(57)【要約】【課題】急激な電圧降下により受電機器が負荷を駆動できなくなるおそれを解決する。【解決手段】非接触送電のための方法および装置である。電力に関連するパラメータの第１の目標レベルが送電機器に送信される。次いで電力が送電機器から受電される。受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したとき、当該パラメータの第２の目標レベルが送電機器に送信される。当該パラメータの第２の目標レベルは、受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される。【選択図】図１
2014093938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電機器が電力を非接触で送電機器から受電するための方法であって、
前記電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを前記送電機器に送信するステップと、
前記電力を前記送電機器から受電するステップと、
受電した電力のパラメータが前記第１の目標レベルに達したとき、前記パラメータの第２の目標レベルを前記送電機器に送信するステップであって、前記パラメータの前記第２の目標レベルは前記受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記パラメータは電圧、電流、および電力のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パラメータの前記第１の目標レベルは前記パラメータの前記第２の目標レベルより高い、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータの前記第１の目標レベルは前記負荷の大きさと無関係に決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
受電した電力の前記パラメータが前記第１の目標レベルに達すると、前記負荷を前記受電機器に接続するステップと、
前記負荷の大きさを検出するステップと、
前記負荷の大きさに基づいて前記パラメータの前記第２の目標レベルを決定するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータの前記第１の目標レベルを受信すると、前記送電機器により、前記電力の周波数を前記パラメータの前記第１の目標レベルに基づいて調節するステップと、
前記パラメータの前記第２の目標レベルを受信すると、前記送電機器により、前記電力の周波数を前記パラメータの前記第２の目標レベルにより調節するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
受電した電力に関連する前記パラメータが第１の期間で前記第１の目標レベルに達していないとき、第２の期間の後に前記負荷を前記受電機器に接続するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記送電機器により、前記電力の周波数を前記送電機器の最大電力容量に基づいて調節するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記負荷の大きさは負荷電流のレベルに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
受電機器を備えた装置であって、前記受電機器は、
電力を非接触で送電機器から受電するように構成された受電ユニットと、
前記受電ユニットに動作可能に接続され、
電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを前記送電機器に送信するのを制御し、
受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したとき、前記パラメータの第２の目標レベルを前記送電機器に送信するのを制御する、
ように構成された制御ユニットであって、前記パラメータの前記第２の目標レベルは前記受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される制御ユニットと、
前記受電ユニットおよび前記制御ユニットに動作可能に接続され、前記パラメータの前記第１の目標レベルと前記第２の目標レベルを前記送電機器に送信するように構成された通信ユニットと、
を備えた、装置。
【請求項１１】
前記パラメータは電圧、電流、および電力のうち少なくとも１つである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記パラメータの前記第１の目標レベルは前記パラメータの前記第２の目標レベルより高い、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
負荷と、前記負荷の前記受電機器への接続を制御するように構成されたスイッチとをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記スイッチは、前記パラメータの前記第１の目標レベルを決定する前に、前記負荷を前記受電機器から切り離すように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記スイッチは、受電した電力の前記パラメータが前記第１の目標レベルに達すると、前記負荷を前記受電機器に接続するように構成され、
