(57)【要約】【課題】  受電電力量が低下した場合であっても、ＵＦＰに対して適切に給電能力を提示できるようにすること。【解決手段】  電子機器（１００）は、インターフェース手段と、無線で電力を受電する無線受電手段と、前記無線受電手段で受電した電力で蓄電手段に充電し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に供給する電力が不足した場合には、前記蓄電手段に蓄電されたエネルギーを合算して前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給する給電・充電制御手段と、前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量が所定値以上である場合に、前記インターフェース手段に接続された機器に給電能力情報の提示を開始する給電能力提示手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
2020102969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターフェース手段と、
無線で電力を受電する無線受電手段と、
前記無線受電手段で受電した電力で蓄電手段に充電し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に供給する電力が不足した場合には、前記蓄電手段に蓄電されたエネルギーを合算して前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給する給電・充電制御手段と、
前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量が所定値以上である場合に、前記インターフェース手段に接続された機器に給電能力情報の提示を開始する給電能力提示手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
インターフェース手段と、
無線で電力を受電する無線受電手段と、
前記無線受電手段で受電している電力量を検出する受電電力検出手段と、
前記無線受電手段で受電した電力で蓄電手段に充電し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に供給する電力が不足した場合には、前記蓄電手段に蓄電されたエネルギーを合算して前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給する給電・充電制御手段と、
前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量情報と、前記無線受電手段で受電している電力量情報とを参照し、前記インターフェース手段に接続された機器に提示している給電能力情報の変更を決定し、前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量が、変更する給電能力で設定する所定値以上である場合には、前記インターフェース手段に接続された機器に提示している前記給電能力情報を変更する給電能力提示手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記インターフェース手段に接続された機器に送電装置から無線で受電した電力を供給する装置であることを提示する機器種別情報提示手段をさらに有し、前記インターフェース手段に接続された機器に送電装置から無線で受電した電力を供給する装置であることを提示することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
表示手段をさらに有し、前記インターフェース手段に接続された機器に提示している前記給電能力情報を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置から無線で受電した電力をケーブルで接続された外部装置に供給する電子機器などに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）Ｔｙｐｅ−Ｃ規格において、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルおよびコネクタが規格化されている。送電装置から無線で受電した電力を、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続された外部装置に供給する電子機器が知られている。ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ規格では、電力を供給する装置をＤＦＰ、電力を受電する装置をＵＦＰと称する。ＤＦＰは、ＣＣ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）端子の電圧値で、ＵＦＰに自装置が供給を保証する最大電力量、すなわち給電能力を提示しなければならない。送電装置から無線で受電した電力を供給するＤＦＰは、位置ずれが発生すると、受電電力量が著しく低下することがある。
【０００３】
したがって、送電装置から無線で受電した電力を供給するＤＦＰは、受電電力量を参照し、ＵＦＰに対して適切に給電能力を提示する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、太陽光発電の余剰電力を蓄電する蓄電装置を備えた電力供給システムであって、蓄電装置に好適な量の電力を最低保持残量として使用することなく保持しておく電力供給システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１２１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、設定された最低保持残量の値が、蓄電装置の電力の実測残量より多い値に変更されたら、蓄電装置を放電停止にする方法であり、受電電力量を参照し、ＵＦＰに対して適切に給電能力を提示する方法ではない。ＤＦＰは、給電能力を変更する場合、所定時間以上前、すなわち、ｔＳｉｎｋＡｄｊの最大値である６０ｍｓ以上前に、ＣＣ端子の電圧値で、ＵＦＰに対して給電能力の変更を提示しなければならない。
【０００７】
そこで、本発明は、位置ずれ等により、受電電力量が低下した場合であっても、ＵＦＰに対して適切に給電能力を提示できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、
