CN114175453A - 无线电力传输*** - Google Patents
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Abstract
无线送电装置具备：送电电路，向无线受电装置输送用于负载装置的电力；信号发送电路，向无线受电装置发送负载装置的控制信号；信号接收电路，获取表示从无线送电装置输送并由无线受电装置接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及控制电路。控制电路将从无线送电装置向各无线受电装置无线传输电力的多个时隙周期性地分配给各无线受电装置。在分配给某无线受电装置的第一时隙中受电电平小于阈值时，控制电路延长分配给相同的无线受电装置的在第一时隙之前或之后的第二时隙。
Description
技术领域
本公开涉及包括无线送电装置以及无线受电装置的无线电力传输***，另外还涉及这种无线电力传输***的无线送电装置。
背景技术
已知有从与电源连接的送电装置向包括充电电池等负载装置的受电装置无线传输电力的无线电力传输***。例如在包括多个传感器的传感器网络中，为了向各传感器供给电力，构建包括无线送电装置以及无线受电装置的无线电力传输***。
在由于人或物品的移动，无线送电装置和/或无线受电装置的周围的电波传播环境始终变化时，需要根据电波传播环境的变化来调整无线送电装置或无线受电装置的动作参数。
专利文献1公开了一种根据周边状况增大送电输出的送电装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-102087号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
缘于电波传播环境发生变化，会导致暂时无法从无线送电装置向无线受电装置传输电力，其结果为，负载装置因电力不足而无法正常动作。例如，当负载装置是传感器时，传感器的误动作会导致测量值产生误差，进而导致利用传感器的测量值的其他装置(例如，工厂的制造装置等)进行误动作。因此，要求从无线送电装置向无线受电装置无线传输电力，使得无论电波传播环境的变化如何，负载装置都难以因电力不足而发生误动作。
本公开的目的在于提供如下无线送电装置：其能够向无线受电装置无线传输电力，使得负载装置难以因电力不足而发生误动作。本发明的另一目的在于提供包括这种无线送电装置的无线电力传输***。
用于解决技术问题的技术方案
根据本公开的方面所涉及的无线送电装置，
该无线送电装置向具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置的至少一个无线受电装置无线传输电力，
所述无线送电装置具备：
送电电路，其向所述无线受电装置输送用于使所述负载装置进行动作的电力；
信号发送电路，其向所述无线受电装置发送控制所述负载装置的控制信号；
信号接收电路，其获取表示从所述无线送电装置输送并由所述无线受电装置接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及
控制电路，其控制所述无线送电装置的动作，
所述控制电路将从所述无线送电装置向各所述无线受电装置无线传输电力的多个时隙周期性地分配给各所述无线受电装置，
在分配给某无线受电装置的第一时隙中所述受电电平小于预定的阈值时，所述控制电路延长分配给相同的无线受电装置的在所述第一时隙之前或之后的第二时隙。
通过具备该结构，能够从无线送电装置向无线受电装置无线传输电力，使得负载装置难以因电力不足而发生误动作。
根据本公开的方面所涉及的无线送电装置，
该无线送电装置向具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置的至少一个无线受电装置无线传输电力，
所述无线送电装置具备：
送电电路，其向所述无线受电装置输送用于使所述负载装置进行动作的电力；
信号发送电路，其向所述无线受电装置发送控制所述负载装置的控制信号；
信号接收电路，其获取表示从所述无线送电装置输送并由所述无线受电装置接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及
控制电路，其控制所述无线送电装置的动作，
在从所述受电电平小于预定的阈值的状态转变为了所述受电电平为所述阈值以上的状态时，所述控制电路在待机预定的待机时间之后，通过所述信号发送电路发送使所述负载装置进行动作的控制信号。
通过具备该结构，能够从无线送电装置向无线受电装置无线传输电力，使得负载装置难以因电力不足而发生误动作。
根据本公开的方面所涉及的无线电力传输***，其具备：
所述无线送电装置；以及
至少一个无线受电装置，具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置。
通过具备该结构，例如在包括多个传感器的传感器网络中能够向各传感器供给电力。
发明效果
根据本公开的方面所涉及的无线电力传输***，能够从无线送电装置向无线受电装置无线传输电力，使得负载装置难以因电力不足而发生误动作。
