JP7519167B2 - Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program - Google Patents
Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7519167B2 JP7519167B2 JP2018160315A JP2018160315A JP7519167B2 JP 7519167 B2 JP7519167 B2 JP 7519167B2 JP 2018160315 A JP2018160315 A JP 2018160315A JP 2018160315 A JP2018160315 A JP 2018160315A JP 7519167 B2 JP7519167 B2 JP 7519167B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- power
- receiving device
- power receiving
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 84
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 202
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 98
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
本発明は、非接触給電装置およびこれを備えた非接触給電システム、非接触給電方法、非接触給電プログラムに関する。 The present invention relates to a non-contact power supply device, a non-contact power supply system including the same, a non-contact power supply method, and a non-contact power supply program.
近年、給電装置から受電装置に対してワイヤレスで給電を行う非接触給電システムが用いられている。
このような非接触給電システムには、受電装置と給電装置との間において通信を行う、給電装置において通信を介して受電装置から受信したデータ等に基づいて、給電装置からの給電が行われるものがある。
2. Description of the Related Art In recent years, contactless power supply systems that wirelessly supply power from a power supply device to a power receiving device have come into use.
Some of such contactless power supply systems perform communication between a power receiving device and a power supply device, and power is supplied from the power supply device based on data received from the power receiving device via communication in the power supply device.
このような構成では、受電装置は、通常、受電装置に搭載されたバッテリによって動作される。このため、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほぼゼロである、給電装置と受電装置との位置関係が不適切である(給電/受電コイル間の距離が離れている、または位置ずれが大きい)、非接触給電の給電効率が低下し受電装置の動作に必要な電力が供給できない、外乱(混線、ノイズ等)による影響を受けている、等の状態になると受電装置が動作するために必要な電力が不足するおそれがある。よって、受電装置側の機能停止に伴って、無線通信が不安定になり、給電が安定しないという課題があった。 In such a configuration, the power receiving device is usually operated by a battery installed in the power receiving device. For this reason, if, for example, the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero, the positional relationship between the power supply device and the power receiving device is inappropriate (the distance between the power supply/power receiving coils is far or there is a large misalignment), the power supply efficiency of the contactless power supply is reduced and the power required to operate the power receiving device cannot be supplied, or the power receiving device is affected by external disturbances (crosstalk, noise, etc.), there is a risk of a shortage of power required for the power receiving device to operate. Therefore, there is a problem that wireless communication becomes unstable and power supply becomes unstable when the power receiving device stops functioning.
例えば、特許文献1には、受電装置への給電を正確に行うために、無線通信部が複数の受電装置からの信号を受信することに基づいて、電源部への給電を所定時間停止し、電源部に給電を再開させる給電装置について開示されている。
For example,
しかしながら、上記従来の給電装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された給電装置では、給電対象の受電装置からの信号と給電対象外の他の受電装置からの信号とを受信した場合に、給電対象である受電装置への給電を再開させ、給電対象外の他の受電装置への給電を停止させる。これにより、通信部が給電対象の受電装置からの信号のみを受信するため、給電装置は、給電対象の受電装置からの受電情報を正確に受信して、所望の受電装置に対して正確に給電することができる。
However, the above-mentioned conventional power supply device has the following problems.
That is, in the power supply device disclosed in the above publication, when a signal from a power receiving device to be supplied with power and a signal from another power receiving device not to be supplied with power are received, power supply to the power receiving device to be supplied with power is resumed and power supply to the other power receiving device not to be supplied with power is stopped. In this way, since the communication unit receives only the signal from the power receiving device to be supplied with power, the power supply device can accurately receive power reception information from the power receiving device to be supplied with power and accurately supply power to the desired power receiving device.
しかし、このような構成では、例えば、給電装置と受電装置との位置関係が不適切であったり、外乱の影響によって通信が不安定になったりした場合に、受電装置に対して安定的に給電を行うための措置については考慮されていない。 However, this configuration does not take into consideration measures to ensure stable power supply to the power receiving device, for example, when the positional relationship between the power supply device and the power receiving device is inappropriate or when communication becomes unstable due to external disturbances.
本発明の課題は、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することが可能な非接触給電装置およびこれを備えた非接触給電システム、非接触給電方法、非接触給電プログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a contactless power supply device capable of stabilizing the communication state with the power receiving device and supplying power in a stable state, as well as a contactless power supply system, a contactless power supply method, and a contactless power supply program that include the contactless power supply device.
第1の発明に係る非接触給電装置は、受電装置と通信を行い、受電装置へ給電する非接触給電装置であって、給電コイル部と、第1通信部と、給電制御部とを備えている。給電コイル部は、受電装置へ給電を行う。第1通信部は、受電装置と通信を行う。給電制御部は、第1通信部において受電装置から送信されたデータの受信が開始された際に、データに含まれる電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合に、給電コイル部から受電装置へ給電される出力値を大きくする補正を行う。 The non-contact power supply device according to the first invention is a non-contact power supply device that communicates with a power receiving device and supplies power to the power receiving device, and includes a power supply coil unit, a first communication unit, and a power supply control unit. The power supply coil unit supplies power to the power receiving device. The first communication unit communicates with the power receiving device. When the first communication unit starts receiving data transmitted from the power receiving device, if the magnitude of the radio wave intensity included in the data is smaller than a predetermined threshold, the power supply control unit performs a correction to increase the output value supplied from the power supply coil unit to the power receiving device.
ここでは、受電装置との間で通信を行いながら受電装置へ給電する非接触給電装置において、通信開始時に、給電制御部が、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさに基づいて、給電コイル部から受電装置へ給電される出力を調整する。 Here, in a contactless power supply device that supplies power to a power receiving device while communicating with the power receiving device, when communication starts, a power supply control unit adjusts the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device based on the magnitude of the radio wave intensity of the data received from the power receiving device by the first communication unit.
より具体的には、給電制御部は、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部から受電装置へ給電される出力が大きくなるように調整される。 More specifically, when the radio wave intensity of the data received from the power receiving device by the first communication unit is smaller than a predetermined threshold, the power supply control unit adjusts the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device to be larger.
なお、非接触給電とは、非接触給電装置側の給電コイル部と、受電装置側(受電コイル部)とが直接的に接触しない状態であって、コードや金属設定等を介さずにワイヤレスで受電装置側への給電が行われることを意味している。 Note that non-contact power supply means that there is no direct contact between the power supply coil section of the non-contact power supply device and the power receiving device (power receiving coil section), and power is supplied to the power receiving device wirelessly without using a cord or metal setting, etc.
また、非接触給電の方式としては、電磁誘導式が採用されていてもよいし、磁界共鳴式が採用されていてもよい。
ここで、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほぼゼロである場合や、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である場合、ノイズ等の外乱の影響を受けている場合等には、通信環境の悪化のため、受電装置から受信したデータに含まれる電波強度が小さくなることがある。この場合には、受電装置から送信されるデータを安定した状態で受信することができないため、安定的に受電装置に対する給電を行うことができないおそれがある。
As the contactless power supply system, an electromagnetic induction system or a magnetic resonance system may be adopted.
Here, for example, when the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero, when the positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device is inappropriate, when there is an influence of disturbance such as noise, etc., the radio wave intensity included in the data received from the power receiving device may become weak due to a deteriorated communication environment. In this case, the data transmitted from the power receiving device cannot be received in a stable state, and therefore, there is a risk that power cannot be stably supplied to the power receiving device.
本非接触給電装置では、通信開始時に通信環境が悪い場合において、受信したデータの電波強度が所定の閾値よりも小さい場合に、給電制御部が、給電コイル部から受電装置へ給電される出力値が大きくなるように補正する。 In this non-contact power supply device, if the communication environment is poor when communication starts and the radio wave strength of the received data is lower than a predetermined threshold, the power supply control unit corrects the output value of the power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device to be larger.
これにより、例えば、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である等の理由により通信環境が悪い場合でも、受電装置に対する出力が大きくなるように補正されることで、受電装置との間の通信環境を改善し、安定的に給電を行うことができる。
この結果、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができる。
As a result, even if the communication environment is poor due to, for example, an inappropriate positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device, the output to the power receiving device can be corrected to be larger, thereby improving the communication environment with the power receiving device and enabling stable power supply.
As a result, the state of communication with the power receiving device can be stabilized, and power can be fed in a stable state.
第2の発明に係る非接触給電装置は、第1の発明に係る非接触給電装置であって、給電制御部は、第1通信部において受信された複数のデータに含まれる複数の電波強度の平均値と閾値とを比較して、出力値の補正を行う。 The non-contact power supply device according to the second invention is the non-contact power supply device according to the first invention, in which the power supply control unit compares the average value of the multiple radio wave intensities contained in the multiple data received by the first communication unit with a threshold value to correct the output value.
ここでは、上述した通信環境の悪化に伴って低下した電波強度と所定の閾値とを比較する際に、例えば、10回連続して受信された複数のデータに含まれる複数の電波強度の平均値を算出して、所定の閾値とを比較する。 Here, when comparing the signal strength that has decreased due to the deterioration of the communication environment described above with a predetermined threshold, the average value of multiple signal strengths contained in multiple data received 10 times in succession is calculated, for example, and compared with the predetermined threshold.
これにより、受信した複数のデータの電波強度の平均値を算出して所定の閾値と比較することで、例えば、一時的に電波強度が低下した場合に出力値が補正されることを回避して、より安定的に受電装置への給電を行うことができる。 This allows the average value of the radio wave strength of multiple received data to be calculated and compared with a predetermined threshold value, thereby avoiding correction of the output value when, for example, the radio wave strength temporarily drops, and enabling more stable power supply to the power receiving device.
第3の発明に係る非接触給電装置は、第1または第2の発明に係る非接触給電装置であって、出力値の補正に用いられる補正率と電波強度との関係を示す補正テーブルを保存する記憶部を、さらに備えている。 The non-contact power supply device according to the third invention is the non-contact power supply device according to the first or second invention, and further includes a memory unit that stores a correction table showing the relationship between the correction factor used to correct the output value and the radio wave intensity.
ここでは、所定の閾値よりも小さいと判定された電波強度の値と、出力値の補正を行う際に用いられる補正率との関係を示す補正テーブルを保存する記憶部が設けられている。
これにより、給電制御部は、受電装置から受信したデータに含まれる電波強度が所定の閾値よりも小さい場合には、記憶部に保存された補正テーブルを参照することで、容易に出力値を補正するための補正率を得ることができる。
Here, a storage unit is provided that stores a correction table that indicates the relationship between the value of radio field intensity that is determined to be smaller than a predetermined threshold value and the correction factor used when correcting the output value.
