JP7049768B2 - ワイヤレス電力伝送システムを保護するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
102 電源
104 第1の変換ユニット(インバータ)
106 制御ユニット
108 非接触電力伝送ユニット
110 第2の変換ユニット(整流器)
112 第1のDC電圧
114 第1のAC電圧
116 コイル
118 第2のDC電圧
120 センサ
122 第1の送受信機
124 第2の送受信機
126 帰還ループ
128 電圧信号(Vo)
130 スイッチングユニット
132 電気負荷
200 ワイヤレス電力伝送システム
202 電源
204 第1の変換ユニット、第1の電力変換ユニット
206 制御ユニット
208 非接触電力伝送ユニット
210 第2の変換ユニット
212 スイッチングユニット
214 第1の送受信機
216 第2の送受信機
218 第1のDC電圧
220 スイッチ
222 ダイオード
224 第1のAC電圧
226 ゲート信号
228 一次コイル
230 二次コイル
232 電気負荷
234 磁界収束コイル
236 補償コイル
238 第2のDC電圧(出力電圧)
240 ダイオード、MOSFET、またはIGBT
242 帰還ループ
244 センサ
246 電圧信号(Vo)
248 アンテナ
250 アンテナ
252 スイッチ
254 制御器
256 第1の比較器
258 第2の比較器
260 フリップフロップユニット
262 リセット信号
300 ワイヤレス電力伝送システム
302 制御器
304 制御信号
400 方法
402、404、406、408、410 ステップ
500 方法
502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522 ステップ
600 方法
602、604、606、608、610 ステップ
Claims (13)
- 第1の送受信機に結合した制御ユニットによって管理される第1のAC電圧を第1の変換ユニットから少なくとも非接触電力伝送ユニットの第1のコイルを介して供給するワイヤレス電力伝送システムにおいて使用するための装置であって、
前記第1のコイルから前記第1のAC電圧を有する入力電力をワイヤレスで受信し、前記入力電力をスイッチングユニットを介して第2の変換ユニットに電気的に結合させるように構成された少なくとも第2のコイルと、
前記非接触電力伝送ユニットに通信可能に結合され、前記非接触電力伝送ユニットから前記入力電力を受信して、前記入力電力の前記第1のAC電圧を第2のDC電圧に変換するように構成され、前記第2のDC電圧を有する前記入力電力は、電気負荷へと送信される第2の変換ユニットと、
前記非接触電力伝送ユニットおよび前記第2の変換ユニットに結合され、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧が電圧基準値よりも大きい場合、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節するように構成され、前記電気負荷に電気的に結合され、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を決定するように構成されたセンサを備えているスイッチングユニットと、
前記センサに電気的に結合された前記第1の送受信機に電圧信号を通信するように構成され、前記電圧信号は、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を表し、前記電圧信号は、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧が電圧基準値よりも大きい場合に、前記制御ユニットに前記第1のAC電圧を調節させるために通信される第2の送受信機と
を備え、
前記制御ユニットが、前記第2の送受信機および前記第1の変換ユニットに電気的に結合され、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を表す前記電圧信号に基づいて前記第1の変換ユニットのスイッチング周波数を調整するように構成される、装置。 - 前記スイッチングユニットが、
前記センサおよびスイッチに電気的に結合され、前記決定された第2のDC電圧に基づいて前記スイッチを制御するように構成された制御信号のデューティサイクルを決定するように構成された制御器
をさらに備える、請求項1記載の装置。 - 前記制御器が、前記第2の変換ユニットに供給される前記入力電力を調節するために、前記決定されたデューティサイクルを有する前記制御信号を発生させ、前記スイッチに供給するように構成される、請求項2記載の装置。
- 前記第1の送受信機が、前記第2の送受信機から前記電圧信号を受信するように構成される、請求項2記載の装置。
- 前記制御ユニットが、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節するために前記第1の変換ユニットの前記スイッチング周波数を調整するように構成される、請求項1記載の装置。
- 前記制御ユニットが、制御器が前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節した後、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節するように構成される、請求項5記載の装置。
- 前記制御器が、前記センサによって決定されるさまざまな第2のDC電圧に対応する前記デューティサイクルを示すルックアップテーブルを使用して、前記制御信号の前記デューティサイクルを決定するように構成される、請求項2記載の装置。
- 前記スイッチングユニットが、前記制御ユニットによる前記第1のAC電圧の調節に関する期間よりも迅速に、前記入力電力を調節して前記第2の変換ユニットを保護することができる、請求項2記載の装置。
- 前記第1の変換ユニットが、第1のDC電圧を供給する電源に電気的に結合され、前記第1の変換ユニットが、前記第1のDC電圧を前記第1のAC電圧に変換するように構成される、請求項1記載の装置。
- 前記電気負荷は、車両の電池を含む、請求項1記載の装置。
- ワイヤレス電力伝送のための方法であって、
第1の変換ユニットから第1のAC電圧を有する入力電力を少なくとも1つのコイルを介して受信するステップであって、前記第1の変換ユニットの前記第1のAC電圧は、第1の送受信機に結合した制御ユニットによって管理されるステップと、
前記第1のAC電圧を有する前記入力電力を第2の変換ユニットに供給するステップと、
前記第2の変換ユニットによって、前記入力電力の前記第1のAC電圧を第2のDC電圧に変換するステップと、
前記第2のDC電圧を有する前記入力電力を、非接触電力伝送ユニットに通信可能に結合された第2の変換ユニットから電気負荷に送信するステップと、
第2の送受信機によって電圧信号を前記第1の送受信機に通信するステップであって、前記電圧信号は、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を表し、前記電圧信号は、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧が電圧基準値よりも大きい場合に、前記制御ユニットに前記第1のAC電圧を調節させるために通信されるステップと、
前記非接触電力伝送ユニットおよび前記第2の変換ユニットに結合されたスイッチングユニットによって、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧が電圧基準値よりも大きい場合、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節するステップと
を含んでおり、
前記制御ユニットが、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を調節するために、前記電圧信号に基づいて前記第1の変換ユニットのスイッチング周波数を調整するように構成されている、方法。 - 前記入力電力を調節するステップが、
センサによって、前記電気負荷の両端間の前記第2のDC電圧を決定するステップと、
制御器によって、前記決定された第2のDC電圧に基づいて、前記スイッチングユニットのスイッチを制御するように構成された制御信号のデューティサイクルを決定するステップと、
前記制御器によって、前記第2の変換ユニットに供給される前記入力電力を調節するために、前記決定されたデューティサイクルを有する前記制御信号を発生させ、前記スイッチに供給するステップと
を含む、請求項11記載の方法。 - 前記第1の変換ユニットの前記スイッチング周波数が、制御信号をスイッチに供給した後、調整される、請求項11記載の方法。
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