(57)【要約】【課題】ワイヤレス電力伝送を止めることなく、所定の第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができるワイヤレス送電装置を提供する。【解決手段】ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、前記インバータから供給される前記交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイルと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値が所定の第１電力値より大きい場合、又は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値が前記第１電力値を超えた場合、前記インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う入力電力制御回路と、を備え、前記第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、前記第１値以下の電力値である、ワイヤレス送電装置。【選択図】図１
2020162311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータから供給される前記交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイルと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値が所定の第１電力値より大きい場合、又は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値が前記第１電力値より大きい場合、前記インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う入力電力制御回路と、
を備え、
前記第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、前記第１電力値以下の電力値である、
ワイヤレス送電装置。
【請求項２】
前記第１電力値は、５０ワットである、
請求項１に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項３】
前記入力電力制御回路により前記入力電力保持制御が行われている場合、前記入力電力制御回路により前記入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える、
請求項１又は２に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項４】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値を検出する第１電力検出回路を更に備え、
前記入力電力制御回路は、前記第１電力検出回路により検出された電力値が前記第１電力値より大きい場合、前記入力電力保持制御を行う、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値を検出する第２電力検出回路を更に備え、
前記入力電力制御回路は、前記第２電力検出回路により検出された電力値が前記第１電力値より大きい場合、前記入力電力保持制御を行う、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項６】
前記入力電力制御回路は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから前記インバータに出力される電力の電力値を前記第２電力値に保持する制御を前記入力電力保持制御として行う、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項７】
前記送電コイルが発生させた前記交流磁界を介して交流電力を受電する受電コイルを備えるワイヤレス受電装置からの出力が定電圧又は定電流となるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御するフィードバック制御を行う制御回路を更に備え、
前記入力電力制御回路による前記入力電力保持制御は、前記制御回路による前記フィードバック制御よりも優先される、
請求項１から６のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置。
【請求項８】
一定の電圧値の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータから供給される前記交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイルと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電流の電流値が所定の第１電流値より大きい場合、前記インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う入力電力制御回路と、
を備え、
前記第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、所定の第１値以下の電力値である、
ワイヤレス送電装置。
【請求項９】
請求項１から８のうちいずれか一項に記載のワイヤレス送電装置と、
ワイヤレス受電装置と、
を備えるワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス送電装置、及びワイヤレス電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス電力伝送システムに関する技術の研究や開発が行われている。ワイヤレス電力伝送システムは、送電コイルを備えたワイヤレス送電装置と受電コイルを備えたワイヤレス受電装置との間において、ワイヤレス電力伝送を行う。なお、本明細書において、ワイヤレス電力伝送は、ワイヤレスによる電力の伝送のことである。
【０００３】
ここで、現在の電波法の規定では、５０ワットを超える電力をワイヤレス電力伝送によって伝送するワイヤレス電力伝送システムには、各種の制限が与えられる。この５０ワットという値は、時代とともに変遷する可能性があり、特別な意味を持つものではない。しかしながら、ワイヤレス電力伝送システムには、電波法に限らず、何らかの理由により決められた大きさ（現在の電波法の規定では、上記の５０ワット）を超える電力をワイヤレス電力伝送によって伝送する場合において各種の制限が今後与えられる可能性もある。