インターフェース手段と、無線で電力を受電する無線受電手段と、前記無線受電手段で受電した電力で蓄電手段に充電し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に供給する電力が不足した場合には、前記蓄電手段に蓄電されたエネルギーを合算して前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給する給電・充電制御手段と、前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量が所定値以上である場合に、前記インターフェース手段に接続された機器に給電能力情報の提示を開始する給電能力提示手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る他の電子機器は、
インターフェース手段と、無線で電力を受電する無線受電手段と、前記無線受電手段で受電している電力量を検出する受電電力検出手段と、前記無線受電手段で受電した電力で蓄電手段に充電し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給し、前記無線受電手段で受電した電力で前記インターフェース手段に接続された機器に供給する電力が不足した場合には、前記蓄電手段に蓄電されたエネルギーを合算して前記インターフェース手段に接続された機器に電力を供給する給電・充電制御手段と、前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量情報と、前記無線受電手段で受電している電力量情報とを参照し、前記インターフェース手段に接続された機器に提示している給電能力情報の変更を決定し、前記蓄電手段に蓄電されている蓄電エネルギー量が、変更する給電能力で設定する所定値以上である場合には、前記インターフェース手段に接続された機器に提示している前記給電能力情報を変更する給電能力提示手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電子機器によれば、位置ずれ等により、受電電力量が低下した場合であっても、ＵＦＰに対して適切に給電能力を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における電子機器の一例としての充電装置１００の外観を示す図である。
【図２】実施形態１における充電装置１００の構成例を示すブロック図である。
【図３】充電装置１００の外部装置接続部１０１とＵＦＰがＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続された場合の制御処理の一例のフローチャートを示す図である。
【図４】充電装置１００が、ＵＦＰに対して給電能力を提示している状態で、蓄電エネルギー量または受電電力量が変化した後、提示している給電能力の変更を行う場合の制御処理の一例のフローチャートを示す図である。
【図５】充電装置１００での、給電能力と所要蓄電エネルギー量と閾値とＣＣ端子電圧値との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［実施形態１］
図１は、実施形態１における電子機器の一例としての充電装置１００の外観を示す図である。
【００１４】
１０１はＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルが接続できる外部装置接続部、１０２はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等で構成する点灯部、１０３は各種情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示部である。１５０は商用電源から有線で受電した電力（不図示）を無線で送電する送電装置である。
【００１５】
充電装置１００は、受電装置として動作する。充電装置１００は、送電装置１５０から受電した電力を、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続された外部装置に供給することができる。点灯部１０２は、充電装置１００が送電装置１５０から所定値以上の電力を受電している場合に点灯する。表示部１０３は、充電装置１００が受電している電力量や、ＵＦＰに供給できる給電能力を表示することができる。
【００１６】
図２は、実施形態１における充電装置１００の構成例を示すブロック図である。
【００１７】
図２において、２０１は共鳴素子、２０２は励振素子、２０３は整流・平滑部、２０４は給電・充電制御部である。共鳴素子２０１は、例えば、空芯コイルで構成されており、ループコイルとされている。励振素子２０２は、例えば、空芯コイルで構成されており、そのコイルの両端はそれぞれ整流・平滑部２０３の入力端に接続されている。なお、共鳴素子２０１と励振素子２０２とは、電磁誘導により強く結合する関係になるように構成されている。
【００１８】
また、共鳴素子２０１を構成する空芯コイルは、インダクタンスのみではなく、コイル内部容量を有し、それらインダクタンスと容量で定まる自己共振周波数ｆ０を有し、送電装置１５０の共鳴素子の自己共振周波数と等しい周波数とされている。共鳴素子２０１は、送電装置１５０の共鳴素子と、磁界共鳴関係により結合されて、共鳴素子２０１に現れた交流電流により電磁誘導によって励振素子２０２に誘導電流が誘起される。
【００１９】
励振素子２０２に誘起された誘導電流は整流・平滑部２０３で整流し平滑されて直流電流とされ、給電・充電制御部２０４に供給される。給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給された直流電流値から、送電装置１５０から受電している電力量を検出することができる。
【００２０】
２０５は通信部、２０６は通信制御部である。通信部２０５は、送電装置１５０の通信部と非接触通信を行うアンテナと非接触ＩＣチップで構成され、送電装置１５０の通信部との間で相互認証と通信が行われる。通信制御部２０６は、給電・充電制御部２０４からの情報を参照し、通信部２０５を介し、送電装置１５０の通信部に充電装置１００が受電している電力量情報を伝える。
【００２１】
２０７は外部装置通信制御部であり、給電・充電制御部２０４からの情報を参照し、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＣＣ端子の電圧値で、給電能力を提示する。例えば、ＣＣ端子の電圧値が０．２５Ｖから０．６１Ｖの範囲内であれば最大で５Ｖで０．５Ａの給電が可能である。ＣＣ端子の電圧値が０．７０Ｖから１．１６Ｖの範囲内であれば最大で５Ｖで１．５Ａ、ＣＣ端子の電圧値が１．３１Ｖから２．０４Ｖの範囲内であれば最大で５Ｖで３．０Ａの給電が可能である。
【００２２】
また、外部装置通信制御部２０７は、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＤ＋端子、Ｄ−端子それぞれの電圧値で、送電装置から無線で受電した電力を供給するＤＦＰであることを提示する。
【００２３】
２０８はコンデンサまたは二次電池で構成される蓄電部である。給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、蓄電部２０８を充電することができる。また、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給することができる。さらに、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力が不足した場合、蓄電部２０８に蓄電されたエネルギーを合算して、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給することができる。
【００２４】
２０９は点灯・表示制御部である。点灯・表示制御部２０９は、充電装置１００が送電装置１５０から所定値以上の電力を受電している場合に、点灯部１０２を点灯させる。また、点灯・表示制御部２０９は、充電装置１００が受電している電力量や、ＵＦＰに供給できる給電能力を表示部１０３に表示させる。
【００２５】
図３は、図２で説明した構成の充電装置１００の外部装置接続部１０１とＵＦＰがＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続された場合の制御処理の一例のフローチャートを示す図である。
【００２６】
図３において、給電・充電制御部２０４は、充電装置１００が受電している電力量を検出する（ステップＳ３０１）。
【００２７】
給電・充電制御部２０４は、受電している電力量が所定値以上でない場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、ステップＳ３０１に戻る。給電・充電制御部２０４は、受電している電力量が所定値以上である場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、点灯・表示制御部２０９に指示し、点灯部１０２を点灯させる（ステップＳ３０３）。
【００２８】
給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８に充電を開始し（ステップＳ３０４）、給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が所要値以上でない場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、ステップＳ３０４に戻る。給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が所要値以上である場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、外部装置通信制御部２０７に指示し、外部装置接続部１０１のＣＣ端子の電圧値で、給電能力の提示を開始させる（ステップＳ３０６）。
【００２９】
ここで、給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量情報と受電電力量情報とを参照し、提示する給電能力を決定する。例えば、給電能力を最大で５Ｖで０．５Ａの２．５Ｗと提示するのは、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が、２．５Ｗの電力を少なくとも６０ミリ秒以上供給できる４５０ｍＷ・秒以上になった後である。この場合、受電電力量は２．５Ｗ以上であるのが望ましい。これにより、充電装置１００は、受電電力が０になっても、２．５Ｗの電力を、少なくとも６０ミリ秒以上供給することができる。
【００３０】
給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力の供給を開始する（ステップＳ３０７）。
【００３１】
なお、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力が不足した場合、蓄電部２０８に蓄電されたエネルギーを合算して、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給することができる。給電・充電制御部２０４は、点灯・表示制御部２０９に指示し、表示部１０３に充電装置１００が受電している電力量や、ＵＦＰに供給できる給電能力を表示させ（ステップＳ３０８）、ケーブル接続時の制御処理を終了する。
【００３２】
なお、ステップＳ３０３で受電している電力量が所定値以上である場合、点灯部１０２を点灯させるとしたが、これに限定しない。例えば、受電している電力量が所定値以上である場合、点灯部１０２を点滅させ、ステップＳ３０７で電力の供給を開始した後、点灯部１０２を点灯しても構わない。
【００３３】
また、ステップＳ３０８で受電している電力量や給電能力を表示させるとしたが、これに限定しない。例えば、受電している電力量の時間変化を表示したり、蓄電部２０８の蓄電エネルギーのみ、すなわち、受電電力が０でも供給できる電力と時間を表示したりしても構わない。
【００３４】
また、点灯部１０２と表示部１０３の両方が必ずしも備わっている必要はない。点灯部１０２または表示部１０３のどちらかが備わっている、もしくは、どちらも備わっていない、であっても構わない。
【００３５】
以上説明したように、実施形態１によれば、受電電力が０になっても、少なくとも６０ミリ秒以上供給できる蓄電エネルギー量を確保した状態で、給電能力の提示を開始する。これにより、位置ずれ等により、受電電力量が低下した場合であっても、ＵＦＰに対して適切に給電能力の提示が開始できる。
【００３６】
［実施形態２］
次に、実施形態２について説明する。実施形態１では、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が所要値以上になった後、給電能力の提示を開始する場合を説明した。実施形態２では、蓄電エネルギー量または受電電力量が変化した後、提示している給電能力の変更を行う場合について説明する。
【００３７】
図４は、図２で説明した構成の充電装置１００が、ＵＦＰに対して給電能力を提示している状態で、蓄電エネルギー量または受電電力量が変化した後、提示している給電能力の変更を行う場合の制御処理の一例のフローチャートを示す図である。
【００３８】
図４において、給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量を検出する（ステップＳ４０１）。給電・充電制御部２０４は、充電装置１００が受電している電力量を検出する（ステップＳ４０２）。
【００３９】
給電・充電制御部２０４は、蓄電エネルギー量情報と受電電力量情報を参照し、提示している給電能力に変更が必要でないと判定した場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、ステップＳ４０１に戻る。給電・充電制御部２０４は、提示している給電能力に変更が必要であると判定した場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、蓄電エネルギー量情報と受電電力量情報を参照し、提示する給電能力情報を決定する（ステップＳ４０４）。
【００４０】
ここで、給電・充電制御部２０４は、蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での所要値を下回る恐れがある、受電電力量が現在提示している給電能力での所定値を下回っている、のいずれかの場合に、給電能力の下方変更が必要と判定する。また、給電・充電制御部２０４は、受電電力量が現在提示している給電能力より高い給電能力での所定値を上回っている場合に、給電能力の上方変更が必要と判定する。
【００４１】
給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８に充電を開始し（ステップＳ４０５）、給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での閾値以上でない場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、ステップＳ４０５に戻る。給電・充電制御部２０４は、蓄電部２０８の蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での閾値以上である場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、外部装置通信制御部２０７に指示し、外部装置接続部１０１のＣＣ端子の電圧値で、提示している給電能力情報を更新させる（ステップＳ４０７）。
【００４２】
ここで、給電・充電制御部２０４は、蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での所要値を下回る恐れがあると判定するための蓄電エネルギー量の閾値を、所要値にオフセットを加えた値に設定するのが望ましい。
【００４３】
給電・充電制御部２０４は、所定時間、例えば６０ｍｓ待機した後（ステップＳ４０８）、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で供給する上限電力量を変更し（ステップＳ４０９）、給電能力変更の制御処理を終了する。
【００４４】
なお、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給することができる。また、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力が不足した場合、蓄電部２０８に蓄電されたエネルギーを合算して、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給することができる。
【００４５】
また、ステップＳ４０３で給電・充電制御部２０４は、提示している給電能力に変更が必要であると判定し、ステップＳ４０７で提示している給電能力情報を同じ給電能力で更新、すなわち、提示している給電能力情報を変更しない場合がある。それは、給電・充電制御部２０４は、ステップＳ４０３で蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での所要値を下回る恐れがあると判定し、ステップＳ４０６で蓄電エネルギー量が現在提示している給電能力での閾値以上まで充電できたことが確認できた場合である。
【００４６】
ここで、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰにＶＢＵＳ端子で電力を供給する。その際、給電・充電制御部２０４は、整流・平滑部２０３から供給される電力で、蓄電部２０８の充電が同時に行えるのが望ましい。それにより、給電・充電制御部２０４は、ステップＳ４０７で提示している給電能力情報を変更しないのに、ステップＳ４０３で提示している給電能力に変更が必要であると判定する場合がなくなる。
【００４７】
図５は、図２で説明した構成の充電装置１００での、給電能力と所要蓄電エネルギー量と閾値とＣＣ端子電圧値の関係の一例を示す図である。
【００４８】
給電能力は、給電・充電制御部２０４が、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰに、ＶＢＵＳ端子で自装置が供給を保証する最大電力量である。
【００４９】
所要蓄電エネルギー量は、外部装置通信制御部２０７が、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰに、給電能力を提示する際に必要な蓄電部２０８の蓄電エネルギー量である。閾値は、給電能力ごとの所要蓄電エネルギー量に、それぞれ１０％のオフセットを加えた値である。ＣＣ端子電圧値は、外部装置通信制御部２０７が、外部装置接続部１０１とＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルで接続されたＵＦＰに、給電能力を提示するＣＣ端子の電圧値である。
【００５０】
以上説明したように、実施形態２によれば、受電電力が０になっても、少なくとも６０ミリ秒以上供給できる蓄電エネルギー量を確保した状態で、提示している給電能力を更新する。これにより、位置ずれ等により、受電電力量が低下した場合であっても、ＵＦＰに対して提示している給電能力を適切に更新できる。
【００５１】
なお、本発明の実施形態は上述の実施形態に限定されるものではない。発明の要旨を逸脱しない範囲で変更または修正された上述の実施形態１または２も本発明の実施形態に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１００  充電装置（電子機器）、１５０  送電装置
【図１】
2020102969.tif 000003
【図２】
2020102969.tif 000004
【図３】
2020102969.tif 000005
【図４】
2020102969.tif 000006
【図５】
2020102969.tif 000007