JP2014220940A - Non-contact charging system and non-contact charging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は非接触充電システムおよび非接触充電方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a contactless charging system and a contactless charging method.
無人搬送車や輸送ロボット等の移動機器の多くは、モータを動力源、電池を電源として
使用しており、電池を充電する必要がある。これまで電池の充電は、機器本体から電池を
取り外して充電器に接続する方法や、電池を格納している機器本体に充電器のケーブルを
接続する等の方法で行なわれてきた。
Many mobile devices such as automatic guided vehicles and transport robots use a motor as a power source and a battery as a power source, and the battery needs to be charged. Until now, the battery has been charged by a method of removing the battery from the device body and connecting it to the charger, or a method of connecting a charger cable to the device body storing the battery.
近年、非接触電力給電技術が実用化され、前述したような移動機器においても、電池へ
の充電を非接触充電によって行うことが考えられている。非接触充電装置は、電源を有す
る送電部と電池を有する受電部を備える。非接触充電とは、送電部と受電部の間で端子を
介することなく、電力の授受を行なうことである。
In recent years, a non-contact power feeding technique has been put into practical use, and it is considered that charging to a battery is performed by non-contact charging even in the mobile device as described above. The non-contact charging apparatus includes a power transmission unit having a power source and a power reception unit having a battery. The non-contact charging means that power is transferred between the power transmission unit and the power reception unit without using a terminal.
非接触充電によって充電される移動機器は、非接触充電装置のうち受電部を搭載してお
り、受電部に組み込まれた電池を電源として動作する。そして、移動装置は電池の充電が
必要な場合には送電部付近に移動し、受電部を送電部に接近させることで非接触充電を行
なう。
A mobile device that is charged by non-contact charging includes a power receiving unit in the non-contact charging device, and operates using a battery incorporated in the power receiving unit as a power source. When the battery needs to be charged, the mobile device moves to the vicinity of the power transmission unit, and performs non-contact charging by bringing the power reception unit closer to the power transmission unit.
電池を電源として動作する移動機器は、使用可能な電力が限られており、動作時間を長
くするためには重量をできるだけ低減させる必要がある。そのため、移動機器に搭載され
る受電部を軽量化させる必要がある。送電部においても、設置箇所の制約を少なくするた
め、送電部の設置スペースを低減させ、重量を軽量化させる必要がある。
A mobile device that operates using a battery as a power source has limited power that can be used, and it is necessary to reduce the weight as much as possible in order to extend the operation time. Therefore, it is necessary to reduce the weight of the power reception unit mounted on the mobile device. Also in the power transmission unit, it is necessary to reduce the installation space of the power transmission unit and reduce the weight in order to reduce restrictions on the installation location.
また、非接触充電を行なう際、受電部と送電部の位置関係には毎回ズレが生じ、送電部
が受電部に供給する電力と送電部が受け取る電力との相対関係は、充電のたびに変化する
。そのため、充電に最適な電力を電池に供給するために、送電側が受電側に供給する電力
は毎回異なる。
In addition, when performing non-contact charging, the positional relationship between the power reception unit and the power transmission unit is shifted every time, and the relative relationship between the power supplied to the power reception unit by the power transmission unit and the power received by the power transmission unit changes with each charge. To do. Therefore, the power supplied from the power transmission side to the power reception side is different every time in order to supply the battery with the optimum power for charging.
そのため本発明は、軽量化及び省スペース化することが可能であって、充電に最適な電
力を送電部から受電部に供給することが可能な非接触充電方法および非接触充電システム
を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a non-contact charging method and a non-contact charging system that can be reduced in weight and space and that can supply electric power optimal for charging from a power transmitting unit to a power receiving unit. With the goal.
上記目的を達成するため、実施形態の非接触充電システムは、送電部と受電部を備える
非接触充電システムであって、送電部は、電源に接続し任意の電流値又は電圧値を出力す
る電流電圧可変部と、電流電圧可変部と導通している送電コイルとを有し、受電部は、送
電コイルが発する磁場による電磁誘導により電流が流れる受電コイルと、受電コイルに接
続している整流部と、受電コイルに整流部を介して接続している電池と、受電コイルと電
池との導通を制御するスイッチと、スイッチの動作を制御するスイッチ制御部を有し、ス
イッチ制御部は、電池の電圧値及び電流値のうち少なくとも一方が予めスイッチ制御部に
設定された所定の値になったことを検知した時に、受電コイルと電池との導通を遮断する
ようスイッチを制御し、電流電圧可変部が送電コイルに入力されていた電圧値及び電流値
のうち少なくとも一方を記憶した後に、受電コイルと電池とを導通させるようスイッチを
制御し、電流電圧可変部は、電圧を徐々に増大させて出力し、スイッチが受電コイルと電
池との導通を遮断したことによる送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて
送電コイルの電流値が低下する前の送電コイルに入力されていた電圧値または電流値のう
ち少なくとも一方を記憶し、記憶に基づく電流値または電圧値を送電コイルに入力するも
のとする。
In order to achieve the above object, a contactless charging system according to an embodiment is a contactless charging system including a power transmission unit and a power reception unit, and the power transmission unit is a current that is connected to a power source and outputs an arbitrary current value or voltage value. The power receiving unit includes a voltage variable unit, a power transmission coil electrically connected to the current voltage variable unit, and the power receiving unit includes a power receiving coil through which current flows by electromagnetic induction caused by a magnetic field generated by the power transmitting coil, and a rectifying unit connected to the power receiving coil And a battery connected to the power receiving coil via a rectifying unit, a switch for controlling conduction between the power receiving coil and the battery, and a switch control unit for controlling the operation of the switch. When it is detected that at least one of the voltage value and the current value has reached a predetermined value set in advance in the switch control unit, the switch is controlled so as to cut off the continuity between the power receiving coil and the battery. After the variable unit stores at least one of the voltage value and the current value input to the power transmission coil, the switch is controlled so that the power receiving coil and the battery are electrically connected. The current voltage variable unit gradually increases the voltage. And the switch detects the decrease in the current value of the power transmission coil due to the disconnection of the continuity between the power receiving coil and the battery, and is input to the power transmission coil before the current value of the power transmission coil decreases in response to the detection. It is assumed that at least one of the measured voltage value or current value is stored, and the current value or voltage value based on the storage is input to the power transmission coil.
