JP2017175703A

JP2017175703A - Wireless power reception device and wireless power transmission system

Info

Publication number: JP2017175703A
Application number: JP2016056713A
Authority: JP
Inventors: 則之福島; Noriyuki Fukushima
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-09-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless power reception device and a wireless power transmission system that suppress deterioration of an electric double layer capacitor in storing power by using both of the electric double layer capacitor and a battery.SOLUTION: A wireless power reception device mounted on a mobile body acquiring driving force using power stored in a battery, the wireless power reception device being capable of wirelessly receiving power during the mobile body moving or stopping, comprises: a power reception coil for receiving AC power through a magnetic field; a rectification unit for converting the AC power received by the power reception coil to DC power; an electric double layer capacitor that is connected in parallel between the rectification unit and the battery and is charged with output power by the rectification unit; a power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts power to the battery; and a power storage switching unit that when the mobile body receives power during the mobile body stopping, continues charging the battery with the output power by the rectification unit and stops charging the electric double layer capacitor with the output power by the rectification unit.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送システムに関するものである。 The present invention relates to a wireless power receiving apparatus and a wireless power transmission system.

近年、電動で移動するＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）やＡＧＶ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）などに電力を伝送する手段として、プラグや電源ケーブルを用いないワイヤレス電力伝送技術が注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, wireless power transmission technology that does not use plugs or power cables has attracted attention as means for transmitting electric power to electrically moving EVs (electric vehicles) and AGVs (automatic guided vehicles).

このようなワイヤレス電力伝送技術においては、給電側から受電側にワイヤレスで電力が伝送されることから、受電装置を搭載する移動体が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電や受電装置が移動中に充電を行う移動中充電など様々な用途への応用が期待されている。ところで、給電側から受電側に伝送された電力は移動体に搭載されるバッテリに蓄えられる。ところが、バッテリは充電に時間がかかるため、移動体が移動中に充電を行う移動中充電においては、給電側からの給電時間が短いため、バッテリに十分な電力を蓄えることが難しいといった課題があった。 In such wireless power transmission technology, since power is transmitted wirelessly from the power feeding side to the power receiving side, charging while stopping is performed when the mobile body mounting the power receiving device is stopped at a predetermined position. Application to various uses such as on-the-go charging in which charging is performed while the power receiving device is moving is expected. By the way, the electric power transmitted from the power feeding side to the power receiving side is stored in a battery mounted on the moving body. However, since the battery takes time to charge, there is a problem that it is difficult to store sufficient power in the battery because the power supply time from the power supply side is short in the charge during movement in which the mobile body charges while moving. It was.

これに対して、特許文献１では、バッテリとキャパシタを並列に接続し、キャパシタに蓄積した電荷を一定電流以下でバッテリに供給可能なＤＣ/ＤＣ変換器を有し、給電装置から給電された電力を、一旦キャパシタに蓄電し、その後、キャパシタに蓄電された電力をバッテリに充電することにより、短時間での給電を可能とする技術が提案されている。 On the other hand, Patent Document 1 includes a DC / DC converter in which a battery and a capacitor are connected in parallel, and the electric charge accumulated in the capacitor can be supplied to the battery at a constant current or less, and the electric power supplied from the power supply apparatus Is temporarily stored in the capacitor, and then the battery stores the electric power stored in the capacitor, thereby enabling power supply in a short time.

特開２０１１−２３４５５１号公報JP 2011-234551 A

しかしながら、特許文献１に開示された技術において、給電装置から給電された電力を蓄電するキャパシタとして大容量で短時間に充電が可能な電気二重層キャパシタを適用した場合、移動体が停止している際に充電を行う停止中充電では、給電装置から給電された電力は電気二重層キャパシタに蓄電され、この電気二重層キャパシタに蓄電された電力によりバッテリの充電が行われるため、電気二重層キャパシタにはフルチャージ状態でバッテリを充電するための電圧が印加されることから、電気二重層キャパシタの劣化が進むという課題があった。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when an electric double layer capacitor that can be charged in a short time is used as a capacitor that stores electric power fed from a power feeding device, the moving body is stopped. In charging during stoppage, the electric power fed from the power feeding device is stored in the electric double layer capacitor, and the battery is charged by the electric power stored in the electric double layer capacitor. Since a voltage for charging the battery in a fully charged state is applied, there is a problem that the deterioration of the electric double layer capacitor proceeds.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電気二重層キャパシタとバッテリを併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタの劣化を抑制したワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a wireless power receiving apparatus and wireless power transmission in which deterioration of the electric double layer capacitor is suppressed when the electric double layer capacitor and the battery are used together to store electric power. The purpose is to provide a system.

本発明に係る本発明に係るワイヤレス受電装置は、バッテリに蓄えられた電力により駆動力を得る移動体に搭載され、移動体が移動中及び停止中にワイヤレスにて電力が受電可能なワイヤレス受電装置であって、磁界を介して交流電力を受電する受電コイルと、受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換する整流部と、整流部とバッテリとの間に並列接続され、整流部の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタと、電気二重層キャパシタとバッテリとの間に接続され、バッテリへの電力の調整を行う電力調整部と、移動体が停止中に電力を受電したとき、整流部の出力電力によるバッテリへの充電を継続し、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電を停止する蓄電切替部と、を備えることを特徴とする。 A wireless power receiving apparatus according to the present invention according to the present invention is mounted on a moving body that obtains a driving force by electric power stored in a battery, and can receive power wirelessly while the moving body is moving and stopped. A receiving coil that receives AC power via a magnetic field, a rectifying unit that converts AC power received by the receiving coil into DC power, and a parallel connection between the rectifying unit and the battery, and an output of the rectifying unit An electric double layer capacitor that is charged by electric power, a power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts electric power to the battery, and rectifies when the mobile unit receives electric power while it is stopped And a power storage switching unit that continues charging the battery with the output power of the unit and stops storing power in the electric double layer capacitor with the output power of the rectifying unit.

本発明によれば、ワイヤレス受電装置は、磁界を介して交流電力を受電する受電コイルと、受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換する整流部と、整流部とバッテリとの間に並列接続され、整流部の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタと、電気二重層キャパシタとバッテリとの間に接続され、バッテリへの電力の調整を行う電力調整部と、移動体が停止中に電力を受電したとき、整流部の出力電力によるバッテリへの充電を継続し、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電を停止する蓄電切替部と、を備えている。ここで、移動体が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電は、受電装置が移動中に充電を行う移動中充電に比べて、給電側からの給電が長時間行われる。本発明では、移動体が停止中に電力を受電したとき、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電が停止されているため、電気二重層キャパシタがフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。したがって、電気二重層キャパシタとバッテリを併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタの劣化を抑制することができる。 According to the present invention, a wireless power receiver includes a power receiving coil that receives AC power via a magnetic field, a rectifier that converts AC power received by the power receiving coil into DC power, and a parallel connection between the rectifier and the battery. An electric double layer capacitor that is connected and stored by the output power of the rectifying unit, a power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts the power to the battery, and the moving body is stopped A power storage switching unit for continuing charging of the battery with the output power of the rectification unit when power is received, and stopping the storage of the electric double layer capacitor with the output power of the rectification unit. Here, during charging while charging is performed when the moving body is stopped at a predetermined position, power feeding from the power feeding side is performed for a long time compared to charging during movement in which the power receiving apparatus charges while moving. . In the present invention, when the mobile body receives power while it is stopped, the electrical double layer capacitor is continuously charged for a long time in the fully charged state because the storage of the electric double layer capacitor by the output power of the rectifier is stopped. It is possible to prevent voltage from being applied. Therefore, when the electric double layer capacitor and the battery are used together to store electric power, deterioration of the electric double layer capacitor can be suppressed.

また、本発明に係るワイヤレス受電装置は、バッテリに蓄えられた電力により駆動力を得る移動体に搭載され、移動体が移動中及び停止中にワイヤレスにて電力が受電可能なワイヤレス受電装置であって、磁界を介して交流電力を受電する受電コイルと、受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換する整流部と、整流部とバッテリとの間に並列接続され、整流部の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタと、電気二重層キャパシタとバッテリとの間に接続され、バッテリへの電力の調整を行う電力調整部と、電気二重層キャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出部と、移動体が停止中に電力を受電し、電圧検出部が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部の出力電力によるバッテリへの充電を継続し、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電を停止する蓄電切替部と、を備えることを特徴とする。 The wireless power receiving apparatus according to the present invention is a wireless power receiving apparatus that is mounted on a moving body that obtains driving force from the power stored in a battery and can receive power wirelessly while the moving body is moving and stopped. A receiving coil that receives AC power via a magnetic field, a rectifying unit that converts AC power received by the receiving coil into DC power, a rectifying unit and a battery that are connected in parallel, and output power of the rectifying unit An electric double layer capacitor to be stored; a power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts power to the battery; and a voltage detection unit that detects a voltage between terminals of the electric double layer capacitor; When the mobile unit receives power while the mobile unit is stopped and the voltage value detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined limit threshold, charging of the battery with the output power of the rectification unit is continued and A power storage switching unit to stop power storage for electric double layer capacitor according to the output power of the parts, characterized in that it comprises a.

