WO2018198167A1

WO2018198167A1 - 共振型電力受信装置

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Publication number: WO2018198167A1
Application number: PCT/JP2017/016197
Authority: WO
Inventors: 阿久澤　好幸; 有基伊藤
Original assignee: 三菱電機エンジニアリング株式会社
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-11-01
Also published as: JP6312936B1; JPWO2018198167A1; US20200195052A1; CN110546853A; EP3618225A1; EP3618225A4

Abstract

線路（１０）が入力端子に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ（７）と、電力が入力される線路（９）を線路（１０）に対して接続又は解除するスイッチ回路（５）と、電圧（Ｖ１）が閾値電圧（Ｖｉｎ（ｔｈ））を超えた後に、スイッチ回路（５）により線路（９）を線路（１０）に接続させるスイッチ制御部（６）とを備えた。

Description

共振型電力受信装置

　この発明は、高周波数の電力を受信する共振型電力受信装置に関する。

　従来から、受信電源の入力インピーダンスの変動に応じ、送受信部の共振結合インピーダンスを調整する無線電力伝送システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示された無線電力伝送システムでは、送信アンテナの入力部における電圧又は電流のうちの少なくとも一方の波形に基づき、共振結合インピーダンスを調整する共振結合インピーダンス調整部を備えている。この共振結合インピーダンス調整部では、無線電力伝送システムの定常動作時のみならず、受信電源の起動時でのインピーダンス変動にも対応できる。

特開２０１４－１０３７７８号公報

　しかしながら、受信電源の起動時間は数ｍｓ～数十ｍｓ程度である。そのため、受信電源の起動時での共振結合インピーダンス調整部によるインピーダンス整合動作は、ミリ秒（ｍｓ）単位以下の分解能での動作が必要となる。よって、受信電源の起動時でのインピーダンス整合動作を実現する場合には、無線電力伝送システムの回路規模が大きくなるという課題がある。そして、回路規模が大きくなると消費電力が増え、コストが増大する。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、受信側で、受信側の起動時でのインピーダンス変動に対応可能な共振型電力受信装置を提供することを目的としている。

　この発明に係る共振型電力受信装置は、第１線路が入力端子に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、電力が入力される第２線路を第１線路に対して接続又は解除するスイッチ回路と、電力における電圧がＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧に対する閾値電圧を超えた後に、スイッチ回路により第２線路を第１線路に接続させるスイッチ制御部とを備えたことを特徴とする。

　この発明によれば、上記のように構成したので、受信側で、受信側の起動時でのインピーダンス変動に対応可能となる。

この発明の実施の形態１に係る共振型電力伝送システムの構成例を示す図である。この発明の実施の形態１における送信アンテナの入力インピーダンスＺｉｎ及び当該入力インピーダンスＺｉｎに関連する各パラメータの関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係る共振型電力受信装置の起動時での入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎの特性例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る共振型電力受信装置の起動時での送信アンテナの入力インピーダンスＺｉｎの特性例を示す図である。この発明の実施の形態２に係る共振型電力伝送システムの構成例を示す図である。この発明の実施の形態２におけるＤＣ／ＤＣコンバータの入出力特性例を示す図である。図７Ａ、図７Ｂは、この発明の実施の形態１におけるスイッチ制御部のハードウェア構成例を示す図である。

　以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係る共振型電力伝送システム（無線電力伝送システム）の構成例を示す図である。
　共振型電力伝送システムは、図１に示すように、インバータ回路１、送信アンテナ（ＴＸ－ＡＮＴ）２、受信アンテナ（ＲＸ－ＡＮＴ）３、整流回路（ＲＥＣ）４、スイッチ回路５、スイッチ制御部６、ＤＣ／ＤＣコンバータ７及び負荷８を備えている。また、インバータ回路１及び送信アンテナ２は共振型電力送信装置を構成し、受信アンテナ３、整流回路４、スイッチ回路５、スイッチ制御部６及びＤＣ／ＤＣコンバータ７は共振型電力受信装置を構成する。

　インバータ回路１は、入力された直流電力を送信アンテナ２が有する共振周波数と同一（略同一の意味を含む）の周波数を有する高周波電力（交流電力）に変換して出力する。このインバータ回路１は、Ｅ級インバータ回路等の共振型スイッチング方式のインバータ回路（ＤＣ／ＡＣインバータ回路）である。

　送信アンテナ２は、インバータ回路１により出力された高周波電力が有する周波数と同一（略同一の意味を含む）の周波数で共振することで、電力伝送を行う。

　受信アンテナ３は、送信アンテナ２が有する共振周波数と同一（略同一の意味を含む）の周波数で共振することで、送信アンテナ２により伝送された高周波電力を受信する。この受信アンテナ３により受信された高周波電力（交流電力）は、整流回路４へ出力される。

