JP2012196070A - 給電システム、電力供給装置、及び電力受給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイルの位置ズレに起因する動作停止を抑制した給電システムを提供する。
【解決手段】給電システム1は、送電台10及びイメージスキャナ装置20を有し、送電台10の天面近傍には、装置の長手方向に複数の送電コイル16が配列されている。イメージスキャナ装置20の底面近傍には、装置の長手方向に複数の受電コイル26が配列されている。送電コイル16の直径は、受電コイル26よりも十分に大きく、送電コイル16A及び16Bの間隔は、受電コイル26A及び26Bの間隔よりも長い。
【選択図】図2
【解決手段】給電システム1は、送電台10及びイメージスキャナ装置20を有し、送電台10の天面近傍には、装置の長手方向に複数の送電コイル16が配列されている。イメージスキャナ装置20の底面近傍には、装置の長手方向に複数の受電コイル26が配列されている。送電コイル16の直径は、受電コイル26よりも十分に大きく、送電コイル16A及び16Bの間隔は、受電コイル26A及び26Bの間隔よりも長い。
【選択図】図2
Description
本発明は、コイルを用いた給電システムに関するものである。
例えば、特許文献1には、平面内で巻回した口径の相違する複数のコイル1,2を同心に配置し、複数のコイル1,2同士を直列又は並列に接続リード線4で接続した複合平面コイルが開示されている。
また、特許文献2には、平面に巻回したコイル(1)とそのコイル(1)の裏面に配置した磁気シールド体(2)とを具備する電力伝送用の平面コイルであって、コイル(1)の中心部に形成される中心空間部分に透磁率の高い材料で形成した突起物(3)を位置させるとともに、磁気シールド体(2)を反射率の高い材質で形成した平面有芯コイルが開示されている。
また、特許文献2には、平面に巻回したコイル(1)とそのコイル(1)の裏面に配置した磁気シールド体(2)とを具備する電力伝送用の平面コイルであって、コイル(1)の中心部に形成される中心空間部分に透磁率の高い材料で形成した突起物(3)を位置させるとともに、磁気シールド体(2)を反射率の高い材質で形成した平面有芯コイルが開示されている。
本発明は、コイルの位置ズレに起因する動作停止を抑制した給電システムを提供する。
本発明にかかる給電システムは、複数の送電コイルが既定方向に配列された電力供給装置と、複数の受電コイルが既定方向に配列された電力受給装置とを有し、前記送電コイルの既定方向における間隔が、前記受電コイルの既定方向における間隔と異なる。
好適には、前記送電コイルの直径は、前記受電コイルよりも大きく、前記送電コイルの間隔が、前記受電コイルの既定方向における間隔よりも長い。
好適には、前記電力受給装置は、前記受電コイルにより受け取る電力を用いて、動作する動作ユニットと、前記受電コイルにより受け取る電力を監視する監視手段と、前記監視手段により監視される電力が基準値以下に低下した場合に、前記動作ユニットの動作速度を落として、消費電力を低下させる制御手段とを有する。
好適には、前記電力受給装置は、前記受電コイルにより受け取られた電力の一部を蓄電するキャパシタをさらに有し、前記動作ユニットは、前記受電コイルにより受け取られる電力が低下した場合に、前記キャパシタにより蓄電された電力を用いる。
好適には、前記電力供給装置は、この装置の筐体の長手方向に、複数の送電コイルを配列して有し、前記電力受給装置は、この装置の筐体の長手方向に、複数の受電コイルを配列して有する。
また、本発明にかかる電力供給装置は、既定の方向に配列された複数の送電コイルを有し、前記送電コイルの間隔は、電力受給装置に配列された複数の受電コイルの間隔と異なる。
また、本発明にかかる電力受給装置は、既定の方向に配列された複数の受電コイルを有し、前記受電コイルの間隔は、電力供給装置に配列された複数の送電コイルの間隔と異なる。
本発明によれば、コイルの位置ズレに起因する動作停止を抑制できる。
図1は、給電システム1の全体構成を例示する図である。
図1に例示するように、給電システム1は、送電台10及びイメージスキャナ装置20を有し、送電台10からイメージスキャナ装置20に対して電力が供給される。
送電台10は、本発明にかかる電力供給装置の一例であり、天面近傍に、複数の送電コイル(後述)を有する。
イメージスキャナ装置20は、本発明にかかる電力受給装置の一例であり、底面近傍に、複数の受電コイル(後述)を有する。本例のイメージスキャナ装置20は、受電コイルを介して供給される電力を用いて、スキャン動作を行う。
本例の給電システム1において、送電台10の天面近傍に設けられた複数の送電コイルから、イメージスキャナ装置20の底面近傍に設けられた複数の受電コイルに非接触で電力が供給される。
図1に例示するように、給電システム1は、送電台10及びイメージスキャナ装置20を有し、送電台10からイメージスキャナ装置20に対して電力が供給される。
送電台10は、本発明にかかる電力供給装置の一例であり、天面近傍に、複数の送電コイル(後述)を有する。
