(57)【要約】      （修正有）【課題】共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、安定した給電を行う非接触給電装置及びプログラムを提供する。【解決手段】共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニット２１を有する受電側装置２０に対し、非接触で給電を行う非接触給電システム１であって、受電ユニットに対して非接触で給電する複数の給電ユニット１１を備える。給電ユニットの各々は、電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、変換部が出力する電圧値を取得する第１取得手段と、変換部が出力する電流値を取得する第２取得手段と、を有し、電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を変換部に行うとともに、電圧値が基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を変換部に行う制御手段１１６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、非接触で給電を行う非接触給電装置であって、
前記受電ユニットとそれぞれ対応し、電源から供給される電力を前記受電ユニットに対して非接触で給電する複数の給電ユニットを備え、
前記給電ユニットの各々は、
前記電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、
前記交流電力に応じた電力を、対応する前記受電ユニットに非接触で給電する給電部と、
前記変換部が出力する電圧値を取得する第１取得手段と、
前記変換部が出力する電流値を取得する第２取得手段と、
前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、
を備える非接触給電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電圧値と前記基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための目標電流値を導出し、前記変換部が出力する電流値が、前記目標電流値となるよう前記変換部を制御する請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電流値と前記基準電流値との差分に基づいて、前記電圧値を前記閾値範囲内に戻すための補正量を導出し、前記変換部が出力する電流値が、前記補正量による補正後の前記目標電流値となるよう前記変換部を制御する請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記第１取得手段は、対応する前記受電ユニットが出力する電圧値を前記変換部が出力する電圧値として、前記給電部を介した非接触の通信により取得する請求項１〜３の何れか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
前記給電ユニットの各々が備える前記変換部は、共通の電源又はそれぞれ独立した電源に接続される請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項６】
電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットのうち、自己の給電ユニットに対応する受電ユニットに対し前記交流電力に応じた電力を非接触で給電する給電部と、を備えた給電ユニットのコンピュータを、
前記変換部が出力する電圧値を取得する第１取得手段と、
前記変換部が出力する電流値を取得する第２取得手段と、
前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非接触給電装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器と周辺装置とは、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）ケーブル等のケーブルを介して情報の伝送が行われている。また、近年では、ワイヤレスで情報を伝送する技術により、それぞれがケーブルレスで繋がるようになってきている。それに伴い、ケーブルレスにより実現される可搬性を損なわないため、電力の伝送もワイヤレスで行うものが存在している。
【０００３】
例えば、携帯電話等では、非接触（ワイヤレス）で電力伝送を行うことが可能な技術が実用化されている。係る技術では、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等の非接触給電方式に対応する給電回路及び受電回路が用いられる。このような給電回路及び受電回路を、給電側装置及び受電側装置に搭載することで、給電側装置から受電側装置への電力伝送をケーブルレスで行う非接触の給電システムを実現できる。また、受電側装置の電気負荷が大きな場合には、複数の受電回路を電気負荷に対して直列に接続し、給電側装置が備える複数の給電回路から各受電回路にそれぞれ給電する構成とすることで対応が行われている。このような構成とした場合、給電回路（又は受電回路）間で動作負荷のアンバランスが発生する可能性がある。動作負荷のアンバランスが発生すると、動作が不安定になる可能性があるため、解消することが望まれている。
【０００４】
従来、大電流を要求する電気負荷に対して電力を供給するため、共通の電圧源に複数の電力変換装置を直列接続させ、その複数の電力変換装置から電力負荷に対して電力を供給するような電力変換システムが存在する。また、各電力変換装置に生じる動作負荷のアンバランスを解消するため、電力変換装置の出力電圧と目標電圧との偏差に基づいて、電力変換装置の出力電力を設定するとともに、電力変換装置の入力電圧が電源電圧に基づき設定された基準値を下回った場合に、上記出力電圧を直接抑制する技術が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術は非接触の給電システムを対象としたものでないため、そのまま利用することは困難である。また、上記の従来技術では、電源電圧に応じて基準値が変化するため、制御に係る構成が複雑化する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、安定した給電を行うことが可能な非接触給電装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の非接触給電装置は、共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、非接触で給電を行う非接触給電装置であって、前記受電ユニットとそれぞれ対応し、電源から供給される電力を前記受電ユニットに対して非接触で給電する複数の給電ユニットを備え、前記給電ユニットの各々は、前記電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、前記交流電力に応じた電力を、対応する前記受電ユニットに非接触で給電する給電部と、前記変換部が出力する電圧値を取得する第１取得手段と、前記変換部が出力する電流値を取得する第２取得手段と、前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る非接触給電システムの一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態の給電側装置が備える制御部の機能構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、図２に示した制御信号出力部の動作を説明するための図である。
【図４】図４は、給電側装置の制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る非接触給電装置及びプログラムについて、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る非接触給電システムの一例を模式的に示す図である。図１に示すように、非接触給電システム１は、非接触給電の給電側装置１０と、受電側装置２０とを有する。給電側装置１０は、複数の給電ユニット１１を有する。
【００１１】
給電ユニット１１は、電源１１１、インバータ回路１１２、コンデンサ１１３、一次側コイル１１４、電流センサ１１５及び制御部１１６等を備える。
【００１２】
電源１１１は、例えば商業電源や二次電池等であり、給電ユニット１１に直流電力を供給する。なお、図１の構成では、給電ユニット１１の各々が電源１１１を個別に有する構成としているが、これに限らず、給電ユニット１１の各々が共通の電源１１１を用いる構成としてもよい。
【００１３】
インバータ回路１１２は、電源１１１に接続される。また、コンデンサ１１３及び一次側コイル１１４は、インバータ回路１１２に対して並列に接続される。
【００１４】
インバータ回路１１２は、例えばフルブリッジ型やハーフブリッジ型のインバータ回路であり、交流電力の生成に係る半導体スイッチ等のスイッチングデバイスを有する。インバータ回路１１２は、電源１１１から供給される直流電力を交流電力に変換する。また、インバータ回路１１２は、制御部１１６から入力される制御信号（ＰＷＭ信号）に基づき動作を行う。
【００１５】
一次側コイル１１４は、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等の非接触給電方式に対応した給電回路である。一次側コイル１１４は、図示しないコイル駆動回路等を有し、コンデンサ１１３とともに共振回路を形成する。一次側コイル１１４は、インバータ回路１１２から出力される交流電力に応じて電磁的に振動する。電流センサ１１５は、インバータ回路１１２とコンデンサ１１３とを接続する経路上に設けられており、インバータ回路１１２から出力される交流電力の電流値を出力電流Ｉｏとして検出する。
【００１６】
制御部１１６は、電流センサ１１５が検出する出力電流Ｉｏと、受電側装置２０で検出される後述する出力電圧Ｖｏとに基づいて、インバータ回路１１２の動作を制御する。なお、制御部１１６の詳細については後述する。
【００１７】
受電側装置２０は、例えば、スマートフォンやタブレット端末、ノートＰＣ（Personal  Computer）、ＰＯＳ（Point  Of  Sale  system）端末等の電子機器である。受電側装置２０は、複数の受電ユニット２１と、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２と、電気負荷２３と、充放電制御回路２４と、二次電池２５とを備える。
【００１８】
受電ユニット２１は、共通の電気負荷２３に対して直列接続される。受電ユニット２１は、二次側コイル２１１、コンデンサ２１２、整流回路２１３、コンデンサ２１４及び電圧センサ２１５等を有する。ここで、コンデンサ２１４は、各受電ユニット２１間で直列接続される。
【００１９】
二次側コイル２１１は、コンデンサ２１２とともに共振回路を形成し、一次側コイル１１４と電磁的に結合する。整流回路２１３は、二次側コイル２１１で発生した交流電力（高周波電力）を直流電力に変換する。コンデンサ２１４は、整流回路２１３の出力電圧を平滑化する。また、電圧センサ２１５は、コンデンサ２１４の端子間に設けられ、コンデンサ２１４の端子間の電圧値を出力電圧Ｖｏとして検出する。電圧センサ２１５で検出された出力電圧Ｖｏは、対応する給電ユニット１１の制御部１１６に通知される。なお、通知方法は特に問わないものとするが、本実施形態では、一次側コイル１１４及び二次側コイル２１１間の結合を利用した通信により、制御部１１６に通知を行うものとする。また、本実施形態では、電圧センサ２１５が検出する出力電圧Ｖｏを、インバータ回路１１２が出力する電圧値に対応する値として取り扱う。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は、受電ユニット２１と電気負荷２３との間に接続される。ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は、受電ユニット２１の各々から供給される直流電力の電圧値を、電気負荷２３の仕様に対応した電圧値に変換する。また、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は、二次電池２５から供給される直流電力の電圧値を、電気負荷２３の仕様に対応した電圧値に変換する。電気負荷２３は、例えばプロセッサやディスプレイ等の負荷部を有し、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２から供給される直流電力により動作する。
【００２１】
充放電制御回路２４は、受電ユニット２１とＤＣ／ＤＣ変換回路２２との間に並列接続され、二次電池２５の充放電を制御する。例えば、充放電制御回路２４は、受電ユニット２１の各々から出力される直流電力を二次電池２５に供給することで、二次電池２５の充電を行う。また、充放電制御回路２４は、受電ユニット２１の各々からの直流電力が途絶えたような場合に、二次電池２５に蓄えられた電力をＤＣ／ＤＣ変換回路２２に供給することで、二次電池２５の放電を行う。
【００２２】
上記構成の非接触給電システム１において、給電側装置１０は、受電側装置２０への給電に用いられる。例えば、給電側装置１０は、店舗で使用するＰＯＳ端末等の給電用に用いられ、一次側コイル１１４をチェックアウトカウンタに埋設した状態で設けられる。一方、受電側装置２０となるＰＯＳ端末等は、チェックアウトカウンタ上の一次側コイル１１４が埋設された位置に載置される。これにより、給電側装置１０から受電側装置２０に非接触で給電することが可能となる。また、給電側装置１０及び受電側装置２０は、それぞれ複数の給受電ユニットを備えるため、大電力（大電流）の給電が可能となる。
【００２３】
ところで、上記した構成の非接触給電システム１では、給電ユニット１１（又は受電ユニット２１）間で動作負荷のアンバランスが発生する可能性がある。動作負荷のアンバランスが発生すると、整流回路２１３を構成する半導体スイッチ等の素子に悪影響が及ぶ可能性があり、動作が不安定になることが懸念される。
【００２４】
そこで、本実施形態の給電側装置１０では、給電ユニット１１の各々で、制御部１１６は、動作負荷のアンバランスを解消するための制御を行う。以下、制御部１１６について説明する。
【００２５】
図２は、制御部１１６の機能構成の一例を示す図である。図２に示すように、制御部１１６は、目標電流導出部３１と、補正量導出部３２と、判定部３３と、制御信号出力部３４とを備える。
【００２６】
目標電流導出部３１は、出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖ１との差分に基づき、その差分を減少させるための目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを導出する。係る機能を実現するため、目標電流導出部３１は、例えば、減算器３１１と、調整器３１２とを備える。
【００２７】
減算器３１１は、基準電圧Ｖ１と、電圧センサ２１５で検出された出力電圧Ｖｏとの差分値を算出する。ここで、基準電圧Ｖ１は、予め給電ユニット１１（又は受電ユニット２１）が出力するよう定められた基準となる電圧値である。なお、基準電圧Ｖ１は、全ての給電ユニット１１で共通の値であるとする。
【００２８】
調整器３１２は、減算器３１１が算出した差分値に基づき、当該差分値を減らすための目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを導出する。ここで、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆの導出方法は特に問わず、ＰＩ制御等の種々の方法を採用することが可能である。例えば、調整器３１２は、減算器３１１が算出した差分値に比例する値と、当該差分値の時間積分値に比例する値との和を目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆとして算出する。また、例えば、差分値と目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆとの各組を対応付けたデータテーブルや、差分値を入力することで適切な目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを導出可能な演算式等を用いて、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを導出してもよい。
【００２９】
補正量導出部３２は、出力電流Ｉｏと基準電流Ｉ１との差分値に基づいて、当該差分値を減少させるための補正量を導出する。ここで、補正量は、後述する閾値範囲から逸脱した状態にある出力電圧Ｖｏを当該閾値範囲内に戻すための、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに対する補正量となる。係る機能を実現するため、補正量導出部３２は、例えば、減算器３２１と、調整器３２２とを備える。
【００３０】
減算器３２１は、電流センサ１１５で検出された出力電流Ｉｏと、基準電流Ｉ１との差分値を算出する。ここで、基準電流Ｉ１は、予め給電ユニット１１が出力するよう定められた基準となる電流値である。なお、基準電流Ｉ１は、給電ユニット１１の各々で共通の値であるとする。
【００３１】
