JP5962550B2 - Power receiving device - Google Patents
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Description
本発明は、電界結合方式の非接触給電に用いる受電装置に関する。 The present invention relates to a power receiving device used for electric field coupling type non-contact power feeding.
従来、電気的に非接触な状態に配置された送電電極と受電電極との間で給電を行う電界結合方式の非接触給電システムが知られている。この種のシステムでは、送電装置に設けられた交流電源の一方の極に接続される送電電極を第1送電電極、他方の極に接続される送電電極を第2送電電極として、受電装置には複数の受電電極を設け、第1送電電極と対向する受電電極同士(第1受電電極群)、第2送電電極と対向する受電電極同士(第2受電電極群)を接続する。そして、これら第1受電電極群と第2受電電極群とから得られる出力を整流して直流電源を生成し、受電側装置が有する負荷を駆動する。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric field coupling type non-contact power feeding system that feeds power between a power transmitting electrode and a power receiving electrode arranged in an electrically non-contact state is known. In this type of system, a power transmission electrode connected to one pole of an AC power source provided in the power transmission apparatus is a first power transmission electrode, and a power transmission electrode connected to the other pole is a second power transmission electrode. A plurality of power receiving electrodes are provided, and the power receiving electrodes facing the first power transmitting electrode (first power receiving electrode group) and the power receiving electrodes facing the second power transmitting electrode (second power receiving electrode group) are connected. Then, the output obtained from the first power receiving electrode group and the second power receiving electrode group is rectified to generate a DC power source, and the load of the power receiving side device is driven.
ところで、送電装置から受電装置への給電を効率よく行うためには、送電電極と受電電極との位置関係に応じて、第1受電電極群、第2受電電極群を構成する受電電極の接続状態を、適切に切り替える必要がある。 By the way, in order to efficiently supply power from the power transmission device to the power reception device, the connection state of the power reception electrodes constituting the first power reception electrode group and the second power reception electrode group according to the positional relationship between the power transmission electrode and the power reception electrode. Must be switched appropriately.
その手法の一つとして、送電装置では、第1送電電極又は第2送電電極のうち、いずれか一方を強磁性体、いずれか他方を非磁性体で形成すると共に、受電装置では、永久磁石を使用し、受電電極に対向する送電電極と永久磁石の間に働く磁力によって、受電電極を第1受電電極群又は第2受電電極群のいずれの構成要素とするかを切り替えるスイッチを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As one of the methods, in the power transmission device, either the first power transmission electrode or the second power transmission electrode is formed of a ferromagnetic material, and the other is formed of a non-magnetic material. What is provided with a switch for switching which component of the first receiving electrode group or the second receiving electrode group the receiving electrode is based on the magnetic force acting between the transmitting electrode facing the receiving electrode and the permanent magnet. It is known (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上述の従来装置では、各受電電極が第1送電電極又は第2送電電極のいずれと対向しているかを判別するために、送電電極の材質が制限されたり、受電電極に機械的に作動する新たな部品の取付が必要であったりするという問題があった。 However, in the above-described conventional device, in order to determine whether each power receiving electrode is opposed to the first power transmitting electrode or the second power transmitting electrode, the material of the power transmitting electrode is limited or the power receiving electrode is mechanically operated. There is a problem that it is necessary to install new parts.
特に受電装置は、センサとなる永久磁石やその永久磁石の磁力によって作動する機械式のスイッチを受電電極に直接取り付ける必要があるため、受電電極にある一定以上の大きさが必要であり、受電装置の小型化が困難であるという問題があった。 In particular, the power receiving device needs to be directly attached to the power receiving electrode with a permanent magnet serving as a sensor and a magnetic switch operated by the magnetic force of the permanent magnet. There was a problem that it was difficult to reduce the size.
更に、送電電極と受電電極との間の電力伝送特性と、センサ検出特性(ひいてはスイッチ動作特性)とは、必ずしも一致しないため、送電装置と受電装置とが電力伝送が可能な位置関係にあるにも関わらず、スイッチが作動しないことにより、電力伝送を行うことができなかったり、受電電極のグループ分けが適切に行われないことにより、効率の良い電力伝送を行うことができなかったりするという問題があった。 Furthermore, since the power transmission characteristics between the power transmission electrode and the power reception electrode do not necessarily match the sensor detection characteristics (and thus the switch operation characteristics), the power transmission apparatus and the power reception apparatus are in a positional relationship that allows power transmission. Nevertheless, the problem is that power cannot be transmitted because the switch does not operate, or efficient power transmission cannot be performed because the receiving electrodes are not properly grouped. was there.
本発明は、上記問題点を解決するために、簡易な構成で効率の良い受電を実現する受電装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a power receiving device that realizes efficient power reception with a simple configuration.
本発明の受電装置は、受電電極部と、スイッチ部と、電源供給部と、極性判定部と、スイッチ制御部とを備える。
受電電極部は、複数の受電電極で構成されている。スイッチ部は、受電電極のそれぞれを個別に第1の出力端又は第2の出力端に接続する。電源供給部は、第1の出力端及び第2の出力端から得られる出力である受電出力に基づき、負荷に供給する電源出力を生成する。極性判定部は、受電電極毎に、受電電極の電位から生成される判定信号に従って、受電電極に対向配置されている送電電極の極性を判定する。スイッチ制御部は、極性判定部での判定結果に従って、対向配置された送電電極の極性が同じである受電電極同士を同じ出力端に接続するようにスイッチ部を制御する。
The power receiving device of the present invention includes a power receiving electrode unit, a switch unit, a power supply unit, a polarity determination unit, and a switch control unit.
The power receiving electrode portion is composed of a plurality of power receiving electrodes. The switch unit individually connects each of the power receiving electrodes to the first output terminal or the second output terminal. A power supply part produces | generates the power supply output supplied to load based on the received power output which is the output obtained from the 1st output terminal and the 2nd output terminal. The polarity determination unit determines the polarity of the power transmission electrode disposed opposite to the power reception electrode for each power reception electrode according to a determination signal generated from the potential of the power reception electrode. The switch control unit controls the switch unit to connect the power receiving electrodes having the same polarity of the power transmitting electrodes arranged opposite to each other to the same output terminal according to the determination result in the polarity determining unit.
このように構成された本発明の受電装置によれば、受電電極と対向配置されている送電電極の極性の判定に、受電電極の電位から生成される判定信号を使用しているため、新たにセンサや機械式のスイッチ等を設ける必要がなく、簡易な構成で実現することができ、装置の小型化を図ることができる。また、本発明によれば、スイッチの切替が、実際の受電状態に応じて行われるため、効率の良い受電が可能な状態にスイッチ部を設定することができる。 According to the power receiving device of the present invention configured as described above, the determination signal generated from the potential of the power receiving electrode is used to determine the polarity of the power transmitting electrode arranged opposite to the power receiving electrode. There is no need to provide a sensor, a mechanical switch, or the like, which can be realized with a simple configuration, and the apparatus can be downsized. Further, according to the present invention, switching of the switch is performed according to the actual power reception state, so that the switch unit can be set to a state where efficient power reception is possible.