また、上記目的を達成するため、実施形態の非接触充電方法は、送電部と受電部を備え
、送電部は、電源に接続し任意の電圧値又は電流値を出力する電流電圧可変部と、電流電
圧可変部と導通している送電コイルとを有し、受電部は、送電コイルが発する磁場による
電磁誘導により電流が流れる受電部側コイルと、受電コイルに接続している整流部と、受
電コイルに整流部を介して接続している電池と、受電コイルと電池との導通を制御するス
イッチと、スイッチの動作を制御するスイッチ制御部とを有する非接触充電装置における
非接触充電方法であって、電流電圧可変部は、電圧を徐々に増大させて出力し、スイッチ
制御部は電池の電流値が予めスイッチ制御部に設定された充電既定電流値に達したことを
検知して受電コイルと電池との導通を遮断するようスイッチを制御し、電流電圧可変部は
、スイッチが受電コイルと電池との導通を遮断したことによる送電コイルの電流値の低下
を検知し、当該検知に応じて送電コイルの電流値が低下する前の送電コイルに流れていた
電流値を記憶し送電コイルへの電流の入力を停止する充電既定電流値検出ステップと、充
電既定電流値検出ステップの後、スイッチ制御部は受電コイルと電池とを導通させるよう
スイッチを制御し、電流電圧可変部は送電最大電流値に基づいて決定される一定の電流値
を送電コイルに入力する定電流充電ステップと、スイッチ制御部は電池の電流値が予めス
イッチ制御部に設定された充電既定電圧値に達したことを検知して受電コイルと電池との
導通を遮断するようスイッチを制御し、電流電圧可変部は、スイッチが受電コイルと電池
との導通を遮断したことによる送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて送
電コイルの電流値が低下する前の送電コイルに入力されていた電圧値を記憶し送電コイル
への電圧の入力を停止する充電既定電圧値検出ステップと、充電既定電圧値検出ステップ
の後、スイッチ制御部は受電コイルと電池とを導通させるようスイッチを制御し、電流電
圧可変部は送電最大電圧値に基づいて決定される一定の電流値を送電コイルに入力する定
電圧充電ステップと、充電既定電圧値検出ステップの後、スイッチ制御部は電池の電流値
が予めスイッチ制御部に設定された充電既定電流値に達したことを検知して、受電コイル
と電池を遮断するようスイッチを制御し、電流電圧可変部はスイッチが受電コイルと電池
との導通を遮断したことによる送電コイルの電流値の低下を検知して、送電コイルへの電
流の入力を停止する充電完了ステップと、を備えるものとする。
In order to achieve the above object, the contactless charging method of the embodiment includes a power transmission unit and a power reception unit, and the power transmission unit is connected to a power source and outputs an arbitrary voltage value or current value; and A power receiving coil connected to the current voltage variable unit; the power receiving unit includes a power receiving unit side coil through which a current flows by electromagnetic induction caused by a magnetic field generated by the power transmitting coil; a rectifying unit connected to the power receiving coil; A non-contact charging method in a non-contact charging apparatus having a battery connected to a coil via a rectifying unit, a switch for controlling conduction between the power receiving coil and the battery, and a switch control unit for controlling the operation of the switch. The current voltage variable unit gradually increases the voltage and outputs the voltage, and the switch control unit detects that the current value of the battery has reached a predetermined charge current value preset in the switch control unit and With battery The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting the conduction between the power receiving coil and the battery, and the current of the power transmission coil is detected in response to the detection. After the charge default current value detection step for storing the current value flowing in the power transmission coil before the value decreases and stopping the input of the current to the power transmission coil, and the charge default current value detection step, the switch control unit receives the power reception coil A constant current charging step in which the switch is controlled so that the battery and the battery are electrically connected, the constant voltage charging unit inputs a constant current value determined based on the maximum transmission current value to the transmission coil, and the switch control unit is the battery current The switch controls the switch so as to cut off the conduction between the power receiving coil and the battery by detecting that the value has reached a predetermined charge voltage value preset in the switch control unit, The switch detects the decrease in the current value of the power transmission coil due to the disconnection between the power receiving coil and the battery, and the voltage value input to the power transmission coil before the current value of the power transmission coil decreases according to the detection is detected. After the charge default voltage value detection step for storing and stopping the input of the voltage to the power transmission coil, and the charge default voltage value detection step, the switch control unit controls the switch to make the power reception coil and the battery conductive, and the current voltage is variable. After the constant voltage charging step for inputting a constant current value determined based on the maximum power transmission voltage value to the power transmission coil and the predetermined charging voltage value detecting step, the switch control unit previously sets the battery current value to the switch control unit. Is detected and the switch is controlled to shut off the power receiving coil and the battery, and the current / voltage variable part is connected to the power receiving coil and the battery. And a charging completion step of detecting a decrease in the current value of the power transmission coil due to the interruption of the conduction of the power and stopping the input of the current to the power transmission coil.
以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
以下第1の実施形態について図1乃至図3を参照しながら説明する。図1は第1の実施
形態の非接触充電システムのブロック図である。図2は第1の実施形態の非接触充電方法
のタイミングチャートである。図3は、第1の実施形態の非接触充電方法のフローチャー
トである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram of a contactless charging system according to the first embodiment. FIG. 2 is a timing chart of the contactless charging method according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart of the contactless charging method according to the first embodiment.
(構成)
以下に本実施形態の構成について図1を用いて説明する。本実施形態における非接触充
電装置10は、商用電源に接続している送電部20と、無人搬送車や輸送ロボット等の移
動機器に搭載される受電部40とを備える。
(Constitution)
The configuration of the present embodiment will be described below with reference to FIG. The
まず、送電部20について説明する。送電部20は、商用電源の電力を任意の電流値又