As a result, when the radio wave intensity contained in the data received from the power receiving device is smaller than a predetermined threshold, the power supply control unit can easily obtain a correction rate for correcting the output value by referring to the correction table stored in the memory unit.
第4の発明に係る非接触給電装置は、第3の発明に係る非接触給電装置であって、給電制御部は、記憶部に保存された補正テーブルを参照して、補正率を求める。
ここでは、給電制御部が、記憶部に保存された補正テーブルを参照して、出力値の補正に用いられる補正率を求める。
これにより、記憶部に保存された補正テーブルを用いて、出力値の補正に必要な補正率を容易に取得することができる。
A contactless power supplying device according to a fourth aspect of the present invention is the contactless power supplying device according to the third aspect of the present invention, wherein the power supply control unit determines the correction factor by referring to the correction table stored in the storage unit.
Here, the power supply control unit refers to the correction table stored in the storage unit to determine the correction factor used to correct the output value.
This makes it possible to easily obtain the correction factor required for correcting the output value by using the correction table stored in the storage unit.
第5の発明に係る非接触給電装置は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る非接触給電装置であって、電源から電力が入力されるDC入力部と、DC入力部に入力されたDC電力を給電コイル部へAC電力を供給するDC/AC回路と、給電制御部から受信した信号に基づいてDC/AC回路を制御するDC/AC制御部と、をさらに備えている。 The contactless power supply device according to the fifth invention is a contactless power supply device according to any one of the first to fourth inventions, further comprising a DC input section to which power is input from a power source, a DC/AC circuit that supplies the DC power input to the DC input section as AC power to the power supply coil section, and a DC/AC control section that controls the DC/AC circuit based on a signal received from the power supply control section.
ここでは、例えば、コンセント等の外部電源から電力が入力されるDC入力部と、DC電力をAC電力へ変換するDC/AC回路と、給電制御部から受信した信号に基づいて給電コイル部へ供給されるAC電力を制御するDC/AC制御部とをさらに備える。
これにより、DC/AC制御部によって、DC/AC回路から給電コイル部へ供給されるAC電力(出力)の大きさを適切に制御することができる。
Here, for example, the device further includes a DC input unit to which power is input from an external power source such as an outlet, a DC/AC circuit that converts DC power into AC power, and a DC/AC control unit that controls the AC power supplied to the power supply coil unit based on a signal received from the power supply control unit.
This allows the DC/AC control unit to appropriately control the magnitude of the AC power (output) supplied from the DC/AC circuit to the power feeding coil unit.
第6の発明に係る非接触給電装置は、第1から第5の発明のいずれか1つに係る非接触給電装置であって、給電制御部は、PWM(Pulse-Width-Modulation)のDuty制御によって、出力値の補正を行う。 The non-contact power supply device according to the sixth invention is a non-contact power supply device according to any one of the first to fifth inventions, in which the power supply control unit corrects the output value by duty control of PWM (Pulse-Width-Modulation).
ここでは、給電コイルへ供給される電力(出力)の補正を、PWMのDuty制御によって行う。
これにより、パルス幅を変調することにより、給電コイルへ給電される出力を容易に調整することができる。
Here, the power (output) supplied to the power supply coil is corrected by PWM duty control.
This makes it possible to easily adjust the output of power supplied to the power supply coil by modulating the pulse width.
第7の発明に係る非接触給電装置は、第1から第6の発明のいずれか1つに係る非接触給電装置であって、給電制御部は、起動されると、受電装置からの通信を受信するまで、受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行う。 The contactless power supply device according to the seventh invention is a contactless power supply device according to any one of the first to sixth inventions, in which the power supply control unit, when activated, supplies power at a second output that is lower than the first output when supplying power to the power receiving device until communication is received from the power receiving device.
ここでは、非接触給電装置が起動された後、受電装置との通信を受信するまでの間、受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行う。
すなわち、給電制御部は、非接触給電装置に対して受電装置が給電可能な位置に配置されるまでは、非接触給電装置から低出力給電を行う。
Here, after the contactless power supply device is activated, until communication with the power receiving device is received, power is supplied at a second output lower than the first output when power is supplied to the power receiving device.
That is, the power supply control unit supplies low-output power from the contactless power supply device until the power receiving device is placed in a position where power can be supplied to the contactless power supply device.
これにより、非接触給電装置からの給電可能な位置に配置された受電装置は、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほとんどゼロである場合や、非接触充電装置に対して受電装置の配置が適していない場合等でも、低出力給電によって、データを非接触給電装置の第1通信部へデータを送信することができる。 As a result, a power receiving device placed in a position where it can receive power from a contactless power supply device can transmit data to the first communication unit of the contactless power supply device through low-power supply even when, for example, the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero or the placement of the power receiving device is not suitable for the contactless charging device.
第8の発明に係る非接触給電装置は、第7の発明に係る非接触給電装置であって、給電制御部は、第2出力での給電時に受電装置から受信したデータに基づいて、受電装置が給電対象として認証されているか否かの認証処理を行う。 The non-contact power supply device according to the eighth invention is the non-contact power supply device according to the seventh invention, in which the power supply control unit performs authentication processing to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on data received from the power receiving device when power is supplied at the second output.
ここでは、低出力給電を受けた受電装置から受信したデータに含まれる各種情報(例えば、受電装置のID等)に基づいて、給電対象の受電装置であることを認証する認証処理を行う。
これにより、給電対象である受電装置であることを認証した後、適切な受電装置に対して安定的な給電を行うことができる。
Here, an authentication process is performed to authenticate that the power receiving device is a power receiving device to be supplied with power, based on various information (e.g., the ID of the power receiving device) included in the data received from the power receiving device that received low-output power supply.
As a result, after authenticating that the power receiving device is a power receiving device to be supplied with power, stable power supply can be performed to an appropriate power receiving device.
第9の発明に係る非接触給電装置は、第8の発明に係る非接触給電装置であって、給電制御部は、認証処理において、受電装置が給電対象と認証されなかった場合には、第2出力を大きくする補正処理を実施し、再度、受電装置から受信したデータに基づいて、受電装置が給電対象として認証されているか否かの認証処理を行う。 The non-contact power supply device according to the ninth invention is the non-contact power supply device according to the eighth invention, and the power supply control unit performs a correction process to increase the second output if the power receiving device is not authenticated as a power supply target in the authentication process, and performs authentication again to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on the data received from the power receiving device.
ここでは、低出力給電によって受電装置から受信したデータを用いた認証によって非認証と判定された場合でも、通信環境の悪化等の理由によって認証されなかった場合を想定し、第2出力を大きくするように補正処理を実施して、再度、受電装置から受信したデータを用いて再認証の処理を行う。 Here, even if authentication using data received from the power receiving device due to low-output power supply results in a non-authenticated result, a correction process is performed to increase the second output in anticipation of cases where authentication is not successful due to reasons such as a deterioration in the communication environment, and re-authentication is performed again using the data received from the power receiving device.
これにより、低出力給電によって受電装置から受信したデータを用いた認証によって非認証と判定された場合でも、通信環境の悪化等の理由によって認証されなかった受電装置を再認証することで、適切な受電装置に対して安定的な給電を行うことができる。 As a result, even if authentication using data received from a power receiving device due to low-output power supply determines that the device is not authenticated, stable power supply can be provided to an appropriate power receiving device by re-authenticating the power receiving device that was not authenticated due to reasons such as a deterioration in the communication environment.
第10の発明に係る非接触給電システムは、第1から第9の発明のいずれか1つに係る非接触給電装置と、非接触給電装置と通信を行うとともに非接触給電装置から給電される受電装置と、を備えている。 The non-contact power supply system according to the tenth invention includes a non-contact power supply device according to any one of the first to ninth inventions, and a power receiving device that communicates with the non-contact power supply device and receives power from the non-contact power supply device.
ここでは、上述した非接触給電装置と、非接触給電装置と通信して給電される受電装置とを含む非接触給電システムを構成する。
これにより、非接触給電装置と受電装置との間の通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することが可能な非接触給電システムを得ることができる。
Here, a contactless power supply system is configured that includes the above-mentioned contactless power supply device and a power receiving device that communicates with the contactless power supply device and receives power.
This makes it possible to obtain a contactless power supply system that can stabilize the communication state between the contactless power supply device and the power receiving device and supply power in a stable state.
第11の発明に係る非接触給電システムは、第10の発明に係る非接触給電システムであって、受電装置は、給電コイル部から給電される受電コイル部と、受電コイル部に給電された電力を蓄えるバッテリと、第1通信部と通信を行う第2通信部と、受電コイル部からバッテリへの出力を制御する受電制御部と、を備えている。 The non-contact power supply system according to the eleventh invention is the non-contact power supply system according to the tenth invention, in which the power receiving device includes a power receiving coil section that receives power from a power supply coil section, a battery that stores the power supplied to the power receiving coil section, a second communication section that communicates with the first communication section, and a power receiving control section that controls the output from the power receiving coil section to the battery.
ここでは、受電装置側に、受電コイル部と、受電コイル部に給電された電力を蓄えるバッテリと、非接触給電装置側と通信を行う第2通信部と、受電コイル部からバッテリへの出力を制御する受電制御部とを設けている。
これにより、非接触給電装置側の第1通信部と第2通信部とが通信しながら、給電コイル部から受電コイル部に対して給電された電力をバッテリに蓄えることができる。
Here, the power receiving device side is provided with a receiving coil unit, a battery that stores the power supplied to the receiving coil unit, a second communication unit that communicates with the non-contact power supply device side, and a power receiving control unit that controls the output from the receiving coil unit to the battery.
This allows the power supplied from the power supply coil section to the power receiving coil section to be stored in the battery while the first communication section and the second communication section on the contactless power supply device side are communicating with each other.
第12の発明に係る非接触給電システムは、第11の発明に係る非接触給電システムであって、受電装置は、受電コイル部に給電された電力を検出する状態検出部を、さらに備えている。 The non-contact power supply system according to the twelfth invention is the non-contact power supply system according to the eleventh invention, in which the power receiving device further includes a state detection unit that detects the power supplied to the power receiving coil unit.