ここで、図21に示すように、受電電極nが極性の異なる二つの送電電極A,Bと対向しており、送電電極A,Bが適当な電源に結線され、受電電極nが他の何物とも結線されておらず、電流が流れない状態を考える。この場合、受電電極の電位をVn、送電電極A,Bの電位をVA,VB、受電電極nと送電電極A,Bとの間の静電容量をCAn、CBn、受電電極nと送電電極A,Bとの間に蓄積される電荷QAn、QBnをとすると、電極間の電位差と受電電極nにおける電荷保存の関係から(1)〜(3)式が成立する。 Here, as shown in FIG. 21, the power receiving electrode n is opposed to two power transmitting electrodes A and B having different polarities, the power transmitting electrodes A and B are connected to an appropriate power source, and the power receiving electrode n is connected to any other power source. Consider a state in which no objects are connected and no current flows. In this case, the potential of the power receiving electrode is Vn, the potentials of the power transmitting electrodes A and B are V A and V B , and the capacitance between the power receiving electrode n and the power transmitting electrodes A and B is C An , C Bn , and the power receiving electrode n. a transmission electrode a, the charge Q an accumulated between the B, and the the Q Bn, from the relationship of the charge stored in the potential difference between the power receiving electrode n between the electrodes (1) to (3) is established.
(1)式を微分すると(4)式が得られ、(2)式を微分した結果に(3)式を微分した結果を代入すると(5)式が得られる。 Differentiating equation (1) yields equation (4), and substituting the result of differentiating equation (3) for the result of differentiating equation (2) yields equation (5).
(4)(5)式から(6)式が得られ、(1)〜(3)式から(7)式が得られる。 (4) Equation (6) is obtained from Equation (5), and Equation (7) is obtained from Equations (1) to (3).
つまり、(6)式からは、VA=−VBであると見なせるときには、受電電極nの微分値(電位変化率)の符号は、より強く結合している方の送電電極の電位変化率の符号に一致することがわかり、(7)式からは、VA=−VB且つQAn=−QBnであると見なせるときには、受電電極nの電位Vnの符号は、より強く結合している方の送電電極の電位の符号に一致することがわかる。従って、これら受電電極nの電位Vnから生成される判定信号(電位変化率又は電位そのもの)を用いて、どちらの送電電極A,Bとより結合しているかを判別することができるのである。 That is, from the equation (6), when it can be considered that V A = −V B , the sign of the differential value (potential change rate) of the power receiving electrode n is the potential change rate of the power transmitting electrode that is more strongly coupled. From the equation (7), when it can be considered that V A = −V B and Q An = −Q Bn , the sign of the potential Vn of the receiving electrode n is more strongly coupled. It can be seen that it matches the sign of the potential of the power transmission electrode. Therefore, it is possible to determine which power transmission electrode A, B is more coupled by using a determination signal (potential change rate or potential itself) generated from the potential Vn of the power receiving electrode n.
なお、本発明は、前述した受電装置の他、前述の受電装置に受電電力によって駆動される負荷を組み込んだ形態や、前述の受電装置を構成要素とする非接触給電システムの形態で実現してもよい。 In addition to the power receiving device described above, the present invention is realized in a form in which a load driven by received power is incorporated in the power receiving device described above, or in a form of a non-contact power feeding system including the power receiving device as a component. Also good.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<全体構成>
本発明が適用された非接触給電システム1は、図1及び図2に示すように、送電装置2と受電装置3とを備える。送電装置2は、車両のバンパー内部に設置され、受電装置3は、バンパーの表面に取り付けて使用され、送電装置2から非接触で給電を受けて所定の負荷(ここでは、撮像装置)を駆動する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Overall configuration>
A contactless power supply system 1 to which the present invention is applied includes a power transmission device 2 and a power reception device 3 as shown in FIGS. 1 and 2. The power transmission device 2 is installed inside the bumper of the vehicle, and the power reception device 3 is used by being attached to the surface of the bumper. The power transmission device 2 receives power from the power transmission device 2 in a non-contact manner and drives a predetermined load (here, an imaging device). To do.
<送電装置>
送電装置2は、直流電源(例えば、車載バッテリ)21と、直流電源21から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ22と、インバータ22が出力する交流電力の周波数で共振するように設定された共振部23と、交流電力が印加される送電電極部24とを備える。なお、直流電源21,インバータ22,共振部23は周知のものであるため、ここでは説明を省略する。
<Power transmission device>
The power transmission device 2 is set so as to resonate at a frequency of the DC power (for example, onboard battery) 21, the inverter 22 that converts DC power supplied from the DC power supply 21 into AC power, and the AC power output by the inverter 22. And a power transmission electrode unit 24 to which AC power is applied. Since the DC power source 21, the inverter 22, and the resonance unit 23 are well known, description thereof is omitted here.
送電電極部24は、長方形に形成された複数の送電電極SDj(j=1,2)からなり、送電電極SDjを縦横に規則的に配列することでシート状に形成されている(図2中の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図を参照)。また、送電電極SDjは、交流電力の一方の極に接続されるものを第1送電電極SD1と他方の極に接続されるものを第2送電電極SD2と称する。そして、シートの長手方向(図中左右方向)には第1の送電電極SD1と第2の送電電極SD2とが交互に配置され、シートの短手方向(図中上下方向)には同種の送電電極SDjが配置されている。 The power transmission electrode portion 24 is composed of a plurality of power transmission electrodes SDj (j = 1, 2) formed in a rectangular shape, and is formed in a sheet shape by regularly arranging the power transmission electrodes SDj vertically and horizontally (in FIG. 2). (Refer to the enlarged view of the part surrounded by the dashed line.) The power transmission electrode SDj connected to one pole of AC power is referred to as the first power transmission electrode SD1 and the electrode connected to the other pole is referred to as the second power transmission electrode SD2. The first power transmission electrode SD1 and the second power transmission electrode SD2 are alternately arranged in the longitudinal direction (left and right direction in the figure) of the sheet, and the same kind of power transmission is performed in the short direction (up and down direction in the figure) of the sheet. An electrode SDj is disposed.
このシート状に形成された送電電極部24は、図2中に点線で示すように、バンパーの前端部分の全体をバンパーの内側から覆い、且つ、シートの長手方向が車幅方向と一致し、シートの短手方向が車高方向と一致するように配置される。 The power transmission electrode portion 24 formed in a sheet shape covers the entire front end portion of the bumper from the inside of the bumper as shown by a dotted line in FIG. 2, and the longitudinal direction of the seat coincides with the vehicle width direction, The seat is arranged so that the lateral direction of the seat coincides with the vehicle height direction.