は電圧値に変換して出力する電流電圧可変部21と、電流電圧可変部21と導通している
送電コイル22とを有する。電流電圧可変部21と送電コイル22の間にはインバータ制
御部23が設けられている。インバータ制御部23は、電流電圧可変部21から入力され
た直流電圧を任意の周波数の交流電圧に変換し、送電コイル22に入力する。
First, the
次に、電流電圧可変部21について説明する。電流電圧可変部21は送電側整流部24
とチョッパ制御部25と電流電圧制御部26を備える。送電側整流部24は商用電源から
供給された交流電圧を直流電圧に変換する。チョッパ制御部25には送電側整流部24に
よって変換された直流電圧が入力される。チョッパ制御部25は電流電圧制御部26によ
って制御され、任意の電圧値または電流値を出力しインバータ制御部23に入力する。イ
ンバータ制御部23も電流電圧制御部26によって稼働が制御される。
Next, the current /
And a
また、送電部20はチョッパ制御部25からインバータ制御部23に入力される電流値
を測定する送電側電流検出部28と、インバータ制御部23にかかる電圧値を測定する送
電側電圧検出部27を有する。送電側電流検出部28が測定した電流値をitと呼称し、
送電側電圧検出部27が測定した電圧値をvtと呼称する。itは送電コイル22に流れ
る電流値に相当し、vtは送電コイル22にかかる電圧値に相当する。
The
The voltage value measured by the power transmission side
電流電圧制御部26は、送電側電流検出部28と送電側電圧検出部27が検出するit
とvtを監視している。そして、電流電圧制御部26はitとvtに基づいてチョッパ制
御部25及びインバータ制御部23を制御する。
The current /
And vt are monitored. Then, the current /
次に、受電部40について説明する。受電部40は受電コイル41と、受電コイル41
と導通している電池42と、受電コイル41と電池42との導通を制御するスイッチ部4
3とを有する。スイッチ部43はスイッチ45とこのスイッチ45を制御するスイッチ制
御部46を備える。また、送電コイル22に電流が流れることで送電コイル22の周囲に
は磁場が形成され、送電コイル22周囲の電磁誘導によって受電コイル41に電流が流れ
る。
Next, the
And the switch unit 4 that controls the conduction between the
3. The
受電コイル41とスイッチ部43との間には受電側整流部44が設けられている。受電
側整流部44は受電コイル41から入力された交流電圧を直流電圧に変換し、スイッチ部
43を介して電池42に供給する。
A power receiving
また、受電部40には受電コイル41にかかる電圧を検出する受電側交流電圧検出部4
7と、電池42の電流値を測定する受電側充電電流検出部48と、電池42の電圧を検出
する受電側充電電流検出部49が設けられている。受電側交流電圧検出部47が測定した
電圧値をvra、受電側充電電流検出部48が検出した電流値をirb、受電側充電電流
検出部49が検出した電圧値をvrbと呼称する。
The
7, a power-receiving-side charging
スイッチ制御部46は、受電側交流電圧検出部47、受電側充電電流検出部48及び受
電側充電電流検出部49で検出されるvra、irb、vrbを監視している。そしてス
イッチ制御部46はvra、irb、vrbに基づいてスイッチ45を制御する。なお、
スイッチ45がON状態であるとき、受電コイル41と電池42は導通しており、スイッ
チ45がOFF状態であるとき、受電コイル41と電池42との導通は遮断されているも
のとする。
The switch control unit 46 monitors vra, irb, and vrb detected by the power receiving side AC
It is assumed that when the switch 45 is in the ON state, the
ここで、送電コイル22と受電コイル41の関係について記載する。送電コイル22と
受電コイル41は電磁誘導及び相互誘導により、送電コイル22の電圧値と電流値は、受
電コイルの電圧値と電流値と相関関係にある。つまり、vtとvraは互いに対応した値
であり、itとirbも互いに対応した値である。
Here, the relationship between the
そのため、受電部40で電池の電流値及び電圧値の変化を、送電部20における電流値
及び電圧値の変化として検出することが可能である。
Therefore, it is possible for the
(非接触充電方法)
次に非接触充電方法について図2と図3を用いて説明する。図2において横軸は時刻を
示し、縦軸は各部の状態(電圧、電流、スイッチの状態等)を示す。
(Non-contact charging method)
Next, the non-contact charging method will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the state of each part (voltage, current, switch state, etc.).
本実施形態の充電は定電流定電圧充電である。定電流定電圧充電では、まず、電池に一
定の電流値を保って供給する定電流充電を行なう。そして、定電流充電により電池の電圧
が上昇し既定の電圧に達すると、一定の電圧値を保って電池に供給する定電圧充電を行な
う。そして電池の電流値が低下し、充電完了電流値に達すると充電を完了させる。
Charging in this embodiment is constant current constant voltage charging. In constant current / constant voltage charging, first, constant current charging is performed to supply a battery with a constant current value. When the voltage of the battery rises due to constant current charging and reaches a predetermined voltage, constant voltage charging is performed to supply the battery with a constant voltage value. Then, when the current value of the battery decreases and reaches the charging completion current value, the charging is completed.
以下に本実施形態における非接触充電方法を説明する。充電を開始する際、受電部40
は送電部20に接近し、図1のように受電コイル41と送電コイル22は近接している。
また、スイッチ45はON状態となっている。
The non-contact charging method in this embodiment will be described below. When starting charging, the
Is close to the
The switch 45 is in an ON state.
まず、充電開始ステップS1について説明する。充電開始時刻を時刻t0とする。時刻
t0のとき、電流電圧制御部26に充電を開始させる充電指令が入力され、電流電圧制御
部26はチョッパ制御部25に対しデューティ信号(D*)を出力し、インバータ制御部
23に稼働信号を入力する。チョッパ制御部25はD*の強度に基づいて直流電圧を出力
し、インバータ制御部23を介して、送電コイル22に交流電圧を入力する。そして、送
電側電圧検出部27ではD*に対応するvtが検出され、送電コイル22にはvtに対応
する電圧がかかり、受電側交流電圧検出部47においてvraが検出される。
First, the charging start step S1 will be described. Let charging start time be time t0. At time t0, a charging command for starting charging is input to the current
なお、充電指令は、受電部40と送電部20が充電可能な関係になったことにより、出
力されるものとする。例えば、作業員が目視で受電部40と送電部20が充電可能な位置
になったと判断し、充電指令を送電部20に出力するものとしてもよい。また、送電部2
0に受電部40との位置関係等を把握するためのセンサーを取り付け、センサーが受電部
40と送電部20が充電可能な位置になったことを検出し、充電指令を送電部20に出力
するものとしてもよい。
The charging command is output when the
A sensor for grasping the positional relationship with the
時刻t0以降、電流電圧制御部26はD*を0から除々に増大するように出力する。D
*が増大するのに合わせてvt及びvraも除々に増大する。しかし、時刻t0からt1
の期間においては、vraがvrbよりも低いため電池に電流は流れず、受電側充電電流
検出部48においてirbは検出されない。
After time t0, the current /
As * increases, so does vt and vra. However, from time t0 to t1
In this period, since vra is lower than vrb, no current flows through the battery, and irb is not detected by the power receiving side charging
時刻t1のときvraがvrbと等しくなり、時刻t1以降では受電コイル41から電
池42に電流が流れ始め、受電側充電電流検出部48においてirbが検出される。送電
側電流検出部28ではirbに対応するitが検出される。電流電圧制御部26では、i
tが検出されたことを検知すると、itが徐々に増大するようにD*の強度を徐々に増大
させてチョッパ制御部25にD*を入力する。これにより時刻t1以降もチョッパ制御部
25から出力される電圧は徐々に増大し続け、itも徐々に増大しirbも増大していく
。
At time t1, vra becomes equal to vrb, and after time t1, current starts to flow from the
When it is detected that t is detected, the intensity of D * is gradually increased so that it gradually increases, and D * is input to the
次に、充電既定電流検出ステップS2について説明する。充電の際、電池に過度な電流
値を流すことは好ましくないため、充電時に安全に流すことが可能な電流値として充電既
定電流値が電池固有に決められている。充電既定電流検出ステップS2では、irbが充
電既定電流値であるときのitの値を求めるステップである。
Next, the charging predetermined current detection step S2 will be described. Since it is not preferable to flow an excessive current value to the battery at the time of charging, a predetermined charging current value is uniquely determined as a current value that can flow safely during charging. The predetermined charging current detection step S2 is a step for obtaining the value of it when irb is the predetermined charging current value.
