JP2012010586A - ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム - Google Patents
ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012010586A JP2012010586A JP2011139681A JP2011139681A JP2012010586A JP 2012010586 A JP2012010586 A JP 2012010586A JP 2011139681 A JP2011139681 A JP 2011139681A JP 2011139681 A JP2011139681 A JP 2011139681A JP 2012010586 A JP2012010586 A JP 2012010586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wireless power
- state
- circuit
- wireless
- resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 238000003872 feeding technique Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
- H04B5/266—One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
【解決手段】ワイヤレス受電装置300は、ワイヤレス給電装置200から送出される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号S1を受信する。共振用キャパシタC1は、受信コイルL2とともに共振回路22を形成する。負荷回路20が受信コイルL2および共振用キャパシタC2を含む共振回路22と直列に接続された第1状態φ1と、負荷回路20が共振回路22から切り離された第2状態φ2と、を切りかえるためのスイッチSW1が設けられる。制御部30は、スイッチSW1を制御し、第1状態φ1と第2状態φ2を時分割的に交互にスイッチングする。
【選択図】図2
Description
数m以上の比較的長い距離に給電する場合、電波受信型が利用される。電波受信型では、中波〜マイクロ波の帯域で数W以下の電力を伝送することができるが、電力の利用効率は低い。数m程度の中距離を、比較的高い効率で給電する手法として、電場・磁場共鳴型が着目されている(非特許文献1参照)。
ワイヤレス給電装置1200は、送信コイルL1、共振用キャパシタC1および交流電源10を備える。交流電源10は、送信周波数f1を有する電気信号S2を発生する。共振用キャパシタC1および送信コイルL1は共振回路を構成しており、その共振周波数は、電気信号S2の周波数にチューニングされている。送信コイルL1からは、電力信号S1が送出される。
Q=2πf1・L/R
で与えられ、抵抗値Rが大きくなるほどQ値は低下する。
ところが、たとえば負荷回路20が直接的に受信アンテナに接続される系では、負荷回路20の抵抗成分によって、Q値が著しく低下し、送電効率が低下するおそれがある。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
図2は、第1の実施の形態に係るワイヤレス給電システム100の構成を示す回路図である。ワイヤレス給電システム100は、ワイヤレス給電装置200およびワイヤレス受電装置300を備える。
共振用キャパシタC2は、受信コイルL2とともに共振回路22を形成する。
ワイヤレス給電装置200とワイヤレス受電装置300の間の伝送効率は、いくつかの要素、たとえば送信コイルL1と受信コイルL2の結合係数や、ワイヤレス受電装置300側のQ値によって定まる。つまりQ値を高めることが伝送効率を高めることにつながる。
さらに時間比率を50%、30%、20%、10%と低下させていくと、伝送効率ηは、21%、32%、38%、47%と上昇していく。
図6は、第2の実施の形態に係るワイヤレス給電システムの構成を示す回路図である。ワイヤレス受電装置300aは、図2のスイッチSW1に代えて、第1ダイオードD1および第2ダイオードD2を備える。第1ダイオードD1は、受信コイルL2および共振用キャパシタC1が形成するループ上に設けられる。第2ダイオードD2は、第1ダイオードD1のカソードと負荷R2の間に、そのカソードが負荷R2側となる向きで設けられる。
Claims (5)
- ワイヤレス給電装置から送出される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信するワイヤレス受電装置であって、
前記電力信号を受信するための受信コイルと、
前記受信コイルとともに共振回路を形成する共振用キャパシタと、
負荷回路と、
前記負荷回路が前記受信コイルおよび前記共振用キャパシタを含む前記共振回路と直列に接続された第1状態と、前記負荷回路が前記共振回路から切り離された第2状態と、を切りかえるためのスイッチと、
前記スイッチを制御し、前記第1状態と前記第2状態を時分割的に交互にスイッチングする制御部と、
を備えることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 前記第1状態の時間比率はスイッチングの周期の70%以下であることを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス受電装置。
- 前記第1状態の時間比率はスイッチングの周期の50%以下であることを特徴とする請求項1に記載のワイヤレス受電装置。
- ワイヤレス給電装置から送出される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信するワイヤレス受電装置であって、
前記電力信号を受信するための受信コイルと、
前記受信コイルとともに共振回路を形成する共振用キャパシタと、
負荷回路と、
前記受信コイルおよび前記共振用キャパシタが形成するループ上に設けられた第1ダイオードと、
前記第1ダイオードのカソードと前記負荷の間に、そのカソードが前記負荷側となる向きで設けられた第2ダイオードと、
を備えることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を送信するワイヤレス給電装置と、
前記電力信号を受信する請求項1から4のいずれかに記載のワイヤレス受電装置と、
を備えることを特徴とするワイヤレス給電システム。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35830710P | 2010-06-24 | 2010-06-24 | |
US61/358,307 | 2010-06-24 | ||
US13/159,272 | 2011-06-13 | ||
US13/159,272 US20110316347A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-06-13 | Wireless power receiving apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012010586A true JP2012010586A (ja) | 2012-01-12 |
Family
ID=45351843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011139681A Pending JP2012010586A (ja) | 2010-06-24 | 2011-06-23 | ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110316347A1 (ja) |
JP (1) | JP2012010586A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014061217A1 (ja) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社アドバンテスト | ワイヤレス受電装置およびそれに利用可能なインピーダンス制御回路、インピーダンス制御方法 |
JP2015529445A (ja) * | 2012-09-11 | 2015-10-05 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 無線電力制御 |
WO2015177905A1 (ja) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 富士通株式会社 | 受電器、無線電力伝送システムおよびkQ値算出方法 |
US9466421B2 (en) | 2014-08-28 | 2016-10-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Resonance coupler and transmission device |
JP2017093094A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 国立大学法人 東京大学 | 受電装置 |
KR20180045911A (ko) * | 2016-10-25 | 2018-05-08 | 주식회사 엘지화학 | 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6219285B2 (ja) * | 2011-09-07 | 2017-10-25 | ソラス パワー インコーポレイテッドSolace Power Inc. | 電界を用いたワイヤレス電力送信システムおよび電力送信方法 |
CN104094500A (zh) * | 2012-01-17 | 2014-10-08 | 三星电子株式会社 | 无线电力发送器、无线电力接收器及其控制方法 |
CN104124774B (zh) * | 2013-04-28 | 2018-04-20 | 海尔集团技术研发中心 | 无线电能传输方法及*** |
KR20150021285A (ko) | 2013-08-20 | 2015-03-02 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 수신장치 |
KR102134430B1 (ko) * | 2014-05-21 | 2020-07-15 | 삼성전자주식회사 | 스위칭에 기초한 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법 |
CA2953621A1 (en) | 2014-06-26 | 2015-12-30 | Solace Power Inc. | Wireless electric field power transmission system, transmitter and receiver therefor and method of wirelessly transferring power |
EP3189581A4 (en) | 2014-09-05 | 2018-03-28 | Solace Power Inc. | Wireless electric field power transfer system, method, transmitter and receiver therefor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005536286A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | ソラテク コーポレーション | 移植医療装置からの情報送信 |
-
2011
- 2011-06-13 US US13/159,272 patent/US20110316347A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-23 JP JP2011139681A patent/JP2012010586A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005536286A (ja) * | 2002-08-20 | 2005-12-02 | ソラテク コーポレーション | 移植医療装置からの情報送信 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015529445A (ja) * | 2012-09-11 | 2015-10-05 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 無線電力制御 |
US9912166B2 (en) | 2012-09-11 | 2018-03-06 | Access Business Group International Llc | Wireless power control |
US10530188B2 (en) | 2012-09-11 | 2020-01-07 | Philips Ip Ventures B.V. | Wireless power control |
JP2014082897A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Advantest Corp | ワイヤレス受電装置およびそれに利用可能なインピーダンス制御回路、インピーダンス制御方法 |
WO2014061217A1 (ja) * | 2012-10-18 | 2014-04-24 | 株式会社アドバンテスト | ワイヤレス受電装置およびそれに利用可能なインピーダンス制御回路、インピーダンス制御方法 |
US9871413B2 (en) | 2012-10-18 | 2018-01-16 | Advantest Corporation | Wireless power receiving apparatus |
US10305333B2 (en) | 2014-05-22 | 2019-05-28 | Fujitsu Limited | Power receiver, wireless power transfer system, and kQ-value calculation method |
WO2015177905A1 (ja) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 富士通株式会社 | 受電器、無線電力伝送システムおよびkQ値算出方法 |
JPWO2015177905A1 (ja) * | 2014-05-22 | 2017-04-20 | 富士通株式会社 | 受電器、無線電力伝送システムおよびkQ値算出方法 |
US9466421B2 (en) | 2014-08-28 | 2016-10-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Resonance coupler and transmission device |
JP2017093094A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 国立大学法人 東京大学 | 受電装置 |
KR20180045911A (ko) * | 2016-10-25 | 2018-05-08 | 주식회사 엘지화학 | 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 |
KR102269107B1 (ko) | 2016-10-25 | 2021-06-25 | 주식회사 엘지화학 | 파워라인을 통한 차저 및 호스트시스템과의 통신이 가능한 컴팩트 인터페이스 배터리 팩 및 그 통신 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110316347A1 (en) | 2011-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012010586A (ja) | ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム | |
JP5698626B2 (ja) | ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス給電システム | |
JP5698599B2 (ja) | ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス給電システム | |
US9589721B2 (en) | Wireless power transmitter and wireless power receiver | |
JP5664019B2 (ja) | ワイヤレス給電装置、ワイヤレス電力伝送システムおよびそれらを利用したテーブルと卓上ランプ | |
JP7330662B2 (ja) | 受信装置を充電するためのシステムおよび方法 | |
KR101394963B1 (ko) | 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기, 및 그것들을 이용한 무선 전력 전송 방법 | |
US20190326769A1 (en) | Charging pads and methods for charging receiver devices having different frequency standards | |
US20140183972A1 (en) | Wireless power transmitter and wireless power receiver | |
JP5764032B2 (ja) | ワイヤレス給電装置、受電装置および給電システム | |
JP5868304B2 (ja) | ワイヤレス受電装置およびそれに利用可能なインピーダンス制御回路、インピーダンス制御方法 | |
CN110999030B (zh) | 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 | |
JP2011234605A (ja) | ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送システム | |
KR102019064B1 (ko) | 무선 전력 송신 장치 및 방법 | |
JP2018023276A (ja) | 受信装置を充電するためのシステムおよび方法 | |
JP5545341B2 (ja) | ワイヤレス給電装置 | |
Bhutkar et al. | Wireless energy transfer using magnetic resonance | |
CN104218652B (zh) | Oled柔屏网络电子设备的无线充供电*** | |
KR20150045602A (ko) | 공진방식 기반의 무선충전장치 | |
KR102272354B1 (ko) | 무선 전력 송신 및 수신 장치 | |
CN104300689A (zh) | 音频电能双无线电子设备 | |
US20160099605A1 (en) | Systems and devices for wireless power charging | |
CN104779684A (zh) | 无线充供电的led屏幕便携带电脑 | |
CN104362764A (zh) | 无线充供电的笔记本电脑 | |
KR20120035356A (ko) | 전자기장 공진기를 이용한 무선 전력전송장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141126 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150526 |