前記制御ユニットはさらに、
前記負荷の大きさを検出し、
前記負荷の大きさに基づいて前記パラメータの前記第２の目標レベルを決定する
ように構成された、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記スイッチは、受電した電力に関連する前記パラメータが第１の期間で前記第１の目標レベルに達していないとき、第２の期間の後に前記負荷を前記受電機器に接続するように構成された、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記負荷の大きさは負荷電流のレベルに対応する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
電力を非接触で送電機器から受電するように構成された受電ユニットと、
受電ユニットに動作可能に接続され、
電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを前記送電機器に送信するのを制御し、
受電した電力の前記パラメータが前記第１の目標レベルに達したとき、前記パラメータの第２の目標レベルを送電機器に送信するのを制御する
ように構成された制御ユニットであって、前記パラメータの前記第２の目標レベルは受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される制御ユニットと、
前記受電ユニットと前記制御ユニットに動作可能に接続され、前記パラメータの前記第１の目標レベルと前記第２の目標レベルを前記送電機器に送信するように構成された通信ユニットと、
を備えた受電機器と、
前記パラメータの前記第１の目標レベルと前記第２の目標レベルに基づいて決定された周波数で、電力を非接触で前記受電機器に送電するように構成された送電ユニットを備えた送電機器と、
を備える、非接触送電のためのシステム。
【請求項１９】
負荷と、前記負荷の前記受電機器への接続を制御するように構成されたスイッチとをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記スイッチは、前記パラメータの前記第１の目標レベルを決定する前に、前記負荷を前記受電機器から切り離すように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記スイッチは、受電した電力の前記パラメータが前記第１の目標レベルに達すると、前記負荷を前記受電機器に接続するように構成され、
前記受電機器の前記制御ユニットはさらに、
前記負荷の大きさを検出し、
前記負荷の大きさに基づいて前記パラメータの前記第２の目標レベルを決定する
ように構成された、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記送電機器は、
前記パラメータの前記第１の目標レベルを受信すると、送電された電力の周波数を前記パラメータの前記第１の目標レベルに基づいて調節し、
前記パラメータの前記第２の目標レベルを受信すると、送電された電力の周波数を前記パラメータの前記第２の目標レベルに基づいて調節する
ように構成された制御ユニットをさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記スイッチは、受電した電力に関連する前記パラメータが第１の期間で前記第１の目標レベルに達していないとき、第２の期間の後に前記負荷を前記受電機器に接続するように構成された、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
前記送電機器は、受電した電力に関連する前記パラメータが第１の期間で前記第１の目標レベルに達していないとき、送電された電力の周波数を前記送電機器の最大電力容量に基づいて調節するように構成された制御ユニットをさらに備える、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
非接触送電のための情報を記録した機械読取可能な有形かつ非一時的な媒体であって、前記情報は機械により読み取られたときに前記機械に、
受電機器により、電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを送電機器に送信するステップと、
前記受電機器により、前記電力を前記送電機器から非接触で受電するステップと、
受電した電力の前記パラメータが前記第１の目標レベルに達したとき、前記受電機器により、前記パラメータの第２の目標レベルを前記送電機器に送信するステップであって、前記パラメータの前記第２の目標レベルは前記受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定されるステップと、
を実施させる、媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、非接触送電（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）のための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触送電とは、人工の導体を相互接続することなく電気エネルギを電源から電気負荷に送電することをいう。非接触送電の最も一般的な形態は、直接誘導の後に磁気共鳴誘導を実施することである。他の方法には、マイクロ波またはレーザおよび電気伝導の形の電磁放射がある。非接触送電は、携帯電話、カメラ、音楽プレーヤ、ヘッドセット等のような広範囲のモバイル機器におけるバッテリ充電または他の適切な負荷に対して使用されている。
【０００３】
非接触送電システムでは、受電機器（受電器）が例えば電力信号に対する負荷変調により制御情報を送電機器（送電器）に送信することができる。受信した制御情報に基づいて、送電機器は送電された電力に関連する一定のパラメータ、例えば周波数を所望のレベルに調節して受電機器に接続された負荷を駆動することができる。ＱＩ通信規格（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）のような既知の標準により、送電に用いる同一の磁気結合を介してどのように受電機器が自己の電力需要を送電機器に対して伝えるかが定義される。例えば、受電機器と送電機器の間の初期通信を１７５ｋＨｚの既定のパルス幅変調（ＰＷＭ）周波数で確立した後、負荷が即座に充電機器に接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、デフォルトのＰＷＭ周波数が比較的高いと、受電した電力の対応する負荷駆動能力は比較的低い。負荷は受電機器に即座に接続されるので、整流された電圧が急激に降下するおそれがある。これは受電装置には望ましくない。さらに、最新のＱＩ通信規格では５Ｗまでの出力電圧をサポートするので、負荷が１０Ｗ以上の場合は、この急激な電圧降下により受電機器が負荷を駆動できなくなるおそれがある。
【０００５】
したがって、上述の課題を解決するための非接触送電に関する解決策が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、非接触送電に関する方法、装置、およびプログラミングを説明する。
【０００７】
１例では、受電機器が送電機器から電力を非接触で受電するための方法を提供する。電力に関連するパラメータの第１の目標レベルが送電機器に送信される。次いで、当該電力を送電機器から受電する。受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達すると、当該パラメータの第２の目標レベルが送電機器に送信される。当該パラメータの第２の目標レベルが、受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される。
【０００８】
別の例では、受電機器を備えた装置が提供される。当該受電機器は、受電ユニット、制御ユニット、および通信ユニットを備える。当該受電ユニットは、電力を非接触で送電機器から受電するように構成される。制御ユニットは受電ユニットに動作可能に接続され、受電ユニットは電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを送電機器に送信するのを制御するように構成される。制御ユニットはさらに、受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したときに、当該パラメータの第２の目標レベルを送電機器に送信するのを制御するように構成される。当該パラメータの第２の目標レベルが受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される。通信ユニットは、受電ユニットと制御ユニットに動作可能に接続され、当該パラメータの第１の目標レベルと第２の目標レベルを送電機器に送信するように構成される。
【０００９】
さらに別の例では、非接触送電のためのシステムが提供される。当該システムは、受電機器と送電機器を備える。受電機器は、受電ユニット、制御ユニット、および通信ユニットを備える。受電ユニットは、電力を非接触で送電機器から受電するように構成される。制御ユニットは、受電ユニットに動作可能に接続され、電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを送電機器に送信するのを制御するように構成される。制御ユニットはさらに、受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したとき、当該パラメータの第２の目標レベルを送電機器に送信するのを制御するように構成される。当該パラメータの第２の目標レベルは、受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される。通信ユニットは、受電ユニットと制御ユニットに動作可能に接続され、当該パラメータの第１の目標レベルと第２の目標レベルを送電機器に送信するように構成される。送電機器は、当該パラメータの第１の目標レベルと第２の目標レベルに基づいて決定された周波数で電力を非接触で受電機器に送電するように構成された送電ユニットを備える。
【００１０】