ここでは、受電装置において、状態検出部が、非接触給電装置側の給電コイル部から受電コイル部へ給電された電力が、受電装置側に必要な所定の電力に達しているか否かを検出する。 Here, in the power receiving device, the state detection unit detects whether the power supplied from the power supply coil unit on the non-contact power supply device side to the power receiving coil unit has reached a specified power required on the power receiving device side.
これにより、状態検出部における検出結果に応じて、例えば、受電コイル部へ給電された電力をバッテリへ蓄えるか否かを判定することができる。あるいは、例えば、第2通信部から非接触給電装置側の第1通信部へ、給電された電力が不足していることを通知することができる。 As a result, depending on the detection result in the state detection unit, it is possible to determine, for example, whether or not to store the power supplied to the power receiving coil unit in the battery. Or, for example, the second communication unit can notify the first communication unit on the contactless power supply device side that the supplied power is insufficient.
第13の発明に係る非接触給電システムは、第12の発明に係る非接触給電システムであって、受電制御部は、状態検出部において検出された電力量に基づいて、受電コイル部からバッテリへの出力を制御するとともに、第2通信部へ通知する。 The non-contact power supply system according to the thirteenth invention is the non-contact power supply system according to the twelfth invention, in which the power receiving control unit controls the output from the power receiving coil unit to the battery based on the amount of power detected by the state detection unit, and notifies the second communication unit.
ここでは、状態検出部における検出結果を用いて、受電制御部が、受電コイル部からバッテリへの出力を行うか否かを制御するとともに、第2通信部へ検出結果を通知する。
より具体的には、状態検出部において検出された電力量が、受電装置に必要な電力量に満たない場合には、受電コイル部からバッテリへの出力を行わないように制御されるとともに、第2通信部に対してその検出結果を通知する。
Here, the power receiving control section uses the detection result from the state detection section to control whether or not to output from the power receiving coil section to the battery, and notifies the second communication section of the detection result.
More specifically, if the amount of power detected by the status detection unit is less than the amount of power required by the power receiving device, the receiving coil unit is controlled so as not to output power to the battery, and the detection result is notified to the second communication unit.
これにより、状態検出部における検出結果を踏まえて、バッテリへ電力が蓄えられるか否かを決定することができるとともに、第2通信部を介して非接触給電装置側へ給電量が不足している旨を伝えることができる。 This allows the system to determine whether or not power can be stored in the battery based on the detection results from the state detection unit, and to communicate to the non-contact power supply device via the second communication unit that there is a shortage of power supply.
第14の発明に係る非接触給電方法は、非接触給電装置と受電装置との間で通信を行い、非接触充電装置から受電装置へ給電する非接触給電方法であって、通信ステップと、比較ステップと、出力補正ステップとを備えている。通信ステップは、受電装置の第2通信部から非接触給電装置の第1通信部へデータを送信する。比較ステップは、第1通信部において第2通信部から送信されたデータの受信が開始されると、データに含まれる電波強度の大きさと所定の閾値とを比較する。出力補正ステップは、データに含まれる電波強度の大きさと所定の閾値とを比較した結果、データに含まれる電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合に、非接触給電装置の給電コイル部から受電装置の受電コイル部へ給電される出力値を大きくする補正を行う。 The non-contact power supply method according to the fourteenth invention is a non-contact power supply method in which communication is performed between a non-contact power supply device and a power receiving device, and power is supplied from the non-contact charging device to the power receiving device, and includes a communication step, a comparison step, and an output correction step. The communication step transmits data from a second communication unit of the power receiving device to a first communication unit of the non-contact power supply device. The comparison step compares the magnitude of the radio wave intensity included in the data with a predetermined threshold when the first communication unit starts receiving the data transmitted from the second communication unit. The output correction step performs a correction to increase the output value supplied from the power supply coil unit of the non-contact power supply device to the power receiving coil unit of the power receiving device when the magnitude of the radio wave intensity included in the data is smaller than the predetermined threshold as a result of comparing the magnitude of the radio wave intensity included in the data with the predetermined threshold.
ここでは、受電装置との間で通信を行いながら受電装置へ給電する非接触給電装置による非接触給電方法において、通信開始時に、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさに基づいて、給電コイル部から受電装置へ給電される出力を調整する。 Here, in a non-contact power supply method using a non-contact power supply device that supplies power to a power receiving device while communicating with the power receiving device, the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device is adjusted at the start of communication based on the magnitude of the radio wave intensity of data received from the power receiving device by the first communication unit.
より具体的には、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部から受電装置へ給電される出力が大きくなるように調整される。 More specifically, when the radio wave intensity of the data received from the power receiving device by the first communication unit is smaller than a predetermined threshold, the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device is adjusted to be larger.
なお、非接触給電とは、非接触給電装置側の給電コイル部と、受電装置側(受電コイル部)とが直接的に接触しない状態であって、コードや金属設定等を介さずにワイヤレスで受電装置側への給電が行われることを意味している。 Note that non-contact power supply means that there is no direct contact between the power supply coil section of the non-contact power supply device and the power receiving device (power receiving coil section), and power is supplied to the power receiving device wirelessly without using a cord or metal setting, etc.
また、非接触給電の方式としては、電磁誘導式が採用されていてもよいし、磁界共鳴式が採用されていてもよい。
ここで、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほぼゼロである場合や、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である場合、ノイズ等の外乱の影響を受けている場合等には、通信環境の悪化のため、受電装置から受信したデータに含まれる電波強度が小さくなることがある。この場合には、受電装置から送信されるデータを安定した状態で受信することができないため、安定的に受電装置に対する給電を行うことができないおそれがある。
As the contactless power supply system, an electromagnetic induction system or a magnetic resonance system may be adopted.
Here, for example, when the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero, when the positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device is inappropriate, when there is an influence of disturbance such as noise, etc., the radio wave intensity included in the data received from the power receiving device may become weak due to a deteriorated communication environment. In this case, the data transmitted from the power receiving device cannot be received in a stable state, and therefore, there is a risk that power cannot be stably supplied to the power receiving device.
本非接触給電方法では、通信開始時に通信環境が悪い場合において、受信したデータの電波強度が所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部から受電装置へ給電される出力値が大きくなるように補正される。 In this non-contact power supply method, if the communication environment is poor when communication starts and the radio wave strength of the received data is smaller than a predetermined threshold, the output value of the power supplied from the power supply coil to the power receiving device is corrected to be larger.
これにより、例えば、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である等の理由により通信環境が悪い場合でも、受電装置に対する出力が大きくなるように補正されることで、受電装置との間の通信環境を改善し、安定的に給電を行うことができる。
この結果、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができる。
As a result, even if the communication environment is poor due to, for example, an inappropriate positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device, the output to the power receiving device can be corrected to be larger, thereby improving the communication environment with the power receiving device and enabling stable power supply.
As a result, the state of communication with the power receiving device can be stabilized, and power can be fed in a stable state.
第15の発明に係る非接触給電方法は、第14の発明に係る非接触給電方法であって、出力補正ステップでは、第1通信部において受信された複数のデータに含まれる複数の電波強度の平均値と閾値とを比較して、出力値の補正を行う。 The non-contact power supply method according to the fifteenth invention is the non-contact power supply method according to the fourteenth invention, in which in the output correction step, the average value of the multiple radio wave intensities contained in the multiple data received by the first communication unit is compared with a threshold value to correct the output value.
ここでは、出力補正ステップにおいて、通信環境の悪化に伴って低下した電波強度と所定の閾値とを比較する際に、例えば、10回連続して受信された複数のデータに含まれる複数の電波強度の平均値を算出して、所定の閾値とを比較する。 Here, in the output correction step, when comparing the radio wave strength that has decreased due to a deterioration in the communication environment with a predetermined threshold, the average value of multiple radio wave strengths contained in multiple data received 10 times in succession is calculated and compared with the predetermined threshold.
これにより、受信した複数のデータの電波強度の平均値を算出して所定の閾値と比較することで、例えば、一時的に電波強度が低下した場合に出力値が補正されることを回避して、より安定的に受電装置への給電を行うことができる。 This allows the average value of the radio wave strength of multiple received data to be calculated and compared with a predetermined threshold value, thereby avoiding correction of the output value when, for example, the radio wave strength temporarily drops, and enabling more stable power supply to the power receiving device.
第16の発明に係る非接触給電方法は、第14または第15の発明に係る非接触給電方法であって、出力補正ステップでは、非接触給電装置の記憶部に保存された補正テーブルを参照して、出力値の補正に用いられる補正率を算出する。 The non-contact power supply method according to the sixteenth aspect of the present invention is the non-contact power supply method according to the fourteenth or fifteenth aspect of the present invention, and in the output correction step, a correction table stored in a memory unit of the non-contact power supply device is referenced to calculate a correction factor used to correct the output value.
ここでは、所定の閾値よりも小さいと判定された電波強度の値と、出力値の補正を行う際に用いられる補正率との関係を示す補正テーブルを非接触給電装置の記憶部に保存しておく。 Here, a correction table showing the relationship between the value of the radio field intensity determined to be smaller than a predetermined threshold value and the correction factor used to correct the output value is stored in the memory unit of the contactless power supply device.
これにより、出力補正ステップでは、受電装置から受信したデータに含まれる電波強度が所定の閾値よりも小さい場合には、記憶部に保存された補正テーブルを参照することで、容易に出力値を補正するための補正率を得ることができる。 As a result, in the output correction step, if the radio wave intensity contained in the data received from the power receiving device is smaller than a predetermined threshold, the correction table stored in the memory unit can be referenced to easily obtain a correction rate for correcting the output value.
第17の発明に係る非接触給電方法は、第14から第16の発明のいずれか1つに係る非接触給電方法であって、出力補正ステップでは、PWM(Pulse-Width-Modulation)のDuty制御によって、出力値の補正を行う。 The non-contact power supply method according to the seventeenth aspect of the present invention is a non-contact power supply method according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects of the present invention, in which in the output correction step, the output value is corrected by duty control of PWM (Pulse-Width-Modulation).
ここでは、給電コイルへ供給される電力(出力)の補正を、PWMのDuty制御によって行う。
これにより、パルス幅を変調することにより、給電コイルへ給電される出力を容易に調整することができる。
Here, the power (output) supplied to the power supply coil is corrected by PWM duty control.
This makes it possible to easily adjust the output of power supplied to the power supply coil by modulating the pulse width.
