JP6617638B2 - ワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
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Description
η≧{1−(Wamp/2)*N/Pin}*ηmax 式(1)
{1−(Wamp/2)*N/Pin}≧η 式(2)
ここで、式(2)の左辺は、電力伝送効率ηが1となる場合の入力電力に対する反射電力の閾値に相当する電力伝送効率である。電力伝送効率ηが式(1)を満たしつつ、式(2)を満たすには、入力電力が大きくなる。したがって、負荷が最大のとき、すなわち負荷の等価抵抗が最小で、負荷へ供給できる電力が最大となる状態のとき、電圧変換器が、式(1)と式(2)を満たすように、電力を負荷へ供給することで、高周波電源が反射電力によるダメージを受けることを確実に防止しつつ、急速充電が可能となる。
η≧{1−(Wamp/2)*N/Pin}*ηmax 式(1)
ここで、仕様範囲とは、ワイヤレス電力伝送システムS1が所望の性能を満たすための送電装置100と受電装置200間の離間距離の許容範囲である。
{1−(Wamp/2)・(N/Pin)}≧η 式(2)
ここで、負荷Loadが最大のときとは、負荷Loadの等価抵抗が最小のときのことを意味する。
Pout≧{Pin−(Wamp/2)*N}*ηmax 式(3)
式(3)で示されるとおり、右辺は、スイッチング素子150の絶対最大定格電力Wampの50%の値(ディレーティング設計基準値)にスイッチング素子150の素子数Nを掛けた値を入力電力Pinから差し引いた残余の電力が電力伝送効率の最大値ηmaxで負荷Loadに供給された電力を表している。一方、左辺は、実際に負荷Loadに供給された電力を表しており、右辺で示した電力以上の場合、スイッチング素子150で実際に消費される1個当たりの損失が絶対最大定格電力Wampの50%以下になることから、反射電力による高周波電源130へのダメージを防止できることになる。
η≧{1−(Wamp/2)*N/Pin}*ηmax 式(1)
ここで、式(1)の右辺は、反射電力による高周波電源130へのダメージが小さい下限値に相当する電力伝送効率である。そのため、電圧変換器230が電力伝送効率に基づいて電力を負荷Loadへ供給することで、反射電力による高周波電源130へのダメージを確実に防止しつつ、ワイヤレスでの給電を継続することが可能となる。つまり、高周波電源130が反射電力によるダメージを受けることを確実に防止しつつ、安定した給電が実行可能となる。
{1−(Wamp/2)*N/Pin}≧η 式(2)
ここで、式(2)の左辺は、電力伝送効率ηが1となる場合の入力電力に対する反射電力の閾値に相当する電力伝送効率である。電力伝送効率ηが式(1)を満たしつつ、式(2)を満たすには、入力電力が大きくなる。したがって、負荷Loadが最大のとき、すなわち負荷Loadの等価抵抗が最小で、負荷Loadへ供給できる電力が最大となる状態のとき、電圧変換器230が、式(1)と式(2)を満たすように、電力を負荷Loadへ供給することで、高周波電源130が反射電力によるダメージを受けることを確実に防止しつつ、急速充電が可能となる。
Claims (2)
- 送電装置から受電装置にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記送電装置は、入力電力を交流電力に変換する高周波電源と、前記高周波電源から交流電力を受けて磁界を発生する送電コイルユニットと、前記入力電力を検出する入力電力検出器と、を備え、
前記受電装置は、前記磁界を介して交流電力を受電する受電コイルユニットと、前記受電コイルユニットによって受電された電力を、負荷が要求する電圧に変換して、負荷へ供給する電圧変換器と、前記受電コイルユニットの出力電力または前記電圧変換器の出力電力を検出する出力電力検出器と、を備え、
前記高周波電源は、前記送電コイルユニットに交流電力を供給する経路に直列に挿入される少なくとも1つのスイッチング素子を有し、
前記送電装置と前記受電装置間の離間距離が仕様範囲内において、前記入力電力に対する前記出力電力の比である電力伝送効率の最大値をηmax、前記入力電力をPin、前記スイッチング素子の素子数をN、前記スイッチング素子の絶対最大定格電力をWampとすると、
前記電圧変換器は、前記入力電力に対する前記出力電力の比である電力伝送効率ηが、以下の式(1)を満たすように、電力を前記負荷へ供給することを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。
η≧{1−(Wamp/2)*N/Pin}*ηmax 式(1) - 前記電圧変換器は、前記負荷が最大のとき、前記電力伝送効率ηが、以下の式(2)を満たすように、電力を前記負荷へ供給することを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス電力伝送システム。
{1−(Wamp/2)*N/Pin}≧η 式(2)
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JP2016067825A JP6617638B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | ワイヤレス電力伝送システム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016067825A JP6617638B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | ワイヤレス電力伝送システム |
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JP2017184441A JP2017184441A (ja) | 2017-10-05 |
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Family Applications (1)
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JP2016067825A Active JP6617638B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | ワイヤレス電力伝送システム |
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JP2004320418A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
JP6313080B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-04-18 | 株式会社ダイヘン | 高周波電源装置 |
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2016
- 2016-03-30 JP JP2016067825A patent/JP6617638B2/ja active Active
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