JPWO2017017768A1 - Wireless power transmission device and control device - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成で漏洩磁界を低減する。【解決手段】本発明の実施形態に従った無線電力伝送装置は、それぞれが少なくとも1つのコイルを含む複数のコイル部と、前記複数のコイル部に電力を供給する複数の送電回路と、前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の送電回路の少なくとも1つを制御する制御回路とを備える。A leakage magnetic field is reduced with a simple configuration. A wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of coil units each including at least one coil; a plurality of power transmission circuits that supply power to the plurality of coil units; A measurement unit that measures a physical quantity according to the sum of currents flowing through the coil unit, and a control circuit that controls at least one of the plurality of power transmission circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit.
Description
本発明の実施形態は、無線電力伝送装置および制御装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless power transmission device and a control device.
送電側のコイルから受電側のコイルへ、高周波エネルギーを無線で伝送する無線電力伝送装置が知られている。送電側から受電側へ無線でエネルギーを供給できるため、利便性が向上し、有線の場合に問題となる接触不良がなくなる利点がある。また、人の往来のある通路付近で用いる場合には、ケーブルで人がつまずくことがなくなるため、安全性も向上する。 There is known a wireless power transmission device that wirelessly transmits high-frequency energy from a coil on the power transmission side to a coil on the power reception side. Since energy can be supplied wirelessly from the power transmission side to the power reception side, convenience is improved, and there is an advantage that contact failure that becomes a problem in the case of wired communication is eliminated. In addition, when used in the vicinity of a passage where people are coming and going, people do not trip over the cable, so safety is also improved.
従来の無線電力伝送装置において、複数のコイルを逆位相で励振することで、周囲に漏洩する磁界強度を低減する方法が知られている。この方法は、複数のコイルからの放射磁界が観測点で打ち消し合う関係とすることで、観測点における漏洩磁界強度を小さくするものである。漏洩磁界の低減は、他機器への電磁干渉低減のために必要な場合がある。 In a conventional wireless power transmission apparatus, a method of reducing the magnetic field strength leaking to the surroundings by exciting a plurality of coils in opposite phases is known. In this method, the leakage magnetic field intensity at the observation point is reduced by establishing a relationship in which the radiated magnetic fields from a plurality of coils cancel each other at the observation point. Reduction of the leakage magnetic field may be necessary for reducing electromagnetic interference with other devices.
しかしながら、複数のコイルに別々の送電回路で電力を供給した場合、製造ばらつきや、送受のコイルの位置関係に応じて、複数のコイルに流れる電流振幅および電流位相が変化する。その結果、複数のコイルに流れる電流振幅および電流位相が、それぞれの所望値からずれてしまい、観測点における漏洩磁界の低減効果が低くなってしまう場合がある。 However, when electric power is supplied to a plurality of coils by separate power transmission circuits, the current amplitude and the current phase flowing through the plurality of coils change depending on manufacturing variations and the positional relationship between the transmission and reception coils. As a result, the current amplitude and current phase flowing through the plurality of coils may deviate from their respective desired values, and the effect of reducing the leakage magnetic field at the observation point may be reduced.
この場合、複数のコイルに流れる電流振幅および電流位相を調整することが考えられる。このためには、各コイルに流れる電流を観測する必要があるが、この場合、コイル毎に電流を計測する電流プローブが必要になり、多数の電流プローブが必要となる問題がある。 In this case, it is conceivable to adjust the current amplitude and the current phase flowing through the plurality of coils. For this purpose, it is necessary to observe the current flowing through each coil. In this case, a current probe for measuring the current is required for each coil, and there is a problem that a large number of current probes are required.
本発明の実施形態は、簡易な構成で漏洩磁界を低減することを目的とする。 An embodiment of the present invention aims to reduce a leakage magnetic field with a simple configuration.
本発明の実施形態に従った無線電力伝送装置は、それぞれが少なくとも1つのコイルを含む複数のコイル部と、前記複数のコイル部に電力を供給する複数の送電回路と、前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の送電回路の少なくとも1つを制御する制御回路とを備える。 A wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of coil units each including at least one coil, a plurality of power transmission circuits that supply power to the plurality of coil units, and the plurality of coil units. A measurement unit that measures a physical quantity according to a sum of flowing currents and a control circuit that controls at least one of the plurality of power transmission circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit.
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る無線電力伝送装置を示す。この無線電力伝送装置は、受電装置に無線で電力を送電する送電装置を備える。送電装置は交流電源装置に接続されている。(First embodiment)
FIG. 1 shows a wireless power transmission apparatus according to this embodiment. The wireless power transmission device includes a power transmission device that wirelessly transmits power to the power receiving device. The power transmission device is connected to the AC power supply device.
送電装置は、N(Nは、2以上の任意の正数である)個の送電回路1〜N(101−1、101−2、・・・、101−N)と、N個のコイル部1〜N(102−1、102−2、・・102−N)と、N本の第1の電線1〜N(103−1、103−2、・・・103−N)と、N本の第2の電線1〜N(104−1、104−2、・・・、104−N)と、測定部である電流プローブ105と、制御回路106とを備えている。この送電装置は、送電回路101−1〜101−Nからコイル部102−1〜102−Nに高周波電流を供給し、コイル部102−1〜102−Nで発生する磁界を、対向配置された受電装置の複数のコイル部に結合させることで、無線で電力を伝送する。
The power transmission device includes N (N is an arbitrary positive number of 2 or more)
送電回路101−1〜101−Nは、商用電源等の交流電源装置111から供給される一定の交流電圧に基づき交流電流を生成し、コイル部102−1〜102−Nへ、交流電流を供給する。送電回路1〜Nはそれぞれ別個の交流電源から交流電圧を供給されてもよいし、共通の同じ交流電源から交流電圧を供給されてもよい。図の交流電源装置111は、これらのいずれの形態も含む。送電回路101−1〜101−Nは、高周波電流出力のプラス側端子とマイナス側端子とを備える。本実施形態では、交流電流は、高周波電流であるが、交流電流である限り、高周波電流と呼ばれるものでなくてもかまわない。各送電回路から出力される高周波電流の周波数は同一または略同一である。各送電回路が生成する高周波電流の振幅および位相の少なくとも一方は、制御回路106により制御される。
The power transmission circuits 101-1 to 101-N generate an alternating current based on a constant alternating voltage supplied from an alternating current
コイル部102−1〜102−Nは、それぞれ少なくとも1つのコイルを含む。コイル部は、共振子と呼ばれることもある。コイル部は、コイルそのものものでもよいし、コイル以外の要素を含んでもよい。例えば、図2(A)に示すように、コイル292の一端側に容量282を直列に接続してもよい。容量282を、図2(A)とは反対側、すなわち、コイル292の他端側に直列接続してもよい。図2(B)に示すように、コイル292の両側に容量282a、282bを接続してもよいし、図2(C)に示すように、複数のコイル292a、292bを直列に接続し、さらに容量282aを直列に接続してもよい。また、コイル292、292a、292bは、磁性体コアに巻き付けてもよい。ここで説明した以外の構成でもよい。コイル形状としては、スパイラル巻、ソレノイド巻など、磁界結合が可能な任意の巻き方のコイルを用いてよい。以下では説明のためコイル部は、1つのコイルを含むことを想定するが、これに限定されるものではない。
Coil units 102-1 to 102-N each include at least one coil. The coil portion is sometimes called a resonator. The coil unit may be the coil itself or may include elements other than the coil. For example, as shown in FIG. 2A, a capacitor 282 may be connected in series to one end side of the
第1の電線103−1、103−2、・・・103−N、および第2の電線104−1、104−2、・・・104−Nは、送電回路101−1〜101−Nとコイル部102−1〜102−N間を接続する電線である。第1の電線は、送電回路の高周波電流出力のプラス側端子と、コイル部におけるコイルの巻はじめ側の端子とに接続されている。第2の電線は、送電回路側の高周波電流出力のマイナス側端子と、コイル部におけるコイルの巻終わり側の端子に接続されている。 The first electric wires 103-1, 103-2,... 103-N, and the second electric wires 104-1, 104-2,. It is an electric wire which connects between coil parts 102-1 to 102-N. The first electric wire is connected to a plus-side terminal of the high-frequency current output of the power transmission circuit and a terminal on the winding start side of the coil in the coil portion. The second electric wire is connected to the negative terminal of the high-frequency current output on the power transmission circuit side and the terminal on the winding end side of the coil in the coil portion.