附图说明
图1是表示包括第一实施方式所涉及的无线电力传输***的***的结构的概略图。
图2是表示图1的无线送电装置1的结构的框图。
图3是表示图1的无线受电装置2的结构的框图。
图4是表示图1的无线受电装置2的受电电平始终超过阈值Th1时的充电电压以及状态信号的变化的时序图。
图5是表示图1的无线受电装置2的受电电平小于阈值Th1时的充电电压以及状态信号的变化的示例的时序图。
图6是表示图1的无线受电装置2的受电电平小于阈值Th1时的充电电压以及状态信号的变化的另一示例的时序图。
图7是表示图1的***的动作的一例的顺序图。
图8是表示由图1的无线送电装置1的送电控制电路10执行的感测处理的流程图。
图9是表示图1的***的动作的变形例的顺序图。
图10是表示第一实施方式的变形例所涉及的无线电力传输***的无线送电装置1A的结构的概略图。
图11是表示第一实施方式的变形例所涉及的无线电力传输***的无线受电装置2A的结构的概略图。
图12是表示分配给第二实施方式所涉及的无线电力传输***的无线受电装置2-1～2-3的时隙的初始状态的时序图。
图13是表示当图12的无线受电装置2-1的受电电平始终超过阈值Th1时、无线受电装置2-1所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。
图14是表示当图12的无线受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中小于阈值Th1但各时隙的长度不变更时、无线受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。
图15是表示当图12的无线受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中小于阈值Th1且延长之前的时隙T2(1)时、无线受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。
图16是表示当图12的无线受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中小于阈值Th1且延长之后的时隙T2(3)时、无线受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。
图17是表示当图12的无线受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中小于阈值Th1时、分配给无线受电装置2-1～2-3的时隙的长度的变更的时序图。
图18是表示当图12的无线受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中小于阈值Th1时、分配给无线受电装置2-1～2-3的时隙的长度的变更的变形例的时序图。
具体实施方式
以下，基于附图对本公开的一方面所涉及的实施方式(以下，也表述为“本实施方式”)进行说明。在各附图中，相同的附图标记表示相同的构成元素。
[第一实施方式]
参照图1～图11对第一实施方式所涉及的无线电力传输***进行说明。
[第一实施方式的应用例]
图1是表示包括第一实施方式所涉及的无线电力传输***的***的结构的概略图。图1的无线电力传输***包括无线送电装置1以及至少一个无线受电装置2-1～2-3，从无线送电装置1向无线受电装置2-1～2-3无线传输电力。
以下，将无线受电装置2-1～2-3统称为“无线受电装置2”。在图1中，示出了无线电力传输***包括三个无线受电装置2的情况，但是无线电力传输***也可以包括任意个数的无线受电装置2。另外，以下将无线送电装置1称为“送电装置1”，将无线受电装置2称为“受电装置2”。
图2是表示图1的送电装置1的结构的框图。送电装置1至少具备送电控制电路10、送电电路12、信号发送电路13以及信号接收电路15。送电控制电路10是控制送电装置1的整体动作的送电装置1的控制电路。送电电路12向受电装置2输送用于使受电装置2的传感器23(后述)进行动作的电力。信号发送电路13向受电装置2发送控制传感器23的控制信号。信号接收电路15获取表示从送电装置1输送并由受电装置2接收的电力的电平的受电电平的估计值。
图3是表示图1的受电装置2的结构的框图。受电装置2至少具备蓄电设备22以及传感器23。蓄电设备22储存从送电装置1向受电装置2无线传输的电力。蓄电设备22例如包括充电电池或电容器。传感器23是利用储存在蓄电设备22中的电力进行动作的负载装置。
在从受电电平小于预定的阈值Th1的状态转变为了受电电平为阈值Th1以上的状态时，送电控制电路10在待机预定的待机时间Tw之后，通过信号发送电路13发送使传感器23进行动作的控制信号。
蓄电设备22在具有高于规定的阈值Th2的充电电压时，能够向传感器23供给传感器23能够稳定地进行动作的电力。受电电平的阈值Th1例如可以设定为在经过足够长的时间后蓄电设备22的充电电压达到阈值Th2。