調整器３２２は、減算器３２１が算出した差分値に基づき、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを補正するための補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを導出する。なお、補正量Ｉｏ＿ｏｆｆの導出方法は特に問わないものとする。例えば、差分値と補正量Ｉｏ＿ｏｆｆとの各組を対応付けたデータテーブルや、差分値を入力することで適切な補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを導出可能な演算式等を用いて、補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを導出してもよい。
【００３２】
判定部３３は、電圧センサ２１５で検出された出力電圧Ｖｏが、予め定められた閾値範囲内にあるか否かを判定する。また、判定部３３は、その閾値範囲内にあるか否かに応じて、制御信号出力部３４に出力する補正量Ｉｏ＿ｏｆｆの値を切り替える。
【００３３】
判定部３３は、例えば、比較器やスイッチ、乗算器等により構成され、電圧センサ２１５で検出された出力電圧Ｖｏと、予め定められた閾値範囲とを比較し、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にあるか否かを判定する。ここで、閾値範囲は、給電ユニット１１及び受電ユニット２１が安定して動作することが可能な出力電圧Ｖｏの電圧範囲を示すものである。なお、基準電圧Ｖ１は、例えば閾値範囲の中央値等であって、当該閾値範囲に含まれるものとする。
【００３４】
判定部３３は、閾値範囲内にあるか否かの判定結果に応じて、補正量導出部３２で算出された補正量Ｉｏ＿ｏｆｆに所定の係数を乗算する。
【００３５】
本実施形態では、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にある場合、判定部３３は、係数０を乗算することで、補正量Ｉｏ＿ｏｆｆ＝０を出力する。また、判定部３３は、出力電圧Ｖｏが閾値範囲の上限値Ｖｍａｘを上回る場合、又は出力電圧Ｖｏが閾値範囲の下限値Ｖｍｉｎを下回る場合、係数１を乗算することで補正量Ｉｏ＿ｏｆｆをそのまま出力する。なお、係数の値は上記例に限らず、任意の値を設定することが可能である。
【００３６】
制御信号出力部３４は、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを補正量Ｉｏ＿ｏｆｆで補正し、その補正後の目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに基づいて、インバータ回路１１２を制御するための制御信号（ＰＷＭ信号）を生成する。また、制御信号出力部３４は、生成したＰＷＭ信号をインバータ回路１１２に出力することで、インバータ回路１１２の動作を制御する。係る機能を実現するため、制御信号出力部３４は、例えば、減算器３４１と、信号生成器３４２と、比較器３４３とを備える。
【００３７】
減算器３４１は、目標電流導出部３１から入力される目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆから、判定部３３から入力される補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを減算することで、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆの補正を行う。また、減算器３４１は、補正後の目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを、信号生成器３４２に出力する。
【００３８】
例えば、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にある場合、補正量Ｉｏ＿ｏｆｆは０となるため、減算器３４１は、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆをそのまま出力する。一方、出力電圧Ｖｏが上限値Ｖｍａｘを上回る場合又は下限値Ｖｍｉｎを下回る場合、減算器３４１は、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆから補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを減算した値を、補正後の目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆとして出力する。
【００３９】
信号生成器３４２は、ＰＬＬ回路等で構成され、減算器３４１から入力される目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに基づいて指令信号を生成する。ここで、指令信号は、後述するＰＷＭ信号を生成する際の基準となる信号であって、インバータ回路１１２の出力電流を目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆにすることを指示するための情報を有する。なお、本実施形態では、指令信号は、正弦波の形態で出力されるものとする。
【００４０】
比較器３４３は、信号生成器３４２で生成された指令信号と、ＰＷＭ信号の生成に係る搬送信号とのクロスポイントに基づいて、インバータ回路１１２の動作を制御するためのＰＷＭ信号を生成し、インバータ回路１１２に出力する。
【００４１】
図３は、制御信号出力部３４の動作を説明するための図である。同図において、指令信号Ｃ１は、出力電圧Ｖｏが閾値範囲の下限値Ｖｍｉｎを下回った場合に生成される指令信号を示している。また。指令信号Ｃ２は、出力電圧Ｖｏが閾値範囲の上限値Ｖｍａｘを上回った場合に生成される指令信号を示している。図３に示すように、信号生成器３４２は、目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに応じて正弦波のオフセット値を変えることで指令信号を生成する。なお、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にある場合には、例えば、指令信号Ｃ１と指令信号Ｃ２との間等で指令信号が生成される。
【００４２】
また、三角波で示す搬送信号Ｐ１は、比較器３４３に入力される搬送信号である。なお、搬送信号Ｐ１は、三角波に限らず、他の波形であってもよい。
【００４３】
上記した指令信号は、比較器３４３の−端子に入力される。また、搬送信号は、比較器３４３の＋端子に入力される。比較器３４３は、指令信号と搬送信号とを比較し、両信号のクロスポイントに基づいてＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号ＣＰ１は、指令信号Ｃ１と搬送信号Ｐ１とに基づいて生成されたＰＷＭ信号を意味する。また、ＰＷＭ信号ＣＰ２は、指令信号Ｃ２と搬送信号Ｐ１とに基づいて生成されたＰＷＭ信号を意味する。
【００４４】
これらのＰＷＭ信号は、二値信号で表され、インバータ回路１１２を構成するスイッチングデバイスのオン／オフを指示する。インバータ回路１１２は、比較器３４３から入力されるＰＷＭ信号に応じて、自己のインバータ回路１１２を構成するスイッチングデバイスをオン／オフする。係るＰＷＭ信号は、生成元の指令信号に応じてオン／オフのデューティ比が変わる。これにより、インバータ回路１１２から出力される交流電力が変化し、所望の電流値（目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆ）が出力される。また、受電ユニット２１の各々で検出される出力電圧Ｖｏ、つまり給電ユニット１１（インバータ回路１１２）の各々が出力する出力電圧を揃えることができ、動作負荷のアンバランスを解消することができる。
【００４５】
次に、図４を参照して、給電側装置１０の動作について説明する。図４は、給電側装置１０の制御部１１６が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、目標電流導出部３１は、電圧センサ２１５で検出された出力電圧Ｖｏを取得する（ステップＳ１１）。続いて、目標電流導出部３１は、取得した出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖ１との差分に基づき目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを導出する（ステップＳ１２）。
【００４７】
続いて、判定部３３は、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にある場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御信号出力部３４は、ステップＳ１２で導出された目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに基づいてＰＷＭ信号を生成し（ステップＳ１４）、ステップＳ１９に移行する。
【００４８】
一方、出力電圧Ｖｏが閾値範囲外にある場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、補正量導出部３２は、電流センサ１１５で検出された出力電流Ｉｏを取得する（ステップＳ１５）。次いで、補正量導出部３２は、取得した出力電流Ｉｏと基準電流Ｉ１との差分に基づき補正量Ｉｏ＿ｏｆｆを導出する（ステップＳ１６）。
【００４９】
続いて、制御信号出力部３４は、ステップＳ１２で導出された目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆを補正量Ｉｏ＿ｏｆｆで補正する（ステップＳ１７）。次いで、制御信号出力部３４は、補正後の目標電流Ｉｏ＿ｒｅｆに基づきＰＷＭ信号を生成し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に移行する。
【００５０】
そして、制御信号出力部３４は、ステップＳ１４又はＳ１８で生成したＰＷＭ信号をインバータ回路１１２に出力し（ステップＳ１９）、本処理を終了する。
【００５１】
以上のように、本実施形態の給電側装置１０では、給電ユニット１１の各々が、出力電圧Ｖｏと基準電圧Ｖ１との差分値に基づいて、当該差分値を減少させるための制御をインバータ回路１１２に行う。また、給電ユニット１１の各々は、出力電圧Ｖｏが閾値範囲を逸脱した場合に、出力電流Ｉｏと基準電流Ｉ１との差分値に基づいて、当該差分値を減少させるための制御をインバータ回路１１２に行う。
【００５２】
これにより、出力電圧Ｖｏが基準電圧Ｖ１から外れた場合や、当該基準電圧Ｖ１を含む閾値範囲から逸脱したような場合であっても、出力電圧Ｖｏを基準電圧Ｖ１や閾値範囲内に戻すことができる。したがって、動作負荷のアンバランスを解消することができるため、給電側装置１０から受電側装置２０に対する給電を安定して行うことができる。また、出力電圧Ｖｏが閾値範囲内にあるか否かで、インバータ回路１１２の制御を切り替えることができるため、閾値範囲外からの復帰を効率的に行うことができるとともに、比較的簡易な構成で給電の安定化を図ることができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加、組み合わせ等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５４】
例えば、上記実施形態では、インバータ回路１１２の出力電圧を、受電側装置２０側で検出する構成としたが、これに限らず、給電側装置１０側で検出する構成としてもよい。この場合、例えば、電圧センサ２１５と同様の電圧センサにより、コンデンサ１１３間の電圧を検出する構成としてもよい。
【００５５】