【０００４】
これに関し、一定の電圧値の電圧を供給する入力電源と送電コイルとの間に電流制限回路を設け、電流制限回路に設定した上限電流値を超えると電流制限回路内のスイッチがオフになり、上限電流値を超える電流が送電コイルに流れないワイヤレス電力伝送システムが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２２０９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなワイヤレス電力伝送システムでは、電流制限回路に設定した上限電流値を超えた場合、ワイヤレス電力伝送が停止してしまう。その結果、当該ワイヤレス電力伝送システムでは、当該場合、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置から電力を受電することができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、所定の第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができるワイヤレス送電装置、及びワイヤレス電力伝送システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、前記インバータから供給される前記交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイルと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値が所定の第１電力値より大きい場合、又は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値が前記第１電力値より大きい場合、前記インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う入力電力制御回路と、を備え、前記第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、前記第１電力値以下の電力値である、ワイヤレス送電装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、所定の第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【図２】第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【図３】第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【図４】第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
＜ワイヤレス電力伝送システムの構成＞
第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【００１３】
ワイヤレス電力伝送システム１は、ワイヤレス送電装置１０と、ワイヤレス受電装置２０を備える。ワイヤレス電力伝送システム１では、ワイヤレス電力伝送によって電力がワイヤレス送電装置１０からワイヤレス受電装置２０に伝送される。
【００１４】
ワイヤレス送電装置１０は、直流電圧を供給する直流電源１１と接続される。ワイヤレス送電装置１０は、直流電源１１から供給される直流電圧に基づくワイヤレス電力伝送によって、電力をワイヤレス受電装置２０に伝送する。
【００１５】
直流電源１１は、直流電圧を供給する電源であれば如何なる電源であってもよく、例えば、商用電源を整流平滑した直流電源、二次電池、スイッチング電源等である。スイッチング電源は、スイッチングコンバータ等のことである。直流電源１１は、直流電圧をワイヤレス送電装置１０に供給する。なお、ワイヤレス送電装置１０は、直流電源１１に接続される構成に代えて、交流電圧を供給できる交流電源に接続される構成であってもよい。この場合、ワイヤレス送電装置１０は、交流電源から供給される交流電圧に基づくワイヤレス電力伝送によって、電力をワイヤレス受電装置２０に伝送する。
【００１６】
また、ワイヤレス送電装置１０は、例えば、送電回路１２と、送電コイル部１３と、送電側通信部１４を備える。なお、ワイヤレス送電装置１０は、送電回路１２と、送電コイル部１３と、送電側通信部１４とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００１７】
送電回路１２は、直流電源１１から供給される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する。送電回路１２は、例えば、ＤＣ（Direct  Current）／ＤＣコンバータ１２１と、インバータ１２２と、入力電力制御回路１２３と、第１制御回路１２４を備える。なお、送電回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、インバータ１２２と、入力電力制御回路１２３と、第１制御回路１２４とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。例えば、ワイヤレス送電装置１０は、直流電源１１に代えて交流電源に接続される場合、交流電圧を直流電圧に変換する回路（例えば、ＡＣ（Alternating  Current）／ＤＣコンバータ等）を更に備える。
【００１８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、直流電源１１から供給された直流電圧を、入力電力制御回路１２３又は第１制御回路１２４による制御に応じた大きさの直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、変換した後の直流電圧をインバータ１２２に供給する。
【００１９】
インバータ１２２は、例えば、スイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路（フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路等）である。インバータ１２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から供給される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する。インバータ１２２は、変換した後の交流電圧を、送電コイル部１３に供給する。
【００２０】
入力電力制御回路１２３は、例えば、第１電力検出回路１２３Ａと、第２制御回路１２３Ｂを備える。
