according to the other embodiments.
以上のように、第5の実施形態に係る無線給電システムは、無線給電システム全体の給電効率を向上させることができ、各送電装置への受電装置の割り当てを適切に行うことができる。 As described above, the wireless power supply system according to the fifth embodiment can improve the power supply efficiency of the entire wireless power supply system, and can appropriately allocate the power receiving device to each power transmission device.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。さらに、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. Furthermore, each embodiment mentioned above shows only one embodiment of the present invention, and it is also possible to combine each embodiment suitably.
本発明は以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム等のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 The present invention is also realized by performing the following processing. That is, software (program) for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) such as the system reads and executes the program code. Processing. In this case, the program and the storage medium storing the program constitute the present invention.
10 送電装置
20 受電装置
30 給電エリア
40 通信エリア
111,211 CPU
120 無線送信部
230 無線受信部
236 バッテリ
DESCRIPTION OF
120
Claims (10)
無線で電力を供給する送電手段と、
前記送電手段の送電範囲と送電範囲の少なくとも一部が重複する他の送電装置から、電力を供給する装置を決定するための情報を取得する取得手段と、
特定の受電装置に対して前記送電装置と前記他の送電装置のいずれが電力を供給するかを、前記取得手段により取得された前記情報に基づいて決定する決定手段と、
を有することを特徴とする送電装置。 A power transmission device,
Power transmission means for wirelessly supplying power;
From another power transmission device at least partially overlap in the transmission range as electricity transmission range of the transmission unit, an acquisition unit configured to acquire information for determining a device for supplying power,
One is how to supply power of the power transmission device and the other of the power transmission apparatus for a particular receiving device, determining means for determining based on the information acquired by the acquisition unit,
A power transmission device characterized by having.
前記決定手段は、前記取得手段により取得された給電エリア、通信エリア、最大送電電力およびステータスの少なくとも一つに基づいて、前記特定の受電装置に対して前記送電装置と前記他の送電装置のいずれが電力を供給するかを決定することを特徴とする請求項1に記載の送電装置。 The acquisition means acquires at least one of a power feeding area, a communication area, a maximum transmission power and a status of the other power transmission device.
Said determining means, power supply area obtained by the previous SL acquisition means, a communication area, based on at least one of the maximum transmission power and status, the power transmission device and the other of the power transmitting device with respect to the specific power receiving device The power transmission device according to claim 1, which determines which one to supply power.
前記送電装置が前記特定の役割として動作することが前記判定手段により判定された場合、前記決定手段による前記特定の受電装置に電力を供給する装置の決定を行い、前記送電装置が前記特定の役割として動作することが前記判定手段により判定されなかった場合、前記決定手段による前記特定の受電装置に電力を供給する装置の決定を行わないことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の送電装置。 It has a determination means for determining whether any one of the power transmission device and the other power transmission device operates as a specific role,
When said that the power transmission apparatus operates as the specific role is determined by the determination unit performs determination of the device for supplying electric power to the specific power receiving device by said determining means, the role the power transmission device of the specific 6. The apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the determination unit does not determine the device that supplies power to the specific power receiving device if it is not determined by the determination unit to operate as The power transmission device described in the paragraph.
前記送電装置の送電範囲と送電範囲の少なくとも一部が重複する他の送電装置から、電力を供給する装置を決定するための情報を取得し、
特定の受電装置に対して前記送電装置と前記他の送電装置のいずれが電力を供給するかを、取得された前記情報に基づいて決定する
ことを特徴とする送電方法。 It is a power transmission method by a power transmission device, and
Wherein the power transmission other transmission device at least a portion of the electricity transmission range and transmission ranges overlap of the apparatus, to obtain information for determining the apparatus for supplying power,
Transmission wherein the <br/> that one for the particular power receiving device of the power transmission device and the other transmitting device or to supply power, is determined based on the acquired information.
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