さらに別の例では、機械により読み取ったときに当該機械に一連のステップを実施させる非接触送電用の情報を記録した機械読取可能な非一時媒体を提供する。電力に関連するパラメータの第１の目標レベルが受電機器から送電機器に送信される。当該電力は、受電機器により送電機器から非接触で受電される。受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したとき、当該パラメータの第２の目標レベルが受電機器により送電機器に送信される。当該パラメータの第２の目標レベルは受電機器に接続された負荷の大きさに基づいて決定される。
【００１１】
上記諸態様は、以下の図面とともに下記の説明を考慮すればより容易に理解される。図面では、同様な参照番号は同様な要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の１実施形態に従う送電機器および受電機器を備えた非接触送電のシステムの１例を示すブロック図である。
【図２】本発明の１実施形態に従う図１の受電機器および負荷の１例示すブロック図である。
【図３】本発明の１実施形態に従う図１の送電機器の１例を示すブロック図である。
【図４】本発明の１実施形態に従う非接触送電の１例を示すタイムライン・チャートである。
【図５】本発明の１実施形態に従う非接触送電の別の例を示すタイムライン・チャートである。
【図６】本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法の１例を示す流れ図である。
【図７】本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法の別の例を示す流れ図である。
【図８】本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法のさらに別の例を示す流れ図である。
【図９】本発明の１実施形態に従う、プロセッサおよびメモリを備えた、図２の受電機器における制御ユニットの１例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の諸実施形態を詳細に説明する。当該諸実施形態の例が添付図面に示されている。本発明を当該諸実施形態と関連して説明するが、当該諸実施形態は本発明をこれらの諸実施形態に限定しようとするものではない。むしろ、本発明は代替物、修正物、および均等物を包含しようとするものであり、これらは添付の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨と範囲に含まれる。
【００１４】
さらに、以下の本発明の諸実施形態の詳細な説明では、本発明の徹底的な理解を与えるために多数の具体的な詳細を説明する。しかし、これらの具体的な詳細なしに本発明を実施できることは当業者には理解される。他の事例では、本発明の諸実施形態の諸態様を不必要に不明瞭にさせないために、周知の方法、手続き、構成要素、および回路は詳細には説明していない。
【００１５】
本発明に従う諸実施形態では、非接触送電により大規模な負荷を駆動するための方法および装置を提供する。本明細書で開示する方法と装置は、公知の解決策と比較してより効率的に、様々な電力ニーズを有する負荷を適合的にサポートすることができる。さらに、本明細書で開示する方法と装置はまた、ＱＩ通信規格のような既存の非接触送電標準をサポートし、したがって、電力容量が５Ｗである任意のＱＩ互換の送電機器と互換性を有する。
【００１６】
さらなる利点および新規な特徴は、以下の説明から部分的に示され、以下のおよび添付の図面を検討することで当業者に明らかになり、または、当該例を製造または実施することにより理解することができる。
【００１７】
図１は、本発明の１実施形態に従う非接触送電のシステム１００の１例を示す。システム１００は、受電機器１０２と送電機器１０４を備える任意の適切な非接触送電システムであってもよい。電力は、任意の既知の機構により、非接触で送電機器１０４から受電機器１０２へ送電される。当該機構には、磁気共鳴誘導、電磁放射、または電気伝導があるがこれらに限られない。同じ送電機構を、周波数のような電力に関連する任意の電気パラメータを所望のレベルに調節するための制御情報を受電機器１０２から送電機器１０４に送信するために使用してもよい。当該制御情報は、例えば、所望のレベルの電圧、電流、または受電した電気エネルギの電力のような、電力に関連する電気パラメータの目標レベル（所望の動作点）を含んでもよい。
【００１８】
本例では、受電機器１０２が、受電機器１０２に接続できる負荷１０８を有する装置１０６の一部であってもよい。装置１０６は任意の適切な電子機器であってもよい。当該電子機器には、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、デジタル・カメラ、デジタル・カムコーダ、ハンドヘルド機器（例えば、ダム・フォンまたはスマート・フォン、タブレット等）、ゲーム・コンソール、セットトップ・ボックス、音楽プレーヤ、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）、または他の任意の適切な機器があるがこれらに限られない。負荷１０８は、例えば、バッテリ充電器および１つまたは複数のバッテリであってもよい。他の例では、受電機器１０２が電力を負荷１０８に提供するためのディスクリート電子機器であってもよい。いずれにせよ、スイッチ１１０を受電機器１０２と負荷１０８の間に設けて、負荷１０８の受電機器１０２への接続を制御してもよい。他の任意の適切な構成要素を装置１０６に含めてもよいことは理解される。
【００１９】
本例では、受電機器１０２は、受電ユニット１１２、制御ユニット１１４、および通信ユニット１１６を備える。受電ユニット１１２は、非接触で電力を送電機器１０４から受電するように構成される。本例では、制御ユニット１１４は、受電した電力に関連する電気パラメータを所望の動作点（例えば、出力電流、電圧）に対して監視し分析すること、出力負荷１０８に与えられる電力を制御すること、のような様々な制御機能を実施する。制御ユニット１１４はまた、電力に関連する電気パラメータの目標レベルを通信ユニット１１６により送電機器１０４に送信することを制御するように構成される。即ち、制御ユニット１１４は、その電力ニーズを送電機器１０４に送信し戻す役割を担う。通信ユニット１１６は、ＱＩ通信規格のような通信規格に従って例えば送電に使用される同一の電磁気結合機構により制御情報を送電機器１０４に送信するように構成される。本例では、当該制御情報は電力に関連する電気パラメータの目標レベルを含む。
【００２０】
送電機器１０４は、非接触で電力を受電機器１０２に提供するための任意の適切な基地局であってもよい。本例では、送電機器１０４は、送電ユニット１１８、制御ユニット１２０、および通信ユニット１２２を備える。送電ユニット１１８は、一定のＰＷＭ周波数で電力を非接触で受電機器１０２に送電するように構成される。当該周波数は、受電機器１０２から送信された電気パラメータの目標レベルに基づいて制御ユニット１２０により決定される。通信ユニット１２２は、電気パラメータの目標レベルを含む制御情報を受電機器１０２から受信するように構成される。
【００２１】
本例では、送電機器１０４と受電機器１０２の間の初期通信が確立された後、先ず受電機器１０２の制御ユニット１１４がスイッチ１１０を制御して負荷１０８を受電機器１０２から切り離す。次いで、受電機器１０２の制御ユニット１１４が電力に関連するパラメータの第１の目標レベルを送電機器１０４に送信する。負荷１０８が受電機器１０２から切り離されたとき、所望の出力電圧のような当該パラメータの第１の目標レベルが、負荷１０８の大きさと無関係に決定される。第１の目標レベルを受信すると、それに応じて送電機器１０４の制御ユニット１２０が送電ユニット１１８を制御して、送電される電力のＰＷＭ周波数を調節する。次いで、受電機器１０２の制御ユニット１１４が、検出されたパラメータのレベルを継続的に監視して、当該レベルが第１の目標レベルに達したかどうかを確かめる。第１の目標レベルに達すると、制御ユニット１１４は、スイッチ１１０を制御して負荷１０８を受電機器１０２に接続し負荷１０８の大きさ（例えば、負荷電流）に基づいて当該パラメータの第２の目標レベルを決定するようにさらに構成される。当該第２の目標レベルは、送電機器１０４に送信され、負荷１０８の大きさに基づいてＰＷＭ周波数を適合的に調節するために使用される。
【００２２】
図２は、本発明の１実施形態に従う受電機器１０２と負荷１０８の１例を示す。本例では、負荷１０８は、受電機器１０２により提供された電力を用いてバッテリ２０４を充電するためのバッテリ充電器２０２を備える。受電機器１０２は、コイル２０６および整流器２０８を有する受電ユニット１１２を備える。本例では、コイル２０６は、その共振回路により磁界を受信し当該磁界をＡＣ電圧信号に変換する役割を担う。整流器２０８は、ＡＣ電圧信号をＤＣ電圧信号に変換するように構成される。負荷１０８を駆動するための所望のレベルへとＤＣ電圧信号をさらに変換するためのＤＣ／ＤＣ変換器２１０を含めてもよい。ＡＤＣモニタ２１２を使用して、受電した電力に関連する任意の適切な電気パラメータ、例えば、電圧、電流、または電力を検出して、当該パラメータを制御ユニット１１４に提供してもよい。本例では、受電機器１０２はまた、負荷変調器２１４およびコイル２０６を有する通信ユニット１１６を備える。負荷変調器２１４は、制御情報、例えば電気パラメータの目標レベルを変調し、コイル２０６の共振回路を通じて当該制御情報を送信機器１０４に送信する役割を担う。
【００２３】
本例では、電気パラメータの目標レベルは、負荷の大きさに無関係な所定の値、または、負荷がスイッチ１１０を介して受電機器１０２に接続されると当該負荷の大きさに基づいて適合的に決定される値であってもよい。１例では、図９に示すように、制御ユニット１１４を１つまたは複数のプロセッサ９０２およびメモリ９０４により実装してもよい。本例では、ソフトウェア・プログラムおよびデータを、メモリ９０４にロードしてプロセッサ９０２により実行してもよい。プロセッサ９０２は任意の適切な処理装置であってもよく、当該処理装置には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央演算装置、電子制御ユニット等があるがこれらに限られない。メモリ９０４は、例えば、ディスクリート・メモリ、または、プロセッサ９０２に統合されたユニファイド・メモリであってもよい。ソフトウェア・プログラムが、接続された負荷１０８の実際の大きさに基づいて電気パラメータの所望の目標レベルを適合的に決定するための目標レベル計算モジュール９０６を備えてもよい。上記データには、例えば、負荷１０８の大きさに関わらず電気パラメータの所定の目標レベルが含まれる。１例では、電気パラメータは出力電圧であり、当該出力電圧の所定の目標レベルは、実際の負荷の大きさに基づいて決定された所望の目標レベルよりも高く設定される。
