JP7319352B2 - 無線電力伝送のための装置および方法 - Google Patents
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Description
・ 非常に短い待ち時間;
・ 電力受信機と電力送信機との間の1対1の物理的関係;
・ 電子回路を起動/始動するために使用できること(電池を必要とせず、電力を通信キャリアから取り出すことができる);
を含む利点を提供し得る。
・ 機器/装置の小型化が可能である(通信コイルは電力コイルと同一平面内にある);
・ 電力伝送はより効率的である。電力コイルは、より大きくすることができ、互いにより近くに配置することができ、このことは、コイル間の結合を増大させる;
・ 異なるコイル構成ごとに通信コイルを設計する必要はない。
Claims (14)
- 電磁電力伝送信号を使用する電力送信機から電力受信機への無線電力伝送のための装置であって、該装置は前記電力送信機及び前記電力受信機のうちの一方であり、該装置が、
前記電磁電力伝送信号を受信又は生成するための電力伝送コイルと、
通信信号を介して前記電力受信機及び前記電力送信機のうちの他方の装置である相補装置と通信するための通信アンテナであって、前記電力伝送コイルと重なり合う通信アンテナと、
前記電力伝送コイルと前記通信アンテナとの間に配置された磁気遮蔽エレメントと、
当該装置を電力伝送期間中に電力伝送を実行し、通信期間中に通信を実行するように制御するためのコントローラと
を有し、
前記磁気遮蔽エレメントは、電力伝送期間中には飽和モードで動作し、通信期間中には非飽和モードで動作するような飽和点を持つ磁気遮蔽材料を有し、
前記飽和点は、前記通信期間中に前記通信信号によって生成されるよりも高く、前記電力伝送期間中に前記電磁電力伝送信号によって生成されるよりも低い磁場強度に対応し、
前記電力伝送コイル及び前記通信アンテナが、電力伝送動作中に前記通信アンテナが前記電力伝送コイルと前記相補装置の電力伝送コイルとの間に位置されるように配置される、
無線電力伝送のための装置。 - 前記磁気遮蔽エレメントが、1mmを超えない厚さを持つシート状エレメントである、請求項1に記載の装置。
- 前記磁気遮蔽材料がフェライト材料である、請求項1又は請求項2に記載の装置。
- 当該装置は前記電力受信機であり、前記相補装置が前記電力送信機である、請求項1から3の何れか一項に記載の装置。
- 当該装置は前記電力送信機であり、前記相補装置が前記電力受信機である、請求項1から3の何れか一項に記載の装置。
- 前記通信アンテナが30cm2以上の面積を持つ平面アンテナである、請求項1から5の何れか一項に記載の装置。
- 前記電力伝送コイルの面積が50cm2以上である、請求項1から6の何れか一項に記載の装置。
- 前記通信アンテナ及び前記電力伝送コイルが平面コイルである、請求項1から7の何れか一項に記載の装置。
- 前記通信アンテナ及び前記電力伝送コイルが同軸的である、請求項1から8の何れか一項に記載の装置。
- 前記電力伝送期間及び前記通信期間が不連続である、請求項1から9の何れか一項に記載の装置。
- 前記磁気遮蔽エレメントの前記飽和点が100mTから1Tの範囲内にある、請求項1から10の何れか一項に記載の装置。
- 前記磁気遮蔽エレメントの前記飽和点が200mTから400mTの範囲内にある、請求項1から10の何れか一項に記載の装置。
- 電力送信機であって、電力を電力受信機に伝送するための電力伝送信号を生成するための第1の電力伝送コイルと、通信信号を介して前記電力受信機と通信するための第1の通信アンテナであって、前記第1の電力伝送コイルと重なり合う第1の通信アンテナと、前記第1の電力伝送コイルと前記第1の通信アンテナとの間に配置される第1の磁気遮蔽エレメントと、当該電力送信機を電力伝送期間中には電力伝送を実行し、通信期間中には通信を実行するように制御するための第1コントローラと、を有する電力送信機、及び、
電力受信機であって、前記電力伝送信号を受信又は生成するための第2の電力伝送コイルと、前記通信信号を介して前記電力送信機と通信するための第2の通信アンテナであって、前記第2の電力伝送コイルと重なり合う第2の通信アンテナと、前記第2の電力伝送コイルと前記第2の通信アンテナとの間に配置される第2の磁気遮蔽エレメントと、当該電力受信機を前記電力伝送期間の間に電力伝送を実行し、前記通信期間の間に通信を実行するように制御する第2のコントローラと、を有する電力受信機
を有する無線電力伝送システムであって、
前記第1の電力伝送コイル及び前記第1の通信アンテナは、電力伝送動作中に前記第1の通信アンテナが前記第1の電力伝送コイルと前記第2の電力伝送コイルとの間に位置されるように配置され、
前記第2の電力伝送コイル及び前記第2の電力伝送コイルは、電力伝送動作中に前記第2の通信アンテナが前記第1の電力伝送コイルと前記第2の電力伝送コイルとの間に位置されるように配置され、
前記第1の磁気遮蔽エレメントは、前記電力伝送期間中には飽和モードで動作し、前記通信期間中には非飽和モードで動作するような第1の飽和点を持つ第1の磁気遮蔽材料を有し、前記第1の飽和点は前記通信期間の間に前記第1の通信アンテナにより生成されるより高く、前記電力伝送期間の間に前記第1の電力伝送コイルにより生成されるよりも低い磁場強度に対応し、
前記第2の磁気遮蔽エレメントは前記電力伝送期間中には飽和モードで動作し、前記通信期間中には非飽和モードで動作するような第2の飽和点を持つ第2の磁気遮蔽材料を有し、該第2の飽和点が前記通信期間の間に前記第1の通信アンテナによって生成されるよりも高く、前記電力伝送期間の間に前記第1の電力伝送コイルによって生成されるよりも低い磁場強度に対応する、
無線電力伝送システム。 - 電磁電力伝送信号を使用する電力送信機から電力受信機への無線電力伝送のための装置の動作方法であって、前記装置は前記電力送信機及び前記電力受信機のうちの一方であり、当該方法は、
電力伝送コイルが前記電磁電力伝送信号を受信又は生成するステップと、
通信アンテナが通信信号を介して前記電力受信機及び前記電力送信機のうちの他方の装置である相補装置と通信するステップであって、前記通信アンテナが前記電力伝送コイルと重なり合う、ステップと、
前記電力伝送コイルと前記通信アンテナとの間に配置される磁気遮蔽エレメントを設けるステップと、
コントローラが前記装置を電力伝送期間中に電力伝送を実行し、通信期間中に通信を実行するように制御するステップと
を含み、
前記磁気遮蔽エレメントは、電力伝送期間中には飽和モードで動作し、通信期間中には非飽和モードで動作するような飽和点を持つ磁気遮蔽材料を有し、
前記飽和点は、前記通信期間中に前記通信信号によって生成されるよりも高く、前記電力伝送期間中に前記電磁電力伝送信号によって生成されるよりも低い磁場強度に対応し、
前記電力伝送コイル及び前記通信アンテナは、電力伝送動作中に前記通信アンテナが前記電力伝送コイルと前記相補装置の電力伝送コイルとの間に位置されるように配置される、
方法。
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