　なお、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間の電力伝送方式は特に限定されず、磁界共鳴による方式、電界共鳴による方式、又は、電磁誘導による方式の何れでもよい。また、送信アンテナ２と受信アンテナ３は、図１に示すような非接触に限らない。

　整流回路４は、受信アンテナ３により出力された交流電力を直流電力に変換する。この整流回路４により得られた直流電力は、出力端子に接続された線路９（第２線路）へ出力される。

　スイッチ回路５は、スイッチ制御部６による制御に従い、整流回路４の出力端子に接続された線路９を、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力端子に接続された線路１０（第１線路）に対して接続又は解除する。スイッチ回路５は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）又はメカニカルリレー等により構成される。

　スイッチ制御部６は、スイッチ回路５を制御する。ここで、スイッチ制御部６は、共振型電力受信装置の起動時には、スイッチ回路５をオフとし、線路９，１０を解除した状態としている。一方、スイッチ制御部６は、整流回路４により線路９へ出力された直流電力における電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、スイッチ回路５をオンとし、線路９，１０を接続させる。なお、閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力電圧Ｖｉｎに対する閾値電圧であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の特性に応じて予め設定されている。また図１では、スイッチ制御部６は、電圧Ｖ１を検出して、当該電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、スイッチ回路５をオンとするように構成されている。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、入力端子に接続された線路１０から入力された直流電力における電圧（入力電圧）Ｖｉｎを増減する。このＤＣ／ＤＣコンバータ７により得られた直流電力は、負荷８へ出力される。

　負荷８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７により出力された直流電力により機能する回路又は機器である。

　次に、実施の形態１における共振型電力受信装置の機能について説明する。
　ここで、インバータ回路１の出力インピーダンスをＺｏとする。また、送信アンテナ２の入力インピーダンスをＺｉｎとする。また、整流回路４の入力インピーダンスをＲｏとする。また、送信アンテナ２のインダクタンスをＬ_ＴＸとする。また、受信アンテナ３のインダクタンスをＬ_ＲＸとする。また、送信アンテナ２と受信アンテナ３との相互インダクタンスをＭとする。また、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間の距離をｄとする。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力電圧をＶｉｎとする。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力電流をＩｉｎとする。なお、スイッチ回路５がオンの場合には、電圧Ｖ１＝入力電圧Ｖｉｎである。

　ここで、インバータ回路１の出力インピーダンスＺｏと送信アンテナ２の入力インピーダンスＺｉｎの不整合が大きいと、ＤＣ／ＤＣコンバータ７が立ち上がらないという問題が発生する。この原因は、共振型の無線電力伝送の特性とＤＣ／ＤＣコンバータ７の特性による。

　以下に、共振型の無線電力伝送の特性について示す。
　送信アンテナ２の入力インピーダンスＺｉｎは下式（１）で表される。式（１）において、ω＝２πｆであり、ｆは伝送周波数である。
Ｚｉｎ＝（ωＭ）^２／Ｒｏ　　　　　　　　　　　　（１）

　また、整流回路４の入力インピーダンスＲｏは下式（２）で表される。式（２）では、整流回路４での損失がほぼ無いと仮定している。
Ｒｏ≒Ｖｉｎ／Ｉｉｎ　　　　　　　　　　　　　　（２）

　また、送信アンテナ２と受信アンテナ３との相互インダクタンスＭは下式（３）で表される。式（３）において、Ｋは、送信アンテナ２のインダクタンスＬ_ＴＸと受信アンテナ３のインダクタンスＬ_ＲＸとの結合係数であり、送信アンテナ２と受信アンテナ３との間の距離ｄに反比例する。よって、送信アンテナ２と受信アンテナ３との距離ｄが変化すると、相互インダクタンスＭが変化する。
Ｍ＝Ｋ√（Ｌ_ＴＸＬ_ＲＸ）　　　　　　　　　　　　（３）

　そして、式（１）～（３）から、送信アンテナ２の入力インピーダンスＺｉｎは下式（４）となる。
Ｚｉｎ≒（ωＭ）^２／（Ｖｉｎ／Ｉｉｎ）
＝（（ωＭ）^２Ｉｉｎ）／Ｖｉｎ　　　　　　　　　（４）

