JP7131539B2 - ワイヤレス送電装置及びワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
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Description
Ct 送電回路
DB 整流回路
Dru 電圧検出回路
Dtu 電流検出回路
Lru 受電コイルユニット
Ltu 送電コイルユニット
PS 電力変換回路
PW 外部電源
L 負荷
S ワイヤレス電力伝送システム
SW1,SW2 切替回路
Stu 制御回路
Ur ワイヤレス受電装置
Ut ワイヤレス送電装置
Vea,Veb 電気自動車
Wru,Wtu 無線通信モジュール
Xtu インピーダンス変換回路
Claims (13)
- 送電コイルと受電コイルとの磁気結合により、ワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス送電装置であって、
直流電力を駆動周波数の交流電力に変換する電力変換回路、及び、前記電力変換回路から供給される前記交流電力を受けて交流磁界を発生する前記送電コイルを含む送電回路と、
前記送電コイルから発生する磁束量を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御した状態における前記ワイヤレス送電装置の回路特性値から前記送電コイルと前記受電コイルの対向方向の離間距離を算出し、前記ワイヤレス送電装置の回路特性値と同じ種類の回路特性値を制御することにより前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御するワイヤレス送電装置。 - 前記送電回路は、外部電源から供給される電力を変換して前記電力変換回路に前記直流電力を出力する電源回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記電源回路の出力直流電流、前記電源回路の出力直流電圧、又は、前記直流電力の少なくとも1つを変化させることにより前記送電コイルから発生する磁束量を制御する請求項1に記載のワイヤレス送電装置。 - 前記電力変換回路は、複数のスイッチング素子を有し、
前記制御回路は、前記駆動周波数又は前記複数のスイッチング素子の時比率を変化させることにより前記送電コイルから発生する磁束量を制御する請求項1に記載のワイヤレス送電装置。 - 前記送電回路は、前記電力変換回路と前記送電コイルの間にコンデンサ又はインダクタの少なくとも一方を有するインピーダンス変換回路をさらに含み、
前記制御回路は、前記インピーダンス変換回路のリアクタンス値を変化させることにより前記送電コイルから発生する磁束量を制御する請求項1に記載のワイヤレス送電装置。 - 前記送電コイルはインダクタンス値を変更可能に構成されており、
前記制御回路は、前記送電コイルのインダクタンス値を変更することにより前記送電コイルから発生する磁束量を制御する請求項1に記載のワイヤレス送電装置。 - 送電コイルと受電コイルとの磁気結合により、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置であり、
前記ワイヤレス受電装置は、
前記送電コイルが発生する前記交流磁界を介して電力を受電する前記受電コイルと、
前記受電コイルが受電した電力を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、有し、
前記制御回路は、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の結合係数を算出し、前記結合係数と前記ワイヤレス送電装置の回路特性値とに基づいて前記送電コイルと前記受電コイルの相対位置関係を算出するワイヤレス電力伝送システム。 - 前記制御回路は、前記送電コイルと前記受電コイルの相対位置関係から伝送可能電力を算出し、算出した前記伝送可能電力に基づいて前記送電回路の動作を制御する請求項6に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記整流回路の出力端と負荷との接続状態を切り替える切替回路をさらに備え、
前記切替回路は、前記制御回路が前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の結合係数を算出する場合に、前記整流回路の出力端を開放状態とする請求項6又は7に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - 固定抵抗値を有する負荷抵抗と、
前記整流回路の出力端と負荷又は前記負荷抵抗との接続状態を切り替える切替回路と、をさらに備え、
前記切替回路は、前記制御回路が前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の結合係数を算出する場合に、前記整流回路の出力端を前記負荷抵抗に接続させる請求項6又は7に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - ユーザに対して情報を報知する報知器をさらに備え、
前記制御回路は、前記送電コイルと前記受電コイルの対向方向の離間距離と前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルの前記対向方向と直交する方向の離間距離を算出し、
前記報知器は、前記ユーザに前記送電コイルと前記受電コイルの前記対向方向と直交する方向の離間距離を報知する請求項6乃至9のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - 送電コイルと受電コイルとの磁気結合により、ワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス送電装置であって、
直流電力を駆動周波数の交流電力に変換する電力変換回路、及び、前記電力変換回路から供給される前記交流電力を受けて交流磁界を発生する前記送電コイルを含む送電回路と、
前記送電コイルに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記送電コイルに流れる電流を一定に制御した状態における前記ワイヤレス送電装置の回路特性値から前記送電コイルと前記受電コイルの対向方向の離間距離を算出し、前記ワイヤレス送電装置の回路特性値と同じ種類の回路特性値を制御することにより前記送電コイルに流れる電流を一定に制御するワイヤレス送電装置。 - 送電コイルと受電コイルとの磁気結合により、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、
直流電力を駆動周波数の交流電力に変換する電力変換回路、及び、前記電力変換回路から供給される前記交流電力を受けて交流磁界を発生する前記送電コイルを含む送電回路と、
前記送電コイルから発生する磁束量を制御する制御回路と、を備え、
前記ワイヤレス受電装置は、
前記送電コイルが発生する前記交流磁界を介して電力を受電する前記受電コイルと、
前記受電コイルが受電した電力を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、有し、
前記制御回路は、前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御した状態における前記ワイヤレス送電装置の回路特性値を取得するとともに、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の結合係数を算出し、前記回路特性値及び前記結合係数に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルの相対位置関係を算出し、前記ワイヤレス送電装置の回路特性値と同じ種類の回路特性値を制御することにより前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する、
ワイヤレス電力伝送システム。 - 送電コイルと受電コイルとの磁気結合により、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスで電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、
直流電力を駆動周波数の交流電力に変換する電力変換回路、及び、前記電力変換回路から供給される前記交流電力を受けて交流磁界を発生する前記送電コイルを含む送電回路と、
前記送電コイルに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記ワイヤレス受電装置は、
前記送電コイルが発生する前記交流磁界を介して電力を受電する前記受電コイルと、
前記受電コイルが受電した電力を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、有し、
前記制御回路は、前記送電コイルに流れる電流を一定に制御した状態における前記ワイヤレス送電装置の回路特性値を取得するとともに、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の結合係数を算出し、前記回路特性値及び前記結合係数に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルの相対位置関係を算出し、前記ワイヤレス送電装置の回路特性値と同じ種類の回路特性値を制御することにより前記送電コイルに流れる電流を一定に制御する、
ワイヤレス電力伝送システム。
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