本発明によれば、ワイヤレス受電装置は、磁界を介して交流電力を受電する受電コイルと、受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換する整流部と、整流部とバッテリとの間に並列接続され、整流部の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタと、電気二重層キャパシタとバッテリとの間に接続され、バッテリへの電力の調整を行う電力調整部と、電気二重層キャパシタの端子間電圧を検出する電圧検出部と、移動体が停止中に電力を受電し、電圧検出部が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部の出力電力によるバッテリへの充電を継続し、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電を停止する蓄電切替部と、を備えている。ここで、移動体が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電は、受電装置が移動中に充電を行う移動中充電に比べて、給電側からの給電が長時間行われる。本発明では、移動体が停止中に電力を受電し、電気二重層キャパシタの端子間電圧が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電が停止されているため、電気二重層キャパシタがフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。したがって、電気二重層キャパシタとバッテリを併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタの劣化を抑制することができる。 According to the present invention, a wireless power receiver includes a power receiving coil that receives AC power via a magnetic field, a rectifier that converts AC power received by the power receiving coil into DC power, and a parallel connection between the rectifier and the battery. An electric double layer capacitor that is connected and stored by the output power of the rectifying unit, a power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts the power to the battery, and a terminal of the electric double layer capacitor When the mobile unit receives power while the moving body is stopped and the voltage value detected by the voltage detector exceeds a predetermined limit threshold, the battery is charged with the output power of the rectifier unit. A power storage switching unit that continues and stops power storage in the electric double layer capacitor by the output power of the rectifying unit. Here, during charging while charging is performed when the moving body is stopped at a predetermined position, power feeding from the power feeding side is performed for a long time compared to charging during movement in which the power receiving apparatus charges while moving. . In the present invention, when the moving body receives power while it is stopped and the voltage between the terminals of the electric double layer capacitor exceeds a predetermined limit threshold, power storage in the electric double layer capacitor by the output power of the rectifier is stopped. Therefore, the electric double layer capacitor can be prevented from being applied with a voltage continuously for a long time in a fully charged state. Therefore, when the electric double layer capacitor and the battery are used together to store electric power, deterioration of the electric double layer capacitor can be suppressed.

好ましくは、蓄電切替部は、電圧検出部が検出した電圧値が制限閾値よりも低い蓄電開始閾値を下回ったとき、整流部の出力電力による電気二重層キャパシタへの蓄電を開始するとよい。この場合、電気二重層キャパシタの蓄電量が枯渇することを防ぐことができため、電気二重層キャパシタの劣化を抑制しつつ、短時間での給電を可能とする電気二重層キャパシタの利用を促進することができる。 Preferably, the power storage switching unit may start power storage in the electric double layer capacitor by the output power of the rectifying unit when the voltage value detected by the voltage detection unit falls below a power storage start threshold lower than the limit threshold. In this case, the amount of electricity stored in the electric double layer capacitor can be prevented from being depleted, and therefore the use of the electric double layer capacitor capable of supplying power in a short time is promoted while suppressing the deterioration of the electric double layer capacitor. be able to.

本発明に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置と、上記ワイヤレス受電装置と、を備えることを特徴とする。本発明によれば、電気二重層キャパシタとバッテリを併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタの劣化を抑制したワイヤレス電力伝送システムを得ることができる。 A wireless power transmission system according to the present invention includes a wireless power feeding device and the wireless power receiving device. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when storing electric power using an electric double layer capacitor and a battery together, the wireless power transmission system which suppressed degradation of the electric double layer capacitor can be obtained.

本発明によれば、電気二重層キャパシタとバッテリを併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタの劣化を抑制したワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when storing electric power using an electric double layer capacitor and a battery together, the wireless power receiving apparatus and wireless power transmission system which suppressed deterioration of the electric double layer capacitor can be provided.

本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムをバッテリ及び負荷とともに示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a wireless power transmission system according to a first embodiment of the present invention together with a battery and a load. 本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電コイル部と給電側共振コンデンサを拡大して示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which expands and shows the electric power feeding coil part and electric power feeding side resonance capacitor of the wireless power transmission system which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの受電コイル部と受電側共振コンデンサを拡大して示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which expands and shows the receiving coil part and the receiving side resonance capacitor of the wireless power transmission system which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス受電装置をバッテリとともに示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wireless power receiving apparatus of the wireless power transmission system according to the first embodiment of the present invention together with a battery. 本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス受電装置をバッテリとともに示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wireless power receiving apparatus of the wireless power transmission system which concerns on 2nd Embodiment of this invention with a battery.

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムをバッテリ及び負荷とともに示す模式図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの給電コイル部と給電側共振コンデンサを拡大して示す模式構成図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの受電コイル部と受電側共振コンデンサを拡大して示す模式構成図である。図４は、本発明の第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス受電装置をバッテリとともに示す模式図である。 (First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the wireless power transmission system 10 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram showing a wireless power transmission system according to a first embodiment of the present invention together with a battery and a load. FIG. 2 is an enlarged schematic configuration diagram showing the power supply coil unit and the power supply side resonance capacitor of the wireless power transmission system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged schematic configuration diagram illustrating the power receiving coil unit and the power receiving side resonance capacitor of the wireless power transmission system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing the wireless power receiving apparatus of the wireless power transmission system according to the first embodiment of the present invention together with a battery.

ワイヤレス電力伝送システム１０は、図１に示されるように、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、地上に配設される給電設備に搭載され、ワイヤレス受電装置２００は、移動体５００に搭載されている。このワイヤレス電力伝送システム１０は、移動体５００が移動中に充電を行う移動中充電ならびに移動体５００が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電が可能に構成されている。ここで、ワイヤレス受電装置２００が搭載される移動体５００は、内蔵のバッテリに蓄えられた電力により駆動力を得るものである。例えば、移動体５００としては、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ：ＨｙｂｒｉｄＶｅｈｉｃｌｅ）などの車両が挙げられる。また、ワイヤレス受電装置２００が搭載される移動体５００は、電気自動車やハイブリッド自動車だけではなく、工場内で物品等を搬送する走行車（ＡＧＶ）や移動ロボットなども挙げられる。さらに、ワイヤレス受電装置２００が搭載される移動体５００としては、車輪を持たず、外部の駆動手段によって移動するエレベータにおけるエレベータかごなども挙げられる。なお、本実施形態では、ワイヤレス受電装置２００を電気自動車に搭載した例を用いて説明する。 As illustrated in FIG. 1, the wireless power transmission system 10 includes a wireless power feeding device 100 and a wireless power receiving device 200. The wireless power supply apparatus 100 is mounted on a power supply facility disposed on the ground, and the wireless power reception apparatus 200 is mounted on a moving body 500. The wireless power transmission system 10 is configured to be able to perform charging while the mobile body 500 is charging while moving and charging while the mobile body 500 is stopped when the mobile body 500 is stopped at a predetermined position. Here, the moving body 500 on which the wireless power receiving apparatus 200 is mounted obtains driving force by the electric power stored in the built-in battery. For example, the moving body 500 may be a vehicle such as an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HV). Examples of the mobile body 500 on which the wireless power receiving apparatus 200 is mounted include not only an electric vehicle and a hybrid vehicle but also a traveling vehicle (AGV) that transports articles and the like in a factory, a mobile robot, and the like. Furthermore, examples of the moving body 500 on which the wireless power receiving apparatus 200 is mounted include an elevator car in an elevator that does not have wheels and moves by external driving means. In this embodiment, an example in which the wireless power receiving apparatus 200 is mounted on an electric vehicle will be described.

ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、給電側共振コンデンサ１３３と、を有する。 The wireless power supply apparatus 100 includes a power supply 110, an inverter 120, a power supply coil unit 130, and a power supply side resonance capacitor 133.

電源１１０は、直流電力を後述するインバータ１２０に供給する。電源１１０としては、直流電力を出力するものであれば特に制限されず、商用交流電源を整流・平滑した直流電源、二次電池、太陽光発電した直流電源、あるいはスイッチングコンバータなどのスイッチング電源装置などが挙げられる。 The power source 110 supplies DC power to an inverter 120 described later. The power source 110 is not particularly limited as long as it outputs DC power, and is a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power source, a secondary battery, a DC power source generated by photovoltaic power, or a switching power source device such as a switching converter. Is mentioned.