第18の発明に係る非接触給電方法は、第14から第17の発明のいずれか1つに係る非接触給電方法であって、起動された後、受電装置からの通信を受信するまで、受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行う低出力給電ステップを、さらに備えている。 The contactless power supply method according to the eighteenth invention is a contactless power supply method according to any one of the fourteenth to seventeenth inventions, and further includes a low-output power supply step of supplying power at a second output lower than the first output when supplying power to the power receiving device after activation, until communication is received from the power receiving device.
ここでは、非接触給電装置が起動された後、受電装置との通信を受信するまでの間、受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行う。
すなわち、給電制御部は、非接触給電装置に対して受電装置が給電可能な位置に配置されるまでは、非接触給電装置から低出力給電を行う。
Here, after the contactless power supply device is activated, power is supplied at a second output lower than the first output when supplying power to the power receiving device until communication with the power receiving device is received.
That is, the power supply control unit supplies low-output power from the contactless power supply device until the power receiving device is placed in a position where power can be supplied to the contactless power supply device.
これにより、非接触給電装置からの給電可能な位置に配置された受電装置は、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほとんどゼロである場合や、非接触充電装置に対して受電装置の配置が適していない場合等でも、低出力給電によって、データを非接触給電装置の第1通信部へデータを送信することができる。 As a result, a power receiving device placed in a position where it can receive power from a contactless power supply device can transmit data to the first communication unit of the contactless power supply device through low-power supply even when, for example, the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero or the placement of the power receiving device is not suitable for the contactless charging device.
第19の発明に係る非接触給電方法は、第14から第18の発明のいずれか1つに係る非接触給電方法であって、第2出力での給電時に受電装置から受信したデータに基づいて、受電装置が給電対象として認証されているか否かの認証処理を行う認証ステップを、さらに備えている。 The non-contact power supply method according to the 19th invention is a non-contact power supply method according to any one of the 14th to 18th inventions, and further includes an authentication step for performing an authentication process to determine whether or not the power receiving device is authenticated as a power supply target based on data received from the power receiving device during power supply at the second output.
ここでは、低出力給電を受けた受電装置から受信したデータに含まれる各種情報(例えば、受電装置のID等)に基づいて、給電対象の受電装置であることを認証する認証処理を行う。
これにより、給電対象である受電装置であることを認証した後、適切な受電装置に対して安定的な給電を行うことができる。
Here, an authentication process is performed to authenticate that the power receiving device is a power receiving device to be supplied with power, based on various information (e.g., the ID of the power receiving device) included in the data received from the power receiving device that received low-output power supply.
As a result, after authenticating that the power receiving device is a power receiving device to be supplied with power, stable power supply can be performed to an appropriate power receiving device.
第20の発明に係る非接触給電方法は、第19の発明に係る非接触給電方法であって、認証ステップにおいて、受電装置が給電対象と認証されなかった場合には、第2出力を大きくする補正処理を実施し、再度、受電装置から受信したデータに基づいて、受電装置が給電対象として認証されているか否かの認証処理を行う。 The non-contact power supply method according to the 20th invention is the non-contact power supply method according to the 19th invention, and if the power receiving device is not authenticated as a power supply target in the authentication step, a correction process is performed to increase the second output, and authentication process is performed again based on data received from the power receiving device to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target.
ここでは、低出力給電によって受電装置から受信したデータを用いた認証によって非認証と判定された場合でも、通信環境の悪化等の理由によって認証されなかった場合を想定し、第2出力を大きくするように補正処理を実施して、再度、受電装置から受信したデータを用いて再認証の処理を行う。 Here, even if authentication using data received from the power receiving device due to low-output power supply results in a non-authenticated result, a correction process is performed to increase the second output in anticipation of cases where authentication is not successful due to reasons such as a deterioration in the communication environment, and re-authentication is performed again using the data received from the power receiving device.
これにより、低出力給電によって受電装置から受信したデータを用いた認証によって非認証と判定された場合でも、通信環境の悪化等の理由によって認証されなかった受電装置を再認証することで、適切な受電装置に対して安定的な給電を行うことができる。 As a result, even if authentication using data received from a power receiving device due to low-output power supply determines that the device is not authenticated, stable power supply can be provided to an appropriate power receiving device by re-authenticating the power receiving device that was not authenticated due to reasons such as a deterioration in the communication environment.
第21の発明に係る非接触給電プログラムは、非接触給電装置と受電装置との間で通信を行い非接触充電装置から受電装置へ給電する非接触給電プログラムであって、通信ステップと、比較ステップと、出力補正ステップとを備えた非接触給電方法をコンピュータに実行させる。通信ステップは、受電装置の第2通信部から非接触給電装置の第1通信部へデータを送信する。比較ステップは、第1通信部において第2通信部から送信されたデータの受信が開始されると、データに含まれる電波強度の大きさと所定の閾値とを比較する。出力補正ステップは、データに含まれる電波強度の大きさと所定の閾値とを比較した結果、データに含まれる電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合に、非接触給電装置の給電コイル部から受電装置の受電コイル部へ給電される出力値を大きくする補正を行う。 The non-contact power supply program according to the twenty-first invention is a non-contact power supply program for communicating between a non-contact power supply device and a power receiving device to supply power from a non-contact charging device to the power receiving device, and causes a computer to execute a non-contact power supply method including a communication step, a comparison step, and an output correction step. The communication step transmits data from a second communication unit of the power receiving device to a first communication unit of the non-contact power supply device. The comparison step compares the magnitude of the radio wave intensity included in the data with a predetermined threshold when the first communication unit starts receiving data transmitted from the second communication unit. The output correction step performs a correction to increase the output value supplied from the power supply coil unit of the non-contact power supply device to the power receiving coil unit of the power receiving device when the magnitude of the radio wave intensity included in the data is smaller than the predetermined threshold as a result of comparing the magnitude of the radio wave intensity included in the data with the predetermined threshold.
ここでは、受電装置との間で通信を行いながら受電装置へ給電する非接触給電装置による非接触給電方法において、通信開始時に、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさに基づいて、給電コイル部から受電装置へ給電される出力を調整する。 Here, in a non-contact power supply method using a non-contact power supply device that supplies power to a power receiving device while communicating with the power receiving device, the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device is adjusted at the start of communication based on the magnitude of the radio wave intensity of data received from the power receiving device by the first communication unit.
より具体的には、第1通信部において受電装置から受信したデータの電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部から受電装置へ給電される出力が大きくなるように調整される。 More specifically, when the radio wave intensity of the data received from the power receiving device by the first communication unit is smaller than a predetermined threshold, the output of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device is adjusted to be larger.
なお、非接触給電とは、非接触給電装置側の給電コイル部と、受電装置側(受電コイル部)とが直接的に接触しない状態であって、コードや金属設定等を介さずにワイヤレスで受電装置側への給電が行われることを意味している。 Note that non-contact power supply means that there is no direct contact between the power supply coil section of the non-contact power supply device and the power receiving device (power receiving coil section), and power is supplied to the power receiving device wirelessly without using a cord or metal setting, etc.
また、非接触給電の方式としては、電磁誘導式が採用されていてもよいし、磁界共鳴式が採用されていてもよい。
ここで、例えば、受電装置側のバッテリ残量がほぼゼロである場合や、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である場合、ノイズ等の外乱の影響を受けている場合等には、通信環境の悪化のため、受電装置から受信したデータに含まれる電波強度が小さくなることがある。この場合には、受電装置から送信されるデータを安定した状態で受信することができないため、安定的に受電装置に対する給電を行うことができないおそれがある。
As the contactless power supply system, an electromagnetic induction system or a magnetic resonance system may be adopted.
Here, for example, when the remaining battery charge on the power receiving device side is almost zero, when the positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device is inappropriate, when there is an influence of disturbance such as noise, etc., the radio wave intensity included in the data received from the power receiving device may become weak due to a deteriorated communication environment. In this case, the data transmitted from the power receiving device cannot be received in a stable state, and therefore, there is a risk that power cannot be stably supplied to the power receiving device.
本非接触給電方法では、通信開始時に通信環境が悪い場合において、受信したデータの電波強度が所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部から受電装置へ給電される出力値が大きくなるように補正される。 In this non-contact power supply method, if the communication environment is poor when communication starts and the radio wave strength of the received data is smaller than a predetermined threshold, the output value of the power supplied from the power supply coil to the power receiving device is corrected to be larger.
これにより、例えば、非接触給電装置と受電装置との位置関係が不適切である等の理由により通信環境が悪い場合でも、受電装置に対する出力が大きくなるように補正されることで、受電装置との間の通信環境を改善し、安定的に給電を行うことができる。 As a result, even if the communication environment is poor due to, for example, an inappropriate positional relationship between the non-contact power supply device and the power receiving device, the output to the power receiving device is corrected to be larger, improving the communication environment with the power receiving device and enabling stable power supply.
この結果、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができる。 As a result, the communication state with the power receiving device can be stabilized, and power can be supplied in a stable state.
本発明に係る非接触給電装置によれば、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができる。 The non-contact power supply device according to the present invention can stabilize the communication state with the power receiving device and supply power in a stable state.