時刻t2のとき、irbが充電既定電流値に達する。スイッチ制御部46にはあらかじ
め充電既定電流値が設定されており、スイッチ制御部46はirbが充電既定電流値に達
したことを検知すると、スイッチ45への指令S*をOFFとし、スイッチ45をOFF
状態にさせる。すると回路が遮断されてirbは0となり、itもirbに対応して0と
なる。なお、図2において時刻t2のとき、実際にはitには微弱な励磁電流が流れ続け
るが、本実施形態では0として説明する。
At time t2, irb reaches the predetermined charge current value. A predetermined charging current value is set in advance in the switch control unit 46. When the switch control unit 46 detects that irb has reached the predetermined charging current value, the command S * to the switch 45 is turned OFF, and the switch 45 is turned on. OFF
Let it be in a state. Then, the circuit is cut off and irb becomes 0, and it also becomes 0 corresponding to irb. In FIG. 2, at time t2, a weak excitation current actually continues to flow in it, but in the present embodiment, it will be described as 0.
itが0となると電流電圧制御部26は、itが0になる直前のitを送電最大電流値
として記憶する。送電最大電流値は、irdが充電既定電流値であるときに対応するit
の値とほぼ等しい。なお、実際には、電流電圧制御部26はitが0となった時ではなく
、itが急激に減少したことを検知し、itが急激に減少する直前のitを送電最大電流
値として記憶するものとする。または、電流電圧制御部26に予め閾値を設定しておき、
itが閾値以下となったことを検知して、itが閾値以下となる直前のitを送電最大電
流値として記憶するものとする。
When it becomes 0, the current-
Is almost equal to Actually, the current /
It is detected that it is less than or equal to the threshold, and it is stored as the maximum transmission current value immediately before it becomes less than or equal to the threshold.
そして、送電最大電流値を記憶した後の時刻t3において、電圧電流制御部26はD*
を0とし、また、インバータ制御部23に停止信号を出力する。D*が0となったことに
よりvtは0となり、送電コイル21にかかる電圧も0となる。送電コイル21にかかる
電圧が0となるため、vraも0となる。
Then, at time t3 after storing the maximum power transmission current value, the voltage /
And a stop signal is output to the
次に定電流充電ステップS3について説明する。スイッチ制御部46は、時刻t3にお
いてvraが0となったことを検知して、スイッチ45にONの指令S*を出力する。そ
して時刻t4において、スイッチ45はON状態となる。電流電圧制御部26は、時刻t
3でD*を0とした瞬間からタイマー等で時間を計測しており、時刻t5のときに、it
が送電最大電流値の95%の値となるようにD*を出力し、インバータ制御部23に稼働
信号を出力し、定電流充電を開始させる。そして、電池42にはitとirbの対応関係
により、充電既定電流値の95%に当たる電流値が供給される。定電流充電による充電が
進むにつれて電池42の電圧は上昇していくため、vrb及びvraは上昇し、vrbに
対応してvtも上昇していく。なお、定電流充電時のitは送電最大電流値に基づいて定
められていればよく、送電最大電流値の95%の値には限られない。
Next, the constant current charging step S3 will be described. The switch control unit 46 detects that vra becomes 0 at time t3 and outputs an ON command S * to the switch 45. At time t4, the switch 45 is turned on. The current /
3, the time is measured with a timer etc. from the moment D * is set to 0, and at time t5, it
D * is output so as to be 95% of the maximum power transmission current value, an operation signal is output to the
そして、時刻t6のときvrbはスイッチ制御部46に予め設定された充電既定電圧値
に達し、スイッチ制御部46はvrbが充電既定電圧値に達したことを検知する。スイッ
チ制御部46はスイッチ45への指令S*をOFFとし、スイッチ45はOFF状態とな
る。すると回路が遮断されてirbは0となり、itもirbに対応して0となり、定電
流充電が完了する。
At time t6, vrb reaches a predetermined charge voltage value preset in the switch control unit 46, and the switch control unit 46 detects that vrb has reached the predetermined charge voltage value. The switch controller 46 turns off the command S * to the switch 45, and the switch 45 is turned off. Then, the circuit is cut off, irb becomes 0, it also becomes 0 corresponding to irb, and constant current charging is completed.
次に、充電既定電圧検出ステップS4について説明する。充電の際、電池に過度な電圧
をかけることは好ましくないため、充電時に安全に印加することが可能な電圧値として充
電既定電圧値が電池固有に決められている。充電既定電圧検出ステップS2では、vrb
が充電既定電圧値であるときのvtの値を求めるステップである。
Next, the charge predetermined voltage detection step S4 will be described. Since it is not preferable to apply an excessive voltage to the battery at the time of charging, a predetermined charging voltage value is determined as a voltage value that can be safely applied during charging. In the predetermined charging voltage detection step S2, vrb
Is a step of obtaining a value of vt when is a predetermined charge voltage value.
時刻t6においてitが0となると電流電圧制御部26は、itが0になる直前のvt
を送電最大電圧値として記憶する。送電最大電圧値は、vrbが充電既定電流値であると
きに対応するvtの値とほぼ等しい。なお、電流電圧制御部26は充電既定電流検出ステ
ップS2と同様の手段で、itが0となったことを検出するものとする。
When it becomes 0 at time t6, the current-
Is stored as the maximum power transmission voltage value. The maximum power transmission voltage value is substantially equal to the corresponding value of vt when vrb is the predetermined charging current value. It is assumed that the current /
また、受電側充電電圧検出部49で検出されるvrbは電池42の電圧と電池42の内
部抵抗にかかる電圧値の和である。時刻t6において、スイッチがOFFとなりirbが
0となるため、電池の電流値が0となり、電池の内部抵抗にかかる電圧が0となる。その
ため時刻t6においてvrbは、内部抵抗にかかっていた電圧分だけ充電既定電圧値から
低下する。
Further, vrb detected by the power receiving side charging
そして電流電圧制御部26が送電最大電圧値を記憶した時刻t7において、電流電圧制
御部26はD*を0とし、インバータ制御部23に停止信号を出力し、送電コイル22へ
の電圧の入力を停止させる。そのため、送電コイル21にかかる電圧は0となり、vra
も0となる。
At time t7 when the current
Is also 0.
つぎに定電圧充電ステップS5を行なう。スイッチ制御部46は、時刻t7においてv
raが0となったことを検知し、スイッチ45にONの指令S*を出力し、時刻t8にお
いてスイッチ45はONとなる。電流電圧制御部26はタイマー等で、時刻t7でD*を
0とした瞬間から時間を計測しており、時刻t9のときに、vtが送電最大電圧値の98
%の値となるようにD*を出力し、インバータ制御部23に稼働信号を出力し、定電圧充
電を開始させる。
Next, a constant voltage charging step S5 is performed. The switch control unit 46 performs v at time t7.
It is detected that ra has become 0, and an ON command S * is output to the switch 45. At time t8, the switch 45 is turned ON. The current
D * is output so as to be a value of%, an operation signal is output to the
なお、送電コイル41を介して電池42に供給される電圧であるvtが最大充電電圧値
の98%の値であるため、電池42の電流値irbもvrbが充電既定電圧値であったと
きよりも、2%程度低い値となる。そのため、時刻t9において電池42の内部抵抗にか
かる電圧値は、充電既定電圧値よりも小さく、時刻t9におけるvrbは充電既定電圧値
よりも小さい値となる。また、定電圧充電による充電が進むにつれてirbは減少し、内
部抵抗にかかる電圧も減少していく。よって、一連の非接触充電のステップにおいて、時
刻t6以降でvrbが充電既定電圧以上となることはない。
Since vt, which is the voltage supplied to the
なお、定電流充電時のvtは送電最大電圧値に基づいて定められていればよく、送電最
大電圧値の98%の値には限られない。
In addition, vt at the time of constant current charge should just be determined based on the power transmission maximum voltage value, and is not restricted to the value of 98% of the power transmission maximum voltage value.
そして、時刻t10において、スイッチ制御部46はirbが予めスイッチ制御部46
に設定された充電完了電流値に達したことを検知し、スイッチ45への指令S*をOFF
とし、スイッチ部45はOFF状態となる。回路が遮断されたことによりirbは0とな
り、itもirbに対応して0となる。電流電圧制御部26は時刻t10においてitが
0となったことを検知すると、時刻t11においてD*を0とし、インバータ制御部23
に停止信号を出力し、送電コイル22への電圧の入力を停止させる。そのため、送電コイ
ル21にかかる電圧は0となり、送電コイル42にかかる電圧も0となってvraも0と
なり、定電圧充電が完了する。
At time t10, the switch control unit 46 has irb in advance.
Detects that the charge completion current value set in is reached and turns off the command S * to the switch 45
Then, the switch unit 45 is turned off. When the circuit is cut off, irb becomes 0, and it also becomes 0 corresponding to irb. When the current
A stop signal is output to stop the input of the voltage to the
次に、充電完了ステップS6を行なう。スイッチ制御部46は、時刻t11においてv
raが0となったことを検知し、時刻t12においてスイッチ45にONの指令S*を出
力し、スイッチ45はON状態となる。そして、次の充電に備える。
Next, charging completion step S6 is performed. The switch control unit 46 performs v at time t11.
It is detected that ra has become 0, and at time t12, an ON command S * is output to the switch 45, and the switch 45 is turned on. And it prepares for the next charge.
なお、スイッチ制御部46は、定電圧定電流充電の一連のステップの内どのステップが
行われているか把握することが可能であり、予め設定してある充電既定電流値と充電既定
電圧値、充電完了電流値の内、いずれを検出すべきか判断することが可能である。例えば
、スイッチ制御部46は、充電が開始されるとまずirbを監視して充電既定電流値を検
出する。そして、次に行われるのは定電流充電ステップであると判断して、vrbを監視
し充電既定電圧値を検出する。そして、スイッチ制御部46は、充電既定電流値を検出す
ると、次に行われるのは充電完了ステップであると判断して、irbを監視し、充電完了
電流値を検出する。
Note that the switch control unit 46 can grasp which step of a series of constant voltage and constant current charging is being performed, and sets a preset charge default current value, charge default voltage value, and charge. It is possible to determine which of the completed current values should be detected. For example, when charging is started, the switch control unit 46 first monitors irb to detect a predetermined charging current value. Then, it is determined that the next step is a constant current charging step, and vrb is monitored to detect a predetermined charging voltage value. Then, when detecting the predetermined charge current value, the switch control unit 46 determines that the next step is the charge completion step, monitors irb, and detects the charge completion current value.
(効果)
以下、本実施形態の非接触充電方法および非接触充電システムの効果について記載する
。本実施形態の非接触充電方法および非接触充電システムでは、irbまたはvrbが所
定の値になったときにスイッチ46をOFFとすることでitが0になるため、送電部2
0は電池の電流が所定の値になったことを検知することができる。また、送電部20はi
tが0になったときのvtまたはitの値を求めることで、irbまたはvrbが所定の
値になったときのvtまたはitの値を求めることができる。
(effect)
Hereinafter, effects of the non-contact charging method and the non-contact charging system of the present embodiment will be described. In the non-contact charging method and the non-contact charging system of the present embodiment, since it becomes 0 by turning off the switch 46 when irb or vrb reaches a predetermined value, the power transmission unit 2
0 can detect that the battery current has reached a predetermined value. Also, the
By obtaining the value of vt or it when t becomes 0, the value of vt or it when irb or vrb becomes a predetermined value can be obtained.
そのため、送電部20と受電部40に、電池の電圧および電流の値を送受信するための
通信器等の構成が無くても、充電に最適な電圧および電流を送電部から受電部に供給する
ことが可能である。そして、通信機等を搭載していない分、従来に比べて受電部40の構
成を簡素化し、軽量化することが可能である。
Therefore, even if the
また、送電部20は、irbまたはvrbが所定の値となったときのitまたはvtを
検出するため、irbとitの対応関係およびvrbとvtの対応関係を計算により求め
る必要がない。そのため、送電部20には、irbとitの対応関係およびvrbとvt
の対応関係を算出するための計算機等の構成が必要ない。よって、送電部20の構成を簡
素化し、設置スペースを低減させ、重量を軽量化することが可能である。
Moreover, since the
The configuration of a computer or the like for calculating the correspondence relationship is not necessary. Therefore, the configuration of the
また、本実施形態ではirbとitの対応関係およびvrbとvtの対応関係を計算に
より求める必要がないため、計算に要する時間の分だけ、充電にかかる時間を短縮するこ
とが可能である。
Further, in the present embodiment, since it is not necessary to obtain the correspondence between irb and it and the correspondence between vrb and vt by calculation, it is possible to reduce the time required for charging by the time required for calculation.
また、本実施形態では、電流電圧制御部26が送電最大電流値を記憶した後、vraが
0となったことをスイッチ制御部46が検出した後に定電流充電が開始される。そのため
、定電流充電が開始されるのは、必ず電流電圧制御部26が送電最大電流値を記憶した後
となる。よって、電池に充電既定電流以上の電流が流れることが無く、充電時の安全性を
保つことが可能である。また、定電圧充電の際も同様に、電流電圧制御部26が送電最大
電圧値を記憶した後に定電圧充電が開始されるため、電池に充電既定電圧値以上の電圧に
なることが無く、充電時の安全性を保つことが可能である。
Moreover, in this embodiment, after the current
(第2の実施形態)
以下第2の実施形態について図4を用いて説明する。図4は本実施形態の非接触充電方
法のタイミングチャートである。なお、第1の実施形態と同一の構成には同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。また、本実施形態における非接触充電システムの構成は、
第1の実施形態における非接触充電システムと同様であるが、本実施形態におけるスイッ
チ制御部46はタイマー等の時間を計測できる構成を有するものとする。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing chart of the contactless charging method of the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, the configuration of the contactless charging system in the present embodiment is as follows.
Although it is the same as that of the non-contact charge system in 1st Embodiment, the switch control part 46 in this embodiment shall have the structure which can measure time, such as a timer.
(非接触充電方法)
本実施形態における非接触充電方法について図4を用いて説明する。本実施形態におけ
る非接触充電方法も第1の実施形態と同様のステップを備える。充電開始ステップS1は
、第1の実施形態と同様である。
(Non-contact charging method)
The non-contact charging method in this embodiment will be described with reference to FIG. The non-contact charging method in this embodiment includes the same steps as those in the first embodiment. Charging start step S1 is the same as in the first embodiment.
充電既定電流検出ステップS2について説明する。時刻t2のとき、irbが充電既定
電流値に達すると、スイッチ制御部46はスイッチ45への指令S*をOFFとし、it
およびirbは0となる。電流電圧制御部26は、itが0になったことを検知し、it
が0になる直前のitを送電最大電流値として記憶する。そして、電流電圧制御部26は
送電最大電流値を記憶した後、送電コイル22に送電最大電流値以下の電流を入力するよ
うチョッパ制御部25にD*を入力する。なお、スイッチ制御部46はirbが充電既定
電流値になったことを検出した瞬間から、タイマーを作動させ、時間を計測する。
The predetermined charging current detection step S2 will be described. At time t2, when irb reaches the predetermined charge current value, the switch control unit 46 turns off the command S * to the switch 45, and it
And irb are 0. The current /
It is stored immediately before it becomes 0 as the maximum transmission current value. The current /
次に定電流充電ステップS3について説明する。スイッチ制御部46は時間を計測して
おり、電流電圧制御部26が送電最大電流値を記憶するために充分な時間が経過した後で
ある時刻t4において、スイッチ45にONの指令S*を出力する。スイッチ45はON
状態となり、時刻t5においてirbおよびitが検出される。電流電圧制御部26はi
tが検出されると、itが送電最大電流値の95%の値となるようにD*をチョッパ制御
部25に出力し、インバータ制御部23に稼働信号を出力し、定電流充電を開始させる。
Next, the constant current charging step S3 will be described. The switch control unit 46 measures time, and outputs an ON command S * to the switch 45 at time t4 after a sufficient time has elapsed for the current /
The state is reached, and irb and it are detected at time t5. The current
When t is detected, D * is output to the
そして、時刻t6において、スイッチ制御部46はvrbが充電既定電圧に達したこと
を検知し、スイッチ45をOFF状態とさせ、irbおよびitは0となる。また、スイ
ッチ制御部46はirbが充電既定電流値になったことを検出した瞬間から、時間を計測
する。
At time t6, the switch control unit 46 detects that vrb has reached the predetermined charging voltage, turns off the switch 45, and irb and it become 0. In addition, the switch control unit 46 measures time from the moment when it is detected that irb has reached the predetermined charge current value.
次に、充電既定電圧検出ステップS4について説明する。電流電圧制御部26は、時刻
t6においてitが0になったことを検知し、itが0になる直前のvtを送電最大電圧
値として記憶する。そして、電流電圧制御部26は送電最大電圧値を記憶した後、送電コ
イル22に送電最大電圧値以下の電圧を入力するようチョッパ制御部25にD*を入力す
る。
Next, the charge predetermined voltage detection step S4 will be described. The current-
次に定電圧充電ステップS5について説明する。スイッチ制御部46は時間を計測して
おり、電流電圧制御部26が送電最大電圧値を記憶するために充分な時間が経過した後で
ある時刻t8において、スイッチ45にONの指令S*を出力する。スイッチ45はON
状態となり、時刻t9においてirbおよびitが検出される。電流電圧制御部26はi
tが検出されると、itが最大充電電圧値の98%の値となるようにD*をチョッパ制御
部25に出力し、インバータ制御部23に稼働信号を出力し、定電圧充電を開始させる。
Next, the constant voltage charging step S5 will be described. The switch control unit 46 measures time, and outputs an ON command S * to the switch 45 at time t8 after a sufficient time has elapsed for the current /
The state is reached, and irb and it are detected at time t9. The current
When t is detected, D * is output to the
そして、時刻t10において、スイッチ制御部46はirbが充電完了電流値に達した
ことを検知し、スイッチ45をOFF状態にさせ、irbおよびitは0となる。また、
スイッチ制御部46はirbが充電完了電流値になったことを検知した瞬間から、時間を
計測する。
At time t10, the switch control unit 46 detects that irb has reached the charge completion current value, turns off the switch 45, and irb and it become 0. Also,
The switch control unit 46 measures time from the moment when it is detected that irb has reached the charge completion current value.
次に、充電完了ステップS6について説明する。電流電圧制御部26は、itが0にな
ったことを検知し、時刻t11において送電コイル22への電流の入力を停止するようD
*を0とし、インバータ制御部23に停止信号を送信する。そして、スイッチ制御部46
は、電流電圧制御部26が送電コイル22への電流の入力を停止させるために充分な時間
が経過した後である時刻t12において、スイッチ45にONの指令S*を出力し、次の
充電に備える。
Next, the charging completion step S6 will be described. The current
* Is set to 0, and a stop signal is transmitted to the
Outputs a command S * of ON to the switch 45 at the time t12 after a sufficient time has elapsed for the current /
なお、第1の実施形態においては、スイッチ制御部46は、vraが0になったことを
検出することで、スイッチ45にONの指令S*を出力していた。一方、本実施形態にお
いては、スイッチ制御部46に予め設定された値をスイッチ制御部46が検出した時から
一定時間後にスイッチ45にONの指令S*を出力させている。本実施形態では、vra
を検出する必要がないため、受電側交流電圧検出部が必要ない。
In the first embodiment, the switch control unit 46 outputs the ON command S * to the switch 45 by detecting that vra becomes zero. On the other hand, in this embodiment, the switch 45 outputs an ON command S * after a predetermined time from when the switch controller 46 detects a value preset in the switch controller 46. In this embodiment, vra
Therefore, the power receiving side AC voltage detector is not necessary.
また、スイッチ制御部46がスイッチ45にONの指令S*を出力するのは、予め設定
された値をスイッチ制御部46が検出した時から一定時間後としたが、予め設定された値
をスイッチ制御部46が検出しスイッチ45にONの指令S*を出力した時から一定時間
後とするものとしてもよい。
In addition, the switch control unit 46 outputs the ON command S * to the switch 45 after a predetermined time from when the switch control unit 46 detects a preset value. It may be a certain time after the control unit 46 detects and outputs the ON command S * to the switch 45.
(効果)
以下、本実施形態の非接触充電方法および非接触充電システムの効果について記載する
。
(effect)
Hereinafter, effects of the non-contact charging method and the non-contact charging system of the present embodiment will be described.
本実施形態では、vraを検出する必要がないため、受電側交流電圧検出部を搭載する
必要がない。その分、受電部40の構成を簡素化し、軽量化することが可能である。
In this embodiment, since it is not necessary to detect vra, it is not necessary to mount a power receiving side AC voltage detection unit. Accordingly, the configuration of the
また、本実施形態は、第1の実施形態と同様に、送電部20と受電部40に通信器等の
構成が無くても、充電に最適な電圧および電流を送電部から受電部に供給することが可能
であり、従来に比べて受電部40の構成を簡素化し、軽量化することが可能である。
Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, even if the
また、第1の実施形態と同様に、送電部20には、irbとitの対応関係およびvr
bとvtの対応関係を算出するための計算機等の構成が必要ないため、送電部20の構成
を簡素化し、設置スペースを低減させ、重量を軽量化することが可能である。また、計算
に要していた時間の分だけ、充電にかかる時間を短縮することが可能である。
Similarly to the first embodiment, the
Since the configuration of a computer or the like for calculating the correspondence relationship between b and vt is not necessary, the configuration of the
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。この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。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、第1の実施形態および第2の実施形態の充電方法は定電流定電圧充電であった
が、定電流充電方法または定電圧充電方法のみを行なうものとしてもよい。
For example, although the charging method of the first embodiment and the second embodiment is constant current constant voltage charging, only the constant current charging method or the constant voltage charging method may be performed.
また、送電部20が接続している電源は商用電源に限られない。例えば、自家発電によ
る電源であるとしてもよい。
Further, the power source connected to the
また、スイッチ制御部46はirbまたはvrbのいずれか一方が予め設定された値と
なったことを検出してスイッチ45を制御しているが、irbおよびvrbが予め設定さ
れた値になったことを検出してスイッチ45を制御するものとしても良い。
Further, the switch control unit 46 detects that either irb or vrb has become a preset value and controls the switch 45, but irb and vrb have become preset values. May be detected to control the switch 45.
また、電流電圧制御部26はvtまたはitの値を記憶するとしたが、記憶する際はv
t及びitの両方を記憶するものとしても良い。
In addition, the current
Both t and it may be stored.
10・・・・・非接触充電装置
20・・・・・送電部
21・・・・・電流電圧可変部
22・・・・・送電コイル
23・・・・・インバータ制御部
24・・・・・送電側整流部
25・・・・・チョッパ制御部
26・・・・・電流電圧制御部
27・・・・・送電側電圧検出部
28・・・・・送電側電流検出部
40・・・・・受電部
41・・・・・受電コイル
42・・・・・電池
43・・・・・スイッチ部
44・・・・・受電側整流部
43・・・・・スイッチ部
45・・・・・スイッチ
46・・・・・スイッチ制御部
47・・・・・受電側交流電圧検出部
48・・・・・受電側充電電流検出部
49・・・・・受電側充電電流検出部
S1・・・・・充電開始ステップ
S2・・・・・充電既定電流検出ステップ
S3・・・・・定電流充電ステップ
S4・・・・・充電既定電圧検出ステップ
S5・・・・・定電圧充電ステップ
S6・・・・・充電完了ステップ
vt・・・・・送電側電圧検出部が検出した電圧値
it・・・・・送電側電流検出器が検出した電流値
irb・・・・・充電側電流検出部が検出した電流値
vrb・・・・・充電側電圧検出部が検出した電圧値
D*・・・・・デューティ信号
S*・・・・・スイッチへの指令
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記送電部は、電源に接続し任意の電流値又は電圧値を出力する電流電圧可変部と、
前記電流電圧可変部と導通している送電コイルとを有し、
前記受電部は、前記送電コイルが発する磁場による電磁誘導により電流が流れる受電コイ
ルと、
前記受電コイルに接続している整流部と、
前記受電コイルに前記整流部を介して接続している電池と、
前記受電コイルと前記電池との導通を制御するスイッチと、
前記スイッチの動作を制御するスイッチ制御部を有し、
前記スイッチ制御部は、前記電池の電圧値及び電流値のうち少なくとも一方が予め前記ス
イッチ制御部に設定された所定の値になったことを検知した時に、前記受電コイルと前記
電池との導通を遮断するよう前記スイッチを制御し、前記電流電圧可変部が前記送電コイ
ルに入力されていた電圧値及び電流値のうち少なくとも一方を記憶した後に、前記受電コ
イルと前記電池とを導通させるよう前記スイッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、電圧を徐々に増大させて出力し、前記スイッチが前記受電コイル
と電池との導通を遮断したことによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知
に応じて前記送電コイルの電流値が低下する前の前記送電コイルに入力されていた電圧値
または電流値のうち少なくとも一方を記憶し、前記記憶に基づく電流値または電圧値を前
記送電コイルに入力する非接触充電システム。 A non-contact charging system including a power transmission unit and a power reception unit,
The power transmission unit is connected to a power supply and outputs an arbitrary current value or voltage value.
A power transmission coil that is electrically connected to the current-voltage variable unit;
The power receiving unit includes a power receiving coil through which a current flows by electromagnetic induction caused by a magnetic field generated by the power transmitting coil,
A rectifying unit connected to the power receiving coil;
A battery connected to the power receiving coil via the rectifying unit;
A switch for controlling conduction between the power receiving coil and the battery;
A switch control unit for controlling the operation of the switch;
When the switch control unit detects that at least one of the voltage value and the current value of the battery has reached a predetermined value set in the switch control unit in advance, the switch control unit establishes continuity between the power receiving coil and the battery. The switch is controlled so as to be cut off, and the current / voltage variable unit stores at least one of the voltage value and the current value input to the power transmission coil, and then the power reception coil and the battery are made conductive. Control
The current-voltage variable unit gradually increases the voltage to output, detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and according to the detection Non-contact that stores at least one of the voltage value or the current value input to the power transmission coil before the current value of the power transmission coil decreases, and inputs the current value or the voltage value based on the storage to the power transmission coil Charging system.
定電流値に達したことを検知した時に、前記受電コイルと前記電池との導通を遮断するよ
う前記スイッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこ
とによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて前記送電コイルの電
流値が低下する前の前記送電コイルの電流値を送電最大電流値として記憶し、前記送電最
大電流値に基づいて決定される一定の電流値を前記送電コイルに入力する請求項1に記載
の非接触充電システム。 When the switch control unit detects that the current value of the battery has reached a predetermined charge current value preset in the switch control unit, the switch control unit switches the switch to cut off the conduction between the power receiving coil and the battery. Control
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and the current value of the power transmission coil decreases in response to the detection. The non-contact charging system according to claim 1, wherein a current value of the previous power transmission coil is stored as a power transmission maximum current value, and a constant current value determined based on the power transmission maximum current value is input to the power transmission coil.
定電圧値に達したことを検知した時に、前記受電コイルと前記電池との導通を遮断するよ
う前記スイッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこ
とによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて前記送電コイルの電
流値が低下する前の前記送電コイルの電圧値を送電最大電圧値として記憶し、前記送電最
大電圧値に基づいて決定される一定の電圧値を前記送電コイルに入力する請求項1または
請求項2に記載の非接触充電システム。 When the switch control unit detects that the voltage value of the battery has reached a predetermined charge voltage value set in the switch control unit in advance, the switch control unit switches the switch to cut off the conduction between the power receiving coil and the battery. Control
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and the current value of the power transmission coil decreases in response to the detection. The voltage value of the said power transmission coil before is memorize | stored as a power transmission maximum voltage value, and the fixed voltage value determined based on the said power transmission maximum voltage value is input into the said power transmission coil. Contact charging system.
に、
前記スイッチ制御部は、前記電池の電流値が予め前記スイッチ制御部に設定された充電完
了電流値に達したことを検知した時に、前記受電コイルと前記電池との導通を遮断するよ
う前記スイッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこ
とによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて前記送電コイルへの
電圧の入力を停止する請求項3に記載の非接触充電システム。 After the input of a constant voltage value based on the maximum power transmission voltage value is started for the power transmission coil,
When the switch control unit detects that the current value of the battery has reached a charge completion current value set in the switch control unit in advance, the switch control unit switches the switch so as to cut off conduction between the power receiving coil and the battery. Control
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and inputs a voltage to the power transmission coil in response to the detection. The non-contact charging system according to claim 3 which stops.
前記スイッチ制御部は、前記送電コイルへの電圧の入力が停止されたことによる受電コイ
ルの電圧値の低下を検知すると、前記受電コイルと前記電池とを導通させるよう前記スイ
ッチを制御する請求項1乃至請求項4に記載の非接触充電システム。 The current voltage variable unit stops the input of the voltage to the power transmission coil after the storage,
The switch control unit, when detecting a decrease in the voltage value of the power receiving coil due to the stop of voltage input to the power transmitting coil, controls the switch so that the power receiving coil and the battery are electrically connected. The non-contact charging system according to claim 4.
前記電池の電圧値及び電流値のうち少なくとも一方が予め前記スイッチ制御部に設定され
た所定の値になった時点から、前記電流電圧可変部が前記記憶のために必要な時間が経過
した後に、前記受電コイルと前記電池とを導通させるよう前記スイッチを制御する請求項
1乃至請求項4に記載の非接触充電システム。 The switch control unit has a configuration capable of measuring time,
From the time when at least one of the voltage value and the current value of the battery becomes a predetermined value set in the switch control unit in advance, after the time necessary for the storage of the current voltage variable unit, The non-contact charging system according to claim 1, wherein the switch is controlled so that the power receiving coil and the battery are electrically connected.
前記送電部は、電源に接続し任意の電圧値又は電流値を出力する電流電圧可変部と、
前記電流電圧可変部と導通している送電コイルとを有し、
前記受電部は、前記送電コイルが発する磁場による電磁誘導により電流が流れる受電部側
コイルと、
前記受電コイルに接続している整流部と、
前記受電コイルに前記整流部を介して接続している電池と、
前記受電コイルと前記電池との導通を制御するスイッチと、
前記スイッチの動作を制御するスイッチ制御部とを有する非接触充電装置における非接触
充電方法であって、
前記電流電圧可変部は、電圧を徐々に増大させて出力し、
前記スイッチ制御部は前記電池の電流値が予め前記スイッチ制御部に設定された充電既定
電流値に達したことを検知して前記受電コイルと前記電池との導通を遮断するよう前記ス
イッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこ
とによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて前記送電コイルの電
流値が低下する前の前記送電コイルに流れていた電流値を記憶し前記送電コイルへの電流
の入力を停止する充電既定電流値検出ステップと、
前記充電既定電流値検出ステップの後、前記スイッチ制御部は前記受電コイルと前記電池
とを導通させるよう前記スイッチを制御し、前記電流電圧可変部は前記送電最大電流値に
基づいて決定される一定の電流値を前記送電コイルに入力する定電流充電ステップと、
前記スイッチ制御部は前記電池の電流値が予め前記スイッチ制御部に設定された充電既定
電圧値に達したことを検知して前記受電コイルと前記電池との導通を遮断するよう前記ス
イッチを制御し、
前記電流電圧可変部は、前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこ
とによる前記送電コイルの電流値の低下を検知し、当該検知に応じて前記送電コイルの電
流値が低下する前の前記送電コイルに入力されていた電圧値を記憶し前記送電コイルへの
電圧の入力を停止する充電既定電圧値検出ステップと、
前記充電既定電圧値検出ステップの後、前記スイッチ制御部は前記受電コイルと前記電池
とを導通させるよう前記スイッチを制御し、前記電流電圧可変部は前記送電最大電圧値に
基づいて決定される一定の電流値を前記送電コイルに入力する定電圧充電ステップと、
前記充電既定電圧値検出ステップの後、前記スイッチ制御部は前記電池の電流値が予め前
記スイッチ制御部に設定された充電既定電流値に達したことを検知して、前記受電コイル
と前記電池を遮断するよう前記スイッチを制御し、
前記電流電圧可変部は前記スイッチが前記受電コイルと前記電池との導通を遮断したこと
による前記送電コイルの電流値の低下を検知して、前記送電コイルへの電流の入力を停止
する充電完了ステップと、
を備える非接触充電方法。 A power transmission unit and a power reception unit,
The power transmission unit is connected to a power supply and outputs an arbitrary voltage value or current value.
A power transmission coil that is electrically connected to the current-voltage variable unit;
The power receiving unit includes a power receiving unit side coil through which a current flows by electromagnetic induction caused by a magnetic field generated by the power transmitting coil,
A rectifying unit connected to the power receiving coil;
A battery connected to the power receiving coil via the rectifying unit;
A switch for controlling conduction between the power receiving coil and the battery;
A non-contact charging method in a non-contact charging device having a switch control unit for controlling the operation of the switch,
The current-voltage variable unit gradually increases the voltage and outputs it,
The switch control unit detects the current value of the battery reaching a predetermined charge current value set in the switch control unit in advance, and controls the switch to cut off conduction between the power receiving coil and the battery. ,
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and the current value of the power transmission coil decreases in response to the detection. A charge default current value detection step for storing a current value flowing in the previous power transmission coil and stopping input of a current to the power transmission coil;
After the predetermined charging current value detecting step, the switch control unit controls the switch to make the power receiving coil and the battery conductive, and the current voltage variable unit is determined based on the maximum power transmission current value. A constant current charging step for inputting a current value of
The switch control unit detects the current value of the battery reaching a predetermined charge voltage value set in the switch control unit in advance, and controls the switch to cut off conduction between the power receiving coil and the battery. ,
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and the current value of the power transmission coil decreases in response to the detection. A charging default voltage value detecting step for storing the voltage value input to the previous power transmission coil and stopping the input of the voltage to the power transmission coil;
After the predetermined charging voltage value detecting step, the switch control unit controls the switch so that the power receiving coil and the battery are brought into conduction, and the current voltage variable unit is determined based on the maximum power transmission voltage value. A constant voltage charging step of inputting a current value of
After the predetermined charging voltage value detecting step, the switch control unit detects that the current value of the battery has reached a predetermined charging current value set in the switch control unit in advance, and connects the power receiving coil and the battery. Control the switch to shut off,
The current voltage variable unit detects a decrease in the current value of the power transmission coil due to the switch interrupting conduction between the power receiving coil and the battery, and completes a charging completion step of stopping the input of current to the power transmission coil When,
A contactless charging method.
前記電流電圧可変部が前記送電コイルへの電圧の入力を停止したことによる前記受電コイ
ルの電圧値の低下を検知し、前記受電コイルと前記電池とを導通させるよう前記スイッチ
を制御する請求項7に記載の非接触充電方法。 In the constant current charging step and the constant voltage charging step, the switch control unit,
8. The switch is controlled to detect a decrease in the voltage value of the power receiving coil due to the current voltage variable unit stopping the input of voltage to the power transmitting coil, and to connect the power receiving coil to the battery. The non-contact charge method as described in.
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- 2013-05-09 JP JP2013099486A patent/JP2014220940A/en active Pending
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