図3(A)および図3(B)に、送電側のコイル部と、受電側のコイル部との配置例を示す。ここでは、送電側および受電側ともコイル部を2つ配置している。送電側のコイル部および受電側のコイル部として、磁性体コアにコイルを巻き付けたものを用いている。図3(A)のように、送電側のコイル部の開口面を、受電側のコイル部の開口面と対向させるように配置してもよい。または、図3(B)のように、送電側のコイル部の側面と、受電側のコイル部の側面が互いに対向するように配置してもよい。図3(C)には、平面状に巻いた2つのコイル(スパイラルコイル)を送電側および受電側にそれぞれ配置し、開口面が対向するようにこれらのコイルを配置した場合の例を示す。いずれの場合も、図示の破線で示すように、送受電コイル部間で磁界結合することにより、無線で電力が伝送される。 FIG. 3A and FIG. 3B show an arrangement example of the coil portion on the power transmission side and the coil portion on the power reception side. Here, two coil parts are arranged on both the power transmission side and the power reception side. As the coil part on the power transmission side and the coil part on the power reception side, those obtained by winding a coil around a magnetic core are used. As shown in FIG. 3A, the opening surface of the coil portion on the power transmission side may be arranged to face the opening surface of the coil portion on the power reception side. Alternatively, as illustrated in FIG. 3B, the side surface of the power transmission side coil unit and the side surface of the power reception side coil unit may be arranged to face each other. FIG. 3C shows an example in which two coils (spiral coils) wound in a planar shape are arranged on the power transmission side and the power reception side, respectively, and these coils are arranged so that the opening surfaces face each other. In either case, as indicated by the broken lines in the figure, power is transmitted wirelessly by magnetic field coupling between the power transmitting and receiving coil portions.
図1の電流プローブ105は、コイル部102−1〜102−Nを流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部である。第1の電線104−1〜104−Nに流れる電流は、コイル部102−1〜102−Nへ流れるので、第1の電線104−1〜104−Nに流れる電流の和を測定することは、コイル部102−1〜102−Nに流れる電流和を測定することに等しい。電流プローブ105は、コイル部102−1〜102−Nを流れる電流の和に応じた物理量として、コイル部102−1〜102−Nを流れる電流に応じて導電性ループに発生する誘導電流の合計を測定する。
The
図4に電流プローブの構成例を示す。電流プローブは導電性のループと、導電性の配線とを含む。導電性の配線は、導電性のループと制御回路とを接続する。一例として、電流プローブは、ロゴスキーコイルで構成されていてもよい。ロゴスキーコイルを用いた場合、外乱に強い電流プローブを構成できる。
第1の電線1〜N(104−1〜104−N)は、ループ内に束ねられ、第1の電線1〜N(104−1〜104−N)を流れる電流に応じてループに電磁誘導で電流が流れる。すなわち、ループを貫通する磁束の変化の速さに比例する誘導起電力が発生し、当該誘導起電力とループの抵抗とに応じた電流が誘導電流として流れる。この誘導電流の合計を上記物理量として測定することで、第1の電線104−1〜104−Nに流れる電流の和、すなわち、コイル部1〜N(102−1〜102−N)に流れる電流和を測定できる。つまり、誘導電流の値と、第1の電線1〜N(104−1〜104−N)に流れる電流の和の値は、ファラデーの法則等の電磁誘導の関係式に応じて一定の関係にあるため、誘導電流の値を測定することは、第1の電線1〜N(104−1〜104−N)に流れる電流の和を測定することと等価であるといえる。FIG. 4 shows a configuration example of the current probe. The current probe includes a conductive loop and conductive wiring. The conductive wiring connects the conductive loop and the control circuit. As an example, the current probe may be composed of a Rogowski coil. When a Rogowski coil is used, a current probe that is resistant to disturbance can be configured.
The first
制御回路106は、電流プローブ105により測定された電流の振幅に基づき、送電回路1〜N(101−1〜101−N)を制御する。本例では、送電回路1〜N(101−1〜101−N)のすべてを制御対象とするが、これらの送電回路のうちの少なくとも1つ、または、複数を制御対象とする構成も可能である。制御回路106は、当該出力電流の電流振幅を利用して制御を行い、ここでは、出力電流の位相の情報は必要ない。具体的に、制御回路106は、出力電流の振幅を最小化するように、または、閾値以下にするように、または一定の範囲に収めるように、送電回路1〜N(101−1〜101−N)を制御する。制御回路106は、各送電回路が出力する高周波電流の振幅または位相またはこれらの両方を決定し、決定した振幅または位相またはこれらの両方の指示を各送電回路に出力する。各送電回路は、制御回路106からの指示に応じた振幅または位相またはこれらの両方で高周波電流を生成および出力する。これにより、各コイル部を流れる電流の和の値を最小、または所望値以下、または所望の範囲に収めることができ、漏洩磁界の強度を低減できる。
The
漏洩磁界の強度を低減できることについてさらに詳細に説明する。コイルから発生する磁界強度は、コイルに流れる電流の振幅に比例する。したがって、複数のコイルに流れる電流和が最小となれば、これらのコイルからの発生する磁界の合成強度も最小化される。上述したように、本実施形態では、コイル部1〜N(102−1〜102−N)に流れる電流和に応じた物理量(導電性ループで発生する誘導電流の合計)を測定する。この測定される電流を最小化、閾値以下、または所定の範囲に制御するので、コイル部1〜N(102−1〜102−N)から発生する磁界強度の和も最小化、所望値以下、または所望の範囲内に制御される。
The fact that the strength of the leakage magnetic field can be reduced will be described in more detail. The strength of the magnetic field generated from the coil is proportional to the amplitude of the current flowing through the coil. Therefore, if the sum of currents flowing through the plurality of coils is minimized, the combined strength of the magnetic fields generated from these coils is also minimized. As described above, in the present embodiment, a physical quantity (total of induced currents generated in the conductive loop) corresponding to the sum of currents flowing through the
ここで、各コイル部におけるコイルの巻方向が異なると、上述した関係、すなわち、電流強度の和が小さくなるほど、磁界強度の和が小さくなる関係は成立しない。このため、本実施形態では、各コイル部におけるコイルは同一の配置構成を有するとする。同一の配置構成とは、例えば巻方向、巻き数、巻はじめおよび巻終わりの相対位置が等しいことを意味する。 Here, if the winding direction of the coil in each coil part is different, the relationship described above, that is, the relationship in which the sum of the magnetic field strengths becomes smaller as the sum of the current strengths becomes smaller is not established. For this reason, in this embodiment, suppose that the coil in each coil part has the same arrangement configuration. The same arrangement configuration means, for example, that the winding direction, the number of windings, and the relative positions of the winding start and winding end are equal.
図5を用いて、N=4の場合の電流和の例を説明する。図5は、第1の電線1〜Nに流れる電流I1、I2、I3、I4の振幅と位相を示す。4つの第1の電線1〜Nに流れる電流の振幅がそれぞれ等しく、位相差が90度ずつ異なっている。この場合、第1の電線1〜Nに流れる電流の合成電流は0となる。したがって、コイル部1〜4から発生する合成磁界強度も0になると言える。An example of the current sum when N = 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows amplitudes and phases of currents I 1 , I 2 , I 3 , and I 4 flowing through the first
図6は、図5と同様にN=4の場合であるが、図5の例と異なり、4つの第1の電線1〜Nに流れる電流I1、I2、I3、I4の振幅が異なっている。また、位相差のずれが90度ずつではない。この場合、電流プローブ105で測定される電流の振幅は0ではなく、ある有限の値となる。本実施形態では、このような場合に、制御回路で電流プローブの測定電流を最小化するように、送電回路1〜Nを制御する。これにより、第1の電線1〜Nに流れる電流の振幅および位相またはこれらの両方を調整でき、この結果、合成電流を最小化できる。FIG. 6 shows a case where N = 4 as in FIG. 5, but unlike the example of FIG. 5, the amplitudes of the currents I 1 , I 2 , I 3 and I 4 flowing through the four first
ここで、コイル部1〜Nを流れる電流和を最小化する場合の制御回路106の動作例を示す。N=2の場合と、N=4の場合とで説明する。
Here, an operation example of the
まず、N=2の場合の動作例を説明する。初めに、制御回路106は、初期状態で電流プローブ105の電流を測定(すなわちコイル部1〜Nの合成電流を測定)する。次に2つの送電回路の電流振幅をそれぞれ固定にしたまま、2番目の送電回路の電流位相のみを変え、電流プローブ105の電流が最小となるような位相を決定する。N=2のため、電流位相差は180度または略180度に設定されることになる。
First, an operation example when N = 2 will be described. First, the
次に、2つの送電回路の電流位相差を固定したまま、2番目の送電回路からの電流振幅のみを変え、電流プローブ105の測定電流値が最小になるようにする。2番目の送電回路からの電流振幅が、1番目の送電回路からの電流振幅に一致または略一致すると、電流プローブ105の測定電流値が最小化(2つのコイル部の電流和が最小化)される。
Next, while only the current phase difference between the two power transmission circuits is fixed, only the current amplitude from the second power transmission circuit is changed so that the measured current value of the
以上のように、制御回路106が、2つの送電回路を制御することで、2つのコイル部の電流和が最小化される。その結果、2つのコイル部から漏洩する合成磁界強度も最小化される。
As described above, the
次にN=4の場合で、複数のコイル部の電流和を最小化するときの制御回路106の動作例を説明する。なお、当然ながら、当該電流和を最小化する場合に、各送電回路の電流振幅が全て0とならない条件で制御する必要がある。これは、各送電回路の電流振幅がすべて0となると、無線電力伝送が行われないためである。本動作例では、設定する電流振幅の下限閾値と上限閾値を予め与える。上限閾値として、定格電流の振幅値を用いてもよい。
Next, an operation example of the
制御回路106は、各送電回路に設定する電流振幅を、下限閾値と上限閾値の範囲内で複数設定する。例えば、送電回路ごとに、下限閾値と上限閾値との間で、5つの電流振幅を設定する。これにより、N=4の場合は、54=625通りの電流振幅の組み合わせが得られる。また、位相については、図5の例のように、各送電回路で90度ずつ位相差がずれることを目標とする。この場合には、90度ずつ位相差がずれる位相設定値の前後に例えば、−10度、−5度、+5度、+10度の4つの位相値を設定する。つまり、送電回路ごとに、−10度、−5度、0度、+5度、+10度の5つの位相が設定される。N=4のため、54=625通りの電流位相の組み合わせが得られる。The
電流振幅の組み合わせ625通り、電流位相の組み合わせ625通りなので、4つの送電回路間で、625×625=390625通りの、電流振幅と電流位相の組み合わせが設定できる。この組み合わせの中から、電流プローブの測定電流値が最小(4つのコイル部の電流和が最小)となる組み合わせを、制御回路106が選択すればよい。
Since there are 625 combinations of current amplitude and 625 combinations of current phase, 625 × 625 = 390625 combinations of current amplitude and current phase can be set between the four power transmission circuits. From this combination, the
複数のコイル部の電流和を最小化する方法は、上記の例に限定されず、どのような方法を用いても問題ない。またコイル部の個数も、3つ、あるいは5以上でも可能である。 The method for minimizing the current sum of the plurality of coil portions is not limited to the above example, and any method can be used. Also, the number of coil portions may be three, or five or more.
以上、本実施形態によれば、1つの電流プローブを用いて、複数のコイル部の電流の和に応じた物理量を測定し、測定した値に応じて各送電回路の出力電流の振幅または位相またはこれらの両方を制御することにより、複数のコイル部からの漏洩磁界の合成強度を低減できる。コイル部ごと(第1の電線ごと)に電流プローブを配置する必要はないため、構成を簡単にでき、低コスト化も可能になる。またコイル部ごとに測定した電流プローブの出力値を比較する必要はないため、電流振幅の測定精度の低いプローブを用いることができる。また、1つの電流プローブの出力値の振幅のみを用いて制御し、各コイル部の電流の位相測定は不要である利点もある。 As described above, according to the present embodiment, the physical quantity corresponding to the sum of the currents of the plurality of coil units is measured using one current probe, and the amplitude or phase of the output current of each power transmission circuit or the By controlling both of these, the combined strength of the leakage magnetic fields from the plurality of coil portions can be reduced. Since it is not necessary to arrange a current probe for each coil part (for each first electric wire), the configuration can be simplified and the cost can be reduced. Further, since it is not necessary to compare the output values of the current probes measured for each coil part, it is possible to use a probe with low current amplitude measurement accuracy. In addition, there is an advantage that the control is performed using only the amplitude of the output value of one current probe, and the phase measurement of the current of each coil part is unnecessary.
なお、上述した制御回路106の動作例の説明では、制御回路は各送電回路から出力される電流振幅と電流位相の両方を調整したが、いずれか一方のみを制御する構成も可能である。この場合には、送電回路の構成が簡単になる利点があるが、その一方、漏洩磁界強度を最小化できない場合も生じ得る。ただし、この場合も、漏洩磁界強度の低減目標値が小さい場合には、本実施形態は有効となる。
In the description of the operation example of the
図7は、送電回路の構成例を示す。前述した送電回路1〜Nは、いずれも図7の構成を有することができる。送電回路は、コンバータ(AC−DC変換回路)501と、昇降圧回路502と、インバータ回路503とを備える。この構成により、送電回路の出力の電流振幅と電流位相を変えることができる。
FIG. 7 shows a configuration example of the power transmission circuit. Any of the
コンバータ(AC−DC変換回路)501は、商用の交流電源500から、例えば交流電圧100Vあるいは交流電圧200Vを入力として受ける。コンバータ501は、当該交流電圧を、一定値の直流電圧へ変換する。なお各送電回路のコンバータはそれぞれ別の交流電源から交流電圧が供給されてもよいし、共通の1つの交流電源から交流電圧をそれぞれ供給されてもよい。
Converter (AC-DC conversion circuit) 501 receives, for example, AC voltage 100V or AC voltage 200V from commercial
昇降圧回路502は、一定の電圧値の直流電圧を入力とし、入力電圧よりも高い電圧、あるいは、同じ電圧、あるいは、低い電圧に変換して出力する、DC−DC変換回路である。
The step-up / down
インバータ回路503は、昇降圧回路502の出力電圧を入力として、高周波電圧を出力する回路である。この高周波電圧はコイル部へ供給される。
The
なお、各回路の動作を、電圧を用いて説明したが、電流の場合も同様の説明となるので、説明を省略する。 Although the operation of each circuit has been described using voltage, the description is omitted because it is the same for current.
昇降圧回路502の電圧の変換比は、図1の制御回路106によって制御可能である。つまり、コンバータ501の出力電圧は一定であるため、変換比を制御することで、昇降圧回路502の出力電圧は制御可能である。インバータ回路503の出力電圧は、インバータ回路503の入力電圧に比例するため、昇降圧回路502の電圧変換比を制御することで、インバータ回路503の入力電圧が変化し、その結果、インバータ回路503の出力電圧も変化する。インバータ回路503の出力電圧が変化すると、インバータ回路503の出力電流もオームの法則に従って変化する。よって、昇降圧回路502の電圧の変換比を制御することで、インバータ回路503の出力電流振幅を変えることが可能となっている。変換比を大きくまたは小さくすると、出力電流振幅が小さくなるか大きくなるかは、回路構成に応じていずれの構成も可能である。変換比は、一例として、昇降圧回路502の出力電圧/昇降圧回路502の入力電圧として定義されるが、これに限定されない。「/」は除算を意味する。
The voltage conversion ratio of the step-up / down
また、インバータ回路503は複数のスイッチを備えており、これらのスイッチを切り換えることで交流の電圧波形を出力している。これらのスイッチの切り替えタイミングを制御することで、出力する電圧波形の周波数を制御できる。よって、複数のインバータ回路間で、スイッチングのタイミングの時刻を異ならせることで、出力される交流電圧波形の位相を異ならせることができる。例えば、2つの送電回路の各々のインバータ回路で、このスイッチングタイミングが同じであれば、各々の出力の位相は同位相となる。スイッチングタイミングが交流周期の4分の1異なっていると、出力の位相差は90度となる。同様にスイッチングタイミングが交流周期の2分の1異なっていると、出力の位相差は180度となる。なお、本実施形態では各送電回路のインバータ回路の出力周波数は同一または略同一であるとする。
このように、インバータ回路のスイッチングタイミングを制御することで、出力電圧の位相を変えることが可能となる。出力電圧を変えることで、インバータ回路の出力電流の位相も変化し、これにより、送電回路の出力電流位相を変えることが可能となる。The
In this way, the phase of the output voltage can be changed by controlling the switching timing of the inverter circuit. By changing the output voltage, the phase of the output current of the inverter circuit also changes, thereby making it possible to change the output current phase of the power transmission circuit.
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る送電装置のブロック図である。ここでは、N=2の場合の構成を示す。図1の構成では、電流プローブは、第1の電線1〜Nの電流の和に応じた物理量(導電性ループに発生する誘導電流の合計)を測定したが、図8の電流プローブ651は、第1の電線1(103−1)と、第2の電線2(104−1)の電流の和を上記物理量として測定する。制御回路652は、電流プローブ651で測定される電流振幅を最大化、または閾値以上、または一定の範囲に収めるように、送電回路1、2の出力電流の振幅および位相の少なくとも一方を制御する。これによりコイル部1、2からの漏洩磁界の合成強度を低減する。ここではN=2の場合の構成を示したが、N=4の場合など、Nが他の値の場合も同様に実施可能である。(Second Embodiment)
FIG. 8 is a block diagram of a power transmission device according to the second embodiment. Here, the configuration in the case of N = 2 is shown. In the configuration of FIG. 1, the current probe measures a physical quantity (total of induced currents generated in the conductive loop) according to the sum of the currents of the first
電流プローブ651のループ内には第1の電線1と第2の電線2が通されている。第1の電線1と第2の電線2に流れる電流は逆向きである。したがって、第1の電線1に流れる電流と第2の電線2に流れる電流の和は最大になるとき、コイル部1、2からの漏洩磁界の合成強度が最小となる。電流の和を最大にする(すなわち電流プローブ651で測定される電流を最大にする)には、2つの送電回路1、2の少なくとも1つの出力電流位相を調整すればよい。なお、送電回路1、2の出力電流振幅を大きくすればするほど電流和は大きくなるため、送電回路1、2の出力電流振幅は事前に固定しておけばよい。
The first
このように電流プローブの測定電流を最大化等することにより、感度の幅が小さい電流プローブを使用することも可能となる。例えば図1のように測定電流を最小化等する場合、電流プローブの電流は、ゼロまたはゼロに近い値を取り得るため、当該値を検出できることが要求される。また、測定電流を最小化等する目的のため、電流プローブでは、高々1つの送電回路が出力可能な最大の電流に応じた値Imaxを検出できればよいと考えられる。よってImaxと上記のゼロに近い値との比は、非常に大きなものとなるため、感度の幅が大きい電流プローブが要求される。一方、第2の実施形態のように測定電流を最大化等する場合は、検出が要求される最大値としてImax×N(図8の例ではN=2)を検出できる必要があり、最小値としては上記のImaxが検出できればよいと考えられる。Imax×Nと、Imaxの比はN(図3の例ではN=2)である。よって、電流和を最大化するために用いる電流プローブとして、感度の幅が小さなものを用いることができる。 Thus, by maximizing the measurement current of the current probe, it is possible to use a current probe with a small sensitivity range. For example, when the measurement current is minimized as shown in FIG. 1, the current of the current probe can take zero or a value close to zero, so that it is required to be able to detect the value. Further, for the purpose of minimizing the measurement current, it is considered that the current probe only needs to detect the value Imax corresponding to the maximum current that can be output by at least one power transmission circuit. Therefore, since the ratio between Imax and the value close to zero is very large, a current probe having a large sensitivity range is required. On the other hand, when maximizing the measurement current as in the second embodiment, it is necessary to be able to detect Imax × N (N = 2 in the example of FIG. 8) as the maximum value required for detection, and the minimum value It is considered that the above-described Imax may be detected. The ratio between Imax × N and Imax is N (N = 2 in the example of FIG. 3). Therefore, a current probe having a small sensitivity range can be used as a current probe used to maximize the current sum.
図8ではN=2の場合を示したが、N=4の場合は、例えば第1の電線3と第2の電線4(図1参照)を追加で電流プローブ651に通せばよい。ここで述べた以外の方法で、送電回路毎に電流ブローブ651を通す電線を選択することも可能である。
Although FIG. 8 shows the case of N = 2, when N = 4, for example, the first electric wire 3 and the second electric wire 4 (see FIG. 1) may be additionally passed through the
以上、本実施形態によれば、電流プローブで測定される電流を最大化するように各送電回路の電流位相を制御することで、漏洩磁界強度を低減できる。 As described above, according to the present embodiment, the leakage magnetic field strength can be reduced by controlling the current phase of each power transmission circuit so as to maximize the current measured by the current probe.
(第3の実施形態)
図9は、第3の実施形態に係る送電装置のブロック図である。第1の実施形態では電流プローブ(測定部)105が、複数のコイル部の電流和に応じた物理量として、導電性ループに発生する誘導電流の和を測定したが、本実施形態では測定部109が、当該物理量として、第1の電線1〜N間に渡る所定経路の電圧を測定する。制御回路110は、測定部109で測定される電圧が最小、閾値以下、または所定の範囲に収まるように、各送電回路1〜Nの出力電流の振幅、位相、または、これらの両方を制御する。(Third embodiment)
FIG. 9 is a block diagram of a power transmission device according to the third embodiment. In the first embodiment, the current probe (measurement unit) 105 measures the sum of the induced currents generated in the conductive loop as a physical quantity corresponding to the current sum of the plurality of coil units, but in this embodiment, the
第1の電線1〜N上には、抵抗素子R1〜RNが配置されている。抵抗素子R1の一方の端子(コイル部側の端子)と、抵抗素子R2の抵抗素子R1の当該一方の端子と反対側の端子(送電回路側の端子)とが配線H1で接続されている。抵抗素子R2の他方の端子(コイル部側の端子)と、抵抗素子R3(図示せず)の抵抗素子R2の当該他方の端子と反対側の端子(送電回路側の端子)とが配線H2で接続されている(Nが3以上の場合)。より一般的に、第1〜第Nの第1電線間で、第X(Xは1以上N未満の整数)の第1電線の抵抗素子の一方の端子と、第X+1の第1電線の抵抗素子の当該一方の端子と反対側の端子とが配線Xで接続されている。
Resistive elements R1 to RN are arranged on the first
測定部109は、抵抗素子R1の他方の端子(上記配線が接続された側と反対側の端子)と、抵抗素子RNの上記配線が接続された側と反対側の端子との間の電圧を測定する。これにより、複数の第1の電線1間で、各第1電線上の抵抗素子を介した所定の経路の電圧が測定される。
The measuring
制御回路110は、測定部109で測定される電圧が最小、閾値以下、または所定の範囲に収まるように、各送電回路1〜Nの出力電流の振幅、位相、または、これらの両方を制御する。例えばN=2の場合を考える。このとき、測定部109で測定される電圧が最小化されるとき、当該電圧は例えばゼロであり、このとき、第1の電線1と第1の電線2を流れる電流の位相差が180度で、電流の振幅は同じである。制御回路110の詳細な動作は、基本的に、電流の和を最小化する場合の第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
The control circuit 110 controls the amplitude, phase, or both of the output currents of the
(第4の実施形態)
図10は第4の実施形態に係る無線電力伝送装置を示す。この無線電力伝送装置は、送電装置から無線で電力を受電する受電装置を備える。受電装置は、負荷装置611に接続されている。(Fourth embodiment)
FIG. 10 shows a wireless power transmission apparatus according to the fourth embodiment. The wireless power transmission device includes a power receiving device that wirelessly receives power from the power transmitting device. The power receiving device is connected to the
受電装置は、N(Nは、2以上の任意の正数である)個の受電回路1、2、・・・N(601−1、601−2、・・・、601−N)と、N個のコイル部1、2、・・・N(602−1、602−2、・・602−N)と、N本の第1の電線1、2、・・・N(603−1、603−2、・・・603−N)と、N本の第2の電線1、2、・・・N(604−1、604−2、・・・、604−N)と、電流プローブ605と、制御回路606とを備えている。図1の送電回路が受電回路に変更された以外は、各要素間の接続関係は、図1の送電装置と同様である。
The power receiving device includes N (N is an arbitrary positive number of 2 or more)
この受電装置は、コイル部1〜N(602−1、602−2、・・602−N)で、対向配置された送電装置のコイル部1〜N(102−1〜102−N)(図1参照)と磁界結合する。この磁界結合により、コイル部1〜N(602−1、602−2、・・602−N)に起電力(電圧)が発生し、起電力に応じた高周波電流が流れる。これにより送電装置から無線で電力を受電する。各コイル部で発生した高周波電流は、受電回路1〜N(601−1〜601−N)へ供給され、直流へ変換される。変換後の直流電流が、後段の負荷装置611へ供給される。負荷装置611は、電力を消費する抵抗体(電子機器等)でもよいし、電力を充電する蓄電池でもよい。本実施形態では、送電装置から伝送される電力を受電するコイル部1〜Nから漏洩する磁界の合成強度を低減する。なお図10では、受電回路1〜Nが同じ負荷装置に接続されているが、受電回路ごとに異なる負荷装置に接続される構成でもよい。
This power receiving device includes
電流プローブ605は、第1の実施形態と同様に、第1の電線1〜Nに流れる電流和に応じた物理量として、導電性ループに発生する誘導電流の和を測定する。電流プローブ605は、第1の実施形態と同様、例えば図4の構成を用いることができる。例えば、電流プローブ605として、ロゴスキーコイルを用いてもよい。ロゴスキーコイルを用いた場合、外乱に強い電流プローブを構成できる。
Similarly to the first embodiment, the current probe 605 measures the sum of the induced currents generated in the conductive loop as a physical quantity corresponding to the sum of currents flowing through the first