例如，当障碍物通过了送电装置1与受电装置2之间时，电波被切断，受电电平降低，蓄电设备22的充电电压也降低。一旦送电被中断，蓄电设备22的充电电压低于阈值Th2时，即使再次开始送电，为了使蓄电设备22的充电电压达到阈值Th2以上，需要花费由电路的时间常数决定的规定时间。因此，待机时间Tw例如被设定为在受电装置2以高于阈值Th1的标准的受电电平受电时、蓄电设备22的充电电压从零达到阈值Th2为止的时间长度。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，如上所述，在从受电电平小于阈值Th1的状态转变为了受电电平为阈值Th1以上的状态时，在进行待机时间Tw的待机之后，发送使传感器23进行动作的控制信号。此时，由于考虑到蓄电设备22的充电电压为阈值Th2以上，因此能够向传感器23供给传感器23能够稳定地进行动作的电力。由此，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
使传感器23进行动作的控制信号例如也可以包括接通传感器23、由传感器23测量规定的物理量、读出由传感器23测量到的物理量、等等。
[第一实施方式的构成例]
在图1的示例中，送电装置1以及受电装置2-1～2-3设置在具备控制装置3、制造装置4以及带式输送机5的工厂中。带式输送机5输送托盘6以及工件7。托盘6以及工件7通过带式输送机5进行移动，以在预定的时间到达预定的位置p1～p3。在位置p1～p3，对工件7分别执行预定的作业的事件。受电装置2-1～2-3分别设置在位置p1～p3附近，分别与在位置p1～p3执行的事件相关联。各受电装置2-1～2-3的传感器23测量与该事件相关联的预定的物理量。送电装置1从各受电装置2-1～2-3收集所测量出的物理量，并发送到控制装置3。控制装置3基于测量出的物理量来控制制造装置4的动作。控制装置3例如是可编程逻辑控制器。制造装置4对工件7执行预定的作业(例如，焊接等加工工序)的事件。
送电装置1与作为外部装置的控制装置3以及制造装置4连接。
参照图2，送电装置1具备送电控制电路10、电源装置11、送电电路12、信号发送电路13、天线控制电路14、信号接收电路15、环行器(circulator)16、天线装置ANT1、接口(I/F)电路17以及显示装置18。
如上所述，送电控制电路10控制送电装置1的整体动作。
电源装置11供给向受电装置2输送的电力。
如上所述，送电电路12将用于使受电装置2的传感器23进行动作的电力经由环行器16以及天线装置ANT1向受电装置2输送。送电电路12例如从由电源装置11供给的电力产生CW(continuous wave：连续波)波。
信号发送电路13将控制传感器23的控制信号(例如，传感器23的读出信号)经由环行器16以及天线装置ANT1发送到受电装置2。信号接收电路15例如经由天线装置ANT1以及环行器16从受电装置2接收包含由传感器23测量出的物理量的响应信号。另外，如上所述，信号接收电路15获取受电电平的估计值。如后所述，受电电平的估计值可以由送电装置1生成，也可以由受电装置2生成，并经由天线装置ANT1以及环行器16从受电装置2接收。
天线装置ANT1具有可变的指向性。天线装置ANT1例如是具备多个天线元件的阵列天线，通过单独地调整由各天线元件收发的信号的振幅以及相位，其指向性发生变化。天线控制电路14在送电控制电路10的控制下，控制天线装置ANT1的指向性。
环行器16对经由天线装置ANT1发送到受电装置2的电力和信号以及经由天线装置ANT1从受电装置2接收到的信号进行合成及分离。
接口电路17经由有线或无线的通信线路与控制装置3连接。如后所述，送电控制电路10生成表示传感器23是否能够进行动作的状态信号，并将状态信号经由接口电路17输出到控制装置3。另外，如后所述，送电控制电路10生成包含由传感器23测量出的物理量的读出结果信号，并将读出结果信号经由接口电路17发送到控制装置3。
显示装置18显示送电装置1的状态和与送电装置1可通信地连接的受电装置2的状态(受电电平等)。
参照图3，受电装置2具备受电控制电路20、电力转换电路21、蓄电设备22、传感器23、匹配(整合)电路24、环行器25、信号发送电路26、信号接收电路27、受电电路28、天线装置ANT2以及开关SW。
受电控制电路20控制受电装置2的整体动作。
天线装置ANT2具有预定的指向性或无指向性。
匹配电路24使天线装置ANT2的阻抗与环行器25以及其他电路的阻抗匹配。
环行器25对经由天线装置ANT2从送电装置1发送来的电力和信号以及经由天线装置ANT2向送电装置1发送的信号进行合成以及分离。
信号发送电路26例如经由环行器25、匹配电路24以及天线装置ANT2发送包含由传感器23测量出的物理量的响应信号。信号接收电路27经由天线装置ANT2、匹配电路24以及环行器25从送电装置1接收控制传感器23的控制信号。
受电电路28经由天线装置ANT2、匹配电路24以及环行器25从送电装置1接收用于使传感器23进行动作的电力。
电力转换电路21将从送电装置1无线传输到受电装置2的电力从交流转换(整流)为直流，进而对直流的电力进行升压或降压。蓄电设备22储存从送电装置1向受电装置2无线传输并由电力转换电路21升压或降压后的电力。蓄电设备22例如包括充电电池或电容器。