インバータ１２０は、電源１１０から供給される直流電力を交流電力に変換する機能を有している。本実施形態では、インバータ１２０は、電源１１０から供給される直流電力を交流電力に変換し、後述する給電コイル部１３０に供給する。インバータ１２０としては、図示しない複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路から構成される。このスイッチング回路を構成するスイッチング素子としては、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などが挙げられる。 The inverter 120 has a function of converting DC power supplied from the power source 110 into AC power. In the present embodiment, the inverter 120 converts DC power supplied from the power supply 110 into AC power and supplies the AC power to the power feeding coil unit 130 described later. The inverter 120 includes a switching circuit in which a plurality of switching elements (not shown) are bridge-connected. Examples of the switching element constituting the switching circuit include a MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor) and an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

給電コイル部１３０は、インバータ１２０から供給された交流電力を後述する受電コイル部２１０に給電する機能を有する。この給電コイル部１３０は、地中あるいは地面近傍に配置される。本実施形態では、給電コイル部１３０は、図２に示されるように、給電コイル１３１と、磁性体１３２と、を有し、絶縁性を有する筺体１３４によってパッケージングされている。なお、給電コイル部１３０は、給電コイル１３１のみから構成されていてもよい。 The power feeding coil unit 130 has a function of feeding AC power supplied from the inverter 120 to a power receiving coil unit 210 described later. The power supply coil unit 130 is disposed in the ground or in the vicinity of the ground. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the power supply coil unit 130 includes a power supply coil 131 and a magnetic body 132 and is packaged by a casing 134 having an insulating property. Note that the feeding coil unit 130 may be configured only by the feeding coil 131.

給電コイル１３１は、電源１１０からの電力を受けて磁界を発生させる。具体的には、給電コイル１３１は、インバータ１２０から所定の駆動周波数の交流電圧が供給されると、交流電流が流れて交流磁界を発生させる。この給電コイル１３１は、銅やアルミニウムなどの導線を複数撚り合わせたリッツ線を巻回して形成され、形状としては、例えば平面コイルやソレノイドコイルが挙げられる。なお、給電コイル１３１の巻数は、所望の電力伝送効率に基づいて適宜設定される。 The power feeding coil 131 receives electric power from the power source 110 and generates a magnetic field. Specifically, when an AC voltage having a predetermined driving frequency is supplied from the inverter 120, the feeding coil 131 generates an AC magnetic field by flowing an AC current. The power supply coil 131 is formed by winding a litz wire obtained by twisting a plurality of conductive wires such as copper and aluminum, and examples of the shape include a planar coil and a solenoid coil. Note that the number of turns of the feeding coil 131 is appropriately set based on a desired power transmission efficiency.

磁性体１３２は、磁路の磁気抵抗を減らし、コイル間の磁気的な結合を高める作用を有する。つまり、磁性体１３２は、給電コイル１３１が効率良く磁界を発生するための機能を果たす。なお、給電コイル１３１を平面コイルで構成する場合、磁性体１３２は、給電コイル１３１の後述する受電コイル２１１と対向する面とは反対側である給電コイル１３１の背面側に設置され、板状または棒状の磁性材料から構成される。このとき、磁性体１３２と給電コイル１３１の間には、絶縁性のシートが設置されていてもよい。一方、給電コイル１３１をソレノイドコイルで構成する場合、磁性体１３２は、ソレノイドコイルのコイル軸を貫通するように設置され、コアとして機能することとなる。このとき、中空状の絶縁性ボビンに磁性体１３２を挿入し、この絶縁性ボビンの外表面に給電コイル１３１の導線を巻回するようにしてもよい。本実施形態では、図２に示されるように、平面コイルから構成される給電コイル１３１と、この給電コイル１３１の背面側であって、給電コイル１３１のコイル軸方向と直交する方向に沿って伸びる板状の磁性体１３２から構成されている。この磁性体１３２としては、比較的透磁率の高いフェライトなどが挙げられる。 The magnetic body 132 has an action of reducing the magnetic resistance of the magnetic path and increasing the magnetic coupling between the coils. That is, the magnetic body 132 fulfills a function for the feeding coil 131 to efficiently generate a magnetic field. When the power supply coil 131 is configured by a planar coil, the magnetic body 132 is installed on the back side of the power supply coil 131 that is opposite to the surface of the power supply coil 131 that faces a power receiving coil 211 described later. It is composed of a rod-shaped magnetic material. At this time, an insulating sheet may be provided between the magnetic body 132 and the feeding coil 131. On the other hand, when the power supply coil 131 is configured by a solenoid coil, the magnetic body 132 is installed so as to penetrate the coil axis of the solenoid coil and functions as a core. At this time, the magnetic body 132 may be inserted into a hollow insulating bobbin, and the conducting wire of the power feeding coil 131 may be wound around the outer surface of the insulating bobbin. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the feeding coil 131 configured by a planar coil and the back side of the feeding coil 131 extend along a direction orthogonal to the coil axis direction of the feeding coil 131. It is composed of a plate-like magnetic body 132. Examples of the magnetic body 132 include ferrite having a relatively high magnetic permeability.

給電側共振コンデンサ１３３は、給電コイル１３１と接続されており、給電コイル１３１とともに給電側ＬＣ共振回路を形成している。給電側共振コンデンサ１３３は、給電側ＬＣ共振回路の共振周波数を調整する機能を有する。この給電側共振コンデンサ１３３は、給電コイル１３１に直列接続されていてもよく、並列接続されていてもよく、あるいは直並列接続されていてもよい。そして、給電側ＬＣ共振回路の共振周波数を後述する受電側ＬＣ共振回路の共振周波数とほぼ等しく構成することで、高効率な磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を実現することが可能となる。なお、図２では、給電側共振コンデンサ１３３は、給電コイル部１３０の筐体１３４から離間して配置されているがこれに限られることなく、給電コイル部１３０の筐体１３４の外表面に設置されていてもよく、給電コイル部１３０の筐体１３４の内部に収納されていても構わない。 The power supply side resonance capacitor 133 is connected to the power supply coil 131 and forms a power supply side LC resonance circuit together with the power supply coil 131. The power supply side resonance capacitor 133 has a function of adjusting the resonance frequency of the power supply side LC resonance circuit. The power supply side resonance capacitor 133 may be connected in series to the power supply coil 131, may be connected in parallel, or may be connected in series-parallel. By configuring the resonance frequency of the power supply side LC resonance circuit to be substantially equal to the resonance frequency of the power reception side LC resonance circuit, which will be described later, it is possible to realize highly efficient magnetic field resonance wireless power transmission. In FIG. 2, the power supply side resonance capacitor 133 is disposed away from the housing 134 of the power supply coil unit 130, but is not limited thereto, and is installed on the outer surface of the housing 134 of the power supply coil unit 130. The power supply coil unit 130 may be housed inside the housing 134.

ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、受電側共振コンデンサ２１３と、整流部２２０と、電気二重層キャパシタ２３０と、電力調整部２４５と、蓄電切替部２４０と、を有する。このワイヤレス受電装置２００は、移動体５００が移動中であっても停止中であってもワイヤレスにて電力が受電可能に構成されている。 The wireless power receiving apparatus 200 includes a power receiving coil unit 210, a power receiving side resonance capacitor 213, a rectifying unit 220, an electric double layer capacitor 230, a power adjusting unit 245, and a power storage switching unit 240. The wireless power receiving apparatus 200 is configured to be able to receive power wirelessly regardless of whether the moving body 500 is moving or stopped.

受電コイル部２１０は、ワイヤレス給電装置１００から給電された交流電力を受電する機能を有する。本実施形態では、受電コイル部２１０は、移動体５００の下部に搭載されることとなる。この受電コイル部２１０は、図３に示されるように、受電コイル２１１と、磁性体２１２と、を有し、絶縁性を有する筐体によってパッケージングされている。なお、受電部２１０は、受電コイル２１１のみから構成されていてもよい。 The power receiving coil unit 210 has a function of receiving AC power supplied from the wireless power supply apparatus 100. In the present embodiment, the power receiving coil unit 210 is mounted below the moving body 500. As shown in FIG. 3, the power receiving coil unit 210 includes a power receiving coil 211 and a magnetic body 212 and is packaged by an insulating casing. Note that the power receiving unit 210 may be configured by only the power receiving coil 211.

受電コイル２１１は、給電コイル１３１が発生させる磁界を介して、給電コイル１３１から交流電力を受電する。具体的には、受電コイル２１１は、給電コイル１３１が発生する交流磁界により、電磁誘導作用による起電力が生じ、この起電力に基づく交流電流が流れる。そして、受電コイル２１１に発生した交流電流は、後述する整流部２２０に供給される。この受電コイル２１１は、銅やアルミニウムなどの導線を複数撚り合わせたリッツ線を巻き回して形成され、形状としては、例えば平面コイルやソレノイドコイルが挙げられる。なお、受電コイル２１１の巻数は、所望の電力伝送効率に基づいて適宜設定される。 The power reception coil 211 receives AC power from the power supply coil 131 via a magnetic field generated by the power supply coil 131. Specifically, the power receiving coil 211 generates an electromotive force due to an electromagnetic induction action due to the AC magnetic field generated by the feeding coil 131, and an AC current based on the electromotive force flows. Then, the alternating current generated in the power receiving coil 211 is supplied to the rectifying unit 220 described later. The power receiving coil 211 is formed by winding a litz wire obtained by twisting a plurality of conductive wires such as copper and aluminum, and examples of the shape include a planar coil and a solenoid coil. Note that the number of turns of the power receiving coil 211 is appropriately set based on a desired power transmission efficiency.