本発明の一実施形態に係る非接触給電装置10を備えた非接触給電システム30、および非接触給電方法について、図1~図6を用いて説明すれば以下の通りである。
The following describes a non-contact
(非接触給電システム30の構成)
本実施形態に係る非接触給電システム30は、非接触給電装置10と受電装置20との間において通信を行いながら、非接触給電装置10から受電装置20へ給電するシステムであって、図1に示すように、非接触給電装置10側の無線通信部16と受電装置20側の無線通信部28とが通信を行うとともに、互いに近接配置された給電コイル部13から受電コイル部21へ給電が行われる。
(Configuration of the non-contact power supply system 30)
The non-contact
なお、本実施形態において、非接触給電とは、非接触給電装置10側の給電コイル部13と、受電装置20側の受電コイル部21とが直接的に接触しない状態であって、コードや金属設定等を介さずにワイヤレスで、非接触給電装置10から受電装置20への給電が行われることを意味している。
In this embodiment, non-contact power supply means that the power
非接触給電装置10および受電装置20の構成については、後段にて詳述する。
本実施形態において、非接触給電装置10によって給電される受電装置20には、例えば、内部に充放電可能なバッテリを搭載したドローン等の飛行装置、電動バイク等の電動移動体、芝刈り機や作業用工具等の電動工具、掃除機、ロボット等の各種装置が含まれるが、受電装置20は、ここで挙げた装置に限定されるものではない。
The configurations of the contactless
In this embodiment, the
(非接触給電装置10の構成)
非接触給電装置10は、図1に示すように、DC入力部11と、DC/AC回路12と、給電コイル部13と、DC/AC制御部14と、給電制御部15と、無線通信部16と、記憶部17とを備えている。
(Configuration of the non-contact power supply device 10)
As shown in FIG. 1 , the contactless
DC入力部11は、外部コンセント11a(図1参照)を介してDC(直流)電力が入力される。
DC/AC回路12は、図1に示すように、DC入力部11とDC/AC制御部14と給電コイル部13とに接続されている。そして、DC/AC回路12は、DC入力部11に入力されたDC電力をAC(交流)電力に変換し、DC/AC制御部14からの指示入力に基づいて、給電コイル部13への出力(給電量)を調整するように制御される。
The
1 , the DC/
給電コイル部13は、図1に示すように、DC/AC回路12と接続されており、DC/AC回路12から出力されたAC電流によって磁束を発生させて、近接配置された受電装置20側の受電コイル部21に対して給電を行う。
As shown in FIG. 1, the power
なお、非接触給電装置10から受電装置20に対する給電方式としては、電磁誘導方式に限らず、共鳴方式等の他の方式が採用されてもよい。
DC/AC制御部14は、図1に示すように、DC/AC回路12と給電制御部15とに接続されており、給電制御部15からの指示入力に基づいて、DC/AC回路12を制御する。
The method of power supply from the non-contact
As shown in FIG. 1 , the DC/
給電制御部15は、図1に示すように、DC/AC制御部14、無線通信部16および記憶部17と接続されており、CPUおよびその他の回路から構成されている。そして、給電制御部15は、無線通信部16を介して受信したデータに含まれる電波強度に基づいて、受電装置20に対する出力(給電量)の補正を行う。
As shown in FIG. 1, the power
より具体的には、給電制御部15は、受電装置20から受信したデータに含まれる電波強度の平均値が所定の閾値よりも小さい場合には、DC/AC制御部14に対して、出力される給電量を補正するように指示を行う。
More specifically, if the average value of the radio wave intensity included in the data received from the
なお、給電量の補正は、PWM(Pulse-Width-Modulation)のDuty制御によって実施される。
無線通信部16は、図1に示すように、給電制御部15と接続されており、受電装置20側の無線通信部28との間において通信を行うとともに、受電装置20側から受信したデータを給電制御部15へ送信する。そして、無線通信部16は、受電装置20側から受信したデータの電波強度を検出する。
The correction of the power supply amount is performed by duty control of PWM (Pulse-Width-Modulation).
1, the
なお、非接触給電装置10側の無線通信部16と、受電装置20側の無線通信部28との間の通信は、例えば、2.4GHz帯(2402~2480MHz)を利用して行われればよい。
Note that communication between the
記憶部17は、図1に示すように、給電制御部15に接続されており、後述する給電電力値の補正に用いられる補正率を取得するための補正テーブル(図6参照)を保存している。
なお、無線通信部16において受信したデータの電波強度に基づいて、非接触給電装置10から受電装置20に対する給電を行う処理については、後段にて詳述する。
As shown in FIG. 1, the
The process of feeding power from the non-contact
(受電装置20の構成)
受電装置20は、図1に示すように、受電コイル部21と、整流回路22と、DC/DC回路23と、DC/DC制御部24と、バッテリ(負荷)25と、状態検出部26と、受電制御部27と、無線通信部28とを備えている。
(Configuration of power receiving device 20)
As shown in FIG. 1, the
受電コイル部21は、図1に示すように、整流回路22に接続されており、近接配置された非接触給電装置10側の給電コイル部13において発生した磁束によって誘導起電力が発生する。そして、受電コイル部21は、非接触給電装置10から受電した電力を、整流回路22へ送る。
As shown in FIG. 1, the power receiving
整流回路22は、図1に示すように、受電コイル部21、DC/DC回路23および状態検出部26と接続されており、受電コイル部21から受け取ったAC電力をDC電力に整流する。
As shown in FIG. 1, the
DC/DC回路23は、図1に示すように、整流回路22、DC/DC制御部24およびバッテリ25と接続されており、DC/DC制御部24からの指示入力に基づいてスイッチングを行い、バッテリ25への出力を制御する。
As shown in FIG. 1, the DC/
DC/DC制御部24は、図1に示すように、DC/DC回路23と受電制御部27とに接続されており、受電制御部27からの指示入力に基づいて、DC/DC回路23のスイッチング動作を制御する。
As shown in FIG. 1, the DC/
バッテリ25は、充放電可能な二次電池であって、図1に示すように、DC/DC回路23に接続されており、DC/DC回路23から出力されたDC電力を蓄える。
状態検出部26は、図1に示すように、整流回路22と受電制御部27とに接続されており、整流回路22およびDC/DC回路23間の電圧値および電流値を検出して、受電制御部27へ通知する。
The
As shown in FIG. 1 , the
受電制御部27は、図1に示すように、DC/DC制御部24、状態検出部26および無線通信部28と接続されている。そして、受電制御部27は、状態検出部26において検出された電圧値および電流値と、予め設定された基準電圧値および基準電流値とを比較して、基準電圧値および基準電流値よりも大きい場合には、受電電力量に問題なしと判断し、DC/DC制御部24へDC/DC回路23からバッテリ25へ出力するように通知する。また、受電制御部27は、状態検出部26において検出された電圧値および電流値を、無線通信部28へ送信する。
As shown in FIG. 1, the power
無線通信部28は、CPUを含む回路によって構成されており、図1に示すように、受電制御部27に接続されている。そして、無線通信部28は、受電制御部27から受信したデータ(受電電力の電圧値および電流値等)を含む電文を、非接触給電装置10側の無線通信部16に対して送信する。
The
<非接触給電装置10における起動時の処理>
本実施形態の非接触給電装置10において行われる起動の処理(低出力給電)について、図2に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
<Start-up process of the non-contact
The startup process (low-output power supply) performed in the contactless
すなわち、本実施形態の非接触給電装置10では、給電対象となる受電装置20に対して給電を行う前段階の処理として、通常の給電よりも低い電力を出力しながら、受電装置20が通信可能な位置に配置されるまで待機する。
In other words, in the non-contact
具体的には、図2に示すように、非接触給電装置10の電源が投入されると、ステップS11では、受電装置20が通信可能な範囲に配置されているか否かに関わらず、通常時に受電装置20に対して給電される電力よりも低い電力での給電(低出力給電)が行われる。
Specifically, as shown in FIG. 2, when the power supply of the non-contact
ここでは、給電制御部15が、DC/AC回路12からの出力が低出力になるように、DC/AC制御部14へ指示する。これにより、給電コイル部13からは、通常の給電時よりも低い電力が出力される。
Here, the power
なお、この低出力給電は、非接触給電装置10の起動後、例えば、通信可能な範囲内に配置された受電装置20から無線通信を受信するまで、あるいは、非接触給電装置10の電源がオフになるまで継続して行われる。
This low-power supply continues after the non-contact
次に、ステップS12では、無線通信部16が、低出力給電された受電装置20の無線通信部28から無線(データ)を受信するまで待機し、受電装置20の無線通信部28から無線(データ)を受信すると、ステップS13へ進む。
Next, in step S12, the
次に、ステップS13では、給電制御部15が、受電装置20から受信した情報に基づいて、給電対象となる受電装置20からの通信であるか否かを確認するために、認証の有無を確認する処理を行う。ここで、給電制御部15において、給電対象として認証された受電装置20であると判定されると、通常の電力での給電を行うために、図5に示す処理フローへ進む。一方、認証不可であった場合には、ステップS14へ進む。
Next, in step S13, the power
ここで、認証不可となる理由としては、給電対象ではない装置との通信である場合、低出力給電によって給電された電力が安定した通信を行うために十分でない場合等が考えられる。このため、ステップS14およびステップS15では、後者の理由によって認証不可となった受電装置20を救済するための処理を行う。
Here, possible reasons for failure to authenticate include communication with a device that is not the target of power supply, the power supplied by low-output power supply being insufficient for stable communication, etc. For this reason, in steps S14 and S15, processing is performed to rescue the
すなわち、ステップS14では、ステップS13において認証されなかった受電装置20に対する低出力給電の電力が最大出力になっているか否かを確認するために、給電制御部15が、補正率が上限に達しているか否かを判定する。
That is, in step S14, the power
ここで、補正率が上限に達していない場合には、低出力給電の出力を1段階上げて、再度、認証できないかリトライするために、ステップS15へ進む。
一方、補正率が上限に達している場合には、給電された電力が不足していることが原因で、十分な通信が行えなかったために認証されなかったとは考えにくいため、給電制御部15は、給電対象ではない装置との通信であると判断して、給電を行うことなく処理を終了する。
If the correction rate has not reached the upper limit, the output of the low-output power supply is increased by one step, and the process proceeds to step S15 to retry authentication again to see if it is possible.