传感器23利用储存在蓄电设备22中的电力进行动作，并测量预定的物理量。传感器23经由在受电控制电路20的控制下接通/断开的开关SW与受电控制电路20连接。在开关SW接通时，从蓄电设备22向传感器23供给电力，由传感器23测量出的物理量被发送到受电控制电路20。由传感器23测量出的物理量被无线发送到送电装置1。
为了估计受电电平，受电装置2的信号发送电路26可以无线发送测试信号，送电装置1的信号接收电路15可以无线接收测试信号，并测量测试信号的接收信号强度。送电装置1的信号接收电路15可以直接测量测试信号的接收信号强度，也可以测量放大后的测试信号的接收信号强度，还可以代替测试信号的接收信号强度而测量测试信号的电力。
为了估计受电电平，送电装置1的信号发送电路13可以无线发送测试信号，受电装置2的信号接收电路27可以无线接收测试信号，并测量测试信号的接收信号强度。受电装置2的信号接收电路27可以直接测量测试信号的接收信号强度，也可以测量放大后的测试信号的接收信号强度，还可以代替测试信号的接收信号强度而测量测试信号的电力。
为了估计受电电平，送电装置1的信号发送电路13可以无线发送测试信号，送电装置1的信号接收电路15可以无线接收由受电装置2反射的测试信号，并测量测试信号的接收信号强度。在该情况下，受电装置2为了反射从送电装置1发送的测试信号，例如也可以构成为在受电控制电路20的控制下选择性地在任一电路部分产生阻抗的不匹配。
测试信号可以是具有规定格式的通信信号，也可以是CW(continuous wave：连续波)波。另外，测试信号可以响应于由送电装置1或受电装置2产生的指令信号而发送，也可以无指令信号地定期发送。
为了估计受电电平，也可以测量蓄电设备22的充电电压。
为了估计受电电平，也可以测量向受电装置2的负载装置，例如向电力转换电路21、蓄电设备22或传感器23供给的电力。
[第一实施方式的动作例]
在将图1的送电装置1以及受电装置2设置于工厂时与使工厂实际运转时，送电装置1以及受电装置2周围的环境各种不同。例如，在设置时，制造装置4以及带式输送机5是停止的，但在运转时制造装置4以及带式输送机5进行动作，托盘6以及工件7通过送电装置1以及受电装置2的附近。
当送电装置1以及受电装置2的周围环境发生变化时，电波传播环境也发生变化。因此，在设置时，即使将送电装置1的天线装置ANT1的主波束方向调整为与各受电装置2的位置匹配，或者将各受电装置2的天线装置ANT2的主波束方向调整为与送电装置1的位置匹配，在运转时，电波的传播路径有时也会变化或被切断。其结果为，任意的受电装置2的受电电平变得小于阈值Th1，传感器23无法向传感器23供给能够稳定地进行动作的电力。当传感器23因电力不足而发生误动作时，有可能发生由制造装置4加工的产品的不良，或制造装置4出现故障。
第一实施方式所涉及的无线电力传输***如以下说明的那样，从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
图4是表示当图1的受电装置2的受电电平始终超过阈值Th1时、充电电压以及状态信号的变化的时序图。送电控制电路10基于受电电平，生成表示传感器23是否能够进行动作，即表示是否能够从蓄电设备22向传感器23供给传感器23能够稳定地进行动作的电力的状态信号。如上所述，在受电电平为阈值Th1以上时，蓄电设备22的充电电压为阈值Th2以上，能够向传感器23供给传感器23能够稳定地进行动作的电力。在图4的示例中，状态信号始终为高电平，表示传感器23始终能够进行动作(启用(enable))。
显示装置18也可以显示图4所示的受电电平、充电电压以及状态信号中的至少一者。
图5是表示当图1的受电装置2的受电电平小于阈值Th1时、充电电压以及状态信号的变化的示例的时序图。如上所述，在工厂运转时，制造装置4以及带式输送机5进行动作，托盘6以及工件7通过送电装置1以及受电装置2的附近。其结果为，在送电装置1与受电装置2之间周期性地切断电波的传播，受电电平周期性地小于阈值Th1，蓄电设备22的充电电压也周期性地小于阈值Th2。此时，送电控制电路10将状态信号设定为低电平。如上所述，一旦送电中断，蓄电设备22的充电电压低于阈值Th2时，即使再次开始送电，为了使蓄电设备22的充电电压达到阈值Th2以上，需要花费由电路的时间常数决定的规定时间。因此，在从受电电平小于阈值Th1的状态转变为了受电电平为阈值Th1以上的状态时，送电控制电路10在待机待机时间Tw之后，使状态信号从低电平转变为高电平。
图6是表示当图1的受电装置2的受电电平小于阈值Th1时、充电电压以及状态信号的变化的另一个示例的时序图。在图5的示例中，当状态信号为高电平时，表示传感器23能够进行动作(启用)，当状态信号为低电平时，表示传感器23无法进行动作(禁用(disable))。另一方面，也可以如图6所示，在状态信号为低电平时，表示传感器23能够进行动作(启用)，在状态信号为高电平时，表示传感器23无法进行动作(禁用)。