　式（１）～（４）で示される各パラメータ（Ｚｉｎ，Ｍ，Ｒｏ，Ｉｉｎ）の関係を図２に示す。図２では、インピーダンス整合機能を有していない従来の共振型電力伝送システム（実施の形態１に係る共振型電力伝送システムにおいて、スイッチ回路５が常にオンである場合に相当）を用いた場合を示している。
　図２に示すように、送信アンテナ２と受信アンテナ３との距離ｄ又は負荷状態等の受信条件により、共振型電力受信装置の起動時での各パラメータは、点線で囲まれた状態（図２に示す右側の値）となる。すなわち、共振型電力受信装置の起動時では、入力インピーダンスＺｉｎが大きくなり、相互インダクタンスＭが大きくなり、入力インピーダンスＲｏが小さくなり、入力電流Ｉｉｎが大きくなる。よって、この場合には、出力インピーダンスＺｏと入力インピーダンスＺｉｎとの不整合が発生する。

　なお図２において、左側の値は、受信条件により、入力インピーダンスＺｉｎが小さくなった場合での各パラメータを示している。また、図２に示す各パラメータの値の中心値で、入力インピーダンスＺｉｎが出力インピーダンスＺｏと整合した状態となる。

　次に、共振型電力受信装置の起動時でのＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力電圧Ｖｉｎ及び入力電流Ｉｉｎの特性例及び送信アンテナ２の入力インピーダンスＺｉｎの特性例を図３，４に示す。
　図３，４に示すように、インピーダンス整合機能を有していない従来の共振型電力伝送システムでは、共振型電力受信装置の起動時に、入力電流Ｉｉｎ及び入力インピーダンスＺｉｎが急上昇する。ここで、受信条件がある一定の条件を満たす場合には、入力電流Ｉｉｎ（符号３０１）及び入力インピーダンスＺｉｎ（符号４０１）はその後緩やかに減少し、入力インピーダンスＺｉｎは出力インピーダンスＺｏに整合する。また、入力電圧Ｖｉｎ（符号３０２）は閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超える。よって、この場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は立ち上がる。

　一方、受信条件が上記条件を満たさない場合には、入力電流Ｉｉｎ（符号３０３）及び入力インピーダンスＺｉｎ（符号４０２）は下がらず、入力インピーダンスＺｉｎは出力インピーダンスＺｏに対して不整合となる。また、入力電圧Ｖｉｎ（符号３０４）は閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えることができない。よって、この場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は立ち上がらない。

　このように、従来の共振型電力伝送システムでは、受信条件がある一定の条件を満たす場合にのみ、ＤＣ／ＤＣコンバータ７を立ち上げることができ、その他の条件ではＤＣ／ＤＣコンバータ７を立ち上げることができない。
　また、受信条件がある一定の条件を満たした場合でも、入力インピーダンスＺｉｎは、一旦急上昇して出力インピーダンスＺｏの値を超えた後に減少して出力インピーダンスＺｏの値に収束する。そのため、共振型電力受信装置の起動が不安定となり、性能上好ましくない。

　そこで、実施の形態１に係る共振型電力受信装置では、スイッチ制御部６は電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後にスイッチ回路５をオンに切替え、スイッチ回路５は線路９，１０を接続する。図３，４では、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を十分に超えて一定（定常状態）となるＡ点（時間ｔ_Ａ）で、スイッチ制御部６がスイッチ回路５をオンに切替えた場合を示している。

　これにより、受信条件に関わらず、入力電流Ｉｉｎ（符号３０５）及び入力インピーダンスＺｉｎ（符号４０３）を小さい値から大きい値に徐々に移行させることができる。このように、入力インピーダンスＺｉｎを緩やかに立ち上げることで、入力インピーダンスＺｉｎを出力インピーダンスＺｏと同一の値に確実に収束させることが可能となる（Ｚｏ≒Ｚｉｎ特性となる）。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、Ｚｏ≒Ｚｉｎとなった時点又はＺｏ≒Ｚｉｎに近づいた時点で立ち上がる。

　また、共振型電力受信装置において、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に整流回路４とＤＣ／ＤＣコンバータ７とを接続するのみで、共振型電力受信装置の起動時でのインピーダンス整合を実現できる。よって、簡易な回路で実現でき、共振型電力伝送システムの小型化、軽量化、低消費電力化及び低コスト化を図ることができる。

　なお、スイッチ制御部６は、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた直後にスイッチ回路５をオンに切替えてもよいが、場合によっては、ＤＣ／ＤＣコンバータ７が立ち上がらない場合がある。そのため、スイッチ制御部６は、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を十分に超えてからスイッチ回路５をオンに切替えることがより望ましい。

　また上記では、スイッチ制御部６が、電圧Ｖ１を直接検出して、当該電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、スイッチ回路５をオンとする場合を示した。しかしながら、これに限らず、スイッチ制御部６は、予め設定された規定時間を超えた場合に、スイッチ回路５をオンとするように構成してもよい。すなわち、電圧Ｖ１の立ち上がり波形は事前に大よそ把握できるため、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えるまでにかかる時間を大よそ把握できる。規定時間としては、例えば、図３，４における時間ｔ_Ａが５ｍｓである場合には、誤差を考慮して、１０ｍｓ程度に設定する。

　以上のように、この実施の形態１によれば、線路１０が入力端子に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ７と、電力が入力される線路９を線路１０に対して接続又は解除するスイッチ回路５と、電圧Ｖ１が閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、スイッチ回路５により線路９を線路１０に接続させるスイッチ制御部６とを備えたので、受信側で、受信側の起動時でのインピーダンス変動に対応可能となり、共振型電力受信装置の安定した起動が実現できる。また、共振型電力伝送システムの小型化、軽量化、低消費電力化及び低コスト化を図ることができる。
　また、共振型電力受信装置のみで共振型電力受信装置の起動時でのインピーダンス整合を実現できるため、上記起動時でのインピーダンス整合機能を有していない共振型電力送信装置との間での電力伝送でも、共振型電力受信装置の安定した起動が実現できる。

実施の形態２．
　実施の形態１では、スイッチ回路５により整流回路４の出力端子に接続された線路９とＤＣ／ＤＣコンバータ７の入力端子に接続された線路１０との接続を切替えることで、共振型電力受信装置の起動時でのインピーダンス整合を行う場合を示した。それに対し、実施の形態２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動するタイミングを制御することで、共振型電力受信装置の起動時でのインピーダンス整合を行う場合を示す。
　図５はこの発明の実施の形態２に係る共振型電力伝送システムの構成例を示す図である。この図５に示す実施の形態２に係る共振型電力伝送システムでは、図１に示す実施の形態１に係る共振型電力伝送システムに対し、スイッチ回路５及びスイッチ制御部６を取除き、ＤＣ／ＤＣコンバータ７をＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂに変更し、コンバータ制御部１１を追加している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂは整流回路４と直接接続されている。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

　ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂは、整流回路４により出力された直流電力における電圧（入力電圧）Ｖｉｎを増減する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂは、起動する際にソフトスタートを行う機能を有している。このＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂにより得られた直流電力は、負荷８へ出力される。

　コンバータ制御部１１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動するタイミングを制御する。ここで、コンバータ制御部１１は、共振型電力受信装置の起動時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを停止させている。一方、コンバータ制御部１１は、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させる。また図５では、コンバータ制御部１１は、入力電圧Ｖｉｎを検出して、当該入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させるように構成されている。

　図６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂの入出力特性の一例を示す図である。図６において、符号６０１は入力電圧Ｖｉｎを示し、符号６０２はＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂの出力電圧Ｖｏｕｔを示している。
　図６に示すように、実施の形態２に係る共振型電力受信装置では、コンバータ制御部１１が、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させる。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂは、ソフトスタートを開始する。図６では、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を十分に超えて一定（定常状態）となるＡ点（時間ｔ_Ａ）で、コンバータ制御部１１がＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させた場合を示している。

　これにより、受信条件に関わらず、実施の形態１と同様に図３，４に示すように、入力電流Ｉｉｎ（符号３０５）及び入力インピーダンスＺｉｎ（符号４０３）を小さい値から大きい値に徐々に移行させることができる。このように、入力インピーダンスＺｉｎを緩やかに立ち上げることで、入力インピーダンスＺｉｎを出力インピーダンスＺｏと同一の値に確実に収束させることが可能となる（Ｚｏ≒Ｚｉｎ特性となる）。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂは、Ｚｏ≒Ｚｉｎとなった時点又はＺｏ≒Ｚｉｎに近づいた時点で立ち上がる。

　なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂによるソフトスタートの期間（図６に示す符号６０３）は、入力インピーダンスＺｉｎが図４に示す符号４０３に示すような軌跡を描くことができる値に事前に設定される。

　また、共振型電力受信装置において、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後にＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させるのみで、共振型電力受信装置の起動時でのインピーダンス整合を実現できる。よって、簡易な回路で実現でき、共振型電力伝送システムの小型化、軽量化、低消費電力化及び低コスト化を図ることができる。

　なお、コンバータ制御部１１は、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた直後にＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させてもよいが、場合によっては、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂが立ち上がらない場合がある。そのため、コンバータ制御部１１は、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を十分に超えてからＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させることがより望ましい。