On the other hand, if the correction rate has reached the upper limit, it is unlikely that authentication was not successful because insufficient power was supplied, preventing sufficient communication, and therefore the power
次に、ステップS15では、給電制御部15は、補正率を上げて、再度、低出力給電を実施し、ステップS12において無線を受信するまで待機する。
なお、ステップS12からステップS15までの処理は、受電装置20が認証されるまで、あるいは、低出力給電の補正率が上限に達するまで繰り返し実施される。
Next, in step S15, the power
The processes from step S12 to step S15 are repeatedly performed until the
<受電装置20における処理>
次に、上述した非接触給電装置10からの低出力給電を受けて通信を行い、非接触給電装置10によって認証された受電装置20側の処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
<Processing in
Next, the process on the
すなわち、図3に示すように、ステップS21では、認証済みの受電装置20の受電コイル部21において、非接触給電装置10側の給電コイル部13から出力された電力を受電する。
That is, as shown in FIG. 3, in step S21, the power receiving
次に、ステップS22では、整流回路22において、受電コイル部21が受電したAC電力をDC電力に整流してDC/DC回路23および状態検出部26へ出力する。
次に、ステップS23では、状態検出部26が、受電した電力の電圧値および電流値を検出する。
Next, in step S22, the
Next, in step S23, the
次に、ステップS24では、受電制御部27が、状態検出部26において検出された電圧値および電流値が、所定値以上であるか否かを判定する。
ここで、所定値以上である場合には、ステップS25へ進み、所定値未満である場合には、バッテリ25へ電力を充電することなく、受電した電力が不足していることを非接触給電装置10側へ通知するために、ステップS27へ進む。
Next, in step S24, the power
If the received power is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S25. If the received power is less than the predetermined value, the process proceeds to step S27 in order to notify the non-contact
次に、ステップS25では、受電制御部27が、ステップS24において、受電した電力が所定値以上であることを確認しているため、DC/DC制御部24が、DC/DC回路23においてDC/DC変換してバッテリ25へ出力するように制御する。
Next, in step S25, since the power
次に、ステップS26では、DC/DC回路23から出力された電力をバッテリ25に充電する。
次に、ステップS27では、受電制御部27が、状態検出部26において受電した電力から検出された電圧値および電流値等のデータを含む電文を作成する。
Next, in step S26, the power output from the DC/
Next, in step S27, the power
次に、ステップS28では、受電制御部27が、無線通信部28から非接触給電装置10側の無線通信部16に対して、受電制御部27が作成した受電電力(電圧値および電流値)等のデータを含む電文を送信するように、無線通信部28を制御する。そして、ステップS28の処理が完了すると、再び、ステップS21~S28の処理が繰り返し実施される。
Next, in step S28, the power
ここで、無線通信部28から非接触給電装置10側へ送信される電文に含まれる受電電力(電圧値および電流値)は、非接触給電装置10側において、給電した電力が受電装置20側において十分な電力であるか否かを検証するために使用される。よって、非接触給電装置10では、受電装置20側から受信した電力値(電圧値および電流値)が受電装置20側によって十分でない場合には、出力を上げて給電するように調整される。
Here, the received power (voltage value and current value) included in the message transmitted from the
<非接触給電装置10における電文の解析処理>
本実施形態の非接触給電装置10の無線通信部16において行われる受電装置20から受信した電文の解析処理について、図4に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
<Message Analysis Processing in Contactless
The analysis process of the message received from the
すなわち、図4に示すように、ステップS31では、無線通信部16が、受電装置20の無線通信部28から、受電装置20において作成された電文を受信する。
次に、ステップS32では、無線通信部16において、受信した電文の解析が行われる。より具体的には、無線通信部16では、電文解析によって、受電装置20において受電した電力(電圧値および電流値)を取得し、給電対象以外の装置との通信を遮断するように制御を行う。
That is, as shown in FIG. 4 , in step S<b>31 , the
Next, in step S32, the received message is analyzed in the
次に、ステップS33では、無線通信部16において、受信した電文に含まれる無線通信の電波強度の解析が行われる。
次に、ステップS34では、無線通信部16から給電制御部15に対して、受電された電圧値および電流値等のデータを含む電文の解析結果と、電波強度の解析結果とが通知される。
Next, in step S33, the
Next, in step S34, the
なお、電文に含まれる電波強度等の解析処理は、本実施形態のように、CPU等の回路を含む無線通信部16において実施されてもよいし、給電制御部15において実施されてもよい。
The analysis process of the radio wave intensity and the like contained in the message may be performed in the
ステップS35では、給電制御部15が、ステップS34において通知された電文の解析結果に基づいて、受電装置20に対して給電する電力が適正であるか否かを判断し、適正でない場合には、出力値を調整して給電される電力が適正化されるようにフィードバック制御を行う。
In step S35, the power
<非接触給電装置10における出力補正処理>
本実施形態の非接触給電装置10において、受電装置20との通信を開始した際に実施される受電装置20から受信したデータの電波強度に基づく給電の出力補正処理について、図5に示すフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。
<Output Correction Processing in the Contactless
In the non-contact
すなわち、図5に示すように、ステップS41では、無線通信部16において、受電装置20側から無線を受信するまで待機し、無線を受信すると、ステップS42へ進む。
次に、ステップS42では、無線通信部16において受信したデータの電波強度の値を判定する。より具体的には、無線通信部16において受信したデータの電波強度の値が-50dBm以上であるか否かを判定する。
That is, as shown in FIG. 5, in step S41, the
Next, in step S42, it is determined the value of the radio wave intensity of the data received by the
ここで、受信したデータの電波強度が-50dBm以上である場合には、補正が必要な範囲の電波強度を持つデータを受信していると判断し、ステップS43へ進む。一方、受信したデータの電波強度が-50dBm未満である場合には、補正が必要な電波強度よりもさらに低い電波強度であるため、補正不能と判断し、補正処理を行うことなく、ステップS41へ戻る。 If the radio wave strength of the received data is -50 dBm or more, it is determined that data with a radio wave strength in the range requiring correction has been received, and the process proceeds to step S43. On the other hand, if the radio wave strength of the received data is less than -50 dBm, it is determined that the radio wave strength is even lower than the radio wave strength requiring correction, and therefore correction is not possible, and the process returns to step S41 without performing correction processing.
なお、ステップS42における判定に用いられる閾値は、-50dBmに限定されるものではなく、-50dBmよりも大きい値に設定されていてもよいし、-50dBmよりも小さい値に設定されていてもよい。 Note that the threshold value used for the judgment in step S42 is not limited to -50 dBm, but may be set to a value greater than -50 dBm or less than -50 dBm.
次に、ステップS43では、非接触給電装置10の無線通信部16と受電装置20の無線通信部28との通信回数が所定のサンプリング回数になるまでデータを取得する。
本実施形態では、サンプリング回数が10回に設定されているため、受電装置20から10回分の通信のデータを受信するまでステップS43の処理を繰り返し行う。
Next, in step S43, data is acquired until the number of communications between the
In this embodiment, since the number of sampling times is set to 10, the process of step S43 is repeated until data for 10 communications is received from the
次に、ステップS44では、給電制御部15が、無線通信部16において受信された10回分のデータの電波強度の平均値を算出する。
次に、ステップS45では、給電制御部15が、ステップS44において算出された電波強度の平均値が所定の閾値(-40dBm)以上であるか否かを判定する。
Next, in step S44, the power
Next, in step S45, the power
ここで、電波強度の平均値が-40dBm以上である場合には、正常な通信が行われていると判断し、ステップS47へ進む。一方、電波強度の平均値が-40dBm未満である場合には、正常な通信が行われていないおそれがあると判断し、ステップS46へ進む。 If the average radio wave strength is -40 dBm or greater, it is determined that normal communication is occurring, and the process proceeds to step S47. On the other hand, if the average radio wave strength is less than -40 dBm, it is determined that normal communication may not be occurring, and the process proceeds to step S46.
本実施形態では、所定の閾値は、正常に通信が行われる値として、-40dBmに設定されている。
なお、ステップS45における判定に用いられる閾値は、-40dBmに限定されるものではなく、ステップS42において用いられる閾値よりも大きい値であれば、-40dBmよりも大きい値に設定されていてもよいし、-40dBmよりも小さい値に設定されていてもよい。
In this embodiment, the predetermined threshold is set to −40 dBm as a value at which normal communication can be performed.
It should be noted that the threshold value used for the judgment in step S45 is not limited to -40 dBm, and may be set to a value greater than -40 dBm, or may be set to a value less than -40 dBm, as long as the value is greater than the threshold value used in step S42.
次に、ステップS46では、ステップS45において、電波強度の平均値が-40dBm未満であると判定されているため、給電制御部15が、記憶部17に保存された補正テーブルを参照して、出力補正制御に用いられる補正率を取得する。
Next, in step S46, since it was determined in step S45 that the average value of the radio wave strength is less than -40 dBm, the power
ここで、記憶部17に保存される補正テーブルは、図6に示すように、10回分のデータの平均値として算出された-50~-40dBmの範囲の電波強度(dBm)と、出力補正制御に用いられる補正率(%)との関係を示す。
The correction table stored in the
図6に示す補正テーブルでは、例えば、電波強度の平均値が-40dBmであった場合には、正常で安定的な通信が行われていると想定されるため、補正率は100%に設定される。 In the correction table shown in Figure 6, for example, if the average radio wave strength is -40 dBm, it is assumed that normal and stable communication is taking place, so the correction rate is set to 100%.
また、電波強度の平均値が-45dBmであった場合には、やや不安定な通信が行われていると想定されるため、補正率は125%に設定されている。これにより、通信状態がやや不安定になっている場合には、受電装置20へ給電される出力が大きくなるような補正率が選択される。
In addition, if the average radio wave strength is -45 dBm, it is assumed that communication is somewhat unstable, so the correction rate is set to 125%. As a result, when the communication state is somewhat unstable, a correction rate is selected that increases the output power supplied to the
さらに、電波強度の平均値が-50dBmであった場合には、不安定な通信が行われていると想定されるため、補正率は150%に設定されている。これにより、通信状態が不安定になっている場合には、受電装置20へ給電される出力がさらに大きくなるような補正率が選択される。
Furthermore, if the average radio wave strength is -50 dBm, it is assumed that unstable communication is taking place, so the correction rate is set to 150%. As a result, if the communication state becomes unstable, a correction rate is selected that further increases the output power supplied to the
よって、給電制御部15は、記憶部17に保存された図6に示す補正テーブルを参照することで、平均値として算出された電波強度に対応する最適な補正率を容易に取得することができる。
The power
なお、電波強度の平均値が-40dBmよりも大きい場合には、-40dBm時と同様に、正常な通信が行われていると想定されるため、補正率は全て100%が選択される。
つまり、ステップS45において電波強度の平均値が-40dBm以上である場合には、全て補正率100%が選択され、実質的に、給電時の出力補正は行われない。
When the average value of the radio field strength is greater than -40 dBm, it is assumed that normal communication is taking place, just as when the strength is -40 dBm, and therefore all correction factors are set to 100%.
That is, if the average value of the radio field strength is -40 dBm or more in step S45, a correction rate of 100% is selected for all, and essentially no output correction is performed during power supply.
次に、ステップS47では、給電制御部15は、給電コイル部13から受電装置20側の受電コイル部21へ給電される出力を、補正テーブルを参照して取得された補正率を用いて補正する。
Next, in step S47, the power
具体的には、ステップS45において実施される出力補正処理では、給電出力電圧値(V)×補正率(%)という計算式によって、補正後の出力が算出される。
次に、ステップS48では、給電制御部15が、ステップS47において算出された補正後の出力で、給電コイル部13から受電装置20側の受電コイル部21に対して給電するように、DC/AC制御部14に指示を行う。
Specifically, in the output correction process carried out in step S45, the corrected output is calculated by the formula: power supply output voltage value (V) x correction rate (%).