【００２１】
第１電力検出回路１２３Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電力の電力値を検出する。例えば、第１電力検出回路１２３Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電圧の電圧値と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電流の電流値とのそれぞれを検出する。第１電力検出回路１２３Ａは、検出した電圧値と検出した電流値とに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力された直流電力の電力値を算出する。第１電力検出回路１２３Ａは、算出した電力値を示す信号を第２制御回路１２３Ｂに出力する。
【００２２】
第２制御回路１２３Ｂは、第１電力検出回路１２３Ａから出力された信号を取得する。第２制御回路１２３Ｂは、取得した当該信号が示す電力値が、所定の第１電力値以下である場合、何もしない。ここで、第１電力値は、如何なる電力値であってもよい。以下では、一例として、第１電力値が５０ワットである場合について説明する。なお、第１電力値は、５０ワットより小さい電力値であってもよく、５０ワットより大きい電力値であってもよい。一方、第２制御回路１２３Ｂは、取得した当該信号が示す電力値が、第１電力値より大きい場合、入力電力保持制御を行う。入力電力保持制御は、インバータ１２２に入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する制御のことである。なお、第２制御回路１２３Ｂが入力電力保持制御を行っている場合であっても、インバータ１２２に入力される電力の電力値は、不定期に変動してしまうことがある。入力電力保持制御を行っている最中の第２制御回路１２３Ｂは、このような不定期に生じる当該電力値の変動が起きた場合、当該電力値が第２電力値に戻るように制御する。すなわち、入力電力保持制御には、このように変動した当該電力値を第２電力値に戻す制御も含まれている。ここで、第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、第１電力値以下の電力値であれば、如何なる電力値であってもよい。以下では、一例として、第２電力値が第１電力値よりも３ワット小さい電力値（この一例において、４７ワット）である場合について説明する。より具体的には、第２制御回路１２３Ｂは、当該場合、入力電力保持制御として、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電力の電力値を第２電力値に保持させる制御をＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に対して行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００２３】
第１制御回路１２４は、送電コイルＬ１が発生させた交流磁界を介して交流電力を受電するワイヤレス受電装置２０からの負荷２４への出力が定電圧となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を制御するフィードバック制御を行う。より具体的には、第１制御回路１２４は、後述する送電側通信部１４によってワイヤレス受電装置２０から受信された制御信号を取得する。この制御信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１がインバータ１２２に供給する直流電圧の制御に関する信号である。第１制御回路１２４は、取得した制御信号に基づくフィードバック制御をＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に対して行い、必要に応じて当該直流電圧の電圧値を変化させる。これにより、第１制御回路１２４は、送電コイルＬ１が発生させた交流磁界を介して交流電力を受電するワイヤレス受電装置２０からの負荷２４への出力が定電圧となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を制御するフィードバック制御を行う。なお、第１制御回路１２４は、送電コイルＬ１が発生させた交流磁界を介して交流電力を受電するワイヤレス受電装置２０からの負荷２４への出力が定電流となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２１を制御するフィードバック制御を行う構成であってもよい。
【００２４】
ただし、前述の第２制御回路１２３Ｂによる入力電力保持制御は、第１制御回路１２４によるＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に対するフィードバック制御よりも優先される。当該入力電力保持制御を当該フィードバック制御よりも優先させる方法は、既知の方法（例えば、論理回路を用いて優先させる方法、マイコンにより優先させる方法等）が用いられてもよく、これから開発される方法が用いられてもよい。このため、当該入力電力保持制御を当該フィードバック制御よりも優先させる方法についての詳細な説明を省略する。なお、第１制御回路１２４は、制御回路の一例である。また、第１制御回路１２４は、前述の第２制御回路１２３Ｂと一体に構成されてもよい。
【００２５】
送電コイル部１３は、例えば、送電コイルユニット１３１を備える。なお、送電コイル部１３は、送電コイルユニット１３１に加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００２６】
送電コイルユニット１３１は、ワイヤレス電力伝送用のアンテナとして機能するコイルを、図１において図示しない送電コイルＬ１として備える。すなわち、送電コイルＬ１は、インバータ１２２から供給される交流電圧に応じて交流磁界を発生させる。これにより、送電コイルユニット１３１は、送電コイルＬ１を介したワイヤレス電力伝送によって電力をワイヤレス受電装置２０に送電する。なお、送電コイルユニット１３１は、送電コイルＬ１とともに送電側共振回路を構成する回路素子としてのコンデンサと、送電コイルＬ１と後述する受電コイルＬ２との間の磁気的結合を高める磁性体と、送電コイルＬ１が発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体（例えば、金属板等）とのうちの少なくとも一部を備える構成であってもよい。
【００２７】