对各受电装置2周期性地分配从送电装置1向各受电装置2无线传输电力的多个时隙。在每一个时隙中，分时进行：
(1)受电电平的估计(即，测试信号的收发)；
(2)电力的无线传输；以及
(3)收发控制传感器23的控制信号以及所测量出的物理量。在图4～图6等中，为了简化图示，仅示出电力的无线传输，省略了其他信号的收发。
图7是表示图1的***的动作的一例的顺序图。
送电装置1预先获取各受电装置2的受电电平的估计值，并基于受电电平来设定各受电装置2的状态信号。
在制造装置4自身的动作准备完成时，制造装置4为了使各受电装置2的传感器23进行动作，向控制装置3发送感测请求信号。
接着，控制装置3为了开始读出传感器23的测量值，向送电装置1发送读出开始信号。接着，送电装置1向控制装置3发送状态信号。当传感器23无法进行动作(禁用)时，控制装置3向送电装置1重复发送读出开始信号，直到传感器23变为能够进行动作(启用)。在传感器23能够进行动作(启用)时，控制装置3为了请求由送电装置1读出传感器23的测量值，向送电装置1发送读出请求信号。
接着，送电装置1为了读出传感器23的测量值，向受电装置2发送读出信号。接着，受电装置2向送电装置1发送包含由传感器23测量出的物理量的响应信号。接着，送电装置1向控制装置3发送包含由传感器23测量出的物理量的读出结果信号。
接着，控制装置3判断由传感器23测量出的物理量是否满足预定的基准(例如，表示制造装置4可以进行动作的基准)，并将包含其结果的感测完成信号发送到制造装置4。然后，控制装置3向制造装置4发送控制制造装置4的控制信号。
图8是表示由图1的送电装置1的送电控制电路10执行的感测处理的流程图。
在步骤S1中，送电控制电路10使用信号接收电路15来获取各受电装置2的受电电平的估计值。在步骤S2中，送电控制电路10判断受电电平是否为阈值Th1以上，为“是”时进入步骤S3，为“否”时进入步骤S12。
在步骤S3中，送电控制电路10判断状态信号是否为禁用，为“是”时进入步骤S4，为“否”时进入步骤S6。在步骤S3为“是”时，送电控制电路10在步骤S4中，在状态信号为禁用的状态下进行待机期间Tw的待机，在步骤S5中，使状态信号从禁用转变为启用。另一方面，在步骤S3为“否”时，送电控制电路10将状态信号维持为启用。
在步骤S6中，送电控制电路10判断是否从控制装置3接收到读出开始信号，为“是”时进入步骤S7，为“否”时进入步骤S8。在步骤S7中，送电控制电路10向控制装置3发送状态信号。
在步骤S8中，送电控制电路10判断是否从控制装置3接收到读出请求信号，为“是”时进入步骤S9，为“否”时返回步骤S1。在步骤S9中，送电控制电路10向受电装置2发送读出信号。受电控制电路20在接收到读出信号时，获取由传感器23测量出的物理量。在步骤S10中，送电控制电路10从受电装置2接收包含由传感器23测量出的物理量的响应信号。在步骤S11中，送电控制电路10将包含由传感器23测量出的物理量的读出结果信号发送到控制装置3。
在步骤S2为“否”时，送电控制电路10在步骤S12中将状态信号设定为禁用。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，通过执行图7以及图8的处理，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
图9是表示图1的***的动作的变形例的顺序图。通过图1的***重复图7的动作，控制装置3收集表示各受电装置2的传感器23是否能够进行动作的状态信号。在图9中，为了简化图示，在图7的各动作中，省略了与状态信号的生成以及发送有关的动作以外的动作。控制装置3在预定的时间长度内收集到各受电装置2的状态信号时，基于收集到的状态信号，执行自动决定使制造装置4进行动作的调度(scheduling)的自动调度处理。根据自动调度处理，控制装置3从收集到的状态信号中提取传感器23能够动作的时间期间以及无法进行动作的时间期间，决定使制造装置4进行动作的调度，使得在传感器23能够动作的时间期间使制造装置4进行动作。
[第一实施方式的变形例]
图10是表示第一实施方式的变形例所涉及的无线电力传输***的送电装置1A的结构的概略图。送电装置1A具备天线装置ANT11、ANT12以及天线控制电路14A来代替图2的天线装置ANT1、天线控制电路14以及环行器16。也可以不是共用一个天线装置ANT1来进行发送以及接收，而是使用单独的天线装置ANT11、ANT12。天线控制电路14A在送电控制电路10的控制下，控制天线装置ANT11、ANT12的指向性。
图11是表示第一实施方式的变形例所涉及的无线电力传输***的受电装置2A的结构的概略图。受电装置2A具备天线装置ANT21、ANT22、受电控制电路20A以及匹配电路24a、24b，来代替图3的天线装置ANT2、受电控制电路20以及匹配电路24。也可以不是共用一个天线装置ANT2来进行发送以及接收，而是使用单独的天线装置ANT21、ANT22。
[第一实施方式的效果]
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，在从受电电平小于阈值Th1的状态转变为了受电电平为阈值Th1以上的状态时，在进行待机时间Tw的待机之后，发送使传感器23进行动作的控制信号。此时，由于考虑到蓄电设备22的充电电压为阈值Th2以上，因此能够向传感器23供给传感器23能够稳定地进行动作的电力。由此，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，能够适用于产生周期性的受电电平降低的电波传播环境，另外，也能够适用于产生非周期性的受电电平降低的电波传播环境。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，由于传感器23不易发生误动作，因此由制造装置4加工出的产品不易发生不良，并且不易发生制造装置4的故障。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，控制装置3识别各受电装置2的传感器23是否能够进行动作，因此控制装置3能够一边监视制造装置4以及带式输送机5周围的环境，一边在传感器23能够进行动作的时间期间使制造装置4进行动作。由此，由制造装置4加工出的产品不易发生不良，并且不易发生制造装置4的故障。
根据第一实施方式所涉及的无线电力传输***，通过使用显示装置18使受电装置2的状态(受电电平等)可视化，例如，工厂的生产线的设计者能够根据各受电装置2的传感器23是否能够进行动作(即，电波传播环境的变化)，适当地决定制造装置4以及带式输送机5等的动作时机。
[第二实施方式]
参照图12～图18对第二实施方式所涉及的无线电力传输***进行说明。
[第二实施方式的应用例]
第二实施方式所涉及的无线电力传输***与第一实施方式所涉及的无线电力传输***同样地构成。因此，省略对其结构的重复说明。
送电控制电路10将从送电装置1向各受电装置2无线传输电力的多个时隙周期性地分配给各受电装置2。在分配给某受电装置2的第一时隙中受电电平小于预定的阈值Th1时，送电控制电路10延长分配给相同的受电装置2的在第一时隙之前或之后的第二时隙。
例如，在分配给某受电装置2的某时隙中，障碍物通过送电装置1与受电装置2之间时，电波被切断，受电电平降低，蓄电设备22的充电电压也降低。根据第二实施方式所涉及的无线电力传输***，为了补偿充电电压的降低，延长分配给相同的受电装置2的其他时隙。由此，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
[第二实施方式的动作例]
图12是表示分配给第二实施方式所涉及的无线电力传输***的受电装置2-1～2-3的时隙的初始状态的时序图。在图12的示例中，对受电装置2-1分配时隙T1(1)、T1(2)，对受电装置2-2分配时隙T2(1)、T2(2)，对受电装置2-3分配时隙T3(1)、T3(2)。在图12的示例中，在包含分配给受电装置2-2的时隙T2(2)的时间区间内，受电装置2-2的受电电平变得小于阈值Th1。
图13是表示当图12的受电装置2-1的受电电平始终超过阈值Th1时、受电装置2-1所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。在图13的示例中，充电电压始终超过阈值Th2。
图14是表示当图12的受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中变得小于阈值Th1但各时隙的长度不变更时、受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。在图14的示例中，在分配给受电装置2-2的时隙T2(2)(也称为“第一时隙”)中，由于受电电平变得小于阈值Th1，所以充电电压变得小于阈值Th2。由此，传感器23有可能发生误动作。
图15是表示当图12的受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中变得小于阈值Th1且延长之前的时隙T2(1)时、受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。图16是表示当图12的受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中变得小于阈值Th1且延长之后的时隙T2(3)时、受电装置2-2所涉及的送电电力以及充电电压的变化的时序图。在图15以及图16的示例中，为了补偿充电电压的降低，延长分配给相同的受电装置2-2的、在时隙T2(2)之前的时隙T2(1)或之后的时隙T2(3)(也称为“第二时隙”)。
当某受电装置2周期性地产生受电电平的降低时，通过延长分配给相同的受电装置2的其他时隙，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
图17是表示当图12的受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中变得小于阈值Th1时、分配给受电装置2-1～2-3的时隙的长度的变更的时序图。送电控制电路10缩短分配给与被分配了时隙T2(1)～T2(2)的受电装置2-2不同的其他受电装置2-1、2-3的、在时间上与时隙T2(1)相邻的时隙T1(1)、T3(1)(称为“第三时隙”)。
