JP7379099B2 - Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program - Google Patents
Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7379099B2 JP7379099B2 JP2019203432A JP2019203432A JP7379099B2 JP 7379099 B2 JP7379099 B2 JP 7379099B2 JP 2019203432 A JP2019203432 A JP 2019203432A JP 2019203432 A JP2019203432 A JP 2019203432A JP 7379099 B2 JP7379099 B2 JP 7379099B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power transmission
- supply system
- power receiving
- power supply
- 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
Images
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、無線給電システム及び無線給電システムの制御方法及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a wireless power supply system, a method of controlling the wireless power supply system, and a program thereof.
従来、給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムが知られている。例えば、特許文献1では、給電エリア内に位置する移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムであって、移動車両に設けられた受電コイルと、給電エリア内において互いに異なる位置に配設された複数の給電コイル等と、給電エリア内における受電コイルの位置を検出する位置検出手段及び該位置検出手段の検出結果に基づいて、複数の給電コイル等のうち、受電コイルに対応する位置に配設された給電コイルを選択し、該選択した給電コイルから非接触給電を行わせる制御手段を具備する制御装置が記載されている。この移動車両給電システムでは、給電エリア内に複数の給電手段を用意し、給電エリア内における移動車両に設けられた受電手段の位置を検出して、複数の給電手段のうち、非接触給電に関して最適な位置に配設されている給電手段を選択して給電を行うことで、給電効率の低下を抑制することができる。 BACKGROUND ART Mobile vehicle power supply systems that can suppress a decrease in power supply efficiency have been known. For example, Patent Document 1 discloses a mobile vehicle power supply system that performs contactless power supply to a mobile vehicle located within a power supply area, in which a power receiving coil provided on the mobile vehicle and a power receiving coil arranged at mutually different positions within the power supply area are provided. Based on the detection results of the position detection means, which detects the position of the power reception coil within the power supply area, the position corresponding to the power reception coil among the plurality of power supply coils, etc. A control device is described that includes a control means for selecting a power feeding coil disposed in a power feeding coil and causing contactless power feeding to be performed from the selected power feeding coil. This mobile vehicle power supply system prepares multiple power supply means within the power supply area, detects the position of the power receiving means installed on the moving vehicle within the power supply area, and selects the most suitable one for contactless power supply among the multiple power supply means. By selecting a power feeding means disposed at a certain position to supply power, it is possible to suppress a decrease in power supply efficiency.
しかしながら、特許文献1に記載の移動車両給電システムでは、複数の給電手段から最適な給電手段を選択することで電力に対する給電効率の低下を防止することができたとしても、最適な給電手段を選択することにより、時間あたりの給電効率は低下することになるという課題がある。また、給電手段と無線通信を行うことで給電を行う給電手段を選択するため、無線通信のために電力が必要であり、給電効率が低下することになるという課題がある。 However, in the mobile vehicle power supply system described in Patent Document 1, even if it is possible to prevent a decrease in power supply efficiency for electric power by selecting the optimal power supply means from a plurality of power supply means, the most suitable power supply means is selected. This poses a problem in that the power supply efficiency per hour decreases. In addition, since the power feeding device that performs power feeding is selected by performing wireless communication with the power feeding device, electric power is required for the wireless communication, and there is a problem that the power feeding efficiency decreases.
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、給電速度が速く、かつ、消費電力の少ない給電効率の高い無線給電システムを提供することを主目的とする。また、給電効率の高い無線給電システムの制御方法を提供することも目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and its main purpose is to provide a wireless power supply system with high power supply speed, low power consumption, and high power supply efficiency. Another object of the present invention is to provide a method for controlling a wireless power supply system with high power supply efficiency.
本発明は、上述の目的の少なくとも一つを達成するために以下の手段を採った。 The present invention employs the following means to achieve at least one of the above objects.
本発明の無線給電システムは、
送電コイルを有する送電装置と、
受電コイルを有する受電装置と、
前記受電コイルの移動に伴って生じる前記受電コイルの相互インダクタンスの変化を測定する測定手段と、
前記送電装置の送電を制御する制御手段と、
を備え、
前記受電装置は、連続して配置された複数の前記送電装置と対向する位置に移動可能に設けられ、
前記制御手段は、前記相互インダクタンスの変化に基づいて、前記送電装置からの送電を制御することを特徴とする、
ものである。
The wireless power supply system of the present invention includes:
a power transmission device having a power transmission coil;
a power receiving device having a power receiving coil;
Measuring means for measuring a change in mutual inductance of the power receiving coil that occurs as the power receiving coil moves;
A control means for controlling power transmission of the power transmission device;
Equipped with
The power receiving device is movably provided at a position facing the plurality of power transmitting devices arranged in succession,
The control means controls power transmission from the power transmission device based on the change in the mutual inductance,
It is something.