磁性体２１２は、磁路の磁気抵抗を減らし、コイル間の磁気的な結合を高める作用を有する。つまり、磁性体２１２は、給電コイル１３１が発生する交流磁界を効率良く受電コイル２１１に集中させる機能を果たす。なお、受電コイル２１１を平面コイルで構成する場合、磁性体２１２は、受電コイル２１１の給電コイル１３１と対向する面とは反対側である背面側に設置され、板状または棒状の磁性材料から構成される。このとき、磁性体２１２と受電コイル２１１の間には、絶縁性のシートが設置されていてもよい。一方、受電コイル２１１をソレノイドコイルで構成する場合、磁性体２１２は、ソレノイドコイルのコイル軸を貫通するように設置され、コアとして機能することとなる。このとき、中空状の絶縁性ボビンに磁性体２１２を挿入し、この絶縁性ボビンの外表面に受電コイル２１１の導線を巻回するようにしてもよい。本実施形態では、図３に示されるように、平面コイルから構成される受電コイル２１１と、この受電コイル２１１の背面側であって、受電コイル２１１のコイル軸方向と直交する方向に沿って伸びる板状の磁性体２１２から構成されている。この磁性体２１２としては、比較的透磁率の高いフェライトなどが挙げられる。 The magnetic body 212 has a function of reducing the magnetic resistance of the magnetic path and increasing the magnetic coupling between the coils. That is, the magnetic body 212 functions to efficiently concentrate the alternating magnetic field generated by the power feeding coil 131 on the power receiving coil 211. When the power receiving coil 211 is a planar coil, the magnetic body 212 is installed on the back side opposite to the surface facing the power feeding coil 131 of the power receiving coil 211 and is made of a plate-like or rod-like magnetic material. Is done. At this time, an insulating sheet may be provided between the magnetic body 212 and the power receiving coil 211. On the other hand, when the power receiving coil 211 is configured by a solenoid coil, the magnetic body 212 is installed so as to penetrate the coil axis of the solenoid coil and functions as a core. At this time, the magnetic body 212 may be inserted into a hollow insulating bobbin, and the conducting wire of the power receiving coil 211 may be wound around the outer surface of the insulating bobbin. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the power receiving coil 211 configured by a planar coil and the back side of the power receiving coil 211 extend along a direction orthogonal to the coil axis direction of the power receiving coil 211. It consists of a plate-like magnetic body 212. Examples of the magnetic body 212 include ferrite having a relatively high magnetic permeability.

受電側共振コンデンサ２１３は、受電コイル２１１と接続されており、受電コイル２１１とともに受電側ＬＣ共振回路を形成している。受電側共振コンデンサ２１３は、受電側ＬＣ共振回路の共振周波数を調整する機能を有する。この受電側共振コンデンサ２１３は、受電コイル２１１に直列接続されていてもよく、並列接続されていてもよく、あるいは直並列接続されていてもよい。そして、受電側ＬＣ共振回路の共振周波数を給電側ＬＣ共振回路の共振周波数とほぼ等しく構成することで、高効率な磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を実現することが可能となる。なお、図３では、受電側共振コンデンサ２１３は、受電コイル部２１０の筐体２１４から離間して配置されているがこれに限られることなく、受電コイル部２１０の筐体２１４の外表面に設置されていてもよく、受電コイル部２１０の筐体２１４の内部に収納されていても構わない。 The power reception side resonance capacitor 213 is connected to the power reception coil 211 and forms a power reception side LC resonance circuit together with the power reception coil 211. The power reception side resonance capacitor 213 has a function of adjusting the resonance frequency of the power reception side LC resonance circuit. The power receiving side resonance capacitor 213 may be connected in series to the power receiving coil 211, may be connected in parallel, or may be connected in series-parallel. Then, by configuring the resonance frequency of the power receiving side LC resonance circuit to be substantially equal to the resonance frequency of the power supply side LC resonance circuit, it is possible to realize highly efficient magnetic resonance wireless power transmission. In FIG. 3, the power receiving side resonance capacitor 213 is disposed away from the housing 214 of the power receiving coil unit 210, but is not limited thereto, and is installed on the outer surface of the housing 214 of the power receiving coil unit 210. The power receiving coil unit 210 may be housed inside the housing 214.

整流部２２０は、受電コイル２１１が受電した交流電力を直流電力に整流して、後述する電気二重層キャパシタ２３０及びバッテリ２５０に出力する。整流部２２０を構成する素子としては、トランジスタやダイオード等の半導体素子が挙げられる。例えば、複数のダイオードがブリッジ接続されたブリッジ型回路と、このブリッジ型回路に並列に接続され、整流された電圧を平滑して直流電圧を生成する平滑コンデンサから構成される。ここで、バッテリ２５０は、後述する電気二重層キャパシタ２３０の後段に並列に接続されている。このバッテリ２５０は、移動体５００に搭載されており、整流部２２０及び後述する電気二重層キャパシタ２１１から出力された直流電力を蓄電し、負荷２７０に必要な電力を供給する。バッテリ２５０としては、内部の化学物質に化学変化を起こさせ電力を蓄積するもので、繰り返し充電可能な電池であれば特に制限されず、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが挙げられる。なお、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０との間にバッテリ２５０への充電電圧及び充電電流を制御する充電器（図示しない）を設けても構わない。負荷２７０としては、バッテリ２５０からの電力供給を受けて移動体５００の駆動力を発生させるモータなどが挙げられる。 The rectifying unit 220 rectifies the AC power received by the power receiving coil 211 into DC power and outputs the DC power to the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 described later. Examples of the elements constituting the rectifying unit 220 include semiconductor elements such as transistors and diodes. For example, a bridge type circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected and a smoothing capacitor connected in parallel to the bridge type circuit and smoothing the rectified voltage to generate a DC voltage. Here, the battery 250 is connected in parallel to the subsequent stage of the electric double layer capacitor 230 described later. This battery 250 is mounted on the moving body 500, stores DC power output from the rectifying unit 220 and an electric double layer capacitor 211 described later, and supplies necessary power to the load 270. The battery 250 causes a chemical change in an internal chemical substance and accumulates electric power, and is not particularly limited as long as it can be repeatedly charged. For example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery may be used. It is done. A charger (not shown) for controlling the charging voltage and charging current for battery 250 may be provided between electric double layer capacitor 230 and battery 250. Examples of the load 270 include a motor that receives power supplied from the battery 250 and generates a driving force of the moving body 500.

電気二重層キャパシタ２３０は、整流部２２０とバッテリ２５０との間に並列に接続されている。この電気二重層キャパシタ２３０は、整流部２２０から出力される直流電力によって蓄電される。ここで、電気二重層キャパシタ２２０は、バッテリ２５０のように内部物質の化学反応により電力を蓄積するものではなく、電気二重層という物理現象を利用して電力を蓄積するものであり、バッテリ２５０に比べてエネルギー密度が低いものの、短時間で大容量の電力を充放電できる特性を有している。 The electric double layer capacitor 230 is connected in parallel between the rectifying unit 220 and the battery 250. The electric double layer capacitor 230 is charged by the DC power output from the rectifying unit 220. Here, the electric double layer capacitor 220 does not store electric power by a chemical reaction of an internal substance like the battery 250 but stores electric power using a physical phenomenon called an electric double layer. Although it has a lower energy density, it has the property of being able to charge and discharge a large amount of power in a short time.

電力調整部２４５は、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０との間に接続され、バッテリ２５０への電力の調整を行う。具体的には、電力調整部２４５は、整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力された直流電力の電流あるいは電圧を調整し、バッテリ２５０に供給する。この電力調整部２４５としては、抵抗、コイル、コンバータなどが挙げられる。電力調整部２４５が抵抗あるいはコイルから構成される場合、整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力された直流電力の電流を所定電流以下となるように調整し、電力調整部２４５がコンバータから構成される場合、整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力された直流電力の電流あるいは電圧をバッテリ２５０の要求する所望の電流あるいは電圧に調整する。コンバータによって整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力された直流電力の電圧を調整する場合であって、整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力される電圧がバッテリ２５０の要求する電圧より低い場合は昇圧型コンバータが用いられる。一方、コンバータによって整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力された直流電力の電圧を調整する場合であって、整流部２２０あるいは電気二重層キャパシタ２３０から出力される電圧がバッテリ２５０の要求する電圧より高い場合は降圧型コンバータが用いられる。なお、電力調整部２４５が電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０との間に挿入されることにより、整流部２２０から出力された直流電力は、電気二重層キャパシタ２３０に先行して蓄電されることとなる。 The power adjustment unit 245 is connected between the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 and adjusts the power to the battery 250. Specifically, the power adjustment unit 245 adjusts the current or voltage of the DC power output from the rectification unit 220 or the electric double layer capacitor 230 and supplies it to the battery 250. Examples of the power adjustment unit 245 include a resistor, a coil, and a converter. When the power adjustment unit 245 includes a resistor or a coil, the current of the DC power output from the rectification unit 220 or the electric double layer capacitor 230 is adjusted to be equal to or less than a predetermined current, and the power adjustment unit 245 includes a converter. If so, the current or voltage of the DC power output from the rectifying unit 220 or the electric double layer capacitor 230 is adjusted to a desired current or voltage required by the battery 250. When the voltage of the DC power output from the rectifying unit 220 or the electric double layer capacitor 230 is adjusted by the converter, the voltage output from the rectifying unit 220 or the electric double layer capacitor 230 is lower than the voltage required by the battery 250. In this case, a boost converter is used. On the other hand, when the voltage of the DC power output from the rectifier 220 or the electric double layer capacitor 230 is adjusted by the converter, the voltage output from the rectifier 220 or the electric double layer capacitor 230 is the voltage required by the battery 250. If it is higher, a step-down converter is used. In addition, by inserting the power adjustment unit 245 between the electric double layer capacitor 230 and the battery 250, the DC power output from the rectification unit 220 is stored prior to the electric double layer capacitor 230. Become.

