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JP5571012B2 - Non-contact power transmission device - Google Patents

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JP5571012B2
JP5571012B2 JP2011022477A JP2011022477A JP5571012B2 JP 5571012 B2 JP5571012 B2 JP 5571012B2 JP 2011022477 A JP2011022477 A JP 2011022477A JP 2011022477 A JP2011022477 A JP 2011022477A JP 5571012 B2 JP5571012 B2 JP 5571012B2
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Description

本発明は非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置に関する。   The present invention relates to a contactless power transmission apparatus that transmits power in a contactless manner.

近年、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなどの電子機器に対して非接触で電力を伝送する方式が普及してきている。送電装置に内蔵される送電コイルから発生する交流磁場により、電子機器に内蔵される受電コイルに電力を伝送する。受電コイルに供給された電力は整流平滑回路を介して二次電池などの負荷に供給される。電子機器が使用する電力量によって負荷が変動するため、送電コイルから受電コイルに伝送される電力を制御して、出力電圧を安定化する必要がある。   In recent years, a method for transmitting power in a contactless manner to an electronic device such as a mobile phone, a digital camera, or a laptop computer has become widespread. Electric power is transmitted to the power receiving coil built in the electronic device by an alternating magnetic field generated from the power transmitting coil built in the power transmitting device. The power supplied to the power receiving coil is supplied to a load such as a secondary battery via a rectifying and smoothing circuit. Since the load varies depending on the amount of power used by the electronic device, it is necessary to stabilize the output voltage by controlling the power transmitted from the power transmission coil to the power reception coil.

特許文献1には、送電コイルに供給する電圧を制御する電源制御回路を備えた非接触電力伝送装置が記載されている。図3は、従来の非接触電力伝送装置の回路図を示す図である。商用電源などの電源から交流電圧ACが供給されるAC−DCコンバータ50と、送電装置60および受電装置70を備える。   Patent Document 1 describes a non-contact power transmission device including a power supply control circuit that controls a voltage supplied to a power transmission coil. FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit diagram of a conventional non-contact power transmission apparatus. An AC-DC converter 50 to which an AC voltage AC is supplied from a power source such as a commercial power source, a power transmission device 60, and a power reception device 70 are provided.

送電装置60は、駆動回路61、送電コイル62、電圧可変回路63、通信手段64および制御回路65を備える。また、受電装置70は、受電コイル71、整流平滑回路72、検出回路73および通信手段74を備える。   The power transmission device 60 includes a drive circuit 61, a power transmission coil 62, a voltage variable circuit 63, a communication unit 64, and a control circuit 65. The power receiving device 70 includes a power receiving coil 71, a rectifying / smoothing circuit 72, a detection circuit 73, and a communication unit 74.

AC−DCコンバータ50は、交流電力を直流電力に変換して電圧可変回路63に供給する。電圧可変回路63は、供給された直流電力の電圧などを変換し、駆動回路61に供給する。駆動回路61は、供給された電圧を交流電力に変換して送電コイル62に供給する。受電コイル71は、電磁誘導作用により送電コイル62から電力を受電する。受電コイル71に誘導される交流電力は、整流平滑回路32により整流され出力電圧Voが得られる。検出回路73は、出力電圧Voを基準電圧と比較し、通信手段74、64を介して検出信号を制御回路65に送信する。一例として、通信手段74は発光ダイオード、通信手段64はフォトトランジスタにより構成される。制御回路65は、検出信号に基づいて出力電圧Voを所定値に安定するように、電圧可変回路63から送電コイル62に供給する直流電力を可変制御する。このようにして、出力電圧Voを制御している。   The AC-DC converter 50 converts AC power into DC power and supplies it to the voltage variable circuit 63. The voltage variable circuit 63 converts the voltage of the supplied DC power and supplies the converted voltage to the drive circuit 61. The drive circuit 61 converts the supplied voltage into AC power and supplies it to the power transmission coil 62. The power receiving coil 71 receives power from the power transmitting coil 62 by electromagnetic induction. The AC power induced in the power receiving coil 71 is rectified by the rectifying / smoothing circuit 32 to obtain the output voltage Vo. The detection circuit 73 compares the output voltage Vo with a reference voltage and transmits a detection signal to the control circuit 65 via the communication means 74 and 64. As an example, the communication unit 74 includes a light emitting diode, and the communication unit 64 includes a phototransistor. The control circuit 65 variably controls the DC power supplied from the voltage variable circuit 63 to the power transmission coil 62 so that the output voltage Vo is stabilized at a predetermined value based on the detection signal. In this way, the output voltage Vo is controlled.

特開2009−65749号公報JP 2009-65749 A

しかし、このような非接触電力伝送装置において、AC−DCコンバータ50の損失に加えて、電圧可変回路63の損失が発生するため、効率が悪くなるという問題があった。出力電圧Voを制御する方法として、送電コイル62に供給する交流電力の発振周波数を変化させるという方法もある。しかし、出力電圧Voを安定化するためには、発振周波数を大幅に変化させる必要があるため、発振周波数が雑音端子電圧規格の周波数範囲に入ってしまい、ノイズフィルタを大型化する必要がある。また、発振周波数が最適な条件から外れてしまい、電力伝送効率が低下してしまうという問題があった。   However, in such a non-contact power transmission device, in addition to the loss of the AC-DC converter 50, the loss of the voltage variable circuit 63 occurs, and thus there is a problem that the efficiency is deteriorated. As a method of controlling the output voltage Vo, there is also a method of changing the oscillation frequency of AC power supplied to the power transmission coil 62. However, in order to stabilize the output voltage Vo, it is necessary to change the oscillation frequency significantly, so that the oscillation frequency falls within the frequency range of the noise terminal voltage standard, and it is necessary to enlarge the noise filter. In addition, there is a problem that the oscillation frequency deviates from the optimum condition and the power transmission efficiency is lowered.

本発明はこのような問題を考慮してなされたものであり、AC−DCコンバータを用いる場合に損失を低減し、効率を改善した非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such a problem, and an object of the present invention is to provide a non-contact power transmission apparatus in which loss is reduced and efficiency is improved when an AC-DC converter is used.

本発明はこのような目的を達成するため、交流電圧を直流電圧に変換して出力するAC−DCコンバータと、該AC−DCコンバータの出力が供給される駆動回路と、該駆動回路から所定周波数の交流電力が供給される送電コイルと、該送電コイルから電磁誘導を用いて非接触で電力伝送される受電コイルと、該受電コイルの出力電圧を検出する検出回路とを備え、該検出回路の検出信号に基づいて該AC−DCコンバータの出力が一定になるように制御することを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention converts an AC voltage into a DC voltage and outputs it, a drive circuit to which the output of the AC-DC converter is supplied, a predetermined frequency from the drive circuit A power transmission coil to which AC power of the power transmission coil is supplied, a power reception coil to which power is transmitted from the power transmission coil in a non-contact manner using electromagnetic induction, and a detection circuit that detects an output voltage of the power reception coil. Control is performed so that the output of the AC-DC converter becomes constant based on a detection signal.

本発明によると、AC−DCコンバータを用いたときに、送電回路における損失を低減し、効率を改善することができる。   According to the present invention, when an AC-DC converter is used, loss in the power transmission circuit can be reduced and efficiency can be improved.

本発明の第1の実施例に係る非接触電力伝送装置の回路図1 is a circuit diagram of a non-contact power transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係る非接触電力伝送装置の回路図The circuit diagram of the non-contact electric power transmission apparatus which concerns on 2nd Example of this invention. 従来の非接触電力伝送装置の回路図Circuit diagram of a conventional non-contact power transmission device

図1に本発明の第1の実施例に係る非接触電力伝送装置の回路図を示す。商用電源などの電源から交流電圧ACが供給されるAC−DCコンバータ10と、送電装置20および受電装置30を備える。AC−DCコンバータ10と送電装置20には、それぞれ正端子V、GND端子G、信号端子Sが設けられており、各端子同士はそれぞれケーブルによりコネクタ接続されている。   FIG. 1 shows a circuit diagram of a non-contact power transmission apparatus according to a first embodiment of the present invention. An AC-DC converter 10 to which an AC voltage AC is supplied from a power source such as a commercial power source, a power transmission device 20 and a power reception device 30 are provided. The AC-DC converter 10 and the power transmission device 20 are each provided with a positive terminal V, a GND terminal G, and a signal terminal S, and the terminals are connected to each other by a cable.

