JP6737088B2 - 給電装置 - Google Patents
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Description
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による給電装置100の構成について説明する。図1に示すように、第1実施形態による給電装置100は、給電装置100の近傍に配置された複数の受電装置200(たとえば、スマートフォン)に対して同時に、給電装置100と受電装置200との間に配線および接点等を設けずに、磁気共鳴方式を用いて、(非接触給電装置または非接点給電装置として)電力を供給するように構成されている。
図1に示すように、給電装置100には、電源部1と、電源制御部2と、通信先選択部3と、記憶部4と、時間測定部5と、判定部6と、通信部7と、給電コイル8とが設けられている。
給電コイル8は、電源部1から供給される電力を、受電装置200に給電するように構成されている。通信部7は、所定の数の受電装置200と通信接続可能なように構成されている。そして、通信部7は、受電装置200のアドレス等を示す固有情報および通信先選択部3が選択する受電装置200の受電電力を取得するように構成されている。時間測定部5は、給電開始からの経過時間を測定するように構成されている。記憶部4は、選択した受電装置200から受電電力の経過時間における変化と、あらかじめ予測していた受電装置200の要求電力の経過時間における変化パターンとを保存するように構成されている。判定部6は、受電電力の経過時間における変化と、あらかじめ予測していた要求電力の経過時間における変化パターンとが、略一致するか否かを判定するように構成されている。なお、本願明細書では、通信接続するとは、受電に関する情報を同時に送受信することが可能な状態にすることを意味するものとして記載している。
次に、図3を参照して、第1実施形態の給電装置100による通信接続を切断する受電装置200の選定について説明する。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図2、図4および図5を参照して、本発明の第2実施形態による給電装置300の構成について説明する。第2実施形態では、上記第1実施形態の構成に加えて、電源部1の出力電力を測定する電力測定部9が設けられている。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図4に示すように、給電装置300は電源部1と、電源制御部2と、通信先選択部3と、記憶部41と、時間測定部5と、判定部61と、通信部71と、給電コイル8と、電力測定部9とが設けられている。
通信部71は、受電装置200のアドレス等を示す固有情報を取得するように構成されている。電力測定部9は、電源部1の出力電力を測定するように構成されている。記憶部41は、電源部1の出力電力の時間経過における変化(実測変化パターン)と、あらかじめ予測していた電源部1の出力電力の時間経過における変化パターン(予測変化パターン)とを保存するように構成されている。判定部61は、出力電力の時間経過における変化と、あらかじめ予測していた出力電力の時間経過における変化パターンとが、略一致するか否かを判定するように構成されている。この他、近似するか否かの判断に関しては、第1実施形態の説明を参考にできる。
次に、図5を参照して、第2実施形態の給電装置300による通信接続を切断する受電装置200の選定について説明する。また、第1実施形態と同じように、1つの優先切断の判断基準として、受電装置200の要求電力を減少する。例えば、3台の通信切断候補の中、図2に示す第2実施形態の式(2a)のような時間変化に対して、要求電力[W]が減少する場合、要求電力[W]が一定の値以下となる時間Tが最も早い受電装置を優先的に切断してもよい。ここで、例として、この一定の値は、1Wあるいは0Wでもよい。この値は受電裝置200の特性や実際の充電必要性等に応じて適度に調整してよい。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図6、図7を参照して、本発明の第3実施形態による給電装置400の構成について説明する。第3実施形態では、上記第1実施形態と異なり、バッテリーを持たない受電装置500(たとえばLED照明)に対して、受電装置500の要求電力の時間経過における変化パターンは、要求電力が一定時間以上変化しない変化パターンを含んでいる。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図6に示すように、給電装置400は電源部1と、電源制御部2と、通信先選択部3と、記憶部42と、時間測定部5と、判定部6と、通信部7と、給電コイル8とが設けられている。
記憶部42は、要求電力の時間経過における変化パターンとして、複数の変化パターンを保存している。たとえば、記憶部42は、図7に示すように、一定時間(たとえば1時間)以上変化しない変化パターンとして、下記の式(3)を保存している。また、jは任意の定数(たとえば、1)とする。
次に、図8を参照して、第3実施形態の給電装置400による通信接続を切断する受電装置500の選定について説明する。この他、近似するか否かの判断に関しては、第1実施形態の説明を参考にできる。また、通信切断候補がいずれも第3実施形態のような時間変化のない変化パターンである受電装置500である場合、より充電開始からの経過時間が長い受電装置を優先的に切断してもよい。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図8および図9を参照して、本発明の第4実施形態による給電装置101の構成について説明する。第4実施形態では、上記第1実施形態と異なり、受電装置201の要求電力の時間経過における変化パターンは、要求電力が一定時間以上減少し続ける変化パターンを含んでいる。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図1に示すように、給電装置101は電源部1と、電源制御部2と、通信先選択部3と、記憶部43と、時間測定部5と、判定部6と、通信部7と、給電コイル8とが設けられている。
記憶部43には、要求電力の時間経過における変化パターンとして、複数の変化パターンを保存している。たとえば、記憶部43は、図9に示すように、一定時間(たとえば1時間)以上減少し続ける変化パターンとして、下記の式(4)または式(5)を保存している。また、k、l、m、nは任意の定数(たとえば、1)とする。
第4実施形態の給電装置101による通信接続を切断する受電装置201の選定は、図8に示す上記第3実施形態の選定と同様である。また、第1〜第2実施形態と同じように、1つの優先切断の判断基準として、受電装置201の要求電力を減少する速さである。例えば、3台の通信切断候補の中、図9に示す実施形態4の式(5)のような時間変化に対して、要求電力[W]が減少する場合、要求電力[W]が一定の値以下となる時間Tが最も早い受電装置を優先的に切断してもよい。ここで、例として、この一定の値は、1Wあるいは0Wでもよい。この値は受電裝置201の特性や実際の充電必要性等に応じて適度に調整してよい。