送電側通信部１４は、例えば、無線通信、光通信、電磁誘導、音、振動等により信号の送受信を行う通信回路（又は通信装置）である。送電側通信部１４は、例えば、ワイヤレス受電装置２０から受信した制御信号を、第１制御回路１２４に出力する。
【００２８】
ワイヤレス受電装置２０は、負荷２４と接続可能である。図１に示した例では、ワイヤレス受電装置２０は、負荷２４と接続されている。そして、ワイヤレス受電装置２０は、受電コイル部２１と、受電回路２２と、受電側通信部２３を備える。なお、ワイヤレス受電装置２０は、負荷２４を備える構成であってもよい。
【００２９】
受電コイル部２１は、例えば、受電コイルユニット２１１を備える。なお、受電コイル部２１は、受電コイルユニット２１１に加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００３０】
受電コイルユニット２１１は、ワイヤレス電力伝送用のアンテナとして機能するコイルを、図１において図示しない受電コイルＬ２として備える。受電コイルユニット２１１は、受電コイルＬ２を介したワイヤレス電力伝送によって電力をワイヤレス送電装置１０から受電する。なお、受電コイルユニット２１１は、受電コイルＬ２とともに受電側共振回路を構成する回路素子としてのコンデンサと、受電コイルＬ２と送電コイルＬ１との間の磁気的結合を高める磁性体と、受電コイルＬ２が発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体（例えば、金属板等）とのうちの少なくとも一部を備える構成であってもよい。
【００３１】
受電回路２２は、例えば、整流回路２２１と、制御比較部２２２を備える。なお、受電回路２２は、整流回路２２１と、制御比較部２２２とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００３２】
整流回路２２１は、受電コイルユニット２１１に接続される。整流回路２２１は、受電コイルＬ２を介して受電コイルユニット２１１が受電した交流電圧を直流電圧に変換する。整流回路２２１は、変換した直流電圧を負荷２４に供給する。整流回路２２１は、コンバータであり、例えば、図示しないブリッジダイオードと、図示しない平滑用キャパシターとから構成される。整流回路２２１は、例えば、受電コイルユニット２１１によって受電された交流電圧を全波整流し、全波整流した電圧を平滑用キャパシターによって平滑にする。整流回路２２１は、整流した後の直流電圧を負荷２４に供給する。
【００３３】
制御比較部２２２は、整流回路２２１から負荷２４に供給される直流電圧を検出する。制御比較部２２２は、検出した直流電圧と、基準電圧（目標電圧）とを比較し、当該直流電圧と当該基準電圧との差分に基づく制御信号を生成する。制御比較部２２２は、生成した制御信号を、受電側通信部２３を介してワイヤレス送電装置１０に送信する。すなわち、ワイヤレス送電装置１０において、第１制御回路１２４は、送電側通信部１４を介して取得した制御信号が示す差分が小さくなるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１２１がインバータ１２２に出力する直流電圧を制御する。なお、制御比較部２２２は、整流回路２２１から負荷２４に供給される電流を検出する構成であってもよく、整流回路２２１から負荷２４に供給される電力を検出する構成であってもよい。
【００３４】
受電側通信部２３は、例えば、無線通信、光通信、電磁誘導、音、振動等により信号の送受信を行う通信回路（又は通信装置）である。受電側通信部２３は、例えば、制御比較部２２２から取得した制御信号をワイヤレス送電装置１０に送信する。
【００３５】
負荷２４は、整流回路２２１から直流電圧が供給される。負荷２４は、例えば、再充電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）である。なお、負荷２４は、二次電池に代えて、直流電圧に応じた動作を行う他の装置であってもよい。
【００３６】
なお、整流回路２２１と負荷２４との間には、整流回路２２１の出力を変換する変換回路（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータやＤＣ／ＡＣインバータ等）が備えられる構成であってもよい。
【００３７】
以上のような構成により、第１実施形態に係るワイヤレス送電装置１０（すなわち、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される電力の電力値が第１電力値より大きい場合、インバータ１２２に入力される電力の電力値を第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。換言すると、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送の効率が低下してしまうことを抑制しつつ、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００３８】
なお、入力電力制御回路１２３は、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われている場合、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える構成であってもよい。この場合、第２制御回路１２３Ｂは、当該場合、当該報知回路に対して、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを示す信号を出力する。そして、当該報知回路は、当該信号を取得した場合、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する。当該報知回路は、例えば、当該場合、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを示す信号を他の装置に出力することにより、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。また、当該報知回路は、例えば、当該場合、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光らせること等により、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよく、他の方法によって、入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。なお、当該報知回路が入力電力制御回路１２３により入力電力保持制御が行われていることを報知する対象は、ユーザであってもよく、ユーザ以外の他の人であってもよく、他の装置であってもよい。
【００３９】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図面を参照して説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同様な機能部については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図２は、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【００４１】
第２実施形態に係る送電回路１２は、入力電力制御回路１２３に代えて、入力電力制御回路１２５を備える。ここで、第２実施形態では、入力電力制御回路１２５は、後述する第２電力検出回路１２５Ａと第２制御回路１２５Ｂから構成される。このため、第２実施形態では、直流電源１１から供給される直流電圧は、入力電力制御回路１２５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に出力される。なお、送電回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、インバータ１２２と、第１制御回路１２４と、入力電力制御回路１２５とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００４２】
入力電力制御回路１２５は、例えば、第２電力検出回路１２５Ａと、第２制御回路１２５Ｂを備える。
【００４３】
第２電力検出回路１２５Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１へ入力される直流電力の電力値を検出する。例えば、第２電力検出回路１２５Ａは、直流電源１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される直流電圧の電圧値と、直流電源１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される直流電流の電流値とのそれぞれを検出する。第２電力検出回路１２５Ａは、検出した電圧値と検出した電流値とに基づいて、直流電源１１から出力された直流電力の電力値を算出する。第２電力検出回路１２５Ａは、算出した電力値を示す信号を第２制御回路１２５Ｂに出力する。
【００４４】
第２制御回路１２５Ｂは、第２電力検出回路１２５Ａから出力された信号を取得する。第２制御回路１２５Ｂは、取得した当該信号が示す電力値が、第１電力値以下である場合、何もしない。一方、第２制御回路１２５Ｂは、取得した当該信号が示す電力値が、第１電力値より大きい場合、前述の入力電力保持制御を行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００４５】
以上のような構成により、第２実施形態に係るワイヤレス送電装置１０（すなわち、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される電力の電力値が第１電力値より大きい場合、インバータ１２２に入力される電力の電力値を第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。換言すると、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送の効率が低下してしまうことを抑制しつつ、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００４６】
なお、第２実施形態に係る入力電力制御回路１２５は、直流電源１１から出力される電圧が一定値となるように制御される場合（すなわち、直流電源１１が一定の電圧値の直流電圧を出力する場合）、第２電力検出回路１２５Ａに代えて、電流検出回路を備える構成であってもよい。この場合、当該電流検出回路は、直流電源１１から出力される電流の電流値を検出する。当該電流検出回路は、検出した電流値を示す信号を、第２制御回路１２５Ｂに出力する。そして、当該場合における第２制御回路１２５Ｂは、当該電流検出回路から取得した信号が示す電流値が所定の第１電流値以下である場合、何もしない。一方、当該第２制御回路１２５Ｂは、当該電流検出回路から取得した信号が示す電流値が第１電流値より大きい場合、前述の入力電力保持制御を行う。ここで、第１電流値は、例えば、直流電源１１から出力される電圧が一定値となるように制御される場合において直流電源１１から出力される直流電圧の電圧値で第１電力値を割ることによって得られる電流値である。これにより、第２実施形態に係るワイヤレス送電装置１０は、直流電源１１から出力される電圧が一定値となるように制御される場合、直流電源１１から出力される電流の電流値を検出することにより、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。なお、第１電流値は、他の方法によって決められる構成であってもよい。
【００４７】
また、入力電力制御回路１２５は、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われている場合、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える構成であってもよい。この場合、第２制御回路１２５Ｂは、当該場合、当該報知回路に対して、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを示す信号を出力する。そして、当該報知回路は、当該信号を取得した場合、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する。当該報知回路は、例えば、当該場合、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを示す信号を他の装置に出力することにより、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。また、当該報知回路は、例えば、当該場合、ＬＥＤを光らせること等により、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよく、他の方法によって、入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。なお、当該報知回路が入力電力制御回路１２５により入力電力保持制御が行われていることを報知する対象は、ユーザであってもよく、ユーザ以外の他の人であってもよく、他の装置であってもよい。
【００４８】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態について、図面を参照して説明する。なお、第３実施形態では、第１実施形態と同様な機能部については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図３は、第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【００５０】
第３実施形態に係る送電回路１２は、入力電力制御回路１２３に代えて、入力電力制御回路１２６を備える。ただし、この場合、第３実施形態に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、変換した後の直流電圧を、インバータ１２２に対してではなく、入力電力制御回路１２６に出力する。なお、送電回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、インバータ１２２と、第１制御回路１２４と、入力電力制御回路１２６とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００５１】
入力電力制御回路１２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電力の電力値を検出する。例えば、入力電力制御回路１２６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電圧の電圧値と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電流の電流値とのそれぞれを検出する。入力電力制御回路１２６は、検出した電圧値と検出した電流値とに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力された直流電力の電力値を算出する。入力電力制御回路１２６は、算出した電力値が第１電力値以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される電力を、そのままインバータ１２２に供給する。一方、入力電力制御回路１２６は、算出した電力値が第１電力値より大きい場合、第２入力電力保持制御を行う。第２入力電力保持制御は、入力電力制御回路１２６がインバータ１２２に入力する電力の電力値を第２電力値に保持する制御のことである。より具体的には、入力電力制御回路１２６は、当該場合、第２入力電力保持制御として、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電力の電力値を、第２電力値の直流電力に変換する。そして、入力電力制御回路１２６は、変換した後の直流電力を、インバータ１２２に供給する。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００５２】
入力電力制御回路１２６は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される直流電圧を、当該直流電圧の電圧値以下の電圧値の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを備える。また、入力電力制御回路１２６は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される電力の電力値を検出する電力検出回路を備える。また、入力電力制御回路１２６は、例えば、当該電力検出回路により検出された電力値に応じて、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧の電圧値を制御する制御回路を備える。これにより、入力電力制御回路１２６は、前述の第２入力電力保持制御を行うことができる。
【００５３】
以上のような構成により、第３実施形態に係るワイヤレス送電装置１０（すなわち、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力される電力の電力値が第１電力値より大きい場合、インバータ１２２に入力される電力の電力値を第２電力値に保持する第２入力電力保持制御を行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。換言すると、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送の効率が低下してしまうことを抑制しつつ、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００５４】
なお、入力電力制御回路１２６は、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われている場合、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える構成であってもよい。この場合、入力電力制御回路１２６が備える制御回路は、当該場合、当該報知回路に対して、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを示す信号を出力する。そして、当該報知回路は、当該信号を取得した場合、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを報知する。当該報知回路は、例えば、当該場合、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを示す信号を他の装置に出力することにより、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。また、当該報知回路は、例えば、当該場合、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を光らせること等により、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよく、他の方法によって、入力電力制御回路１２６により第２入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。なお、当該報知回路が入力電力制御回路１２６により入力電力保持制御が行われていることを報知する対象は、ユーザであってもよく、ユーザ以外の他の人であってもよく、他の装置であってもよい。
【００５５】
＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態について、図面を参照して説明する。なお、第４実施形態では、第１実施形態と同様な機能部については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図４は、第４実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１の構成の一例を示す図である。
【００５７】
第４実施形態に係る送電回路１２は、入力電力制御回路１２３に代えて、入力電力制御回路１２７を備える。ただし、この場合、第４実施形態に係る直流電源１１は、直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に対してではなく、入力電力制御回路１２７に出力する。
なお、送電回路１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、インバータ１２２と、第１制御回路１２４と、入力電力制御回路１２７とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
【００５８】
入力電力制御回路１２７は、直流電源１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される直流電力の電力値を検出する。例えば、入力電力制御回路１２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される直流電圧の電圧値と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される直流電流の電流値とのそれぞれを検出する。入力電力制御回路１２７は、検出した電圧値と検出した電流値とに基づいて、直流電源１１から出力された直流電力の電力値を算出する。入力電力制御回路１２７は、算出した電力値が第１電力値以下である場合、直流電源１１から出力される電力を、そのままＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に供給する。一方、入力電力制御回路１２７は、算出した電力値が第１電力値より大きい場合、第３入力電力保持制御を行う。第３入力電力保持制御は、インバータ１２２に入力される電力の電力値を第２電力値に保持する制御のことである。より具体的には、入力電力制御回路１２７は、当該場合、第３入力電力保持制御として、例えば、直流電源１１から出力される直流電力の電力値を、第２電力値の直流電力に変換する。そして、入力電力制御回路１２７は、変換した後の直流電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に供給する。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００５９】
入力電力制御回路１２７は、例えば、直流電源１１から出力される直流電圧を、当該直流電圧の電圧値以下の電圧値の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを備える。また、入力電力制御回路１２７は、例えば、直流電源１１から出力される直流電力の電力値を検出する電力検出回路を備える。また、入力電力制御回路１２７は、例えば、当該電力検出回路により検出された電力値に応じて、当該ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電圧の電圧値を制御する制御回路を備える。これにより、入力電力制御回路１２７は、前述の第３入力電力保持制御を行うことができる。
【００６０】
以上のような構成により、第４実施形態に係るワイヤレス送電装置１０（すなわち、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される電力の電力値が第１電力値より大きい場合、インバータ１２２に入力される電力の電力値を第２電力値に保持する第３入力電力保持制御を行う。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。換言すると、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送の効率が低下してしまうことを抑制しつつ、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００６１】
なお、第４実施形態に係る入力電力制御回路１２７は、直流電源１１から出力される電圧が一定値となるようにワイヤレス送電装置１０が制御される場合（すなわち、直流電源１１が一定の電圧値の直流電圧を出力する場合）、直流電源１１からＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に入力される電流の電流値を検出する構成であってもよい。この場合、例えば、入力電力制御回路１２７は、検出した電流値が前述の第１電流値以下である場合、直流電源１１から出力される電力を、そのままＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に供給する。一方、入力電力制御回路１２７は、検出した電流値が第１電流値より大きい場合、第３入力電力保持制御を行う。これにより、第４実施形態に係るワイヤレス送電装置１０は、直流電源１１から出力される電圧が一定値となるようにワイヤレス送電装置１０が制御される場合、直流電源１１から出力される電流の電流値を検出することにより、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００６２】
また、入力電力制御回路１２７は、入力電力制御回路１２７により入力電力保持制御が行われている場合、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える構成であってもよい。この場合、入力電力制御回路１２７が備える制御回路は、当該場合、当該報知回路に対して、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを示す信号を出力する。そして、当該報知回路は、当該信号を取得した場合、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを報知する。当該報知回路は、例えば、当該場合、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを示す信号を他の装置に出力することにより、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。また、当該報知回路は、例えば、当該場合、ＬＥＤを光らせること等により、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよく、他の方法によって、入力電力制御回路１２７により第３入力電力保持制御が行われていることを報知する構成であってもよい。なお、当該報知回路が入力電力制御回路１２７により入力電力保持制御が行われていることを報知する対象は、ユーザであってもよく、ユーザ以外の他の人であってもよく、他の装置であってもよい。
【００６３】
以上のように、上記において説明した各実施形態に係るワイヤレス送電装置（上記において説明した例では、ワイヤレス送電装置１０）は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（上記において説明した例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１）と、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータ（上記において説明した例では、インバータ１２２）と、インバータから供給される交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイル（上記において説明した例では、送電コイルＬ１）と、ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値が所定の第１電力値より大きい場合、又は、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値が第１電力値より大きい場合、インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御（上記において説明した例では、入力電力保持制御、第２入力電力保持制御、第３入力電力保持制御）を行う入力電力制御回路（上記において説明した例では、入力電力制御回路１２３、入力電力制御回路１２５、入力電力制御回路１２６、入力電力制御回路１２７）と、を備え、第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、第１電力値以下の電力値である。これにより、ワイヤレス送電装置１０は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、所定の第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００６４】
また、ワイヤレス送電装置では、第１電力値は、５０ワットである、構成が用いられてもよい。
【００６５】
また、ワイヤレス送電装置は、入力電力制御回路により入力電力保持制御が行われている場合、入力電力制御回路により入力電力保持制御が行われていることを報知する報知回路を更に備える、構成が用いられてもよい。
【００６６】
また、ワイヤレス送電装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される電力の電力値を検出する第１電力検出回路（上記において説明した例では、第１電力検出回路１２３Ａ）を更に備え、入力電力制御回路は、第１電力検出回路により検出された電力値が第１電力値より大きい場合、入力電力保持制御を行う、構成が用いられてもよい。
【００６７】
また、ワイヤレス送電装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電力の電力値を検出する第２電力検出回路（上記において説明した例では、第２電力検出回路１２５Ａ）を更に備え、入力電力制御回路は、第２電力検出回路により検出された電力値が第１電力値より大きい場合、入力電力保持制御を行う、構成が用いられてもよい。
【００６８】
また、ワイヤレス送電装置では、入力電力制御回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータからインバータに出力される電力の電力値を第２電力値に保持する制御を入力電力保持制御として行う、構成が用いられてもよい。
【００６９】
また、ワイヤレス送電装置は、送電コイルが発生させた交流磁界を介して交流電力を受電する受電コイル（上記において説明した例では、受電コイルＬ２）を備えるワイヤレス受電装置（上記において説明した例では、ワイヤレス受電装置２０）からの出力が定電圧又は定電流となるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御するフィードバック制御を行う制御回路（上記において説明した例では、第１制御回路１２４）を更に備え、入力電力制御回路による入力電力保持制御は、制御回路によるフィードバック制御よりも優先される、構成が用いられてもよい。
【００７０】
また、ワイヤレス送電装置は、一定の電圧値の直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバータと、インバータから供給される交流電圧に応じて交流磁界を発生させる送電コイルと、ＤＣ／ＤＣコンバータへ入力される電流の電流値が所定の第１電流値より大きい場合、インバータに入力される電力の電力値を所定の第２電力値に保持する入力電力保持制御を行う入力電力制御回路と、を備え、第２電力値は、０より大きい電力値であり、且つ、所定の第１値以下の電力値である。これにより、ワイヤレス送電装置は、ワイヤレス電力伝送を止めることなく、所定の第１電力値を超える電力値の電力をワイヤレス電力伝送によって送電してしまうことを抑制することができる。
【００７１】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…ワイヤレス電力伝送システム、１０…ワイヤレス送電装置、１１…直流電源、１２…送電回路、１３…送電コイル部、１４…送電側通信部、２０…ワイヤレス受電装置、２１…受電コイル部、２２…受電回路、２３…受電側通信部、２４…負荷、１２１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１２２…インバータ、１２３、１２５、１２６、１２７…入力電力制御回路、１２３Ａ…第１電力検出回路、１２３Ｂ、１２５Ｂ…第２制御回路、１２４…第１制御回路、１２５Ａ…第２電力検出回路、１３１…送電コイルユニット、２１１…受電コイルユニット、２２１…整流回路、２２２…制御比較部、Ｌ１…送電コイル、Ｌ２…受電コイル
【図１】
2020162311.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020162311.tif 000005
【図４】
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