图18是表示当图12的受电装置2-2的受电电平在时隙T2(2)中变得小于阈值Th1时、分配给受电装置2-1～2-3的时隙的长度的变更的变形例的时序图。送电控制电路10延长分配给与被分配了时隙T1(1)、T3(1)的受电装置相同的受电装置2-1、2-3的、在时间上与时隙T2(2)相邻的时隙T1(2)、T3(2)(称为“第四时隙”)。
在图17以及图18的示例中，也可以在时隙T2(2)中停止从送电装置1向受电装置2-2的送电。
根据图17以及图18，能够有效地利用用于多个受电装置2的无线资源，从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
[第二实施方式的效果]
根据第二实施方式所涉及的无线电力传输***，通过变更分配给各受电装置2的时隙的长度，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得难以产生因电力不足引起的传感器23的误动作。
也可以组合第一实施方式所涉及的特征和第二实施方式所涉及的特征。即，也可以是，在分配给某受电装置2的第一时隙中受电电平小于预定的阈值Th1时，送电控制电路10延长分配给相同的受电装置2的在第一时隙之前或之后的第二时隙，进而，在从受电电平小于预定的阈值Th1的状态转变为了受电电平为阈值Th1以上的状态时，在待机预定的待机时间Tw之后，通过信号发送电路13发送使传感器23进行动作的控制信号。由此，能够从送电装置1向受电装置2无线传输电力，使得传感器23更不易因电力不足而发生误动作。
[变形例]
受电装置2的天线装置ANT2也可以具有可变的指向性。
显示装置也可以设置于其他装置，例如设置于控制装置3来代替设置于送电装置1。
受电装置2等也可以代替传感器23或者除了传感器23以外还具备其他任意的负载装置。其他负载装置例如可以是照明装置，也可以是控制其他装置的开关或继电器，还可以是向其他装置输出信号的信号处理电路。在该情况下，受电装置也可以将传感器23的检测结果作为触发来控制其他负载装置。
[总结]
本公开的各方面所涉及的无线送电装置以及无线电力传输***也可以表述如下。
根据本公开的第一方面所涉及的无线送电装置1，将电力无线传输到至少一个无线受电装置2，该无线受电装置2具备利用蓄电设备22的电力进行动作的负载装置。无线送电装置1具备：送电电路12，其向无线受电装置2输送用于使负载装置进行动作的电力；信号发送电路13，其向无线受电装置2发送控制负载装置的控制信号；信号接收电路15，其获取表示从无线送电装置1输送并由无线受电装置2接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及送电控制电路10，其控制无线送电装置1的动作。另外，送电控制电路10将从无线送电装置1向各无线受电装置2无线传输电力的多个时隙周期性地分配给各无线受电装置2。另外，在分配给某无线受电装置2的第一时隙中受电电平小于预定的阈值时，送电控制电路10延长分配给相同的无线受电装置2的在第一时隙之前或之后的第二时隙。
根据本公开的第二方面所涉及的无线送电装置1，在第一方面所涉及的无线送电装置1中，当从无线送电装置1向多个无线受电装置2无线传输电力时，送电控制电路10缩短分配给与被分配了第一时隙以及第二时隙的无线受电装置2不同的其他无线受电装置2的在时间上与第二时隙相邻的第三时隙。
根据本公开的第三方面所涉及的无线送电装置1，在第二方面所涉及的无线送电装置1中，送电控制电路10延长分配给与被分配了第三时隙的无线受电装置2相同的无线受电装置2的在时间上与第一时隙相邻的第四时隙。
根据本公开的第四方面所涉及的无线送电装置1，在第一～第三方面中的一个方面所涉及的无线送电装置1中，在从受电电平小于预定的阈值的状态转变为了受电电平为阈值以上的状态时，送电控制电路10在待机预定的待机时间之后，通过信号发送电路13发送控制信号。
根据本公开的第五方面所涉及的无线送电装置1，在第四方面所涉及的无线送电装置1中，送电控制电路10基于受电电平，生成表示负载装置是否能够进行动作的状态信号。另外，无线送电装置1还具备向外部装置输出状态信号的接口电路17。
本公开的第六方面所涉及的无线送电装置将电力无线传输到至少一个无线受电装置2，该无线受电装置2具备利用蓄电设备22的电力进行动作的负载装置。无线送电装置1具备：送电电路12，其向无线受电装置2输送用于使负载装置进行动作的电力；信号发送电路13，其向无线受电装置2发送控制负载装置的控制信号；信号接收电路15，其获取表示从无线送电装置1输送并由无线受电装置2接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及送电控制电路10，其控制无线送电装置1的动作。另外，在从受电电平小于预定的阈值的状态转变为了受电电平为阈值以上的状态时，送电控制电路10在待机预定的待机时间之后，通过信号发送电路13发送使负载装置进行动作的控制信号。
根据本公开的第七方面所涉及的无线送电装置1，在第六方面所涉及的无线送电装置1中，送电控制电路10基于受电电平，生成表示负载装置是否能够进行动作的状态信号。另外，无线送电装置1还具备向外部装置输出状态信号的接口电路17。
根据本公开的第八方面所涉及的无线电力传输***，其具备：第一至第七方面中的一个方面所涉及的无线送电装置1；以及至少一个无线受电装置2，该无线受电装置2具备利用蓄电设备22的电力进行动作的负载装置。
根据本公开的第九方面所涉及的无线电力传输***，在第八方面所涉及的无线电力传输***中，无线受电装置2具备测量预定的物理量的传感器23，将由传感器23测量出的物理量无线发送到无线送电装置1。
产业上的可利用性
本公开的方面所涉及的无线电力传输***例如能够用于在包括多个传感器的传感器网络中向各传感器供给电力。
附图标记说明
1、1A 无线送电装置(送电装置)
2、2A、2-1～2-3 无线受电装置(受电装置)
3 控制装置
4 制造装置
5 带式输送机
6 托盘
7 工件
10 送电控制电路
11 电源装置
12 送电电路
13 信号发送电路
14、14A 天线控制电路
15 信号接收电路
16 环行器
17 接口(I/F)电路
18 显示装置
20、20A 受电控制电路
21 电力转换电路
22 蓄电设备
23 传感器
24 匹配电路
25 环行器
26 信号发送电路
27 信号接收电路
28 受电电路
ANT1、ANT2，ANT2A、ANT11～ANT22 天线装置
SW 开关。
Claims (9)
1.一种无线送电装置，向至少一个无线受电装置无线传输电力，所述无线受电装置具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置，
所述无线送电装置具备：
送电电路，向所述无线受电装置输送用于使所述负载装置进行动作的电力；
信号发送电路，向所述无线受电装置发送控制所述负载装置的控制信号；
信号接收电路，获取表示从所述无线送电装置输送并由所述无线受电装置接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及
控制电路，控制所述无线送电装置的动作，
所述控制电路将从所述无线送电装置向各所述无线受电装置无线传输电力的多个时隙周期性地分配给各所述无线受电装置，
在分配给某无线受电装置的第一时隙中所述受电电平小于预定的阈值时，所述控制电路延长分配给相同的无线受电装置的在所述第一时隙之前或之后的第二时隙。
2.根据权利要求1所述的无线送电装置，其中，
在从所述无线送电装置向多个无线受电装置无线传输电力时，所述控制电路缩短分配给与被分配了所述第一时隙以及第二时隙的无线受电装置不同的其他无线受电装置的在时间上与所述第二时隙相邻的第三时隙。
3.根据权利要求2所述的无线送电装置，其中，
所述控制电路延长分配给与被分配了所述第三时隙的无线受电装置相同的无线受电装置的在时间上与所述第一时隙相邻的第四时隙。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无线送电装置，其中，
在从所述受电电平小于预定的阈值的状态转变为了所述受电电平为所述阈值以上的状态时，所述控制电路在待机预定的待机时间之后，通过所述信号发送电路发送所述控制信号。
5.根据权利要求4所述的无线送电装置，其中，
所述控制电路基于所述受电电平，生成表示所述负载装置是否能够进行动作的状态信号，
所述无线送电装置还具备向外部装置输出所述状态信号的接口电路。
6.一种无线送电装置，向至少一个无线受电装置无线传输电力，所述无线受电装置具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置，
所述无线送电装置具备：
送电电路，向所述无线受电装置输送用于使所述负载装置进行动作的电力；
信号发送电路，向所述无线受电装置发送控制所述负载装置的控制信号；
信号接收电路，获取表示从所述无线送电装置输送并由所述无线受电装置接收的电力的电平的受电电平的估计值；以及
控制电路，控制所述无线送电装置的动作，
在从所述受电电平小于预定的阈值的状态转变为了所述受电电平为所述阈值以上的状态时，所述控制电路在待机预定的待机时间之后，通过所述信号发送电路发送使所述负载装置进行动作的控制信号。
7.根据权利要求6所述的无线送电装置，其中，
所述控制电路基于所述受电电平，生成表示所述负载装置是否能够进行动作的状态信号，
所述无线送电装置还具备向外部装置输出所述状态信号的接口电路。
8.一种无线电力传输***，具备：
权利要求1至7中任一项所述的无线送电装置；以及
至少一个无线受电装置，所述无线受电装置具备利用蓄电设备的电力进行动作的负载装置。
9.根据权利要求8所述的无线电力传输***，其中，
所述无线受电装置具备测量预定的物理量的传感器，并将由所述传感器测量出的物理量无线发送到所述无线送电装置。
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