JP6661294B2 - 受電装置、判定方法、プログラム - Google Patents

受電装置、判定方法、プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6661294B2
JP6661294B2 JP2015148143A JP2015148143A JP6661294B2 JP 6661294 B2 JP6661294 B2 JP 6661294B2 JP 2015148143 A JP2015148143 A JP 2015148143A JP 2015148143 A JP2015148143 A JP 2015148143A JP 6661294 B2 JP6661294 B2 JP 6661294B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
power transmission
unit
amount
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015148143A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017028948A (ja
JP2017028948A5 (ja
Inventor
▲高▼橋 直人
直人 ▲高▼橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2015148143A priority Critical patent/JP6661294B2/ja
Priority to US15/215,436 priority patent/US10236721B2/en
Priority to EP16181145.0A priority patent/EP3125404B1/en
Publication of JP2017028948A publication Critical patent/JP2017028948A/ja
Publication of JP2017028948A5 publication Critical patent/JP2017028948A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6661294B2 publication Critical patent/JP6661294B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/30Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source

Description

本発明は、無線電力伝送に関する。
従来、無線で電力を送信する送電装置と、送電装置から供給された電力を受電する受電装置とを含む無線電力伝送システムが知られている。無線電力伝送システムにおいて、送電装置の送電範囲に存在する物体は、電力の供給のために送電装置により出力される電磁波により影響を受ける。したがって、無線電力伝送システムでは、送電装置の送電範囲に存在する物体であって、受電機能を有さない物体(以降、異物と称する)を検出する必要がある。特許文献1では、受電装置は、送電装置から受信した送電アンテナに流れる電流値と、受電した電力を用いて充電するバッテリに流れる電流値とを比較する。そして、受電装置は、送電アンテナに流れる電流値に対するバッテリに流れる電流値の比率が、所定のエネルギー変換効率に基づいて定められる所定値より小さい場合、異物が存在すると判定する。
特開2010−220418号公報
特許文献1では、送電アンテナに流れる電流値と、受電した電力を用いて充電するバッテリに流れる電流値とを比較することにより異物の検出を行っている。しかしながら、特許文献1では、受電した電力を消費する負荷の消費電力が変動する場合では、異物の検出が正しく行えない恐れがある。例えば、受電した電力を消費する負荷がモータであり、回転速度を変化させる場合を考える。モータの回転速度を低下させた場合、モータの消費電力は低下するため、モータに流れる電流は減少する。特許文献1では、受電した電力を消費する負荷へ流れる電流が減少すると、異物が送電範囲に存在していないにも関わらず異物が存在すると判定してしまう可能性がある。
このように、特許文献1に記載される方法では、負荷の消費電力が変動する場合、負荷の消費電力変動に伴う電流変化なのか異物の存在に伴う電流変化なのかを区別することができず、送電範囲における異物の判定を正しく行えない恐れがある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされた発明であって、受電した電力を消費する負荷の消費電力が変動する場合でも、送電範囲における送電対象ではない物体の存在を判定することを目的とする。
本発明の受電装置は、送電装置から無線により送電される電力を受電する受電手段と、前記受電手段により受電された電力の電圧を所定の電圧に変圧する変圧手段と、前記変圧手段から出力される前記所定の電圧により動作する負荷手段であって、消費電力が変化しうる負荷手段と、前記変圧手段へ入力される電圧の変化量取得する第1取得手段と、前記負荷手段の消費電力の変化取得する第2取得手段と、前記第1取得手段により取得された電圧の変化と前記第2取得手段により取得された消費電力の変化との関係に基づいて、前記送電装置の送電範囲に前記送電装置の送電対象ではない物体が存在するかを判定する判定手段と、を有し、前記送電装置の送電部には前記送電装置の電源制御部から所定の電圧が入力され、前記電源制御部から前記送電部に入力される電流の量に応じた電力が前記受電装置に送電されることを特徴とする。
受電した電力を消費する負荷の消費電力が変動する場合でも、送電範囲における受電機能を有さない物体の存在を判定することができる。
無線電力伝送システムの構成を示す図である。 A、B、C各点の電流値または電圧値及び負荷の消費電力の変化量の関係を示す図である。 受電装置の動作を示すフローチャートである。
本実施形態に係る無線電力伝送システムを図1に示す。なお、本実施形態に係る無線電力伝送システムは、磁界共鳴方式を用いて無線電力伝送を行うものとする。磁界共鳴方式は送電装置の共振器(共鳴素子)と、受電装置の共振器(共鳴素子)との間の磁場の共鳴(共振)による結合によって電力を伝送する方式である。しかしながら、無線電力伝送方式(非接触電力伝送方式)は磁界共鳴方式に限るものではなく、電磁誘導方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザー等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。
図1において、無線電力伝送システムは、送電装置101、受電装置201を有する。送電装置101は、無線で電力を送電する送電装置である。受電装置201は、送電装置101から無線で供給される電力を受電し、当該受電した電力を処理する受電機能を有する受電装置である。本実施形態における無線電力伝送システムにおいて、送電装置と受電装置との間で、認証を行うための通信や無線電力伝送を制御するための制御情報を通信する。以下、装置間での電力の受け渡しは、送電、受電または電力伝送(無線電力伝送)と表現し、装置間での認証のためのやり取りや制御情報のやり取りは、単に通信(無線通信)と表現する。
送電装置101の構成について説明する。送電装置101は、電源制御部102、送電部104、制御部105、通信部106、検出部107及び送電アンテナ108を有する。制御部105は、送電装置101を制御する。制御部105の一例は、ROM及びRAMなどのメモリを備えるCPU(Central Processing Unit)である。制御部105は、メモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する。電源制御部102は、商用電源またはバッテリである電源100から入力され、供給線103を経由して送電部104に供給する電力を制御する。
送電部104は、電源制御部102から入力された直流又は交流電力を伝送帯の交流周波数電力に変換し、送電アンテナ108を介して受電装置に受電させるための電磁波を発生させる。送電部104は、送電アンテナ108から出力する電磁波の強度を調節する。強度の調節は、送電アンテナ108に入力する電圧(送電電圧)を調節することで行う。送電電圧を大きくすると電磁波の強度が強くなる。また送電部104は、制御部105の指示に基づいて、送電アンテナ108からの送電を停止する制御を行う。
検出部107は、供給線103(図1に示すA)の電流を検出する。検出部107において検出した電流は、制御部105より読み出される。なお、検出部107は、送電アンテナ108の電流を検出するように構成してもよい。
通信部106は受電装置201と通信する。通信部106は、Bluetooth(登録商標)4.0規格に準拠する通信を行う。Bluetooth(登録商標)4.0では、Bluetooth(登録商標) Low Energy(BLE)という比較的消費電力が少ない通信方式が規定されている。通信部106は、BLEに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を通信するためのアンテナを含む。本実施形態における送電装置101と受電装置201との通信はBLEに準拠した通信を行うものとしたが、その他の通信規格であってもよい。例えば、無線LAN(IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc)802.11シリーズ)であってよい。また、本実施形態における通信は、NFC(Near Field Communication)またはZIGBEEなどであってもよい。また、通信は独自の通信方式または負荷変調であってもよい。
なお、送電装置101は、送電を専用に行う装置だけでなく、他の装置、一例としては、プリンタ、PC等の装置であってもよい。
受電装置201の構成について説明する。受電装置201は、負荷200、定電圧回路203、整流回路205、第1検出部206、第2検出部207、制御部208、受電アンテナ209、通信部210を有する。制御部208は、受電装置201を制御する。制御部208は、制御部105と同様にメモリを備えるCPUである。負荷200は、受電装置201が受電した電力を消費する負荷部である。負荷200は、例えば、モータである。なお、負荷200は、モータに限らず、消費電力が変動するものであればよい。負荷200は定電圧回路203から出力される一定電圧で動作し、消費電力が増加する場合は電流量が増加する。また、負荷200の消費電力が低下する場合、負荷200に入力される電流量が低下する。
受電アンテナ209は、送電装置101からの無線により供給される電力を受電するための受電アンテナである。整流回路205は、受電アンテナ209で受けた電磁波によって生成された交流電力を直流電力に変換し出力する。定電圧回路203は、入力電圧を一定の電圧に変圧して、負荷200に対して出力する。
第1検出部206は、整流回路205からの出力を定電圧回路203に供給するための供給線204(図1に示すB)の電圧を検出する。第1検出部206において検出した電圧は、制御部208より読み出される。第2検出部207は、定電圧回路203からの出力を負荷200に供給するための供給線202(図1に示すC)の電流を検出する。第2検出部207において検出した電流は、制御部208より読み出される。通信部210は送電装置101と通信する。通信部210は、BLEに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を通信するためのアンテナを含む。
なお、受電装置201の一例は、デジタルカメラ、携帯電話等の装置であってよい。なお、本実施形態における無線電力伝送システムを、一つの機器内で無線電力伝送を行うシステムに適用してもよい。例えば、ロボットのアームの可動部へ電力を供給するための機器内送電、ネットワークカメラの可動部への電力を供給するための機器内送電またはインクジェットプリンタのヘッド部への機器内送電に本実施形態の無線電力伝送システムを適用してもよい。また、ここでは送電装置を1台、受電装置を1台示しているが、それぞれが複数台あってもよい。
以上の構成を有する無線電力伝送システムの動作について説明する。本実施形態では、送電装置101から無線で供給される電力を受電する受電機能を有さない物体、即ち、送電装置101の送電対象ではない物体である異物401を検出する場合の動作を説明する。異物401は、例えば、金属または非接触ICカード等である。
図2は、図1に示すA、B、C各点の電流値または電圧値及び負荷200の消費電力の増減の変化量の関係を示す図である。図2は、A、B、C各点の電流値または電圧値及び負荷200の消費電力の変化量を、矢印を用いて模式的に示している。図2の番号1では、A、B、C各点の電流値または電圧値及び負荷200の消費電力量に変化がない場合を示している。この場合、異物401が送電範囲に存在し、異物が電力を吸収することにより生じるA、B、C各点の電流値または電圧値の変化がないため、異物401は送電範囲に存在しないことを判定できる。
図2の番号2では、異物401が送電範囲に存在しない際に負荷200の消費電力が増加した場合の、A点の電流値、B点の電圧値及びC点の電流値の変化量の関係を示している。負荷200の消費電力が増加した場合、送電装置101から受電装置201に供給する電力が増加する。したがって、送電装置101から受電装置201に供給される電力が増加する場合、送電装置101の送電部104には、電源制御部102により一定の電圧が入力されているため、A点の電流値は増加する。また、負荷200の消費電力が増加した場合、負荷200へ流入する電流が増加するため、定電圧回路にかかるB点の電圧は低下する。また、C点の電圧は、定電圧回路203により一定であるため、負荷200の消費電力が増加すると電流値が増加する。図2の番号3では、異物401が送電範囲に存在しない際に負荷200の消費電力が低下した場合の、A点の電流値、B点の電圧値及びC点の電流値の変化量の関係を示している。負荷200の消費電力が低下した場合、送電装置101から受電装置201に供給する電力が低下する。送電装置101から受電装置201に供給する電力が低下する場合、送電装置101の送電部104には、電源制御部102により一定の電圧が入力されているため、A点の電流値は低下する。また、負荷200の消費電力が低下した場合、負荷200へ流入する電流が低下するため、定電圧回路にかかる電圧は増加する。また、C点の電圧は、定電圧回路203により一定であるため、負荷200の消費電力が低下すると電流値が低下する。
図2の番号4では、負荷200の消費電力の変化がない際に異物401が送電範囲に存在する場合の、A点の電流値、B点の電圧値及びC点の電流値の変化量の関係を示している。異物401が送電範囲に存在する場合、異物401に対して電力が供給されるため、送電装置101が外部に供給する電力は増加する。送電装置101から外部に供給される電力が増加する場合、送電装置101の送電部104には、電源制御部102により一定の電圧が入力されているため、A点の電流値は増加する。また、異物401が送電範囲に存在する場合、異物401に対する電力供給により、受電装置201が受電する電力が低下する。したがって、B点の電圧は低下する。また、C点の電圧は、定電圧回路203により一定であり、負荷200の消費電力の変動もないため、C点の電流値は変動がない。
このように、異物が存在しない図2の番号1でと比して、異物が存在する図2の番号4では、負荷200の消費電力の変動が無いにも関わらず、B点の電圧値は低下している。したがって、受電装置201は、定電圧回路にかかる電圧の変動と負荷200の消費電力の変動とに基づいて、異物401を検出することができる。
続いて、図2の番号5では、負荷200の消費電力が増加した際に異物401が送電範囲に存在する場合の、A点の電流値、B点の電圧値及びC点の電流値の変化量の関係を示している。異物401が送電範囲に存在する場合、異物401に対して電力が供給される。また、負荷200の消費電力が増加した場合、送電装置101から受電装置201に供給する電力が増加する。したがって、異物401が送電範囲に存在すること及び負荷200の消費電力の増加に伴って、送電装置101が外部に供給する電力は増加するため、A点の電流値は増加する。また、A点では、異物401による電流増加と負荷200の消費電力増加による電流増加との二つの要因により電流増加が生じるため、急激に電流は増加する。
また、異物401が送電範囲に存在する場合、異物401に対する電力供給により、受電装置201が受電する電力が低下する。また、負荷200の消費電力が増加した場合、負荷200へ流入する電流が増加するため、定電圧回路203にかかるB点の電圧は低下する。したがって、B点では、異物401による電圧低下と負荷200の消費電力増加による電圧低下とが生じるため、急激に電圧は低下する。また、C点の電圧は、定電圧回路203により一定であるため、負荷200の消費電力が増加すると電流値が増加する。
このように、異物が存在しない図2の番号2でと比して、異物が存在する図2の番号5では、B点の電圧値が低下する際の変化量が大きい。したがって、受電装置201は、定電圧回路203にかかる電圧の変動と負荷200の消費電力の変動とに基づいて、異物401を検出することができる。
続いて、図2の番号6では、負荷200の消費電力が低下した際に異物401が送電範囲に存在する場合の、A点の電圧値、B点の電圧値及びC点の電流値の変化量の関係を示している。異物401が送電範囲に存在する場合、異物401に対して電力が供給される。また、負荷200の消費電力が低下した場合、送電装置101から受電装置201に供給する電力が低下する。即ち、A点では、異物401による電流増加と負荷200の消費電力低下による電流低下とが生じるため、これらの差に応じた電流変化が生じることになる。
例えば、異物401による電流増加より消費電力低下による電流低下が上回る場合、A点では、緩やかに電流値が低下する。また、消費電力低下による電流低下より異物401による電流増加が上回る場合、A点では、緩やかに電流値が増加する。
同様に、B点では、異物401による電圧増加と負荷200の消費電力低下による電圧低下とが生じるため、これらの差に応じた電圧変化が生じることになる。このように、異物が存在しない図2の番号3でと比して、異物が存在する図2の番号6では、A点での電流の変化量およびB点の電圧値の変化量が異なる。したがって、受電装置201は、定電圧回路203にかかる電圧の変動と負荷200の消費電力の変動とに基づいて、異物401を検出することができる。
続いて、本実施形態の受電装置201の動作を図3のフローチャートを用いて説明する。なお、図3に示すフローチャートは、制御部208がメモリに記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工及び各ハードウェアの制御を実行することにより実現される。なお、図3に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばASIC等のハードウェアで実現する構成としてもよい。図3に示す処理は、受電装置201が送電装置101の送電範囲に入れられた場合に開始される。また、送電装置101は、電源ONに応じて、受電装置201を検出するための検出用送電であって、弱い電磁波を間欠的に発生させているものとする。
受電装置201は、動作を開始すると、検出用送電により供給される電力を検出したか否かを判定する(S301)。受電装置201は、検出用送電により供給される電力を検出した場合、通信部210により送電装置101と接続し、認証処理を行う。認証処理は、送電装置101と受電装置201との間で、無線電力伝送を実行できるか否かを確認するための処理である。認証処理では、受電装置201と送電装置101とは、対応する無線電力伝送の方式をやり取りし、互いに対応する無線電力伝送の方式を有する場合、認証が成功し、それ以外は認証が不成功であるとする。受電装置201は、認証処理を通じて送電装置101から供給される電力を受電するか否かを判定する(S303)。
S303の認証処理が不成功で、受電を行わない場合、再びS301からの処理を行う。なお、この場合、エラーを表示し、処理を終了してもよい。一方、S303の認証処理が成功し、受電を行う場合、受電装置201は、受電を開始する(S304)。受電装置201は、受電した電力を負荷200に供給し、負荷200を動作させる。
受電装置201は、受電を開始した場合、第2検出部206によりC点の電流を検出し、負荷200の消費電力をC点の電流値に基づいて取得する(S305)。また、受電装置201は、第1検出部206によりB点の電圧を検出する(S306)。なお、S305とS306とにおける検出は、略同時に実行される。受電装置201は、C点の電流、即ち、負荷200の消費電力が変化したか否かを判定する。また、受電装置201は、B点の電圧が変化したか否かを判定する(S307)。また、受電装置201は、負荷200の消費電力の変化量を検出する。また、受電装置201は、B点の電圧の変化量を検出する。
S307において、負荷200の消費電力またはB点の電圧に変化が生じたと判定した場合、受電装置201は、異物が存在するか否かを判定する異物判定処理を実行する(S308)。異物判定処理では、C点の電流の変化量とB点の電圧の変化量との関係が、図の番号1〜6の何れかに当てはまるかを判定する。受電装置201は、C点の電流の変化量とB点の電圧の変化量との関係が、図の番号1〜6の何れかに当てはまるかを示すテーブルを予めメモリに保持し、そのテーブルに基づいて異物判定処理を実行するものとする。即ち、受電装置201は、第1検出部206の検出結果により取得したB点の電圧の変化量と、第2検出部207の検出結果により取得したC点の電流の変化量とに基づいて異物を検出する。
また、受電装置201は、異物が送電範囲に存在しない場合のC点の電流の変化量に対するB点の電圧の変化量を予め保持していてもよい。そして、受電装置201は、保持しているC点の電流の変化量に対するB点の電圧の変化量とS307において判定したC点の電流の変化量に対するB点の電圧の変化量と比較し、これらの差を判定する。受電装置201は、判定された差が、所定の閾値を下回る場合、異物が存在しないと判定し、所定の閾値を上回る場合、異物が存在すると判定してもよい。
受電装置201は、S308の異物判定処理の結果により、異物が送電範囲に存在するか否か判定する(S309)。C点の電流の変化量とB点の電圧の変化量との関係が、図の番号1〜3の何れかに当てはまると異物判定処理において判定された場合、受電装置201は、異物が送電範囲に存在しないと判定する。一方、C点の電流の変化量とB点の電圧の変化量との関係が、図の番号4〜6の何れかに当てはまると異物判定処理において判定された場合、異物が送電範囲に存在しないと判定する。
S309において、異物が送電範囲に存在すると判定された場合、受電装置201は、送電範囲に異物が存在することを通知する異物発見通知を送電装置101に通信部210により送信する(S310)。異物発見通知を受信した送電装置101は送電を停止する。受電装置201は、異物発見通知を送信すると、受電を終了し(S313)、処理を終了する。なお、受電装置201は、異物発見通知を送信する場合、異物が送電範囲に存在することを示す情報または/及び異物の除去を促す情報等を表示するエラー処理を実行してもよい。また、送電装置101は、異物発見通知を受信する場合、異物が送電範囲に存在することを示す情報または/及び異物の除去または移動を促す情報を表示してもよい。
一方、S310において、異物が送電範囲に存在すると判定されなかった場合、受電装置201は、受電を終了するか否かを判定する(S311)。S311の判定は、例えば、負荷200が動作を終了する場合または受電のエラーが生じた場合、受電を終了すると判定する。受電を終了する場合、受電装置201は、送電停止要求を送電装置101に通信部210により送信し(S312)、受電を終了し(S313)、処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態によれば、受電した電力を消費する負荷の消費電力が変動する場合でも、受電機能を有さない物体である異物を検出することができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態において、受電装置を送電装置上に載置することで、無線電力伝送が行われること述べたが、受電装置と送電装置とが、空間的に隔たりがある場合にも無線電力伝送が行われるようにしてもよい。例えば、上述の実施形態において、受電装置である電気自動車が、床面または路面に内蔵された送電装置と非接触状態で無線電力伝送を行う場合を適用してよい。
また、上述の実施形態において、受電装置201が異物判定処理を行うとして説明を行ったが、送電装置101が異物判定処理を行ってもよい。この場合、送電装置101は、受電装置201から、B点の電圧及びC点の電流を通信部106により受信し、受信した情報に基づいて異物判定処理を行う。
また、送電装置101は、異物発見通知を受信した場合、直ちに送電を停止するのではなく、所定期間経過後に送電を停止ししてもよい。例えば、図1のシステムをロボットアームに適用した場合は、ロボットアームがホームポジションに戻ってから送電を停止するようにしてもよい。
また、受電装置201は、送電装置101から、A点の電流値または電圧値などの送電電力に関する情報を受信し、受信した情報に基づいて異物判定処理を実行してよい。これにより、より高精度の異物検出を行うことができる
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101 送電装置
102 受電装置
200 負荷
203 定電圧回路
206 第1検出部
207 第2検出部
208 制御部
210 通信部
401 異物

Claims (16)

  1. 受電装置であって、
    送電装置から無線により送電される電力を受電する受電手段と、
    前記受電手段により受電された電力の電圧を所定の電圧に変圧する変圧手段と、
    前記変圧手段から出力される前記所定の電圧により動作する負荷手段であって、消費電力が変化しうる負荷手段と、
    前記変圧手段へ入力される電圧の変化量を取得する第1取得手段と、
    前記負荷手段の消費電力の変化量を取得する第2取得手段と、
    前記第1取得手段により取得された電圧の変化量と前記第2取得手段により取得された消費電力の変化量との関係に基づいて、前記送電装置の送電範囲に前記送電装置の送電対象ではない物体が存在するかを判定する判定手段と、を有し、
    前記送電装置の送電部には前記送電装置の電源制御部から所定の電圧が入力され、前記電源制御部から前記送電部に入力される電流の量に応じた電力が前記受電装置に送電されることを特徴とする受電装置。
  2. 前記判定手段は、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の変化量と前記負荷手段の消費電力の変化量との関係と、前記第1取得手段により取得された電圧の変化量と前記第2取得手段により取得された消費電力の変化量との関係との比較に応じて、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在するかを判定することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。
  3. 前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の変化量と前記負荷手段の消費電力の変化量との関係を保持する保持手段をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の受電装置。
  4. 前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の変化量と前記負荷手段の消費電力の変化量との関係は、前記負荷手段の消費電力が増加すると前記変圧手段へ入力される電圧が減少し、前記負荷手段の消費電力が減少すると前記変圧手段へ入力される電圧が増加する関係であることを特徴とする請求項2又は3に記載の受電装置。
  5. 前記判定手段は、前記第1取得手段により取得された電圧の変化量と前記第2取得手段により取得された消費電力の変化量との関係が、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の変化量と前記負荷手段の消費電力の変化量との関係と異なる場合に、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在すると判定することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の受電装置。
  6. 前記変圧手段へ入力される電圧の値を検出する第1検出手段と、
    前記負荷手段へ入力される電流の値を検出する第2検出手段と、を有し、
    前記第1取得手段は、前記第1検出手段により検出された電圧の値に基づいて、前記変圧手段へ入力される電圧の変化量を取得し、
    前記第2取得手段は、前記第2検出手段により検出された電流の値に基づいて、前記負荷手段の消費電力の変化量を取得することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の受電装置
  7. 前記判定手段は、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記負荷手段の消費電力の変化量と前記第2取得手段により取得された消費電力の変化量が同じ場合であって、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の変化量と前記第1取得手段により取得された電圧の変化量とが異なる場合に、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在すると判定することを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載の受電装置。
  8. 前記判定手段は、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記負荷手段の消費電力の増加量と前記第2取得手段により取得された消費電力の増加量が同じ場合であって、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の減少量に比べて前記第1取得手段により取得された電圧の減少量が大きい場合に、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在すると判定することを特徴とする請求項7に記載の受電装置。
  9. 前記判定手段は、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記負荷手段の消費電力の減少量と前記第2取得手段により取得された消費電力の減少量が同じ場合であって、前記変圧手段に入力される電圧に変化がない場合、前記第1取得手段により取得された電圧の変化量が減少を示す場合又は前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在しない場合の前記変圧手段へ入力される電圧の増加量に比べて前記第1取得手段により取得された電圧の増加量が小さい場合に、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在すると判定することを特徴とする請求項7又は8に記載の受電装置。
  10. 前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在することが前記判定手段により判定された場合に前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在することを前記送電装置に通知する通知手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の受電装置。
  11. 前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在することが前記判定手段により判定された場合に所定の処理を実行する実行手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の受電装置。
  12. 前記実行手段が実行する所定の処理は、前記送電装置の送電範囲に前記物体が存在することを示す情報または前記物体の移動を促す情報を通知させるための処理であることを特徴とする請求項11に記載の受電装置。
  13. 前記送電装置から送電電力に関する情報を受信する受信手段をさらに有し、
    前記判定手段は、前記受信手段により受信した前記情報に基づいて、前記物体の存在を判定することを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の受電装置。
  14. 前記負荷手段は、モータであることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の受電装置。
  15. 電源制御手段と、前記電源制御手段から所定の電圧が入力される送電手段と、を有し、前記電源制御手段から前記送電手段に入力される電流の量に応じた電力を送電する送電装置と、前記送電装置から受電した電力の電圧を所定の電圧に変圧する変圧手段と、前記変圧手段から出力される前記所定の電圧によって動作する負荷手段であって、消費電力が変動しうる負荷手段と、を有する受電装置と含むシステムにおいて、前記送電装置の送電範囲に前記送電装置の送電対象ではない物体が存在するかを判定する判定方法であって、
    前記変圧手段へ入力される電力の電圧の変化量を取得する第1取得工程と、
    前記負荷手段の消費電力の変化量を取得する第2取得工程と、
    前記第1取得工程により取得された電圧の変化量と前記第2取得工程により取得された消費電力の変化量との関係に基づいて、前記送電装置の送電範囲に前記送電装置の送電対象ではない物体が存在するかを判定する判定工程と、
    を有することを特徴とする判定方法。
  16. コンピュータを請求項1乃至14の何れか1項に記載の受電装置として動作させるためのプログラム。
JP2015148143A 2015-07-27 2015-07-27 受電装置、判定方法、プログラム Active JP6661294B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015148143A JP6661294B2 (ja) 2015-07-27 2015-07-27 受電装置、判定方法、プログラム
US15/215,436 US10236721B2 (en) 2015-07-27 2016-07-20 Power reception apparatus, determination method, and program
EP16181145.0A EP3125404B1 (en) 2015-07-27 2016-07-26 Power reception apparatus, determination method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015148143A JP6661294B2 (ja) 2015-07-27 2015-07-27 受電装置、判定方法、プログラム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017028948A JP2017028948A (ja) 2017-02-02
JP2017028948A5 JP2017028948A5 (ja) 2018-08-30
JP6661294B2 true JP6661294B2 (ja) 2020-03-11

Family

ID=56737895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015148143A Active JP6661294B2 (ja) 2015-07-27 2015-07-27 受電装置、判定方法、プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10236721B2 (ja)
EP (1) EP3125404B1 (ja)
JP (1) JP6661294B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10879704B2 (en) 2016-08-26 2020-12-29 Nucurrent, Inc. Wireless connector receiver module
JP6496378B1 (ja) * 2017-09-27 2019-04-03 京セラ株式会社 電子機器及び電子機器の制御方法
CN109560622A (zh) * 2018-12-14 2019-04-02 上海楚山电子科技有限公司 一种无线充电待机检测金属异物的方法和无线充电方法
KR20210109250A (ko) * 2020-02-27 2021-09-06 엘지전자 주식회사 유도 가열 구현 가능한 무선 전력 전송 장치 및 그의 제어 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009027781A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Seiko Epson Corp 受電制御装置、受電装置、無接点電力伝送システム、充電制御装置、バッテリ装置および電子機器
JP2010220418A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Olympus Imaging Corp 電子機器、充電器および充電システム
JP5552657B2 (ja) * 2010-07-27 2014-07-16 株式会社豊田自動織機 異常検出装置
US9184633B2 (en) * 2011-02-03 2015-11-10 Denso Corporation Non-contact power supply control device, non-contact power supply system, and non-contact power charge system
JP5713714B2 (ja) 2011-02-10 2015-05-07 キヤノン株式会社 給電装置及び制御方法
JP5940784B2 (ja) * 2011-09-09 2016-06-29 国立大学法人埼玉大学 移動体用非接触給電装置
US9450648B2 (en) * 2011-10-13 2016-09-20 Integrated Device Technology, Inc. Apparatus, system, and method for detecting a foreign object in an inductive wireless power transfer system
KR102074475B1 (ko) 2012-07-10 2020-02-06 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 감지 장치 및 방법
KR20140031780A (ko) * 2012-09-05 2014-03-13 삼성전자주식회사 교차 연결된 무선 전력 수신기를 배제하기 위한 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
JP5808355B2 (ja) * 2013-03-22 2015-11-10 株式会社東芝 無線給電システム、受電制御装置、および、送電制御装置
JP2014225963A (ja) 2013-05-16 2014-12-04 ソニー株式会社 検知装置、給電システム、および、検知装置の制御方法
JP2015006068A (ja) 2013-06-21 2015-01-08 三洋電機株式会社 無接点給電方法
TWI489729B (zh) 2013-11-18 2015-06-21 Richtek Technology Corp 適用於無線電力系統的電力計算的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3125404A1 (en) 2017-02-01
JP2017028948A (ja) 2017-02-02
EP3125404B1 (en) 2019-09-18
US10236721B2 (en) 2019-03-19
US20170033613A1 (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110383630B (zh) 无线电力发送器、无线地接收电力的电子设备及其操作方法
US20140347007A1 (en) Wireless Power Transfer (WPT) for a Mobile Communication Device
JP6661294B2 (ja) 受電装置、判定方法、プログラム
US10291070B2 (en) Power reception apparatus, method for controlling the same, and program
CN106067698B (zh) 无线电力发送设备及方法
US10050477B2 (en) Power transmission device, control method for power transmission device, and storage medium
JP2010239781A (ja) 無線電力伝送システム、電力受信局装置、および電力送信局装置
JP2017184488A (ja) 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム
US20220085662A1 (en) Wireless power transmission using multiple transmitters and receivers
JP2016100922A (ja) 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
JP2014187795A (ja) 送電装置、送受電装置、受電装置検出方法、受電装置検出プログラム、及び半導体装置
KR20140129917A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법
US10084320B2 (en) Electronic apparatus configured to wirelessly receive power from external apparatus
CN110999030A (zh) 无线充电装置、接收器装置及其相关方法
JP2023100793A (ja) 送電装置、無線電力伝送方法、及びプログラム
US9853500B2 (en) Power supply apparatus, method, and recording medium
US9985475B2 (en) Power supply apparatus and method
JP6632189B2 (ja) 情報処理装置、無線電力伝送装置、制御方法、プログラム
US10079516B2 (en) Power transmission apparatus, method for controlling the same, and program
US20210175756A1 (en) Power receiving apparatus, power transmitting apparatus, method for controlling same, and computer-readable medium
EP3579377B1 (en) Wireless power transmission apparatus and operating method thereof
JP2018143031A (ja) 給電装置及び電子機器及びそれらの制御方法及びプログラム、並びに無線電力伝送システム
JP6778005B2 (ja) 送電装置、その制御方法、およびプログラム
US20150188363A1 (en) Electric power transmitting apparatus capable of performing wireless power transmission, controlling method for electric power transmitting apparatus, and storage medium
JP2019106850A (ja) 非接触受電装置及び非接触送電装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180720

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191023

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200212

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6661294

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151