蓄電切替部２４０は、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続状態を切り替える。すなわち、蓄電切替部２４０は、電気二重層キャパシタ２３０を整流部２２０に導通させて整流部２２０の出力電力を電気二重層キャパシタ２３０に蓄電する状態と、電気二重層キャパシタ２３０と整流部２２０の導通を遮断して整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する状態とを切り替える。具体的には、蓄電切替部２４０は、電気二重層キャパシタ２３０に対して直列に接続され、整流部２２０に対して並列に接続されている。本実施形態では、蓄電切替部２４０は、移動体５００が移動中あるいは停止中であることを示す外部信号が入力されると、外部信号に基づいて、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続状態を切り替える。例えば、蓄電切替部２４０は、移動体５００が停止中であることを示す外部信号を受けると、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続を遮断する。このとき、受電コイル２１１が電力を受電すると、整流部２２０は電力調整部２４５を介してバッテリ２５０が接続されているため、整流部２２０から出力され電力調整部２４５により電力が調整された直流電力によるバッテリ２５０への充電は継続される。ここで、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続状態とは、電気的な接続のことを意味する。これにより、移動体５００が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電においては、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電が停止されているため、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。ここで、移動体５００が停止中であることを示す外部信号は、図示しない制御部により移動体５００の状態を検知して出力するものである。例えば、制御部が、移動体５００が備えるトランスミッション（図示しない）がパーキングレンジにあることを検知して外部信号を出力するように構成してもよく、移動体５００のバッテリ２５０と負荷２７０との間の電力を検知してバッテリ２５０から負荷２７０への電力供給がない状態のときに外部信号を出力するように構成してもよく、移動体５００が備えるメイン電源（図示しない）の電源停止状態やイグニッションスイッチ（図示しない）のオフ状態を検知して外部信号を出力するように構成してもよく、移動体５００が備える車輪に回転検知部（図示しない）を設けて車輪が回転していない状態のときに外部信号を出力するように構成しても構わない。本実施形態では、電気自動車のイグニッションスイッチのオフ状態を検知して外部信号を出力する例を用いて説明する。なお、本実施形態では、移動体５００が停止中であることを条件に蓄電切替部２４０を動作させているがこれに限られることなく、移動体５００が停止中であって、受電コイル２１１が電力を受電したことを条件に蓄電切替部２４０を動作するように構成してもよい。ここで、受電コイル２１１が電力を受電したことは、受電コイル２１１に発生した電圧あるいは受電コイル２１１を流れる電流に基づいて判定してよい。このように構成される蓄電切替部２４０は、半導体スイッチやリレーなどが挙げられる。 The power storage switching unit 240 switches the connection state between the rectifying unit 220 and the electric double layer capacitor 230. That is, the power storage switching unit 240 conducts the electric double layer capacitor 230 to the rectifying unit 220 to store the output power of the rectifying unit 220 in the electric double layer capacitor 230, and conducts the electric double layer capacitor 230 and the rectifying unit 220. Is switched to a state in which power storage in the electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectifying unit 220 is stopped. Specifically, the power storage switching unit 240 is connected in series to the electric double layer capacitor 230 and is connected in parallel to the rectifying unit 220. In the present embodiment, when an external signal indicating that the mobile unit 500 is moving or stopped is input to the power storage switching unit 240, the rectifying unit 220 and the electric double layer capacitor 230 are connected based on the external signal. Switch the connection status between. For example, when the power storage switching unit 240 receives an external signal indicating that the moving body 500 is stopped, the power storage switching unit 240 disconnects the connection between the rectifying unit 220 and the electric double layer capacitor 230. At this time, when the power receiving coil 211 receives power, since the battery 250 is connected to the rectifying unit 220 via the power adjusting unit 245, the DC power output from the rectifying unit 220 and adjusted in power by the power adjusting unit 245. The battery 250 is continuously charged. Here, the connection state between the rectifying unit 220 and the electric double layer capacitor 230 means an electrical connection. As a result, in the charging during stoppage in which charging is performed when the mobile unit 500 is stopped at a predetermined position, the electric power stored in the electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectifying unit 220 is stopped. The multilayer capacitor 230 can be prevented from being applied with voltage for a long time in a fully charged state. Here, the external signal indicating that the moving body 500 is stopped is output by detecting the state of the moving body 500 by a control unit (not shown). For example, the control unit may be configured to detect that a transmission (not shown) included in the mobile unit 500 is in the parking range and output an external signal. It may be configured to output an external signal when no power is supplied from the battery 250 to the load 270 by detecting the power between the main power supply (not shown) provided in the mobile unit 500. Alternatively, an off-state of an ignition switch (not shown) may be detected and an external signal may be output, and a rotation detector (not shown) is provided on the wheel of the moving body 500 so that the wheel is not rotating. You may comprise so that an external signal may be output in the state. In the present embodiment, description will be given using an example in which an off state of an ignition switch of an electric vehicle is detected and an external signal is output. In this embodiment, the power storage switching unit 240 is operated on the condition that the moving body 500 is stopped. However, the present invention is not limited to this, and the moving body 500 is stopped and the power receiving coil 211 is not connected. The power storage switching unit 240 may be configured to operate on the condition that power is received. Here, the fact that the power receiving coil 211 has received power may be determined based on the voltage generated in the power receiving coil 211 or the current flowing through the power receiving coil 211. Examples of the power storage switching unit 240 configured as described above include a semiconductor switch and a relay.

このような構成を備えることにより、ワイヤレス給電装置１００からワイヤレス受電装置２００にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システム１０が実現される。 With such a configuration, the wireless power transmission system 10 that wirelessly transmits power from the wireless power feeding apparatus 100 to the wireless power receiving apparatus 200 is realized.

続いて、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０の充電動作について説明する。 Subsequently, a charging operation of the wireless power transmission system 10 according to the present embodiment will be described.

まず、移動体５００が移動中に充電を行う移動中充電について説明する。ワイヤレス受電装置２００を備えた移動体５００が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入する。移動体５００が給電エリアを移動中、受電コイル２１１が給電コイル１３１に重なると、給電コイル１３１が発生する磁界を介して受電コイル２１１に電力が伝送される。受電コイル２１１で受電した電力は、整流部２２０によって整流され、整流部２２０から出力された直流電力は、電気二重層キャパシタ２３０および電力調整部２４５を介してバッテリ２５０に供給されることとなる。ここで、整流部２２０から出力された直流電力は、内部抵抗が小さく短時間で電力の充放電が可能な電気二重層キャパシタ２３０に先行して蓄積される。そして、移動体５００が給電エリアを通過し、受電コイル２１１が給電コイル１３１から離れ受電コイル２１１での電力の受電が終了した後も、電気二重層キャパシタ２３０に蓄えられた電力が電力調整部２４５に出力され、電力調整部２４５により電力が調整された直流電力でバッテリ２５０の充電が行われる。このように電気二重層キャパシタ２３０を備えることで、移動中充電のような短時間での充電にも対応することが可能となる。続いて、移動体５００が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電について説明する。移動体５００が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリア（所定の位置）に進入、停止し、移動体５００のイグニッションスイッチがオフとなる。移動体５００が給電エリアに停止して受電コイル２１１が給電コイル１３１に重なり、移動体５００のイグニッションスイッチがオフとなると、給電コイル１３１が発生する磁界を介して受電コイル２１１に電力が伝送される。このとき、移動体５００のイグニッションスイッチのオフ状態を検知して、蓄電切替部２４０に外部信号が入力され、蓄電切替部２４０は、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続を遮断する。そのため、受電コイル２１１で受電し整流部２２０により整流され、整流部２２０から出力された直流電力は電力調整部２４５により電力を調整されたのちバッテリ２５０に供給され、バッテリ２５０の充電が行われる。つまり、蓄電切替部２４０は、移動体５００が停止中に電力を受電したとき、整流部２２０の出力電力によるバッテリ２５０への充電を継続し、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する。これにより、長時間行われる停止中充電において、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。したがって、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０を併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタ２３０の劣化を抑制することができる。 First, charging during movement in which the mobile unit 500 performs charging while moving will be described. A mobile object 500 including the wireless power receiving apparatus 200 enters a power supply area where the wireless power supply apparatus 100 is disposed. If the power receiving coil 211 overlaps the power feeding coil 131 while the moving body 500 moves in the power feeding area, power is transmitted to the power receiving coil 211 via the magnetic field generated by the power feeding coil 131. The power received by the power receiving coil 211 is rectified by the rectification unit 220, and the DC power output from the rectification unit 220 is supplied to the battery 250 via the electric double layer capacitor 230 and the power adjustment unit 245. Here, the DC power output from the rectifying unit 220 is accumulated prior to the electric double layer capacitor 230 having a small internal resistance and capable of charging and discharging power in a short time. Then, even after the mobile unit 500 passes through the power supply area and the power receiving coil 211 is separated from the power supply coil 131 and the power reception by the power receiving coil 211 is completed, the power stored in the electric double layer capacitor 230 is still stored in the power adjusting unit 245. The battery 250 is charged with the DC power that is output to the power and adjusted by the power adjusting unit 245. By providing the electric double layer capacitor 230 in this way, it is possible to cope with charging in a short time such as charging during movement. Next, stop charging that performs charging when the moving body 500 is stopped at a predetermined position will be described. The moving body 500 enters and stops the power feeding area (predetermined position) where the wireless power feeding apparatus 100 is disposed, and the ignition switch of the moving body 500 is turned off. When the moving body 500 stops in the power feeding area, the power receiving coil 211 overlaps the power feeding coil 131, and the ignition switch of the moving body 500 is turned off, power is transmitted to the power receiving coil 211 via the magnetic field generated by the power feeding coil 131. . At this time, an off state of the ignition switch of the mobile unit 500 is detected, and an external signal is input to the power storage switching unit 240, and the power storage switching unit 240 cuts off the connection between the rectification unit 220 and the electric double layer capacitor 230. To do. Therefore, the power received by the power receiving coil 211 is rectified by the rectifying unit 220, and the DC power output from the rectifying unit 220 is supplied to the battery 250 after the power is adjusted by the power adjusting unit 245, and the battery 250 is charged. That is, when the mobile object 500 receives power while the mobile unit 500 is stopped, the power storage switching unit 240 continues to charge the battery 250 with the output power of the rectifying unit 220 and supplies the electric double layer capacitor 230 with the output power of the rectifying unit 220. Is stopped. As a result, it is possible to prevent the electric double layer capacitor 230 from being applied with a voltage continuously for a long time in a fully charged state during charging during a long time. Therefore, when the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 are used together to store electric power, deterioration of the electric double layer capacitor 230 can be suppressed.

以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０は、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００とを有し、ワイヤレス受電装置２００は、磁界を介して交流電力を受電する受電コイル２１１と、受電コイル２１１が受電した交流電力を直流電力に変換する整流部２２０と、整流部２２０とバッテリ２５０との間に並列接続され、整流部２２０の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタ２３０と、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０との間に接続され、バッテリ２５０への電力の調整を行う電力調整部２４５と、移動体５００が停止中に電力を受電したとき、整流部２２０の出力電力によるバッテリ２５０への充電を継続し、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する蓄電切替部２４０と、を備えている。ここで、移動体５００が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電は、ワイヤレス受電装置２００が移動中に充電を行う移動中充電に比べて、給電側からの給電が長時間を行われるが、本実施形態では、移動体５００が停止中に電力を受電したとき、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電が停止されているため、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。したがって、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０を併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタ２３０の劣化を抑制することができる。 As described above, the wireless power transmission system 10 according to the present embodiment includes the wireless power feeding device 100 and the wireless power receiving device 200, and the wireless power receiving device 200 receives the AC power via the magnetic field. A rectifying unit 220 that converts AC power received by the power receiving coil 211 into DC power, and an electric double layer capacitor 230 that is connected in parallel between the rectifying unit 220 and the battery 250 and is stored by the output power of the rectifying unit 220. And an electric power adjustment unit 245 that is connected between the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 and adjusts the electric power to the battery 250, and when the mobile unit 500 receives electric power while the mobile unit 500 is stopped, the output of the rectification unit 220 Continue to charge the battery 250 with electric power, to the electric double layer capacitor 230 with the output power of the rectifier 220 And a power storage switching unit 240 for stopping the power storage. Here, the charging during the stop when charging is performed while the mobile unit 500 is stopped at a predetermined position is longer than the charging during the transfer when the wireless power receiving apparatus 200 is moving while the power supply from the power supply side is longer. In this embodiment, when the mobile unit 500 receives power while the mobile unit 500 is stopped, the electric double layer capacitor 230 is stopped from being stored in the electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectifying unit 220. It is possible to prevent the voltage from being applied continuously for 230 hours in a fully charged state. Therefore, when the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 are used together to store electric power, deterioration of the electric double layer capacitor 230 can be suppressed.

（第２実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムのワイヤレス受電装置をバッテリとともに示す模式ブロック図である。 (Second Embodiment)
Next, the configuration of the wireless power transmission system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic block diagram showing a wireless power receiving device of a wireless power transmission system according to the second embodiment of the present invention together with a battery.

第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、給電側共振コンデンサ１３３と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、受電側共振コンデンサ２１３と、整流部２２０と、電気二重層キャパシタ２３０と、電力調整部２４５と、蓄電切替部２４０と、バッテリ２５０と、電圧検出部２６０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、給電側共振コンデンサ１３３、受電コイル部２１０、受電側共振コンデンサ２１３、整流部２２０、電気二重層キャパシタ２３０、電力調整部２４５、バッテリ２５０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０と同様である。第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、電圧検出部２６０を備えている点、蓄電切替部２４０の動作の点において、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。 Similar to the wireless power transmission system 10 according to the first embodiment, the wireless power transmission system according to the second embodiment includes the wireless power feeding apparatus 100 and the wireless power receiving apparatus 200. The wireless power supply apparatus 100 includes a power source 110, an inverter 120, a power supply coil unit 130, and a power supply side resonance capacitor 133. The wireless power reception apparatus 200 includes a power reception coil unit 210, a power reception side resonance capacitor 213, It has a rectifying unit 220, an electric double layer capacitor 230, a power adjusting unit 245, a power storage switching unit 240, a battery 250, and a voltage detecting unit 260. The configurations of the power source 110, the inverter 120, the feeding coil unit 130, the feeding side resonance capacitor 133, the receiving coil unit 210, the receiving side resonance capacitor 213, the rectification unit 220, the electric double layer capacitor 230, the power adjustment unit 245, and the battery 250 are This is the same as the wireless power transmission system 10 according to the embodiment. The wireless power transmission system according to the second embodiment is different from the first embodiment in that it includes a voltage detection unit 260 and the operation of the power storage switching unit 240. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

電圧検出部２６０は、電気二重層キャパシタ２３０の端子に接続され、電気二重層キャパシタ２３０の蓄電電圧を端子間電圧として検知する。すなわち、電圧検出部２６０は、電気二重層キャパシタ２３０に蓄電している電力の電圧により、電気二重層キャパシタ２３０の蓄電状態を認識するものである。この電圧検出部２６０には、所定の制限閾値が設定されており、電圧検出部２６０が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、出力信号を蓄電切替部２４０に出力する。ここで、制限閾値は、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態となる直前の電圧値が設定される。なお、電圧検出部２６０は、分圧回路や電圧検出カレントトランスから構成される。 The voltage detection unit 260 is connected to the terminal of the electric double layer capacitor 230 and detects the stored voltage of the electric double layer capacitor 230 as an inter-terminal voltage. That is, the voltage detection unit 260 recognizes the storage state of the electric double layer capacitor 230 based on the voltage of the electric power stored in the electric double layer capacitor 230. A predetermined limit threshold is set in the voltage detection unit 260, and when the voltage value detected by the voltage detection unit 260 exceeds the predetermined limit threshold, an output signal is output to the power storage switching unit 240. Here, a voltage value immediately before the electric double layer capacitor 230 is in a full charge state is set as the limit threshold. The voltage detection unit 260 includes a voltage dividing circuit and a voltage detection current transformer.

本実施形態では、蓄電切替部２４０は、移動体５００が停止中であることを示す外部信号および電圧検出部２６０からの出力信号が入力されると、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続を遮断する。このとき、受電コイル２１１が電力を受電すると、整流部２２０は電力調整部２４５を介してバッテリ２５０が接続されているため、整流部２２０から出力され電力調整部２４５により電力が調整された直流電力によるバッテリ２５０への充電は継続される。つまり、蓄電切替部２４０は、移動体５００が停止中に電力を受電し、電圧検出部２６０が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部２２０の出力電力によるバッテリ２５０への充電を継続し、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する。なお、蓄電切替部２４０の上記以外の構成ならびに動作は、第１実施形態と同様である。 In the present embodiment, when the external signal indicating that the mobile unit 500 is stopped and the output signal from the voltage detection unit 260 are input, the power storage switching unit 240 is connected between the rectification unit 220 and the electric double layer capacitor 230. Block the connection between them. At this time, when the power receiving coil 211 receives power, since the battery 250 is connected to the rectifying unit 220 via the power adjusting unit 245, the DC power output from the rectifying unit 220 and adjusted in power by the power adjusting unit 245. The battery 250 is continuously charged. That is, the power storage switching unit 240 receives power while the mobile unit 500 is stopped, and when the voltage value detected by the voltage detection unit 260 exceeds a predetermined limit threshold, the output power of the rectification unit 220 is supplied to the battery 250. Charging is continued, and storage of electric double layer capacitor 230 by the output power of rectifying unit 220 is stopped. The remaining configuration and operation of the power storage switching unit 240 are the same as those in the first embodiment.