Next, in step S48, the power
本実施形態では、以上のように、受電装置20と通信を行い受電装置20へ給電する非接触給電装置10において、給電コイル部13と、無線通信部16と、給電制御部15とを備えている。給電コイル部13は、受電装置20へ給電を行う。無線通信部16は、受電装置20側の無線通信部28と通信を行う。給電制御部15は、無線通信部16において受電装置20から送信されたデータの受信が開始された際に、データに含まれる電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合に、給電コイル部13から受電装置20へ給電される出力値を大きくする補正を行う。
As described above, in this embodiment, the non-contact
つまり、本実施形態の非接触給電装置10では、給電制御部15が、無線通信部16において受電装置20から受信したデータの電波強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部13から受電装置20へ給電される出力が大きくなるように調整する。
In other words, in the non-contact
ここで、例えば、受電装置20側のバッテリ残量がほぼゼロである場合や、非接触給電装置10と受電装置20との位置関係が不適切である場合、ノイズ等の外乱の影響を受けている場合等には、通信環境の悪化のため、受電装置20から受信したデータに含まれる電波強度が小さくなることがある。この場合には、受電装置20から送信されるデータを安定した状態で受信することができないため、安定的に受電装置20に対する給電を行うことができないおそれがある。
For example, if the remaining battery charge on the
本非接触給電装置10では、このような通信環境が悪化した場合において、受信したデータの電波強度が所定の閾値(-40dBm)よりも小さい場合には、給電制御部15が、給電コイル部13から受電装置20(受電コイル部21)へ給電される出力値が大きくなるように補正する。
In the present non-contact
これにより、例えば、非接触給電装置10と受電装置20との位置関係が不適切である等の理由により通信環境が悪化した場合でも、受電装置20に対する出力が大きくなるように補正されることで、受電装置20との間の通信環境を改善し、安定的に給電を行うことができる。
As a result, even if the communication environment deteriorates due to, for example, an inappropriate positional relationship between the non-contact
この結果、受電装置20側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
As a result, the communication state with the
[Other embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.
(A)
上記実施形態では、給電制御部15が、10回分の受信データの電波強度の平均値と、所定の閾値(-40dBm)とを比較して、所定の閾値よりも小さい場合には、給電コイル部13から給電される出力を上げるように出力補正制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(A)
In the above embodiment, an example has been described in which the power
例えば、出力補正制御を行う際に所定の閾値と比較される電波強度は、所定回数分の平均値でなくてもよく、受信したデータごとの電波強度であってもよい。
ただし、この場合には、一時的に外乱等によって通信環境が悪化した場合でも、給電される出力の補正が必要と判断して補正処理を実施してしまうことから、上述した複数回分の電波強度の平均値を用いて出力補正制御が実施されることがより好ましい。
For example, the radio wave intensity compared with a predetermined threshold value when performing output correction control does not have to be an average value for a predetermined number of times, and may be the radio wave intensity for each piece of received data.
However, in this case, even if the communication environment temporarily deteriorates due to external disturbances, etc., it will be determined that a correction of the power output is necessary and a correction process will be carried out, so it is more preferable to carry out output correction control using the average value of the radio wave strength measured multiple times as described above.
(B)
上記実施形態では、給電制御部15が、10回分の受信データの電波強度の平均値を算出して、出力補正制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(B)
In the above embodiment, an example has been described in which the power
例えば、所定の閾値と比較される平均値は、10回分の受信データの平均値に限定されるものではなく、9回以下、あるいは11回以上の受信データの電波強度の平均値であってもよい。 For example, the average value compared to the predetermined threshold is not limited to the average value of 10 received data items, but may be the average value of the radio wave strength of 9 or less received data items, or 11 or more received data items.
(C)
上記実施形態では、単一の非接触給電装置10から単一の受電装置20に対して給電を行う非接触給電システム30の構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、単一の非接触給電装置から複数の受電装置に対して、ほぼ同時に給電を行う非接触給電システムであってもよい。
(C)
In the above embodiment, the configuration of the contactless
For example, the present invention may be a contactless power supply system in which a single contactless power supply device supplies power to a plurality of power receiving devices almost simultaneously.
(D)
上記実施形態では、給電制御部15において、無線通信部16が受信したデータの電波強度と所定の閾値とを比較して、出力補正制御を実施するか否かの判定が行われる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、非接触給電装置10の無線通信部16において、所定の閾値を用いた出力補正制御の判定が行われてもよい。
(D)
In the above embodiment, an example has been described in which the power
For example, the
(E)
上記実施形態では、受電装置20側と通信を行う無線通信部16と、給電コイル部13からの給電を制御する給電制御部15とが別々に設けられた構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、受電装置20側と通信を行う通信機能と、給電コイル部13からの給電を制御する給電制御機能とを備えた1つのマイコンとして、本発明を実現してもよい。
(E)
In the above embodiment, a configuration has been described as an example in which the
For example, the present invention may be realized as a single microcomputer having a communication function for communicating with the
(F)
上記実施形態では、非接触給電装置10およびこれを備えた非接触給電システム30、非接触給電方法として、本発明を実現した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態において説明した非接触給電方法をコンピュータに実行させる制御プログラムとして、本発明を実現してもよい。
この制御プログラムは、図1に示す記憶部17に保存されていればよく、CPU等のハードウェアによって読み出されることで、上述した制御方法をコンピュータに実行させることができる。
(F)
In the above embodiment, the contactless
For example, the present invention may be realized as a control program that causes a computer to execute the contactless power supply method described in the above embodiment.
This control program may be stored in the
(G)
上記実施形態では、起動時に、非接触給電装置10から通常の給電時よりも低い出力での給電(低出力給電)を行い、低出力給電された受電装置20からの無線通信を受信するのを待つ例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、起動時から、通常とほぼ同じ出力での給電を行いながら、給電された受電装置20からの無線通信を受信するのを待つ構成であってもよい。
ただし、この場合には、受電装置20が周囲にない場合でも、常時、高出力の給電が行われてしまうため、非接触給電装置10側の消費電力等を考慮すれば、上記実施形態のように、起動時には、まず低出力給電が行われることが好ましい。
(G)
In the above embodiment, an example has been described in which, at the time of startup, the contactless
For example, the power supply may be performed at substantially the same output as normal from the time of startup, while waiting for wireless communication to be received from the
However, in this case, high-output power supply is always performed even when the
本発明の非接触給電装置は、受電装置側との通信状態を安定化させ、安定した状態で給電を実施することができるという効果を奏することから、非接触給電方式を採用した各種装置に対して広く適用可能である。 The non-contact power supply device of the present invention has the effect of stabilizing the communication state with the power receiving device and enabling power supply in a stable state, and is therefore widely applicable to various devices that employ a non-contact power supply method.
10 非接触給電装置
11 DC入力部
11a 外部コンセント
12 DC/AC回路
13 給電コイル部
14 DC/AC制御部
15 給電制御部
16 無線通信部(第1通信部)
17 記憶部
20 受電装置
21 受電コイル部
22 整流回路
23 DC/DC回路
24 DC/DC制御部
25 バッテリ(負荷)
26 状態検出部
27 受電制御部
28 無線通信部(第2通信部)
30 非接触給電システム
10 Non-contact
17
26
30. Non-contact power supply system
Claims (19)
前記受電装置へ給電を行う給電コイル部と、
前記受電装置と通信を行う第1通信部と、
前記第1通信部において前記受電装置から送信されたデータの受信が開始された際に、前記データの通信用の電波の強度の大きさが所定の閾値よりも小さい場合に、十分な電力を供給して前記受電装置を機能させて前記受電装置と前記第1通信部との間の通信を安定化させるために、前記給電コイル部から前記受電装置へ給電される出力値を大きくする補正を行う給電制御部と、
を備え、
前記給電制御部は、起動されると、前記受電装置からの通信を受信するまで、前記受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行い、前記受電装置からの無線通信を受信するのを待つ、
非接触給電装置。 A contactless power supply device that communicates with a power receiving device and supplies power to the power receiving device,
A power supply coil unit that supplies power to the power receiving device;
A first communication unit that communicates with the power receiving device;
a power supply control unit that performs a correction to increase an output value of power supplied from the power supply coil unit to the power receiving device in order to supply sufficient power to cause the power receiving device to function and stabilize communication between the power receiving device and the first communication unit when the first communication unit starts receiving data transmitted from the power receiving device and the strength of a radio wave for communicating the data is smaller than a predetermined threshold value;
Equipped with
When the power supply control unit is activated, the power supply control unit supplies power at a second output that is lower than a first output when supplying power to the power receiving device until communication is received from the power receiving device, and waits for reception of wireless communication from the power receiving device.
Non-contact power supply device.
請求項1に記載の非接触給電装置。 The power supply control unit compares an average value of the intensities of the radio waves of the plurality of data pieces received by the first communication unit with the threshold value, and corrects the output value.
The contactless power supply device according to claim 1 .
請求項1または2に記載の非接触給電装置。 The device further includes a storage unit for storing a correction table indicating a relationship between a correction factor used for correcting the output value and the intensity of the radio wave.
The contactless power supply device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の非接触給電装置。 The power supply control unit determines the correction factor by referring to the correction table stored in the storage unit.
The non-contact power supply device according to claim 3 .
前記DC入力部に入力されたDC電力を前記給電コイル部へAC電力を供給するDC/AC回路と、
前記給電制御部から受信した信号に基づいて、前記DC/AC回路を制御するDC/AC制御部と、
をさらに備えている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の非接触給電装置。 A DC input unit to which power is input from a power source;
a DC/AC circuit for supplying AC power to the power supply coil unit from the DC power input to the DC input unit;
a DC/AC control unit that controls the DC/AC circuit based on a signal received from the power supply control unit;
Further comprising:
The non-contact power supply device according to claim 1 .
請求項1から5のいずれか1項に記載の非接触給電装置。 The power supply control unit corrects the output value by duty control of PWM (Pulse-Width-Modulation).
The contactless power supply device according to claim 1 .
請求項1に記載の非接触給電装置。 the power supply control unit performs an authentication process to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on data received from the power receiving device during power supply at the second output.
The contactless power supply device according to claim 1 .
請求項7に記載の非接触給電装置。 When the power receiving device is not authenticated as a power supply target in the authentication process, the power supply control unit performs a correction process to increase the second output, and performs an authentication process again to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on data received from the power receiving device.
The non-contact power supply device according to claim 7.
前記非接触給電装置と通信を行うとともに、前記非接触給電装置から給電される受電装置と、
を備えた非接触給電システム。 A non-contact power supply device according to any one of claims 1 to 8,
a power receiving device that communicates with the non-contact power supply device and receives power from the non-contact power supply device;
A non-contact power supply system equipped with the above.
請求項9に記載の非接触給電システム。 The power receiving device includes a power receiving coil unit to which power is supplied from the power supply coil unit, a battery that stores the power supplied to the power receiving coil unit, a second communication unit that communicates with the first communication unit, and a power receiving control unit that controls an output from the power receiving coil unit to the battery.
The contactless power supply system according to claim 9 .
請求項10に記載の非接触給電システム。 The power receiving device further includes a state detection unit that detects power supplied to the power receiving coil unit.
The contactless power supply system according to claim 10.
請求項11に記載の非接触給電システム。 The power receiving control unit controls an output from the power receiving coil unit to the battery based on the amount of power detected by the state detection unit, and notifies the second communication unit.
The contactless power supply system according to claim 11.
前記受電装置の第2通信部から前記非接触給電装置の第1通信部へデータを送信する通信ステップと、
前記第1通信部において前記第2通信部から送信されたデータの受信が開始されると、前記データの通信用の電波の強度の大きさと所定の閾値とを比較する比較ステップと、
前記データの通信用の電波の強度の大きさと前記所定の閾値とを比較した結果、前記データの通信用の電波の強度の大きさが前記所定の閾値よりも小さい場合に、十分な電力を供給して前記受電装置を機能させて前記受電装置と前記第1通信部との間の通信を安定化させるために、前記非接触給電装置の給電コイル部から前記受電装置の受電コイル部へ給電される出力値を大きくする補正を行う出力補正ステップと、
起動された後、前記受電装置からの通信を受信するまで、前記受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行い、前記受電装置からの無線通信を受信するのを待つ低出力給電ステップと、
を備えている非接触給電方法。 A contactless power supplying method for performing communication between a contactless power supplying device and a power receiving device and supplying power from the contactless power supplying device to the power receiving device, comprising:
a communication step of transmitting data from a second communication unit of the power receiving device to a first communication unit of the contactless power supply device;
a comparison step of comparing a magnitude of a radio wave intensity for data communication with a predetermined threshold value when the first communication unit starts receiving the data transmitted from the second communication unit;
an output correction step of performing a correction to increase an output value supplied from a power supply coil section of the non-contact power supply device to a power receiving coil section of the power receiving device in order to supply sufficient power to function the power receiving device and stabilize communication between the power receiving device and the first communication unit when the strength of the radio waves for the data communication is smaller than the predetermined threshold as a result of comparing the strength of the radio waves for the data communication with the predetermined threshold;
a low-output power supply step of supplying power at a second output lower than a first output when supplying power to the power receiving device after being started up until receiving communication from the power receiving device, and waiting for reception of wireless communication from the power receiving device;
A non-contact power supply method comprising:
請求項13に記載の非接触給電方法。 In the output correction step, an average value of the intensities of a plurality of radio waves of the plurality of data received by the first communication unit is compared with the threshold value to correct the output value.
The contactless power supply method according to claim 13.
請求項13または14に記載の非接触給電方法。 In the output correction step, a correction factor used for correcting the output value is obtained by referring to a correction table stored in a storage unit of the non-contact power supply device.
The contactless power supply method according to claim 13 or 14.
請求項13から15のいずれか1項に記載の非接触給電方法。 In the output correction step, the output value is corrected by a duty control of PWM (Pulse-Width-Modulation).
The contactless power supply method according to any one of claims 13 to 15.
請求項13に記載の非接触給電方法。 The power supply control method further includes an authentication step of performing an authentication process to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on data received from the power receiving device during power supply at the second output.
The contactless power supply method according to claim 13.
請求項17に記載の非接触給電方法。 If the power receiving device is not authenticated as a power supply target in the authentication step, a correction process is performed to increase the second output, and an authentication process is performed again to determine whether the power receiving device is authenticated as a power supply target based on the data received from the power receiving device.
The contactless power supply method according to claim 17.
前記受電装置の第2通信部から前記非接触給電装置の第1通信部へデータを送信する通信ステップと、
前記第1通信部において前記第2通信部から送信されたデータの受信が開始されると、前記データの通信用の電波の強度の大きさと所定の閾値とを比較する比較ステップと、
前記データの通信用の電波の強度の大きさと前記所定の閾値とを比較した結果、前記データの通信用の電波の強度の大きさが前記所定の閾値よりも小さい場合に、十分な電力を供給して前記受電装置を機能させて前記受電装置と前記第1通信部との間の通信を安定化させるために、前記非接触給電装置の給電コイル部から前記受電装置の受電コイル部へ給電される出力値を大きくする補正を行う出力補正ステップと、
起動された後、前記受電装置からの通信を受信するまで、前記受電装置へ給電する際の第1出力よりも低い第2出力で給電を行い、前記受電装置からの無線通信を受信するのを待つ低出力給電ステップと、
を備えている非接触給電方法をコンピュータに実行させる非接触給電プログラム。 A non-contact power supplying program for performing communication between a non-contact power supplying device and a power receiving device and supplying power from the non-contact power supplying device to the power receiving device,
a communication step of transmitting data from a second communication unit of the power receiving device to a first communication unit of the contactless power supply device;
a comparison step of comparing a magnitude of a radio wave intensity for data communication with a predetermined threshold value when the first communication unit starts receiving the data transmitted from the second communication unit;
an output correction step of performing a correction to increase an output value supplied from a power supply coil section of the non-contact power supply device to a power receiving coil section of the power receiving device in order to supply sufficient power to function the power receiving device and stabilize communication between the power receiving device and the first communication unit when the strength of the radio waves for the data communication is smaller than the predetermined threshold as a result of comparing the strength of the radio waves for the data communication with the predetermined threshold;
a low-output power supply step of supplying power at a second output lower than a first output when supplying power to the power receiving device after being started up until receiving communication from the power receiving device, and waiting for reception of wireless communication from the power receiving device;
A non-contact power supplying program that causes a computer to execute a non-contact power supplying method comprising the steps of:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018160315A JP7519167B2 (en) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program |
PCT/JP2019/005870 WO2020044605A1 (en) | 2018-08-29 | 2019-02-18 | Contactless power supply device and contactless power supply system provided therewith, contactless power supply method, and contactless power supply program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018160315A JP7519167B2 (en) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020036434A JP2020036434A (en) | 2020-03-05 |
JP7519167B2 true JP7519167B2 (en) | 2024-07-19 |
Family
ID=69645214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018160315A Active JP7519167B2 (en) | 2018-08-29 | 2018-08-29 | Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7519167B2 (en) |
WO (1) | WO2020044605A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7001020B2 (en) | 2018-08-29 | 2022-01-19 | オムロン株式会社 | Contactless power supply system, contactless power supply method and contactless power supply program |
JP7001021B2 (en) | 2018-08-29 | 2022-01-19 | オムロン株式会社 | Contactless power supply system, contactless power supply method and contactless power supply program |
CN115699514A (en) * | 2020-06-16 | 2023-02-03 | 索尼集团公司 | Charging device, power receiving device, and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5536556B2 (en) * | 2010-06-22 | 2014-07-02 | 株式会社東海理化電機製作所 | Power transmission system |
JP2014195334A (en) * | 2011-07-27 | 2014-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery built-in apparatus and charging stand, and battery built-in apparatus |
JP5872374B2 (en) * | 2012-04-25 | 2016-03-01 | 三洋電機株式会社 | Contactless power supply method |
JP6002513B2 (en) * | 2012-09-14 | 2016-10-05 | ソニー株式会社 | Non-contact power supply system, terminal device, and non-contact power supply method |
JP6555848B2 (en) * | 2014-01-16 | 2019-08-07 | キヤノン株式会社 | Charged device, its control method, control program, and non-contact charging system |
JP6417992B2 (en) * | 2015-02-06 | 2018-11-07 | 株式会社Ihi | Contactless power supply system |
JP6389451B2 (en) * | 2015-09-15 | 2018-09-12 | 東芝テック株式会社 | Wireless communication apparatus and program |
JP6559209B2 (en) * | 2017-11-24 | 2019-08-14 | ソニー株式会社 | Terminal device |
-
2018
- 2018-08-29 JP JP2018160315A patent/JP7519167B2/en active Active
-
2019
- 2019-02-18 WO PCT/JP2019/005870 patent/WO2020044605A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020036434A (en) | 2020-03-05 |
WO2020044605A1 (en) | 2020-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3306773B1 (en) | Cooling system and contactless power supply system | |
EP2273650B1 (en) | Contactless power receiving apparatus, power receiving method for contactless power receiving apparatus and contactless power supplying system | |
US9780598B2 (en) | Power-receiving device, receiving power regulation method, and semiconductor device | |
JP7519167B2 (en) | Non-contact power supply device, non-contact power supply system including the same, non-contact power supply method, and non-contact power supply program | |
US20080231120A1 (en) | Noncontact power transmission system and power transmitting device | |
US20240275209A1 (en) | Method and system for protecting a wireless power transfer system | |
WO2013094463A1 (en) | Power supply device, power supply system, and electronic apparatus | |
JP2017093162A (en) | Power reception unit | |
JP7243080B2 (en) | Contactless power supply device, contactless power supply system provided with the same, contactless power supply method, and contactless power supply program | |
US10700510B2 (en) | Over voltage protection for a wireless power transfer system | |
EP3203605B1 (en) | System and method for protecting a wireless power transfer system | |
JP6269570B2 (en) | Contactless power transmission equipment | |
JP2023534830A (en) | Power controller in wireless powered device | |
JP7001020B2 (en) | Contactless power supply system, contactless power supply method and contactless power supply program | |
JP7001021B2 (en) | Contactless power supply system, contactless power supply method and contactless power supply program | |
US11949229B2 (en) | Coordinating voltage and frequency changes in wireless power transfer | |
JP6481558B2 (en) | Contactless power transmission equipment | |
JP6350439B2 (en) | Contactless power transmission equipment | |
JP2016054643A (en) | Electronic apparatus and power supply system | |
KR102396721B1 (en) | Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same | |
JP2018078731A (en) | Power reception device | |
KR101753281B1 (en) | Wireless electric power charging apparatus of load variable type |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220913 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230220 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230824 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230901 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20231102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7519167 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |