JP6772190B2 - 非接触送電装置 - Google Patents
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Description
〈概要〉
本実施の形態1によれば、非接触送電装置は、無線通信による受電電力と送電電力差による検出、送電アンプの電源電圧を変えたときの受電端末の整流回路からの基本波および高調波レベルおよび送電アンプの電流値を計測する。
図1は、本実施の形態1による非接触送電装置100における構成の一例を示す説明図である。
続いて、上述した電界効果トランジスタ104、チョークコイル105、電流値検出器101、可変電圧電源102、静電容量111、インダクタ112、 および静電容量113によって構成されるE級のスイッチングアンプの動作について説明する。
ここで、静電容量114、インダクタ115、および静電容量116によって構成されるローパスフィルタについて説明する。
次に、非接触送電装置100による充電のシーケンスについて説明する。
続いて、図1の非接触送電装置100の異物検出動作について説明する。
続いて、図1の非接触送電装置100による異物検出技術について説明する。
続いて、図1の非接触送電装置100における高調波検出の具体的な検討技術について説明する。
〈概要〉
前記実施の形態1の図1におけるピックアップコイルは、例えば巻き数が3ターン程度を想定していたが、本実施の形態2では、巻き数が1ターンのピックアップコイルを用いた場合について説明する。
図5は、本実施の形態2による非接触送電装置100における構成の一例を示す説明図である。
〈概要〉
本実施の形態3においては、複数のピックアップコイルを備え、これらのピックアップコイルから高調波の測定に最適なピックアップコイルを選択する技術について説明する。
図6は、本実施の形態3による非接触送電装置100における構成の一例を示す説明図である。図6において、前記実施の形態2の図5と同様の動作を行うものは同じ符号を付し、説明を省略する。
〈概要〉
本実施の形態4では、複数の非接触送電装置および複数の携帯端末を有する場合に、正しい組み合わせの充電(以下、正規充電という)が行われているかを知らせる技術について説明する。
図7は、本実施の形態4による2つの非接触送電装置100a,100bおよび2つの携帯端末125a,125bによる充電の一例を示す説明図である。
続いて、正規充電されているかを判定する技術について説明する。
〈概要〉
本実施の形態5では、非接触送電装置100が複数の受電装置350に対して送電を行う場合について説明する。
図9は、本実施の形態5による非接触送電装置100における構成の一例を示す説明図である。
続いて、非接触送電装置100による充電動作について説明する。
図12は、図9の非接触送電装置100による給電可能台数を超えた際の携帯端末の選択処理の一例を示したフローチャートである。
ここで、給電可能な台数を超えている際に、選択した携帯端末の給電動作の例について説明する。
ここで、携帯端末125は、図13の右上方に示すように、スマートフォンとする。また、スマートフォンの右側には、該スマートフォンの表示部に表示される情報400の一例を示している。この情報400は、スマートフォンから送信される機器の情報などである。給電パッド355に載置されたスマートフォンは、○○社製スマーフォンであり、型式はxxx-yyy、機器IDは、www-zzzであることを示している。
図14は、図9の非接触送電装置100による充電動作の一例を示す説明図である
この図14では、図9の非接触送電装置100により、3台の携帯端末125を充電する際の動作を示したものである。
その他、実施の形態に記載された内容の一部を以下に記載する。
(1)複数の充電対象機器に非接触にて電力を送電する非接触送電装置であって、該非接触送電装置は、充電対象機器に送電する電力を生成する電源部と、該電源部の動作を制御する制御部と、充電対象機器との通信を行う通信部と、を有し、制御部は、通信部により充電する充電対象機器と通信を行い、充電する充電対象機器の台数を検出して、検出した充電対象機器の台数が予め設定された設定充電台数以下であるか否かを判定し、検出した充電対象機器の台数が設定充電台数よりも多いと判定すると、設定充電台数と同じ台数の充電対象機器を優先して充電するように制御する。
(2)(1)の非接触送電装置において、制御部は、検出した充電対象機器の台数が設定充電台数よりも多いと判定した際に、充電対象機器のバッテリ残量が多いあるいはバッテリ残量が少ない充電対象機器を優先して充電し、バッテリ残量は、通信部が検出した充電対象機器との通信により取得する。
(3)(1)の非接触送電装置において、制御部は、検出した充電対象機器の台数が設定充電台数よりも多いと判定した際に、充電時間の長いあるいは充電時間の短い充電対象機器を優先して充電し、充電時間は、通信部が検出した充電対象機器との通信により取得する。
(4)(1)の非接触送電装置において、制御部は、優先された充電対象機器の充電が終了すると、充電されていない充電対象機器に対して充電動作を開始させる制御信号を送信して、充電対象機器を充電するように制御する。
100a 非接触送電装置
100b 非接触送電装置
101 電流値検出器
102 可変電圧電源
104 電界効果トランジスタ
105 チョークコイル
111 静電容量
112 インダクタ
113 静電容量
114 静電容量
115 インダクタ
116 静電容量
121 共振容量
123 送電コイル
124 ピックアップコイル
125 携帯端末
125a 携帯端末
125b 携帯端末
125c 携帯端末
126 通信回路
127 ICカード
131 通信回路
132 制御回路
133 検波回路
136 バンドパスフィルタ
137 バンドパスフィルタ
138 バンドパスフィルタ
140 送電部
141 送電部
201 検波回路
202 発振器
203 可変分周回路
204 バンドパスフィルタ
205 ミキサ回路
206 ローパスフィルタ
301a ピックアップコイル
301b ピックアップコイル
301c ピックアップコイル
301d ピックアップコイル
304 スイッチ回路
350 受電装置
351 受電装置
352 制御回路
353 電源回路
355 給電パッド
356 表示部
Claims (9)
- 磁気的結合によって充電パッドの近傍に配置される充電対象機器に非接触にて送電する非接触送電装置であって、
電力増幅を行うアンプと、
共振容量および送電コイルによって構成される直列共振回路と、
前記充電パッドの近傍に配置された充電対象でない非充電対象機器を検出する異物検出部と、
を有し、
前記異物検出部は、
前記充電パッドの近傍に配置された機器から放射される信号成分を検出する信号検出部と、
前記信号検出部が検出した前記信号成分のうち、設定された周波数の信号を通過させる第1のアナログフィルタと、
前記第1のアナログフィルタを通過した信号を検波して信号レベルを検出する検波回路と、
前記検波回路が検出した信号レベルから前記充電パッドの近傍に充電対象でない前記非充電対象機器が配置されているか否かを判定する制御部と、
を有し、
送電の際に前記充電パッドの近傍に配置される機器から前記送電コイルとの磁気的結合で放射される信号成分より前記非充電対象機器を検出し、
前記制御部は、前記検波回路が検出した信号レベルと設定しきい値とを比較し、信号レベルが前記設定しきい値の範囲外であると判定した際に、前記充電パッドの近傍に前記非充電対象機器が配置されたと判定し、
前記信号検出部が検出した信号をフィルタリングする第2のアナログフィルタと、
入力された複数の信号から1つの信号を選択して出力するスイッチ部と、
を有し、
前記信号検出部は、複数のコイルよりなり、
前記スイッチ部は、制御信号に基づいて、複数の前記コイルが検出した信号成分から1つの信号成分を選択して前記第2のアナログフィルタに出力し、
前記制御部は、複数の前記コイルが検出した信号成分が順次前記第2のアナログフィルタに出力されるように前記制御信号を生成する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記第1のアナログフィルタは、少なくとも基本波、2次高調波、および3次高調波の信号成分をそれぞれ通過させるバンドパスフィルタであり、
前記検波回路は、少なくとも前記バンドパスフィルタを通過した基本波、2次高調波、および3次高調波の信号レベルを検出する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記第1のアナログフィルタは、少なくとも基本波および2次高調波の信号成分をそれぞれ通過させるバンドパスフィルタであり、
前記検波回路は、少なくとも前記バンドパスフィルタを通過した基本波および2次高調波の信号レベルを検出する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記第2のアナログフィルタによってフィルタリングされた信号を、ある中間周波信号に変換する信号変換部を有し、
前記第1のアナログフィルタは、前記信号変換部から出力される中間周波信号のうち、設定された周波数の信号を通過させ、
前記検波回路は、前記第1のアナログフィルタを通過した信号を検波して信号レベルを検出する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記アンプは、E級スイッチングアンプである、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記アンプから出力される信号をフィルタリングする第3のアナログフィルタを有し、
前記第3のアナログフィルタは、3次、7次、または11次のローパスフィルタよりなる、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記充電対象機器との通信を行う通信部を有し、
前記通信部は、前記充電対象機器から前記充電対象機器の受電電力を取得し、
前記制御部は、前記通信部が取得した前記受電電力と前記非接触送電装置が前記充電対象機器に対して送電している送電電力との差を算出し、その算出結果が設定しきい値以上である場合に前記充電パッドの近傍に非充電対象機器が配置されていると判定する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記充電対象機器との通信を行う通信部を有し、
前記制御部は、前記検波回路が検波する際に、前記通信部から前記充電対象機器に対して前記充電対象機器の充電動作を停止させる制御信号を出力する、非接触送電装置。 - 請求項1記載の非接触送電装置において、
前記充電対象機器との通信を行う通信部を有し、
前記通信部は、前記充電対象機器から送信される応答信号を受信し、
前記制御部は、前記通信部が受信した応答信号によって前記充電対象機器が前記充電パッドの近傍に配置されているか否かを判定し、
前記応答信号は、前記充電対象機器の充電を開始する際に送電される電力の強弱に合わせて生成される信号である、非接触送電装置。
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