JP7200784B2 - 送電装置およびワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
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特許文献1に記載された無電極放電灯点灯装置および照明器具では、インバータの駆動周波数を離散的または連続的に変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている(特許文献1を参照。)。
特許文献2に記載された非接触給電装置では、インバータの駆動周波数を離散的に変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている(特許文献2を参照。)。
特許文献3に記載された給電装置およびこれを用いたワイヤレス電力伝送装置では、インバータの駆動周波数を変化させ、ノイズの周波数を分散させることが図られている。また、これらの装置では、出力を一定にするために、インバータの入力電圧を相補的に変化させることが行われている(特許文献3を参照。)。
また、特許文献2に記載された技術では、可変な周波数として、要求電力が同一である周波数を選定するため、選定することが可能な周波数に限りがあり、したがって、ノイズの低減量にも限りがあるといった課題があった。
また、特許文献3に記載された技術では、引用文献1に記載された技術あるいは引用文献2に記載された技術と比べて優位性はあるものの、改善の余地があった。
これらの特許文献1-3に記載された技術では、例えば、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅(周波数分散領域)を大きくする点で、改善の余地があった。
図1は、本発明の一実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1の概略的な構成を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム1は、送電装置11と、受電装置12を備える。
図1には、交流部31と、負荷21も示してある。
ワイヤレス電力伝送システム1では、送電装置11から受電装置12へ電力を伝送して給電する。
受電装置12は、受電コイル装置71と、出力回路部72と、制御比較部73と、受電側通信部74を備える。出力回路部72は、検出部91を備える。なお、本実施形態では、負荷21は受電装置12とは別体であるが、他の構成例として、負荷21が受電装置12と一体であってもよい。
交流部31は、交流の電源であり、交流の電圧を供給する。交流部31は、例えば、商用の交流電源であってもよい。
まず、送電装置11から受電装置12への電磁誘導による電力伝送について説明する。
送電装置11では、次のような動作を行う。
電源部51は、交流部31から供給される交流の電圧を直流の電圧へ変換し、変換された直流の電圧をインバータ52に供給する。
インバータ52は、電源部51から供給される直流の電圧を所定の周波数を有する交流の電圧へ変換し、変換された交流の電圧を送電コイル装置53に供給する。当該周波数は、駆動周波数である。
送電コイル装置53は、インバータ52から供給される交流の電圧を送電コイルに印加する。これにより、当該送電コイルから、交流磁界が発生する。
また、送電コイル装置53において、調整回路82は、自発的に、送電側共振回路81の共振点を変化させる。
受電コイル装置71は、送電装置11の送電コイルから発生した交流磁界によって受電コイルに発生した交流の電圧を出力回路部72に出力する。ここで、受電コイルは、送電コイルからワイヤレスで伝送された交流の電力を受け取っている。
出力回路部72は、受電コイル装置71から入力される交流の電圧を整流して直流の電圧へ変換し、変換された直流の電圧を負荷21に供給する。
受電装置12では、次のような動作を行う。
出力回路部72において、検出部91は、負荷21に供給される電圧を検出する。
制御比較部73は、出力回路部72の検出部91によって検出された電圧に基づいて、フィードバック制御のための制御信号を生成し、生成された制御信号を受電側通信部74に出力する。制御比較部73は、制御する対象の値が目標値になるように制御信号を生成する。当該目標値は、基準電圧を用いて設定されている。本実施形態では、制御比較部73は、出力回路部72から負荷21に供給される電圧を一定の値である基準電圧に保持するための制御信号を生成する。
受電側通信部74は、通信機能を有しており、例えば、制御比較部73から入力された制御信号を送電装置11に送信する。
ここで、制御信号の通信は、例えば、ワイヤレスで行われるが、他の構成例として、送電装置11の端子と受電装置12の端子とが直接またはケーブルを介して接続されて、これらの端子を介して制御信号の通信が行われてもよい。
送電側通信部54は、通信機能を有しており、例えば、受電装置12の受電側通信部74から送信される制御信号を受信し、受信された制御信号をV/f制御回路55に送信する。
V/f制御回路55は、送電側通信部54から入力される制御信号に基づいて、インバータ52から送電コイル装置53に供給される交流の電圧の周波数を制御するための制御信号をインバータ52に出力する。本実施形態では、当該制御信号の電圧によって当該周波数が制御される。
インバータ52は、V/f制御回路55から入力される制御信号に基づいて、駆動周波数を制御する。これにより、インバータ52から送電コイル装置53に供給される交流の電圧の周波数が変化して、出力回路部72から負荷21に供給される電圧を一定に保持するためのフィードバック制御が行われる。
ここで、受電装置12の制御比較部73で生成される制御信号および送電装置11のインバータ52に入力される制御信号は、それぞれ、駆動周波数を直接または間接的に指示する信号である。
<送電コイル装置の一例>
送電コイル装置53の一例を説明する。
調整回路82は、自発的に、送電側共振回路81に含まれる送電コイルのインダクタンス値を変化させることで、送電側共振回路81の共振点を変化させる。この場合、送電コイルとしては、インダクタンス値が可変なコイルが用いられる。
図2は、本発明の一実施形態に係る送電コイル装置53aの構成例を示す図である。
送電コイル装置53aは、送電側共振回路81aと、調整回路82aを含む。ここで、送電コイル装置53a、送電側共振回路81a、および、調整回路82aは、それぞれ、図1に示される送電コイル装置53、送電側共振回路81、および、調整回路82の構成例である。
送電側コンデンサ112は、容量値が可変なコンデンサである。
調整回路82aは、容量可変回路121を備える。
調整回路82aにおいて、容量可変回路121は、自発的に、送電側コンデンサ112の容量値を変化させることで、送電側共振回路81aの共振点を変化させる。
送電コイル装置53bは、送電側共振回路81bと、調整回路82bと、リアクタンス回路131を含む。ここで、送電コイル装置53b、送電側共振回路81b、および、調整回路82bは、それぞれ、図1に示される送電コイル装置53、送電側共振回路81、および、調整回路82の構成例である。
リアクタンス回路131は、送電側インダクタ153を備える。
送電側インダクタ153は、インダクタンス値が可変なインダクタである。
調整回路82bは、インダクタンス可変回路154を備える。
調整回路82bにおいて、インダクタンス可変回路154は、自発的に、送電側インダクタ153のインダクタンス値を変化させることで、送電側共振回路81bの共振点を変化させる。
このように、調整回路82bは、自発的に、リアクタンス回路131の容量値またはインダクタンス値との一方または両方を変化させることで、送電側共振回路81bの共振点を変化させてもよい。
図4および図5を参照して説明する。
図4は、本発明の一実施形態に係る負荷21が重いときにおける出力周波数特性を示す図である。
本実施形態では、負荷21が重いとは、受電装置12から負荷21への出力電流が大きいときを意味する。なお、本実施形態では、負荷21が重いか軽いか(出力電流が大きいか小さいか)は、図4の例と図5の例との相対的な関係である。
また、当該グラフには、送電側共振回路81の共振点の変化に使用されるコンデンサの容量値が大きい場合における出力周波数特性1011と、当該コンデンサの容量値が小さい場合における出力周波数特性1012を示してある。
本実施形態では、当該コンデンサの容量値が大きいか小さいかは、2つの出力周波数特性1011、1012についての相対的な関係である。
また、出力周波数特性1011、1012は、送電装置11のインバータ52の駆動周波数である。
図5に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、受電装置12から負荷21への出力電圧を表している。
また、当該グラフには、送電側共振回路81の共振点の変化に使用されるコンデンサの容量値が大きい場合における出力周波数特性1021と、当該コンデンサの容量値が小さい場合における出力周波数特性1022を示してある。
本実施形態では、当該コンデンサの容量値が大きいか小さいかは、2つの出力周波数特性1021、1022についての相対的な関係である。
また、出力周波数特性1021、1022は、送電装置11のインバータ52の駆動周波数である。
また、図4の例において、周波数f1は、出力周波数特性1011において出力電圧Vo1が実現される周波数である。また、図4の例において、周波数f2は、出力周波数特性1012において出力電圧Vo1が実現される周波数である。
また、図5の例において、周波数f3は、出力周波数特性1021において出力電圧Vo1が実現される周波数である。また、図5の例において、周波数f4は、出力周波数特性1022において出力電圧Vo1が実現される周波数である。
図4および図5の例では、周波数が小さい方から大きい方への順序が、周波数f1、周波数f3、周波数f2、周波数f4の順序である。
このように共振点を変化させることで、共振点が変化させられない場合と比べて、周波数f2と周波数f3との間隔を拡大することが可能であり、これにより、分散範囲を拡大することが可能である。
<三角波による連続的な変化>
図6~図8を参照して、三角波による連続的な変化を説明する。
図6は、本発明の一実施形態に係る三角波により連続的に変化する容量の一例を示す図である。
図6に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、送電側共振回路81において可変な容量の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間T1、時間T2、時間T3、時間T4であるとする。
図6に示されるグラフでは、三角波に沿って変化させられる容量の値の特性1111を示してある。当該三角波の最小値をCminと表してあり、当該三角波の最大値をCmaxと表している。
当該三角波の周期はT2であり、当該三角波の周波数の逆数に相当する。
図7に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ52の駆動周波数の値を示してある。
時間T1、時間T2、時間T3、時間T4は、図6に示されるものと同じ時間である。
図7に示されるグラフでは、三角波に沿って変化する駆動周波数の値の特性1121を示してある。当該三角波の最小値をf11と表してあり、当該三角波の最大値をf12と表している。
当該三角波の周期はT2であり、当該三角波の周波数の逆数に相当する。
図6に示される容量の値の特性1111と、図7に示される駆動周波数の値の特性1121とでは、周期の1/2だけ位相がずれている。つまり、最大値と最小値の位置が入れ替わっている。
図8に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、EMIのレベルを示してある。
また、EMI(ElectroMagnetic Interference)のレベルの特性1131を示してある。この特性1131では、周波数f11から周波数f12までの範囲に、一様に、EMIのレベルが分散されている。つまり、所定の周波数の範囲で、ノイズ分散が行われている。
図9~図11を参照して、正弦波による連続的な変化を説明する。
図9は、本発明の一実施形態に係る正弦波により連続的に変化する容量の一例を示す図である。
図9に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、送電側共振回路81において可変な容量の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間T11、時間T12、時間T13、時間T14であるとする。
図9に示されるグラフでは、正弦波に沿って変化させられる容量の値の特性1211を示してある。当該正弦波の最小値をCminと表してあり、当該正弦波の最大値をCmaxと表している。
当該正弦波の周期はT12であり、当該正弦波の周波数の逆数に相当する。
図10に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ52の駆動周波数の値を示してある。
時間T11、時間T12、時間T13、時間T14は、図9に示されるものと同じ時間である。
図10に示されるグラフでは、正弦波に沿って変化する駆動周波数の値の特性1221を示してある。当該正弦波の最小値をf11と表してあり、当該正弦波の最大値をf12と表している。
当該正弦波の周期はT12であり、当該正弦波の周波数の逆数に相当する。
図9に示される容量の値の特性1211と、図10に示される駆動周波数の値の特性1221とでは、周期の1/2だけ位相がずれている。つまり、最大値と最小値の位置が入れ替わっている。
図11に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、EMIのレベルを示してある。
また、EMIのレベルの特性1231を示してある。この特性1231では、周波数f11から周波数f12までの範囲に、一様に、EMIのレベルが分散されている。つまり、所定の周波数の範囲で、ノイズ分散が行われている。
図12は、本発明の一実施形態に係る離散的に変化する容量の一例を示す図である。
図12に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、送電側共振回路81において可変な容量の値を示してある。
時間が早い方から遅い方への順で、一定間隔の時間が、時間T21、・・・、時間T25、・・・、時間T30、・・・、時間T35であるとする。
図12に示されるグラフでは、階段状の形状に沿って変化させられる容量の値の特性1311を示してある。当該階段状の形状における容量の値をC1、C2、C3、C4、C5、C6と表している。容量の値が小さい方から大きい方への順で、一定間隔の容量の値が、C1、C2、C3、C4、C5、C6であるとする。
本実施形態では、当該階段状の形状の周期は、容量の値が変化し得る最小の時間幅であるとする。具体的には、階段状に容量の値が変化するi(iは1以上の整数)番目の時間をT(i)と表すと、当該周期は、T(i)-T(i-1)である。
図13に示されるグラフでは、横軸は時間を表している。縦軸は、インバータ52の駆動周波数の値を示してある。
時間T21、・・・、時間T25、・・・、時間T30、・・・、時間T35は、図12に示されるものと同じ時間である。
図13に示されるグラフでは、階段状の形状に沿って変化する駆動周波数の値の特性1321を示してある。当該階段状の形状における駆動周波数の最小値をf21と表してあり、当該階段状の形状における駆動周波数の最大値をf26と表している。なお、本実施形態では、周波数が小さい方から大きい方への順に、一定間隔の周波数が、f21、f22、f23、f24、f25、f26であるとする。これらの周波数f21、f22、f23、f24、f25、f26のそれぞれは、容量の値C6、C5、C4、C3、C2、C1のそれぞれに対応する。
本実施形態では、当該階段状の形状の周期は、駆動周波数の値が変化し得る最小の時間幅であるとする。具体的には、階段状に駆動周波数の値が変化するi(iは1以上の整数)番目の時間をT(i)と表すと、当該周期は、T(i)-T(i-1)である。
図12に示される容量の値の特性1311と、図13に示される駆動周波数の値の特性1321とでは、増加と減少の関係が入れ替わっており、最大値と最小値の位置が入れ替わっている。
図14に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸は、EMIのレベルを示してある。
また、EMIのレベルの特性1331を示してある。この特性1331では、周波数f21から周波数f26までのそれぞれの周波数の値に、EMIのレベルが分散されている。つまり、複数の周波数で、ノイズ分散が行われている。
例えば、図12~図14の例では、容量の値C1~C6が均等な間隔で異なっている場合を示したが、これらの間隔が不均等であってもよい。
また、図12~図14の例では、時間T21~T35が均等な間隔で異なっている場合を示したが、これらの間隔が不均等であってもよい。
図15は、本発明の一実施形態に係るフィードバックのゲインの周波数特性の一例を示す図である。
図15に示されるグラフでは、横軸は周波数を表している。縦軸はフィードバックのゲインを表している。
図15に示されるグラフでは、周波数とフィードバックのゲインとの関係の特性1411を示してある。このような特性1411は、装置の設計上得られるものである。
さらに好ましくは、調整回路82によって送電側共振回路81の共振点を変化させる制御ループの周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期の10倍よりも長いことが好ましい。この場合、ワイヤレス電力伝送システム1では、確実に誤動作を防止することが可能である。
以上では、送電装置11に、送電側共振回路81と調整回路82を備える構成を示したが、他の構成例として、受電装置12に、送電側共振回路81と同様な受電側共振回路と、調整回路82と同様な調整回路を備えてもよい。つまり、以上では、送電装置11において送電側共振回路81の共振点を自発的に変化させる場合を示したが、他の構成例として、受電装置12において受電側共振回路の共振点を自発的に変化させても、同様な効果を得ることができる。
なお、受電装置12において受電側共振回路の共振点を自発的に変化させる動作については、例えば、送電装置11について説明した動作の一部または全部と同様な動作が適用されてもよく、ここでは詳しい説明を省略する。
また、このような構成では、送電装置11に送電側共振回路81と調整回路82が備えられていなくてもよい。
さらに、他の構成例として、送電装置11に、送電側共振回路81と調整回路82を備えるとともに、受電装置12に、送電側共振回路81と同様な受電側共振回路と、調整回路82と同様な調整回路を備えてもよい。そして、送電装置11において送電側共振回路81の共振点を自発的に変化させることと、受電装置12において受電側共振回路の共振点を自発的に変化させることとの両方が行われてもよい。
ここで、本実施形態において、共振点を自発的に変化させるとは、例えば、出力の変化、出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に応じて共振点を変化させるものではなく、出力の変化、出力の変化に応じたフィードバック信号、あるいは外乱に依らずに、あらかじめ定められた手法で共振点を変化させるものである。あらかじめ定められた手法としては、例えば、共振点を変化させるタイミングおよびそれぞれのタイミングで変化させる共振点の値が一通りに定められた手法が用いられてもよく、あるいは、共振点を変化させるタイミングまたはそれぞれのタイミングで変化させる共振点の値のうちの一方または両方がランダムに決定される手法が用いられてもよい。
共振点を変化させることは、例えば、LC共振回路において、共振点を決定するパラメータとなるインダクタンス値と容量値との一方または両方を変化させることによって実現される。
以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1では、送電装置11と受電装置12との一方または両方において、共振回路の共振点を変化させることで、共振点の変化に応じて駆動周波数を制御し、ノイズの周波数分散を実現する。
このように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1では、出力変動を抑制しつつ、周波数変化幅(周波数分散領域)を大きくすることができる。
一構成例として、受電装置(図1の例では、受電装置12)へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置(図1の例では、送電装置11)であって、次のような構成とした。
送電装置は、直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータ(図1の例では、インバータ52)を備える。送電装置は、交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイル(図2、図3の例では、送電コイル111、151)と、送電コイルに接続される送電側コンデンサ(図2、図3の例では、送電側コンデンサ112、152)と、を含む送電側共振回路(図1の例では、送電側共振回路81。図2、図3の例では、送電側共振回路81a、81b)を備える。送電装置は、送電側共振回路の共振点を変化させる調整回路(図1の例では、調整回路82、図2、図3の例では、調整回路82a、82b)を備える。インバータは、当該共振点の変化に応じて駆動周波数を制御するように構成されている。調整回路は、自発的に共振点を可変させる。
一構成例として、送電装置において、調整回路は、送電側コンデンサの容量値を変化させて共振点を変化させる。
一構成例として、送電装置において、送電側共振回路に接続されるコンデンサまたはインダクタを備えるリアクタンス回路(図3の例では、送電側インダクタ153を備えるリアクタンス回路131)をさらに備える。調整回路は、リアクタンス回路の容量値またはインダクタンス値を変化させて共振点を変化させる。
この場合、一構成例として、送電装置において、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御し、制御対象値は、共振点の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、送電装置において、調整回路による共振点を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い。
この場合、一構成例として、送電装置において、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御し、制御対象値は、共振点の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、送電装置において、調整回路による共振点を変化させる制御ループの共振点が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い。
送電装置は、直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータを備える。送電装置は、交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、送電コイルに接続される送電側コンデンサと、を含む送電側共振回路と、を備える。
受電装置は、交流磁界を介して電力を取り込む受電コイルと、受電コイルに接続される受電側コンデンサと、を含む受電側共振回路を備える。受電装置は、受電側共振回路の共振点を変化させる調整回路を備える。
インバータは、当該共振点の変化に応じて駆動周波数を制御するように構成されている。調整回路は、自発的に共振点を可変させる。
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、調整回路は、受電側コンデンサの容量値を変化させて共振点を変化させる。
一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、受電側共振回路に接続されるコンデンサまたはインダクタを備えるリアクタンス回路をさらに備える。調整回路は、リアクタンス回路の容量値またはインダクタンス値を変化させて共振点を変化させる。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御し、制御対象値は、共振点の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、調整回路による共振点を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、インバータは、受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、駆動周波数を制御し、制御対象値は、共振点の変化に応じて変化する。
この場合、一構成例として、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、調整回路による共振点を変化させる制御ループの共振点が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い。
本実施形態では、受電装置12の検出部91によって検出される電圧に基づいてフィードバック制御が行われる場合を示したが、他の例として、電圧の代わりに、電流あるいは電力が用いられてもよい。
本実施形態では、受電装置12から送電装置11へのフィードバック制御が行われる場合を示したが、必ずしもフィードバック制御が行われなくてもよく、例えば、フィードフォワード制御あるいは予測制御が行われてもよい。また、フィードバック制御あるいはフィードフォワード制御と予測制御とが組み合わされて行われてもよい。
図16は、本発明の他の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム301の概略的な構成を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム301は、送電装置311と、受電装置312を備える。
図16には、直流電圧源331と、負荷321も示してある。
受電装置312は、受電コイル装置371と、出力回路部372と、制御比較部373と、受電側通信部374を備える。出力回路部372は、検出部391を備える。なお、本実施形態では、負荷321は受電装置312とは別体であるが、他の構成例として、負荷321が受電装置312と一体であってもよい。
インバータ351は、直流電圧源331から供給される直流の電圧を所定の周波数を有する交流の電圧へ変換し、変換された交流の電圧を送電コイル装置352に供給する。当該周波数は、駆動周波数である。
図17は、本発明の他の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム401の概略的な構成を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム401は、送電装置411と、受電装置412を備える。
図17には、交流部431と、負荷421も示してある。
受電装置412は、受電コイル装置471と、出力回路部472と、制御比較部473と、受電側通信部474を備える。出力回路部472は、検出部491を備える。なお、本実施形態では、負荷421は受電装置412とは別体であるが、他の構成例として、負荷421が受電装置412と一体であってもよい。
整流平滑回路452は、ノイズが除去された交流の電圧について、整流および平滑化を行う。
力率改善回路453は、整流および平滑化された電圧について、力率を改善する。そして、力率改善回路453は、力率が改善された電圧を電源部454に供給する。
基準電圧可変部459は、電源部454に出力する基準電圧を調整する。本実施形態では、電源部454は、基準電圧可変部459から入力される基準電圧に基づいて、力率改善回路453から供給される電圧を変換する。
以上に示した実施形態に係る各装置(例えば、送電装置11、311、411あるいは受電装置12、312、412など)の機能の一部または全部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体(記憶媒体)に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)或いは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、記録媒体としては、例えば、一時的にデータを記録する記録媒体であってもよい。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)或いは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (20)
- 受電装置へワイヤレスにて電力を伝送する送電装置であって、
直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、
前記交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、前記送電コイルに接続される送電側コンデンサと、を含む送電側共振回路と、
前記送電側共振回路の共振点を変化させる調整回路と、を備え、
前記インバータは、前記共振点の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されており、
前記調整回路は、自発的に前記共振点を可変させる、送電装置。 - 前記調整回路は、前記送電コイルのインダクタンス値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項1に記載の送電装置。
- 前記調整回路は、前記送電側コンデンサの容量値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項1に記載の送電装置。
- 前記送電側共振回路に接続されるコンデンサまたはインダクタを備えるリアクタンス回路をさらに備え、
前記調整回路は、前記リアクタンス回路の容量値またはインダクタンス値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項1に記載の送電装置。 - 前記調整回路は、前記共振点を連続的に変化させる、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の送電装置。
- 前記インバータは、前記受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記共振点の変化に応じて変化する、請求項5に記載の送電装置。 - 前記調整回路による前記共振点を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い、請求項6に記載の送電装置。
- 前記調整回路は、前記共振点を離散的に変化させる、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の送電装置。
- 前記インバータは、前記受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記共振点の変化に応じて変化する、請求項8に記載の送電装置。 - 前記調整回路による前記共振点を変化させる制御ループの前記共振点が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い、請求項9に記載の送電装置。
- 送電装置から受電装置へワイヤレスにて電力を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、
直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、
前記交流電圧が供給され交流磁界を発生させる送電コイルと、前記送電コイルに接続される送電側コンデンサと、を含む送電側共振回路と、を備え、
前記受電装置は、
前記交流磁界を介して電力を取り込む受電コイルと、前記受電コイルに接続される受電側コンデンサと、を含む受電側共振回路と、
前記受電側共振回路の共振点を変化させる調整回路と、を備え、
前記インバータは、前記共振点の変化に応じて前記駆動周波数を制御するように構成されており、
前記調整回路は、自発的に前記共振点を可変させる、ワイヤレス電力伝送システム。 - 前記調整回路は、前記受電コイルのインダクタンス値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項11に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記調整回路は、前記受電側コンデンサの容量値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項11に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記受電側共振回路に接続されるコンデンサまたはインダクタを備えるリアクタンス回路をさらに備え、
前記調整回路は、前記リアクタンス回路の容量値またはインダクタンス値を変化させて前記共振点を変化させる、請求項11に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - 前記調整回路は、前記共振点を連続的に変化させる、請求項11から請求項14のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記インバータは、前記受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記共振点の変化に応じて変化する、請求項15に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - 前記調整回路による前記共振点を変化させる制御ループの周波数の逆数に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い、請求項16に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記調整回路は、前記共振点を離散的に変化させる、請求項11から請求項14のいずれか一項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
- 前記インバータは、前記受電装置における制御対象値が目標値となるように制御するフィードバック制御により、前記駆動周波数を制御し、
前記制御対象値は、前記共振点の変化に応じて変化する、請求項18に記載のワイヤレス電力伝送システム。 - 前記調整回路による前記共振点を変化させる制御ループの前記共振点が一定である時間に相当する周期は、フィードバック制御の開ループゲインが0dBとなる周期よりも長い、請求項19に記載のワイヤレス電力伝送システム。
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