<受電装置>
受電装置3は、図1に示すように、送電電極部24に対向配置され電界結合によって給電を受ける受電電極部31と、受電電極部31から受電出力Vを取り出す接続部32と、接続部32によって取り出された受電出力Vを整流,平滑化して直流電力に変換する整流部34と、受電出力Vが整流部34に効率よく供給されるようにするための共振回路及びインピーダンス整合回路からなる共振/整合部33と、整流部34で変換された直流電力によって駆動される負荷(撮像装置)35とを備える。なお、共振/整合部33,整流部34,負荷35は周知のものであるため、ここでは説明を省略する。
<Power receiving device>
As shown in FIG. 1, the power receiving device 3 includes a power receiving electrode unit 31 that is disposed to face the power transmitting electrode unit 24 and receives power supply by electric field coupling, a connection unit 32 that extracts a power reception output V from the power receiving electrode unit 31, and a connection unit 32. A rectifying unit 34 that rectifies and smoothes the received power output V extracted by the above and converts it to DC power, a resonance circuit that efficiently supplies the received power output V to the rectifying unit 34, and a resonance that includes an impedance matching circuit. / A matching unit 33 and a load (imaging device) 35 driven by the DC power converted by the rectifying unit 34 are provided. Since the resonance / matching unit 33, the rectifying unit 34, and the load 35 are well known, the description thereof is omitted here.
受電装置3は、図3に示すように、円筒状部位3aと、円筒状部位3aの一端を覆うように形成された半球状部位3bとを備えている。円筒状部位3aにおいて、半球状部位3bの形成端とは反対側の端部である円形の端面(以下「取付面」という)3dに、受電電極部31が設置されている。半球状部位3bの先端には光を通過させる透光窓3cが設けられ、この透光窓3cを介して負荷35であり撮像装置を構成する撮像素子が外部の光を受光するように配置されている。円筒状部位3aの周面には、受電電極RDiの配列方向を表す突条3eと突起3fが、円筒状部位3aの中心軸から見て互いに直交する方向に向けて突出するように設けられている。 As shown in FIG. 3, the power receiving device 3 includes a cylindrical portion 3a and a hemispherical portion 3b formed so as to cover one end of the cylindrical portion 3a. In the cylindrical portion 3a, a power receiving electrode portion 31 is installed on a circular end surface (hereinafter referred to as “mounting surface”) 3d which is an end portion on the opposite side to the end where the hemispherical portion 3b is formed. A translucent window 3c that allows light to pass is provided at the tip of the hemispherical portion 3b, and an imaging element that is a load 35 and that constitutes the imaging apparatus is arranged to receive external light through the translucent window 3c. ing. On the peripheral surface of the cylindrical portion 3a, a protrusion 3e and a protrusion 3f representing the arrangement direction of the power receiving electrodes RDi are provided so as to protrude in directions orthogonal to each other when viewed from the central axis of the cylindrical portion 3a. Yes.
<<受電電極>>
受電電極部31は、図1〜図3に示すように、正方形に形成されたn(図ではn=9)個の受電電極RDi(i=1,2,…n)からなり、これら受電電極RDiは、取付面3dに縦横に規則的に配列されている。
<< Receiving electrode >>
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the power receiving electrode portion 31 includes n (n = 9 in the figure) power receiving electrodes RDi (i = 1, 2,... N) formed in a square shape. RDi is regularly arranged vertically and horizontally on the mounting surface 3d.
なお、受電電極RDiの電極幅をWr、送電電極SDjの短手方向の電極幅をWsとして、受電電極RDi及び送電電極SDjは、(8)式に示す条件を満たす大きさ(例えば、Wr=2/3Ws程度)に設定されている。 Note that the power receiving electrode RDi and the power transmitting electrode SDj have a size satisfying the condition shown in the equation (8), for example, Wr = About 2/3 Ws).
Ws<Wr<2Ws (8)
また、受電電極RDiは、縦横への配列方向が突状3e及び突起3fの突出方向と一致するように配置されている。
Ws <Wr <2Ws (8)
The power receiving electrodes RDi are arranged such that the vertical and horizontal arrangement directions coincide with the protruding directions of the protrusions 3e and 3f.
つまり、受電装置3を、取付面3dを車両のバンパー表面に接触させるようにして取り付けることによって、受電電極部31と送電電極部24とが対向配置された状態となる。このとき、突状3e及び突起3fのうち、一方が車幅方向、他方が車高方向を向くように位置決めすることで、図2に示すように、受電電極RDiの辺の向きを、送電電極SDjの辺の向きと一致させることができる。 That is, by attaching the power receiving device 3 so that the mounting surface 3d is in contact with the bumper surface of the vehicle, the power receiving electrode portion 31 and the power transmitting electrode portion 24 are arranged to face each other. At this time, by positioning so that one of the protrusion 3e and the protrusion 3f faces the vehicle width direction and the other faces the vehicle height direction, the direction of the side of the power reception electrode RDi is changed to the power transmission electrode as shown in FIG. The direction of the side of SDj can be matched.
<<接続部>>
接続部32は、図1に示すように、 受電電極RDiのそれぞれを個別に第1の出力端T1又は第2の出力端T2に接続するスイッチ部321と、受電電極RDiから供給される受電信号Eiの状態に従ってスイッチ部321の設定を切り替える設定切替部322と、出力端T1,T2から出力される受電出力Vの振幅Aを監視し、設定切替部322に対してスイッチ部321の設定状態を維持又は更新を指示する状態維持信号KPを出力する更新指示部323と、設定切替部322及び更新指示部323への電源供給を行う予備電源324とを備えている。
<< Connection part >>
As shown in FIG. 1, the connection unit 32 includes a switch unit 321 that individually connects each of the power reception electrodes RDi to the first output terminal T1 or the second output terminal T2, and a power reception signal supplied from the power reception electrode RDi. The setting switching unit 322 for switching the setting of the switch unit 321 according to the state of Ei and the amplitude A of the power reception output V output from the output terminals T1 and T2 are monitored, and the setting state of the switch unit 321 is set to the setting switching unit 322. An update instruction unit 323 that outputs a state maintenance signal KP that instructs maintenance or update, and a standby power source 324 that supplies power to the setting switching unit 322 and the update instruction unit 323 are provided.
予備電源324は、二次電池又はコンデンサからなり、図示を省略するが、整流部34からの出力がある時に、その出力によって充電されるように構成されている。
スイッチ部321は、図4(a)に示すように、設定切替部322から供給される制御信号Si1,Si2に従って、受電電極RDi(受電信号Ei)を出力端T1(出力LA)又は出力端T2(出力LB)のいずれかに接続するn個の単位スイッチSW1〜SWnによって構成されている。なお、単位スイッチSW1〜SWnはいずれも同じ構成を有しているため、特に区別しない場合は単位スイッチ40とも表記する。
The standby power source 324 is composed of a secondary battery or a capacitor, and although not shown in the figure, the standby power source 324 is configured to be charged by the output when there is an output from the rectifying unit 34.
As shown in FIG. 4A, the switch unit 321 sends the power reception electrode RDi (power reception signal Ei) to the output terminal T1 (output LA) or the output terminal T2 in accordance with the control signals Si1 and Si2 supplied from the setting switching unit 322. It is composed of n unit switches SW1 to SWn connected to any one of (output LB). Note that the unit switches SW1 to SWn all have the same configuration, and therefore are also referred to as a unit switch 40 unless otherwise distinguished.
単位スイッチ40(SWi)は、図4(b)に示すように、制御信号Si1に従って受電電極RDiと出力端T1とを導通,遮断するアナログスイッチ41と、制御信号Si2に従って受電電極RDiと出力端T2とを導通,遮断するアナログスイッチ42とで構成されている。なお、アナログスイッチ41,42は、いずれも、二つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor )と二つのダイオードによって構成され、制御信号Si1,Si2がハイレベルの時にオン(導通)し、ロウレベルの時にオフ(遮断)するように構成された周知のものである。 As shown in FIG. 4B, the unit switch 40 (SWi) includes an analog switch 41 that conducts and cuts off the power receiving electrode RDi and the output terminal T1 according to the control signal Si1, and a power receiving electrode RDi and the output terminal according to the control signal Si2. It comprises an analog switch 42 that conducts and shuts off T2. Each of the analog switches 41 and 42 includes two insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and two diodes, and is turned on (conductive) when the control signals Si1 and Si2 are at a high level. It is a well-known device configured to be turned off (blocked) at a low level.
以下では、単位スイッチ40を介して出力端T1に接続されている受電電極RDiを第1受電電極群、出力端T2に接続されている受電電極RDiを第2受電電極群とも称する。また、出力端T1の出力、即ち、第1受電電極群を構成する受電電極RDiの合成出力を出力LAで表し、出力端T2の出力、即ち、第2受電電極群を構成する受電電極RDiの合成出力を出力LBで表すものとする。 Hereinafter, the power receiving electrode RDi connected to the output terminal T1 via the unit switch 40 is also referred to as a first power receiving electrode group, and the power receiving electrode RDi connected to the output terminal T2 is also referred to as a second power receiving electrode group. Further, the output of the output terminal T1, that is, the combined output of the power receiving electrodes RDi constituting the first power receiving electrode group is represented by an output LA, and the output of the output terminal T2, ie, the power receiving electrode RDi constituting the second power receiving electrode group. The combined output is represented by output LB.
設定切替部322は、図5に示すように、受電電極RDiから供給される受電信号Ei、及び更新指示部323から供給される状態維持信号KPに従って、制御信号Si1,Si2を生成するn個の制御ブロックCB1〜CBnによって構成されている。なお、制御ブロックCB1〜CBnはいずれも同じ構成を有しているため、特に区別しない場合は制御ブロック50とも表記する。 As shown in FIG. 5, the setting switching unit 322 generates n control signals Si1 and Si2 according to the power reception signal Ei supplied from the power reception electrode RDi and the state maintenance signal KP supplied from the update instruction unit 323. It is configured by control blocks CB1 to CBn. Note that since the control blocks CB1 to CBn all have the same configuration, they are also expressed as a control block 50 unless otherwise distinguished.
制御ブロック50(CBi)は、図6(a)に示すように、受電信号Eiを微分する微分回路、微分回路から出力される信号(ここでは−dEi/dt)を判定信号として、この判定信号の符号が正である場合にロウレベル、負である場合にハイレベルとなる判定値Hiを出力する比較回路からなる極性判定部51と、状態維持信号KP及び判定値Hiに応じて制御信号Si1,Si2の信号レベルを決定するスイッチ制御部52とからなる。なお、受電電極RDiに現れる受電信号Eiの微分値、即ち電位変化率は、第1送電電極SD1又は第2送電電極SD2のいずれに対向しているかによって、互いに逆極性の変化をする。このため、受電信号Eiの微分値の符号を調べることによって、受電電極RDiが対向している送電電極SDjの極性を特定することができる。 As shown in FIG. 6A, the control block 50 (CBi) uses a differentiation circuit for differentiating the received signal Ei, and a signal output from the differentiation circuit (here, -dEi / dt) as a determination signal. The polarity determination unit 51 including a comparison circuit that outputs a determination value Hi that is low level when the sign of the signal is positive and high when the sign is negative, and the control signals Si1 and Si2 according to the state maintaining signal KP and the determination value Hi. And a switch control unit 52 for determining the signal level of Si2. Note that the differential value of the power reception signal Ei appearing at the power reception electrode RDi, that is, the potential change rate, changes in opposite polarities depending on whether it is facing the first power transmission electrode SD1 or the second power transmission electrode SD2. Therefore, by examining the sign of the differential value of the power reception signal Ei, the polarity of the power transmission electrode SDj facing the power reception electrode RDi can be specified.
スイッチ制御部52は、図6(b)に示す真理値表に従って動作するように論理回路を組み合わせることによって構成されている。具体的には、状態維持信号KPがハイレベルからロウレベルに切り替わる場合、切替前の制御信号Si1,Si2及び判定値Hiに関わらず、切替後の制御信号Si1,Si2はいずれもロウレベルになる。 The switch control unit 52 is configured by combining logic circuits so as to operate according to the truth table shown in FIG. Specifically, when the state maintaining signal KP is switched from the high level to the low level, the control signals Si1 and Si2 after the switching are both at the low level regardless of the control signals Si1 and Si2 and the determination value Hi before the switching.
一方、状態維持信号KPがロウレベルからハイレベルに切り替わる場合、切替前の制御信号Si1,Si2がいずれもロウベルである時には、判定値Hi(受電信号Eiの電位変化率dEi/dt)に応じて、判定値Hiがハイレベル(dEi/dt>0)であれば、切替後の制御信号Si1はハイレベル、制御信号Si2はロウレベルになり、判定値Hiがロウレベル(dEi/dt<0)であれば、切替後の制御信号Si1はロウレベル、制御信号Si2はハイレベルになる。また、切替前の制御信号Si1,Si2の少なくとも一方がハイレベルである時には(即ち、いずれもがロウレベルである時以外)、判定値Hiに関わらず、切替後の制御信号Si1,Si2は、切替前と同じ信号レベルになる。そして、切替後の制御信号Si1,Si2の信号レベルは、状態維持信号KPがハイレベルである間、すなわち制御信号Si1,Si2がともにロウレベルに切り替わるまでの間、保持される。 On the other hand, when the state maintaining signal KP is switched from the low level to the high level, when the control signals Si1 and Si2 before switching are both low level, according to the determination value Hi (the potential change rate dEi / dt of the power reception signal Ei), If the determination value Hi is high level (dEi / dt> 0), the control signal Si1 after switching is high level, the control signal Si2 is low level, and if the determination value Hi is low level (dEi / dt <0). Then, the control signal Si1 after switching becomes low level and the control signal Si2 becomes high level. Further, when at least one of the control signals Si1 and Si2 before switching is at a high level (that is, except when both are at a low level), the control signals Si1 and Si2 after switching are switched regardless of the determination value Hi. The signal level is the same as before. The signal levels of the control signals Si1 and Si2 after switching are maintained while the state maintaining signal KP is at a high level, that is, until both the control signals Si1 and Si2 are switched to a low level.
更新指示部323は、図7に示すように、出力端T1の出力LA,出力端T2の出力LBに基づき、出力端T1,T2の端子間に現れる受電出力V(=LA−LB=Asinθ)の振幅Aを抽出する振幅抽出器61、受電出力Vに基づき、受電出力Vの位相θを抽出する位相抽出器62、受電出力Vの振幅Aを切替後振幅Aholdとして保存するメモリである振幅保存器63と、振幅抽出器61で抽出される振幅A、位相抽出器62で抽出される位相θ、振幅保存器63に保存された切替後振幅Aholdに基づいて、状態維持信号KPを生成する状態維持信号生成器64を備えている。なお、振幅抽出器61,位相抽出器62,及び振幅保存器63は、周知のものであるため説明を省略する。 As shown in FIG. 7, the update instruction unit 323 receives the power reception output V (= LA−LB = Asin θ) that appears between the terminals of the output terminals T1 and T2 based on the output LA of the output terminal T1 and the output LB of the output terminal T2. The amplitude extractor 61 for extracting the amplitude A of the power, the phase extractor 62 for extracting the phase θ of the received power output V based on the received power output V, and the memory for storing the amplitude A of the received power output V as the switched amplitude Ahold. A state in which the state maintaining signal KP is generated based on the amplitude 63 extracted by the detector 63, the amplitude extractor 61, the phase θ extracted by the phase extractor 62, and the switched amplitude Ahold stored in the amplitude saver 63 A maintenance signal generator 64 is provided. The amplitude extractor 61, the phase extractor 62, and the amplitude preserving unit 63 are well known and will not be described.
ここで、状態維持信号生成器64の動作を、図8のフローチャートに沿って説明する。 状態維持信号生成器64は、まず、振幅抽出器61から受電出力Vの振幅Aを取得し(S110)、その振幅Aが予め設定された振幅下限値Amin以上であるか否かを判断する(S120)。振幅下限値Aminは、例えば負荷35の駆動に必要な電力を確保できる最低限のレベルに、一定のマージンを加えた値に設定される。 Here, the operation of the state maintaining signal generator 64 will be described with reference to the flowchart of FIG. The state maintaining signal generator 64 first acquires the amplitude A of the power reception output V from the amplitude extractor 61 (S110), and determines whether or not the amplitude A is equal to or greater than a preset amplitude lower limit value Amin ( S120). The amplitude lower limit value Amin is set to a value obtained by adding a certain margin to a minimum level at which, for example, power necessary for driving the load 35 can be secured.
振幅Aが下限値Amin以上であれば、振幅保存器63に保存されている切替後振幅Aholdに対する振幅Aの偏差ΔA(=|A−Ahold|)を算出し(S130)、その偏差ΔAが予め設定された偏差上限値ΔAmax以下であるか否かを判断する(S140)。偏差ΔAが偏差上限値ΔAmax以下であれば、スイッチ部321の再設定を行う必要はないものとして、以下で説明する処理をスキップして、S110に戻る。 If the amplitude A is greater than or equal to the lower limit value Amin, a deviation ΔA (= | A−Ahold |) of the amplitude A with respect to the post-switching amplitude Ahold stored in the amplitude storage 63 is calculated (S130), and the deviation ΔA is calculated in advance. It is determined whether or not the deviation upper limit value ΔAmax is less than or equal to the set upper limit value ΔAmax (S140). If the deviation ΔA is equal to or less than the deviation upper limit value ΔAmax, it is assumed that there is no need to reset the switch unit 321 and the process described below is skipped and the process returns to S110.
先のS120にて、振幅Aが振幅下限値Aminより小さいと判断した場合、又は先のS140にて、偏差ΔAが偏差上限値ΔAmaxより大きいと判断した場合、位相抽出器62によって抽出される位相θが、受電出力Vの電位変化率(微分値)の絶対値|dV/dt|の極大値が得られる所望の位相となるまで待機する(S150)。具体的には、受電出力がV=Asinθで表される場合、θ=0[rad]又はθ=π[rad]付近を所望の位相であると判断する。つまり、第1送電電極SD1に対向する受電電極RDiと第2送電電極SD2に対向する受電電極RDiとの間で受電信号Eiの微分値dEi/dtの差が最大となる付近で判断する。なお、ここで言う付近とは、予め決められた角度範囲のことであり、例えば、極大点±π/6[rad]等に設定すればよい。 When it is determined in the previous S120 that the amplitude A is smaller than the amplitude lower limit value Amin, or in the previous S140, when it is determined that the deviation ΔA is larger than the deviation upper limit value ΔAmax, the phase extracted by the phase extractor 62 Wait until θ reaches a desired phase at which the maximum value of the absolute value | dV / dt | of the potential change rate (differential value) of the power reception output V is obtained (S150). Specifically, when the power reception output is represented by V = Asin θ, it is determined that θ = 0 [rad] or θ = π [rad] is the desired phase. That is, the determination is made in the vicinity where the difference in the differential value dEi / dt of the power reception signal Ei between the power reception electrode RDi facing the first power transmission electrode SD1 and the power reception electrode RDi facing the second power transmission electrode SD2 is maximized. The vicinity mentioned here is a predetermined angle range, and may be set to a maximum point ± π / 6 [rad], for example.
S150にて所望の位相になっていると判断した場合は、スイッチ部321の設定切替を行わせるために、以下の処理(S160〜S210)を実行する。
まず、状態維持信号KPをロウレベル(KP←L)に設定し(S160)、その状態で一定時間待機する(S170)。これにより、設定切替部322が出力する制御信号Sijは、全てロウレベルに変化する。その結果、スイッチ部321により、全ての受電電極RD1〜RDnは、いずれの出力端T1,T2からも切り離された状態となる。但し、S170での待機時間は、待機している間に受電信号Eiの電位変化率dEi/dtが大きく変化することがないように、十分に短い時間(例えば、受電出力Vの周期の数十分の1程度)とする。
If it is determined in S150 that the desired phase has been reached, the following processing (S160 to S210) is executed in order to switch the setting of the switch unit 321.
First, the state maintaining signal KP is set to a low level (KP ← L) (S160), and in this state, a certain time is waited (S170). Thereby, all the control signals Sij output from the setting switching unit 322 are changed to the low level. As a result, all the power receiving electrodes RD1 to RDn are disconnected from any of the output terminals T1 and T2 by the switch unit 321. However, the standby time in S170 is a sufficiently short time (for example, several tens of cycles of the power reception output V so that the potential change rate dEi / dt of the power reception signal Ei does not change greatly during the standby time. 1).
次に、状態維持信号KPをハイレベル(KP←H)に設定する(S180)。これにより、設定切替部322が出力する制御信号Si1,Si2は、その時の受電信号Eiの電位変化率dEi/dtの極性(ひいては判定値Hiの信号レベル)に応じて一方がハイレベル、他方がロウレベルに設定され、その設定が、状態維持信号KPがハイレベルである間、保持される。その結果、受電電極RD1〜RDnはそれぞれ、スイッチ部321により出力端T1,T2のいずれかに接続された状態となる。 Next, the state maintaining signal KP is set to a high level (KP ← H) (S180). As a result, the control signals Si1 and Si2 output from the setting switching unit 322 are one of the high level according to the polarity of the potential change rate dEi / dt of the power reception signal Ei at that time (and the signal level of the determination value Hi), and the other is The low level is set, and the setting is held while the state maintaining signal KP is at the high level. As a result, each of the power receiving electrodes RD1 to RDn is connected to any one of the output terminals T1 and T2 by the switch unit 321.
その状態で一定時間待機(S190)した後、振幅抽出器61から受電出力Vの振幅Aを取得し(S200)、その取得した振幅Aによって、振幅保存器63に保存されている切替後振幅Aholdを更新(Ahold←A)して、S110に戻る。但し、S190での待機時間は、受電出力Vの波形が安定するように十分に長い時間(例えば、受電出力Vの周期の倍程度)とする。 In this state, after waiting for a predetermined time (S190), the amplitude A of the power reception output V is acquired from the amplitude extractor 61 (S200), and the post-switching amplitude Ahold stored in the amplitude storage 63 is stored by the acquired amplitude A. Is updated (Ahold ← A), and the process returns to S110. However, the standby time in S190 is set to a sufficiently long time (for example, about twice the cycle of the power reception output V) so that the waveform of the power reception output V is stabilized.
このような処理を実行する更新指示部323は、論理回路の組合せによって実現してもよいし、マイクロコンピュータ(即ち、マイクロコンピュータを構成するCPUがプログラムに従って実行する処理)によって実現してもよい。 The update instruction unit 323 that executes such processing may be realized by a combination of logic circuits, or may be realized by a microcomputer (that is, processing executed by a CPU constituting the microcomputer according to a program).
このように構成された接続部32では、図9に示すように、状態維持信号KPがオン(KP=H)の時に出力端T1,T2から受電出力Vが得られる。また、受電出力Vの振幅Aが振幅下限値Aminを下回るか、偏差ΔAが偏差上限値ΔAmaxを上回る(即ち、切替後振幅Aholdから偏差上限値ΔAmaxを減じた値(Ahold−ΔAmax)を振幅Aが下回る)と、状態維持信号KPがオフ(KP=L)に切り替わる(時刻t1)。この時、状態維持信号KPは、受電出力Vの電位変化率の絶対値|dV/dt|が最大(受電出力Vの位相θが0[rad]又はπ[rad])となるタイミング、即ち、受電出力Vが基準レベル(振幅の中心電位)を横切るタイミングで切り替わる。 In the connection section 32 configured as described above, as shown in FIG. 9, the power reception output V is obtained from the output terminals T1 and T2 when the state maintaining signal KP is ON (KP = H). Further, the amplitude A of the power reception output V is less than the amplitude lower limit value Amin, or the deviation ΔA exceeds the deviation upper limit value ΔAmax (that is, the value obtained by subtracting the deviation upper limit value ΔAmax from the switched amplitude Ahold (Ahold−ΔAmax)). The state maintenance signal KP is switched off (KP = L) (time t1). At this time, the state maintaining signal KP has a timing at which the absolute value | dV / dt | of the potential change rate of the power reception output V becomes maximum (the phase θ of the power reception output V is 0 [rad] or π [rad]), that is, Switching is made at a timing when the power reception output V crosses the reference level (amplitude center potential).
状態維持信号KPがオフである間は、受電電極RD1〜RDnと出力端T1,T2とが電気的に遮断された状態となるため、受電出力Vの振幅Aは0となり、出力端T1,T2を介した後段への受電出力Vの供給が停止される。 While the state maintaining signal KP is off, the power receiving electrodes RD1 to RDn and the output terminals T1 and T2 are electrically disconnected, so the amplitude A of the power receiving output V is 0 and the output terminals T1 and T2 The supply of the power reception output V to the subsequent stage via the is stopped.
その後、一定の待機時間が経過して、状態維持信号KPがオンの状態に変化すると(時刻t2)、スイッチ部321を構成する単位スイッチSW1〜SWnの状態、即ち、第1受電電極群及び第2受電電極群を構成する受電電極RDiのグループ分けが再設定され、出力端T1,T2を介した後段への受電出力Vの供給が再開される。なお、時刻t2のタイミングで、受電信号Eiの微分値(電位変化率)の符号がプラス(判定値Hi=H)である場合、受電電極RDiは、第1受電電極群を構成するものとして出力端T1に接続される。一方、受電信号Eiの微分値の符号がマイナス(判定値Hi=L)である場合は、受電電極RDiは、第2受電電極群を構成するものとして出力端T2に接続される。 After that, when a certain standby time has elapsed and the state maintaining signal KP changes to the on state (time t2), the state of the unit switches SW1 to SWn constituting the switch unit 321, that is, the first power receiving electrode group and the first receiving electrode group The grouping of the power receiving electrodes RDi constituting the two power receiving electrode groups is reset, and the supply of the power receiving output V to the subsequent stage via the output terminals T1 and T2 is resumed. When the sign of the differential value (potential change rate) of the power reception signal Ei is positive (determination value Hi = H) at time t2, the power reception electrode RDi is output as constituting the first power reception electrode group. Connected to the end T1. On the other hand, when the sign of the differential value of the power reception signal Ei is negative (determination value Hi = L), the power reception electrode RDi is connected to the output terminal T2 as constituting the second power reception electrode group.
図9の下段に示したグラフは、時刻t1以前と時刻t2以降とで、受電電極RDiの接続先(出力端T1又はT2)が切り替わった場合に、受電電極RDiで検出される受電信号Eiの波形を示したものである。つまり、状態維持信号KPがオンである間は、同じ出力端に接続された受電電極RDiから得られる全ての受電信号Eiを合成した波形となる。これにより、時刻t1以前、即ち、スイッチ部321の設定が不適切な状態では、同じ出力端に接続された受電電極RDiから供給される受電信号Eiが全て同じ極性になっているとは限らず、極性の異なる受電信号Eiが相殺し合うことによって受電出力Vの振幅Aは小さなものとなる。これに対して、スイッチ部321が適切に再設定された時刻t2以降では、同じ出力端に接続された受電電極RDiから供給される受電信号Eiは全て同じ極性となるため、受電出力Vの振幅Aが抑制されてしまうことがない。また、状態維持信号KPがオフである間は、各受電電極RDiが出力端T1,T2とは切り離されるため、合成された波形ではなく、受電信号Ei毎の単独の波形が得られる。この単独の波形に基づき、特にここでは、受電信号Eiの微分値の符号が判定され、その判定結果に従って、単位スイッチSWiの設定が切り替えられることになる。 The graph shown in the lower part of FIG. 9 shows the power reception signal Ei detected by the power reception electrode RDi when the connection destination (output terminal T1 or T2) of the power reception electrode RDi is switched between time t1 and before time t2. The waveform is shown. That is, while the state maintaining signal KP is on, the waveform is a combination of all the power reception signals Ei obtained from the power reception electrodes RDi connected to the same output terminal. Thereby, before the time t1, that is, in a state where the setting of the switch unit 321 is inappropriate, the power reception signals Ei supplied from the power reception electrodes RDi connected to the same output terminal are not always in the same polarity. As a result, the received signals Ei having different polarities cancel each other, so that the amplitude A of the received power V becomes small. On the other hand, after time t2 when the switch unit 321 is appropriately reset, the power reception signals Ei supplied from the power reception electrodes RDi connected to the same output terminal all have the same polarity, so the amplitude of the power reception output V A is not suppressed. Further, while the state maintaining signal KP is off, each power receiving electrode RDi is disconnected from the output terminals T1 and T2, so that a single waveform for each power receiving signal Ei is obtained instead of a synthesized waveform. Based on this single waveform, particularly, here, the sign of the differential value of the power reception signal Ei is determined, and the setting of the unit switch SWi is switched according to the determination result.
<動作例>
図10は、受電電極RDiが5個の場合に、各電極で得られる波形を模式的に示した説明図である。図10(a)は、受電装置3が送電装置2の近くに取り付けられた直後で、状態維持信号KPがオフの状態を示す。この状態では、各受電電極RDiでは、それぞれ単独の受電信号E1〜E5が得られる。ここでは、受電電極RD1,RD2が送電電極SD1と対向し、受電電極RD4,RD5が送電電極SD2と対向し、受電電極RD3は、二つの送電電極SD1,SD2とほぼ同じ面積ずつ対向している。このため、受電信号E1,E2の微分値の符号と、受電信号E4,E5の微分値の符号とが逆になり、受電信号E3の微分値は零となる。
<Operation example>
FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing waveforms obtained from each electrode when the number of power receiving electrodes RDi is five. FIG. 10A shows a state in which the state maintaining signal KP is off immediately after the power receiving device 3 is attached near the power transmitting device 2. In this state, each power receiving electrode RDi obtains a single power receiving signal E1 to E5. Here, the power receiving electrodes RD1 and RD2 are opposed to the power transmitting electrode SD1, the power receiving electrodes RD4 and RD5 are opposed to the power transmitting electrode SD2, and the power receiving electrode RD3 is opposed to the two power transmitting electrodes SD1 and SD2 by almost the same area. . For this reason, the sign of the differential value of the power reception signals E1 and E2 is opposite to the sign of the differential value of the power reception signals E4 and E5, and the differential value of the power reception signal E3 becomes zero.
図10(b)は、(a)の状態から状態維持信号KPをオンに切り替えた後の状態を示す。ここでは、受電電極RD1〜RD3が出力端T1に接続され第1受電電極群を構成し、受電電極RD4,RD5が出力端T2に接続され第2受電電極群を構成する。この場合、微分値が零である受電電極RD3は、出力端T1,T2のどちらに接続されてもよい。これにより、出力端T1からは送電電極SD1に印加される信号と同極性の合成信号LAが出力され、出力端T2からは送電電極SD2に印加される信号と同極性の合成信号LBが出力されることになる。 FIG. 10B shows a state after the state maintaining signal KP is switched on from the state of FIG. Here, the power receiving electrodes RD1 to RD3 are connected to the output terminal T1 to form a first power receiving electrode group, and the power receiving electrodes RD4 and RD5 are connected to the output terminal T2 to form a second power receiving electrode group. In this case, the power receiving electrode RD3 having a differential value of zero may be connected to either of the output terminals T1 and T2. As a result, a composite signal LA having the same polarity as the signal applied to the power transmission electrode SD1 is output from the output terminal T1, and a composite signal LB having the same polarity as the signal applied to the power transmission electrode SD2 is output from the output terminal T2. Will be.
図10(c)は、スイッチ部321の設定が(b)のまま、送電電極部24と受電電極部31の位置関係が変化し、具体的には、受電電極部31が全体的に送電電極SD2側にずれた状態を示す。ここでは、受電電極RD1が送電電極SD1と対向し、受電電極RD2〜RD4が送電電極SD2と対向し、受電電極RD5がいずれの送電電極SD1,SD2とも対向していない状態(但し、送電電極SD2の方により近い状態)となる。これにより、受電電極RD1〜RD3は、送電電極SD1より送電電極SD2との対向面積の方が大きくなるため、出力端T1から出力される合成信号LAは、送電電極SD2に印加される信号と同極性のものに変化する。また、受電電極RD4,RD5は、送電電極SD2との対向面積が小さくなるため、出力端T2から出力される合成信号LBの振幅が低下する。その結果、両信号LA,LBの差で表される受電出力Vの振幅Aが低下する。 In FIG. 10C, the positional relationship between the power transmission electrode unit 24 and the power reception electrode unit 31 is changed while the setting of the switch unit 321 remains (b). Specifically, the power reception electrode unit 31 is entirely configured as the power transmission electrode. The state shifted to the SD2 side is shown. Here, the power reception electrode RD1 faces the power transmission electrode SD1, the power reception electrodes RD2 to RD4 face the power transmission electrode SD2, and the power reception electrode RD5 does not face any power transmission electrode SD1, SD2 (however, the power transmission electrode SD2 It is a state closer to. As a result, the power receiving electrodes RD1 to RD3 have a larger facing area with the power transmission electrode SD2 than the power transmission electrode SD1, so the combined signal LA output from the output terminal T1 is the same as the signal applied to the power transmission electrode SD2. It changes to a polar one. In addition, since the power receiving electrodes RD4 and RD5 have a small area facing the power transmission electrode SD2, the amplitude of the combined signal LB output from the output terminal T2 is reduced. As a result, the amplitude A of the power reception output V expressed by the difference between both signals LA and LB decreases.
図10(d)は、送電電極部24と受電電極部31の位置関係が(c)のまま、状態維持信号KPがオフに切り替わった状態を示す。つまり、受電電極RD1〜RD5は出力端T1,T2から切り離される。これにより、受電電極RD1では、送電電極SD1に印加される送電信号と同極性の受電信号E1が得られる。受電電極RD2〜RD5では、送電電極SD2に印加される送電信号と同極性の受電信号E2〜E5が得られる。その後、状態維持信号KPがオンに切り替わると、受電電極RD1が出力端T1に接続され、受電電極RD2〜RD5が出力端T2に接続され、スイッチ部321の接続状態は、(b)で示した状態から、現状の送電電極部24と受電電極部31の位置関係に適した状態に切り替わることになる。 FIG. 10D shows a state in which the state maintaining signal KP is switched off while the positional relationship between the power transmission electrode unit 24 and the power reception electrode unit 31 remains (c). That is, the power receiving electrodes RD1 to RD5 are disconnected from the output terminals T1 and T2. As a result, the power reception electrode RD1 obtains the power reception signal E1 having the same polarity as the power transmission signal applied to the power transmission electrode SD1. In the power reception electrodes RD2 to RD5, power reception signals E2 to E5 having the same polarity as the power transmission signal applied to the power transmission electrode SD2 are obtained. Thereafter, when the state maintaining signal KP is switched on, the power receiving electrode RD1 is connected to the output terminal T1, the power receiving electrodes RD2 to RD5 are connected to the output terminal T2, and the connection state of the switch unit 321 is shown in (b). The state is switched to a state suitable for the current positional relationship between the power transmission electrode unit 24 and the power reception electrode unit 31.