　また、コンバータ制御部１１が、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を十分に超えてからＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させる場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂはソフトスタートを行わなくてもよい。よって、この場合には、ソフトスタート機能を有していないＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを用いることができる。

　また上記では、コンバータ制御部１１が、入力電圧Ｖｉｎを直接検出して、当該入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させる場合を示した。しかしながら、これに限らず、コンバータ制御部１１は、実施の形態１におけるスイッチ制御部６と同様に、予め設定された規定時間を超えた場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させるように構成してもよい。

　以上のように、この実施の形態２によれば、電力が入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂと、入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｉｎ（ｔｈ）を超えた後に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ｂを起動させるコンバータ制御部１１とを備えても、実施の形態１と同様の効果を得られる。

　最後に、図７を参照して、実施の形態１におけるスイッチ制御部６のハードウェア構成例を説明する。なお、実施の形態２におけるコンバータ制御部１１のハードウェア構成例についても同様である。
　スイッチ制御部６の機能は、処理回路５１により実現される。処理回路５１は、図７Ａに示すように、専用のハードウェアであっても、図７Ｂに示すように、メモリ５３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）５２であってもよい。

　処理回路５１が専用のハードウェアである場合、処理回路５１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。

　処理回路５１がＣＰＵ５２の場合、スイッチ制御部６の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５３に格納される。処理回路５１は、メモリ５３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、機能を実現する。また、これらのプログラムは、スイッチ制御部６の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ５３とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ＥＰＲＯＭ）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリや、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等が該当する。

　なお、スイッチ制御部６の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
　このように、処理回路５１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の機能を実現することができる。

　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

　この発明に係る共振型電力受信装置は、受信側で、受信側の起動時でのインピーダンス変動に対応可能となり、高周波数の電力を受信する共振型電力受信装置等に用いるのに適している。

　１　インバータ回路、２　送信アンテナ（ＴＸ－ＡＮＴ）、３　受信アンテナ（ＲＸ－ＡＮＴ）、４　整流回路（ＲＥＣ）、５　スイッチ回路、６　スイッチ制御部、７，７ｂ　ＤＣ／ＤＣコンバータ、８　負荷、９　線路（第２線路）、１０　線路（第１線路）、１１　コンバータ制御部、５１　処理回路、５２　ＣＰＵ、５３　メモリ。

Claims

　第１線路が入力端子に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、
　電力が入力される第２線路を前記第１線路に対して接続又は解除するスイッチ回路と、
　前記電力における電圧が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧に対する閾値電圧を超えた後に、前記スイッチ回路により前記第２線路を前記第１線路に接続させるスイッチ制御部と
　を備えた共振型電力受信装置。
　前記スイッチ制御部は、規定時間を超えた場合に、前記スイッチ回路により前記第２線路を前記第１線路に接続させる
　ことを特徴とする請求項１記載の共振型電力受信装置。
　前記スイッチ制御部は、前記電圧を検出して、当該電圧が前記閾値電圧を超えた後に、前記スイッチ回路により前記第２線路を前記第１線路に接続させる
　ことを特徴とする請求項１記載の共振型電力受信装置。
　前記スイッチ回路は、電界効果トランジスタ、ソリッドステートリレー又はメカニカルリレーのうちの何れかで構成された
　ことを特徴とする請求項１記載の共振型電力受信装置。
　磁界共鳴、電界共鳴又は電磁誘導により交流電力を受信する受信アンテナと、
　前記受信アンテナにより受信された交流電力を直流電力に変換して前記第２線路に出力する整流回路とを備えた
　ことを特徴とする請求項１記載の共振型電力受信装置。
　電力が入力されるＤＣ／ＤＣコンバータと、
　前記電力における電圧が前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力電圧に対する閾値電圧を超えた後に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動させるコンバータ制御部と
　を備えた共振型電力受信装置。
　前記コンバータ制御部は、規定時間を超えた場合に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動させる
　ことを特徴とする請求項６記載の共振型電力受信装置。
　前記コンバータ制御部は、前記電圧を検出して、当該電圧が前記閾値電圧を超えた後に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動させる
　ことを特徴とする請求項６記載の共振型電力受信装置。
　前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、起動する際にソフトスタートを行う
　ことを特徴とする請求項６記載の共振型電力受信装置。
　磁界共鳴、電界共鳴又は電磁誘導により交流電力を受信する受信アンテナと、
　前記受信アンテナにより受信された交流電力を直流電力に変換して前記ＤＣ／ＤＣコンバータに出力する整流回路とを備えた
　ことを特徴とする請求項６記載の共振型電力受信装置。