この無線給電システムは、連続して配置された複数の送電装置と、複数の送電装置と対向する位置に移動可能に設けられた受電装置と、受電コイルの移動に伴って生じる相互インダクタンスの変化を測定する測定手段と、送電装置の送電を制御する制御手段と、を備え、測定手段が測定した相互インダクタンスの変化に基づいて、送電装置からの送電を制御する。受電装置が移動する際、受電コイルの形状は変化しないため、相互インダクタンスの変化は受電装置と送電装置との相対的な位置関係の変化を表すことになるため、相互インダクタンスの変化を測定することで、受電装置の位置に応じて送電装置からの送電を制御することができる。このため、受電装置が送電装置から一定の範囲内にある場合に送電することにより、高い送電効率を得ることができる。付言すると、受電装置と対向する位置に位置しない送電装置が送電を行わないことにより、不必要な電磁波の発生を抑制し、例えば、人体に近い場所で使用した場合であっても、電磁波の人体暴露を抑制することができる。また、全ての送電装置から送電する場合と比較して、使用電力を低減し、送電効率を高めることができる。同時に、受電装置の近くに位置する送電装置から送電することにより、例えば、いずれか一つの送電装置から送電する場合と比較して、受電装置に送電する総電量を増大させ、高速で、高い送電効率が得られる。 This wireless power transfer system consists of multiple power transmitting devices arranged in series, a power receiving device movably provided in a position facing the multiple power transmitting devices, and changes in mutual inductance that occur as the power receiving coil moves. The power transmitting apparatus includes a measuring means for measuring and a control means for controlling power transmission by the power transmitting apparatus, and controls power transmission from the power transmitting apparatus based on a change in mutual inductance measured by the measuring means. When the power receiving device moves, the shape of the power receiving coil does not change, so changes in mutual inductance represent changes in the relative positional relationship between the power receiving device and the power transmitting device, so it is necessary to measure changes in mutual inductance. In this way, power transmission from the power transmitting device can be controlled according to the position of the power receiving device. Therefore, by transmitting power when the power receiving device is within a certain range from the power transmitting device, high power transmission efficiency can be obtained. Additionally, by not transmitting power to a power transmitting device that is not located in a position facing the power receiving device, the generation of unnecessary electromagnetic waves can be suppressed. Exposure can be controlled. Furthermore, compared to the case where power is transmitted from all power transmission devices, power consumption can be reduced and power transmission efficiency can be increased. At the same time, by transmitting power from a power transmitting device located near the power receiving device, the total amount of power transmitted to the power receiving device can be increased compared to, for example, transmitting power from any one power transmitting device, resulting in faster and higher power transmission. Gain efficiency.
本発明の無線給電システムにおいて、前記制御手段は、前記相互インダクタンスの変化量が予め定められた開始閾値以上の場合に前記送電装置からの送電を開始し、前記相互インダクタンスの変化量が予め定められた停止閾値以下の場合に前記送電装置からの送電を停止することを特徴としてもよい。相互インダクタンスの変化は、送電コイルと受電コイルとの相対位置が近づくにつれて大きく表れるため、相互インダクタンスの変化量が予め定められた開始閾値以上の場合に送電を開始することにより、受電装置が送電装置から一定の範囲内に位置する場合に送電を行うことになる。こうすることにより、受電装置と送電装置との距離が近い場合にのみ送電することになるため、高い送電効率が得られる。一方、相互インダクタンスの変化量が予め定められた停止閾値以下の場合に送電を停止することにより、受電装置と送電装置との距離が遠い場合には送電を停止することになるため、送電装置から受電装置への送電効率が低い場合に送電を停止することで、高い送電効率を得ることができる。なお、ここで「開始閾値」及び「停止閾値」とは、予め定められた値を意味する。 In the wireless power supply system of the present invention, the control means starts power transmission from the power transmission device when the amount of change in the mutual inductance is equal to or greater than a predetermined start threshold, and The power transmission device may be characterized in that power transmission from the power transmission device is stopped when the power transmission device is equal to or less than a stop threshold. Changes in mutual inductance become larger as the relative positions of the power transmitting coil and the power receiving coil approach Power will be transmitted if the location is within a certain range from By doing so, power is transmitted only when the distance between the power receiving device and the power transmitting device is short, so that high power transmission efficiency can be obtained. On the other hand, by stopping power transmission when the amount of change in mutual inductance is less than a predetermined stop threshold, if the distance between the power receiving device and the power transmitting device is long, power transmission will be stopped. By stopping power transmission when the power transmission efficiency to the power receiving device is low, high power transmission efficiency can be obtained. Note that the "start threshold" and "stop threshold" herein mean predetermined values.