続いて、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの充電動作について説明する。 Next, the charging operation of the wireless power transmission system according to this embodiment will be described.

まず、移動体５００が移動中に充電を行う移動中充電について説明する。ワイヤレス受電装置２００を備えた移動体５００が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリアに進入する。移動体５００が給電エリアを移動中、受電コイル２１１が給電コイル１３１に重なると、給電コイル１３１が発生する磁界を介して受電コイル２１１に電力が伝送される。受電コイル２１１で受電した電力は、整流部２２０によって整流され、整流部２２０から出力された直流電力は、電気二重層キャパシタ２３０および電力調整部２４５を介してバッテリ２５０に供給されることとなる。ここで、整流部２２０から出力された直流電力は、内部抵抗が小さく短時間で電力の充放電が可能な電気二重層キャパシタ２３０に先行して蓄積される。そして、移動体５００が給電エリアを通過し、受電コイル２１１が給電コイル１３１から離れ受電コイル２１１での電力の受電が終了した後も、電気二重層キャパシタ２３０に蓄えられた電力は電力調整部２４５により電力を調整されたのちバッテリ２５０に供給され、バッテリ２５０の充電が行われる。このように電気二重層キャパシタ２３０を備えることで、移動中充電のような短時間での充電にも対応することが可能となる。続いて、移動体５００が所定の位置に停止している際に充電を行う停止中充電について説明する。移動体５００が、ワイヤレス給電装置１００が配設されている給電エリア（所定の位置）に進入、停止し、移動体５００のイグニッションスイッチがオフとなる。移動体５００が給電エリアに停止して受電コイル２１１が給電コイル１３１に重なり、移動体５００のイグニッションスイッチがオフとなると、給電コイル１３１が発生する磁界を介して受電コイル２１１に電力が伝送される。このとき、移動体５００のイグニッションスイッチのオフ状態を検知して、蓄電切替部２４０に外部信号が入力され、移動体５００が停止中であることを認識するとともに、電圧検出部２６０により電気二重層キャパシタ２３０の端子間電圧が検出される。この状態で、整流部２２０からの直流電力により電気二重層キャパシタ２３０が蓄電されると、電圧検出部２６０が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回り、電圧検出部２６０から出力信号が蓄電切替部２４０に出力される。蓄電切替部２４０は、外部信号および出力信号が入力されると、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続を遮断する。そのため、受電コイル２１１で受電し整流部２２０により整流され、整流部２２０から出力された直流電力は電力調整部２４５により電力を調整されたのちバッテリ２５０に供給され、バッテリ２５０の充電が行われる。つまり、蓄電切替部２４０は、移動体５００が停止中に電力を受電し、電圧検出部２６０が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部２２０の出力電力によるバッテリ２５０への充電を継続し、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する。これにより、長時間行われる停止中充電において、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。 First, charging during movement in which the mobile unit 500 performs charging while moving will be described. A mobile object 500 including the wireless power receiving apparatus 200 enters a power supply area where the wireless power supply apparatus 100 is disposed. If the power receiving coil 211 overlaps the power feeding coil 131 while the moving body 500 moves in the power feeding area, power is transmitted to the power receiving coil 211 via the magnetic field generated by the power feeding coil 131. The power received by the power receiving coil 211 is rectified by the rectification unit 220, and the DC power output from the rectification unit 220 is supplied to the battery 250 via the electric double layer capacitor 230 and the power adjustment unit 245. Here, the DC power output from the rectifying unit 220 is accumulated prior to the electric double layer capacitor 230 having a small internal resistance and capable of charging and discharging power in a short time. Then, even after the moving body 500 passes through the power supply area and the power receiving coil 211 is separated from the power supply coil 131 and the power reception by the power receiving coil 211 is completed, the power stored in the electric double layer capacitor 230 is the power adjustment unit 245. After the electric power is adjusted by the above, the battery 250 is supplied and the battery 250 is charged. By providing the electric double layer capacitor 230 in this way, it is possible to cope with charging in a short time such as charging during movement. Next, stop charging that performs charging when the moving body 500 is stopped at a predetermined position will be described. The moving body 500 enters and stops the power feeding area (predetermined position) where the wireless power feeding apparatus 100 is disposed, and the ignition switch of the moving body 500 is turned off. When the moving body 500 stops in the power feeding area, the power receiving coil 211 overlaps the power feeding coil 131, and the ignition switch of the moving body 500 is turned off, power is transmitted to the power receiving coil 211 via the magnetic field generated by the power feeding coil 131. . At this time, the off state of the ignition switch of the mobile unit 500 is detected, and an external signal is input to the power storage switching unit 240 to recognize that the mobile unit 500 is stopped, and the voltage detection unit 260 uses the electric double layer. The voltage between the terminals of the capacitor 230 is detected. In this state, when the electric double layer capacitor 230 is charged by the DC power from the rectifying unit 220, the voltage value detected by the voltage detection unit 260 exceeds a predetermined limit threshold value, and the output signal from the voltage detection unit 260 is stored. Is output to the unit 240. The power storage switching unit 240 disconnects the connection between the rectifying unit 220 and the electric double layer capacitor 230 when an external signal and an output signal are input. Therefore, the power received by the power receiving coil 211 is rectified by the rectifying unit 220, and the DC power output from the rectifying unit 220 is supplied to the battery 250 after the power is adjusted by the power adjusting unit 245, and the battery 250 is charged. That is, the power storage switching unit 240 receives power while the mobile unit 500 is stopped, and when the voltage value detected by the voltage detection unit 260 exceeds a predetermined limit threshold, the output power of the rectification unit 220 is supplied to the battery 250. Charging is continued, and storage of electric double layer capacitor 230 by the output power of rectifying unit 220 is stopped. As a result, it is possible to prevent the electric double layer capacitor 230 from being applied with a voltage continuously for a long time in a fully charged state during charging during a long time.

以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００とを有し、ワイヤレス受電装置２００は、磁界を介して交流電力を受電する受電コイル２１１と、受電コイル２１１が受電した交流電力を直流電力に変換する整流部２２０と、整流部２２０とバッテリ２５０との間に並列接続され、整流部２２０の出力電力によって蓄電される電気二重層キャパシタ２３０と、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０との間に接続され、バッテリ２５０への電力の調整を行う電力調整部２４５と、電気二重層キャパシタ２３０の端子間電圧を検出する電圧検出部２６０と、移動体５００が停止中に電力を受電し、電圧検出部２６０が検出した電圧値が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部２２０の出力電力によるバッテリ２５０への充電を継続し、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を停止する蓄電切替部２４０と、を備えている。ここで、移動体５００が停止中に電力を受電し、電気二重層キャパシタ２３０の端子間電圧が所定の制限閾値を上回ったとき、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電が停止されているため、電気二重層キャパシタ２３０がフルチャージ状態で長時間継続して電圧が印加されることを防ぐことができる。したがって、電気二重層キャパシタ２３０とバッテリ２５０を併用して電力を蓄電する際に、電気二重層キャパシタ２３０の劣化を抑制することができる。 As described above, the wireless power transmission system according to the present embodiment includes the wireless power feeding device 100 and the wireless power receiving device 200, and the wireless power receiving device 200 receives the AC power via the magnetic field and the power receiving coil 211. A rectifying unit 220 that converts AC power received by the power receiving coil 211 into DC power, and an electric double layer capacitor 230 that is connected in parallel between the rectifying unit 220 and the battery 250 and is stored by the output power of the rectifying unit 220. The power adjustment unit 245 that is connected between the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 and adjusts the power to the battery 250, the voltage detection unit 260 that detects the voltage between the terminals of the electric double layer capacitor 230, and the movement The body 500 receives power while the body 500 is stopped, and the voltage value detected by the voltage detection unit 260 exceeds a predetermined limit threshold. Can, to continue charging the battery 250 by the output power of the rectifying unit 220, and a power storage switching unit 240 to stop power storage for electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectifying unit 220, a. Here, when the mobile unit 500 receives power while the mobile unit 500 is stopped and the voltage between the terminals of the electric double layer capacitor 230 exceeds a predetermined limit threshold, the electric double layer capacitor 230 is charged by the output power of the rectifying unit 220. Since the electric double layer capacitor 230 is stopped, it is possible to prevent the voltage from being continuously applied for a long time in the fully charged state. Therefore, when the electric double layer capacitor 230 and the battery 250 are used together to store electric power, deterioration of the electric double layer capacitor 230 can be suppressed.

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの構成について説明する。 (Third embodiment)
Next, the configuration of the wireless power transmission system according to the third embodiment of the present invention will be described.

第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様に、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００と、を有する。ワイヤレス給電装置１００は、電源１１０と、インバータ１２０と、給電コイル部１３０と、給電側共振コンデンサ１３３と、を有し、ワイヤレス受電装置２００は、受電コイル部２１０と、受電側共振コンデンサ２１３と、整流部２２０と、電気二重層キャパシタ２３０と、電力調整部２４５と、蓄電切替部２４０と、バッテリ２５０と、電圧検出部２６０と、を有する。電源１１０、インバータ１２０、給電コイル部１３０、給電側共振コンデンサ１３３、受電コイル部２１０、受電側共振コンデンサ２１３、整流部２２０、電気二重層キャパシタ２３０、電力調整部２４５、バッテリ２５０の構成は、第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム１０および第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムと同様である。第３実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、電圧検出部２６０の動作の点ならびに蓄電切替部２４０の動作の点において、第２実施形態と相違する。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。 Similar to the wireless power transmission system according to the second embodiment, the wireless power transmission system according to the third embodiment includes the wireless power feeding apparatus 100 and the wireless power receiving apparatus 200. The wireless power supply apparatus 100 includes a power source 110, an inverter 120, a power supply coil unit 130, and a power supply side resonance capacitor 133. The wireless power reception apparatus 200 includes a power reception coil unit 210, a power reception side resonance capacitor 213, It has a rectifying unit 220, an electric double layer capacitor 230, a power adjusting unit 245, a power storage switching unit 240, a battery 250, and a voltage detecting unit 260. The configurations of the power source 110, the inverter 120, the feeding coil unit 130, the feeding side resonance capacitor 133, the receiving coil unit 210, the receiving side resonance capacitor 213, the rectification unit 220, the electric double layer capacitor 230, the power adjustment unit 245, and the battery 250 are The wireless power transmission system 10 according to the first embodiment and the wireless power transmission system according to the second embodiment are the same. The wireless power transmission system according to the third embodiment differs from the second embodiment in terms of the operation of the voltage detection unit 260 and the operation of the power storage switching unit 240. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the second embodiment.

本実施形態では、電圧検出部２６０には、蓄電開始閾値が設定されており、電圧検出部２６０が検出した電圧値が蓄電開始閾値を下回ったとき、制御信号を蓄電切替部２４０に出力する。ここで、蓄電開始閾値は、制限閾値よりも低い値であって、電気二重層キャパシタ２３０の蓄電量が枯渇する直前の電圧値が設定される。但し、蓄電開始閾値は、使用者の要求や使用環境に応じて任意に設定可能である。なお、電圧検出部２６０の上記以外の構成ならびに動作は、第２実施形態と同様である。 In the present embodiment, a power storage start threshold is set in the voltage detection unit 260, and when the voltage value detected by the voltage detection unit 260 falls below the power storage start threshold, a control signal is output to the power storage switching unit 240. Here, the storage start threshold is a value lower than the limit threshold, and a voltage value immediately before the storage amount of the electric double layer capacitor 230 is depleted is set. However, the power storage start threshold value can be arbitrarily set according to the user's request and usage environment. The configuration and operation of the voltage detection unit 260 other than those described above are the same as those in the second embodiment.

また、本実施形態では、蓄電切替部２４０は、電圧検出部２６０からの制御信号が入力されると、整流部２２０と電気二重層キャパシタ２３０との間の接続を導通する。このとき、受電コイル２１１が電力を受電すると、整流部２２０から出力された直流電力は、電気二重層キャパシタ２３０および電力調整部２４５を介してバッテリ２５０に供給されることとなる。つまり、蓄電切替部２４０は、電圧検出部２６０が検出した電圧値が制限閾値よりも低い蓄電開始閾値を下回ったとき、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を開始する。これにより、ワイヤレス電力伝送システムの充電動作中に電気二重層キャパシタ２３０の蓄電量が枯渇することがなくなる。なお、蓄電切替部２４０の上記以外の構成ならびに動作は、第２実施形態と同様である。 In the present embodiment, when the control signal from the voltage detection unit 260 is input, the power storage switching unit 240 conducts the connection between the rectification unit 220 and the electric double layer capacitor 230. At this time, when the power receiving coil 211 receives power, the DC power output from the rectifying unit 220 is supplied to the battery 250 via the electric double layer capacitor 230 and the power adjusting unit 245. That is, the power storage switching unit 240 starts power storage in the electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectification unit 220 when the voltage value detected by the voltage detection unit 260 falls below a power storage start threshold value lower than the limit threshold value. As a result, the amount of electricity stored in the electric double layer capacitor 230 is not exhausted during the charging operation of the wireless power transmission system. The remaining configuration and operation of the power storage switching unit 240 are the same as those in the second embodiment.

以上のように、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス給電装置１００と、ワイヤレス受電装置２００とを有し、ワイヤレス受電装置２００において、蓄電切替部２４０は、電圧検出部２６０が検出した電圧値が制限閾値よりも低い蓄電開始閾値を下回ったとき、整流部２２０の出力電力による電気二重層キャパシタ２３０への蓄電を開始する。そのため、電気二重層キャパシタ２３０の蓄電量が枯渇することを防ぐことができため、電気二重層キャパシタ２３０の劣化を抑制しつつ、短時間での給電を可能とする電気二重層キャパシタ２３０の利用を促進することができる。 As described above, the wireless power transmission system according to the present embodiment includes the wireless power feeding apparatus 100 and the wireless power receiving apparatus 200. In the wireless power receiving apparatus 200, the power storage switching unit 240 is detected by the voltage detection unit 260. When the voltage value falls below a power storage start threshold value lower than the limit threshold value, power storage in the electric double layer capacitor 230 by the output power of the rectifying unit 220 is started. Therefore, it is possible to prevent the amount of electricity stored in the electric double layer capacitor 230 from being depleted, and therefore, the use of the electric double layer capacitor 230 that enables power supply in a short time while suppressing deterioration of the electric double layer capacitor 230 is achieved. Can be promoted.

１０…ワイヤレス電力伝送システム、１００…ワイヤレス給電装置、１１０…電源、１２０…インバータ、１３０…給電コイル部、１３１…給電コイル、１３２…磁性体、１３３…給電側共振コンデンサ、１３４…筐体、２００…ワイヤレス受電装置、２１０…受電コイル部、２１１…受電コイル、２１２…磁性体、２１３…受電側共振コンデンサ、２１４…筐体、２２０…整流部、２３０…電気二重層キャパシタ、２４０…蓄電切替部、２４５…電力調整部、２５０…バッテリ、２６０…電圧検出部、２７０…負荷、５００…移動体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wireless power transmission system, 100 ... Wireless power feeder, 110 ... Power supply, 120 ... Inverter, 130 ... Feed coil part, 131 ... Feed coil, 132 ... Magnetic body, 133 ... Resonance capacitor on feed side, 134 ... Housing, 200 DESCRIPTION OF SYMBOLS Wireless power receiving apparatus, 210 ... Power receiving coil unit, 211 ... Power receiving coil, 212 ... Magnetic body, 213 ... Power receiving side resonance capacitor, 214 ... Housing, 220 ... Rectification unit, 230 ... Electric double layer capacitor, 240 ... Power storage switching unit 245 ... Power adjustment unit, 250 ... Battery, 260 ... Voltage detection unit, 270 ... Load, 500 ... Moving body.

Claims

A wireless power receiving device that is mounted on a moving body that obtains driving force by electric power stored in a battery and that can receive power wirelessly while the moving body is moving and stopped,
A receiving coil that receives AC power via a magnetic field;
A rectifying unit that converts AC power received by the power receiving coil into DC power;
An electric double layer capacitor connected in parallel between the rectifying unit and the battery and charged by the output power of the rectifying unit;
A power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts the power to the battery;
When the mobile unit receives power while the mobile unit is stopped, the power storage switching unit continues charging the battery with the output power of the rectifying unit and stops storing the electric double layer capacitor with the output power of the rectifying unit When,
A wireless power receiving apparatus comprising:

A wireless power receiving device that is mounted on a moving body that obtains driving force by electric power stored in a battery and that can receive power wirelessly while the moving body is moving and stopped,
A receiving coil that receives AC power via a magnetic field;
A rectifying unit that converts AC power received by the power receiving coil into DC power;
An electric double layer capacitor connected in parallel between the rectifying unit and the battery and charged by the output power of the rectifying unit;
A power adjustment unit that is connected between the electric double layer capacitor and the battery and adjusts the power to the battery;
A voltage detection unit for detecting a voltage between terminals of the electric double layer capacitor;
When the mobile body receives power while it is stopped, and the voltage value detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined limit threshold, charging the battery with the output power of the rectification unit is continued, and the rectification unit A power storage switching unit for stopping power storage in the electric double layer capacitor with the output power of
A wireless power receiving apparatus comprising:

The power storage switching unit starts to store power in the electric double layer capacitor by the output power of the rectifier when the voltage value detected by the voltage detection unit falls below a power storage start threshold lower than the limit threshold. The wireless power receiving apparatus according to claim 2, wherein the wireless power receiving apparatus is a wireless power receiving apparatus.

A wireless power supply,
The wireless power receiving device according to any one of claims 1 to 3,
A wireless power transmission system comprising: