JP2017212849A - Power transmitter and power receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送電装置および受電装置に関し、特に、ワイヤレスによる電子機器への給電に有効な技術に関する。 The present invention relates to a power transmission device and a power reception device, and more particularly to a technique effective for wireless power feeding to an electronic device.
近年、電源供給技術として、例えば電子デバイスなどに電源ケーブルなどを用いずに、非接触にて電力を供給する、いわゆるワイヤレス給電が普及しつつある。この種のワイヤレス給電技術としては、例えばマイクロエネルギによって電子デバイスに電力を供給するものが知られている(例えば特許文献1参照)。 In recent years, as a power supply technique, for example, so-called wireless power supply that supplies power in a contactless manner without using a power cable or the like for an electronic device or the like is becoming popular. As this type of wireless power supply technology, for example, a technology for supplying electric power to an electronic device by using micro energy is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1の技術においては、マイクロ波エネルギが1または複数の適応位相マイクロ波アレイエミッタを有する電力送信機によってビーコンデバイスからビーコン信号が受信されるのに応答する位置に集中し、充電されるデバイス内のレクテナは、マイクロ波エネルギを整流して主電力用に使用する旨が記載されている。 In the technique of Patent Document 1, the microwave energy is concentrated and charged at a position that responds to reception of a beacon signal from a beacon device by a power transmitter having one or more adaptive phase microwave array emitters. The rectenna in the device describes that the microwave energy is rectified and used for main power.
上記した特許文献1の技術では、壁などの反射も用いることによって、マイクロ波を送信する電力送信機の見通し伝搬経路に人間などの障害物があっても電力の伝搬を可能としている。しかしながら、壁などの反射を用いた場合には、送電信号の減衰が大きくなり、給電効率が低下してしまうという問題がある。 In the technique of Patent Document 1 described above, the reflection of a wall or the like is also used, so that power can be propagated even if there is an obstacle such as a human in the line-of-sight propagation path of the power transmitter that transmits microwaves. However, when the reflection of the wall or the like is used, there is a problem that the attenuation of the power transmission signal is increased and the power supply efficiency is lowered.
その結果、電子デバイスの充電が長時間化してしまったり、あるいは電力が不足して電子デバイスの動作不良が発生してしまう恐れがある。 As a result, the electronic device may be charged for a long time, or power may be insufficient to cause a malfunction of the electronic device.
本発明の目的は、電力供給の効率を向上させることにより、電子デバイスに最適な電力を供給することのできる技術を提供することにある。 The objective of this invention is providing the technique which can supply the optimal electric power to an electronic device by improving the efficiency of an electric power supply.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、代表的な送電装置は、電子機器に電力を供給する受電装置に対してマイクロ波を送信する。この送電装置は、複数の送電部および制御部を有する。送電部は、受電装置にマイクロ波を送信する。制御部は、送電部を制御する。 That is, a typical power transmission device transmits a microwave to a power reception device that supplies power to an electronic device. This power transmission device has a plurality of power transmission units and a control unit. The power transmission unit transmits microwaves to the power receiving device. The control unit controls the power transmission unit.
複数の送電部は、アンテナおよびマイクロ波出力部をそれぞれ有する。アンテナは、電力の送信および受電装置から送信されるマイクロ波と同じ周波数のビーコン信号を受信する。マイクロ波出力部は、位相制御信号に基づいて、受電装置に送信するマイクロ波の位相を調整し、増幅制御信号に基づいて、マイクロ波の増幅度を調整して出力する。 The plurality of power transmission units each have an antenna and a microwave output unit. The antenna receives a beacon signal having the same frequency as the microwave transmitted from the power transmission and power reception device. The microwave output unit adjusts the phase of the microwave transmitted to the power receiving device based on the phase control signal, and adjusts and outputs the amplification degree of the microwave based on the amplification control signal.
制御部は、基準信号とビーコン信号との位相差に基づいて位相制御信号を生成し、基準信号とビーコン信号との振幅差に基づいて増幅制御信号を生成する。 The control unit generates a phase control signal based on the phase difference between the reference signal and the beacon signal, and generates an amplification control signal based on the amplitude difference between the reference signal and the beacon signal.
また、マイクロ波出力部は、信号検出部、位相調整部、および利得調整増幅部を有する。信号検出部は、アンテナが受信したビーコン信号と基準信号との振幅差および位相差を検出する。位相調整部は、位相制御信号に基づいて、受電装置に送信するマイクロ波の位相を調整する。利得調整増幅部は、増幅制御信号に基づいて、受電装置に送信するマイクロ波の増幅度を調整する。 The microwave output unit has a signal detection unit, a phase adjustment unit, and a gain adjustment amplification unit. The signal detection unit detects an amplitude difference and a phase difference between the beacon signal received by the antenna and the reference signal. The phase adjustment unit adjusts the phase of the microwave transmitted to the power receiving device based on the phase control signal. The gain adjustment amplification unit adjusts the amplification degree of the microwave transmitted to the power receiving device based on the amplification control signal.
特に、制御部は、受電装置から送信された受電電力の合計を算出して受電電力の合計が予め設定される期待電力値よりも大きいか否かを判定し、受電電力の合計が期待電力値以下であれば、受電電力の合計が期待電力値よりも大きくなるように位相制御信号または増幅制御信号の少なくともいずれか一方を生成してマイクロ波の移相量またはマイクロ波の増幅度のいずれか一方を調整する。 In particular, the control unit calculates the sum of the received power transmitted from the power receiving apparatus, determines whether the sum of the received power is larger than a preset expected power value, and the sum of the received power is the expected power value. If below, generate either phase control signal or amplification control signal so that the total received power is larger than the expected power value, and either microwave phase shift amount or microwave amplification degree Adjust one.
ここで、実施の形態中では、代表的な周波数であるマイクロ波と記載するが、本発明は、UHF(300MHz)帯以上の電波、特に準マイクロ波(920MHz帯)〜ミリ波(30GHz以上)帯域までは技術的に適用可能である。 Here, in the embodiment, it is described as a microwave that is a typical frequency, but the present invention is a radio wave of UHF (300 MHz) band or higher, particularly a quasi-microwave (920 MHz band) to a millimeter wave (30 GHz or higher). The band is technically applicable.
上記一実施の形態によれば、充電効率を向上させることができる。 According to the one embodiment, the charging efficiency can be improved.
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say.
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., the shape of the component is substantially the case unless it is clearly specified and the case where it is clearly not apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted.
(実施の形態1)
〈ワイヤレス給電システムの構成例〉
図1は、実施の形態1によるワイヤレス給電システム10における構成の一例を示す説明図である。
(Embodiment 1)
<Configuration example of wireless power supply system>
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of the wireless
ワイヤレス給電システム10は、例えばマイクロ波などの放射エネルギを用いて非接触によって電力を給電するシステムである。
The wireless
ワイヤレス給電システム10は、図1に示すように、送電器20、および受電器40から構成されている。送電装置である送電器20は、マイクロ波を無線送信する。受電装置である受電器40は、送電器20から無線送信されたマイクロ波を受信して電力に変換する。
As shown in FIG. 1, the wireless
ここで、送電器20は、例えば天井あるいは天井に近い高い位置に設置されるものとする。これによって、送電器20から送信されるマイクロ波を遮蔽する障害物などが存在する確率が低くなり、マイクロ波を効率よく送信する、すなわち送電効率を向上させることができる。
Here, the
また、受電器40は、電子機器に設けられるものであり、図1においては、音響システムが有する後述するスピーカ50にそれぞれ設けられているものとする。
Further, the
音響システムは、例えばサラウンド音声などの3チャンネル以上のマルチチャンネルを再生するシステムであり、図示しない再生装置と複数のスピーカ50から構成されている。スピーカ50は、再生装置から出力されるコンテンツデータを再生する。これらスピーカ50の数は、チャンネル数に合わせて多数個のスピーカが利用される。
The acoustic system is a system that reproduces three or more channels such as surround sound, and includes a reproduction device (not shown) and a plurality of
コンテンツを再生する再生装置からは、図示しないBluetooth(登録商標)などの無線にて音声信号などのコンテンツデータが各々のスピーカ50に送信される。これらスピーカ50には、電子回路がそれぞれ設けられており、該電子回路により、再生装置から受信したコンテンツデータを増幅した後、再生出力する。
Content data such as an audio signal is transmitted to each
送電器20は、通信部21、コントローラ22、複数のトランシーバ23、アンテナアレイ24、および発振器25を有する。通信部21は、受電器40と双方向の無線通信を行う。制御部となるコントローラ22は、送電器20におけるマイクロ波の送信制御を司る。
The
マイクロ波出力部であるトランシーバ23は、コントローラ22の制御に基づいて、マイクロ波の振幅および位相を調整する。アンテナアレイ24は、複数のアンテナ26を有している。トランシーバ23およびアンテナ26によって、送信部が構成される。
The
各々のトランシーバ23には、アンテナ26がそれぞれ個別に接続されている。発振器25は、予め設定された周波数の基準信号を生成する。発振器25が生成する基準信号は、各々のトランシーバ23に入力される。
Each
トランシーバ23は、振幅位相比較器27、移相器28、可変利得アンプ29、およびスイッチ部30をそれぞれ有する。信号検出部である振幅位相比較器27は、受信したビーコン信号と発振器25の基準信号とを比較し、その比較結果をコントローラ22に出力する。
The
位相調整部である移相器28は、コントローラ22から出力される位相制御信号に基づいて、発振器25が生成する基準信号における移相量の調整を行う。利得調整増幅部である可変利得アンプ29は、発振器25が生成する基準信号を増幅してマイクロ波として出力する。この可変利得アンプ29は、コントローラ22から出力される増幅制御信号に基づいて、利得、すなわち増幅度が調整される。
The
スイッチ部30は、アンテナ26の接続先を切り替える。具体的には、コントローラ22から出力されるスイッチ制御信号に基づいて、アンテナ26を可変利得アンプ29の出力部あるいは振幅位相比較器27の入力部のいずれか一方に接続するように切り換える。コントローラ22は、上述した振幅位相比較器27による比較結果に基づいて、位相制御信号、および増幅制御信号を生成する。
The
〈受電器の構成例〉
続いて、受電器40における構成について説明する。
<Example configuration of power receiver>
Next, the configuration of the
図2は、図1のワイヤレス給電システム10が有する受電器40における構成の一例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of the
受電器40は、通信部41、コントローラ42、整流部43、受電アンテナ44、およびビーコン45を有する。通信部41は、送電器20の通信部と双方向の無線通信を行う。ここで、コンテンツデータの受信部は省略している。
The
受電アンテナ44は、図1の送電器20から送信されたマイクロ波を受電する。整流部43は、受電アンテナ44が受電したマイクロ波を整流して直流電圧に変換し、図1のスピーカ50が有する電子回路の動作電源として供給する。コントローラ42は、受電器40における受電制御を司る。ビーコン部であるビーコン45は、ビーコン信号を出力する。また、通信部41およびコントローラ42は、制御通信部となる。
The
なお、ビーコンの周波数および送電の周波数としては、ISM(Industry Science Medical)帯である2.4GHz帯や5.8GHz帯などが用いられる。 In addition, as a beacon frequency and a power transmission frequency, an ISM (Industry Science Medical) band such as a 2.4 GHz band or a 5.8 GHz band is used.
続いて、ワイヤレス給電システム10における給電動作について説明する。
Next, a power feeding operation in the wireless
〈初期設定例〉
図3は、図1のワイヤレス給電システム10におけるマイクロ波による給電の際における初期設定の一例を示すフローチャートである。
<Initial setting example>
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an initial setting at the time of power feeding by microwaves in the wireless
まず、送電器20のコントローラ22は、初期設定が不要であるか否かを判定する(ステップS101)。初期設定は、送電器20から送信されるマイクロ波の位相および増幅度を調整することにより、受電器40における受電力が期待値となるように設定する処理である。
First, the
例えば一旦ワイヤレス給電がストップした後に給電を再開する場合は、初期設定が不要となる。一方、初めて送電器20によってマイクロ波の送電が行われる場合には、初期設定が必要となる。また、スピーカ50の設置位置が変わった場合にも、同様の初期設定を行う。
For example, when the power supply is resumed after the wireless power supply is stopped, the initial setting is not necessary. On the other hand, when microwave transmission is performed by the
初期設定が必要であるか否かは、例えばコントローラ22が有する図示しないメモリなどに格納されたフラグなどに基づいて判定する。このメモリに初期設定が行われたことを示すフラグが格納されていれば、コントローラ22は、初期設定が不要であると判定する。
Whether or not the initial setting is necessary is determined based on, for example, a flag stored in a memory (not shown) of the
ステップS101の処理にて、初期設定が不要であれば、初期設定の処理は終了となる。一方、ステップS101の処理にて、初期設定が必要であると判定した場合、送電器20は、図2の受電器40のビーコン45から出力されるビーコン信号を受信する(ステップS102)。
If the initial setting is unnecessary in the process of step S101, the initial setting process ends. On the other hand, when it is determined in step S101 that initial setting is necessary, the
このステップS102の処理では、コントローラ22がスイッチ部30にスイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ部30の接続先を振幅位相比較器27の入力部に切り替える。
In the process of step S <b> 102, the
このとき、受電器40が有するビーコン45からは、ビーコン信号が出力されており、アンテナ26は、該ビーコン信号を受信する。アンテナ26が受信したビーコン信号は、スイッチ部30を経由して振幅位相比較器27に入力される。
At this time, a beacon signal is output from the
振幅位相比較器27は、発振器25が生成する基準信号を基準として、アンテナ26が受信したビーコン信号の振幅および位相差を検出して、その検出結果をコントローラ22に出力する(ステップS102)。
The amplitude /
コントローラ22は、振幅位相比較器27の検出結果に基づいて、送電するマイクロ波の移相量および増幅度を調整する(ステップS103)。具体的には、コントローラ22は、各々のアンテナ26が受信するビーコン信号の振幅および位相差より、最適となる送電振幅および位相差を計算して、可変利得アンプ29の増幅度および移相器28の移相量をそれぞれ調整する。
The
前述したように、移相器28は、コントローラ22から出力される位相制御信号に基づいて、移相量が調整され、可変利得アンプ29は、コントローラ22から出力される増幅制御信号に基づいて、増幅度が調整される。
As described above, the
このように、移相器28だけでなく、可変利得アンプ29を設けることにより、アンテナ26毎に利得を調整することができるので、移相器28による移相量の調整のみの時と比べて送電効率をより向上させることができる。
Thus, by providing not only the
なお、最適となる振幅と位相差の例としては、ビーコン信号の振幅が高いアンテナ26においては、可変利得アンプ29の利得を高くする。また、位相差については、受信したビーコン信号と発振器25の基準信号との位相差に対して、複素共役となる位相でマイクロ波を送電することが考えられる。
As an example of the optimum amplitude and phase difference, the gain of the
また、利得振幅については、制御を行わなくとも給電は可能ではあるが、上述したように振幅制御を行うことによって、より給電効率を高くすることができる。 In addition, the gain amplitude can be fed without control, but the feed efficiency can be further increased by performing the amplitude control as described above.
送電するマイクロ波の移相量および増幅度の調整が終了すると、送電器20から送電が開始されるとともに、受電器40においては、コントローラ42によって受電した電力の計測が行われる(ステップS104)。
When the adjustment of the phase shift amount and the amplification degree of the microwave to be transmitted is completed, power transmission is started from the
受電電力の計測は、例えばコントローラ42が整流部43が変換した直流電圧から受電電力を算出する。コントローラ42は、計測した電力、すなわち受電電力値を通信部41から送電器20の通信部21に送信する。
For example, the
コントローラ22は、通信部21が受信した受電電力値が予め設定されたしきい値である期待電力値以下であるか否かを判定する(ステップS105)。期待電力値は、例えばコントローラ22が有する図示しないメモリなどに格納されているものとする。
The
ステップS105の処理にて、受電器40の受電電力が期待電力値以下であると判定した場合は、ステップS103の処理に戻り、再び送電するマイクロ波の移相量および増幅度が再調整される。
If it is determined in step S105 that the received power of the
なお、再調整の技術としては、可変利得アンプ29の増幅度を上げるまたはマイクロ波の位相を変化させることによって、その時の受電電力量の変化を検出するようにしてもよい。あるいは増幅度および位相をそれぞれ調整するようにしてもよい。
As a readjustment technique, a change in received power at that time may be detected by increasing the gain of the
可変利得アンプ29の増幅度を上げる場合、コントローラ22は、各トランシーバ23に設けられているすべての可変利得アンプ29の増幅度を上げるのではなく、少数、例えば1あるいは2つ程度の可変利得アンプ29の増幅度が徐々に上がるようにする。
When increasing the amplification degree of the
アンテナの位相を変化させる場合も同様に、コントローラ22は、すべてのマイクロ波の移相を変化させるのではなく、少数、例えば1あるいは2程度の移相器28を徐々に調整する。これらによって、精度の高い調整を行うことができる。
Similarly, when changing the phase of the antenna, the
また、ステップS105の処理において、受電電力が期待電力値よりも大きい場合には、初期設定が終了となる。 If the received power is larger than the expected power value in step S105, the initial setting is completed.
受電器40の数が多い場合などには、初期設定において、受電電力の合計が送電器20が送電することのできる送電電力値の許容値を超えてしまう可能性がある。送電力値の許容値を超えてしまうと、精度の高い調整ができない恐れがあるので、その際には、受電器40を1台毎に動作させて調整する。これにより、精度の高い調整を行うことが可能となり、給電効率を向上させることができる。
When the number of
また、送電器20と受電器40との距離が遠い場合など伝送効率が大幅に低いときは、伝送効率が低いスピーカ50の動作をオフとする。これによって、電力不足によって生じるスピーカ50の動作不具合などを防止することができる。
When the transmission efficiency is significantly low, such as when the distance between the
あるいはアラームなどによって伝送効率が不十分であることを通知するようにしてもよい。これによって、スピーカ50への電力供給不足などをユーザに事前に知らせることができる。
Alternatively, notification that the transmission efficiency is insufficient may be made by an alarm or the like. Thus, it is possible to notify the user in advance of insufficient power supply to the
以上によって、各々のスピーカ50に最適な電力が供給されるように調整を行うことができる。これにより、スピーカ50の電力供給不足を解消することができる。
As described above, adjustment can be performed so that optimum power is supplied to each
〈スピーカの選択処理例〉
図4は、図3の初期設定が終了した後に実行される図1のスピーカ50の選択処理の一例を示すフローチャートである。
<Speaker selection processing example>
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the selection process of the
このスピーカ50の選択処理は、受電電力が不足すると想定される際に、優先度の低いスピーカを停止させることによって、該受電電力の不足を解消する処理である。なお、図4の処理は、図3のステップS101の処理にて初期設定が不要であると判定された際にも実行される。
The selection process of the
まず、図2の受電器40のコントローラ42は、該受電器40を有する図1のスピーカ50の出力値あるいは消費電力値を通信部41から送電器20の通信部21に送信する(ステップS201)。ここで、消費電力値は、スピーカを使用したときの実際の消費電力値もしくは定格の消費電力値などを用いて構わない。
First, the
スピーカ50の実際の消費電力値は、例えばコントローラ42の図示しないメモリなどに格納されている。あるいはスピーカ50が有する電子回路に設けられたメモリなどに格納するようにしてもよい。
The actual power consumption value of the
送電器20のコントローラ22は、通信部21が受け取った各々のスピーカ50の実際の消費電力値の合計が送電器20の送電能力以下であるか否かを判定する(ステップS202)。
The
送電器20の送電能力を超えていると判定した場合、コントローラ22は、優先度情報に基づいて、優先度の低いスピーカをオフとした後(ステップS203)、ステップS201の処理に戻る。よって、ステップS201〜S203の処理は、スピーカ50の実際の消費電力値の合計が送電器20の送電能力以下となるまで実行される。
If it is determined that the power transmission capacity of the
ここで、優先度情報は、送電器20の送電能力を超えている際にオフとするスピーカを示す情報であり、例えば再生時に影響の少ないスピーカが優先的にオフされるようになっている。この優先度情報についても、例えばコントローラ22のメモリなどに格納されている。
Here, the priority information is information indicating a speaker to be turned off when the power transmission capacity of the
このステップS203の処理では、コントローラ22は、優先度情報に基づいて、優先度の低いスピーカを判定する。続いて、コントローラ22は、優先度の低いスピーカに設けられている受電器40に対して停止要求信号を出力する。
In the process of step S203, the
停止要求信号を受信した受電器40は、スピーカ50が有する電子回路に対して電力の供給を停止する。この場合、例えば整流部43の出力部にスイッチを設ける。このスイッチは、コントローラ42により、オン/オフが制御される。
The
コントローラ42の制御によってスイッチがオンすると、整流部43が生成する直流電圧が該スイッチを経由して電子回路に供給される。
When the switch is turned on under the control of the
そして、コントローラ42がスイッチをオフすることによって、電子回路への電源供給が停止される。電子回路への電源供給が停止された場合であっても、コントローラ42、ビーコン45、および通信部41などには、整流部43が生成する直流電圧が動作電源として供給される。
Then, when the
あるいは、電子回路への電源供給を停止するのではなく、スピーカ50が有する電子回路に対して動作を停止させる制御信号を出力するようにしてもよい。この場合、スピーカ50の電子回路には電源が供給されるが、該電子回路の動作は停止状態となる。
Alternatively, instead of stopping the power supply to the electronic circuit, a control signal for stopping the operation of the electronic circuit included in the
また、ステップS202の処理において、スピーカ50の実際の消費電力値の合計が送電器20の送電能力を超えていないと判定した場合には、スピーカの選択処理が終了となる。
If it is determined in step S202 that the total actual power consumption value of the
以上によって、スピーカ50の数が多く、送電器20の送電能力が不足する事態となっても、スピーカ数の減少による再生の影響を低減しながら、送電器20の送電能力の不足を解消することができる。
As described above, even if the number of
なお、図4において、ステップS202の処理では、通信部21が受け取った各々のスピーカ50の実際の消費電力値の合計が送電器20の送電能力以下であるか否かを判定する例について説明したが、例えば消費電力値の代わりに各々のスピーカの出力値を用いるようにしてもよい。
In FIG. 4, in the process of step S <b> 202, an example has been described in which it is determined whether or not the total of the actual power consumption values of the
この場合、コントローラ22は、各々のコントローラ42から送信されるスピーカの出力値を合計し、該合計値と予め設定されている出力しきい値とを比較する。そして、合計値が出力しきい値よりも大きい場合には、送電器20の送電能力を超えていると判定する。ここでも、出力しきい値は、コントローラ22のメモリなどに格納されるものとする。
In this case, the
続いて、各スピーカ50の消費電力に応じて送電電力を調整する技術について説明する。
Next, a technique for adjusting the transmission power according to the power consumption of each
〈電力調整処理例〉
図5は、図1のワイヤレス給電システム10による電力調整処理の一例を示すフローチャートである。この電力調整処理は、送電器20の送電電力が不足する際に、各々のスピーカ50に送電する電力をそれぞれ調整することによって、該送電電力の不足を調整する処理である。
<Example of power adjustment processing>
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of power adjustment processing by the wireless
まず、図2の受電器40のコントローラ42は、スピーカ50の消費電力値をそれぞれ図1の送電器20のコントローラ22に送信する(ステップS301)。コントローラ22は、受信した各スピーカ50の消費電力値の合計が送電能力以下であるか否かを判定する(ステップS302)。
First, the
スピーカ50の消費電力値の合計が送電能力以下の場合には、電力調整処理は終了となる。また、スピーカ50の消費電力値の合計が送電能力よりも大きい場合、送電電力の調整を行う(ステップS303)。
When the total power consumption value of the
このステップS303の処理は、移相器28による移相量の調整および可変利得アンプ29による増幅度の調整などによって各々のスピーカ50に供給する電力を下げる。これによって、スピーカ50の消費電力値の合計が送電能力以下となるようにする。また、送電電力を調整する際には、コントローラ22が各々のスピーカ50に供給する電力を消費電力に応じて同じ割合で下げるなどによって行われる。
In the process of step S303, the power supplied to each
調整が終了すると、各々のコントローラ42は、スピーカ50の消費電力値をコントローラ22に送信し(ステップS304)、ステップS302の処理を実行する。そして、スピーカ50の消費電力値の合計が送電能力以下となると、電力調整処理が終了となる。
When the adjustment is completed, each
以上により、送電能力が不足した状態における給電を避けることが可能となる。それにより、スピーカ50の動作を安定化することができる。
As described above, it is possible to avoid power supply in a state where the power transmission capacity is insufficient. Thereby, the operation of the
〈ワイヤレス給電システムの具体例〉
続いて、ワイヤレス給電システム10の具体的な適用例について説明する。
<Specific examples of wireless power supply systems>
Next, a specific application example of the wireless
図6は、図1のワイヤレス給電システム10を電子機器に適用した際の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example when the wireless
前述したように、ワイヤレス給電システム10が有する送電器20は、例えば天井あるいは天井に近い高い位置に設置されることを前提としている。図6では、天井に設置される照明器具60に送電器20を設けた例を示している。
As described above, the
照明器具60は、図6に示すように、例えば丸形のシーリングライトである。このシーリングライト内には、円形のLED(Light Emitting Diode)蛍光灯61が設けられている。LED蛍光灯61は、照明部である。このLED蛍光灯61の内部には、図7に示すように送電器20が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
図7は、図6の照明器具60が有するLED蛍光灯61における構成の一例を示す説明図である。この図7は、LED蛍光灯61の内部構成を示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the
図7において、LED蛍光灯61の中心部には、該LED蛍光灯61の円周方向に延びる板状の基板64が設けられている。この基板64は、例えばPCB(Poly Chlorinated Biphenyl:ポリ塩化ビフェニル)などからなる。
In FIG. 7, a plate-
基板64の主面には、照明部となるLED63が載置されており、該基板64の裏面には、送電器20が搭載されている。また、送電器20が有する図1の複数のアンテナ26は、基板64の裏面にある間隔をおいて例えばアレイ状に配列されている。
On the main surface of the
上記の構成では、LED蛍光灯が床側、複数のアンテナ26が天井側となっているが、LED蛍光灯が天井側、複数のアンテナ26が下側になる間接照明型となってもよい。あるいは、図6にて示した照明器具60内において、LED蛍光灯61以外のエリアを送電器20の複数のアンテナ26によりアレイ状にある間隔をおいて配列してもよい。
In the above configuration, the LED fluorescent lamp is on the floor side and the plurality of
以上の送電器20の設置位置は、これらに限定されるものではなく、照明器具60内に設けられていればよい。
The installation position of the
受電器40は、シート状に形成されており、シート状の受電器40の上面には、受電アンテナ44が設けられている、このシート状の受電器40は、例えばスピーカ50の上面などに載置される。あるいは、スピーカ50内部に設けるようにしてもよい。その際には、受電アンテナ44が送電器20に近づくようにスピーカ50の上部に設けることにより、給電効率をより向上させることができる。
The
以上により、送電器20を天井に設置することができるので、障害物などによる送電効率の低下を低減することができる。また、照明器具60を取り付けるだけで、送電器20が設置されることになるので、送電器20の取り付け工事などを不要にすることができる。それによって、取り付けコストを小さくするとともに簡単に送電器20を取り付けることができる。
As described above, since the
(実施の形態2)
〈照明器具の構成例〉
前記実施の形態1の図7では、LED蛍光灯61の内部に送電器20を設けた構成について説明したが、本実施の形態2においては、照明器具の他の構成例について説明する。
(Embodiment 2)
<Example configuration of lighting equipment>
In FIG. 7 of the first embodiment, the configuration in which the
図8Aは、本実施の形態2による照明器具70における具体例を示す説明図である。この図8Aは、照明器具70の断面を示したものである。
FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating a specific example of the
図8Aの照明器具70は、例えば2本の直管のLED蛍光灯71および複数のマイクロ波反射板31から構成されている。LED蛍光灯71の内部には、送電器20がそれぞれ設けられている。マイクロ波反射板31は、例えば板状の金属から構成されており、アレイ状に天井面に取り付けられている。
8A includes, for example, two straight tube LED
これらマイクロ波反射板31は、照明用反射板38とともにLED蛍光灯71の照明光を反射させるとともに送電器20から送信されるマイクロ波を反射させる。また、マイクロ波反射板31には、マイクロ波の位相を調整する位相調整部32が接続されている。
These
LED蛍光灯71の中心部には、該LED蛍光灯71の長手方向に延びる板状の基板72が設けられている。基板72は、例えばPCBなどからなり、その主面には、照明部となる複数のLED73が載置されており、該基板72の裏面には、送電器20が搭載されている。また、送電器20が有する図1の複数のアンテナ26は、基板72の裏面にある間隔をおいて配列されている。
A plate-
位相調整部32は、例えば個々のマイクロ波反射板31の容量値を変化させることによって送電器20から送信されるマイクロ波の位相を調整する。この調整の制御は、例えば送電器20のコントローラ22によって行われる。
The
この場合、図1の送電器20において、移相器28は不要となる。また、図1の送電器20においては、可変利得アンプ29を用いずに利得が調整できないアンプとしてもよい。その場合、マイクロ波は、位相のみによって調整される。ここで、送電器20および複数のアンテナ26は、必ずしも基板72の裏面に配置する必要はなく、マイクロ波反射板にマイクロ波を送れる場所であれば、位置は限定しない。
In this case, the
位相調整部32は、複数のスイッチ33および複数の容量素子34を有する。スイッチ33および容量素子34は、マイクロ波反射板31と基準電位VSSとの間にそれぞれ直列接続されている。図では、基準電位VSSは接地された照明用反射板38と接続することで、マイクロ波反射板31と接地電位の照明用反射板38間の容量値が変化する。
The
コントローラ22は、調整信号をスイッチ33が有する図示しない制御端子に出力することによって、該スイッチ33のオン/オフ制御を行う。これにより、各々のマイクロ波反射板31の容量値が変化し、マイクロ波反射板31によってマイクロ波の移相量を調整することができる。
The
また、図8Bは、照明器具70を床方向から天井方向を見た場合の全体の配置の一例を示した図である。
FIG. 8B is a diagram showing an example of the overall arrangement when the
この図8Bにおいて、照明用反射板38の下側の数mmの距離に一辺が2cm〜5cm程度の大きさの正方形のマイクロ波反射板31が一定間隔で配置されており、さらにその下方には、数mmの距離にLED蛍光灯71が配置される。
In FIG. 8B,
LED蛍光灯71の電源は、ソケット81によりAC100V電源が供給される。ソケット81は、従来の蛍光灯のソケットをそのまま用いることが可能である。
The
以上により、広い面積のマイクロ波反射板31を用いてマイクロ波を反射させることができるので、送電時の電力密度を下げることができるとともに、比較的電力密度が高くなる天井側には人が近づくことはない。その結果、人体への影響を軽減することができる。
As described above, since the microwave can be reflected using the
また、照明器具70を取り付けるだけで送電器20を天井に設置することができるので、障害物などによる送電効率の低下を低減することができる。また、送電器20の取り付け工事や電源工事などを不要とすることができる。
Moreover, since the
(実施の形態3)
〈概要〉
前記実施の形態1では、図1の移相器28により、マイクロ波の位相を調整する例について説明したが、本実施の形態3においては、アンテナ26によって位相を調整する技術について説明する。
(Embodiment 3)
<Overview>
In the first embodiment, the example in which the phase of the microwave is adjusted by the
〈ワイヤレス給電システムの構成例および動作〉
図9は、本実施の形態3によるワイヤレス給電システム10における構成の一例を示す説明図である。
<Configuration example and operation of wireless power supply system>
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the wireless
図9のワイヤレス給電システム10が前記実施の形態1の図1のワイヤレス給電システム10と異なる点は、移相器28の代わりに位相調整部35が設けられたところである。
The wireless
この位相調整部35は、移相回路65が各トランシーバ23とアンテナ26間に挿入される構成であり、移相回路65は、2つの0°移相用マイクロストリップライン66、45°移相用マイクロストリップライン67、90°移相用マイクロストリップライン68、および4つのスイッチ69より構成される。
The
この移相回路65は、各ストリップラインの伝送線路長が異なることで位相差が発生することを利用するもので、0°移相用マイクロストリップライン66と45°移相用マイクロストリップライン67をスイッチ部69で選択可能であり、同様に0°移相用マイクロストリップライン66と90°移相用マイクロストリップライン68も選択可能となっている。
This
このため、スイッチ69で送受信信号が通過する経路を選択することにより、図の回路では、位相が0°、45°、90°、135°の4通りに位相差が切り換え可能である。なお、スイッチ69は、コントローラ22から出力される調整信号に基づいて伝送線路の切り替え制御が行われる。
For this reason, by selecting a path through which the transmission / reception signal passes by the
以上のように、アンテナ26に付加される容量値を可変する技術の他にも線路長を変えることによってもアンテナの位相を変えることが可能である。上記の技術は、回路が複雑となるがアンテナの容量値を変える場合よりも移相時のインピーダンス整合ずれによる損失を小さくすることが可能となる。
As described above, it is possible to change the phase of the antenna by changing the line length in addition to the technique for changing the capacitance value added to the
ここでは、アンテナ26とトランシーバ23間に移相回路65を付加することにより移相量を調整したが、該移相量の調整は、例えばアンテナ26の長さを変えることによって行うようにしてもよい。この場合、位相調整部35は、移相回路65の代わりに図示しないアンテナとスイッチが設けられる。
Here, the phase shift amount is adjusted by adding a
上記スイッチの一端は、各々のアンテナ26にそれぞれ接続される。スイッチの他端は、位相調整部35が有するアンテナに接続される。コントローラ22の調整信号によってスイッチがオンすると、アンテナ26は、位相調整部35が有するアンテナに接続される。これによって等価的なアンテナ長が変化し、その結果、マイクロ波の移相量が調整されることになる。
One end of the switch is connected to each
以上によっても、ワイヤレス給電システム10における送電効率を向上させることができる。
Also by the above, the power transmission efficiency in the wireless
(実施の形態4)
〈概要〉
本実施の形態4においては、受電器40において、受電電力が不足する際に不足分の電力を補ってスピーカの電子回路に供給する技術について説明する。
(Embodiment 4)
<Overview>
In the fourth embodiment, a technique will be described in which the
〈受電器の構成例および動作〉
図10は、本実施の形態4によるワイヤレス給電システムが有する受電器40における構成の一例を示す説明図である。
<Example configuration and operation of power receiver>
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of the
図10の受電器40が、前記実施の形態1の図2の受電器と異なる点は、充電池46が新たに設けられたところである。充電部である充電池46は、例えばリチウムイオンバッテリなどの二次電池からなる。その他の構成については、図2と同様であるので、説明は省略する。
The
充電池46には、整流部43が接続されており、該整流部43が生成した直流電圧を充電する。この充電池46には、例えばスピーカが使用されていない場合などに充電を行うようにしてもよいし、あるいはスピーカを使用しながら、余分な電力を充電池46に充電するようにしてもよい。
A
そして、充電池46は、送電器20からの送電電力が不足している際に、充電池46が蓄電した電力を電子回路に供給する。あるいは、図1の送電器20から電力が供給されていない場合においても、充電池46の電力を電子回路に供給して、図1のスピーカ50を動作させることができる。
The
これにより、送電器20からの送電電力が不足している際においても、安定して電子回路を動作させることができる。
Thereby, even when the transmitted power from the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば前記実施の形態1〜3におけるワイヤレス給電システムは、スピーカに設けられた電子回路に給電するものであったが、給電はこれに限定されるものではなく、例えばスマートフォンやPDA(Personal Digital Assistant)などの携帯機器、テレビ、パーソナルコンピュータなどの電子機器、あるいは冷蔵庫などの家電製品などの様々な機器に適用可能である。 For example, the wireless power supply system in the first to third embodiments supplies power to an electronic circuit provided in a speaker. However, power supply is not limited to this, for example, a smartphone or a PDA (Personal Digital Assistant). The present invention can be applied to various devices such as portable devices such as televisions, electronic devices such as televisions and personal computers, and home appliances such as refrigerators.
(実施の形態5)
〈概要〉
本実施の形態5において、充電器40をスマートフォンなどの携帯端末に適用した場合のワイヤレス給電システムについて説明する。
(Embodiment 5)
<Overview>
In the fifth embodiment, a wireless power feeding system when the
〈受電器の構成例および動作〉
図11は、本実施の形態5によるワイヤレス給電システムが有する受電器40における構成の一例を示す説明図である。
<Example configuration and operation of power receiver>
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of the
受電器40は、図11に示すように、手帳型の携帯端末ケース91、受電アンテナ素子92、通信部93、ビーコン94、磁界結合受電コイル95、およびスマートフォンなどの携帯端末96から構成されている。
As shown in FIG. 11, the
携帯端末96は、充電台97によってワイヤレス給電によって充電される。また、この携帯端末は、画面をカバーにて覆うことが可能な手帳型の携帯端末ケース91が装着されている。送電器20の通信範囲内に新たに受電器40が入ってきて、データ通信により、受電器40への給電が必要となったときには、受電器40からのビーコン発信により、初期設定を行い、受電器40に対する送電が可能となる。
The
手帳型の携帯端末ケース91の上面には、受電用のアンテナ素子92が規則的に配置されており、マイクロ波帯の平面アレイアンテナを形成することによって照明器具60からのマイクロ波送電電力を効率よく受電する構成となっている。
The power receiving
また、照明器具60との初期設定には、手帳型の携帯端末ケース91に搭載されたビーコン94によりビーコン信号を送信する。また、充電中の制御は、通信部93を用いる構成である。なお、これらは、携帯端末96にも搭載されているため携帯端末96からビーコン信号の送信や通信を行ってもよい。
In addition, for initial setting with the
手帳型の携帯端末ケース91にて受電した電力は、携帯端末96と図示しないコネクタにより接続することで給電を行う。
The power received by the notebook type
さらに、手帳型の携帯端末ケース91の下面、言い換えれば携帯端末96の裏側には、kHz帯あるいはMHzを用いた磁界結合受電コイル95を搭載しており、携帯端末96を充電する充電台97の磁界結合送電コイル98と磁気的に結合することによっても非接触充電が可能となる。なお、充電台97の通信部99と手帳型の携帯端末ケース91の通信部93とが通信を行うことにより充電制御を行う。
Further, a magnetically coupled
以上の構成では、携帯端末96が画面を上向きにして置かれるため、天井からのマイクロ波給電では受電側のアンテナを携帯端末に実装することは難しい。このため、手帳型の携帯端末ケース91の上面カバーにマイクロ波受電用の受電アンテナ素子92を実装することにより効率よく携帯端末にワイヤレス充電を行うことが可能となる。
In the above configuration, since the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また、上記の各構成は、それらの一部または全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In addition, each of the above-described configurations may be configured so that a part or all of them are configured by hardware or executed by executing a program by a processor. Further, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
10 ワイヤレス給電システム
20 送電器
21 通信部
22 コントローラ
23 トランシーバ
24 アンテナアレイ
25 発振器
26 アンテナ
27 振幅位相比較器
28 移相器
29 可変利得アンプ
30 スイッチ部
31 マイクロ波反射板
32 位相調整部
33 スイッチ
34 容量素子
35 位相調整部
36 スイッチ
37 容量素子
38 照明用反射板
40 受電器
41 通信部
42 コントローラ
43 整流部
44 受電アンテナ
45 ビーコン
46 充電池
50 スピーカ
60 照明器具
61 LED蛍光灯
63 LED
64 基板
65 移相回路
66 0°移相用マイクロストリップライン
67 45°移相用マイクロストリップライン
68 90°移相用マイクロストリップライン
69 スイッチ
70 照明器具
71 LED蛍光灯
72 基板
73 LED
81 ソケット
91 手帳型の携帯端末ケース
92 受電アンテナ素子
93 通信部
94 ビーコン
95 磁界結合受電コイル
96 携帯端末
97 充電台
98 磁界結合送電コイル
99 通信部
DESCRIPTION OF
64
81
Claims (17)
前記受電装置に前記マイクロ波を送信する複数の送電部と、
前記送電部を制御する制御部と、
を有し、
複数の前記送電部は、
前記マイクロ波の送信および前記受電装置から送信されるビーコン信号を受信するアンテナと、
位相制御信号に基づいて、前記受電装置に送信する前記マイクロ波の位相を調整し、増幅制御信号に基づいて、前記マイクロ波の増幅度を調整して出力するマイクロ波出力部と、
をそれぞれ有し、
前記制御部は、基準信号と前記ビーコン信号との位相差に基づいて前記位相制御信号を生成し、前記基準信号と前記ビーコン信号との振幅差に基づいて前記増幅制御信号を生成する、送電装置。 A power transmission device that transmits microwaves to a power receiving device that supplies power to an electronic device,
A plurality of power transmission units that transmit the microwaves to the power receiving device;
A control unit for controlling the power transmission unit;
Have
The plurality of power transmission units are
An antenna for receiving the beacon signal transmitted from the microwave transmission and the power receiving device;
A microwave output unit that adjusts the phase of the microwave to be transmitted to the power receiving device based on a phase control signal and adjusts and outputs the amplification degree of the microwave based on an amplification control signal;
Each with
The control unit generates the phase control signal based on a phase difference between a reference signal and the beacon signal, and generates the amplification control signal based on an amplitude difference between the reference signal and the beacon signal. .
前記マイクロ波出力部は、
前記アンテナが受信した前記ビーコン信号と前記基準信号との振幅差および位相差を検出する信号検出部と、
前記位相制御信号に基づいて、前記受電装置に送信する前記マイクロ波の位相を調整する位相調整部と、
前記増幅制御信号に基づいて、前記受電装置に送信する前記マイクロ波の増幅度を調整する利得調整増幅部と、
を有する、送電装置。 The power transmission device according to claim 1,
The microwave output unit is
A signal detector for detecting an amplitude difference and a phase difference between the beacon signal received by the antenna and the reference signal;
A phase adjustment unit that adjusts a phase of the microwave to be transmitted to the power receiving device based on the phase control signal;
Based on the amplification control signal, a gain adjustment amplification unit that adjusts the degree of amplification of the microwave transmitted to the power receiving device;
A power transmission device.
前記制御部は、前記受電装置から送信された受電電力の合計を算出して前記受電電力の合計が予め設定される期待電力値よりも大きいか否かを判定し、前記受電電力の合計が前記期待電力値以下であれば、前記受電電力の合計が前記期待電力値よりも大きくなるように前記位相制御信号または前記増幅制御信号の少なくともいずれか一方を生成して前記マイクロ波の移相量または前記マイクロ波の増幅度を調整する、送電装置。 The power transmission device according to claim 1 or 2,
The control unit calculates the sum of the received power transmitted from the power receiving apparatus and determines whether the sum of the received power is greater than a preset expected power value, and the sum of the received power is the If it is less than or equal to the expected power value, the phase shift amount of the microwave or the phase control signal or the amplification control signal is generated so that the total received power is greater than the expected power value or A power transmission device that adjusts an amplification degree of the microwave.
前記制御部は、前記受電装置から送信される前記電子機器の消費電力の合計値を算出して前記消費電力の合計値が前記送電装置の送電能力以下であるか否かを判定し、前記消費電力の合計値が前記送電能力を超えていると判定した際に優先度の低い電子機器の動作を停止させる動作停止要求信号を送信する、送電装置。 The power transmission device according to claim 1 or 2,
The control unit calculates a total value of power consumption of the electronic device transmitted from the power receiving device, determines whether the total value of power consumption is less than or equal to a power transmission capability of the power transmission device, and the consumption A power transmission device that transmits an operation stop request signal for stopping the operation of an electronic device having a low priority when it is determined that a total value of power exceeds the power transmission capability.
前記制御部は、前記受電装置から送信される前記電子機器の消費電力の合計値が前記送電装置の送電能力以下であるか否かを判定し、前記消費電力の合計値が前記送電能力を超えていると判定した際に前記消費電力の合計値が前記送電能力以下となるように、前記位相制御信号または前記増幅制御信号の少なくともいずれか一方を生成して前記マイクロ波の移相量または前記マイクロ波の増幅度を調整する、送電装置。 The power transmission device according to claim 1,
The control unit determines whether or not a total value of power consumption of the electronic device transmitted from the power receiving device is less than or equal to a power transmission capability of the power transmission device, and the total value of power consumption exceeds the power transmission capability. So that the total value of the power consumption is less than or equal to the power transmission capacity when it is determined that the phase control signal or the amplification control signal is generated and the phase shift amount of the microwave or the A power transmission device that adjusts the amplification level of microwaves.
前記送電装置は、照明器具が有する照明部に設けられる、送電装置。 In the power transmission device according to any one of claims 1 to 5,
The power transmission device is a power transmission device provided in an illumination unit included in a lighting fixture.
前記照明部から照射される光を反射する反射板と、
前記反射板によって前記マイクロ波の位相を調整する位相調整部と、
を有し、
前記反射板は、前記送電部から送信される前記マイクロ波を反射して前記受電装置に送信し、
前記位相調整部は、前記制御部から出力される前記位相制御信号に基づいて、前記反射板に反射する前記マイクロ波の位相を調整する、送電装置。 The power transmission device according to claim 6, wherein
A reflector that reflects light emitted from the illumination unit;
A phase adjuster for adjusting the phase of the microwave by the reflector;
Have
The reflector reflects the microwave transmitted from the power transmission unit and transmits it to the power receiving device,
The phase adjustment unit is a power transmission device that adjusts a phase of the microwave reflected on the reflection plate based on the phase control signal output from the control unit.
前記位相調整部は、前記反射板の容量値または長さを変化させることによって前記マイクロ波の位相を調整する、送電装置。 The power transmission device according to claim 7, wherein
The phase adjustment unit adjusts the phase of the microwave by changing a capacitance value or a length of the reflector.
前記受電装置に前記マイクロ波を送信する複数の送電部と、
前記送電部を制御する制御部と、
前記送電部から送信される前記マイクロ波を反射させて前記受電装置に送電する複数の反射板と、
を有し、
複数の前記送電部は、
前記マイクロ波の送信および前記受電装置から送信されるビーコン信号を受信するアンテナと、
前記マイクロ波を増幅して出力するマイクロ波出力部と、
前記制御部から出力される位相制御信号に基づいて、前記反射板が反射する前記マイクロ波の位相を調整する位相調整部と、
をそれぞれ有し、
前記制御部は、基準信号と前記ビーコン信号との位相差に基づいて前記位相制御信号を生成する、送電装置。 A power transmission device that transmits microwaves to a power receiving device that supplies power to an electronic device,
A plurality of power transmission units that transmit the microwaves to the power receiving device;
A control unit for controlling the power transmission unit;
A plurality of reflecting plates that reflect the microwaves transmitted from the power transmission unit and transmit power to the power receiving device;
Have
The plurality of power transmission units are
An antenna for receiving the beacon signal transmitted from the microwave transmission and the power receiving device;
A microwave output unit for amplifying and outputting the microwave;
Based on a phase control signal output from the control unit, a phase adjustment unit that adjusts the phase of the microwave reflected by the reflector, and
Each with
The control unit is a power transmission device that generates the phase control signal based on a phase difference between a reference signal and the beacon signal.
前記マイクロ波出力部は、
前記アンテナが受信した前記ビーコン信号と基準信号との位相差を検出する信号検出部と、
前記位相制御信号に基づいて、前記反射板に反射する前記マイクロ波の位相を調整する位相調整部と、
を有する、送電装置。 The power transmission device according to claim 9, wherein
The microwave output unit is
A signal detector for detecting a phase difference between the beacon signal received by the antenna and a reference signal;
Based on the phase control signal, a phase adjustment unit that adjusts the phase of the microwave reflected on the reflector;
A power transmission device.
前記マイクロ波出力部は、増幅制御信号に基づいて、前記受電装置に送信する前記マイクロ波の増幅度を調整する利得調整増幅部を有し、
前記信号検出部は、前記アンテナが受信した前記ビーコン信号と前記基準信号との振幅差を検出し、
前記制御部は、前記信号検出部が検出した前記振幅差に基づいて、前記増幅制御信号を生成する、送電装置。 The power transmission device according to claim 10, wherein
The microwave output unit includes a gain adjustment amplification unit that adjusts an amplification degree of the microwave transmitted to the power receiving device based on an amplification control signal;
The signal detection unit detects an amplitude difference between the beacon signal received by the antenna and the reference signal,
The control unit is a power transmission device that generates the amplification control signal based on the amplitude difference detected by the signal detection unit.
前記位相調整部は、前記反射板の容量値または長さを変化させることによって前記反射板が反射する前記マイクロ波の位相を調整する、送電装置。 The power transmission device according to any one of claims 9 to 11,
The power transmission device, wherein the phase adjustment unit adjusts a phase of the microwave reflected by the reflection plate by changing a capacitance value or a length of the reflection plate.
前記送電装置は、照明器具に設けられ、
前記反射板は、前記照明器具が有する照明部からの光を反射させる、送電装置。 The power transmission device according to any one of claims 9 to 12,
The power transmission device is provided in a lighting fixture,
The reflection plate is a power transmission device that reflects light from an illumination unit included in the lighting fixture.
前記送電装置にビーコン信号を送信するビーコン部と、
受信したマイクロ波を整流して直流電圧に変換する整流部と、
受電情報を生成して前記送電装置に送信する制御通信部と、
を有し、
前記制御通信部は、前記整流部が変換した直流電圧に基づいて受電電力を算出して、算出した前記受電電力を前記受電情報として前記送電装置に送信する、受電装置。 A power receiving device that receives a microwave transmitted from a power transmission device, converts the microwave into a DC voltage, and supplies power to an electronic device,
A beacon unit that transmits a beacon signal to the power transmission device;
A rectifier that rectifies the received microwave and converts it to a DC voltage;
A control communication unit that generates power reception information and transmits the power reception information to the power transmission device;
Have
The control communication unit calculates received power based on the DC voltage converted by the rectifying unit, and transmits the calculated received power to the power transmission device as the power reception information.
前記制御通信部は、前記受電装置が電力を供給する電子機器の消費電力を前記受電情報として前記送電装置に送信する、受電装置。 The power receiving device according to claim 14,
The control communication unit is a power reception device that transmits power consumption of an electronic device to which the power reception device supplies power as the power reception information to the power transmission device.
前記制御通信部は、前記送電装置から優先度の低い電子機器の動作を停止させる動作停止要求信号を受信した際に前記電子機器への電源供給を停止する、受電装置。 The power receiving device according to claim 14 or 15,
The power receiving device, wherein the control communication unit stops power supply to the electronic device when receiving an operation stop request signal for stopping the operation of the low priority electronic device from the power transmitting device.
前記整流部が生成する直流電圧を充電する充電部を有する、受電装置。 The power receiving device according to any one of claims 14 to 16, wherein
A power receiving device including a charging unit that charges a DC voltage generated by the rectifying unit.
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WO2020008683A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | オムロン株式会社 | Wireless power supply device and wireless power supply system |
JP2021044873A (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | Electronic device and method |
WO2021059453A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | マクセル株式会社 | Wireless power receiving device, wireless power transmitting device, wireless earphone, led device, and wireless power transmiiting and receiving system |
WO2022244517A1 (en) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | ミネベアミツミ株式会社 | Power feeding device and power feeding method |
WO2022249928A1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioning unit and air conditioning system |
WO2023095428A1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 株式会社Lixil | Wireless power transmission device and wireless power transmission system |
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Family Cites Families (3)
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020010485A (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | オムロン株式会社 | Wireless power supply device and wireless power supply system |
JP7087742B2 (en) | 2018-07-06 | 2022-06-21 | オムロン株式会社 | Wireless power supply device and wireless power supply system |
WO2020008683A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | オムロン株式会社 | Wireless power supply device and wireless power supply system |
US12107431B2 (en) | 2019-03-15 | 2024-10-01 | Ossia Inc. | Wireless power system technology implemented in lighting infrastructure |
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JP2021044873A (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | Electronic device and method |
WO2021059453A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | マクセル株式会社 | Wireless power receiving device, wireless power transmitting device, wireless earphone, led device, and wireless power transmiiting and receiving system |
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JP7541801B2 (en) | 2020-06-03 | 2024-08-29 | パナソニックホールディングス株式会社 | Power phase adjuster and wireless power transmission system |
JP7554060B2 (en) | 2020-06-03 | 2024-09-19 | パナソニックホールディングス株式会社 | Wireless power transmission system and power wave path change method |
WO2022244517A1 (en) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | ミネベアミツミ株式会社 | Power feeding device and power feeding method |
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WO2022249928A1 (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | ダイキン工業株式会社 | Air conditioning unit and air conditioning system |
WO2023095428A1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-06-01 | 株式会社Lixil | Wireless power transmission device and wireless power transmission system |
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