本発明の無線給電システムにおいて、前記測定手段は、前記送電装置のそれぞれの前記相互インダクタンスの変化を測定する測定手段であり、前記制御手段は、隣接する前記送電装置の前記相互インダクタンスの変化が予め定められた同一値帯にある場合に、前記送電装置の送電を開始又は停止することを特徴としてもよい。隣接する送電装置のそれぞれの相互インダクタンスの変化量が同程度(同一値帯)である場合には、受電装置と隣接する二つの送電装置との相対位置が同様である場合が想定されるため、相互インダクタンスの変化量が同一値帯である場合に送電装置の送電を開始又は停止することにより、隣接する二つの送電装置の中間位置に受電装置が位置する際に、送電装置の送電を開始又は停止することになる。このため、受電装置が送電装置と隣接する送電装置の中間位置に位置する際に送電の開始又は停止することで、いずれか一方の送電装置又は常に両方送電装置から送電する場合と比較して、高い送電効率を得ることができる。なお、ここで、「同一値帯」とは、予め定められた値及びこの値近傍の値を意味する。 In the wireless power supply system of the present invention, the measuring means is a measuring means for measuring the change in the mutual inductance of each of the power transmitting devices, and the control means is configured to measure the change in the mutual inductance of the adjacent power transmitting devices in advance. The power transmission device may start or stop power transmission when the power is within a predetermined same value range. If the amount of change in mutual inductance of each adjacent power transmitting device is the same (same value range), it is assumed that the relative positions of the power receiving device and the two adjacent power transmitting devices are similar. By starting or stopping power transmission from the power transmitting device when the amount of change in mutual inductance is in the same value range, it is possible to start or stop power transmission from the power transmitting device when the power receiving device is located at an intermediate position between two adjacent power transmitting devices. It will stop. Therefore, by starting or stopping power transmission when the power receiving device is located between the power transmitting device and the adjacent power transmitting device, compared to the case where power is always transmitted from either one power transmitting device or both power transmitting devices, High power transmission efficiency can be obtained. Note that the term "same value range" here means a predetermined value and a value in the vicinity of this value.
本発明の無線給電システムにおいて、前記受電装置は、複数の前記受電コイルと平行な位置に設けられたレールに沿って移動し、前記受電装置が移動する際、前記受電コイルの中心が前記送電コイルの中心の直上を通過することを特徴としてもよい。こうすることにより、受電装置がレールに沿って移動する際、受電コイルの中心が送電コイルの中心の直上を通過することになるため、受電コイルが最も送電効率の高い位置を通過することになるため、高い送電効率が得られる。 In the wireless power supply system of the present invention, the power receiving device moves along a rail provided in a position parallel to the plurality of power receiving coils, and when the power receiving device moves, the center of the power receiving coil is aligned with the power transmitting coil. It may be characterized by passing directly over the center of By doing this, when the power receiving device moves along the rail, the center of the power receiving coil will pass directly above the center of the power transmitting coil, so the power receiving coil will pass through the position with the highest power transmission efficiency. Therefore, high power transmission efficiency can be obtained.
本発明の無線給電システムにおいて、前記送電コイルの外側直径の長さは、前記受電コイルの外側直径の長さの1.0倍以上1.5倍以下であることを特徴としてもよい。こうすることにより、1又は隣接する二つの送電コイルと対向する位置に常に受電コイルが位置することになるため、隣接する二つの送電コイルからの送電を制御することで、受電コイルへの送電を制御することができる。付言すると、3以上の送電コイルの送電を制御する必要がないため、送電コイルを制御する労力を低減することができる。 In the wireless power feeding system of the present invention, the length of the outer diameter of the power transmitting coil may be 1.0 times or more and 1.5 times or less the length of the outer diameter of the power receiving coil. By doing this, the power receiving coil is always located at a position facing one or two adjacent power transmitting coils, so by controlling the power transmission from the two adjacent power transmitting coils, power transmission to the power receiving coil can be controlled. can be controlled. Additionally, since it is not necessary to control the power transmission of three or more power transmitting coils, the effort required to control the power transmitting coils can be reduced.
本発明の無線給電システムの制御方法は、
送電コイルを有する送電装置と、受電コイルを有する受電装置と、前記受電コイルの移動に伴って生じる前記受電コイルの相互インダクタンスの変化を測定する測定手段と、前記送電装置の送電を制御する制御手段と、を備え、前記受電装置が連続して配置された複数の前記送電装置と対向する位置に移動可能に設けられた無線給電システムを制御する制御方法であって、
前記相互インダクタンスの変化に基づいて、前記送電装置からの送電を制御する送電ステップと、
を含むことを特徴とする、
ものである。
The wireless power supply system control method of the present invention includes:
A power transmitting device having a power transmitting coil, a power receiving device having a power receiving coil, a measuring means for measuring a change in mutual inductance of the power receiving coil that occurs as the power receiving coil moves, and a control means for controlling power transmission of the power transmitting device. A control method for controlling a wireless power feeding system in which the power receiving device is movably provided in a position facing a plurality of power transmitting devices arranged in succession,
a power transmission step of controlling power transmission from the power transmission device based on the change in the mutual inductance;
characterized by comprising;
It is something.
この無線給電システムは、連続して配置された複数の送電装置と、複数の送電装置と対向する位置に移動可能に設けられた受電装置と、受電コイルの移動に伴って生じる相互インダクタンスの変化を測定する測定手段と、送電装置の送電を制御する制御手段と、を備え、測定手段が測定した相互インダクタンスの変化に基づいて、送電装置からの送電を制御する。受電装置が移動する際、受電コイルの形状は変化しないため、相互インダクタンスの変化は受電装置と送電装置との相対的な位置関係の変化を表すことになるため、相互インダクタンスの変化を測定することで、受電装置の位置に応じて送電装置からの送電を制御することができる。このため、受電装置が送電装置から一定の範囲内にある場合に送電することにより、高い送電効率を得ることができる。付言すると、受電装置と対向する位置に位置しない送電装置が送電を行わないことにより、不必要な電磁波の発生を抑制し、例えば、人体に近い場所で使用した場合であっても、電磁波の人体暴露を抑制することができる。また、全ての送電装置から送電する場合と比較して、使用電力を低減し、送電効率を高めることができる。同時に、受電装置の近くに位置する送電装置から送電することにより、例えば、いずれか一つの送電装置から送電する場合と比較して、受電装置に送電する総電量を増大させ、高速で、高い送電効率が得られる。 This wireless power transfer system consists of multiple power transmitting devices arranged in series, a power receiving device movably provided in a position facing the multiple power transmitting devices, and changes in mutual inductance that occur as the power receiving coil moves. The power transmitting apparatus includes a measuring means for measuring and a control means for controlling power transmission by the power transmitting apparatus, and controls power transmission from the power transmitting apparatus based on a change in mutual inductance measured by the measuring means. When the power receiving device moves, the shape of the power receiving coil does not change, so changes in mutual inductance represent changes in the relative positional relationship between the power receiving device and the power transmitting device, so it is necessary to measure changes in mutual inductance. In this way, power transmission from the power transmitting device can be controlled according to the position of the power receiving device. Therefore, by transmitting power when the power receiving device is within a certain range from the power transmitting device, high power transmission efficiency can be obtained. Additionally, by not transmitting power to a power transmitting device that is not located in a position facing the power receiving device, the generation of unnecessary electromagnetic waves can be suppressed. Exposure can be controlled. Furthermore, compared to the case where power is transmitted from all power transmission devices, power consumption can be reduced and power transmission efficiency can be increased. At the same time, by transmitting power from a power transmitting device located near the power receiving device, the total amount of power transmitted to the power receiving device can be increased compared to, for example, transmitting power from any one power transmitting device, resulting in faster and higher power transmission. Gain efficiency.
本発明のプログラムは、無線給電システムの制御方法の各ステップを1又は2以上のコンピュータに実行させるためのプログラムである。このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体(例えば、ハードディスク、ROM、CD、DVD、フラッシュメモリなど)に記録されていても良いし、伝送媒体(インターネットや有線/無線LANなどの通信網)を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ送信されても良いし、その他どのような形で授受されても良い。また、無線給電システムの制御方法の各ステップを実行する装置で実行されるものであっても、プログラムが実行される装置と処理が行われる装置とが異なっていてもよい。いずれの場合であっても、このプログラムを1つのコンピュータに実行させるか又は複数のコンピュータに各ステップを分担して実行させれば、上述した無線給電システムの制御方法と同様の効果を得ることができる。 The program of the present invention is a program for causing one or more computers to execute each step of a method for controlling a wireless power supply system. This program may be recorded on a computer-readable storage medium (for example, hard disk, ROM, CD, DVD, flash memory, etc.), or may be recorded on a transmission medium (communication network such as the Internet or wired/wireless LAN). The information may be sent from one computer to another via a computer, or may be exchanged in any other form. Further, even if the program is executed by a device that executes each step of the wireless power supply system control method, the device on which the program is executed and the device on which the process is performed may be different. In either case, if this program is executed by one computer or each step is divided and executed by multiple computers, the same effect as the wireless power supply system control method described above can be obtained. can.
次に、本発明の実施の形態の一例として、無線給電システム20について詳しく説明する。以下に説明する実施の形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。なお、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号を付す。また、以下の説明において、図1に示すように、受電装置30が移動する方向を一方側方向及び他方側方向と呼ぶ。また、無線給電システム20の制御方法の一例を示すことで、本発明の無線給電システムの制御方法及びそのプログラムの一例も明らかにする。
Next, the wireless
本発明の実施の形態の一例である無線給電システム20は、図1に示すように、レール22に沿って移動可能に設けられた受電装置30と、レール22と対向する位置に連続して設けられた複数の送電装置40(送電装置40a、送電装置40b、送電装置40c及び送電装置40d)と、それぞれの送電装置における受電装置30の移動に伴う相互インダクタンスの変化を測定する測定センサ44(測定センサ44a、測定センサ44b、測定センサ44c及び測定センサ44d,本発明の測定手段に相当,図2参照)と、複数の送電装置40の送電を制御する制御ユニット50(図2参照)と、を備えている。この無線給電システム20は、レール22に沿って移動する受電装置30に送電装置40から送電し、受電装置30に無線給電する。このとき、測定センサ44によって測定された受電装置30の移動に伴う相互インダクタンスの変化量に基づいて送電装置40からの送電を制御する。相互インダクタンスの変化は、送電装置40に設けられた送電コイル42と受電装置30に設けられた受電コイル32との距離に応じて変化するため、誘導起電力の値に基づいて送電装置40からの送電を制御することで、送電コイル42と受電コイル32との距離に応じて送電を制御することができるため、送電効率を高めることができる。
As shown in FIG. 1, a wireless
具体的には、相互インダクタンスの変化量は、受電コイル32の形状等が変化しない場合、送電コイル42と受電コイル32との相対距離が近づくほど大きくなるため、相互インダクタンスの変化量が一定の値以上の場合とは、受電装置30がその送電装置40から一定の範囲内に位置することを意味する。このため、相互インダクタンスの変化量に基づいて送電を制御することで、送電装置40と受電装置30との距離に基づいて送電を制御することができるため、送電効率を高めることができる。
Specifically, when the shape of the
また、無線給電システム20が正常に機能している場合には、相互インダクタンスは、受電装置30の動きによってのみ変化するため、受電装置30の動きに依存しない相互インダクタンスの変化が測定センサ44によって測定された場合には、何らかの異常が発生していることになる。このため、受電装置30の動きを相互インダクタンスの変化で推定することにより、無線給電システム20の異常の有無についても判定することができる。
Furthermore, when the wireless
受電装置30は、中央部に受電コイル32が設けられた箱状の装置であり、受電装置30がレール22に沿って移動する際、受電コイル32の中心が送電コイル42の中心の直上を通過する位置であって、図示しないローラの駆動によりレール22に沿って移動可能に設けられている。こうすることにより、受電装置30がレール22に沿って移動する際、受電コイル32の中心が送電コイル42の中心の直上を通過して移動することになるため、送電コイル42から受電コイル32に送電する送電効率を高めることができる。
The
送電装置40は、図1に示すように、中央部に送電コイル42が設けられた箱状の装置であり、複数の送電装置40が、一方側方向から他方側方向に連続して設けられている。このとき、複数の送電装置40に設けられた送電コイル42の中心が一方側から他方側に一直線上に配置されており、この仮想線とレール22とは、互いに平行な位置関係にある。こうすることにより、レール22に沿って受電装置30が移動した際、送電コイル42と受電コイル32との間の距離が一定に保たれるため、送電装置40から送電する際、送電量を安定させることができる。また、複数の送電装置40は、それぞれ制御ユニット50と電気的に接続されており、制御ユニット50からの制御信号に基づいて、送電が制御される。
As shown in FIG. 1, the
また、このとき、送電コイル42の外側直径は、受電コイル32の外側直径より長く形成されている。こうすることにより、受電装置30の移動に伴って移動する受電コイル32に送電する際、送電効率を高めることができる。具体的には、送電コイル42の外側直径は、受電コイル32の外側直径よりも1.0から1.5倍の長さとすることが好ましい。こうすることで、高い送電効率が得られる。
Further, at this time, the outer diameter of the
測定センサ44は、本発明の測定手段に相当し、相互インダクタンスの変化量を測定する公知の電流計、電圧計又は回路である。この測定センサ44は、図2に示すように、それぞれの送電装置40に設けられており、制御ユニット50と電気的に接続されている。この測定センサ44は、受電装置30が移動する際の相互インダクタンスの変化を測定し、測定値を制御ユニット50に送信する。この相互インダクタンスの変化量は送電装置40と受電装置30との位置関係により変化するため、相互インダクタンスの変化量により、受電装置30の位置を推定することができる。
The measurement sensor 44 corresponds to the measurement means of the present invention, and is a known ammeter, voltmeter, or circuit that measures the amount of change in mutual inductance. This measurement sensor 44 is provided in each
制御ユニット50は、図2に示すように、CPU51を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、送電装置40からの送電を制御する各種制御プログラム等が記憶されたROM52と、測定センサ44から送信された相互インダクタンスの変化量の値等を一時的に記憶するRAM53と、各種情報を記憶する記憶手段54と、測定センサ44や受電装置30、送電装置40、記憶手段54等との間の各種信号の送受信を行うインタフェース55(以下、「I/F55」と言う。)がそれぞれバス56を介して電気的に接続されている。この制御ユニット50は、本発明の制御手段に相当し、送電装置40の送電を制御する。
As shown in FIG. 2, the
次に、送電装置40から送電する際の送電制御方法について、制御ユニット50によって実行される送電制御処理ルーチンを一例に説明する。この送電制御処理ルーチンは、無線給電システム20に電力が供給され、測定センサ44で測定された相互インダクタンスの変化量が入力値として入力された際に、それぞれの送電装置40に対して繰り返し実行されるため、ここでは、送電装置40aで行われる処理を一例として説明する。なお、ここで図3は、送電制御処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
Next, a power transmission control method when transmitting power from the
CPU51によってROM52に記憶された送電制御処理ルーチンが読み出され、実行されると、CPU51は、測定センサ44aから送信された入力値が、記憶手段54に予め記憶された開始閾値以上であるか否かを判定し(ステップS110)、開始閾値以上であると判定した場合には、送電装置40aの送電を開始し(ステップS120)、本ルーチンを終了する。こうすることで、測定センサ44aから送信された入力値が所定の閾値以上の場合、すなわち、受電装置30が送電装置40aから一定の距離の範囲内に位置する場合に、送電装置40aから送電することができる。こうすることにより、受電装置30が近づいてから送電を開始することができるため、常に送電装置40aが送電している場合と比較して、送電効率を高めることができる。
When the power transmission control processing routine stored in the
一方、ステップS110において、入力された値が開始閾値未満であるとCPU51が判定した場合には、入力閾値が停止閾値以下であるか否かを判定し(ステップS130)、停止閾値より大きいと判断した場合には、本ルーチンを終了する。このような場合は、送電装置40aから受電装置30に効率よく送電できているため、送電を継続するためである。
On the other hand, if the
一方、ステップS130において、入力された値が停止閾値以下であると判定した場合には、送電装置40への送電を停止し(ステップS140)、本ルーチンを終了する。このような場合は、送電装置40aと受電装置30とが離れ過ぎているため、送電装置40aからの送電を停止することで、効率の低い送電を停止し、全体の送電効率を高めることができる。なお、このような場合には、受電装置30は送電装置40aに隣接する送電装置40bの近くに位置することになるため、送電装置40bから送電されることになる。
On the other hand, if it is determined in step S130 that the input value is less than or equal to the stop threshold, power transmission to the
以上詳述した実施の形態によれば、送電装置40に対向する位置に設けられたレール22に沿って受電装置30が移動する際、測定センサ44が測定した相互インダクタンスの変化量に基づいて送電装置40の送電を制御する。このとき、相互インダクタンスの変化量は送電コイル42と受電コイル32との距離に応じて定まるため、相互インダクタンスの変化量に基づいて送電を制御することで、送電装置40と受電装置30との距離によって送電を制御することができ、複数の送電装置40のうち、受電装置30に近い位置の送電装置40から送電することで、送電効率を高めることができる。
According to the embodiment described in detail above, when the
また、複数の送電装置40の中から、受電装置30による誘導起電力の値が開始閾値以上であると判定し、かつ停止閾値より大きいと判定した場合に、送電装置40から送電することで、複数の送電装置40のうちのひとつから一定の範囲内に受電装置30がある場合に送電を開始することができるため、受電装置30に対して遠距離の送電を行うことがなくなり、送電効率を高めることができる。
Moreover, by transmitting power from the
更に、送電装置40がレール22に沿って移動する際、複数の送電コイル42の中心の直上を受電コイル32の中心が通過するため、送電コイル42の中心と受電コイル32の中心位置が直上でない場合と比較して、高い送電効率を得ることができる。
Furthermore, when the
更にまた、送電コイル42の外側直径の長さは、受電コイル32の外側直径の長さよりも1.0倍以上1.5倍以下の長さに形成されるため、送電コイル42の外側直径の長さよりも受電コイル32の外側直径の長さが長い場合と比較して、高い送電効率を得ることができる。
Furthermore, since the length of the outer diameter of the
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms as long as they fall within the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施の形態では、それぞれの送電装置40における入力値が開始閾値以上の場合に送電装置40の送電を開始し、停止閾値以下の場合に送電を停止するものとしたが、隣接する送電装置40(例えば、送電装置40aと送電装置40b)における誘導起電力の値を比較し、値が所定の同一値帯に位置する場合に、送電を開始又は停止してもよい。このように、隣接する送電装置40(送電コイル42)における誘導起電力の値が同一値帯に位置する場合には、受電装置30が隣接する送電装置40の両方から略等距離に位置することが想定されるため、受電装置30が誘導起電力の値が同一値帯に位置する際に送電を開始又は停止することで、高い送電効率を得ることができる。
For example, in the embodiment described above, when the input value in each
上述した実施の形態では、それぞれの送電装置40にそれぞれ測定センサ44を設けるものとしたが、複数の誘導起電力を測定できる形であれば、この形に限定されるものではなく、測定センサ44は一つであってもよい。また、測定センサ44は、それぞれの送電コイル42の誘導起電力を順次測定するものとし、必ずしも全ての送電コイル42における誘導起電力を同時に測定するものでなくともよい。いずれの場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。
In the embodiment described above, each
上述した実施の形態では、送電装置40は、送電装置40a、送電装置40b、送電装置40c及び送電装置40dを含むものとしたが、送電装置40の個数はこれに限定されるものではなく、2以上であれば良い。こうすることにより、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。
In the embodiment described above, the
上述した実施の形態で示すように、無線給電分野、特に移動する受電回路に無線給電する手段として利用することができる。 As shown in the embodiments described above, the present invention can be used in the field of wireless power supply, particularly as a means for wirelessly supplying power to a moving power receiving circuit.
20…無線給電システム、22…レール、30…受電装置、32…受電コイル、40…送電装置、40a…送電装置、40b…送電装置、40c…送電装置、40d…送電装置、42…送電コイル、44…測定センサ、44a…測定センサ、44b…測定センサ、44c…測定センサ、44d…測定センサ、50…制御ユニット、51…CPU、52…ROM、53…RAM、54…記憶手段、55…インタフェース、56…バス。 20... Wireless power supply system, 22... Rail, 30... Power receiving device, 32... Power receiving coil, 40... Power transmitting device, 40a... Power transmitting device, 40b... Power transmitting device, 40c... Power transmitting device, 40d... Power transmitting device, 42... Power transmitting coil, 44... Measurement sensor, 44a... Measurement sensor, 44b... Measurement sensor, 44c... Measurement sensor, 44d... Measurement sensor, 50... Control unit, 51... CPU, 52... ROM, 53... RAM, 54... Storage means, 55... Interface , 56...bus.
Claims (6)
受電コイルを有する受電装置と、
前記受電コイルの移動に伴って生じる前記受電コイルの相互インダクタンスの変化を測定する測定手段と、
前記送電装置の送電を制御する制御手段と、
を備え、
前記受電装置は、連続して配置された複数の前記送電装置と対向する位置に移動可能に設けられ、
前記制御手段は、前記相互インダクタンスの変化に基づいて、前記送電装置からの送電を制御し、
前記測定手段は、前記送電装置のそれぞれの前記相互インダクタンスの変化を測定する測定手段であり、
前記制御手段は、隣接する前記送電装置の前記相互インダクタンスの変化が予め定められた同一値帯にある場合に、前記送電装置の送電を開始又は停止することを特徴とする、
無線給電システム。 a power transmission device having a power transmission coil;
a power receiving device having a power receiving coil;
Measuring means for measuring a change in mutual inductance of the power receiving coil that occurs as the power receiving coil moves;
A control means for controlling power transmission of the power transmission device;
Equipped with
The power receiving device is movably provided at a position facing the plurality of power transmitting devices arranged in succession,
The control means controls power transmission from the power transmission device based on the change in the mutual inductance,
The measuring means is a measuring means for measuring a change in the mutual inductance of each of the power transmission devices,
The control means is characterized in that when the change in the mutual inductance of the adjacent power transmission devices is within a predetermined same value range, the control means starts or stops power transmission of the power transmission device.
Wireless power supply system.
請求項1に記載の無線給電システム。 The control means starts power transmission from the power transmission device when the amount of change in the mutual inductance is equal to or greater than a predetermined start threshold, and starts the power transmission from the power transmission device when the amount of change in the mutual inductance is equal to or less than a predetermined stop threshold. characterized by stopping power transmission from the power transmission device;
The wireless power supply system according to claim 1.
前記受電装置が移動する際、前記受電コイルの中心が前記送電コイルの中心の直上を通過することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の無線給電システム。 The power receiving device moves along a rail provided in a position parallel to the plurality of power receiving coils,
When the power receiving device moves, the center of the power receiving coil passes directly above the center of the power transmitting coil,
The wireless power supply system according to claim 1 or 2.
1.5倍以下であることを特徴とする、
請求項1から3のいずれか1項に記載の無線給電システム。 The length of the outer diameter of the power transmitting coil is 1.0 times or more and 1.5 times or less the length of the outer diameter of the power receiving coil,
The wireless power supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記相互インダクタンスの変化に基づいて、前記送電装置からの送電を制御する送電ステップと、
を含むことを特徴とする、
無線給電システムの制御方法。 A control method for controlling the wireless power supply system according to any one of claims 1 to 4, comprising :
a power transmission step of controlling power transmission from the power transmission device based on the change in the mutual inductance;
characterized by comprising;
Control method for wireless power supply system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019203432A JP7379099B2 (en) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019203432A JP7379099B2 (en) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021078239A JP2021078239A (en) | 2021-05-20 |
| JP7379099B2 true JP7379099B2 (en) | 2023-11-14 |
Family
ID=75898880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019203432A Active JP7379099B2 (en) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7379099B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284696A (en) | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Kawasaki Plant Systems Ltd | Power feeding controller in power feeding device for moving body |
| JP2015073380A (en) | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 日産自動車株式会社 | Non-contact power feeding device |
| JP2019126259A (en) | 2019-04-22 | 2019-07-25 | 東芝テック株式会社 | Power supply device and program |
-
2019
- 2019-11-08 JP JP2019203432A patent/JP7379099B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284696A (en) | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Kawasaki Plant Systems Ltd | Power feeding controller in power feeding device for moving body |
| JP2015073380A (en) | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 日産自動車株式会社 | Non-contact power feeding device |
| JP2019126259A (en) | 2019-04-22 | 2019-07-25 | 東芝テック株式会社 | Power supply device and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021078239A (en) | 2021-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9577466B2 (en) | Wireless charging system and method for controlling the same | |
| CN105391183B (en) | Secondary charging pad alignment method, wireless charging control device and charger operation method | |
| CN107026510B (en) | Contactless power supply device and elevator | |
| KR102069244B1 (en) | Train control system | |
| JP5926069B2 (en) | Obstacle determination device | |
| JP5177289B2 (en) | Control device, in-vehicle device, system and method | |
| CN114851868B (en) | Systems and methods for transmitting wireless vehicle power to vehicle equipment using offset sensors. | |
| US8401784B2 (en) | Course evaluation apparatus and course evaluation method | |
| US11505077B2 (en) | Systems and methods for wireless vehicle power transfer and misalignment estimation | |
| JP2023510752A5 (en) | ||
| JP7379099B2 (en) | Wireless power supply system, wireless power supply system control method, and its program | |
| EP3125404B1 (en) | Power reception apparatus, determination method, and program | |
| US10931153B2 (en) | Wireless electricity transmission system | |
| US20150091521A1 (en) | Charging station for an electrically powered vehicle and charging method | |
| JP2022178668A (en) | Measuring device and image forming device | |
| JP2022141346A (en) | Vehicle charging system and vehicle | |
| JP6778005B2 (en) | Power transmission equipment, its control method, and programs | |
| KR20220006912A (en) | Personal mobility and control method for the same | |
| JP2014225990A (en) | Power transmission system, power receiving device, control method, and program | |
| KR101898573B1 (en) | Relative position detection system between vehicle magnet and primary ground windings and a method for detecting relative position between vehicle magnet and primary ground windings using the same | |
| KR20150139249A (en) | Position detecting apparatus and control method of rfid reader for position detecting | |
| WO2019223760A1 (en) | Movable axle counter, railway, railway transportation system, and control system | |
| CN109768738A (en) | Control device of electric motor, control system and method for motor control | |
| EP4343732B1 (en) | Apparatus and method for platooning control | |
| CN115723808B (en) | Train control method, device, electronic equipment and readable storage medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221021 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230808 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230920 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231101 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7379099 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |