JP6569799B2 - Power receiver and power transmission system - Google Patents

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Description

本発明は、受電器、及び、電力伝送システムに関する。   The present invention relates to a power receiver and a power transmission system.

従来より、給電元の共鳴素子から共鳴により非接触で交流電力の供給を受ける共鳴素子と、前記共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受ける励振素子と、前記励振素子からの交流電力から直流電力を生成して出力する整流回路と、前記整流回路への交流電力の供給/非供給を切り替える切替回路とを備える非接触受電装置がある。   Conventionally, a resonant element that is contactlessly supplied with alternating-current power by resonance from a resonance element that is a power supply source, an excitation element that is supplied with alternating-current power by electromagnetic induction from the resonant element, and a direct current from the alternating-current power from the excitation element There is a non-contact power receiving apparatus including a rectifier circuit that generates and outputs electric power and a switching circuit that switches supply / non-supply of AC power to the rectifier circuit.

ユーザーからの受電に関する優先度の設定入力を受け付ける受付手段と、近距離無線通信手段と、前記近距離無線通信手段を通じて他の非接触受電装置と通信し、各非接触受電装置の受電に関する優先度を考慮して、各非接触受電装置が同時に受電しないように、前記切り替え回路を制御する制御手段とを備える(例えば、特許文献1参照)。   Priority for receiving power of each non-contact power receiving apparatus, receiving means for receiving priority setting input from a user, communicating with other non-contact power receiving devices through the short-range wireless communication means, and the short-range wireless communication means In consideration of the above, a control means for controlling the switching circuit is provided so that the non-contact power receiving devices do not receive power simultaneously (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−019291号公報JP 2011-019291 A

ところで、複数の受電器で電力を分配する際に、非接触受電装置(受電器)の優先度を考慮するため、複数の受電器にバランスよく電力を供給できなくなるおそれがある。   By the way, when power is distributed by a plurality of power receivers, the priority of the non-contact power receiving device (power receiver) is taken into consideration, and thus there is a possibility that power cannot be supplied to the plurality of power receivers in a balanced manner.

そこで、電力の供給バランスを改善できる受電器、及び、電力伝送システムを提供することを目的とする。   Then, it aims at providing the power receiver and power transmission system which can improve the supply balance of electric power.

本発明の実施の形態の受電器は、一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する第1の二次側共振コイルと、前記第1の二次側共振コイルに接続され、前記第1の二次側共振コイルから入力される交流電力を全波整流する整流回路と、前記整流回路の出力側に接続される、高電位側の第1線路と、前記整流回路の出力側に接続される、低電位側の第2線路と、前記第1線路及び前記第2線路にそれぞれ接続される一対の出力端子と、前記整流回路と前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第1平滑キャパシタと、前記第1平滑キャパシタと前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第2平滑キャパシタと、前記第1平滑キャパシタと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入され、前記第1線路の接続状態を切り替えるスイッチと、前記第1平滑キャパシタと前記スイッチとの間、又は、前記スイッチと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入されるインダクタと、第1PWM駆動パターンで前記スイッチを駆動する駆動制御部とを含む。   A power receiver according to an embodiment of the present invention includes a first secondary resonance coil that receives power from the primary resonance coil by magnetic field resonance or electric field resonance that occurs between the primary resonance coil and the first resonance coil. A rectifier circuit connected to the secondary side resonance coil and full-wave rectifying the AC power input from the first secondary side resonance coil, and a first on the high potential side connected to the output side of the rectifier circuit. A line, a second line on the low potential side connected to the output side of the rectifier circuit, a pair of output terminals respectively connected to the first line and the second line, the rectifier circuit and the pair of A first smoothing capacitor provided between the first line and the second line between the output terminal, and the first line and the pair of output terminals between the first smoothing capacitor and the pair of output terminals. A second smoothing capacitor provided between the second line and A switch inserted in series with the first line between the first smoothing capacitor and the second smoothing capacitor and switching a connection state of the first line; and between the first smoothing capacitor and the switch, or , An inductor inserted in series with the first line between the switch and the second smoothing capacitor, and a drive control unit that drives the switch with a first PWM drive pattern.

電力の供給バランスを改善できる受電器、及び、電力伝送システムを提供することができる。   A power receiver and a power transmission system that can improve the power supply balance can be provided.

電力伝送システム50を示す図である。1 is a diagram illustrating a power transmission system 50. FIG. 送電器10から電子機器40A、40Bに磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which transmits electric power from the power transmission apparatus 10 to electronic device 40A, 40B by magnetic field resonance. 送電器10から電子機器40B1、40B2に磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which transmits electric power by the magnetic field resonance from the power transmission device 10 to electronic device 40B1, 40B2. 実施の形態の受電器100と送電装置80を示す図である。It is a figure which shows the power receiving device 100 and power transmission apparatus 80 of embodiment. 実施の形態の電力伝送システム500を用いた送電装置80と電子機器200A及び200Bを示す図である。It is a figure which shows the power transmission apparatus 80 and electronic device 200A and 200B using the power transmission system 500 of embodiment. 受電器100A及び100Bのデューティ比と受電効率の関係を表す図である。It is a figure showing the relationship between the duty ratio of power receiving device 100A and 100B, and power receiving efficiency. 比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using the power receivers A and B for a comparison. 比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using the power receivers A and B for a comparison. 比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using the power receivers A and B for a comparison. 比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using the power receivers A and B for a comparison. 実施の形態の受電器100A及び100Bを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using power receiving device 100A and 100B of embodiment. 実施の形態の受電器100A及び100Bを用いたシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result using power receiving device 100A and 100B of embodiment. PWM駆動パターンのデューティ比と、受電器100A及び100Bの受電電力量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the duty ratio of a PWM drive pattern, and the received electric energy of the receiving device 100A and 100B. 受電器100におけるPWM駆動パターンのデューティ比と受電電力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the duty ratio of the PWM drive pattern in the electric power receiver, and received electric power. 送電器10と受電器100A及び100Bとがデューティ比を設定するために実行する処理を示すタスク図である。It is a task figure showing processing which power transmitter 10 and power receivers 100A and 100B perform in order to set a duty ratio. 送電装置80と電子機器200A及び200Bの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the power transmission apparatus 80 and the electronic devices 200A and 200B. 相互インダクタンスをMTAと相互インダクタンスをMTBとの関係に対して、デューティ比を関連付けたテーブルデータを示す図である。It is a figure which shows the table data which linked | related the duty ratio with respect to the relationship between a mutual inductance MTA and a mutual inductance MTB. 相互インダクタンスをMTA、MTBと、受電効率とを関連付けたテーブルデータである。This is table data in which mutual inductance is associated with M TA and M TB and power reception efficiency. 実施の形態の送電器10が受電器100A又は100Bのデューティ比を設定する方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method in which the power transmission device 10 of embodiment sets the duty ratio of the power receiving device 100A or 100B.

以下、本発明の受電器、及び、電力伝送システムを適用した実施の形態について説明する。   Embodiments to which the power receiver and the power transmission system of the present invention are applied will be described below.

<実施の形態>
本発明の受電器、及び、電力伝送システムを適用した実施の形態について説明する前に、図1乃至図3を用いて、実施の形態の受電器、及び、電力伝送システムの前提技術について説明する。
<Embodiment>
Prior to description of an embodiment to which the power receiver and the power transmission system of the present invention are applied, the prerequisite technology of the power receiver and power transmission system of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. .

図1は、電力伝送システム50を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a power transmission system 50.

図1に示すように、電力伝送システム50は、交流電源1、一次側(送電側)の送電器10、及び二次側(受電側)の受電器20を含む。電力伝送システム50は、送電器10及び受電器20を複数含んでもよい。   As shown in FIG. 1, the power transmission system 50 includes an AC power source 1, a primary side (power transmission side) power transmitter 10, and a secondary side (power reception side) power receiver 20. The power transmission system 50 may include a plurality of power transmitters 10 and power receivers 20.

送電器10は、一次側コイル11と一次側共振コイル12を有する。受電器20は、二次側共振コイル21と二次側コイル22を有する。二次側コイル22には負荷装置30が接続される。   The power transmitter 10 includes a primary side coil 11 and a primary side resonance coil 12. The power receiver 20 includes a secondary side resonance coil 21 and a secondary side coil 22. A load device 30 is connected to the secondary coil 22.

図1に示すように、送電器10及び受電器20は、一次側共振コイル(LC共振器)12と二次側共振コイル(LC共振器)21の間の磁界共鳴(磁界共振)により、送電器10から受電器20へエネルギー(電力)の伝送を行う。ここで、一次側共振コイル12から二次側共振コイル21への電力伝送は、磁界共鳴だけでなく電界共鳴(電界共振)等も可能であるが、以下の説明では、主として磁界共鳴を例として説明する。   As shown in FIG. 1, the power transmitter 10 and the power receiver 20 transmit power by magnetic field resonance (magnetic field resonance) between a primary side resonance coil (LC resonator) 12 and a secondary side resonance coil (LC resonator) 21. Energy (electric power) is transmitted from the electric device 10 to the electric power receiver 20. Here, the power transmission from the primary side resonance coil 12 to the secondary side resonance coil 21 can be performed not only by magnetic field resonance but also by electric field resonance (electric field resonance). However, in the following description, magnetic field resonance is mainly used as an example. explain.

また、実施の形態1では、一例として、交流電源1が出力する交流電圧の周波数が6.78MHzであり、一次側共振コイル12と二次側共振コイル21の共振周波数が6.78MHzである場合について説明する。   In the first embodiment, as an example, the frequency of the AC voltage output from the AC power supply 1 is 6.78 MHz, and the resonance frequency of the primary side resonance coil 12 and the secondary side resonance coil 21 is 6.78 MHz. Will be described.

なお、一次側コイル11から一次側共振コイル12への電力伝送は電磁誘導を利用して行われ、また、二次側共振コイル21から二次側コイル22への電力伝送も電磁誘導を利用して行われる。   Note that power transmission from the primary side coil 11 to the primary side resonance coil 12 is performed using electromagnetic induction, and power transmission from the secondary side resonance coil 21 to the secondary side coil 22 also uses electromagnetic induction. Done.

また、図1には、電力伝送システム50が二次側コイル22を含む形態を示すが、電力伝送システム50は二次側コイル22を含まなくてもよく、この場合には、二次側共振コイル21に負荷装置30を直接的に接続すればよい。   1 shows a form in which the power transmission system 50 includes the secondary side coil 22, the power transmission system 50 may not include the secondary side coil 22. In this case, the secondary side resonance What is necessary is just to connect the load apparatus 30 to the coil 21 directly.

図2は、送電器10から電子機器40A、40Bに磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which power is transmitted from the power transmitter 10 to the electronic devices 40A and 40B by magnetic field resonance.

電子機器40A及び40Bは、それぞれ、タブレットコンピュータ及びスマートフォンであり、それぞれ、受電器20A、20Bを内蔵している。受電器20A及び20Bは、図1に示す受電器20(図1参照)から二次側コイル22を取り除いた構成を有する。すなわち、受電器20A及び20Bは、二次側共振コイル21を有する。なお、図2では送電器10を簡略化して示すが、送電器10は交流電源1(図1参照)に接続されている。   The electronic devices 40A and 40B are a tablet computer and a smartphone, respectively, and each include a power receiver 20A or 20B. The power receivers 20A and 20B have a configuration in which the secondary coil 22 is removed from the power receiver 20 (see FIG. 1) shown in FIG. That is, the power receivers 20 </ b> A and 20 </ b> B have the secondary side resonance coil 21. In addition, although the power transmission device 10 is simplified and shown in FIG. 2, the power transmission device 10 is connected to AC power supply 1 (refer FIG. 1).

図2では、電子機器40A、40Bは、送電器10から互いに等しい距離の位置に配置されており、それぞれが内蔵する受電器20A及び20Bが磁界共鳴によって送電器10から非接触の状態で電力を受電している。   In FIG. 2, the electronic devices 40 </ b> A and 40 </ b> B are disposed at equal distances from the power transmitter 10, and each of the power receivers 20 </ b> A and 20 </ b> B incorporated therein receives power from the power transmitter 10 in a non-contact state due to magnetic resonance. Power is being received.

ここで一例として、図2に示す状態において、電子機器40Aに内蔵される受電器20Aの受電効率が40%、電子機器40Bに内蔵される受電器20Bの受電効率が40%であることとする。   As an example, in the state shown in FIG. 2, the power receiving efficiency of the power receiver 20A built in the electronic device 40A is 40%, and the power receiving efficiency of the power receiver 20B built in the electronic device 40B is 40%. .

受電器20A及び20Bの受電効率とは、交流電源1に接続される一次側コイル11から伝送される電力に対する、受電器20A及び20Bの二次側コイル22が受電する電力の比率で表される。なお、送電器10が一次側コイル11を含まずに交流電源1に一次側共振コイル12が直接的に接続されている場合は、一次側コイル11から伝送される電力の代わりに、一次側共振コイル12から伝送される電力を用いて受電電力を求めればよい。また、受電器20A及び20Bが二次側コイル22を含まない場合は、二次側コイル22が受電する電力の代わりに二次側共振コイル21が受電する電力を用いて受電電力を求めればよい。   The power receiving efficiency of the power receivers 20A and 20B is represented by the ratio of the power received by the secondary coil 22 of the power receivers 20A and 20B to the power transmitted from the primary coil 11 connected to the AC power source 1. . In addition, when the power transmitter 10 does not include the primary side coil 11 and the primary side resonance coil 12 is directly connected to the AC power source 1, the primary side resonance is used instead of the power transmitted from the primary side coil 11. The received power may be obtained using the power transmitted from the coil 12. When the power receivers 20A and 20B do not include the secondary coil 22, the received power may be obtained using the power received by the secondary resonance coil 21 instead of the power received by the secondary coil 22. .

受電器20A及び20Bの受電効率は、送電器10と受電器20A及び20Bのコイル仕様や各々との間の距離・姿勢によって決まる。図2では、受電器20A及び20Bの構成は同一であり、送電器10から互いに等しい距離・姿勢の位置に配置されているため、受電器20A及び20Bの受電効率は互いに等しく、一例として、40%である。   The power receiving efficiency of the power receivers 20A and 20B is determined by the coil specifications of the power transmitter 10 and the power receivers 20A and 20B, and the distance and attitude between the power receivers 20A and 20B. In FIG. 2, the configurations of the power receivers 20A and 20B are the same, and are disposed at the same distance and posture from the power transmitter 10, so that the power receiving efficiencies of the power receivers 20A and 20B are equal to each other. %.

また、電子機器40Aの定格出力は10W、電子機器40Bの定格出力は5Wであることとする。   The rated output of the electronic device 40A is 10 W, and the rated output of the electronic device 40B is 5 W.

このような場合には、送電器10の一次側共振コイル12(図1参照)から伝送される電力は、18.75Wになる。18.75Wは、(10W+5W)/(40%+40%)で求まる。   In such a case, the power transmitted from the primary side resonance coil 12 (see FIG. 1) of the power transmitter 10 is 18.75W. 18.75W is obtained by (10W + 5W) / (40% + 40%).

ところで、送電器10から18.75Wの電力を電子機器40A及び40Bに向けて伝送すると、受電器20A及び20Bは、合計で15Wの電力を受信することになり、受電器20A及び20Bは、均等に電力を受電するため、それぞれが7.5Wの電力を受電することになる。   By the way, when 18.75 W of power is transmitted from the power transmitter 10 toward the electronic devices 40A and 40B, the power receivers 20A and 20B receive a total of 15 W of power, and the power receivers 20A and 20B are equal. Therefore, each of them receives 7.5 W of power.

この結果、電子機器40Aは、電力が2.5W不足し、電子機器40Bは、電力が2.5W余ることになる。   As a result, the electronic device 40A has a power shortage of 2.5 W, and the electronic device 40B has a power surplus of 2.5 W.

すなわち、送電器10から18.75Wの電力を電子機器40A及び40Bに伝送しても、電子機器40A及び40Bをバランスよく充電することはできない。換言すれば、電子機器40A及び40Bを同時に充電する際における電力の供給バランスがよくない。   That is, even if 18.75 W of power is transmitted from the power transmitter 10 to the electronic devices 40A and 40B, the electronic devices 40A and 40B cannot be charged in a balanced manner. In other words, the power supply balance when charging the electronic devices 40A and 40B simultaneously is not good.

図3は、送電器10から電子機器40B1、40B2に磁界共鳴によって電力を伝送する状態を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which power is transmitted from the power transmitter 10 to the electronic devices 40B1 and 40B2 by magnetic field resonance.

電子機器40B1、40B2は、同じタイプのスマートフォンであり、それぞれ、受電器20B1、20B2を内蔵している。受電器20B1及び20B2は、図2に示す受電器20Bと等しい。すなわち、受電器20B1及び20B2は、二次側共振コイル21を有する。なお、図3では送電器10を簡略化して示すが、送電器10は交流電源1(図1参照)に接続されている。   The electronic devices 40B1 and 40B2 are smartphones of the same type, and include power receivers 20B1 and 20B2, respectively. The power receivers 20B1 and 20B2 are the same as the power receiver 20B shown in FIG. That is, the power receivers 20B1 and 20B2 include the secondary side resonance coil 21. In addition, in FIG. 3, although the power transmitter 10 is simplified and shown, the power transmitter 10 is connected to AC power supply 1 (refer FIG. 1).

図3では、電子機器40B1及び40B2の送電器10に対する角度(姿勢)は等しいが、電子機器40B1は、電子機器40B2よりも送電器10から遠い位置に配置されている。電子機器40B1、40B2がそれぞれ内蔵する受電器20B1及び20B2は、磁界共鳴によって送電器10から非接触の状態で電力を受電している。   In FIG. 3, the angles (attitudes) of the electronic devices 40B1 and 40B2 with respect to the power transmitter 10 are the same, but the electronic device 40B1 is disposed farther from the power transmitter 10 than the electronic device 40B2. The power receivers 20B1 and 20B2 built in the electronic devices 40B1 and 40B2 respectively receive power from the power transmitter 10 in a non-contact state by magnetic field resonance.

ここで一例として、図3に示す状態において、電子機器40B1に内蔵される受電器20B1の受電効率が35%、電子機器40B2に内蔵される受電器20B2の受電効率が45%であることとする。   As an example, in the state shown in FIG. 3, the power receiving efficiency of the power receiver 20B1 built in the electronic device 40B1 is 35%, and the power receiving efficiency of the power receiver 20B2 built in the electronic device 40B2 is 45%. .

ここでは、電子機器40B1及び40B2の送電器10に対する角度(姿勢)は等しいため、受電器20B1及び20B2の受電効率は、受電器20B1及び20B2の各々と送電器10との間の距離によって決まる。このため、図3では、受電器20B1の受電効率は、受電器20B2の受電効率よりも低い。なお、電子機器40B1及び40B2の定格出力は、ともに5Wである。   Here, since the angles (attitudes) of the electronic devices 40B1 and 40B2 with respect to the power transmitter 10 are equal, the power receiving efficiency of the power receivers 20B1 and 20B2 is determined by the distance between each of the power receivers 20B1 and 20B2 and the power transmitter 10. For this reason, in FIG. 3, the power receiving efficiency of the power receiver 20B1 is lower than the power receiving efficiency of the power receiver 20B2. The rated outputs of the electronic devices 40B1 and 40B2 are both 5W.

このような場合には、送電器10の一次側共振コイル12(図1参照)から伝送される電力は、12.5Wになる。12.5Wは、(5W+5W)/(35%+45%)で求まる。   In such a case, the power transmitted from the primary resonance coil 12 (see FIG. 1) of the power transmitter 10 is 12.5W. 12.5W is obtained by (5W + 5W) / (35% + 45%).

ところで、送電器10から12.5Wの電力を電子機器40B1及び40B2に向けて伝送すると、受電器20B1及び20B2は、合計で10Wの電力を受信することになる。また、図3では、受電器20B1の受電効率が35%であり、受電器20B2の受電効率が45%であるため、受電器20B1は、約4.4Wの電力を受電し、受電器20B2は、約5.6%の電力を受電することになる。   By the way, when 12.5 W of power is transmitted from the power transmitter 10 toward the electronic devices 40B1 and 40B2, the power receivers 20B1 and 20B2 receive a total of 10 W of power. In FIG. 3, since the power receiving efficiency of the power receiver 20B1 is 35% and the power receiving efficiency of the power receiver 20B2 is 45%, the power receiver 20B1 receives about 4.4 W of power, and the power receiver 20B2 , About 5.6% of power is received.

この結果、電子機器40B1は、電力が約0.6W不足し、電子機器40B2は、電力が0.6W余ることになる。   As a result, the electronic device 40B1 has a power shortage of about 0.6 W, and the electronic device 40B2 has a power excess of 0.6 W.

すなわち、送電器10から12.5Wの電力を電子機器40B1及び40B2に伝送しても、電子機器40B1及び40B2をバランスよく充電することはできない。換言すれば、電子機器40B1及び40B2を同時に充電する際における電力の供給バランスがよくない(改善の余地がある)。   That is, even if 12.5 W of power is transmitted from the power transmitter 10 to the electronic devices 40B1 and 40B2, the electronic devices 40B1 and 40B2 cannot be charged in a balanced manner. In other words, the power supply balance when charging the electronic devices 40B1 and 40B2 at the same time is not good (there is room for improvement).

なお、ここでは、電子機器40B1及び40B2の送電器10に対する角度(姿勢)が等しく、電子機器40B1及び40B2の送電器10からの距離が異なる場合の電力の供給バランスについて説明した。   Here, the power supply balance when the angles (attitudes) of the electronic devices 40B1 and 40B2 with respect to the power transmitter 10 are equal and the distances from the power transmitter 10 of the electronic devices 40B1 and 40B2 are different has been described.

しかしながら、受電効率は、送電器10と受電器20B1及び20B2との間の距離と角度(姿勢)によって決まるため、図3に示す位置関係において電子機器40B1及び40B2の角度(姿勢)が異なれば、受電器20B1及び20B2の受電効率は、上述した35%及び45%とは異なる値になる。   However, since the power reception efficiency is determined by the distance and angle (posture) between the power transmitter 10 and the power receivers 20B1 and 20B2, if the angle (posture) of the electronic devices 40B1 and 40B2 is different in the positional relationship shown in FIG. The power receiving efficiencies of the power receivers 20B1 and 20B2 are different from the 35% and 45% described above.

また、電子機器40B1及び40B2の送電器10からの距離が等しくでも、電子機器40B1及び40B2の送電器10に対する角度(姿勢)が異なれば、受電器20B1及び20B2の受電効率は互いに異なる値になる。   Moreover, even if the distances from the power transmitter 10 of the electronic devices 40B1 and 40B2 are equal, the power receiving efficiencies of the power receivers 20B1 and 20B2 are different from each other if the angles (attitudes) of the electronic devices 40B1 and 40B2 with respect to the power transmitter 10 are different. .

次に、図4及び図5を用いて、実施の形態の受電器、及び、電力伝送システムについて説明する。   Next, the power receiver and the power transmission system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図4は、実施の形態の受電器100と送電装置80を示す図である。送電装置80は、交流電源1と送電器10を含む。交流電源1と送電器10は、図1に示すものと同様であるが、図4では、より具体的な構成を示す。   FIG. 4 is a diagram illustrating the power receiver 100 and the power transmission device 80 according to the embodiment. The power transmission device 80 includes an AC power source 1 and a power transmitter 10. The AC power source 1 and the power transmitter 10 are the same as those shown in FIG. 1, but FIG. 4 shows a more specific configuration.

送電装置80は、交流電源1と送電器10を含む。   The power transmission device 80 includes an AC power source 1 and a power transmitter 10.

送電器10は、一次側コイル11、一次側共振コイル12、整合回路13、キャパシタ14、制御部15を有する。   The power transmitter 10 includes a primary side coil 11, a primary side resonance coil 12, a matching circuit 13, a capacitor 14, and a control unit 15.

受電器100は、二次側共振コイル110、整流回路120、線路125A、125B、スイッチ130、平滑キャパシタ141、平滑キャパシタ142、インダクタ145、制御部150、及び出力端子160A、160Bを含む。出力端子160A、160Bには、DC−DCコンバータ210が接続されており、DC−DCコンバータ210の出力側にはバッテリ220が接続されている。   The power receiver 100 includes a secondary resonance coil 110, a rectifier circuit 120, lines 125A and 125B, a switch 130, a smoothing capacitor 141, a smoothing capacitor 142, an inductor 145, a control unit 150, and output terminals 160A and 160B. A DC-DC converter 210 is connected to the output terminals 160 </ b> A and 160 </ b> B, and a battery 220 is connected to the output side of the DC-DC converter 210.

まず、送電器10について説明する。図4に示すように、一次側コイル11は、ループ状のコイルであり、両端間に整合回路13を介して交流電源1に接続されている。一次側コイル11は、一次側共振コイル12と非接触で近接して配置されており、一次側共振コイル12と電磁界結合される。一次側コイル11は、自己の中心軸が一次側共振コイル12の中心軸と一致するように配設される。中心軸を一致させるのは、一次側コイル11と一次側共振コイル12との結合強度を向上させるとともに、磁束の漏れを抑制して、不必要な電磁界が一次側コイル11及び一次側共振コイル12の周囲に発生することを抑制するためである。   First, the power transmitter 10 will be described. As shown in FIG. 4, the primary side coil 11 is a loop-shaped coil, and is connected to the AC power source 1 via a matching circuit 13 between both ends. The primary side coil 11 is disposed in close proximity to the primary side resonance coil 12 and is electromagnetically coupled to the primary side resonance coil 12. The primary coil 11 is disposed so that its central axis coincides with the central axis of the primary resonance coil 12. Matching the central axes improves the coupling strength between the primary side coil 11 and the primary side resonance coil 12 and suppresses leakage of magnetic flux, so that unnecessary electromagnetic fields are generated by the primary side coil 11 and the primary side resonance coil. This is to suppress the occurrence of the noise around 12.

一次側コイル11は、交流電源1から整合回路13を経て供給される交流電力によって磁界を発生し、電磁誘導(相互誘導)により電力を一次側共振コイル12に送電する。   The primary coil 11 generates a magnetic field by AC power supplied from the AC power supply 1 through the matching circuit 13 and transmits the power to the primary resonance coil 12 by electromagnetic induction (mutual induction).

図4に示すように、一次側共振コイル12は、一次側コイル11と非接触で近接して配置されて一次側コイル11と電磁界結合されている。また、一次側共振コイル12は、所定の共振周波数を有し、高いQ値を有するように設計されている。一次側共振コイル12の共振周波数は、二次側共振コイル110の共振周波数と等しくなるように設定されている。一次側共振コイル12の両端の間に、共振周波数を調整するためのキャパシタ14が直列に接続される。   As shown in FIG. 4, the primary side resonance coil 12 is disposed in close proximity to the primary side coil 11 and is electromagnetically coupled to the primary side coil 11. The primary side resonance coil 12 is designed to have a predetermined resonance frequency and a high Q value. The resonance frequency of the primary side resonance coil 12 is set to be equal to the resonance frequency of the secondary side resonance coil 110. A capacitor 14 for adjusting the resonance frequency is connected in series between both ends of the primary side resonance coil 12.

一次側共振コイル12の共振周波数は、交流電源1が出力する交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。一次側共振コイル12の共振周波数は、一次側共振コイル12のインダクタンスと、キャパシタ14の静電容量によって決まる。このため、一次側共振コイル12のインダクタンスと、キャパシタ14の静電容量は、一次側共振コイル12の共振周波数が、交流電源1から出力される交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。   The resonance frequency of the primary side resonance coil 12 is set to be the same frequency as the frequency of the AC power output from the AC power supply 1. The resonance frequency of the primary side resonance coil 12 is determined by the inductance of the primary side resonance coil 12 and the capacitance of the capacitor 14. For this reason, the inductance of the primary side resonance coil 12 and the capacitance of the capacitor 14 are set so that the resonance frequency of the primary side resonance coil 12 is the same as the frequency of the AC power output from the AC power supply 1. Has been.

整合回路13は、一次側コイル11と交流電源1とのインピーダンス整合を取るために挿入されており、インダクタLとキャパシタCを含む。   The matching circuit 13 is inserted for impedance matching between the primary side coil 11 and the AC power source 1 and includes an inductor L and a capacitor C.

交流電源1は、磁界共鳴に必要な周波数の交流電力を出力する電源であり、出力電力を増幅するアンプを内蔵する。交流電源1は、例えば、数百kHzから数十MHz程度の高周波の交流電力を出力する。   The AC power source 1 is a power source that outputs AC power having a frequency necessary for magnetic field resonance, and includes an amplifier that amplifies the output power. The AC power supply 1 outputs high-frequency AC power of about several hundred kHz to several tens of MHz, for example.

キャパシタ14は、一次側共振コイル12の両端の間に、直列に挿入される可変容量型のキャパシタである。キャパシタ14は、一次側共振コイル12の共振周波数を調整するために設けられており、静電容量は制御部15によって設定される。   The capacitor 14 is a variable capacitance type capacitor inserted in series between both ends of the primary side resonance coil 12. The capacitor 14 is provided to adjust the resonance frequency of the primary side resonance coil 12, and the capacitance is set by the control unit 15.

制御部15は、交流電源1の出力電圧及び出力周波数の制御、キャパシタ14の静電容量の制御等を行う。   The control unit 15 performs control of the output voltage and output frequency of the AC power supply 1, control of the capacitance of the capacitor 14, and the like.

以上のような送電装置80は、交流電源1から一次側コイル11に供給される交流電力を磁気誘導により一次側共振コイル12に送電し、一次側共振コイル12から磁界共鳴により電力を受電器100の二次側共振コイル110に送電する。   The power transmission device 80 as described above transmits AC power supplied from the AC power source 1 to the primary side coil 11 to the primary side resonance coil 12 by magnetic induction, and receives power from the primary side resonance coil 12 by magnetic field resonance. Power is transmitted to the secondary resonance coil 110.

次に、受電器100に含まれる二次側共振コイル110について説明する。   Next, the secondary side resonance coil 110 included in the power receiver 100 will be described.

二次側共振コイル110は、一次側共振コイル12と同一の共振周波数を有し、高いQ値を有するように設計されている。二次側共振コイル110の一対の端子は、整流回路120に接続されている。   The secondary resonance coil 110 has the same resonance frequency as the primary resonance coil 12 and is designed to have a high Q value. A pair of terminals of the secondary side resonance coil 110 is connected to the rectifier circuit 120.

二次側共振コイル110は、送電器10の一次側共振コイル12から磁界共鳴によって送電される交流電力を整流回路120に出力する。   The secondary resonance coil 110 outputs AC power transmitted from the primary resonance coil 12 of the power transmitter 10 by magnetic field resonance to the rectifier circuit 120.

整流回路120は、4つのダイオード121A〜121Dを有する。ダイオード121A〜121Dは、ブリッジ状に接続されており、二次側共振コイル110から入力される電力を全波整流して出力する。   The rectifier circuit 120 includes four diodes 121A to 121D. The diodes 121 </ b> A to 121 </ b> D are connected in a bridge shape, and perform full-wave rectification and output of the power input from the secondary side resonance coil 110.

線路125A、125Bは、整流回路120と出力端子160A、160Bとの間を接続する電力供給路である。線路125Aは、高電位側の線路であり、線路125Bは、低電位側の線路である。線路125Bは、一例として、接地されて接地電位に保持される。接地電位は基準電位の一例である。   The lines 125A and 125B are power supply paths that connect the rectifier circuit 120 and the output terminals 160A and 160B. The line 125A is a high-potential side line, and the line 125B is a low-potential side line. For example, the line 125B is grounded and held at the ground potential. The ground potential is an example of a reference potential.

スイッチ130は、平滑キャパシタ141とインダクタ145の間で、高電圧側の線路125Aに直列に挿入されている。スイッチ130は、例えば、FETのように直流電圧の伝送と遮断を高速に行えるスイッチであればよい。   The switch 130 is inserted between the smoothing capacitor 141 and the inductor 145 in series with the line 125A on the high voltage side. The switch 130 may be a switch that can transmit and block a DC voltage at high speed, such as an FET.

スイッチ130には、整流回路120で全波整流され、平滑キャパシタ141で平滑化された電力が入力される。平滑化された電力は、直流電力であるので、スイッチ130は、直流用のスイッチでよい。直流用のスイッチ130は、FETのような簡単な構造のスイッチを用いることができるので、小型化が可能である。   The switch 130 receives power that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 120 and smoothed by the smoothing capacitor 141. Since the smoothed power is DC power, the switch 130 may be a DC switch. The DC switch 130 can be downsized because a switch having a simple structure such as an FET can be used.

ここで、交流用のスイッチには、リレー、トライアック、及び、FETを用いるスイッチ等がある。リレーは機械的なスイッチであるため、サイズが大きく、高速のスイッチングを行うには耐久性の問題が生じるおそれがある。また、トライアックは、6.78MHzというような高速スイッチングには不向きである。また、FETを用いた交流用のスイッチは、FETを複数含むため直流用のFETに比べて大きく、また、寄生容量が交流に与える影響が生じる。このような理由から、スイッチ130として直流用のFETを用いることは、小型化が可能であり、寄生容量の影響が生じないため、有利である。   Here, AC switches include relays, triacs, and switches using FETs. Since the relay is a mechanical switch, the relay is large in size and may cause a durability problem when performing high-speed switching. Triac is not suitable for high-speed switching such as 6.78 MHz. In addition, since an AC switch using FETs includes a plurality of FETs, it is larger than a DC FET, and the parasitic capacitance has an effect on AC. For this reason, it is advantageous to use a DC FET as the switch 130 because it can be miniaturized and is not affected by parasitic capacitance.

また、スイッチ130の駆動パターンの詳細については後述するが、スイッチ130は、制御部150によってPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)駆動される。スイッチ130のPWM駆動パターンのデューティ比は、受電器100の二次側共振コイル110の受電効率と、受電器100から電力供給を受ける負荷回路の定格出力とに基づいて決定される。図4では、負荷回路はバッテリ220である。   Although details of the drive pattern of the switch 130 will be described later, the switch 130 is PWM (Pulse Width Modulation) driven by the controller 150. The duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130 is determined based on the power reception efficiency of the secondary resonance coil 110 of the power receiver 100 and the rated output of the load circuit that receives power from the power receiver 100. In FIG. 4, the load circuit is a battery 220.

また、PWM駆動パターンの周波数は、二次側共振コイル110が受電する交流周波数の周波数以下に設定される。   The frequency of the PWM drive pattern is set to be equal to or lower than the frequency of the AC frequency received by the secondary resonance coil 110.

平滑キャパシタ141は、整流回路120の出力側で、線路125Aと125Bの間に設けられており、整流回路120で全波整流された電力を平滑化する。平滑キャパシタ141で平滑化された電力は、直流電力である。   The smoothing capacitor 141 is provided between the lines 125 </ b> A and 125 </ b> B on the output side of the rectifier circuit 120, and smoothes the power that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 120. The power smoothed by the smoothing capacitor 141 is DC power.

平滑キャパシタ141をスイッチ130の前段に設けておけば、整流回路120で全波整流された電力を平滑化してからスイッチ130に入力することができるので、例えば、全波整流された電力に含まれるリップルノイズの影響が生じる場合に、リップルノイズの影響を抑制するのに有効である。このようなリップルノイズの影響を抑制するために、実施の形態では、平滑キャパシタ141の容量をある程度大きな値に設定する。ある程度大きな値とは、リップルノイズを吸収できる値である。   If the smoothing capacitor 141 is provided in front of the switch 130, the power rectified by the rectifier circuit 120 can be smoothed before being input to the switch 130. For example, it is included in the power rectified by the full wave. This is effective for suppressing the influence of ripple noise when the influence of ripple noise occurs. In order to suppress the influence of such ripple noise, in the embodiment, the capacitance of the smoothing capacitor 141 is set to a certain large value. A value that is somewhat large is a value that can absorb ripple noise.

インダクタ145は、スイッチ130と平滑キャパシタ142との間で、線路125Aに直列に挿入されている。インダクタ145は、スイッチ130がオン(閉成)にされて平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142に電荷が移動しようとするときに、逆起電力を生成して、平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142に移動する電荷を抑制するために設けられている。   The inductor 145 is inserted in series with the line 125 </ b> A between the switch 130 and the smoothing capacitor 142. The inductor 145 generates a back electromotive force when the switch 130 is turned on (closed) and the charge is about to move from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142, and moves from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142. It is provided to suppress electric charges.

スイッチ130をオンにする期間は、スイッチ130を駆動するPWM駆動パターンのデューティ比によって決まる。例えば、受電器100がインダクタ145を含まない場合に、デューティ比が小さく、スイッチ130がオンになる期間が短い動作状態において、平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142に瞬時的に電荷が移動して、デューティ比による受電電力の調整が容易ではなくなる場合があるとする。このような場合には、インダクタ145をスイッチ130と直列に接続し、電荷の移動を緩やかにすることにより、受電電力の調整を容易にすることができる。このようなインダクタ145の機能については、後述する。   The period during which the switch 130 is turned on is determined by the duty ratio of the PWM drive pattern that drives the switch 130. For example, when the power receiver 100 does not include the inductor 145, in an operating state in which the duty ratio is small and the switch 130 is on for a short period of time, the charge is instantaneously moved from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142, and the duty is Assume that adjustment of the received power by the ratio may not be easy. In such a case, the received power can be easily adjusted by connecting the inductor 145 in series with the switch 130 and slowing the movement of charges. The function of the inductor 145 will be described later.

平滑キャパシタ142は、インダクタ145と出力端子160Aとの間で、線路125Aに直列に挿入されており、平滑キャパシタ141で平滑化された電力をさらに平滑化して出力する。平滑キャパシタ142の出力側には、出力端子160A、160Bが接続される。実施の形態では、リップルノイズの影響を抑制するために、平滑キャパシタ142の容量をある程度大きな値に設定する。   The smoothing capacitor 142 is inserted in series with the line 125A between the inductor 145 and the output terminal 160A, and further smoothes and outputs the power smoothed by the smoothing capacitor 141. Output terminals 160 </ b> A and 160 </ b> B are connected to the output side of the smoothing capacitor 142. In the embodiment, in order to suppress the influence of ripple noise, the capacitance of the smoothing capacitor 142 is set to a large value to some extent.

DC−DCコンバータ210は、出力端子160A、160Bに接続されており、受電器100から出力される直流電力の電圧をバッテリ220の定格電圧に変換して出力する。DC−DCコンバータ210は、整流回路120の出力電圧の方がバッテリ220の定格電圧よりも高い場合は、整流回路120の出力電圧をバッテリ220の定格電圧まで降圧する。また、DC−DCコンバータ210は、整流回路120の出力電圧の方がバッテリ220の定格電圧よりも低い場合は、整流回路120の出力電圧をバッテリ220の定格電圧まで昇圧する。   The DC-DC converter 210 is connected to the output terminals 160 </ b> A and 160 </ b> B, and converts the DC power voltage output from the power receiver 100 into the rated voltage of the battery 220 and outputs the converted voltage. DC-DC converter 210 steps down the output voltage of rectifier circuit 120 to the rated voltage of battery 220 when the output voltage of rectifier circuit 120 is higher than the rated voltage of battery 220. Further, DC-DC converter 210 boosts the output voltage of rectifier circuit 120 to the rated voltage of battery 220 when the output voltage of rectifier circuit 120 is lower than the rated voltage of battery 220.

バッテリ220は、繰り返し充電が可能な二次電池であればよく、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。例えば、受電器100がタブレットコンピュータ又はスマートフォン等の電子機器に内蔵される場合は、バッテリ220は、このような電子機器のメインのバッテリである。   The battery 220 may be a secondary battery that can be repeatedly charged. For example, a lithium ion battery may be used. For example, when the power receiver 100 is built in an electronic device such as a tablet computer or a smartphone, the battery 220 is a main battery of such an electronic device.

なお、一次側コイル11、一次側共振コイル12、二次側共振コイル110は、例えば、銅線を巻回することによって作製される。しかしながら、一次側コイル11、一次側共振コイル12、二次側共振コイル110の材質は、銅以外の金属(例えば、金、アルミニウム等)であってもよい。また、一次側コイル11、一次側共振コイル12、二次側共振コイル110の材質は異なっていてもよい。   In addition, the primary side coil 11, the primary side resonance coil 12, and the secondary side resonance coil 110 are produced by winding a copper wire, for example. However, the material of the primary side coil 11, the primary side resonance coil 12, and the secondary side resonance coil 110 may be a metal other than copper (for example, gold, aluminum, etc.). The materials of the primary side coil 11, the primary side resonance coil 12, and the secondary side resonance coil 110 may be different.

このような構成において、一次側コイル11及び一次側共振コイル12が電力の送電側であり、二次側共振コイル110が電力の受電側である。   In such a configuration, the primary side coil 11 and the primary side resonance coil 12 are the power transmission side, and the secondary side resonance coil 110 is the power reception side.

磁界共鳴方式によって、一次側共振コイル12と二次側共振コイル110との間で生じる磁界共鳴を利用して送電側から受電側に電力を伝送するため、送電側から受電側に電磁誘導で電力を伝送する電磁誘導方式よりも長距離での電力の伝送が可能である。   In order to transmit electric power from the power transmission side to the power reception side using magnetic field resonance generated between the primary side resonance coil 12 and the secondary side resonance coil 110 by the magnetic field resonance method, electric power is transmitted from the power transmission side to the power reception side by electromagnetic induction. It is possible to transmit electric power over a longer distance than the electromagnetic induction method for transmitting.

磁界共鳴方式は、共振コイル同士の間の距離又は位置ずれについて、電磁誘導方式よりも自由度が高く、ポジションフリーというメリットがある。   The magnetic field resonance method has a merit that it has a higher degree of freedom than the electromagnetic induction method with respect to the distance or displacement between the resonance coils and is position-free.

図5は、実施の形態の電力伝送システム500を用いた送電装置80と電子機器200A及び200Bを示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a power transmission device 80 and the electronic devices 200A and 200B using the power transmission system 500 according to the embodiment.

送電装置80は、図4に示す送電装置80と同一のものであるが、図5では、図4における一次側コイル11及び制御部15以外の構成要素を電源部10Aとして表してある。電源部10Aは、一次側共振コイル12、整合回路13、キャパシタ14をまとめて表したものである。なお、交流電源1、一次側共振コイル12、整合回路13、キャパシタ14をまとめて電源部として捉えてもよい。   The power transmission device 80 is the same as the power transmission device 80 shown in FIG. 4, but in FIG. 5, components other than the primary side coil 11 and the control unit 15 in FIG. 4 are represented as a power supply unit 10 </ b> A. The power supply unit 10A collectively represents the primary side resonance coil 12, the matching circuit 13, and the capacitor 14. The AC power source 1, the primary side resonance coil 12, the matching circuit 13, and the capacitor 14 may be collectively regarded as a power source unit.

送電装置80は、さらに、アンテナ16を含む。アンテナ16は、例えば、Bluetooth(登録商標)のような近距離での無線通信を行うことができるアンテナであればよい。アンテナ16は、電子機器200A及び200Bに含まれる受電器100A及び100Bから、受電効率及び定格出力を表すデータを受信するために設けられており、受信したデータは制御部15に入力される。制御部15は、制御部の一例であるとともに第3通信部の一例である。   The power transmission device 80 further includes an antenna 16. The antenna 16 may be any antenna that can perform wireless communication at a short distance, such as Bluetooth (registered trademark). The antenna 16 is provided to receive data representing power reception efficiency and rated output from the power receivers 100A and 100B included in the electronic devices 200A and 200B, and the received data is input to the control unit 15. The control unit 15 is an example of a control unit and an example of a third communication unit.

電子機器200A及び200Bは、例えば、それぞれ、タブレットコンピュータ又はスマートフォン等の端末機である。電子機器200A及び200Bは、それぞれ、受電器100A及び100B、DC−DCコンバータ210A及び210B、及び、バッテリ220A及び220Bを内蔵する。   The electronic devices 200A and 200B are terminals such as a tablet computer or a smartphone, respectively. Electronic devices 200A and 200B contain power receivers 100A and 100B, DC-DC converters 210A and 210B, and batteries 220A and 220B, respectively.

受電器100A及び100Bは、図4に示す受電器100に、それぞれ、アンテナ170A及び170Bを追加した構成を有する。DC−DCコンバータ210A及び210Bは、
それぞれ、図4に示すDC−DCコンバータ210と同様である。また、バッテリ220A及び220Bは、それぞれ、図4に示すバッテリ220と同様である。
The power receivers 100A and 100B have a configuration in which antennas 170A and 170B are added to the power receiver 100 shown in FIG. The DC-DC converters 210A and 210B are
Each is the same as the DC-DC converter 210 shown in FIG. The batteries 220A and 220B are the same as the battery 220 shown in FIG.

受電器100Aは、二次側共振コイル110A、整流回路120A、平滑キャパシタ141A、スイッチ130A、インダクタ145A、平滑キャパシタ142A、制御部150A、及びアンテナ170Aを有する。二次側共振コイル110A、整流回路120A、平滑キャパシタ141A、スイッチ130A、インダクタ145A、平滑キャパシタ142A、制御部150Aは、それぞれ、図4に示す二次側共振コイル110、整流回路120、平滑キャパシタ141、スイッチ130、インダクタ145、平滑キャパシタ142、制御部150に対応する。なお、図5では、二次側共振コイル110A、整流回路120A、平滑キャパシタ141A、スイッチ130A、インダクタ145A、平滑キャパシタ142A、を簡略化して示し、出力端子160A、160Bは省略する。   The power receiver 100A includes a secondary resonance coil 110A, a rectifier circuit 120A, a smoothing capacitor 141A, a switch 130A, an inductor 145A, a smoothing capacitor 142A, a control unit 150A, and an antenna 170A. The secondary side resonance coil 110A, the rectifier circuit 120A, the smoothing capacitor 141A, the switch 130A, the inductor 145A, the smoothing capacitor 142A, and the control unit 150A are respectively the secondary side resonance coil 110, the rectifier circuit 120, and the smoothing capacitor 141 shown in FIG. , Switch 130, inductor 145, smoothing capacitor 142, and control unit 150. In FIG. 5, the secondary side resonance coil 110A, the rectifier circuit 120A, the smoothing capacitor 141A, the switch 130A, the inductor 145A, and the smoothing capacitor 142A are shown in a simplified manner, and the output terminals 160A and 160B are omitted.

受電器100Bは、二次側共振コイル110B、整流回路120B、平滑キャパシタ141B、スイッチ130B、インダクタ145B、平滑キャパシタ142B、制御部150B、及びアンテナ170Bを有する。二次側共振コイル110B、整流回路120B、平滑キャパシタ141B、スイッチ130B、インダクタ145B、平滑キャパシタ142B、制御部150Bは、それぞれ、図4に示す二次側共振コイル110、整流回路120、平滑キャパシタ141、スイッチ130、インダクタ145、平滑キャパシタ142、制御部150に対応する。なお、図5では、二次側共振コイル110B、整流回路120B、平滑キャパシタ141B、スイッチ130B、インダクタ145B、平滑キャパシタ142Bを簡略化して示し、出力端子160A、160Bは省略する。   The power receiver 100B includes a secondary side resonance coil 110B, a rectifier circuit 120B, a smoothing capacitor 141B, a switch 130B, an inductor 145B, a smoothing capacitor 142B, a control unit 150B, and an antenna 170B. The secondary side resonance coil 110B, the rectifier circuit 120B, the smoothing capacitor 141B, the switch 130B, the inductor 145B, the smoothing capacitor 142B, and the control unit 150B are respectively the secondary side resonance coil 110, the rectifier circuit 120, and the smoothing capacitor 141 shown in FIG. , Switch 130, inductor 145, smoothing capacitor 142, and control unit 150. In FIG. 5, the secondary side resonance coil 110B, the rectifier circuit 120B, the smoothing capacitor 141B, the switch 130B, the inductor 145B, and the smoothing capacitor 142B are shown in a simplified manner, and the output terminals 160A and 160B are omitted.

アンテナ170A及び170Bは、例えば、Bluetooth(登録商標)のような近距離での無線通信を行うことができるアンテナであればよい。アンテナ170A及び170Bは、送電器10のアンテナ16とデータ通信を行うために設けられており、それぞれ、受電器100A及び100Bの制御部150A及び150Bに接続されている。制御部150A及び150Bは、駆動制御部の一例であるとともに、それぞれ、第1通信部及び第2通信部の一例である。   The antennas 170A and 170B may be any antenna that can perform wireless communication at a short distance, such as Bluetooth (registered trademark). The antennas 170A and 170B are provided to perform data communication with the antenna 16 of the power transmitter 10, and are connected to the control units 150A and 150B of the power receivers 100A and 100B, respectively. Control units 150A and 150B are examples of drive control units, and are examples of a first communication unit and a second communication unit, respectively.

受電器100Aの制御部150Aは、二次側共振コイル110Aの受電効率と、バッテリ220Aの定格出力を表すデータをアンテナ170Aを介して送電器10に送信する。同様に、受電器100Bの制御部150Bは、二次側共振コイル110Bの受電効率と、バッテリ220Bの定格出力を表すデータをアンテナ170Bを介して送電器10に送信する。   The controller 150A of the power receiver 100A transmits data representing the power reception efficiency of the secondary resonance coil 110A and the rated output of the battery 220A to the power transmitter 10 via the antenna 170A. Similarly, the control unit 150B of the power receiver 100B transmits data representing the power reception efficiency of the secondary resonance coil 110B and the rated output of the battery 220B to the power transmitter 10 via the antenna 170B.

電子機器200A及び200Bは、それぞれ、送電装置80の近くに配置した状態で、送電装置80に接触せずにバッテリ220A及び220Bを充電することができる。バッテリ220A及び220Bの充電は、同時に行うことが可能である。   The electronic devices 200 </ b> A and 200 </ b> B can charge the batteries 220 </ b> A and 220 </ b> B without being in contact with the power transmission device 80 in a state of being disposed near the power transmission device 80. The batteries 220A and 220B can be charged at the same time.

電力伝送システム500は、図5に示す構成要素のうち、送電器10と、受電器100A及び100Bとによって構築される。すなわち、送電装置80と、電子機器200A及び200Bとは、磁界共鳴による非接触状態での電力伝送を可能にする電力伝送システム500を採用している。   The power transmission system 500 is constructed by the power transmitter 10 and the power receivers 100A and 100B among the components shown in FIG. That is, the power transmission device 80 and the electronic devices 200A and 200B employ a power transmission system 500 that enables power transmission in a non-contact state by magnetic field resonance.

ここで、バッテリ220A及び220Bの充電を同時に行うと、図2及び図3を用いて説明したように、電子機器200A及び200Bへの電力の供給バランスがよくない状態が生じうる。   Here, if the batteries 220A and 220B are charged at the same time, as described with reference to FIGS. 2 and 3, a state in which the balance of power supply to the electronic devices 200A and 200B is not good may occur.

そこで、受電器100A及び100Bは、電力供給のバランスを改善するために、二次側共振コイル110Aの受電効率、バッテリ220Aの定格出力、二次側共振コイル110Bの受電効率、及びバッテリ220Bの定格出力に基づいて、スイッチ130A及び130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を設定する。   Accordingly, in order to improve the balance of power supply, the power receivers 100A and 100B have the power reception efficiency of the secondary side resonance coil 110A, the rated output of the battery 220A, the power reception efficiency of the secondary side resonance coil 110B, and the rating of the battery 220B. Based on the output, the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switches 130A and 130B is set.

次に、実施の形態の受電器100A及び100Bによる電力の分配を説明する前に、比較用の受電器A及びBでの電力分配について説明する。比較用の受電器A及びBは、それぞれ、受電器100A及び100Bから、インダクタ145A及び145Bを取り除いた構成を有する。   Next, before explaining the power distribution by the power receivers 100A and 100B of the embodiment, the power distribution by the comparative power receivers A and B will be described. The comparative power receivers A and B have a configuration in which the inductors 145A and 145B are removed from the power receivers 100A and 100B, respectively.

図6は、PWM駆動パターンのデューティ比と、比較用の受電器A及びBの受電電力量との関係を示す図である。ここでは、受電器Aの平滑用キャパシタ141A及び142Aと、受電器Bの平滑用キャパシタ141B及び142Bとの静電容量を1μFに設定した場合において、デューティ比を変えることによって受電電力量を調整する場合について説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the PWM drive pattern and the amount of power received by the power receivers A and B for comparison. Here, when the capacitances of the smoothing capacitors 141A and 142A of the power receiver A and the smoothing capacitors 141B and 142B of the power receiver B are set to 1 μF, the received power amount is adjusted by changing the duty ratio. The case will be described.

また、ここでは、受電器Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態において、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比(duty A)を100%から低下させる場合について説明する。   Further, here, in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver B is fixed to 100%, the duty ratio (duty A) of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is set to 100. The case of lowering from% will be described.

図6において、横軸は、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を表す。また、縦軸は、比較用の受電器A及びBの受電効率η、η、受電効率の和η(=η+η)、受電効率の比η/ηをそれぞれ百分率で示す。In FIG. 6, the horizontal axis represents the duty ratio of the PWM drive pattern that drives the switch 130 </ b> A of the power receiver A. The vertical axis indicates the power reception efficiency η A , η B of the power receivers A and B for comparison, the sum η (= η A + η B ) of the power reception efficiency, and the ratio η A / η B of the power reception efficiency, respectively. .

なお、受電効率ηは、受電器Aの受電電力を送電電力で割って得る値である。受電効率ηは、受電器Bの受電電力を送電電力で割って得る値である。The power receiving efficiency η A is a value obtained by dividing the power received by the power receiver A by the transmitted power. The power reception efficiency η B is a value obtained by dividing the power received by the power receiver B by the transmission power.

受電器A、Bのスイッチ130A、130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比がともに100%のときは、受電器A及びBの受電効率η、ηは、ともに約30%である。また、このとき、受電効率の和ηは、約60%であり、受電効率の比η/ηは、1(100%)である。When the duty ratios of the PWM drive patterns for driving the switches 130A and 130B of the power receivers A and B are both 100%, the power receiving efficiencies η A and η B of the power receivers A and B are both about 30%. At this time, the sum η of the power reception efficiency is about 60%, and the ratio η A / η B of the power reception efficiency is 1 (100%).

受電器Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させて行くと、図6に示すように、受電器Aの受電効率ηは低下する。また、これに伴い受電器Bの受電効率ηは増大する。When the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is reduced to 100% in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver B is fixed to 100%, FIG. As shown in FIG. 6, the power receiving efficiency η A of the power receiver A is lowered. As a result, the power receiving efficiency η B of the power receiver B increases.

このように受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を低下させると、受電器Aの受電量が減少するため、受電器Aに流れる電流も減少する。すなわち、デューティ比の変化により、受電器Aのインピーダンスが変化していることになる。   When the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is lowered in this way, the amount of power received by the power receiver A is decreased, and the current flowing through the power receiver A is also decreased. That is, the impedance of the power receiver A changes due to the change in the duty ratio.

磁界共鳴を用いた電力伝送では、磁界共鳴によって送電器10から比較用の受電器A及びBに送電される電力を受電器AとBとで分配している。このため、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させて行くと、受電器Aの受電量が減る分だけ、受電器Bの受電量が増えることになる。   In power transmission using magnetic field resonance, the power transmitted from the power transmitter 10 to the comparative power receivers A and B by the magnetic field resonance is distributed between the power receivers A and B. For this reason, when the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is decreased from 100%, the amount of power received by the power receiver B is increased by the amount that the power received by the power receiver A is decreased. .

このため、図6に示すように、受電器Aの受電効率ηが低下すると、これに伴い受電器Bの受電効率ηは増大する。For this reason, as shown in FIG. 6, when the power receiving efficiency η A of the power receiver A decreases, the power receiving efficiency η B of the power receiver B increases accordingly.

受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比が1%まで低下すると、受電器Aの受電効率ηは、約0%まで低下し、受電器Bの受電効率ηは、約40%まで増大する。When the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is reduced to 1%, the power reception efficiency η A of the power receiver A is reduced to about 0%, and the power reception efficiency η B of the power receiver B is about Increase to 40%.

また、このとき、比較用の受電器A及びBの受電効率の和ηは、約40%になり、受電効率の比η/ηは、約0(約0%)である。At this time, the sum η of the power receiving efficiencies of the comparative power receivers A and B is about 40%, and the ratio η A / η B of the power receiving efficiencies is about 0 (about 0%).

このように、受電器Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させて行くと、受電器Aの受電効率ηが低下し、受電器Bの受電効率ηが増大する。In this way, with the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver B fixed at 100%, the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is reduced from 100%. When it goes, the power receiving efficiency η A of the power receiver A decreases, and the power receiving efficiency η B of the power receiver B increases.

これは、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させた場合も同様である。   This is a case where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver B is lowered from 100% in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A is fixed to 100%. Is the same.

従って、受電器A又はBのスイッチ130A又は130Bのいずれか一方を駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を調整すれば、比較用の受電器A及びBの受電効率η、ηを調整することができる。受電効率η、ηを調整することができることは、受電電力を調整できることである。Therefore, if the duty ratio of the PWM drive pattern for driving either the switch 130A or 130B of the power receiver A or B is adjusted, the power receiving efficiencies η A and η B of the power receivers A and B for comparison are adjusted. Can do. The ability to adjust the power receiving efficiencies η A and η B is that the received power can be adjusted.

以上のように、スイッチ130A又は130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を変化させると、比較用の受電器A及びBの二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率η、ηが変わる。As described above, when the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A or 130B is changed, the power reception efficiencies η A and η B of the secondary resonance coils 110A and 110B of the comparative power receivers A and B are changed. .

従って、受電器A及びBのスイッチ130A及び130BのPWM駆動パターンのうちのいずれか一方のPWM駆動パターンのデューティ比を基準のデューティ比から変更すれば、受電器A及びBが電力を分配する比率を変化させることができる。基準のデューティ比は、例えば、100%である。   Therefore, if the duty ratio of one of the PWM drive patterns of the switches 130A and 130B of the power receivers A and B is changed from the reference duty ratio, the ratio at which the power receivers A and B distribute power Can be changed. The reference duty ratio is 100%, for example.

ところで、上述のような比較用の受電器A又はBにおいて、平滑用キャパシタ141A及び142A、又は、141B及び142Bの静電容量が十分にないと、スイッチ130A又は130Bのスイッチングに伴ってリップルノイズが発生し、直流電力が得られない場合が有り得る。受電器Aで直流電力が得られないと、受電器AとBで電力の供給バランスを改善することができなくなる。   By the way, in the comparative power receiver A or B as described above, if the capacitances of the smoothing capacitors 141A and 142A or 141B and 142B are not sufficient, ripple noise is caused by the switching of the switch 130A or 130B. It may occur and direct current power cannot be obtained. If DC power cannot be obtained by the power receiver A, the power supply balance between the power receivers A and B cannot be improved.

図7は、比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers A and B for comparison.

シミュレーションは、比較用の受電器A及びBの平滑用キャパシタ141A、142A、141B、及び142Bの静電容量をすべて1μFに設定して、スイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を50%、スイッチ130BのPWM駆動パターンのデューティ比を100%に設定して行った。なお、スイッチング周波数は、一例として、100kHzである。   In the simulation, the capacitances of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B of the power receivers A and B for comparison are all set to 1 μF, the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A is 50%, and the switch 130B The duty ratio of the PWM drive pattern was set to 100%. The switching frequency is 100 kHz as an example.

図7において、横軸は時間軸であり、スイッチ130A及び130Bのスイッチングを開始してからの経過時間(0ミリ秒〜0.15ミリ秒)を示す。図7の縦軸は、送電電力、受電電力A、受電電力Bを示す。送電電力は、送電装置80が送電する電力であり、一例として、6.78MHzの高周波電力である。図7には、6.78MHzの波形の包絡線を一点鎖線で示す。送電電力の包絡線には、過渡期を過ぎてからも、(1)の破線で囲む領域内において、送電電力に揺らぎが生じている。   In FIG. 7, the horizontal axis is a time axis, and indicates an elapsed time (0 milliseconds to 0.15 milliseconds) since the start of switching of the switches 130A and 130B. The vertical axis in FIG. 7 indicates transmitted power, received power A, and received power B. The transmitted power is the power transmitted by the power transmission device 80, and is, for example, high frequency power of 6.78 MHz. In FIG. 7, the envelope of the 6.78 MHz waveform is indicated by a one-dot chain line. In the envelope of the transmission power, even after the transition period, the transmission power fluctuates in the region surrounded by the broken line (1).

受電電力A、Bは、受電器A及びBの受電電力であり、受電電力Aを実線で示し、受電電力Bを破線で示す。受電電力Aは、(2)の破線で示す領域内においても、100kHzで発振している。(2)の破線で示す領域は、スイッチ130A及び130Bのスイッチングを開始した直後の過渡期が過ぎた領域である。すなわち、受電電力Aは、過渡期が過ぎても発振が収まらず、リップルノイズが発生していることが分かる。   The received power A and B are the received power of the power receivers A and B, the received power A is indicated by a solid line, and the received power B is indicated by a broken line. The received power A oscillates at 100 kHz even in the region indicated by the broken line in (2). A region indicated by a broken line in (2) is a region where the transition period immediately after the switching of the switches 130A and 130B is started. That is, it can be seen that the received power A does not stop oscillating even after the transition period, and ripple noise is generated.

また、受電電力Bは、過渡期が過ぎてから電力量が安定してきているが、送電電力と同様に揺らぎが生じている。   In addition, the amount of power received by electric power B has stabilized after the transition period has passed, but fluctuations have occurred as in the case of transmitted power.

送電電力と受電電力Bの揺らぎは、受電電力Aのリップルノイズが送電装置80と受電器Bに伝搬することによって生じたものと考えられる。図7に示す受電電力Aは、直流電力ではなく、交流電力である。   The fluctuation of the transmitted power and the received power B is considered to be caused by the ripple noise of the received power A propagating to the power transmitting device 80 and the power receiver B. The received power A shown in FIG. 7 is not DC power but AC power.

図7に示す受電電力Aのように、リップルノイズが発生すると、直流電力ではないため、受電器Aでバッテリを充電すること、又は、DC−DCコンバータに電力を供給することはできなくなる。   When ripple noise occurs as in the received power A shown in FIG. 7, it is not direct current power, so that it is impossible to charge the battery with the power receiver A or supply power to the DC-DC converter.

図8は、比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。図8には、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を変更して得た9つのシミュレーション結果を示す。各シミュレーション結果は、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量以外は、図7と同様のシミュレーションで得たものである。横軸(時間軸)のレンジは、0ミリ秒〜0.15ミリ秒である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers A and B for comparison. FIG. 8 shows nine simulation results obtained by changing the capacitances of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B. Each simulation result is obtained by the same simulation as that of FIG. 7 except for the capacitances of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B. The range of the horizontal axis (time axis) is 0 milliseconds to 0.15 milliseconds.

また、ここでは、受電器A及びBのキャパシタ141A及び141Bの静電容量をC1、受電器A及びBのキャパシタ142A及び142Bの静電容量をC2と記す。静電容量C1、C2として、1μF、10μF、100μFの3つの値を用いて、9種類のシミュレーション結果を得た。   Here, the capacitances of the capacitors 141A and 141B of the power receivers A and B are denoted by C1, and the capacitances of the capacitors 142A and 142B of the power receivers A and B are denoted by C2. Nine types of simulation results were obtained using three values of 1 μF, 10 μF, and 100 μF as the capacitances C1 and C2.

シミュレーションは、受電器Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を50%、受電器Bのスイッチ130BのPWM駆動パターンのデューティ比を100%に設定して行った。なお、スイッチング周波数は、一例として、100kHzである。   The simulation was performed by setting the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A of the power receiver A to 50% and the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130B of the power receiver B to 100%. The switching frequency is 100 kHz as an example.

図8に示すように、静電容量C1、C2の値が増大するにつれて、受電電力Aのリップルノイズが収まり、送電電力と受電電力Bの揺らぎも収まることが分かった。静電容量C1、C2をともに100μFに設定した場合には、受電電力Aは略直流電力になり、送電電力と受電電力Bには揺らぎが殆ど見られない良好な状態になっている。   As shown in FIG. 8, it was found that as the values of the capacitances C1 and C2 increase, the ripple noise of the received power A is reduced, and the fluctuations of the transmitted power and the received power B are also reduced. When both the capacitances C1 and C2 are set to 100 μF, the received power A is substantially DC power, and the transmission power and the received power B are in a good state with almost no fluctuations.

この結果から、リップルノイズを吸収するには、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bがある程度の静電容量を有することが必要であることが分かった。   From this result, it was found that the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B need to have a certain capacitance to absorb the ripple noise.

図9は、比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。図9は、受電器Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を1%に設定して、図8と同様のシミュレーションを行った結果を示す。図9では、9つの結果の各々に、受電効率の比η/ηを示す。横軸(時間軸)のレンジは、0ミリ秒〜0.15ミリ秒である。FIG. 9 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers A and B for comparison. FIG. 9 shows the result of the same simulation as in FIG. 8 with the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A of the power receiver A set to 1%. In FIG. 9, the power reception efficiency ratio η A / η B is shown in each of the nine results. The range of the horizontal axis (time axis) is 0 milliseconds to 0.15 milliseconds.

図9に示す9つのシミュレーション結果は、全体的に、図8に示す9つのシミュレーション結果と比べると、リップルノイズが少し大きくなっている傾向が見られる。   The nine simulation results shown in FIG. 9 generally show a tendency that the ripple noise is slightly larger than the nine simulation results shown in FIG.

また、受電効率の比η/ηは、静電容量C1又はC2が増大すると、増加する傾向があり、静電容量C1及びC2がともに増大すると、顕著に増大した。静電容量C1及びC2がともに1μFの場合には、受電効率の比η/ηは、0.04であるのに対して、静電容量C1及びC2がともに10μFの場合には、受電効率の比η/ηは、0.43であった。Further, the ratio η A / η B of power reception efficiency tends to increase when the capacitance C1 or C2 increases, and significantly increases when both the capacitances C1 and C2 increase. When both the capacitances C1 and C2 are 1 μF, the power reception efficiency ratio η A / η B is 0.04, whereas when both the capacitances C1 and C2 are 10 μF, the power reception The efficiency ratio η A / η B was 0.43.

また、静電容量C1、C2がそれぞれ10μF、100μFの場合には、受電効率の比η/ηは、0.40であった。静電容量C1、C2がそれぞれ100μF、10μFの場合には、受電効率の比η/ηは、0.49であった。When the capacitances C1 and C2 were 10 μF and 100 μF, respectively, the power reception efficiency ratio η A / η B was 0.40. When the capacitances C1 and C2 were 100 μF and 10 μF, respectively, the power reception efficiency ratio η A / η B was 0.49.

そして、静電容量C1及びC2がともに100μFの場合には、受電効率の比η/ηは、0.61であった。When the capacitances C1 and C2 were both 100 μF, the power reception efficiency ratio η A / η B was 0.61.

これは、受電器Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を1%に減らしているにも拘わらず、受電効率ηが低下していないことを示している。すなわち、スイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を1%に減らしても、受電器Aの受電電力は低減されておらず、受電器Aで調整可能な受電電力のダイナミックレンジが狭くなっていることが分かる。This is despite reducing the duty ratio of the PWM driving pattern of the switch 130A of the power receiver A 1%, the power receiving efficiency eta A indicates that no decrease. That is, even if the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A is reduced to 1%, the received power of the power receiver A is not reduced, and the dynamic range of the received power that can be adjusted by the power receiver A is narrow. I understand.

特に、静電容量C1及びC2がともに100μFで受電効率の比η/ηが0.61の場合には、受電電力Aと受電電力Bとを1:2に調整することさえもできないことになる。In particular, when the capacitances C1 and C2 are both 100 μF and the power reception efficiency ratio η A / η B is 0.61, the received power A and the received power B cannot even be adjusted to 1: 2. become.

なお、図9に示すシミュレーション結果では、横軸(時間軸)のレンジを0ミリ秒〜0.15ミリ秒に設定したが、静電容量C1及びC2の値が増大するにつれて、00.15ミリ秒では送電電力と受電電力A、Bが収束し切らなくなっていたため、収束するまでデータを取った。この結果を図10を用いて説明する。   In the simulation result shown in FIG. 9, the range of the horizontal axis (time axis) is set to 0 milliseconds to 0.15 milliseconds. However, as the values of the capacitances C1 and C2 increase, the range of 0.115 millimeters. Since the transmission power and the received power A and B did not converge in seconds, data was collected until they converged. This result will be described with reference to FIG.

図10は、比較用の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果を示す図である。図10に示すシミュレーション結果は、スイッチ130A及び130Bのスイッチングを開始してから2ミリ秒が経過するまで計算したものである。   FIG. 10 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers A and B for comparison. The simulation result shown in FIG. 10 is calculated until 2 milliseconds elapse after the switching of the switches 130A and 130B is started.

横軸は、受電器Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比(duty A)を表す。また、縦軸は、比較用の受電器A及びBの受電効率η、η、受電効率の和η、受電効率の比η/ηをそれぞれ百分率で示す。The horizontal axis represents the duty ratio (duty A) of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver A. In addition, the vertical axis indicates the power reception efficiency η A and η B of the power receivers A and B for comparison, the sum η of the power reception efficiency, and the ratio η A / η B of the power reception efficiency, respectively.

静電容量C1及びC2がともに100μFに設定して計算したところ、デューティ比が100%のときの受電効率の比η/ηは、1(100%)であった。しかしながら、デューティ比が1%のときの受電効率の比η/ηは、0.92(92%)であった。When the capacitances C1 and C2 were both set to 100 μF and calculated, the ratio η A / η B of power reception efficiency when the duty ratio was 100% was 1 (100%). However, the power reception efficiency ratio η A / η B when the duty ratio was 1% was 0.92 (92%).

すなわち、静電容量C1及びC2をともに100μFに設定した場合には、スイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を1%に減らしても、受電電力Aと受電電力Bとを殆ど調整できないことになる。   That is, when both the capacitances C1 and C2 are set to 100 μF, the received power A and the received power B can hardly be adjusted even if the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A is reduced to 1%. .

以上のことから、静電容量C1及びC2をともに比較的大きな値に設定すると、リップルノイズは低減されるが、デューティ比で調整可能な受電電力のダイナミックレンジが狭くなることが分かった。   From the above, it was found that when both the capacitances C1 and C2 are set to relatively large values, the ripple noise is reduced, but the dynamic range of the received power that can be adjusted by the duty ratio is narrowed.

ここで、静電容量C1及びC2をともに比較的大きな値に設定した場合に、デューティ比を低下させても、受電電力が減らない理由の一つは、次のように考えることができる。   Here, when both the capacitances C1 and C2 are set to relatively large values, one of the reasons why the received power does not decrease even when the duty ratio is lowered can be considered as follows.

比較用の受電器A、Bは、図4は、実施の形態の受電器100からインダクタ145を取り除いた構成を有するため、デューティ比が小さく、スイッチ130がオンになる期間が短い動作状態において、平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142に瞬時的に電荷が移動する。キャパシタ同士は、比較的大きな電力でも、瞬間的に電送することが可能だからである。   4 has a configuration in which the inductor 145 is removed from the power receiver 100 of the embodiment in FIG. 4, the duty ratio is small, and in an operation state in which the period during which the switch 130 is on is short. Charges instantaneously move from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142. This is because the capacitors can instantaneously transmit even a relatively large electric power.

このような場合には、スイッチ130がオンになる期間を短くしても、スイッチ130がオンの間に平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142に瞬時的に電荷が移動するため、デューティ比で受電電力を調整できなくなる。   In such a case, even if the period during which the switch 130 is turned on is shortened, the charge instantaneously moves from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142 while the switch 130 is on. It becomes impossible to adjust.

以上のような理由から、実施の形態の受電器100では、平滑キャパシタ141と平滑キャパシタ142との間の高電位側の線路125Aに、スイッチ130と直列にインダクタ145を挿入している。インダクタ145の逆起電力により、平滑キャパシタ141から平滑キャパシタ142への電荷の瞬時的な移動を抑制するためである。   For the above reasons, in the power receiver 100 of the embodiment, the inductor 145 is inserted in series with the switch 130 in the high-potential line 125A between the smoothing capacitor 141 and the smoothing capacitor 142. This is because instantaneous movement of charges from the smoothing capacitor 141 to the smoothing capacitor 142 is suppressed by the back electromotive force of the inductor 145.

図11は、実施の形態の受電器100A及び100Bを用いたシミュレーション結果を示す図である。図11には、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を変更して得た9つのシミュレーション結果を示す。各シミュレーション結果は、比較例の受電器A及びBを用いたシミュレーション結果(図8及び9参照)と同様である。横軸(時間軸)のレンジは、0ミリ秒〜0.5ミリ秒である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers 100A and 100B according to the embodiment. FIG. 11 shows nine simulation results obtained by changing the capacitances of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B. Each simulation result is the same as the simulation result (see FIGS. 8 and 9) using the power receivers A and B of the comparative example. The range of the horizontal axis (time axis) is 0 milliseconds to 0.5 milliseconds.

また、ここでは、受電器100A及び100Bのキャパシタ141A及び141Bの静電容量をC1、受電器100A及び100Bのキャパシタ142A及び142Bの静電容量をC2と記す。静電容量C1、C2として、1μF、10μF、100μFの3つの値を用いて、9種類のシミュレーション結果を得た。   Here, the capacitances of the capacitors 141A and 141B of the power receivers 100A and 100B are denoted by C1, and the capacitances of the capacitors 142A and 142B of the power receivers 100A and 100B are denoted by C2. Nine types of simulation results were obtained using three values of 1 μF, 10 μF, and 100 μF as the capacitances C1 and C2.

また、インダクタ145のインダクタンスは、0.47μHに設定した。   The inductance of the inductor 145 was set to 0.47 μH.

シミュレーションは、受電器100Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を1%、受電器100Bのスイッチ130BのPWM駆動パターンのデューティ比を100%に設定して行った。なお、スイッチング周波数は、一例として、100kHzである。   The simulation was performed by setting the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A of the power receiver 100A to 1% and the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130B of the power receiver 100B to 100%. The switching frequency is 100 kHz as an example.

図11に示すように、静電容量C1、C2の値がともに1μFの場合において、受電電力Aにはリップルノイズが生じておらず、送電電力と受電電力Bにも揺らぎは発生していない。この傾向は、静電容量C1、C2の値を10μF、100μFに増大させても同様であった。なお、9つのシミュレーション結果のすべてにおいて、受電効率の比η/ηは、略0であった。As shown in FIG. 11, when both the values of the capacitances C1 and C2 are 1 μF, no ripple noise occurs in the received power A, and no fluctuation occurs in the transmitted power and the received power B. This tendency was the same even when the values of the capacitances C1 and C2 were increased to 10 μF and 100 μF. In all nine simulation results, the power reception efficiency ratio η A / η B was substantially zero.

このことから、インダクタ145を挿入することにより、デューティ比を1%に低減した場合に、受電電力Aを略0にできることが分かった。   From this, it was found that by inserting the inductor 145, the received power A can be made substantially zero when the duty ratio is reduced to 1%.

図12は、実施の形態の受電器100A及び100Bを用いたシミュレーション結果を示す図である。図12には、受電器100Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を50%に設定した場合のシミュレーション結果を示す。図12に示すシミュレーション結果は、受電器100Aのスイッチ130AのPWM駆動パターンのデューティ比を50%に設定したこと以外は、図11に示すシミュレーション結果と同様である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a simulation result using the power receivers 100A and 100B according to the embodiment. FIG. 12 shows a simulation result when the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A of the power receiver 100A is set to 50%. The simulation result shown in FIG. 12 is the same as the simulation result shown in FIG. 11 except that the duty ratio of the PWM drive pattern of the switch 130A of the power receiver 100A is set to 50%.

図12に示すように、静電容量C1、C2の値がともに100μFの場合と、静電容量C1、C2の値がそれぞれ10μF、100μFの場合とにおいて、受電電力Aにリップルノイズが発生しておらず、かつ、送電電力と受電電力Bとに揺らぎが生じていない良好な結果が得られた。   As shown in FIG. 12, ripple noise occurs in the received power A when the values of the capacitances C1 and C2 are both 100 μF and when the values of the capacitances C1 and C2 are 10 μF and 100 μF, respectively. In addition, good results were obtained in which there was no fluctuation between the transmitted power and the received power B.

静電容量C2の値が1μF又は10μFの場合には、受電電力Aに顕著なリップルノイズが発生しているため、受電器100Aで直流電力を受電することはできない。また、静電容量C1、C2の値がそれぞれ1μF、100μFの場合には、受電電力Aのリップルノイズは抑えられているが、送電電力と受電電力Bにノイズが発生した。   When the value of the capacitance C2 is 1 μF or 10 μF, significant ripple noise is generated in the received power A, and thus the power receiver 100A cannot receive DC power. Further, when the values of the capacitances C1 and C2 are 1 μF and 100 μF, respectively, the ripple noise of the received power A is suppressed, but noise is generated in the transmitted power and the received power B.

デューティ比を50%に設定した図12のシミュレーション結果は、デューティ比を1%に設定した図11のシミュレーション結果に比べると、静電容量C1、C2の値が小さい場合にリップルノイズの影響が見られたが、静電容量C1、C2の値がともに100μFの場合と、静電容量C1、C2の値がそれぞれ10μF、100μFの場合とにおいて、良好な結果が得られた。   The simulation result of FIG. 12 with the duty ratio set to 50% shows the effect of ripple noise when the values of the capacitances C1 and C2 are small compared to the simulation result of FIG. 11 with the duty ratio set to 1%. However, good results were obtained when both the values of the capacitances C1 and C2 were 100 μF and when the values of the capacitances C1 and C2 were 10 μF and 100 μF, respectively.

以上より、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を100μF程度の比較的大きな値に設定し、かつ、インダクタ145を挿入することにより、リップルノイズの発生を抑制しつつ、受電器100Aと100Bでデューティ比に応じて受電電力を調整できるようになることが分かった。すなわち、リップルノイズの発生を抑制と、ダイナミックレンジの確保との両立を実現できることが分かった。   As described above, the electrostatic capacity of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B is set to a relatively large value of about 100 μF, and the inductor 145 is inserted, thereby suppressing the generation of ripple noise and the power receiver 100A. It was found that the received power can be adjusted according to the duty ratio at 100B. That is, it has been found that it is possible to achieve both suppression of ripple noise and securing of a dynamic range.

図13は、PWM駆動パターンのデューティ比と、受電器100A及び100Bの受電電力量との関係を示す図である。ここでは、受電器100Aの平滑用キャパシタ141A及び142Aと、受電器100Bの平滑用キャパシタ141B及び142Bとの静電容量を100μFに設定した場合において、デューティ比を変えることによって受電電力量を調整する場合について説明する。   FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the PWM drive pattern and the amount of power received by the power receivers 100A and 100B. Here, when the capacitances of the smoothing capacitors 141A and 142A of the power receiver 100A and the smoothing capacitors 141B and 142B of the power receiver 100B are set to 100 μF, the received power amount is adjusted by changing the duty ratio. The case will be described.

また、ここでは、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態において、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比(duty A)を100%から低下させる場合について説明する。   Further, here, in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B is fixed to 100%, the duty ratio (duty A) of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A is set to 100. The case of lowering from% will be described.

図13において、横軸は、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を表す。また、縦軸は、受電器100A及び100Bの受電効率η、η、受電効率の和η、受電効率の比η/ηをそれぞれ百分率で示す。In FIG. 13, the horizontal axis represents the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A. The vertical axis indicates the power receiving efficiency η A and η B of the power receivers 100A and 100B, the sum η of the power receiving efficiency, and the ratio η A / η B of the power receiving efficiency in percentage.

図13に示すシミュレーション結果は、スイッチ130A及び130Bのスイッチングを開始してから2ミリ秒が経過するまで計算したものである。   The simulation results shown in FIG. 13 are calculated until 2 milliseconds have elapsed since the start of switching of the switches 130A and 130B.

受電器100A、Bのスイッチ130A、130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比がともに100%のときは、受電器100A及び100Bの受電効率η、ηは、ともに約30%である。また、このとき、受電効率の和ηは、約60%であり、受電効率の比η/ηは、1(100%)である。When the duty ratios of the PWM drive patterns that drive the switches 130A and 130B of the power receivers 100A and B are both 100%, the power receiving efficiencies η A and η B of the power receivers 100A and 100B are both about 30%. At this time, the sum η of the power reception efficiency is about 60%, and the ratio η A / η B of the power reception efficiency is 1 (100%).

受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から1%まで低下すると、受電器100Aの受電効率ηは、約0%まで低下し、受電器100Bの受電効率ηは、約45%まで増大する。If the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A is decreased from 100% to 1% with the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B fixed at 100%, The power receiving efficiency η A of the electric device 100A is reduced to about 0%, and the power receiving efficiency η B of the electric power receiver 100B is increased to about 45%.

また、このとき、受電器100A及び100Bの受電効率の和ηは、約45%になり、受電効率の比η/ηは、約0(約0%)である。At this time, the sum η of the power reception efficiency of the power receivers 100A and 100B is about 45%, and the ratio η A / η B of the power reception efficiency is about 0 (about 0%).

このように、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させて行くと、受電器100Aの受電効率ηが低下し、受電器100Bの受電効率ηが増大する。In this way, with the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B fixed to 100%, the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A is decreased from 100%. When it goes, the power receiving efficiency η A of the power receiver 100A decreases, and the power receiving efficiency η B of the power receiver 100B increases.

これは、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%から低下させた場合も同様である。   This is a case where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B is lowered from 100% in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A is fixed to 100%. Is the same.

従って、受電器100A又はBのスイッチ130A又は130Bのいずれか一方を駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を調整すれば、受電器100A及び100Bの受電効率η、ηを調整することができる。受電効率η、ηを調整することができることは、受電電力を調整できることである。Therefore, if the duty ratio of the PWM drive pattern for driving either one of the switches 130A or 130B of the power receiver 100A or B is adjusted, the power receiving efficiencies η A and η B of the power receivers 100A and 100B can be adjusted. The ability to adjust the power receiving efficiencies η A and η B is that the received power can be adjusted.

以上のように、スイッチ130A又は130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を変化させると、受電器100A及び100Bの二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率η、ηが変わる。As described above, when the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A or 130B is changed, the power receiving efficiencies η A and η B of the secondary resonance coils 110A and 110B of the power receivers 100A and 100B are changed.

従って、受電器100A及び100Bのスイッチ130A及び130BのPWM駆動パターンのうちのいずれか一方のPWM駆動パターンのデューティ比を基準のデューティ比から変更すれば、受電器100A及び100Bが電力を分配する比率を変化させることができる。基準のデューティ比は、例えば、100%である。   Therefore, if the duty ratio of one of the PWM drive patterns of the switches 130A and 130B of the power receivers 100A and 100B is changed from the reference duty ratio, the ratio at which the power receivers 100A and 100B distribute power Can be changed. The reference duty ratio is 100%, for example.

キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を100μF程度の比較的大きな値に設定し、かつ、インダクタ145を挿入することにより、リップルノイズの発生を抑制しつつ、受電器100Aと100Bでデューティ比に応じて受電電力を調整できるようになることが分かった。   By setting the capacitances of the capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B to a relatively large value of about 100 μF and inserting the inductor 145, the power receivers 100A and 100B are duty-controlled while suppressing the occurrence of ripple noise. It was found that the received power can be adjusted according to the ratio.

このため、実施の形態では、受電器100A及び100Bのスイッチ130A及び130BのPWM駆動パターンのうちのいずれか一方のPWM駆動パターンのデューティ比を基準のデューティ比から変更する。基準のデューティ比は、例えば、100%であり、この場合には、いずれかのデューティ比を100%未満の適切な値に設定する。   For this reason, in the embodiment, the duty ratio of one of the PWM drive patterns of the switches 130A and 130B of the power receivers 100A and 100B is changed from the reference duty ratio. The reference duty ratio is, for example, 100%. In this case, one of the duty ratios is set to an appropriate value less than 100%.

この際に、スイッチ130A及び130BのどちらのPWM駆動パターンのデューティ比を基準のデューティ比から変更するかは、次のように判定する。なお、ここで説明するデューティ比の設定の仕方は一例であり、スイッチ130A及び130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比の設定の仕方は、以下で説明する手法以外の手法であってもよい。   At this time, which of the PWM drive patterns of the switches 130A and 130B is to be changed from the reference duty ratio is determined as follows. The method for setting the duty ratio described here is an example, and the method for setting the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switches 130A and 130B may be a method other than the method described below.

まず、バッテリ220Aの定格出力を二次側共振コイル110Aの受電効率で除算して得る第1の値と、バッテリ220Bの定格出力を二次側共振コイル110Bの受電効率で除算して得る第2の値とを求める。   First, a first value obtained by dividing the rated output of the battery 220A by the power reception efficiency of the secondary side resonance coil 110A, and a second value obtained by dividing the rated output of the battery 220B by the power reception efficiency of the secondary side resonance coil 110B. Find the value of.

そして、第1の値と第2の値とのうち、いずれか小さい方の受電器(100A又は100B)に対応するPWM駆動パターンのデューティ比をデューティ比を100%未満の適切な値に設定する。   The duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the smaller one of the first value and the second value (100A or 100B) is set to an appropriate value with a duty ratio of less than 100%. .

定格出力を受電効率で除算して得る値は、送電器10が受電器(100A又は100B)に送電する電力量(必要送電量)を表す。必要送電量とは、受電器(100A又は100B)が余剰電力も不足電力も生じることなく受電できるように、送電器10から送電する電力量である。   The value obtained by dividing the rated output by the power receiving efficiency represents the amount of power (necessary power transmission) that the power transmitter 10 transmits to the power receiver (100A or 100B). The required power transmission amount is the amount of power transmitted from the power transmitter 10 so that the power receiver (100A or 100B) can receive power without generating surplus power or insufficient power.

従って、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量を絞れば、必要送電量が大きい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量を増やすことができる。この結果、受電器100A及び100Bへの電力供給量のバランスを改善することができる。   Therefore, if the power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount is reduced, the power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the larger necessary power transmission amount can be increased. As a result, the balance of the amount of power supplied to the power receivers 100A and 100B can be improved.

図13から分かるように、いずれか一方の受電器(100A又は100B)のデューティ比を低減すると、その受電器(100A又は100B)の受電電力量が低下する。また、いずれか他方の受電器(100A又は100B)は、デューティ比が固定された状態で、受電電力量が増大する。   As can be seen from FIG. 13, when the duty ratio of any one of the power receivers (100A or 100B) is reduced, the amount of power received by the power receiver (100A or 100B) decreases. Further, the power reception amount of the other power receiver (100A or 100B) is increased in a state where the duty ratio is fixed.

このため、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)に対応するPWM駆動パターンのデューティ比を低減すれば、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量が絞られ、必要送電量が大きい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量を増やすことができる。   For this reason, if the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount is reduced, the power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount. The power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the larger required power transmission amount can be increased.

このようにして、受電器100A及び100Bへの電力供給量のバランスを改善すればよい。なお、具体的なデューティ比の設定方法については後述する。   In this way, the balance of the amount of power supplied to the power receivers 100A and 100B may be improved. A specific duty ratio setting method will be described later.

また、この際に、PWM駆動パターンの周波数は、磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数以下の周波数に設定する。より好ましくは、PWM駆動パターンの周波数は、磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数未満の周波数に設定する。例えば、磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数よりも1桁又は2桁程度低い周波数にPWM駆動パターンの周波数を設定すればよい。   At this time, the frequency of the PWM drive pattern is set to a frequency equal to or lower than the frequency of AC power transmitted by magnetic field resonance. More preferably, the frequency of the PWM drive pattern is set to a frequency lower than the frequency of AC power transmitted by magnetic field resonance. For example, the frequency of the PWM drive pattern may be set to a frequency that is one or two digits lower than the frequency of the AC power transmitted by magnetic field resonance.

これは、PWM駆動パターンの周波数が磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数よりも高いと、全波整流された電力の1周期の途中でスイッチ130A又は130Bのオン/オフが切り替えられることになり、電力量の調整を適切に行うことができなくなるおそれがあるからである。   This is because if the frequency of the PWM drive pattern is higher than the frequency of AC power transmitted by magnetic resonance, the switch 130A or 130B is turned on / off in the middle of one cycle of the full-wave rectified power. This is because the electric energy may not be adjusted properly.

従って、PWM駆動パターンの周波数は、磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数以下の周波数に設定することが必要である。また、その際に、PWM駆動パターンの周波数を磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数よりも1桁又は2桁程度低い周波数に設定すれば、電力量の調整をより適切に行うことができる。   Therefore, it is necessary to set the frequency of the PWM drive pattern to a frequency equal to or lower than the frequency of the AC power transmitted by magnetic field resonance. At this time, if the frequency of the PWM drive pattern is set to a frequency that is one or two digits lower than the frequency of the AC power transmitted by magnetic resonance, the amount of power can be adjusted more appropriately.

例えば、磁界共鳴で伝送される交流電力の周波数が6.78MHzである場合に、PWM駆動パターンの周波数を100kHz〜数百kHz程度に設定すればよい。   For example, when the frequency of AC power transmitted by magnetic field resonance is 6.78 MHz, the frequency of the PWM drive pattern may be set to about 100 kHz to several hundred kHz.

ここで、図14を用いて、PWM駆動パターンのデューティ比と受電電力との関係について説明する。   Here, the relationship between the duty ratio of the PWM drive pattern and the received power will be described with reference to FIG.

図14は、受電器100におけるPWM駆動パターンのデューティ比と受電電力との関係を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of the PWM drive pattern in the power receiver 100 and the received power.

図14には、受電器100の二次側共振コイル110、整流回路120、平滑キャパシタ141、スイッチ130を簡略化して示すとともに、電力波形(1)、(2)、(3)を示す。   In FIG. 14, the secondary side resonance coil 110, the rectifier circuit 120, the smoothing capacitor 141, and the switch 130 of the power receiver 100 are shown in a simplified manner, and power waveforms (1), (2), and (3) are shown.

電力波形(1)は、二次側共振コイル110と整流回路120との間で得られる電力の波形を示す。電力波形(2)は、整流回路120で全波整流された電力の波形を示す。電力波形(3)は、平滑キャパシタ141で平滑化された電力の波形を示す。   A power waveform (1) indicates a waveform of power obtained between the secondary side resonance coil 110 and the rectifier circuit 120. The power waveform (2) shows a waveform of power that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 120. A power waveform (3) indicates a waveform of power smoothed by the smoothing capacitor 141.

ここで、スイッチ130の入力側と出力側とにおける電力波形は略等しいため、電力波形(3)は、スイッチ130の出力側(スイッチ130の右側)で得られる電力波形でもある。   Here, since the power waveforms on the input side and the output side of the switch 130 are substantially equal, the power waveform (3) is also a power waveform obtained on the output side of the switch 130 (the right side of the switch 130).

なお、ここでは、交流電源1が出力する交流電圧の周波数が6.78MHzであり、一次側共振コイル12と二次側共振コイル21の共振周波数が6.78MHzであることとする。また、PWM駆動パターンのPWMパルスの周波数が300kHzであり、デューティ比が50%であることとする。   Here, the frequency of the AC voltage output from the AC power supply 1 is 6.78 MHz, and the resonance frequency of the primary side resonance coil 12 and the secondary side resonance coil 21 is 6.78 MHz. The frequency of the PWM pulse of the PWM drive pattern is 300 kHz, and the duty ratio is 50%.

受電器100は、実際には図4に示すように、二次側共振コイル110とバッテリ220との間でループを形成する回路構成を有する。   The power receiver 100 actually has a circuit configuration that forms a loop between the secondary side resonance coil 110 and the battery 220, as shown in FIG.

このため、スイッチ130がオンの間はループ回路に電流が流れるが、スイッチ130がオフの間はループ回路に電流は流れない。   Therefore, a current flows through the loop circuit while the switch 130 is on, but no current flows through the loop circuit while the switch 130 is off.

電力波形(1)は、二次側共振コイル110から整流回路120に供給される交流電力が、スイッチ130のオン/オフに合わせて断続的に流れる波形になる。   The power waveform (1) is a waveform in which AC power supplied from the secondary resonance coil 110 to the rectifier circuit 120 flows intermittently according to the on / off state of the switch 130.

電力波形(2)は、整流回路120で全波整流された電力が、スイッチ130のオン/オフに合わせて断続的に流れる波形になる。   The power waveform (2) is a waveform in which the power that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 120 flows intermittently according to the on / off state of the switch 130.

電力波形(3)は、整流回路120から平滑キャパシタ141に供給される電力が平滑化された直流電力になる。電力波形(3)の電圧値は、デューティ比が増大すると高くなり、デューティ比が減少すると低くなる。   The power waveform (3) is DC power obtained by smoothing the power supplied from the rectifier circuit 120 to the smoothing capacitor 141. The voltage value of the power waveform (3) increases as the duty ratio increases and decreases as the duty ratio decreases.

以上のように、駆動パターンのデューティ比を調整することにより、平滑キャパシタ141から出力される直流電力の電圧値を調整することができる。   As described above, the voltage value of the DC power output from the smoothing capacitor 141 can be adjusted by adjusting the duty ratio of the drive pattern.

次に、ディーティの設定方法について説明する。   Next, the duty setting method will be described.

磁界共鳴型の電力伝送を行う場合に、PWM駆動パターンのデューティ比を変更すると、デューティ比の変更度合に対して受電効率の変更度合は線形的には変化しない。   If the duty ratio of the PWM drive pattern is changed when performing magnetic field resonance type power transmission, the degree of change in power reception efficiency does not change linearly with respect to the degree of change in duty ratio.

例えば、受電器100A及び100Bに対応するPWM駆動パターンのデューティ比が100%の場合に、二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率が、それぞれ40%であるとする。   For example, when the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receivers 100A and 100B is 100%, the power receiving efficiency of the secondary side resonance coils 110A and 110B is 40%, respectively.

この場合に、受電器100Aに対応するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に保持した状態で、受電器100Bに対応するPWM駆動パターンのデューティ比を71%に低減すると、二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率は、それぞれ、50%及び25%になる。   In this case, when the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver 100B is reduced to 71% in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver 100A is held at 100%, the secondary side resonance coil 110A. And the power receiving efficiency of 110B are 50% and 25%, respectively.

このように、PWM駆動パターンのデューティ比の変化度合と、受電効率の変更度合とは非線形的な関係にあるため、デューティ比と受電効率とを対応させたテーブルデータを作成しておき、所望の受電効率を得るためのデューティ比を選択するようにすればよい。   As described above, since the degree of change in the duty ratio of the PWM drive pattern and the degree of change in power reception efficiency are in a non-linear relationship, table data in which the duty ratio and power reception efficiency are associated with each other is created in advance. A duty ratio for obtaining power reception efficiency may be selected.

次に、図15を用いて、送電器10が受電器100A及び100Bから受電効率と定格出力を表すデータを入手する方法について説明する。   Next, a method in which the power transmitter 10 obtains data representing the power reception efficiency and the rated output from the power receivers 100A and 100B will be described using FIG.

図15は、送電器10と受電器100A及び100Bとがデューティ比を設定するために実行する処理を示すタスク図である。このタスクは、制御部15、150A、及び150B(図5参照)によって実行される。   FIG. 15 is a task diagram showing processing executed by the power transmitter 10 and the power receivers 100A and 100B to set the duty ratio. This task is executed by the control units 15, 150A, and 150B (see FIG. 5).

まず、受電器100Aは、受電電力を表すデータを送電器10に送信する(ステップS1A)。同様に、受電器100Bは、受電電力を表すデータを送電器10に送信する(ステップS1B)。これにより、送電器10は、受電器100A及び100Bから受電電力を表すデータを受信する(ステップS1)。   First, the power receiver 100A transmits data representing the received power to the power transmitter 10 (step S1A). Similarly, the power receiver 100B transmits data representing the received power to the power transmitter 10 (step S1B). Thereby, the power transmitter 10 receives data representing the received power from the power receivers 100A and 100B (step S1).

受電電力を表すデータの送信は、例えば、送電器10からのリクエストに応じて、制御部150A及び150Bがアンテナ170A及び170Bを介して行うようにすればよい。また、受電電力を表すデータには、受電器100A及び100Bを識別する識別子を含ませればよい。   Transmission of data representing received power may be performed by the control units 150A and 150B via the antennas 170A and 170B in response to a request from the power transmitter 10, for example. The data representing the received power may include an identifier for identifying the power receivers 100A and 100B.

受電電力を表すデータは、次のようにして取得すればよい。まず、送電器10から受電器100Bにデューティ比を0%に設定する信号を無線通信で送信するとともに、送電器10から受電器100Aにデューティ比を100%に設定する信号を無線通信で送信する。   What is necessary is just to acquire the data showing received electric power as follows. First, a signal for setting the duty ratio to 0% is transmitted from the power transmitter 10 to the power receiver 100B by wireless communication, and a signal for setting the duty ratio to 100% is transmitted from the power transmitter 10 to the power receiver 100A by wireless communication. .

そして、送電器10から磁界共鳴で所定の電力を受電器100Aに送電し、受電器100Aで電力を受電する。このとき、受電器100Aで受信した電力量を表す信号を送電器10に送電すれば、送電器10で受電器100Aの受電効率を測定することができる。なお、このとき、受電器100Aは、デューティ比が0%であることによってオフの状態(非動作状態)になる。   Then, predetermined power is transmitted from the power transmitter 10 to the power receiver 100A by magnetic field resonance, and the power is received by the power receiver 100A. At this time, if a signal representing the amount of power received by the power receiver 100A is transmitted to the power transmitter 10, the power reception efficiency of the power receiver 100A can be measured by the power transmitter 10. At this time, the power receiver 100A is turned off (non-operating state) when the duty ratio is 0%.

また、受電器100Bの受電効率を測定するには、送電器10から受電器100Aにデューティ比を0%に設定する信号を無線通信で送信するとともに、送電器10から受電器100Bにデューティ比を100%に設定する信号を無線通信で送信する。送電器10から磁界共鳴で所定の電力を受電器100Bに送電し、受電器100Bで受信した電力量を表す信号を送電器10に送電すれば、送電器10で受電器100Bの受電効率を測定することができる。   In order to measure the power receiving efficiency of the power receiver 100B, a signal for setting the duty ratio to 0% is transmitted from the power transmitter 10 to the power receiver 100A by wireless communication, and the duty ratio is set from the power transmitter 10 to the power receiver 100B. A signal set to 100% is transmitted by wireless communication. If power is transmitted from the power transmitter 10 to the power receiver 100B by magnetic resonance and a signal representing the amount of power received by the power receiver 100B is transmitted to the power transmitter 10, the power receiving efficiency of the power receiver 100B is measured by the power transmitter 10. can do.

次に、受電器100Aは、定格出力を表すデータを送電器10に送信する(ステップS2A)。同様に、受電器100Bは、定格出力を表すデータを送電器10に送信する(ステップS2B)。これにより、送電器10は、受電器100A及び100Bから定格出力を表すデータを受信する(ステップS2)。   Next, the power receiver 100A transmits data representing the rated output to the power transmitter 10 (step S2A). Similarly, the power receiver 100B transmits data representing the rated output to the power transmitter 10 (step S2B). Thereby, the power transmitter 10 receives data representing the rated output from the power receivers 100A and 100B (step S2).

電子機器200A及び200Bの定格出力を表すデータは、例えば、制御部150A及び150Bの内部メモリに予め格納しておき、受電効率を表すデータを送った後に、制御部150A及び150Bがアンテナ170A及び170Bを介して送電器10に送信するようにしておけばよい。   Data representing the rated output of the electronic devices 200A and 200B is stored in advance in the internal memory of the control units 150A and 150B, for example, and after the data representing the power reception efficiency is sent, the control units 150A and 150B perform the antennas 170A and 170B. It is sufficient to transmit to the power transmitter 10 via.

次に、送電器10は、受電器100Aの受電効率を表すデータ及び定格出力を表すデータと、受電器100Bの受電効率を表すデータ及び定格出力を表すデータとに基づき、受電器100A及び100Bに対応するPWM駆動パターンのデューティ比を演算する(ステップS3)。いずれか一方のデューティ比は、基準のデューティ比(100%)であり、他方のデューティ比は、100%未満の最適化されたデューティ比である。ステップS3の詳細は、図19を用いて後述する。   Next, the power transmitter 10 transmits power to the power receivers 100A and 100B based on data representing the power receiving efficiency of the power receiver 100A, data representing the rated output, data representing the power receiving efficiency of the power receiver 100B, and data representing the rated output. The duty ratio of the corresponding PWM drive pattern is calculated (step S3). One of the duty ratios is a reference duty ratio (100%), and the other duty ratio is an optimized duty ratio of less than 100%. Details of step S3 will be described later with reference to FIG.

次に、送電器10は、デューティ比を表すデータを受電器100A及び100Bに送信する(ステップS4)。そして、受電器100A及び100Bは、デューティ比を受信する(ステップS4A及びS4B)。   Next, the power transmitter 10 transmits data representing the duty ratio to the power receivers 100A and 100B (step S4). Then, the power receivers 100A and 100B receive the duty ratio (steps S4A and S4B).

ここで、送電器10の制御部15は、デューティ比を演算した後に、アンテナ16を介してデューティ比を表すデータを受電器100A及び100Bに送信するように設定されている。   Here, the control unit 15 of the power transmitter 10 is set to transmit data representing the duty ratio to the power receivers 100A and 100B via the antenna 16 after calculating the duty ratio.

受電器100A及び100Bの制御部150A及び150Bは、デューティ比をPWM駆動パターンに設定する(ステップS5A及びS5B)。   Control units 150A and 150B of power receivers 100A and 100B set the duty ratio to a PWM drive pattern (steps S5A and S5B).

送電器10は、送電を開始する(ステップS6)。ステップS6の処理は、例えば、PWM駆動パターンへのデューティ比の設定を制御部150A及び150Bが完了したことを表す通知が送電器10に対してなされたときに実行すればよい。   The power transmitter 10 starts power transmission (step S6). The process of step S6 may be executed when, for example, notification is sent to the power transmitter 10 indicating that the control units 150A and 150B have completed setting the duty ratio to the PWM drive pattern.

ここで、図16及び図17を用いて、受電器100A及び100Bの受電効率を表すデータの取得方法について説明する。   Here, a method for acquiring data representing the power reception efficiency of the power receivers 100A and 100B will be described with reference to FIGS.

図16は、送電装置80と電子機器200A及び200Bの等価回路を示す図である。図16に示す等価回路は、図5に示す送電装置80と電子機器200A及び200Bに対応している。ただし、ここでは、送電装置80は、一次側コイル11を含まず、交流電源1に一次側共振コイル12が直接接続されているものとして説明する。   FIG. 16 is a diagram illustrating an equivalent circuit of the power transmission device 80 and the electronic devices 200A and 200B. The equivalent circuit illustrated in FIG. 16 corresponds to the power transmission device 80 and the electronic devices 200A and 200B illustrated in FIG. However, here, the power transmission device 80 will be described assuming that the primary side coil 11 is not included and the primary side resonance coil 12 is directly connected to the AC power source 1.

図16では、二次側共振コイル110Aは、コイルLRAと抵抗器RRAであり、平滑キャパシタ141A、142AはキャパシタCSA1、CSA2であり、インダクタ145AはインダクタLであり、DC−DCコンバータ210Aとバッテリ220Aは、抵抗器RLAである。In Figure 16, the secondary side resonance coil 110A is a coil L RA and the resistor R RA, smoothing capacitor 141A, 142A is a capacitor C SA1, C SA2, inductor 145A is inductor L A, DC-DC converter 210A and the battery 220A is a resistor R LA.

同様に、二次側共振コイル110Bは、コイルLRBと抵抗器RRBであり、平滑キャパシタ141B、142BはキャパシタCSB1、CSB2であり、インダクタ145BはインダクタLであり、DC−DCコンバータ210Bとバッテリ220Bは、抵抗器RLBである。Similarly, the secondary side resonance coil 110B is a coil L RB and the resistor R RB, smoothing capacitor 141B, 142B are capacitor C SB1, C SB2, inductor 145B is inductor L B, DC-DC converter 210B and the battery 220B is a resistor R LB.

また、送電装置80の共振コイル12は、抵抗器RとコイルLであり、交流電源1は、電源Vと抵抗器Rである。Further, the resonance coil 12 of the power transmission device 80 is a resistor R T and the coil L T, the AC power source 1 is a power supply V S and resistor R S.

送電装置80と電子機器200Aとの相互インダクタンスをMTA、送電装置80と電子機器200Bとの相互インダクタンスをMTB、電子機器200Aと200Bとの相互インダクタンスをMABとする。The mutual inductance between the power transmission device 80 and the electronic device 200A is M TA , the mutual inductance between the power transmission device 80 and the electronic device 200B is M TB , and the mutual inductance between the electronic devices 200A and 200B is M AB .

ここで、相互インダクタンスをMTAと相互インダクタンスをMTBに比べると、相互インダクタンスをMABは無視できるほど小さいので、ここでは、相互インダクタンスをMTAと相互インダクタンスをMTBについて検討する。Here, when comparing the mutual inductance M TA and mutual inductance M TB, since the mutual inductance M AB enough negligible small, here, a mutual inductance M TA and mutual inductance discuss M TB.

相互インダクタンスをMTAは、送電装置80と、電子機器200Aの受電器100Aとの受電効率によって決まる。受電効率は、送電装置80に対する受電器100Aの位置(距離)と姿勢(角度)によって決まるからである。同様に、相互インダクタンスをMTBは、送電装置80と、電子機器200Bの受電器100Bとの受電効率によって決まる。The mutual inductance MTA is determined by the power reception efficiency between the power transmission device 80 and the power receiver 100A of the electronic device 200A. This is because the power reception efficiency is determined by the position (distance) and posture (angle) of the power receiver 100A with respect to the power transmission device 80. Similarly, the mutual inductance M TB is determined by the power reception efficiency between the power transmission device 80 and the power receiver 100B of the electronic device 200B.

受電器100Aの受電効率は、受電器100Bをオフにした状態で、送電器10から受電器100Aに電力を送電し、受電器100Aが受電した電力量を計測することによって求めることができる。同様に、受電器100Bの受電効率は、受電器100Aをオフにした状態で、送電器10から受電器100Bに電力を送電し、受電器100Bが受電した電力量を計測することによって求めることができる。   The power receiving efficiency of the power receiver 100A can be obtained by transmitting power from the power transmitter 10 to the power receiver 100A with the power receiver 100B turned off and measuring the amount of power received by the power receiver 100A. Similarly, the power receiving efficiency of the power receiver 100B can be obtained by transmitting power from the power transmitter 10 to the power receiver 100B with the power receiver 100A turned off, and measuring the amount of power received by the power receiver 100B. it can.

従って、受電器100Aと100Bの単独での受電効率を求めれば、相互インダクタンスをMTAと、相互インダクタンスをMTBを求めることができる。Therefore, by obtaining alone power receiving efficiency of the power receiving device 100A and 100B, the mutual inductance and M TA, mutual inductance can be calculated M TB.

実施の形態では、受電器100A及び100Bの二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率の比を変えるために、スイッチ130A又は130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を変化させる。   In the embodiment, the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A or 130B is changed in order to change the ratio of the power reception efficiency of the secondary resonance coils 110A and 110B of the power receivers 100A and 100B.

このため、相互インダクタンスをMTAと相互インダクタンスをMTBとの関係に対して、デューティ比を関連付けたテーブルデータを予め用意しておき、このようなテーブルデータを用いて、PWM駆動パターンのデューティ比を調整する。For this reason, table data in which the duty ratio is associated with the relationship between the mutual inductance M TA and the mutual inductance M TB is prepared in advance, and the duty ratio of the PWM drive pattern is prepared using such table data. Adjust.

図17は、相互インダクタンスをMTAと相互インダクタンスをMTBとの関係に対して、デューティ比を関連付けたテーブルデータを示す図である。Figure 17 is a mutual inductance of M TA and mutual inductance with respect to the relationship between the M TB, is a diagram showing a table data associating the duty ratio.

図17の(A)は、スイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、スイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を調整するためのテーブルデータである。   FIG. 17A shows table data for adjusting the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B is fixed to 100%.

相互インダクタンスMTA1、MTA2、MTA3・・・は、実際には、具体的な相互インダクタンスMTAの値をとる。同様に、相互インダクタンスMTB1、MTB2、MTB3・・・は、実際には、具体的な相互インダクタンスMTBの値をとる。デューティ比duty1A、duty2A、duty3A、・・・、duty11A、duty12A、duty13A、・・・は、具体的には、実験的に求められた具体的なデューティ比の値をとる。The mutual inductances M TA 1, M TA 2, M TA 3... Actually take a specific value of the mutual inductance M TA . Similarly, the mutual inductances M TB 1, M TB 2, M TB 3... Actually take a specific value of the mutual inductance M TB . The duty ratios duty1A, duty2A, duty3A,..., Duty11A, duty12A, duty13A,... Take values of specific duty ratios obtained experimentally.

図17の(B)は、スイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に固定した状態で、スイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を調整するためのテーブルデータである。   FIG. 17B is table data for adjusting the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B in a state where the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A is fixed to 100%.

相互インダクタンスMTA1、MTA2、MTA3・・・と、相互インダクタンスMTB1、MTB2、MTB3・・・は、図17の(A)と同様である。デューティ比duty1B、duty2B、duty3B、・・・、duty11B、duty12B、duty13B、・・・は、具体的には、実験的に求められた具体的なデューティ比の値をとる。The mutual inductances M TA 1, M TA 2, M TA 3... And the mutual inductances M TB 1, M TB 2, M TB 3... Are the same as those in FIG. The duty ratios duty1B, duty2B, duty3B,..., Duty11B, duty12B, duty13B,... Take values of specific duty ratios obtained experimentally.

図17の(A)及び(B)に示すテーブルデータは、受電器100Aと100Bの送電器10に対する位置及び姿勢を様々に変えた状態で、相互インダクタンスをMTAとMTBを計測しつつ、デューティ比の最適化を図ることによって作成することができる。The table data shown in FIGS. 17A and 17B are obtained by measuring the mutual inductances M TA and M TB with various positions and postures of the power receivers 100A and 100B with respect to the power transmitter 10. It can be created by optimizing the duty ratio.

図18は、相互インダクタンスをMTA、MTBと、受電効率とを関連付けたテーブルデータである。図18の(A)は、相互インダクタンスをMTAと、受電器100Aの受電効率とを関連付けたテーブルデータであり、図18の(B)は、相互インダクタンスをMTBと、受電器100Bの受電効率とを関連付けたテーブルデータである。FIG. 18 is table data in which mutual inductances are associated with M TA and M TB and power reception efficiency. (A) of FIG. 18, the mutual inductance M TA, a table data that associates a power receiving efficiency of the power receiving device 100A, (B) in FIG. 18, the mutual inductance and M TB, receiving the power receiver 100B It is table data that associates efficiency.

相互インダクタンスをMTA、MTBは、それぞれ、送電装置80と、受電器100A、100Bとの受電効率E、Eによって決まる。The mutual inductances M TA and M TB are determined by power receiving efficiencies E A and E B of the power transmitting device 80 and the power receivers 100A and 100B, respectively.

図18の(A)では、相互インダクタンスをMTA1、MTA2、・・・と、受電器100Aの受電効率E1、E2、・・・とが関連付けられている。また、図18の(B)では、相互インダクタンスをMTB1、MTB2、・・・と、受電器100Bの受電効率E1、E2、・・・とが関連付けられている。In FIG. 18A, mutual inductances M TA 1, M TA 2,... Are associated with power receiving efficiencies E A 1, E A 2,. In FIG. 18B, the mutual inductances M TB 1, M TB 2,... Are associated with the power receiving efficiencies E B 1, E B 2,.

予め実験等で受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBと、受電効率とを測定しておき、図18の(A)、(B)に示すようなテーブルデータを作成しておけば、受電器100A、100Bの受電効率から、受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBを求めることができる。あるいはSimulationにより求めても良い。Measure the mutual inductance of the power receivers 100A and 100B in advance through experiments such as M TA and M TB and power reception efficiency, and create table data as shown in FIGS. 18A and 18B. For example, the mutual inductances M TA and M TB of the power receivers 100A and 100B can be obtained from the power reception efficiency of the power receivers 100A and 100B. Or you may obtain | require by Simulation.

次に、図19を用いて、デューティ比の設定方法について説明する。   Next, a method for setting the duty ratio will be described with reference to FIG.

図19は、実施の形態の送電器10が受電器100A又は100Bのデューティ比を設定する方法を示すフローチャートである。このフローは、送電器10の制御部15によって実行される処理を表し、図15のステップS3の処理内容の詳細を示すものである。   FIG. 19 is a flowchart illustrating a method in which the power transmitter 10 according to the embodiment sets the duty ratio of the power receiver 100A or 100B. This flow represents processing executed by the control unit 15 of the power transmitter 10, and shows details of the processing content of step S3 in FIG.

制御部15は、受電器100A及び100Bから受電電力を表す信号を受信して受電効率を求め、受電器100A及び100Bから定格出力を表す信号を受信してステップS3に進行すると、図19に示す処理を開始する。   When the control unit 15 receives the signal representing the received power from the power receivers 100A and 100B to obtain the power reception efficiency, receives the signal representing the rated output from the power receivers 100A and 100B, and proceeds to step S3, it shows in FIG. Start processing.

制御部15は、バッテリ220Aの定格出力を二次側共振コイル110Aの受電効率で除算して得る第1の値と、バッテリ220Bの定格出力を二次側共振コイル110Bの受電効率で除算して得る第2の値とを求め、第1の値が第2の値よりも大きいか否かを判定する(ステップS31)。   The control unit 15 divides the rated output of the battery 220A by the power receiving efficiency of the secondary side resonance coil 110A and the first value obtained by dividing the rated output of the battery 220A by the power reception efficiency of the secondary side resonance coil 110B. A second value to be obtained is obtained, and it is determined whether or not the first value is larger than the second value (step S31).

制御部15は、第1の値が第2の値よりも大きい(S31:YES)と判定すると、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に設定する(ステップS32A)。   When determining that the first value is larger than the second value (S31: YES), the controller 15 sets the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A to 100% (step S32A). ).

次いで、制御部15は、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を設定する(ステップS32A)。具体的には、制御部15は、図18の(A)及び(B)に示すテーブルデータに基づき、それぞれ、受電器100A、100Bの受電効率E、Eから受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBを求める。そして、制御部15は、図17の(B)に示すテーブルデータから、受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBに基づいて、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を求める。Next, the control unit 15 sets the duty ratio of the PWM drive pattern that drives the switch 130B of the power receiver 100B (step S32A). Specifically, based on the table data shown in FIGS. 18A and 18B, the control unit 15 reciprocally receives the power receiving efficiencies E A and E B of the power receiving devices 100A and 100B from the power receiving devices 100A and 100B. The inductance is determined as M TA and M TB . Then, the control unit 15, the table data shown in (B) of FIG. 17, the power receiving device 100A, the mutual inductance of the 100B based on the M TA, M TB, the PWM driving pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B Obtain the duty ratio.

ステップS32Aの処理が終了すると、制御部15はフローをステップS4(図15参照)に進行する。   When the process of step S32A ends, the control unit 15 advances the flow to step S4 (see FIG. 15).

また、制御部15は、第1の値が第2の値よりも小さい(S31:NO)と判定すると、受電器100Bのスイッチ130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を100%に設定する(ステップS32B)。   Further, when determining that the first value is smaller than the second value (S31: NO), the control unit 15 sets the duty ratio of the PWM drive pattern for driving the switch 130B of the power receiver 100B to 100% ( Step S32B).

次いで、制御部15は、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を設定する(ステップS32B)。具体的には、制御部15は、図18の(A)及び(B)に示すテーブルデータに基づき、それぞれ、受電器100A、100Bの受電効率E、Eから受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBを求める。そして、制御部15は、図17の(A)に示すテーブルデータから、受電器100A、100Bの相互インダクタンスをMTA、MTBに基づいて、受電器100Aのスイッチ130Aを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を求める。Next, the control unit 15 sets the duty ratio of the PWM drive pattern that drives the switch 130A of the power receiver 100A (step S32B). Specifically, based on the table data shown in FIGS. 18A and 18B, the control unit 15 reciprocally receives the power receiving efficiencies E A and E B of the power receiving devices 100A and 100B from the power receiving devices 100A and 100B. The inductance is determined as M TA and M TB . Then, the control unit 15, the table data shown in (A) of FIG. 17, the power receiving device 100A, the mutual inductance of the 100B based on the M TA, M TB, the PWM driving pattern for driving the switch 130A of the power receiver 100A Obtain the duty ratio.

ステップS32Bの処理が終了すると、制御部15はフローをステップS4(図15参照)に進行する。   When the process of step S32B ends, the control unit 15 advances the flow to step S4 (see FIG. 15).

以上のようにして、制御部15は、受電器100A、100Bのスイッチ130A、130Bを駆動するPWM駆動パターンのデューティ比を設定する。   As described above, the control unit 15 sets the duty ratio of the PWM drive pattern that drives the switches 130A and 130B of the power receivers 100A and 100B.

以上、実施の形態によれば、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を比較的大きな値に設定し、かつ、インダクタ145を挿入することにより、リップルノイズの発生を抑制しつつ、受電器100Aと100Bでデューティ比に応じて受電電力を調整できるようになることが分かった。すなわち、リップルノイズの発生を抑制と、ダイナミックレンジの確保との両立を実現できることが分かった。   As described above, according to the embodiment, the capacitance of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B is set to a relatively large value, and the inductor 145 is inserted, thereby suppressing the occurrence of ripple noise. It has been found that the received power can be adjusted according to the duty ratio by the power receivers 100A and 100B. That is, it has been found that it is possible to achieve both suppression of ripple noise and securing of a dynamic range.

また、デューティ比を決めるにあたっては、受電器100A及び100Bの二次側共振コイル110A及び110Bの受電効率と、電子機器200A及び200Bの定格出力とにより、受電器100A及び100Bへの必要送電量を求める。   In determining the duty ratio, the required power transmission amount to the power receivers 100A and 100B is determined by the power reception efficiency of the secondary resonance coils 110A and 110B of the power receivers 100A and 100B and the rated output of the electronic devices 200A and 200B. Ask.

そして、受電器100A及び100Bのうち、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)に対応するPWM駆動パターンのデューティ比を減少させる。   Then, the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount among the power receivers 100A and 100B is decreased.

この結果、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)に対応するPWM駆動パターンのデューティ比を低減すれば、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量が絞られ、必要送電量が大きい方の受電器(100A又は100B)への電力供給量を増やすことができる。   As a result, if the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount is reduced, the power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount The power supply amount to the power receiver (100A or 100B) having the larger required power transmission amount can be increased.

このようにして、受電器100A及び100Bへの電力供給量のバランスを改善する。   In this way, the balance of the amount of power supplied to the power receivers 100A and 100B is improved.

従って、実施の形態によれば、電力供給量のバランスを改善することのできる受電器100A又は100Bを提供することができる。また、実施の形態によれば、電力供給量のバランスを改善することができる電力伝送システム500を提供することができる。   Therefore, according to the embodiment, the power receiver 100A or 100B that can improve the balance of the power supply amount can be provided. Moreover, according to the embodiment, it is possible to provide the power transmission system 500 that can improve the balance of the power supply amount.

なお、以上では、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量を100μF程度の比較的大きな値に設定する形態について説明した。しかしながら、平滑キャパシタ141A、142A、141B、142Bの静電容量は、送電装置80から送電する電力量、及び、受電器100A及び100Bで受電する電力量によって最適な値が異なる。このため、送電する電力量と、受電する電力量とに応じて、リップルノイズが発生しない程度に大きな値に設定すればよい。   In the above description, the mode in which the capacitance of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B is set to a relatively large value of about 100 μF has been described. However, the optimum capacitances of the smoothing capacitors 141A, 142A, 141B, and 142B vary depending on the amount of power transmitted from the power transmission device 80 and the amount of power received by the power receivers 100A and 100B. For this reason, what is necessary is just to set it as big as the ripple noise does not generate | occur | produce according to the electric energy to transmit, and the electric energy to receive.

また、以上では、インダクタ145が、スイッチ130と平滑キャパシタ142との間で、線路125Aに直列に挿入されている形態について説明した。しかしながら、インダクタ145とスイッチ130の位置を入れ替えてもよい。すなわち、平滑キャパシタ141と平滑キャパシタ142との間の線路125Aに、インダクタ145が平滑キャパシタ141側に位置し、スイッチ130が平滑キャパシタ142側に位置するように、直列に挿入されていてもよい。   In the above description, the inductor 145 is inserted between the switch 130 and the smoothing capacitor 142 in series with the line 125A. However, the positions of the inductor 145 and the switch 130 may be interchanged. That is, the line 125A between the smoothing capacitor 141 and the smoothing capacitor 142 may be inserted in series so that the inductor 145 is located on the smoothing capacitor 141 side and the switch 130 is located on the smoothing capacitor 142 side.

また、以上では、2つの受電器100A及び100Bのうち、必要送電量が小さい方の受電器(100A又は100B)に対応するPWM駆動パターンのデューティ比を低減することによって受電器100A及び100Bへの電力供給量のバランスを改善する形態について説明した。   Further, in the above, by reducing the duty ratio of the PWM drive pattern corresponding to the power receiver (100A or 100B) having the smaller required power transmission amount between the two power receivers 100A and 100B, the power to the power receivers 100A and 100B is reduced. The embodiment for improving the balance of the power supply amount has been described.

しかしながら、3つ以上の受電器が同時に充電される場合もある。このような場合には、必要電力量、つまりは各定格電力を各受電効率で除算して得る電力量が最大の受電器以外の受電器のPWM駆動パターンのデューティ比を低減するようにすればよい。   However, more than two power receivers may be charged at the same time. In such a case, the duty ratio of the PWM drive pattern of the power receiver other than the power receiver having the maximum required power amount, that is, the power amount obtained by dividing each rated power by each power receiving efficiency should be reduced. Good.

また、以上では、電子機器200A及び200Bが、一例として、タブレットコンピュータ又はスマートフォン等の端末機である形態について説明したが、電子機器200A及び200Bは、例えば、ノート型のPC(Personal Computer)、携帯電話端末機、携帯型のゲーム機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の充電式のバッテリを内蔵する電子機器であってもよい。   In the above description, the electronic devices 200A and 200B are described as an example of a terminal such as a tablet computer or a smartphone. However, the electronic devices 200A and 200B are, for example, a notebook PC (Personal Computer), a mobile phone, and the like. An electronic device incorporating a rechargeable battery such as a telephone terminal, a portable game machine, a digital camera, or a video camera may be used.

以上、本発明の例示的な実施の形態の受電器、及び、電力伝送システムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。   Although the power receiver and the power transmission system according to the exemplary embodiment of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and is not limited to the claims. Various modifications and changes can be made without departing from the above.

10 送電器
11 一次側コイル
12 一次側共振コイル
13 整合回路
14 キャパシタ
15 制御部
100、100A、100B 受電器
110、110A、110B 二次側共振コイル
120、120A、120B 整流回路
125A、125B 線路
130、130A、130B スイッチ
141、141A、141B、142、142A、142B 平滑キャパシタ
145、145A、145B インダクタ
150、150A、150B 制御部
160A、160B 出力端子
170A、170B アンテナ
200A、200B 電子機器
500 電力伝送システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power transmitter 11 Primary side coil 12 Primary side resonant coil 13 Matching circuit 14 Capacitor 15 Control part 100, 100A, 100B Power receiver 110, 110A, 110B Secondary side resonant coil 120, 120A, 120B Rectifier circuit 125A, 125B Line 130, 130A, 130B Switch 141, 141A, 141B, 142, 142A, 142B Smoothing capacitor 145, 145A, 145B Inductor 150, 150A, 150B Control unit 160A, 160B Output terminal 170A, 170B Antenna 200A, 200B Electronic device 500 Power transmission system

Claims (12)

一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する第1の二次側共振コイルと、
前記第1の二次側共振コイルに接続され、前記第1の二次側共振コイルから入力される交流電力を全波整流する整流回路と、
前記整流回路の出力側に接続される、高電位側の第1線路と、
前記整流回路の出力側に接続される、低電位側の第2線路と、
前記第1線路及び前記第2線路にそれぞれ接続される一対の出力端子と、
前記整流回路と前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第1平滑キャパシタと、
前記第1平滑キャパシタと前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第2平滑キャパシタと、
前記第1平滑キャパシタと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入され、前記第1線路の接続状態を切り替えるスイッチと、
前記第1平滑キャパシタと前記スイッチとの間、又は、前記スイッチと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入されるインダクタと、
第1PWM駆動パターンで前記スイッチを駆動する駆動制御部と
を含む、受電器。
A first secondary side resonance coil that receives power from the primary side resonance coil by magnetic field resonance or electric field resonance generated between the primary side resonance coil and the primary side resonance coil;
A rectifier circuit connected to the first secondary resonance coil and full-wave rectifying AC power input from the first secondary resonance coil;
A first line on the high potential side connected to the output side of the rectifier circuit;
A second line on the low potential side connected to the output side of the rectifier circuit;
A pair of output terminals respectively connected to the first line and the second line;
A first smoothing capacitor provided between the first line and the second line between the rectifier circuit and the pair of output terminals;
A second smoothing capacitor provided between the first line and the second line between the first smoothing capacitor and the pair of output terminals;
A switch that is inserted in series with the first line between the first smoothing capacitor and the second smoothing capacitor, and switches a connection state of the first line;
An inductor inserted in series with the first line between the first smoothing capacitor and the switch or between the switch and the second smoothing capacitor;
And a drive control unit that drives the switch with a first PWM drive pattern.
前記駆動制御部は、前記第1の二次側共振コイルの第1の受電効率、前記一対の出力端子に接続される第1負荷の第1定格出力、前記一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する他の受電器の第2の二次側共振コイルの第2の受電効率、及び、前記他の受電器から電力が供給される第2負荷の第2定格出力に基づいて設定される第1デューティ比と、前記磁界共鳴の周波数以下の第1周波数とで前記第1PWM駆動パターンを決定する、請求項1記載の受電器。   The drive control unit is generated between a first power receiving efficiency of the first secondary resonance coil, a first rated output of a first load connected to the pair of output terminals, and the primary resonance coil. A second power receiving efficiency of a second secondary resonance coil of another power receiver that receives power from the primary resonance coil by magnetic field resonance, and a second load supplied with power from the other power receiver. The power receiver according to claim 1, wherein the first PWM drive pattern is determined by a first duty ratio set based on a second rated output and a first frequency equal to or lower than a frequency of the magnetic field resonance. 前記第1デューティ比は、前記第1定格出力を前記第1の受電効率で除算して得る第1の値が、前記第2定格出力を前記第2の受電効率で除算して得る第2の値よりも小さい場合に、前記第1デューティ比の第1初期値よりも小さい所定のデューティ比に設定され、
前記所定のデューティ比は、前記第1デューティ比が前記第1初期値である場合よりも、前記第1負荷及び前記第2負荷が受電する電力のバランスが改善されるデューティ比である、請求項2記載の受電器。
The first duty ratio is a first value obtained by dividing the first rated output by the first power receiving efficiency, and a second value obtained by dividing the second rated output by the second power receiving efficiency. If the value is smaller than the value, the predetermined duty ratio is set to be smaller than the first initial value of the first duty ratio,
The predetermined duty ratio is a duty ratio that improves a balance of power received by the first load and the second load as compared with a case where the first duty ratio is the first initial value. 2. The power receiver according to 2.
前記第1デューティ比は、前記第1定格出力を前記第1の受電効率で除算して得る第1の値が、前記第2定格出力を前記第2の受電効率で除算して得る第2の値よりも大きい場合には、前記第1初期値に設定される、請求項3記載の受電器。   The first duty ratio is a first value obtained by dividing the first rated output by the first power receiving efficiency, and a second value obtained by dividing the second rated output by the second power receiving efficiency. The power receiver according to claim 3, wherein the power receiver is set to the first initial value when larger than the value. 前記第1初期値は、100%である、請求項4記載の受電器。   The power receiver according to claim 4, wherein the first initial value is 100%. 一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴又は電界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する第1の二次側共振コイルと、
前記第1の二次側共振コイルに接続され、前記第1の二次側共振コイルから入力される交流電力を全波整流する整流回路と、
前記整流回路の出力側に接続される、高電位側の第1線路と、
前記整流回路の出力側に接続される、低電位側の第2線路と、
前記第1線路及び前記第2線路にそれぞれ接続される一対の出力端子と、
前記整流回路と前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第1平滑キャパシタと、
前記第1平滑キャパシタと前記一対の出力端子との間で、前記第1線路と前記第2線路との間に設けられる第2平滑キャパシタと、
前記第1平滑キャパシタと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入され、前記第1線路の接続状態を切り替えるスイッチと、
前記第1平滑キャパシタと前記スイッチとの間、又は、前記スイッチと前記第2平滑キャパシタとの間で前記第1線路に直列に挿入されるインダクタと、
第1PWM駆動パターンで前記スイッチを駆動する駆動制御部と
を有する、受電器と、
他の受電器と、
前記一次側共振コイルを有する送電器と
を含む、電力伝送システム。
A first secondary side resonance coil that receives power from the primary side resonance coil by magnetic field resonance or electric field resonance generated between the primary side resonance coil and the primary side resonance coil;
A rectifier circuit connected to the first secondary resonance coil and full-wave rectifying AC power input from the first secondary resonance coil;
A first line on the high potential side connected to the output side of the rectifier circuit;
A second line on the low potential side connected to the output side of the rectifier circuit;
A pair of output terminals respectively connected to the first line and the second line;
A first smoothing capacitor provided between the first line and the second line between the rectifier circuit and the pair of output terminals;
A second smoothing capacitor provided between the first line and the second line between the first smoothing capacitor and the pair of output terminals;
A switch that is inserted in series with the first line between the first smoothing capacitor and the second smoothing capacitor, and switches a connection state of the first line;
An inductor inserted in series with the first line between the first smoothing capacitor and the switch or between the switch and the second smoothing capacitor;
A power receiver having a drive control unit that drives the switch with a first PWM drive pattern;
With other power receivers,
A power transmission system comprising: a power transmitter having the primary side resonance coil.
前記駆動制御部は、前記第1の二次側共振コイルの第1の受電効率、前記一対の出力端子に接続される第1負荷の第1定格出力、前記一次側共振コイルとの間で生じる磁界共鳴によって前記一次側共振コイルから電力を受電する他の受電器の第2の二次側共振コイルの第2の受電効率、及び、前記他の受電器から電力が供給される第2負荷の第2定格出力に基づいて設定される第1デューティ比と、前記磁界共鳴の周波数以下の第1周波数とで前記第1PWM駆動パターンを決定する、請求項6記載の電力伝送システム。   The drive control unit is generated between a first power receiving efficiency of the first secondary resonance coil, a first rated output of a first load connected to the pair of output terminals, and the primary resonance coil. A second power receiving efficiency of a second secondary resonance coil of another power receiver that receives power from the primary resonance coil by magnetic field resonance, and a second load supplied with power from the other power receiver. The power transmission system according to claim 6, wherein the first PWM drive pattern is determined by a first duty ratio set based on a second rated output and a first frequency equal to or lower than the frequency of the magnetic field resonance. 前記他の受電器は、前記受電器と同一の回路構成を有する、請求項7記載の電力伝送システム。   The power transmission system according to claim 7, wherein the other power receiver has the same circuit configuration as the power receiver. 前記他の受電器では、前記第2の受電効率、前記第2定格出力、前記第1の受電効率、及び、前記第1定格出力に基づいて設定される第2デューティ比と、前記磁界共鳴の周波数以下の第2周波数とで決定される第2PWM駆動パターンでスイッチが駆動され、
前記第2デューティ比は、前記第2定格出力を前記第2の受電効率で除算して得る第2の値が、前記第1定格出力を前記第1の受電効率で除算して得る第1の値よりも小さい場合に、前記第2デューティ比の第2初期値よりも小さい所定のデューティ比に設定され、
前記所定のデューティ比は、前記第2デューティ比が前記第2初期値である場合よりも、前記第1負荷及び前記第2負荷が受電する電力のバランスが改善されるデューティ比である、請求項8記載の電力伝送システム。
In the other power receiver, the second power receiving efficiency, the second rated output, the first power receiving efficiency, the second duty ratio set based on the first rated output, and the magnetic field resonance The switch is driven with a second PWM drive pattern determined by a second frequency equal to or lower than the frequency,
The second duty ratio is a first value obtained by dividing the second rated output by the second power receiving efficiency, and obtained by dividing the first rated output by the first power receiving efficiency. A smaller value than the second initial value of the second duty ratio is set to a predetermined duty ratio,
The predetermined duty ratio is a duty ratio that improves a balance of power received by the first load and the second load as compared with a case where the second duty ratio is the second initial value. 8. The power transmission system according to 8.
前記第2デューティ比は、前記第2定格出力を前記第2の受電効率で除算して得る第2の値が、前記第1定格出力を前記第1の受電効率で除算して得る第1の値よりも大きい場合には、前記第2初期値に設定される、請求項9記載の電力伝送システム。   The second duty ratio is a first value obtained by dividing the second rated output by the second power receiving efficiency, and obtained by dividing the first rated output by the first power receiving efficiency. The power transmission system according to claim 9, wherein the power transmission system is set to the second initial value when larger than the value. 前記第2初期値は、100%である、請求項10記載の電力伝送システム。   The power transmission system according to claim 10, wherein the second initial value is 100%. 前記受電器、前記他の受電器、及び前記送電器は、それぞれ、第1通信部、第2通信部、及び第3通信部を有し、
前記送電器の前記第3通信部は、前記受電器の前記第1通信部から前記第1の受電効率及び前記第1定格出力を表す第1データを受信するとともに、前記他の受電器の前記第2通信部から前記第2の受電効率及び前記第2定格出力を表す第2データを受信し、
前記送電器は、前記第3通信部が受信する第1データが表す第1の受電効率及び前記第1定格出力に基づいて前記第1の値を演算するとともに、前記第3通信部が受信する第2データが表す第2の受電効率及び前記第2定格出力に基づいて前記第2の値を演算し、
前記送電器の前記第3通信部は、前記受電器の前記第1通信部に前記第1の値を表すデータを送信するとともに、前記他の受電器の前記第2通信部に前記第2の値を表すデータを送信する、請求項9乃至11のいずれか一項記載の電力伝送システム。
The power receiver, the other power receiver, and the power transmitter each include a first communication unit, a second communication unit, and a third communication unit,
The third communication unit of the power transmitter receives first data representing the first power reception efficiency and the first rated output from the first communication unit of the power receiver, and the third power unit of the other power receiver Receiving second data representing the second power receiving efficiency and the second rated output from a second communication unit;
The power transmitter calculates the first value based on the first power reception efficiency and the first rated output represented by the first data received by the third communication unit, and the third communication unit receives the first value. Calculating the second value based on the second power receiving efficiency represented by the second data and the second rated output;
The third communication unit of the power transmitter transmits data representing the first value to the first communication unit of the power receiver, and the second communication unit of the other power receiver receives the second communication unit. The power transmission system according to claim 9, wherein data representing a value is transmitted.
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