制御回路606は、電流プローブ605で測定される電流が最小、閾値以下、または所定の範囲内になるように、受電回路1〜Nを制御する。これにより、各コイル部から発生する漏洩磁界の合成強度を低減する。例えば電流プローブ605で測定される電流が最小となるとき、漏洩磁界の合成強度が最小になる。
The
図11は、受電回路の構成例を示す。前述した受電回路1〜Nは、いずれも図11の構成を有することができる。受電回路は、整流回路701と、昇降圧回路(DC−DC変換回路)702とを備える。整流回路701は、コイル部で発生した高周波電流を入力とし、高周波電流を直流電流に変換する。これにより整流回路701からは一定の直流電圧が出力される。昇降圧回路702は、整流回路701から出力される一定の直流電圧を入力として、入力電圧よりも高い、あるいは、同一、あるいは、低い電圧を出力する。昇降圧回路702の後段には、負荷装置が接続される。
FIG. 11 illustrates a configuration example of the power receiving circuit. Any of the
昇降圧回路702の電圧の変換比は、図10の制御回路606によって制御可能であり、電圧の変換比を変えることで、コイル部の電流振幅を制御できる。すなわち、当該変換比を変えると、負荷装置に供給される電圧と電流の比が変わる。これは、コイル部から見ると、負荷の値が変わったことと等価であり、コイル部から負荷側を見込んだインピーダンスが変わる。このため、コイル部に流れる電流の振幅を変えることができる(なお、これに応じて送電回路から出力される電流の振幅も変わる)。この構成により、制御回路606から、コイル部に流れる電流振幅を変えることができる。変換比を大きくまたは小さくすると、電流振幅が小さくなるか大きくなるかは、回路構成に応じていずれの構成も可能である。変換比は、一例として、昇降圧回路702の出力電圧/昇降圧回路702の入力電圧として定義されるが、これに限定されない。「/」は除算を意味する。
The voltage conversion ratio of the step-up / step-down
以上、本実施形態によれば、受電側の複数のコイル部から漏洩する磁界の合成強度を、受電側の制御で低減できる。 As described above, according to the present embodiment, the combined strength of the magnetic fields leaking from the plurality of coil portions on the power receiving side can be reduced by the control on the power receiving side.
(第5の実施形態)
図12は、第5の実施形態に係る誘導加熱調理装置を示す。図1と同様の要素には同一の符号を付して、説明は省略する。この装置は、図1の送電装置と同様の構成を有するが、受電側に電力を無線伝送するのではなく、各コイル部に対向するように、調理台811を介して金属製の調理鍋801−1、801−2、・・・801−Nを配置し、これらの調理鍋を誘導加熱するものである。各コイル部に流れる高周波電流に応じて発生する磁力線が、各調理鍋を通過し、調理鍋の金属材料の表面に渦電流が流れ、これにより調理鍋が発熱する。制御回路106は、図1の送電装置の制御回路と同様に動作する。これにより誘導加熱調理装置の周囲に漏洩する磁界の強度を低減できる。よって、本実施形態に係る制御装置は、無線電力伝送装置の制御回路としても、誘導加熱調理装置の制御回路としても適用できる。(Fifth embodiment)
FIG. 12 shows an induction heating cooking apparatus according to the fifth embodiment. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. This device has the same configuration as that of the power transmission device of FIG. 1, but does not wirelessly transmit power to the power receiving side, but rather a
(その他)
上述した各実施形態では、各コイル部のコイルは同一形状で、同一の方向に巻回される場合を想定していたが、各コイルの形状が互いに異なる場合にも、各実施形態は可能である。例えば、送電装置において、N=2の場合を想定する。1つ目のコイルが巻き数1、2つ目のコイルが巻き数2とする。巻き数以外の条件は同一とする。磁界強度はコイルの巻き数に比例するため、同一の大きさの電流がコイル1とコイル2に流れた場合、コイル1とコイル2から発生する磁界強度は2倍異なる。したがって、この条件においては、電流プローブで、1つ目のコイルの測定感度を2倍とし、2つ目のコイルの測定感度を1倍として、これらのコイルの電流和を測定すればよい。(Other)
In each of the above-described embodiments, it is assumed that the coils of each coil portion have the same shape and are wound in the same direction. However, each embodiment can be used even when the shapes of the coils are different from each other. is there. For example, assume that N = 2 in the power transmission device. The first coil has a number of
電流プローブを用いてコイルの電流の測定感度を増やす方法として、電線を電流プローブに巻く回数を増やす方法がある。例えば、電流プローブに当該電線を2回巻けば、2倍の測定感度となり、2倍の電流値が測定される。 As a method of increasing the current sensitivity of a coil using a current probe, there is a method of increasing the number of times of winding an electric wire around the current probe. For example, if the electric wire is wound twice around the current probe, the measurement sensitivity is doubled and a current value is doubled.
よって、1つ目のコイルの電線を電流プローブに2回巻き、2つ目のコイルの電線を電流プローブに1回通しした状態で、これらのコイルの電流和に応じた物理量を電流プローブで測定し、これらのコイルの電流和を最小化等すればよい。これにより、各コイルの形状等が異なる場合にも、漏洩磁界強度を低減できる。 Therefore, the physical quantity corresponding to the current sum of these coils is measured with the current probe while the electric wire of the first coil is wound around the current probe twice and the electric wire of the second coil is passed through the current probe once. Then, the current sum of these coils may be minimized. Thereby, even when the shape of each coil differs, the leakage magnetic field strength can be reduced.