【００２４】
図３は、本発明の１実施形態に従う送電機器１０４の１例を示す。本例では、送電機器１０４は、ＰＷＭ周波数ユニット３０２およびコイル３０４を有する送電ユニット１１８と、負荷復調器３０６およびコイル３０４を有する通信ユニット１２２とを備える。負荷復調器３０６は、コイル３０４が取得した制御情報、例えば電気パラメータの目標レベルを復調する役割を担う。電気パラメータの目標レベルに基づいて、制御ユニット１２０は、対応するＰＷＭ周波数を決定し、ＰＷＭ周波数ユニット３０２を制御して当該周波数を所望のレベルに調節するように構成される。ＰＷＭ周波数ユニット３０２はＤＣ電圧信号をＡＣ電圧信号に変換する役割を担い、コイル３０４はＡＣ電圧信号の電界を磁界に変換する役割を担う。異物を検出しおよび過電流および過電圧から保護するために電圧や電流のような電気パラメータの諸レベルを制御ユニット１２０に提供するためのＡＤＣモニタ３０８を含めてもよい。
【００２５】
図４は、本発明の１実施形態に従う非接触送電の１例を示すタイムライン・チャートである。最初に、送電機器１０４と受電機器１０２の間の通信が既定の周波数で確立される。ＱＩ通信規格によれば当該既定の周波数は１７５ｋＨｚである。初期通信が確立されると、負荷１０８が受電機器１０２から切り離される。負荷１０８の大きさを知らずに、受電機器１０２は電力に関連するパラメータ、例えば出力電圧を第１の目標レベルに設定する。受電した電力の出力電圧がＰＷＭ周波数に対応すること、およびＰＷＭ周波数が高ければ高いほど出力電圧が低くなることは知られている。本例では、第１の目標レベルは対応するＰＷＭ周波数が１７５ｋＨｚの規定の周波数より低くなるように、比較的高いレベルに決まる。１例では、対応する周波数が１６０ｋＨｚであるように出力電圧の第１の目標レベルが決まる。当業界で知られているように、低いＰＷＭ周波数は高い負荷駆動能力に対応する。次いで、当該パラメータの所定の第１の目標レベル、例えば出力電圧が送電機器１０４に送電される。
【００２６】
次いで送電機器１０４が送電された電力のＰＷＭ周波数を或るレベル、即ち、当該パラメータの第１の目標レベルに基づいて決定されたレベルに調節する。上述の例では、送電機器１０４は、受電機器１０２の出力電圧が第１の目標レベルに達しうるように、そのＰＷＭ周波数を１６０ｋＨｚに調節することを試みてもよい。次いで、第１の目標レベルに基づいて決定された周波数で当該電力が受電機器１０２に送電される。
【００２７】
本例では、当該パラメータが受電機器１０２側で第１の目標レベルに達すると、負荷１０８が受電機器１０２に接続される。実際の負荷１０８の大きさに基づいて、受電機器１０２は当該パラメータの第２の目標レベル、例えば出力電圧を決定する。当該第２の目標レベルは負荷１０８を駆動するのに十分なものである。当該パラメータの第２の目標レベルは送電機器１０４に送信され、その結果、送電機器１０４がそれに応じてＰＷＭ周波数を調節することができる。次いで電力が、第２の目標レベルに基づいて決定された周波数で受電機器１０２に送電される。
【００２８】
出力電圧の第１の目標レベルを第２の目標レベルより高く設定してもよいことは理解される。したがって、受電機器１０２は、急激な電圧降下を回避するために負荷を接続することなく高い負荷駆動能力を有し、負荷１０８がその効率性を高めるために接続されると実際の負荷１０８の大きさに従ってその出力電圧を低下させる。そうすることにより、受電機器１０２は、依然としてＱＩ通信規格のような既存の標準との互換性を有しつつ、広範囲の大きさで適合的に負荷を駆動することができる。負荷１０８は出力電圧が所望のレベルに達するまで受電機器１０２に接続されないので、既知の解決策で発生する急激な電圧降下も抑えられる。
【００２９】
図５は、本発明の１実施形態に従う非接触送電の別の例を示すタイムライン・チャートである。本例では、当該送電機器１０４は、比較的低い負荷駆動能力を有する機器、例えばＱＩ互換の５Ｗの送電機器であってもよい。このケースでは、当該送電機器１０４は、電気パラメータの第１の目標レベルに基づいて決定された所望のレベルにそのＰＷＭ周波数を調節することができないかもしれない。結果として、電気パラメータ、例えば出力電圧は、受電機器１０２側で第１の目標レベルに達することができない。送電機器１０４が十分な負荷駆動能力を有するかどうかを判定するための閾値として、第１の期間が予め決められていてもよい。例えば出力電圧が第１の期間内に第１の目標レベルできない場合、受電機器１０２は、負荷１０８を受電機器１０２に接続する前に送電機器１０４がその最大電力容量に達するように第２の所定の期間だけ遅延してもよい。次いで、送電機器１０４はその最大電力容量に基づいて決定された周波数で電力を送電し、受電機器１０２は負荷１０８を送電機器１０４の最大電力容量で駆動する。１例では、ＱＩ互換の５Ｗの送電機器に対して、受電機器１０２は負荷を５Ｗで駆動する。そうすることにより、受電機器１０２は、比較的低い電力容量の送電機器が所望の電力容量に達することができないときでも、当該送電機器と依然として互換性を有する。負荷１０８は出力電圧がその最大の可能なレベルに達するまで受電機器１０２に接続されないので、既知の解決策で発生する急激な電圧降下も抑えられる。
【００３０】
図６は、本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法の１例を示す。当該方法を以上の図面を参照して説明する。しかし、任意の適切なユニットを使用してもよい。ブロック６０２で開始して、電力に関連するパラメータの第１の目標レベル、例えば出力電圧が送電機器に送信される。ブロック６０４に進み、電力が送電機器から受電される。例えば、電力のＰＷＭ周波数を出力電圧の第１の目標レベルに基づいて決定してもよい。ブロック６０６に移ると、受電した電力のパラメータが第１の目標レベルに達したとき、当該パラメータの第２の目標レベルが送電機器に送信される。当該パラメータの第２の目標レベルは、受電機器に接続された負荷の大きさ、例えば負荷電流に基づいて決まる。上述のように、ブロック６０２、６０４、６０６を受電機器１０２により実施してもよい。
【００３１】
図７は、本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法の別の例を示す。当該方法を以上の図面を参照して説明する。しかし、任意の適切なユニットを使用してもよい。ブロック７０２で開始して、負荷を受電機器から切り離す。上述のように、これをスイッチ１１０と連動して受電機器１０２の制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック７０４に移ると、電力に関連する電気パラメータの第１の目標レベルが送電機器に送信される。当該パラメータには例えば、電圧、電流、および電力が含まれる。当該第１の目標レベルが所定のレベルであってもよく、負荷の大きさと無関係に決定される。上述のように、これを受電機器１０２の通信ユニット１１６と連動して制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック７０６で、電力を当該パラメータの第１の目標レベルに基づいて決定された周波数で受電する。当該周波数を、当該パラメータの第１の目標レベルに従って送電機器により調節してもよい。上述のように、これを受電機器１０２の受電ユニット１１２により実施してもよい。ブロック７０８に移ると、受電した電力の電気パラメータのレベルが検出される。例えば、整流信号の出力電圧および／または電流が測定される。上述のように、これを受電機器１０２のＡＤＣモニタ２１２により実施してもよい。
【００３２】
ブロック７１０で、電気パラメータが所定の期間内に第１の目標レベルに達したかどうかを判定する。上述のように、これを受電機器１０２の制御ユニット１１４により実施してもよい。電気パラメータが第１の期間内に第１の目標レベルに達した場合、プロセスはブロック７１２に続き、負荷が受電機器に接続される。上述のように、これをスイッチ１１０と連動して受電機器１０２の制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック７１４で、負荷の大きさ、例えば負荷電流を検出する。ブロック７１６に移ると、検出された負荷の大きさに基づいて電気パラメータの第２の目標レベルが決定される。例えば、電気パラメータが出力電圧であってもよく、出力電圧の第１の目標レベルは出力電圧の第２の目標レベルより高い。上述のように、ブロック７１４、７１６を受電機器１０２の制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック７１８で、電気パラメータの第２の目標レベルが送電機器に送信される。上述のように、これを受電機器１０２の通信ユニット１１６と連動して制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック７２０で、当該パラメータの第２の目標レベルに基づいて決定した周波数で電力を受電する。当該周波数を、当該パラメータの第２の目標レベルに従って送電機器により調節してもよい。上述のように、これを受電機器１０２の受電ユニット１１２により実施してもよい。
【００３３】
図８は、本発明の１実施形態に従う非接触送電の方法のさらに別の例を示す。当該方法を以上の図面を参照して説明する。しかし、任意の適切なユニットを使用してもよい。ブロック８０２で、電気パラメータが第１の期間内に第１の目標レベルに達することができなかった場合、ブロック７１０で、受電機器が第２の所定の期間だけ遅延される。ブロック８０４に移ると、当該遅延の後に負荷が受電機器に接続される。上述のように、これをスイッチ１１０と連動して受電機器１０２の制御ユニット１１４により実施してもよい。ブロック８０６で、電力を送電機器の最大電力容量に基づいて決定した周波数で受電する。上述のように、これを受電機器１０２の受電ユニット１１２により実施してもよい。
【００３４】
上で概観した非接触送電の方法の諸態様をプログラミングで具体化してもよい。本技術のプログラムの諸態様を、「製品」とみなすことができる。当該製品は一般に、ある種の機械読取可能媒体で運搬または具体化される実行可能コードおよび／または関連データの形である。有形の非一時的な「記憶」タイプの媒体には、様々な半導体メモリ、テープ・ドライブ、ディスク・ドライブ等のような、コンピュータ、プロセッサ等に対する任意もしくは全てのメモリまたは他の記憶部、または、それらの関連モジュールが含まれ、任意の時点でコンピュータ実行型の方法を記憶することができる。
【００３５】
コンピュータ実行型の方法の全部または一部を、インターネットまたは他の様々な電気通信ネットワークのようなネットワークを介して時々通信してもよい。かかる通信により、例えば、ソフトウェアをあるコンピュータまたはプロセッサから別のコンピュータまたはプロセッサへロードしてもよい。したがって、コンピュータ実行型の方法の要素を有しうる別の種類の媒体には、ローカル・デバイス間の物理インタフェースにわたって、有線の光地上線ネットワークを通じて、および様々な無線接続を介して用いられるような光波、電波、および電磁波が含まれる。有線接続または無線接続、光接続等のような、かかる波を運ぶ物理要素を、コンピュータ実行型の方法を有する媒体とみなしてもよい。本明細書で使用する際、有形の「記憶」媒体に限定しない限り、コンピュータまたは機械「読取可能媒体」のような用語は、命令をプロセッサに提供して実行することに関与する任意の媒体を指す。
【００３６】
したがって、機械読取可能媒体は多数の形態をとってもよく、当該形態には、有形の記憶媒体、搬送波媒体、または物理送信媒体が含まれるがこれらに限られない。不揮発性の記憶媒体には、例えば、任意のコンピュータ（複数可）内の任意の記憶装置等のような光ディスクまたは磁気ディスクが含まれ、図で示したシステムまたはその任意の構成要素を実装するために使用することができる。揮発性の記憶媒体には、コンピュータ・プラットフォームの主記憶のような動的メモリが含まれる。有形の送信媒体には、同軸ケーブルが含まれ、コンピュータ・システム内部のバスを形成する線を含めて、銅線および光ファイバが含まれる。搬送波送信媒体は、電気信号もしくは電磁信号、または、無線周波数（ＲＦ）および赤外線（ＩＲ）データ通信の最中に生成されるもののような音波もしくは光波の形態をとることができる。したがって、コンピュータ−読取可能媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピ・ディスク、フレキシブル・ディスク、ハード・ディスク、磁気テープ、他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤもしくはＤＶＤ−ＲＯＭ、他の任意の光媒体、パンチ・カード、紙テープ、パターンまたは穴を有する他の任意の物理記憶媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリ・チップもしくはカートリッジ、データもしくは命令を送信する搬送波、搬送波を伝送するケーブルもしくはリンク、またはコンピュータがそこからプログラミング・コードおよび／もしくはデータを読み取ることができる他の任意の媒体が含まれる。コンピュータ読取可能媒体のこれらの形態の多くが、プロセッサが実行するための１つまたは複数の命令からなる１つまたは複数のシーケンスを運搬することに関与してもよい。
【００３７】
本発明を様々に修正および／または改良してもよいことは当業者に理解される。例えば、上述の様々な構成要素の実装をハードウェア装置で具体化してもよいが、ファームウェア、ファームウェア／ソフトウェアの組合せ、ファームウェア／ハードウェアの組合せ、またはハードウェア／ファームウェア／ソフトウェアの組合せで実装することもできる。
【００３８】
以上の説明および図面は本発明の諸実施形態を表現するが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の原理の趣旨および範囲から逸脱しない様々な追加、修正、および置換を当該諸実施形態において行ってもよいことは理解される。本発明を、形態、構造、配置、比率、材料、要素、および構成要素を任意に修正して使用してもよく、または、本発明の実施において使用してもよく、当該修正は、本発明の原理から逸脱せずに具体的な環境と動作要件に対して特に適合されるものである。したがって、本明細書で開示した諸実施形態は、全ての点で例示的であって限定的ではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とその法的な均等物により示され、以上の説明には制限されない。
【符号の説明】
【００３９】
１０２  受電機器
１０４  送電機器
１０８  負荷
１１０  スイッチ
１１２  受電ユニット
１１４  制御ユニット
１１６  通信ユニット
１１８  送電ユニット
１２０  制御ユニット
１２２  通信ユニット
【図１】
2014093938.tif 000003
【図２】
2014093938.tif 000004
【図３】
2014093938.tif 000005
【図４】
2014093938.tif 000006
【図５】
2014093938.tif 000007
【図６】
2014093938.tif 000008
【図７】
2014093938.tif 000009
【図８】
2014093938.tif 000010
【図９】
2014093938.tif 000011