JP2016032345A - 非接触電力伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の非接触電力伝送装置は、送電共振系を流れる電流を検出し、電流のゼロクロスとなる時刻に基づいて送電共振系の電力の供給を開始する時刻を制御することにより最適な共振状態を維持し、前記電力の供給を開始する時刻から電力の供給を停止するまでの時間を可変に制御することにより、簡単な装置構成で送電側の電力を調節して負荷変動に対応する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明における非接触電力伝送装置100の概略構成を示す。非接触電力伝送装置100は、送電装置10と受電装置20により構成される。送電装置10は、高周波電力を非接触伝送するための送電共振系50を備える。受電装置20は、送電装置10の送電共振系50が送電する高周波電力を受電するための受電共振系60を備える。本発明の非接触電力伝送装置100は磁界を用いたものであり、送電共振系50と受電共振系60が磁界的に共鳴することを利用して、送電装置10から受電装置20に非接触で電力を伝送する。
(共振電流のゼロクロス点に基づく共振制御)
まず、本発明の非接触電力伝送装置における共振制御の方法について説明する。本発明では、共振電流のゼロクロス点に基づいて、共振制御を行うという従来にない特徴を有する。
(ハーフブリッジ回路を用いた送電装置)
図4はハーフブリッジ回路を用いた場合における本発明の送電装置101の構成を詳細に示したものである。図4に示した送電装置101においても、図2及び図3で説明した共振電流のゼロクロス点に基づく共振制御を行っている。なお、図4の受電装置20は図1に示した受電装置20と同じであるが、以下の説明で必要な要素部分のみを記載している。
(フルブリッジ回路を用いた送電装置)
図10はフルブリッジ回路を用いた場合における本発明の送電装置102の構成を詳細に示したものである。図10に示した送電装置102においても、図2及び図3で説明した共振電流のゼロクロス点に基づく共振制御を行っている。なお、図10の受電装置20は図1に示した受電装置20と同じであるが、以下の説明で必要な要素部分のみを記載している。
20 受電装置
30 駆動回路
40 駆動制御回路
41 電流検出器
42 電流ゼロクロス検出器
50 送電共振系
60 受電共振系
70 検波器
80 受電状態検出器
90 出力
100 非接触電力伝送装置
301、405 電源
311、312、313、314 FET
320、321 コンデンサ
401 駆動パルス生成回路
402 PWM制御回路
403、404 FET駆動回路
406 ラッチ回路
450 電流検出手段
451 クロック信号
501 送電コイル
502 送電容量
503 抵抗
601 受電コイル
602 受電容量
Claims (7)
- 送電コイル及び送電容量により構成された送電共振系を有する送電装置と、
受電コイル及び受電容量により構成された受電共振系を有する受電装置とを備え、
前記送電装置から前記受電装置へ電力を伝送する非接触電力伝送装置において、
前記送電装置は、更に、
前記送電共振系へ電力を供給する駆動回路と、
前記送電共振系の電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出した電流が正から負、或いは負から正に変化する場合のゼロとなる時刻を検出する電流ゼロクロス検出器と、
前記電流がゼロとなる時刻に基づいて、前記駆動回路から前記送電共振系へ電力の供給が開始される時刻を制御する駆動制御回路を備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。 - 前記駆動制御回路は、前記電流がゼロとなる時刻と前記駆動回路が前記送電共振系への電力の供給を開始する時刻を、略一致させることを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記駆動制御回路は、前記電力の供給を開始する時刻から電力の供給を停止するまでの時間を可変に制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記駆動回路はFETスイッチからなるハーフブリッジ回路で構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記電流検出器は、前記送電共振系と接地の間であって、前記ハーフブリッジ回路と接地の間ではない位置に設けられることを特徴とする請求項4に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記駆動回路はFETスイッチからなるフルブリッジ回路で構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の非接触電力伝送装置。
- 前記受電装置は受電状態検出器を備え、
前記受電状態検出器は、検出した受電状態を通信により前記送電装置に送信し、
前記送電装置の前記駆動制御回路は受電状態を通信により受信し、
前記駆動制御回路は、前記電流がゼロとなる時刻と、前記受電状態に基づいて、前記駆動回路から前記送電共振系へ提供される電力の大きさを制御することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の非接触電力伝送装置。
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