JP6778037B2 - 送電装置、受電装置及びそれらの制御方法、プログラム - Google Patents
送電装置、受電装置及びそれらの制御方法、プログラム Download PDFInfo
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Description
前記制御手段は、
送電した電力値と前記受電装置により受電された電力値とに基づいて取得した前記送電の効率を示す伝送効率値が、基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
取得した伝送効率値が前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御することを特徴とする。
前記制御手段は、
送電した電力値と、前記受電装置で受電された電力値とに基づいて取得された前記送電の効率を示す伝送効率値が基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
前記取得した伝送効率値が、前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が、設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御することを特徴とする。
第1実施形態では、送電装置に電磁石コイルを設け、受電装置に磁性体を設け、送電装置および受電装置の位置合わせにおいて、電磁石を必要な時に動作させるように制御する構成について説明する。図1は、第1実施形態のシステム(無線給電システム)の構成例を示す図である。図1において、無線給電システムは、送電装置101および受電装置102を有し、送電装置101および受電装置102の間で、非接触(無線)により電力の給電(充電)を行う。受電装置102は、バッテリーを有しており、バッテリーに充電された電力により動作可能に構成されている。図1に示すシステム(無線給電システム)の構成例において、送電装置101は、送電アンテナ203および電磁石コイル206を有する。また、受電装置102は、受電アンテナ302および磁性体309を有する。送電装置101の電磁石コイル206は、電流が印加されると、受電装置102の磁性体309を引きつける磁力を発生可能である。
図2は、第1実施形態の送電装置101のハードウエア構成の一例を示す図である。図2に示す送電装置101において、送電部202は電力を送信するための変調信号(交流信号)を生成する。203は電力の送電を行なう送電アンテナであり、送電アンテナ203は、送電部202により生成された変調信号(交流信号)を受電装置102へ送信する。無線通信部204は無線通信を行なうために必要な機能を有し、例えば、Bluetooth(登録商標)LEに対応した無線通信を行なうことが可能である。205は無線通信を行なうためのアンテナであり、206は電磁石コイルである。可変電流レギュレータ207は電磁石コイル206に電流を流して磁力を発生させる。制御部208は送電装置101の全体を制御する。制御部208および可変電流レギュレータ207は、電磁石コイル206に対する電流を制御する電流制御部として機能する。209は各種操作を行なう操作部であり、210は各種表示を行なう表示部である。
図3は、第1実施形態の受電装置102のハードウエア構成の一例を示す図である。図3に示す受電装置102において、302は受電を行なう受電アンテナであり、受電アンテナ302は、送電装置101の送電アンテナ203から送信された変調信号(交流信号)を受信する。受電部303は受電アンテナ302で受信した変調信号(交流信号)の受信処理を行う。整流回路304は受電部303で受電した変調信号(交流信号)を整流して直流電圧に変換する。また、305はバッテリー(電池)であり、充電制御部306は整流回路304から入力した直流電圧に基づいてバッテリー305の充電制御を行なう。充電制御部306は、整流回路304が生成した直流電圧を安定化してバッテリー305へ供給する。
次に、図4および図5を用いて、送電装置101と受電装置102との間の非接触(無線)による電力の給電(充電)動作を説明する。図4は、送電装置101および受電装置102の動作例を説明するためのフローチャートであり、図5は、送電装置101および受電装置102の動作例を説明するためのシーケンスチャートであり、図4のフローチャートのステップに対応するステップ番号を図5の中に示している。送電装置101に受電装置102が載置され、送電装置101からの送電により充電が開始された状態から説明する。
第2実施形態では、送電装置に磁性体を設け、受電装置に電磁石コイルを設け、送電装置および受電装置の位置合わせにおいて、電磁石を必要な時に動作させるように制御する構成について説明する。図6は、第2実施形態のシステム(無線給電システム)の構成例を示す図である。図6において、無線給電システムは、送電装置601および受電装置602を有し、送電装置601および受電装置602の間で、非接触(無線)により電力の給電(充電)を行う。受電装置602は、バッテリーを有しており、バッテリーに充電された電力により動作可能に構成されている。図6に示すシステム(無線給電システム)の構成例において、送電装置601は、送電アンテナ703および磁性体706を有する。また、受電装置602は、受電アンテナ802および電磁石コイル809を有する。受電装置602の電磁石コイル809は、電流が印加されると、送電装置601の磁性体706を引きつける磁力を発生可能である。
図7は、第2実施形態の送電装置601のハードウエア構成の一例を示す図である。図7に示す送電装置601において、送電部702は電力を送信するための変調信号(交流信号)を生成する。703は電力の送電を行なう送電アンテナである。送電アンテナ703は、送電部702により生成された変調信号(交流信号)を受電装置602へ送信する。無線通信部704は無線通信を行なうために必要な機能を有し、例えば、Bluetooth(登録商標) LEに対応した無線通信を行なうことが可能である。705は無線通信を行なうためのアンテナであり、706は磁石から磁力を受けると磁石に吸着する磁性体である。制御部707は送電装置601の全体を制御する。708は各種操作を行なう操作部であり、709は各種表示を行なう表示部である。
図8は、第2実施形態の受電装置602のハードウエア構成の一例を示す図である。図8に示す受電装置602において、802は受電を行なう受電アンテナであり、受電アンテナ802は、送電装置601の送電アンテナ703から送信された変調信号(交流信号)を受信する。受電部803は受電アンテナ802で受信した変調信号(交流信号)の受信処理を行う。整流回路804は受電部303で受電した変調信号(交流信号)を整流して直流電圧に変換する。また、805はバッテリー(電池)であり、充電制御部806は整流回路804から入力した直流電圧に基づいてバッテリー805の充電制御を行なう。充電制御部806は、整流回路804が生成した直流電圧を安定化してバッテリー805へ供給する。
次に、送電装置601と受電装置602との間の非接触(無線)による電力の給電(充電)動作を説明する。図9(a)、(b)は、送電装置601および受電装置602の動作の一例を説明するためのフローチャートである。送電装置601に受電装置602が載置され、送電装置601からの送電により充電が開始された状態から説明する。
第3実施形態では、送電装置および受電装置のそれぞれに電磁石コイルおよび磁性体を設け、送電装置および受電装置の位置合わせにおいて、電磁石を必要な時に動作させるように制御する構成について説明する。電磁石コイルを有する送電装置の構成は、例えば、図2に示した送電装置101の構成と同様であり、この送電装置101の構成に磁性体が含まれているものとする。また、電磁石コイルを有する受電装置の構成は、例えば、図8に示した受電装置602の構成と同様であり、この受電装置602の構成に磁性体が含まれているものとする。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (15)
- 磁性体を有する受電装置に無線で電力を送電する送電装置であって、
前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石と、
前記受電装置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された受電装置への電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出手段による前記受電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
送電した電力値と前記受電装置により受電された電力値とに基づいて取得した前記送電の効率を示す伝送効率値が、基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
取得した伝送効率値が前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御する
ことを特徴とする送電装置。 - 前記制御手段は、設定されたタイミングで伝送効率値を取得し、取得した前記伝送効率値に基づいて前記電磁石に印加する電流を制御することを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記送電期間のうち少なくとも一部の期間の経過後に前記電磁石に印加する電流をゼロにするように制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の送電装置。
- 前記送電装置は、磁性体を更に有し、
前記送電装置の電磁石は、前記制御手段による電流制御により第1の極性の磁力を発生させて前記受電装置の磁性体を引きつけ、
前記受電装置は、
前記送電装置の磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石と、
前記受電装置の電磁石に印加する電流を一定時間の間、制御する制御手段と、を有し、
前記受電装置の電磁石は、前記受電装置の制御手段による電流制御により前記第1の極性に対して逆の極性を示す第2の極性の磁力を発生させて前記送電装置の磁性体を引きつける
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の送電装置。 - 磁性体を有する送電装置から送電される電力を無線で受電する受電装置であって、
前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石と、
前記送電装置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された送電装置からの電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出手段による前記送電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
送電した電力値と、前記受電装置で受電された電力値とに基づいて取得された前記送電の効率を示す伝送効率値が基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
前記取得した伝送効率値が、前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が、設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御することを特徴とする受電装置。 - 前記制御手段は、設定されたタイミングで伝送効率を取得し、取得した伝送効率値に基づいて前記電磁石に印加する電流を制御することを特徴とする請求項5に記載の受電装置。
- 前記制御手段は、前記一部の期間の経過後に前記電磁石に印加する電流をゼロにするように制御することを特徴とする請求項5又は6に記載の受電装置。
- 磁性体を有する送電装置から送電される電力を無線で受電する受電装置であって、
前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石と、
前記送電装置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された送電装置からの電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出手段による前記送電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御手段と、
前記受電装置のバッテリーの充電状態を判定する判定手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記判定手段の判定により、前記バッテリーの充電状態が閾値以上である場合に、前記一部の期間の間、前記電磁石に電流を印加する制御を行うことを特徴とする受電装置。 - 前記制御手段は、
前記判定手段の判定により、前記バッテリーの充電状態が閾値未満である場合に、前記送電装置から送電される信号の受信の有無に基づいて、前記受電装置が受電可能なエリアに載置されているか否かを判定することを特徴とする請求項8に記載の受電装置。 - 前記制御手段は、
前記受電装置が受電可能なエリアに載置されている場合、前記電磁石に印加する電流をゼロにするように制御し、
取得した伝送効率値が、伝送効率値の下限値より小さい場合、警告を行うように制御することを特徴とする請求項9に記載の受電装置。 - 磁性体を有する受電装置に無線で電力を送電し、前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石を備える送電装置の制御方法であって、
前記受電装置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された受電装置への電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出工程における前記受電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、
送電した電力値と前記受電装置により受電された電力値とに基づいて取得した前記送電の効率を示す伝送効率値が、基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
取得した伝送効率値が前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御する
ことを特徴とする送電装置の制御方法。 - 磁性体を有する送電装置から送電される電力を無線で受電し、前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石を備える受電装置の制御方法であって、
前記送電装置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された送電装置からの電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出工程における前記送電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御工程と、を有し、
前記制御工程では、
送電した電力値と、前記受電装置で受電された電力値とに基づいて取得された前記送電の効率を示す伝送効率値が基準値より小さい値であることに基づいて、前記磁力の強度を増加するように前記電磁石に印加する電流を増加させるように制御し、
前記取得した伝送効率値が、前記基準値より小さく、かつ、前記電磁石の磁力強度が、設定された最大磁力であることに基づいて、警告を行うように制御することを特徴とする受電装置の制御方法。 - 磁性体を有する送電装置から送電される電力を無線で受電し、前記磁性体を引きつける磁力を発生可能な電磁石を備える受電装置の制御方法であって、
前記送電装置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された送電装置からの電力の送電期間のうち少なくとも一部の期間において前記電磁石から発生する磁力が、前記検出工程における前記送電装置の検出から前記送電の開始までの期間において前記電磁石から発生する最大の磁力よりも低くなるように、前記電磁石による磁力の発生を制御する制御工程と、
前記受電装置のバッテリーの充電状態を判定する判定工程と、を有し、
前記制御工程では、
前記判定工程での判定により、前記バッテリーの充電状態が閾値以上である場合に、前記一部の期間の間、前記電磁石に電流を印加する制御を行うことを特徴とする受電装置の制御方法。 - コンピュータに、請求項11に記載された送電装置の制御方法における各工程を実行させるためのプログラム。
- コンピュータに、請求項12又は13に記載された受電装置の制御方法における各工程を実行させるためのプログラム。
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