また、各実施形態において、送電回路から高周波電流(高周波エネルギ−)を発生させているが、高周波電流の周波数特性に関して、基本波周波数以外にも、高調波が発生する。各実施形態では、電流プローブの出力電流のうち基本波周波数の電流に着目して、基本波周波数の磁界強度を低減することを想定していた。これは電流プローブの測定電流から基本波周波数成分を抽出して、抽出した成分の振幅を測定することで行うことができる。別の例として、電流プローブの検出電流のうち高調波の電流に着目して、高調波の磁界強度を低減することも可能となる。この場合には、送電側の制御回路または受電側の制御回路が、電流プローブの出力電流のうち高調波電流の振幅を最小化等するように、送電回路または受電回路を制御すればよい。 In each embodiment, high-frequency current (high-frequency energy) is generated from the power transmission circuit, but harmonics are generated in addition to the fundamental frequency with respect to the frequency characteristics of the high-frequency current. In each embodiment, focusing on the current at the fundamental frequency in the output current of the current probe, it is assumed that the magnetic field strength at the fundamental frequency is reduced. This can be done by extracting the fundamental frequency component from the measurement current of the current probe and measuring the amplitude of the extracted component. As another example, it is possible to reduce the harmonic magnetic field intensity by focusing on the harmonic current in the current detected by the current probe. In this case, the power transmission circuit or the power reception circuit may be controlled such that the power transmission side control circuit or the power reception side control circuit minimizes the amplitude of the harmonic current in the output current of the current probe.
また、各実施形態では1つの電流プローブで各コイル部の電流和に応じた物理量を測定していたが、コイル部の数が多い場合や、各電線の太さが太い場合には、電流プローブサイズが大きくなってしまう場合がある。そこで、例えば、N=10の場合には、5本の電線の2つのグループに分け、各グループを別個の電流プローブで測定し、2つの電流プローブの測定電流(出力電流)を合成してもよい。 In each embodiment, the physical quantity corresponding to the current sum of each coil part is measured with one current probe. However, when the number of coil parts is large or the thickness of each electric wire is large, the current probe The size may increase. Therefore, for example, when N = 10, it is divided into two groups of five wires, each group is measured with a separate current probe, and the measured currents (output currents) of the two current probes are combined. Good.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
101−1、101−2、・・・、101−N:送電回路
102−1、102−2、・・102−N:コイル部
103−1、103−2、・・・103−N:第1の電線
104−1、104−2、・・・、104−N:第2の電線
105、651:電流プローブ(測定部)
106:制御回路(制御装置)
109:測定部
111:交流電源装置
282、282a、282b:容量
292、292a、292b:コイル
500:交流電源
501:コンバータ
502:昇降圧回路
503:インバータ回路
R1〜RN:抵抗素子
H1〜HN:配線
601−1、601−2、・・・、601−N:受電回路
602−1、602−2、・・602−N:コイル部
603−1、603−2、・・・603−N:第1の電線
604−1、604−2、・・・、604−N:第2の電線
605:電流プローブ(測定部)
606:制御回路(制御装置)
701:整流回路
702:昇降圧回路
811:調理台
801−1、801−2、・・・801−N:調理鍋101-N: power transmission circuits 102-1, 102-2,... 102-N: coil sections 103-1, 103-2,... 103-N: No. , 104-N: second
106: Control circuit (control device)
109: Measuring unit 111: AC
606: Control circuit (control device)
701: Rectifier circuit 702: Buck-boost circuit 811: Cooking table 801-1, 801-2, ... 801-N: Cooking pan
Claims (17)
前記複数のコイル部に電力を供給する複数の送電回路と、
前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の送電回路の少なくとも1つを制御する制御回路と、
を備えた無線電力伝送装置。A plurality of coil portions each including at least one coil;
A plurality of power transmission circuits for supplying power to the plurality of coil sections;
A measurement unit that measures a physical quantity according to a sum of currents flowing through the plurality of coil units;
A control circuit that controls at least one of the plurality of power transmission circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit;
A wireless power transmission device comprising:
請求項1に記載の無線電力伝送装置。2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit controls at least one of the plurality of power transmission circuits so that a value of the measured physical quantity is minimized, is less than a threshold value, or falls within a predetermined range. Wireless power transmission device.
前記測定部は、前記複数のコイル部ごとに選択された前記第1の電線および前記第2の電線のうちの一方を囲む導電性ループを含む電流プローブを有し、前記導電性ループによって囲まれる前記電線に流れる電流和である前記物理量を測定する
請求項1に記載の無線電力伝送装置。The plurality of power transmission circuits are connected to first ends of the plurality of coil portions via a plurality of first electric wires, and are connected to second ends of the plurality of coil portions via a plurality of second electric wires. ,
The measurement unit includes a current probe including a conductive loop surrounding one of the first electric wire and the second electric wire selected for each of the plurality of coil units, and is surrounded by the conductive loop. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the physical quantity that is a sum of currents flowing through the electric wires is measured.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。The wireless power transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit controls at least one of an amplitude and a phase of a current generated by at least one of the plurality of power transmission circuits.
交流電圧を受電し、前記交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換回路と、
前記AC−DC変換回路により変換された電圧を昇圧、あるいは、降圧するDC−DC変換回路と、
前記DC−DC変換回路により変換された電圧に基づき、交流電圧を生成するインバー回路と、を備え、
前記制御回路は、前記複数の送電回路の少なくとも1つの前記DC−DC変換回路の電圧変換比を調整することによって、前記複数の送電回路の少なくとも1つが生成する前記電流の振幅を制御する
請求項4に記載の無線電力伝送装置。Each of the plurality of power transmission circuits is
An AC-DC conversion circuit that receives an AC voltage and converts the AC voltage into a DC voltage;
A DC-DC conversion circuit for stepping up or stepping down the voltage converted by the AC-DC conversion circuit;
An invar circuit that generates an alternating voltage based on the voltage converted by the DC-DC conversion circuit,
The control circuit controls the amplitude of the current generated by at least one of the plurality of power transmission circuits by adjusting a voltage conversion ratio of at least one DC-DC conversion circuit of the plurality of power transmission circuits. 4. The wireless power transmission device according to 4.
交流電圧を受電し、前記交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換回路と、
前記AC−DC変換回路により変換された電圧を昇圧、あるいは、降圧するDC−DC変換回路と、
前記DC−DC変換回路により変換された電圧に基づき、スイッチを切り換えることで交流電圧を出力するインバー回路と、を備え、
前記制御回路は、前記複数の送電回路の少なくとも1つの前記インバータ回路における前記スイッチの切り替えタイミングを制御することによって、前記複数の送電回路の少なくとも1つが生成する前記電流の位相を制御する
請求項4に記載の無線電力伝送装置。Each of the plurality of power transmission circuits is
An AC-DC conversion circuit that receives an AC voltage and converts the AC voltage into a DC voltage;
A DC-DC conversion circuit for stepping up or stepping down the voltage converted by the AC-DC conversion circuit;
An invar circuit that outputs an alternating voltage by switching a switch based on the voltage converted by the DC-DC conversion circuit,
The control circuit controls a phase of the current generated by at least one of the plurality of power transmission circuits by controlling switching timing of the switch in at least one of the inverter circuits of the plurality of power transmission circuits. The wireless power transmission device according to 1.
前記第1〜第Nの第1電線のそれぞれは抵抗素子を含み、
第X(Xは1以上N未満の整数)の前記第1電線の前記抵抗素子の一方の端子と、第X+1の前記第1電線の前記抵抗素子の一方の端子と反対側の端子とを接続する第1〜第N−1配線と、を備え、
前記測定部は、前記第1の第1電線に含まれる前記抵抗素子の前記第1配線が接続された側と反対側の端子と、前記第Nの第1電線に含まれる前記抵抗素子の前記第N−1配線が接続された側と反対側の端子との間の電圧である前記物理量を測定する
請求項1に記載の無線電力伝送装置。The plurality of power transmission circuits which are N (N is an integer of 2 or more) are connected to the first ends of the plurality of coil portions via first to Nth first electric wires, and the first to Nth Connected to the second ends of the plurality of coil portions via a second electric wire,
Each of the first to Nth first electric wires includes a resistance element;
Connect one terminal of the resistance element of the first electric wire of the Xth (X is an integer of 1 or more and less than N) and a terminal opposite to one terminal of the resistance element of the X + 1th electric wire. First to (N-1) th wirings,
The measurement unit includes a terminal on the opposite side to the side where the first wiring of the resistance element included in the first first electric wire is connected, and the resistance element included in the Nth first electric wire. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the physical quantity that is a voltage between a terminal connected to the N-1th wiring and a terminal on the opposite side is measured.
請求項1、3、6のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。The control circuit controls a phase of a current generated by at least one of the plurality of power transmission circuits so that a value of the measured physical quantity is maximized, exceeds a threshold value, or falls within a predetermined range. Item 7. The wireless power transmission device according to any one of Items 1, 3, and 6.
前記複数のコイル部で受電された電力を直流に変換する処理を含む処理を行う複数の受電回路と、
前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の受電回路の少なくとも1つを制御する制御回路と、
を備えた無線電力伝送装置。A plurality of coil portions each including at least one coil;
A plurality of power receiving circuits for performing a process including a process of converting the power received by the plurality of coil units into a direct current;
A measurement unit that measures a physical quantity according to a sum of currents flowing through the plurality of coil units;
A control circuit that controls at least one of the plurality of power receiving circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit;
A wireless power transmission device comprising:
請求項9に記載の無線電力伝送装置。10. The wireless power according to claim 9, wherein the control circuit controls at least one of the plurality of power transmission circuits so that the value of the physical quantity becomes a minimum value, a threshold value or less, or falls within a predetermined range. Transmission equipment.
前記測定部は、前記複数のコイル部毎に選択された前記第1の電線および前記第2の電線のうちの一方を囲む導電性ループを含む電流プローブを備え、前記導電性ループによって囲まれる前記電線に流れる電流和である前記物理量を測定する
請求項9または10に記載の無線電力伝送装置。The plurality of power receiving circuits are connected to first ends of the plurality of coil portions via a plurality of first electric wires, and are connected to second ends of the plurality of coil portions via a plurality of second electric wires. ,
The measurement unit includes a current probe including a conductive loop surrounding one of the first electric wire and the second electric wire selected for each of the plurality of coil units, and is surrounded by the conductive loop. The wireless power transmission device according to claim 9 or 10, wherein the physical quantity that is a sum of currents flowing through electric wires is measured.
請求項9ないし11のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。The wireless power transmission device according to any one of claims 9 to 11, wherein the control circuit controls a current amplitude of power received by at least one of the plurality of power receiving circuits.
前記受電された電力を交流から直流へ変換する整流回路と、
前記整流回路により変換された直流電力の電圧を昇圧、あるいは、降圧するDC−DC変換回路と、を備え、
前記制御回路は、前記複数の受電回路の少なくとも1つの前記DC−DC変換回路の変換比を調整することによって、前記複数の受電回路の少なくとも1つで受電される前記電力の電流の振幅を制御する
請求項12に記載の無線電力伝送装置。Each of the plurality of power receiving circuits is
A rectifier circuit for converting the received power from AC to DC;
A DC-DC conversion circuit that boosts or steps down the voltage of the DC power converted by the rectifier circuit,
The control circuit controls an amplitude of a current of the power received by at least one of the plurality of power receiving circuits by adjusting a conversion ratio of the DC-DC conversion circuit of at least one of the plurality of power receiving circuits. The wireless power transmission device according to claim 12.
前記第1〜第Nの第1電線のそれぞれは抵抗素子を含み、
第X(Xは1以上N未満の整数)の前記第1電線の前記抵抗素子の一方の端子と、第X+1の前記第1電線の前記抵抗素子の一方の端子と反対側の端子とを接続する第1〜第N−1配線と、を備え、
前記測定部は、前記第1の第1電線に含まれる前記抵抗素子の前記第1配線が接続された側と反対側の端子と、前記第Nの第1電線に含まれる前記抵抗素子の前記第N−1配線が接続された側と反対側の端子との間の電圧である前記物理量を測定する
請求項11に記載の無線電力伝送装置。The plurality of power receiving circuits that are N (N is an integer of 2 or more) are connected to first ends of the plurality of coil portions via first to Nth first electric wires, and Connected to the second ends of the plurality of coil portions via a second electric wire,
Each of the first to Nth first electric wires includes a resistance element;
Connect one terminal of the resistance element of the first electric wire of the Xth (X is an integer of 1 or more and less than N) and a terminal opposite to one terminal of the resistance element of the X + 1th electric wire. First to (N-1) th wirings,
The measurement unit includes a terminal on the opposite side to the side where the first wiring of the resistance element included in the first first electric wire is connected, and the resistance element included in the Nth first electric wire. The wireless power transmission device according to claim 11, wherein the physical quantity that is a voltage between a terminal connected to the N-1th wiring and a terminal on the opposite side is measured.
前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の送電回路の少なくとも1つを制御する制御回路と、
を備えた制御装置。A control device that controls a device that includes a plurality of coil units each including at least one coil and a plurality of power transmission circuits that supply power to the plurality of coil units,
A measurement unit that measures a physical quantity according to a sum of currents flowing through the plurality of coil units;
A control circuit that controls at least one of the plurality of power transmission circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit;
A control device comprising:
請求項15に記載の制御装置。The control device according to claim 15, wherein the device is a power transmission device or induction heating cooking device for wireless power transmission.
前記複数のコイル部を流れる電流の和に応じた物理量を測定する測定部と、
前記測定部で測定された前記物理量に応じて、前記複数の受電回路の少なくとも1つを制御する制御回路と、
を備えた制御装置。A control device for a power receiving device for wireless power transmission, comprising: a plurality of coil units each including at least one coil; and a plurality of power receiving circuits for controlling power received by the plurality of coil units,
A measurement unit that measures a physical quantity according to a sum of currents flowing through the plurality of coil units;
A control circuit that controls at least one of the plurality of power receiving circuits according to the physical quantity measured by the measurement unit;
A control device comprising:
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