AC−DCコンバータ10は、整流平滑回路11、スイッチ回路12、1次巻線および2次巻線を有するトランス13、整流回路14、検出手段15およびスイッチ制御回路16を備える。送電装置20は、駆動回路21、送電コイル22、フォトトランジスタ23およびPNP型デジタルトランジスタ24を備える。受電装置30は、受電コイル31、整流平滑回路32、検出回路33および発光ダイオード34を備える。   The AC-DC converter 10 includes a rectifying / smoothing circuit 11, a switch circuit 12, a transformer 13 having a primary winding and a secondary winding, a rectifying circuit 14, a detection unit 15, and a switch control circuit 16. The power transmission device 20 includes a drive circuit 21, a power transmission coil 22, a phototransistor 23, and a PNP type digital transistor 24. The power receiving device 30 includes a power receiving coil 31, a rectifying / smoothing circuit 32, a detection circuit 33, and a light emitting diode 34.

整流平滑回路11は、商用電源などの電源から供給される交流電圧ACを整流平滑する。スイッチ回路12は、整流平滑回路11から供給される直流電圧を交流電圧に変換して、トランス13の1次巻線に供給する。トランス13の2次巻線に誘起される電圧は、整流回路14によって整流され、直流電圧Viが得られる。直流電圧Viは、各正端子Vを介して駆動回路21に供給される。駆動回路21は、直流電圧Viを所定の周波数の交流電圧に変換し、得られた交流電圧を送電コイル22に供給する。受電コイル31は、電磁誘導作用により送電コイル22から電力を受電する。受電コイル31に誘導される交流電力は、整流平滑回路32によって整流平滑され、出力電圧Voが得られる。出力電圧Voは、二次電池などの負荷(図示せず)に供給される。   The rectifying / smoothing circuit 11 rectifies and smoothes the AC voltage AC supplied from a power source such as a commercial power source. The switch circuit 12 converts the DC voltage supplied from the rectifying / smoothing circuit 11 into an AC voltage and supplies the AC voltage to the primary winding of the transformer 13. The voltage induced in the secondary winding of the transformer 13 is rectified by the rectifier circuit 14 to obtain a DC voltage Vi. The DC voltage Vi is supplied to the drive circuit 21 via each positive terminal V. The drive circuit 21 converts the DC voltage Vi into an AC voltage having a predetermined frequency and supplies the obtained AC voltage to the power transmission coil 22. The power receiving coil 31 receives power from the power transmitting coil 22 by electromagnetic induction. The AC power induced in the power receiving coil 31 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 32 to obtain the output voltage Vo. The output voltage Vo is supplied to a load (not shown) such as a secondary battery.

検出回路33は、出力電圧Voと基準電圧を比較して得られる検出信号を発光ダイオード34を介してフォトトランジスタ23に送信する。フォトトランジスタ23のコレクタ端子はデジタルトランジスタ24のベース端子に、フォトトランジスタ23のエミッタ端子はデジタルトランジスタ24のコレクタ端子に接続されている。また、デジタルトランジスタ24のエミッタ端子は送電装置20の信号端子Sに、デジタルトランジスタ24のコレクタ端子は送電装置20のGND端子Gに接続されている。   The detection circuit 33 transmits a detection signal obtained by comparing the output voltage Vo and the reference voltage to the phototransistor 23 via the light emitting diode 34. The collector terminal of the phototransistor 23 is connected to the base terminal of the digital transistor 24, and the emitter terminal of the phototransistor 23 is connected to the collector terminal of the digital transistor 24. The emitter terminal of the digital transistor 24 is connected to the signal terminal S of the power transmission device 20, and the collector terminal of the digital transistor 24 is connected to the GND terminal G of the power transmission device 20.

AC−DCコンバータ10の検出手段15の構成について説明する。検出手段15は、発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラ、シャントレギュレータSRおよび分圧抵抗R1、R2、R3を備える。分圧抵抗R1、R2、R3は、AC−DCコンバータ10の正端子VとGND端子Gの間に直列接続されている。発光ダイオードLEDのアノード端子は、抵抗を介してAC−DCコンバータ10の正端子Vに接続されている。発光ダイオードLEDのカソード端子は、シャントレギュレータSRのカソード端子に接続されている。シャントレギュレータSRのアノード端子は、AC−DCコンバータ10のGND端子Gに接続されている。シャントレギュレータSRのリファレンス端子は、分圧抵抗R1とR2間に接続されている。また、AC−DCコンバータ10の信号端子Sは、分圧抵抗R2とR3間に接続されている。すなわち、分圧抵抗R3の両端は、各正端子Vおよび各GND端子Gを介してデジタルトランジスタ24の主電流路に接続される構成となっている。フォトトランジスタPTは、スイッチ制御回路16に接続されている。スイッチ制御回路16は、フォトトランジスタPTに供給される信号に基づいて、スイッチ回路12を制御する。   The configuration of the detection means 15 of the AC-DC converter 10 will be described. The detection means 15 includes a photocoupler including a light emitting diode LED and a phototransistor PT, a shunt regulator SR, and voltage dividing resistors R1, R2, and R3. The voltage dividing resistors R1, R2, and R3 are connected in series between the positive terminal V and the GND terminal G of the AC-DC converter 10. The anode terminal of the light emitting diode LED is connected to the positive terminal V of the AC-DC converter 10 via a resistor. The cathode terminal of the light emitting diode LED is connected to the cathode terminal of the shunt regulator SR. The anode terminal of the shunt regulator SR is connected to the GND terminal G of the AC-DC converter 10. The reference terminal of the shunt regulator SR is connected between the voltage dividing resistors R1 and R2. The signal terminal S of the AC-DC converter 10 is connected between the voltage dividing resistors R2 and R3. That is, both ends of the voltage dividing resistor R3 are connected to the main current path of the digital transistor 24 via each positive terminal V and each GND terminal G. The phototransistor PT is connected to the switch control circuit 16. The switch control circuit 16 controls the switch circuit 12 based on a signal supplied to the phototransistor PT.

次に、出力電圧Voの制御動作について説明する。検出回路33は、出力電圧Voと基準電圧を比較検出する。出力電圧Voが所定の基準電圧より低くなると、発光ダイオード34からフォトトランジスタ23に信号が送信され、デジタルトランジスタ24がオンとなる。すると、分圧抵抗R3の両端が短絡されるため、シャントレギュレータSRのリファレンス端子に供給される電圧が低くなる。これを発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラで検出し、スイッチ制御回路16は、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viが上昇するようにスイッチ回路12を制御する。直流電圧Viが上昇すれば、送電コイル22から受電コイル31に伝送される電力が増加するため、出力電圧Voも増加する。   Next, the control operation of the output voltage Vo will be described. The detection circuit 33 compares and detects the output voltage Vo and the reference voltage. When the output voltage Vo becomes lower than a predetermined reference voltage, a signal is transmitted from the light emitting diode 34 to the phototransistor 23, and the digital transistor 24 is turned on. Then, since both ends of the voltage dividing resistor R3 are short-circuited, the voltage supplied to the reference terminal of the shunt regulator SR is lowered. This is detected by a photocoupler including a light emitting diode LED and a phototransistor PT, and the switch control circuit 16 controls the switch circuit 12 so that the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10 increases. If the DC voltage Vi increases, the power transmitted from the power transmission coil 22 to the power reception coil 31 increases, so the output voltage Vo also increases.

他方、出力電圧Voが所定の基準電圧より高くなると、発光ダイオード34からフォトトランジスタ23には信号が送信されず、デジタルトランジスタ24がオフとなる。すると、分圧抵抗R3の両端がオープンとなるため、シャントレギュレータSRのリファレンス端子に供給される電圧が高くなる。これを発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラで検出し、スイッチ制御回路16は、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viが下降するようにスイッチ回路12を制御する。直流電圧Viが下降すれば、送電コイル22から受電コイル31に伝送される電力が減少するため、出力電圧Voも減少する。負荷が変動し、送電装置30の出力電圧Voが変動した場合でも、このような動作を繰り返して出力電圧Voが安定するように制御される。   On the other hand, when the output voltage Vo becomes higher than a predetermined reference voltage, no signal is transmitted from the light emitting diode 34 to the phototransistor 23, and the digital transistor 24 is turned off. Then, since both ends of the voltage dividing resistor R3 are opened, the voltage supplied to the reference terminal of the shunt regulator SR is increased. This is detected by a photocoupler including a light emitting diode LED and a phototransistor PT, and the switch control circuit 16 controls the switch circuit 12 so that the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10 decreases. If the DC voltage Vi decreases, the power transmitted from the power transmission coil 22 to the power reception coil 31 decreases, and the output voltage Vo also decreases. Even when the load fluctuates and the output voltage Vo of the power transmission device 30 fluctuates, such an operation is repeated to control the output voltage Vo to be stable.

このように、出力電圧Voの変化に応じてAC−DCコンバータ10の出力を直接制御することにより、送電装置20内の電圧可変回路を省くことができ、送電装置20を小型化することができる。また、従来生じていた電圧可変回路における損失をなくすことができるため、回路全体の効率を改善することができる。また、送電コイル22に供給される交流電圧の発振周波数を大幅に変化させずに出力電圧Voを制御できる。そのため、基本周波数が雑音端子電圧規格の周波数範囲の下限値である150kHz以下に設定可能となり、ノイズフィルタが大型化するのを抑制できる。また、第3高調波がAMラジオ周波数帯域に入らないためノイズ面で有利である。また、発振周波数が最適な条件から外れてしまうこともなくなる。   Thus, by directly controlling the output of the AC-DC converter 10 according to the change in the output voltage Vo, the voltage variable circuit in the power transmission device 20 can be omitted, and the power transmission device 20 can be reduced in size. . In addition, since the loss in the voltage variable circuit that has conventionally occurred can be eliminated, the efficiency of the entire circuit can be improved. In addition, the output voltage Vo can be controlled without significantly changing the oscillation frequency of the AC voltage supplied to the power transmission coil 22. Therefore, the fundamental frequency can be set to 150 kHz or less which is the lower limit value of the frequency range of the noise terminal voltage standard, and the increase in size of the noise filter can be suppressed. Further, since the third harmonic does not enter the AM radio frequency band, it is advantageous in terms of noise. Further, the oscillation frequency is not deviated from the optimum condition.

検出回路33から供給される検出信号に応じて、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viを検出している分圧抵抗の一部を変化させている。この抵抗変化に応じて、スイッチ回路12を制御し、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viを変化させている。また、検出手段15には、発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラが設けられており、トランス13の1次巻線と2次巻線との間は絶縁された構成になっている。よって、検出信号はAC−DCコンバータ10の2次回路の制御信号となるため安全規格面で制約を受けない。また、単に分圧抵抗R1〜R3の一部を変化させているため、回路構成が簡易で付加部品が少なくてすむ。   Depending on the detection signal supplied from the detection circuit 33, a part of the voltage dividing resistor that detects the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10 is changed. In accordance with this resistance change, the switch circuit 12 is controlled to change the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10. The detection means 15 is provided with a photocoupler including a light emitting diode LED and a phototransistor PT, and the primary winding and the secondary winding of the transformer 13 are insulated from each other. Therefore, the detection signal is a control signal for the secondary circuit of the AC-DC converter 10 and is not restricted in terms of safety standards. Further, since only a part of the voltage dividing resistors R1 to R3 is changed, the circuit configuration is simple and additional components are reduced.

次に、図2に本発明の第2の実施例に係る非接触電力伝送装置の回路図を示す。なお、第1の実施例と同じ機能を有する部位には同じ符号を付し、説明は省略する。送電装置20は、駆動回路21、送電コイル22、復調回路26、マイコン27および制御回路28を備える。受電装置30は、受電コイル31、整流平滑回路32、検出回路33、マイコン36および変調回路37を備える。   Next, FIG. 2 shows a circuit diagram of a non-contact power transmission apparatus according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same function as a 1st Example, and description is abbreviate | omitted. The power transmission device 20 includes a drive circuit 21, a power transmission coil 22, a demodulation circuit 26, a microcomputer 27, and a control circuit 28. The power receiving device 30 includes a power receiving coil 31, a rectifying / smoothing circuit 32, a detection circuit 33, a microcomputer 36, and a modulation circuit 37.

検出回路33は、出力電圧Voと基準電圧を比較して得られる検出信号をマイコン36に送信する。マイコン36は、検出信号に基づいて変調回路37を制御する。変調回路37は、検出信号を変調し、受電コイル31に重畳する。受電コイル31に重畳した変調信号は送電コイル22の電圧変化として現れる。この電圧変化を送電コイル22の一方に接続された復調回路26で復調して検出信号を得る。復調した検出信号は、マイコン27に送信される。マイコン27は、検出信号を制御回路28および信号端子Sを介して検出手段15に供給する。   The detection circuit 33 transmits a detection signal obtained by comparing the output voltage Vo and the reference voltage to the microcomputer 36. The microcomputer 36 controls the modulation circuit 37 based on the detection signal. The modulation circuit 37 modulates the detection signal and superimposes it on the power receiving coil 31. The modulation signal superimposed on the power receiving coil 31 appears as a voltage change of the power transmitting coil 22. This voltage change is demodulated by a demodulation circuit 26 connected to one of the power transmission coils 22 to obtain a detection signal. The demodulated detection signal is transmitted to the microcomputer 27. The microcomputer 27 supplies the detection signal to the detection means 15 via the control circuit 28 and the signal terminal S.

次に、出力電圧Voが所定の基準電圧より低くなると、制御回路28は分圧抵抗R3の両端を短絡する。すると、シャントレギュレータSRのリファレンス端子に供給される電圧が低くなり、これを発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラで検出する。そして、スイッチ制御回路16は、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viが上昇するようにスイッチ回路12を制御する。   Next, when the output voltage Vo becomes lower than a predetermined reference voltage, the control circuit 28 shorts both ends of the voltage dividing resistor R3. Then, the voltage supplied to the reference terminal of the shunt regulator SR becomes low, and this is detected by a photocoupler composed of the light emitting diode LED and the phototransistor PT. The switch control circuit 16 controls the switch circuit 12 so that the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10 increases.

他方、出力電圧Voが所定の基準電圧より高くなると、制御回路28は分圧抵抗R3の両端をオープンとする。すると、シャントレギュレータSRのリファレンス端子に供給される電圧が高くなり、これを発光ダイオードLEDとフォトトランジスタPTからなるフォトカプラで検出する。そして、スイッチ制御回路16は、AC−DCコンバータ10の出力である直流電圧Viが下降するようにスイッチ回路12を制御する。第1の実施例と同様に、出力電圧Voが変動した場合でも、このような動作を繰り返して出力電圧Voが安定するように制御される。   On the other hand, when the output voltage Vo becomes higher than a predetermined reference voltage, the control circuit 28 opens both ends of the voltage dividing resistor R3. Then, the voltage supplied to the reference terminal of the shunt regulator SR is increased, and this is detected by a photocoupler including a light emitting diode LED and a phototransistor PT. Then, the switch control circuit 16 controls the switch circuit 12 so that the DC voltage Vi that is the output of the AC-DC converter 10 decreases. Similar to the first embodiment, even when the output voltage Vo fluctuates, such an operation is repeated to control the output voltage Vo to be stable.

出力電圧Voを制御するためには、出力電圧Voと基準電圧を比較して得られる検出信号を受電装置30から送電装置20に送信する必要がある。第1の実施例では、発光ダイオード34とフォトトランジスタ23を、第2の実施例では、マイコン27、36、変調回路37、復調回路26を用いて検出信号の送受信を行っている。検出信号の送受信する方法はこれらに限定されるものではなく、非接触で送受信できるのであればどのような方法を用いてもよい。   In order to control the output voltage Vo, it is necessary to transmit a detection signal obtained by comparing the output voltage Vo and the reference voltage from the power receiving device 30 to the power transmitting device 20. In the first embodiment, the detection signal is transmitted and received using the light emitting diode 34 and the phototransistor 23, and in the second embodiment, the microcomputers 27 and 36, the modulation circuit 37, and the demodulation circuit 26 are used. The method for transmitting and receiving the detection signal is not limited to these, and any method may be used as long as it can be transmitted and received without contact.

出力電圧Voを検出する検出回路33から供給される検出信号は、送電装置20を介してAC−DCコンバータ10に供給される。これにより、AC−DCコンバータ10と受電装置30間で直接信号をやり取りする必要がない。また、AC−DCコンバータ10と送電装置20には、直流電圧Viを供給するための正端子VおよびGND端子G、検出信号を送受信するための信号端子Sが設けられている。コネクタによって各端子間を着脱可能に構成し、各端子間をまとめて1本のケーブルで接続することで、端子間のケーブルを複数用意する必要はない。   A detection signal supplied from the detection circuit 33 that detects the output voltage Vo is supplied to the AC-DC converter 10 via the power transmission device 20. Thereby, there is no need to directly exchange signals between the AC-DC converter 10 and the power receiving device 30. Further, the AC-DC converter 10 and the power transmission device 20 are provided with a positive terminal V and a GND terminal G for supplying a DC voltage Vi, and a signal terminal S for transmitting and receiving a detection signal. It is not necessary to prepare a plurality of cables between the terminals by configuring the terminals to be detachable with connectors and connecting the terminals together with a single cable.

10 AC−DCコンバータ
11 整流平滑回路
12 スイッチ回路
13 トランス
14 整流回路
15 検出手段
16 スイッチ制御回路
20 送電装置
21 駆動回路
22 送電コイル
23 フォトトランジスタ
24 PNP型デジタルトランジスタ
26 復調回路
27 マイコン
28 制御回路
30 受電装置
31 受電コイル
32 整流平滑回路
33 検出回路
34 発光ダイオード
36 マイコン
37 変調回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 AC-DC converter 11 Rectification smoothing circuit 12 Switch circuit 13 Transformer 14 Rectification circuit 15 Detection means 16 Switch control circuit 20 Power transmission apparatus 21 Drive circuit 22 Power transmission coil 23 Phototransistor 24 PNP type digital transistor 26 Demodulation circuit 27 Microcomputer 28 Control circuit 30 Power receiving device 31 Power receiving coil 32 Rectification smoothing circuit 33 Detection circuit 34 Light emitting diode 36 Microcomputer 37 Modulation circuit

Claims (3)

交流電圧を直流電圧に変換して出力するAC−DCコンバータと、
該AC−DCコンバータの出力が供給される駆動回路と該駆動回路から所定周波数の交流電力が供給される送電コイルとからなる送電装置と
該送電コイルから電磁誘導を用いて非接触で電力伝送される受電コイルと該受電コイルに誘導される電圧を整流して得られる出力電圧を検出する検出回路とを備えた受電装置とからなり
AC−DCコンバータ
交流電圧が供給される整流平滑回路と、
1次巻線および2次巻線を有するトランスと、
該整流回路の出力部に該1次巻線と直列接続されるスイッチ回路と、
該2次巻線の出力を整流して得られる直流電圧を検出する検出手段と、
検出手段から供給される信号に基づいてスイッチ回路を駆動するスイッチ制御回路とを備え、
該検出手段は
直流電圧を分圧する複数の電圧検出抵抗を有し、
該検出回路の検出信号に基づいて
該出力電圧が安定するように該直流電圧を制御し、
該検出信号により、該電圧検出抵抗の一部を可変させ
該電圧検出抵抗により分圧された電圧に基づいて、
該直流電圧可変するように該スイッチ回路を制御する
ことを特徴とする非接触電力伝送装置。
An AC-DC converter that converts an AC voltage into a DC voltage and outputs the DC voltage;
A power transmission device including a drive circuit to which an output of the AC-DC converter is supplied and a power transmission coil to which AC power of a predetermined frequency is supplied from the drive circuit;
Consists of a power receiving device and a detection circuit for detecting an output voltage obtained by the voltage derived from the sending coil to the receiving coil and the power receiving coil are power transmission in a non-contact manner using electromagnetic induction is rectified,
The AC-DC converter,
A rectifying and smoothing circuit to which the AC voltage is supplied,
A transformer having a primary winding and a secondary winding;
A switch circuit connected in series with the primary winding to the output of the rectifier circuit;
Detecting means for detecting the DC voltage obtained by rectifying the output of the secondary winding,
And a switch control circuit for driving the switching circuit based on a signal supplied from said detecting means,
Detection means,
A plurality of voltage detection resistors for dividing the DC voltage,
Based on the detection signal of the detection circuit ,
Output voltage controls the DC voltage to be stable,
The detection signal, by varying the part of the voltage detection resistor,
Based on the voltage divided by the voltage detection resistor,
A non-contact power transmission device that controls the switch circuit so that the DC voltage is variable .
前記検出信号が、
前記駆動回路および前記送電コイルが設けられた前記送電装置を介して前記AC−DCコンバータに供給される請求項1に記載の非接触電力伝送装置。
The detection signal is
Non-contact power transmission apparatus of claim 1 wherein the drive circuit and said power transmission coil is supplied to the AC-DC converter via the power transmission device provided.
前記AC−DCコンバータと前記送電装置が、コネクタを介して着脱可能である
請求項に記載の非接触電力伝送装置。
The non-contact power transmission apparatus according to claim 2 , wherein the AC-DC converter and the power transmission apparatus are detachable via a connector.
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