また、上記した制御部１１６の機能部の一部又は全ては、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等のプロセッサに、ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行させることで、ソフトウェアにより実現してもよい。また、制御部１１６の機能部の一部又は全ては、上記した回路や、図示しないＩＣ（Integrated  Circuit）等のハードウェアにより実現してもよい。また、制御部１１６の機能部の一部又は全ては、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。
【００５６】
また、上記した制御部１１６の機能部の一部又は全てを、ソフトウェアで実現する場合、プロセッサが実行するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するように構成してもよい。また、プロセッサが実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  非接触給電システム
１０  給電側装置
１１  給電ユニット
１１１  電源
１１２  インバータ回路
１１３  コンデンサ
１１４  一次側コイル
１１５  電流センサ
１１６  制御部
２０  受電側装置
２１  受電ユニット
２１１  二次側コイル
２１２  コンデンサ
２１３  整流回路
２１４  コンデンサ
２１５  電圧センサ
２２  ＤＣ／ＤＣ変換回路
２３  電気負荷
２４  充放電制御回路
２５  二次電池
３１  目標電流導出部
３１１  減算器
３１２  調整器
３２  補正量導出部
３２１  減算器
３２２  調整器
３３  判定部
３４  制御信号出力部
３４１  減算器
３４２  信号生成器
３４３  比較器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２０１６−７３０９９号公報
【図１】
2020188682.tif 000003
【図２】
2020188682.tif 000004
【図３】
2020188682.tif 000005
【図４】
2020188682.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月5日(2020.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、非接触で給電を行う非接触給電装置であって、
前記受電ユニットとそれぞれ対応し、電源から供給される電力を前記受電ユニットに対して非接触で給電する複数の給電ユニットを備え、
前記給電ユニットの各々は、
前記電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、
前記変換部で変換された交流電力に応じて電磁的に振動する共振回路と、
前記交流電力に応じた電力を前記共振回路を介して、対応する前記受電ユニットに非接触で給電する給電部と、
前記共振回路に入力される電圧値を取得する第１取得手段と、
前記共振回路に入力される電流値を取得する第２取得手段と、
前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、
を備える非接触給電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電圧値と前記基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための目標電流値を導出し、前記変換部が出力する電流値が、前記目標電流値となるよう前記変換部を制御する請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電流値と前記基準電流値との差分に基づいて、前記電圧値を前記閾値範囲内に戻すための補正量を導出し、前記変換部が出力する電流値が、前記補正量による補正後の前記目標電流値となるよう前記変換部を制御する請求項２に記載の非接触給電装置。
【請求項４】
前記給電ユニットの各々が備える前記変換部は、共通の電源又はそれぞれ独立した電源に接続される請求項１〜３の何れか一項に記載の非接触給電装置。
【請求項５】
電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、前記変換部で変換された交流電力に応じて電磁的に振動する共振回路と、共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットのうち、自己の給電ユニットに対応する受電ユニットに対し前記交流電力に応じた電力を前記共振回路を介して非接触で給電する給電部と、を備えた給電ユニットのコンピュータを、
前記共振回路に入力される電圧値を取得する第１取得手段と、
前記共振回路に入力される電流値を取得する第２取得手段と、
前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、
して機能させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
実施形態の非接触給電装置は、共通する電気負荷に直列接続された複数の受電ユニットを有する受電装置に対し、非接触で給電を行う非接触給電装置であって、前記受電ユニットとそれぞれ対応し、電源から供給される電力を前記受電ユニットに対して非接触で給電する複数の給電ユニットを備え、前記給電ユニットの各々は、前記電源から供給される電力を交流電力に変換する変換部と、前記変換部で変換された交流電力に応じて電磁的に振動する共振回路と、前記交流電力に応じた電力を前記共振回路を介して、対応する前記受電ユニットに非接触で給電する給電部と、前記共振回路に入力される電圧値を取得する第１取得手段と、前記共振回路に入力される電流値を取得する第２取得手段と、前記電圧値と所定の基準電圧値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行うとともに、前記電圧値が前記基準電圧値を含む所定の閾値範囲を逸脱した場合に、前記電流値と所定の基準電流値との差分に基づいて、当該差分を減少させるための制御を前記変換部に行う制御手段と、を備える。