JPWO2015177859A1 - 無線電力伝送制御方法および無線電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
1A〜1D,1A1〜1A3 送電器
2 受電器(二次側:受電側)
2A〜2F,2A1〜2A3,2B1〜2B3,2C1,2C2 受電器
10A,10B 外部電源
11,11A,11B ワイヤレス送電部
11a,11aA,11aB、11a1,11a2 送電共振コイル(第2コイル:LC共振器)
11b 電力供給コイル(第1コイル)
12,12A,12B 高周波電源部
13,13A,13B 送電制御部
14,14A,14B 通信回路部(第1通信回路部)
21,21A,21B ワイヤレス受電部
21a 受電共振コイル(第3コイル:LC共振器)
21b 電力取出コイル(第4コイル)
22,22A,22B 受電回路部(整流部)
23,23A,23B 受電制御部
24 通信回路部(第2通信回路部)
25,25A,25B バッテリ部(機器本体,負荷)
GP1 第1グループ
GP2 第2グループ
(付記1)
少なくとも1つの送電器、および、少なくとも2つの受電器を含み、
前記送電器からの電力を、磁界共鳴または電界共鳴を利用して無線により、それぞれの前記受電器に伝送し、
複数の前記受電器に対して、同時に電力を伝送する同時電力伝送モードと、
前記受電器に対して、時分割的に切り替えて順番に電力を伝送する時分割電力伝送モードと、を有する無線電力伝送制御方法であって、
それぞれの前記受電器に評価指標を設定し、
前記評価指標に基づいて、前記同時電力伝送モードおよび前記時分割電力伝送モードを切り替えて無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする無線電力伝送制御方法。
前記評価指標は、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の結合程度を示す第1指標、および、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の損失の程度を示す第2指標により算出する、
ことを特徴とする付記1に記載の無線電力伝送制御方法。
前記第1指標は、k値であり、
前記第2指標は、Q値であり、
前記評価指標を、前記k値および前記Q値の積として算出する、
ことを特徴とする付記2に記載の無線電力伝送制御方法。
前記k値を、前記送電器と前記受電器間における仕様情報、および、前記送電器と前記受電器間における相対位置関係に基づいて算出する、
ことを特徴とする付記3に記載の無線電力伝送制御方法。
前記評価指標が予め定められた第1設定値より小さい受電器に対しては、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行い、
前記評価指標が予め定められた第1設定値以上の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする付記1乃至付記4のいずれか1項に記載の無線電力伝送制御方法。
前記評価指標が前記第1設定値以上となる受電器が3つ以上存在するとき、前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行い、
前記グループ内の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行うように判定する、
ことを特徴とする付記5に記載の無線電力伝送制御方法。
前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行うのは、
近い評価指標を持つ受電器が同じグループとなるようにする、
ことを特徴とする付記6に記載の無線電力伝送制御方法。
前記グループ内の複数の受電器に対して同時電力伝送モードにより電力伝送を行うと、送電効率の低下が許容値を超える場合には、前記同時電力伝送モードではなく、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする付記6または付記7に記載の無線電力伝送制御方法。
複数の前記受電器に対する、前記同時電力伝送モードによる電力伝送は、それぞれの受電器の要望電力に基づいて、電力配分比を設定して行う、
ことを特徴とする付記5乃至付記8のいずれか1項に記載の無線電力伝送制御方法。
前記電力配分比の設定は、要望電力が受電電力よりも小さい受電器における受電共振コイルの共振点をずらすことで行う、
ことを特徴とする付記7に記載の無線電力伝送制御方法。
前記受電共振コイルの共振点をずらすのは、前記受電共振コイルにおける容量のキャパシタンスを変化させることで行う、
ことを特徴とする付記10に記載の無線電力伝送制御方法。
前記電力配分比の設定を、予め事前演算データとして準備しておく、
ことを特徴とする付記10または付記11に記載の無線電力伝送制御方法。
少なくとも1つの送電器、および、少なくとも2つの受電器を含み、前記送電器からの電力を、磁界共鳴または電界共鳴を利用して無線により、それぞれの前記受電器に伝送する無線電力伝送システムであって、
複数の前記受電器に対して、同時に電力を伝送する同時電力伝送モードと、
それぞれの前記受電器に対して、時分割的に切り替えて順番に電力を伝送する時分割電力伝送モードと、を有し、
それぞれの前記受電器に設定された評価指標に基づいて、前記同時電力伝送モードおよび前記時分割電力伝送モードを切り替えて無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする無線電力伝送制御システム。
前記評価指標は、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の結合程度を示すk値と、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の損失の程度を示すQ値の積である、
ことを特徴とする付記13に記載の無線電力伝送システム。
前記評価指標が予め定められた第1設定値より小さい受電器に対しては、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行い、
前記評価指標が予め定められた第1設定値以上の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする付記13または付記14に記載の無線電力伝送システム。
前記評価指標が前記第1設定値以上となる受電器が3つ以上存在するとき、前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行い、
前記グループ内の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行うように判定する、
ことを特徴とする付記15に記載の無線電力伝送システム。
前記グループ内の複数の受電器に対して同時電力伝送モードにより電力伝送を行うと、送電効率の低下が許容値を超える場合には、前記同時電力伝送モードではなく、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする付記16に記載の無線電力伝送システム。
前記無線電力伝送システムは、
少なくとも2つの送電器を有し、それぞれの前記受電器に対して三次元無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする付記13乃至付記17のいずれか1項に記載の無線電力伝送システム。
1A〜1D,1A1〜1A3 送電器
2 受電器(二次側:受電側)
2A〜2F,2A1〜2A3,2B1〜2B3,2C1,2C2 受電器
10A,10B 外部電源
11,11A,11B ワイヤレス送電部
11a,11aA,11aB、11a1,11a2 送電共振コイル(第2コイル:LC共振器)
11b 電力供給コイル(第1コイル)
12,12A,12B 高周波電源部
13,13A,13B 送電制御部
14,14A,14B 通信回路部(第1通信回路部)
21,21A,21B ワイヤレス受電部
21a 受電共振コイル(第3コイル:LC共振器)
21b 電力取出コイル(第4コイル)
22,22A,22B 受電回路部(整流部)
23,23A,23B 受電制御部
24 通信回路部(第2通信回路部)
25,25A,25B バッテリ部(機器本体,負荷)
GP1 第1グループ
GP2 第2グループ
Claims (18)
- 少なくとも1つの送電器、および、少なくとも2つの受電器を含み、
前記送電器からの電力を、磁界共鳴または電界共鳴を利用して無線により、それぞれの前記受電器に伝送し、
複数の前記受電器に対して、同時に電力を伝送する同時電力伝送モードと、
前記受電器に対して、時分割的に切り替えて順番に電力を伝送する時分割電力伝送モードと、を有する無線電力伝送制御方法であって、
それぞれの前記受電器に評価指標を設定し、
前記評価指標に基づいて、前記同時電力伝送モードおよび前記時分割電力伝送モードを切り替えて無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする無線電力伝送制御方法。 - 前記評価指標は、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の結合程度を示す第1指標、および、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の損失の程度を示す第2指標により算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記第1指標は、k値であり、
前記第2指標は、Q値であり、
前記評価指標を、前記k値および前記Q値の積として算出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記k値を、前記送電器と前記受電器間における仕様情報、および、前記送電器と前記受電器間における相対位置関係に基づいて算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記評価指標が予め定められた第1設定値より小さい受電器に対しては、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行い、
前記評価指標が予め定められた第1設定値以上の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記評価指標が前記第1設定値以上となる受電器が3つ以上存在するとき、前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行い、
前記グループ内の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行うように判定する、
ことを特徴とする請求項5に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行うのは、
近い評価指標を持つ受電器が同じグループとなるようにする、
ことを特徴とする請求項6に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記グループ内の複数の受電器に対して同時電力伝送モードにより電力伝送を行うと、送電効率の低下が許容値を超える場合には、前記同時電力伝送モードではなく、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の無線電力伝送制御方法。 - 複数の前記受電器に対する、前記同時電力伝送モードによる電力伝送は、それぞれの受電器の要望電力に基づいて、電力配分比を設定して行う、
ことを特徴とする請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記電力配分比の設定は、要望電力が受電電力よりも小さい受電器における受電共振コイルの共振点をずらすことで行う、
ことを特徴とする請求項7に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記受電共振コイルの共振点をずらすのは、前記受電共振コイルにおける容量のキャパシタンスを変化させることで行う、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線電力伝送制御方法。 - 前記電力配分比の設定を、予め事前演算データとして準備しておく、
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の無線電力伝送制御方法。 - 少なくとも1つの送電器、および、少なくとも2つの受電器を含み、前記送電器からの電力を、磁界共鳴または電界共鳴を利用して無線により、それぞれの前記受電器に伝送する無線電力伝送システムであって、
複数の前記受電器に対して、同時に電力を伝送する同時電力伝送モードと、
それぞれの前記受電器に対して、時分割的に切り替えて順番に電力を伝送する時分割電力伝送モードと、を有し、
それぞれの前記受電器に設定された評価指標に基づいて、前記同時電力伝送モードおよび前記時分割電力伝送モードを切り替えて無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする無線電力伝送制システム。 - 前記評価指標は、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の結合程度を示すk値と、
前記送電器と前記受電器間における電磁界の損失の程度を示すQ値の積である、
ことを特徴とする請求項13に記載の無線電力伝送システム。 - 前記評価指標が予め定められた第1設定値より小さい受電器に対しては、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行い、
前記評価指標が予め定められた第1設定値以上の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする請求項13または請求項14に記載の無線電力伝送システム。 - 前記評価指標が前記第1設定値以上となる受電器が3つ以上存在するとき、前記評価指標の大きさに基づいてグループ分けを行い、
前記グループ内の複数の受電器に対しては、前記同時電力伝送モードにより電力伝送を行うように判定する、
ことを特徴とする請求項15に記載の無線電力伝送システム。 - 前記グループ内の複数の受電器に対して同時電力伝送モードにより電力伝送を行うと、送電効率の低下が許容値を超える場合には、前記同時電力伝送モードではなく、前記時分割電力伝送モードにより電力伝送を行う、
ことを特徴とする請求項16に記載の無線電力伝送システム。 - 前記無線電力伝送システムは、
少なくとも2つの送電器を有し、それぞれの前記受電器に対して三次元無線電力伝送を行う、
ことを特徴とする請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の無線電力伝送システム。
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