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図10および図11を参照して、本発明の第5実施形態による給電装置102の構成について説明する。第5実施形態では、上記第1実施形態と異なり、判定部62は、受電装置202の2次電池の残容量の時間経過における変化と、2次電池の残容量の時間経過における変化パターンとを近似判定するように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図1に示すように、給電装置102は、電源部1と、電源制御部2と、通信先選択部3と、記憶部44と、時間測定部5と、判定部62と、通信部7と、給電コイル8とが設けられている。
記憶部44には、2次電池の残容量の時間経過における変化パターンとして、複数の変化パターンを保存している。たとえば、記憶部44は、図10に示すように、一定時間(たとえば1時間)経過後に飽和する変化パターンとして、下記の式(6)を保存している。判定部62は、受電装置202の2次電池の残容量の時間経過における変化と、受電装置202の2次電池の残容量の時間経過における変化パターンとが、略一致するか否かを判定するように構成されている。また、o、pは任意の定数(たとえば、1)とする。
次に、図11を参照して、第5実施形態の給電装置102による通信接続を切断する受電装置202の選定について説明する。この他、近似するか否かの判断に関しては、第1実施形態の説明を参考にする。
第5実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
2 電源制御部
3 通信先選択部
4、41、42、43、44 記憶部
5 時間測定部
6、61、62 判定部
7 通信部
8 給電コイル
9 電力測定部
100、101、102、300、400 給電装置
200、201、202、500 受電装置
Claims (18)
- 電力を複数の受電装置に給電する給電コイルと、
前記複数の受電装置に通信接続可能に構成される通信部と、
前記給電コイルの給電に関する情報の時間経過における実測変化パターンと、前記給電に関する情報の時間経過における予測変化パターンとが、近似しているか否かを判定する判定部とを備え、
前記判定部によって近似していると判定された前記受電装置との通信の接続を優先的に切断するように制御するように構成されている、給電装置。 - 前記実測変化パターンは、複数のプロット結果を含み、
前記判定部は、各前記プロット結果が前記予測変化パターンの予測値から一定の範囲内であり、且つ前記複数のプロット結果と前記予測変化パターンの一定の割合以上が略一致している場合に、前記実測変化パターンが前記予測変化パターンと近似していると判定するように構成される、請求項1に記載の給電装置。 - 前記通信部が同時に通信可能な台数を超える前記受電装置から通信接続要求があった際は、近似していると判定された前記受電装置との接続を優先的に切断する、請求項1または2に記載の給電装置。
- 前記通信部は、通信接続された前記受電装置から受電情報を取得するように構成されており、
前記給電に関する情報は、前記受電装置の前記受電情報を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記受電情報は、前記受電装置の受電電力を含み、
前記予測変化パターンは、前記受電装置の要求電力の時間経過における変化パターンを含む、請求項4に記載の給電装置。 - 前記予測変化パターンは、一定時間増加し続けた後に一定時間減少している変化パターンを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記予測変化パターンは、一定時間以上変化しない変化パターンを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記予測変化パターンは、一定時間以上減少し続ける変化パターンを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記受電情報は、前記受電装置の2次電池の残容量を含み、
前記予測変化パターンは、前記2次電池の残容量が一定時間経過後に飽和する変化パターンを含む、請求項4に記載の給電装置。 - 電源部をさらに備え、
前記給電に関する情報は、前記電源部の出力情報を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記電源部の前記出力情報は、前記電源部の出力電力を含む、請求項10に記載の給電装置。
- 前記予測変化パターンは、前記出力電力が一定時間増加し続けた後に一定時間減少している変化パターンを含む、請求項11に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上である場合、前記受電装置のうち最小動作電圧と受電電圧との差が最も大きい受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上であり、かつ前記予測変化パターンいずれも前記受電装置の要求電力が一定時間以上減少し続ける変化パターンである場合、前記要求電力が一定の値以下となる時間が早い前記受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項5〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上であり、かつ前記予測変化パターンいずれも前記受電装置の要求電力が一定時間以上変化しない変化パターンである場合、給電された経過時間が長い前記受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項5〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上であり、かつ前記予測変化パターンの中で前記受電装置の要求電力が一定時間以上変化しない変化パターンに対応する受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項5〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上であり、かつ前記予測変化パターンいずれも一定時間経過後に飽和する変化パターンである場合、前記受電装置の2次電池の最大容量と現在の容量の差が最も小さい受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
- 前記判定部は、近似していると判定された前記受電装置が2つ以上である場合に、前記受電装置の2次電池の充電状況をもとに、満充電に近い受電装置を優先的に切断するように制御するように構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の給電装置。
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