イメージスキャナ装置20は、本発明にかかる電力受給装置の一例であり、底面近傍に、複数の受電コイル(後述)を有する。本例のイメージスキャナ装置20は、受電コイルを介して供給される電力を用いて、スキャン動作を行う。
本例の給電システム1において、送電台10の天面近傍に設けられた複数の送電コイルから、イメージスキャナ装置20の底面近傍に設けられた複数の受電コイルに非接触で電力が供給される。
図2は、送電台10及びイメージスキャナ装置20の断面を例示する図である。
図2に例示するように、送電台10の天面近傍に、2つの送電コイル16A及び16Bが配置されている。2つの送電コイル16A及び16Bは、送電台10の筐体の長手方向に配列されている。これらの送電コイル16A及び16Bは、例えば、空芯コイルである。なお、送電コイル16AをL1と表記し、送電コイル16BをL2と表記することがある。
図2に例示するように、送電台10の天面近傍に、2つの送電コイル16A及び16Bが配置されている。2つの送電コイル16A及び16Bは、送電台10の筐体の長手方向に配列されている。これらの送電コイル16A及び16Bは、例えば、空芯コイルである。なお、送電コイル16AをL1と表記し、送電コイル16BをL2と表記することがある。
また、イメージスキャナ装置20の底面近傍に、2つの受電コイル26A及び26Bが配置されている。2つの受電コイル26A及び26Bは、イメージスキャナ装置20の筐体の長手方向に配列されている。これらの受電コイル26A及び26Bは、例えば、空芯コイルである。本例のイメージスキャナ装置20は、モバイルタイプのスキャナであるため、軽量化の観点から空芯コイルが好適である。なお、受電コイル26AをL4と表記し、受電コイル26BをL5と表記することがある。
図2に例示するように、送電コイル16の直径は、受電コイル26よりも十分に大きい。また、送電コイル16A及び16Bの間隔は、受電コイル26A及び26Bの間隔とは異なる。より具体的には、送電コイル16A及び16Bの間隔は、受電コイル26A及び26Bの間隔よりも長い。ここで、本願における「コイルの間隔」とは、コイルの中心から他のコイルの中心までの距離をいう。すなわち、送電コイル16A及び16Bの間隔は、これらのコイルの中心間の距離をいう。
イメージスキャナ装置20には、さらに、スキャナユニット22及び制御ユニット24が含まれている。
スキャナユニット22は、本発明にかかる動作ユニットの一例であり、受電コイル26を介して供給される電力を用いて、スキャン動作を行う。スキャナユニット22には、例えば、原稿を搬送する搬送ローラと、搬送ローラを駆動させるモータと、原稿から画像を読み取るイメージセンサと、読み取られた画像に対して画像処理を施す画像処理装置とが含まれている。
制御ユニット24は、受電コイル26により供給される電力に基づいて、スキャナユニット22の電力制御を行う。
スキャナユニット22は、本発明にかかる動作ユニットの一例であり、受電コイル26を介して供給される電力を用いて、スキャン動作を行う。スキャナユニット22には、例えば、原稿を搬送する搬送ローラと、搬送ローラを駆動させるモータと、原稿から画像を読み取るイメージセンサと、読み取られた画像に対して画像処理を施す画像処理装置とが含まれている。
制御ユニット24は、受電コイル26により供給される電力に基づいて、スキャナユニット22の電力制御を行う。
図3は、イメージスキャナ装置20の電力管理を模式的に説明する図である。
図3に例示するように、イメージスキャナ装置20には、整流回路240、キャパシタ242、安定化電源回路244、電圧監視モニタ回路246、及び、モータ回転制御回路248が設けられている。整流回路240、キャパシタ242、安定化電源回路244、電圧監視モニタ回路246及びモータ回転制御回路248は、例えば、図2の制御ユニット24に含まれている。キャパシタ242は、受電コイル26を介して供給される電力を蓄電する。電圧監視モニタ回路246は、本発明にかかる監視手段の一例である。モータ回転制御回路248は、本発明にかかる制御手段の一例であり、本例では、スキャナユニット22のモータを制御する。
図3に示すように、受電コイル26と送電コイル16との位置ズレが拡大して、整流回路240のDC出力電圧が低下すると、電圧監視モニタ回路246が出力電圧低下を即座に検出し、モータ回転制御回路248に対して、スキャナユニット22のモータの駆動速度を低下させるよう指示する。
なお、整流回路240のDC出力の瞬時的な電圧低下により、安定化電源回路244の動作停止や不安定動作を防ぐために、キャパシタ242により、電圧を一定時間保持する。
図3に例示するように、イメージスキャナ装置20には、整流回路240、キャパシタ242、安定化電源回路244、電圧監視モニタ回路246、及び、モータ回転制御回路248が設けられている。整流回路240、キャパシタ242、安定化電源回路244、電圧監視モニタ回路246及びモータ回転制御回路248は、例えば、図2の制御ユニット24に含まれている。キャパシタ242は、受電コイル26を介して供給される電力を蓄電する。電圧監視モニタ回路246は、本発明にかかる監視手段の一例である。モータ回転制御回路248は、本発明にかかる制御手段の一例であり、本例では、スキャナユニット22のモータを制御する。
図3に示すように、受電コイル26と送電コイル16との位置ズレが拡大して、整流回路240のDC出力電圧が低下すると、電圧監視モニタ回路246が出力電圧低下を即座に検出し、モータ回転制御回路248に対して、スキャナユニット22のモータの駆動速度を低下させるよう指示する。
なお、整流回路240のDC出力の瞬時的な電圧低下により、安定化電源回路244の動作停止や不安定動作を防ぐために、キャパシタ242により、電圧を一定時間保持する。
図4及び図5は、本実施形態における給電システム1で供給される合計電力を模式的に説明する図である。図4は、送電台10とイメージスキャナ装置20との相対位置を装置の長手方向に変位させた複数の状態を例示している。
また、図4のグラフは、空芯コイルの給電特性を示している。コイルの位置ズレの許容範囲をできるだけ広くするために、送電コイル16は受電コイル26より十分大きな外形サイズになるよう設計されているが、空芯コイルは、一般的に中心部分にコイルのない空間が生じる。そのため、本図のグラフが示すように、電力の伝達効率が最も高い位置は、送電コイル16と受電コイル26の中心が同軸上に重なっている状態よりも、少しずらした位置になる。
また、図4のグラフは、空芯コイルの給電特性を示している。コイルの位置ズレの許容範囲をできるだけ広くするために、送電コイル16は受電コイル26より十分大きな外形サイズになるよう設計されているが、空芯コイルは、一般的に中心部分にコイルのない空間が生じる。そのため、本図のグラフが示すように、電力の伝達効率が最も高い位置は、送電コイル16と受電コイル26の中心が同軸上に重なっている状態よりも、少しずらした位置になる。
この特性を利用して、送電コイルL1及びL2と、受電コイルL4及びL5との片方の中心をズラした位置に設定することにより、例えばL1とL4が同軸上で伝送効率がMid(最大値より少し落ちた状態)の時には、L2とL5がMax(最大値)となり、L2とL5が同軸上でMidの時にはL1とL4がMaxとなるようにコイルを配置することで、図5に示すように、比較例(後述)のような供給電力値の大きな変動を抑制できる。これによりコストアップをせずに必要な電力を供給することが可能になる。
さらにズレが拡大して、イメージスキャナ装置20の必要供給電力を確保できない状態になった場合に、比較例であれば即座に読み取り動作停止等の不具合となるが、コイルのズレによる電圧低下を電圧監視モニタ回路246が検知することで、その低下した電力でも読み取り動作を実行できるように、スキャナユニット22の読み取り速度(動作速度)を自動的に低下させ、正常な読み取り動作を維持する。
さらにズレが拡大して、イメージスキャナ装置20の必要供給電力を確保できない状態になった場合に、比較例であれば即座に読み取り動作停止等の不具合となるが、コイルのズレによる電圧低下を電圧監視モニタ回路246が検知することで、その低下した電力でも読み取り動作を実行できるように、スキャナユニット22の読み取り速度(動作速度)を自動的に低下させ、正常な読み取り動作を維持する。
図6及び図7は、比較例における給電システムで供給される合計電力を模式的に説明する図である。比較例は、図6に示すように、送電コイルの中心と受電コイルの中心を一致させた場合の給電システムである。
図6及び図7に示すように、比較例の給電システムでは、送電コイルと受電コイルの相対位置が変化すると、図4及び図5の本実施形態よりも急峻に供給電力が変化する。
図6及び図7に示すように、比較例の給電システムでは、送電コイルと受電コイルの相対位置が変化すると、図4及び図5の本実施形態よりも急峻に供給電力が変化する。
図8は、本実施形態の合計電力と比較例の合計電力とを比較する図である。
図8に示すように、比較例では、合計電力の絶対値として、2つの大きなMaxポイントがある反面、1つのMinポイントが2つのMaxポイントの間に存在する。このため、仮に、このMinポイントがスキャナユニット22の安定動作に必要な電力限界値を下回る場合には、イメージスキャナ装置20の位置決めが難しくなる。
これに対し、本実施形態では、Maxポイントの合計電力の絶対値は、比較例のMaxポイントよりも低いものの、Minポイントの合計電力は大きく低下せず、スキャナユニット22の安定動作に必要な電力限界値以上をキープしている。
図8に示すように、比較例では、合計電力の絶対値として、2つの大きなMaxポイントがある反面、1つのMinポイントが2つのMaxポイントの間に存在する。このため、仮に、このMinポイントがスキャナユニット22の安定動作に必要な電力限界値を下回る場合には、イメージスキャナ装置20の位置決めが難しくなる。
これに対し、本実施形態では、Maxポイントの合計電力の絶対値は、比較例のMaxポイントよりも低いものの、Minポイントの合計電力は大きく低下せず、スキャナユニット22の安定動作に必要な電力限界値以上をキープしている。
また、仮に、比較例において、Minポイントの合計電力を、スキャナユニット22の安定動作に必要な電力限界値以上に引き上げた場合に、全体の電力アップが必要となり、電圧変換回路を構成する回路部品のコストアップなどデメリットが発生する。
すなわち、本実施形態は、コイルの片方を若干ずらすだけで、装置の安定動作に必要な電力の供給を確保でき、比較例が必要とする回路部品のコストアップを要しない。
すなわち、本実施形態は、コイルの片方を若干ずらすだけで、装置の安定動作に必要な電力の供給を確保でき、比較例が必要とする回路部品のコストアップを要しない。
以上説明したように、本実施形態の給電システム1は、給電側に配列された複数の送電コイル16の間隔を、受電側に配列された受電コイル26の間隔よりも長くすることにより、受電コイルの位置ズレに起因する動作停止を抑制できる。
1 給電システム
10 送電台
16 送電コイル
20 イメージスキャナ装置
22 スキャナユニット
24 制御ユニット
242 キャパシタ
244 電圧監視モニタ
26 受電コイル
10 送電台
16 送電コイル
20 イメージスキャナ装置
22 スキャナユニット
24 制御ユニット
242 キャパシタ
244 電圧監視モニタ
26 受電コイル
Claims (7)
- 複数の送電コイルが既定方向に配列された電力供給装置と、
複数の受電コイルが既定方向に配列された電力受給装置と
を有し、
前記送電コイルの既定方向における間隔が、前記受電コイルの既定方向における間隔と異なる
給電システム。 - 前記送電コイルの直径は、前記受電コイルよりも大きく、
前記送電コイルの間隔が、前記受電コイルの既定方向における間隔よりも長い
請求項1に記載の給電システム。 - 前記電力受給装置は、
前記受電コイルにより受け取る電力を用いて、動作する動作ユニットと、
前記受電コイルにより受け取る電力を監視する監視手段と、
前記監視手段により監視される電力が基準値以下に低下した場合に、前記動作ユニットの動作速度を落として、消費電力を低下させる制御手段と
を有する
請求項2に記載の給電システム。 - 前記電力受給装置は、
前記受電コイルにより受け取られた電力の一部を蓄電するキャパシタ
をさらに有し、
前記動作ユニットは、前記受電コイルにより受け取られる電力が低下した場合に、前記キャパシタにより蓄電された電力を用いる
請求項3に記載の給電システム。 - 前記電力供給装置は、この装置の筐体の長手方向に、複数の送電コイルを配列して有し、
前記電力受給装置は、この装置の筐体の長手方向に、複数の受電コイルを配列して有する
請求項4に記載の給電システム。 - 既定の方向に配列された複数の送電コイル
を有し、
前記送電コイルの間隔は、電力受給装置に配列された複数の受電コイルの間隔と異なる
電力供給装置。 - 既定の方向に配列された複数の受電コイル
を有し、
前記受電コイルの間隔は、電力供給装置に配列された複数の送電コイルの間隔と異なる
電力受給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011058846A JP2012196070A (ja) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | 給電システム、電力供給装置、及び電力受給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012196070A true JP2012196070A (ja) | 2012-10-11 |
Family
ID=47087481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011058846A Withdrawn JP2012196070A (ja) | 2011-03-17 | 2011-03-17 | 給電システム、電力供給装置、及び電力受給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012196070A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012200031A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Yazaki Corp | 給電システム |
US9443651B2 (en) | 2011-03-18 | 2016-09-13 | Yazaki Corporation | Power supplying system |
JP2017228915A (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | コニカミノルタ株式会社 | 画像読取装置及び画像形成装置 |
-
2011
- 2011-03-17 JP JP2011058846A patent/JP2012196070A/ja not_active Withdrawn
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US9443651B2 (en) | 2011-03-18 | 2016-09-13 | Yazaki Corporation | Power supplying system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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