<効果>
以上説明したように受電装置3では、受電電極RDiを出力端T1,T2から切り離した状態で、受電信号Eiの微分値(電位変化率)dEi/dtの符号を判定し、その判定結果である判定値Hiに従って、判定値Hiの信号レベルが同じとなる受電電極RDi同士が、同じ出力端T1又はT2に接続されるようにスイッチ部321を設定している。
<Effect>
As described above, the power receiving device 3 determines the sign of the differential value (potential change rate) dEi / dt of the power reception signal Ei in a state where the power reception electrode RDi is disconnected from the output terminals T1 and T2. According to the determination value Hi, the switch unit 321 is set so that the power receiving electrodes RDi having the same signal level of the determination value Hi are connected to the same output terminal T1 or T2.
このように受電装置3によれば、対向配置されている送電電極SD1,SD2の極性の判定に、受電電極RDiから得られる受電信号Eiの微分値dEi/dtを使用しており、その判定のために、新たなセンサや機械式のスイッチ等を設ける必要がない。このため、受電装置3によれば装置構成を簡易化すること、ひいては装置を小型化することができる。 As described above, according to the power receiving device 3, the differential value dEi / dt of the power reception signal Ei obtained from the power reception electrode RDi is used to determine the polarities of the power transmission electrodes SD <b> 1 and SD <b> 2 that are arranged to face each other. Therefore, it is not necessary to provide a new sensor or a mechanical switch. For this reason, according to the power receiving device 3, it is possible to simplify the device configuration, and to downsize the device.
また、受電装置3では、スイッチ部321の設定が、各受電電極RDiでの実際の受電状態に応じて行われるため、効率の良い受電を実現することができる。
更に、受電装置3では、受電出力Vの振幅Aが振幅下限値Aminより小さくなるか、切替後振幅Aholdに対する偏差ΔAが、偏差上限値ΔAmaxより大きくなった場合に、スイッチ部321を再設定する。従って、使用中に送電電極部24と受電電極部31の位置関係が変化して、スイッチ部321の設定が不適切な状態になったとしても、自動的にスイッチ部321の設定が適切な状態に再設定されるため、状態の変化によらず効率の良い給電を維持することができる。
Moreover, in the power receiving device 3, since the setting of the switch unit 321 is performed according to the actual power receiving state at each power receiving electrode RDi, efficient power reception can be realized.
Further, in the power receiving device 3, when the amplitude A of the power receiving output V is smaller than the amplitude lower limit value Amin or the deviation ΔA with respect to the switched amplitude Ahold is larger than the deviation upper limit value ΔAmax, the switch unit 321 is reset. . Therefore, even if the positional relationship between the power transmitting electrode unit 24 and the power receiving electrode unit 31 changes during use and the setting of the switch unit 321 becomes inappropriate, the setting of the switch unit 321 is automatically set appropriately. Therefore, efficient power supply can be maintained regardless of a change in state.
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。
<構成>
本実施形態では、接続部32の代わりに接続部32aを用いていること以外は、第1実施形態と同様の構成を有しているため、この相違する部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described.
<Configuration>
In this embodiment, since it has the same configuration as that of the first embodiment except that the connection portion 32a is used instead of the connection portion 32, this difference will be mainly described.
本実施形態において、接続部32aは、図11(a)に示すように、更新指示部325以外の構成、即ち、スイッチ部321,設定切替部322,予備電源324は、第1実施形態と同様に構成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 11A, the connection unit 32a has a configuration other than the update instruction unit 325, that is, the switch unit 321, the setting switching unit 322, and the standby power source 324 are the same as those in the first embodiment. It is configured.
そして、更新指示部325は、図8のフローチャートに示したS160〜S180の処理を、一定周期毎に繰り返し実行する。
つまり、更新指示部325によって生成される状態維持信号KPの信号レベルは、図11(b)に示すように、まず、一定の待機時間Twだけロウレベルに保持された後、一定の動作期間Tcyclの間ハイレベルに保持され、以下、同様の繰り返しとなる。
And the update instruction | indication part 325 repeatedly performs the process of S160-S180 shown to the flowchart of FIG. 8 for every fixed period.
That is, the signal level of the state maintaining signal KP generated by the update instructing unit 325 is first held at a low level for a certain waiting time Tw, as shown in FIG. It is held at the high level for a while, and the same is repeated thereafter.
<効果>
本実施形態によれば、使用中に送電電極部24と受電電極部31の位置関係が変化したとしても、一定周期(Tw+Tcycl)でスイッチ部321が適切な状態に再設定されるため、第1実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、装置構成(特に更新指示部325)をより簡易なものとすることができる。
<Effect>
According to this embodiment, even if the positional relationship between the power transmission electrode unit 24 and the power reception electrode unit 31 changes during use, the switch unit 321 is reset to an appropriate state at a constant cycle (Tw + Tcycl). The same effect as in the embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, the device configuration (particularly, the update instruction unit 325) can be simplified.
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。
<構成>
本実施形態では、接続部32の代わりに接続部36を用いていること以外は、第1実施形態と同様の構成を有しているため、この相違する部分を中心に説明する。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described.
<Configuration>
In this embodiment, since it has the same configuration as that of the first embodiment except that the connection portion 36 is used instead of the connection portion 32, this difference will be mainly described.
本実施形態において、接続部36は、図12に示すように、受電電極RDiのそれぞれを個別に第1の出力端T1又は第2の出力端T2に接続するスイッチ部361と、受電電極RDiから供給される受電信号Eiの状態に従ってスイッチ部361の設定を切り替える設定切替部362と、出力端T1,T2から出力される受電出力Vの振幅Aを監視し、設定切替部362を制御する状態維持信号KP,シャッタ信号SH1,SH2、及びスイッチ部361を制御するシャッタ信号SH3を生成する更新指示部363と、設定切替部362及び更新指示部363への電源供給を行う予備電源364とを備えている。なお、予備電源364は、第1実施形態における予備電源324と同様のものであるため説明を省略する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the connection unit 36 includes a switch unit 361 that individually connects each of the power reception electrodes RDi to the first output terminal T1 or the second output terminal T2, and the power reception electrode RDi. A setting switching unit 362 for switching the setting of the switch unit 361 according to the state of the supplied power reception signal Ei, and the state A for monitoring the amplitude A of the power reception output V output from the output terminals T1 and T2 and controlling the setting switching unit 362. An update instruction unit 363 that generates a signal KP, shutter signals SH1 and SH2, and a shutter signal SH3 that controls the switch unit 361, and a standby power source 364 that supplies power to the setting switching unit 362 and the update instruction unit 363 are provided. Yes. Note that the standby power source 364 is the same as the standby power source 324 in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
<<スイッチ部>>
スイッチ部361は、図13に示すように、スイッチ部321(図4参照)と比較して、単位スイッチSW1〜SWnから出力端T2へ至る経路と基準電位との間を、シャッタ信号SH3に従って導通/遮断するアナログスイッチ43が追加されている以外は、スイッチ部321と同様に構成されている。なお、アナログスイッチ43は、二つのIGBTと二つのダイオードによって構成され、シャッタ信号SH3がハイレベルの時にオン(導通)し、ロウレベルの時にオフ(遮断)するように構成された周知のものである。
<< Switch part >>
As shown in FIG. 13, the switch unit 361 conducts between the path from the unit switches SW1 to SWn to the output terminal T2 and the reference potential in accordance with the shutter signal SH3, as compared with the switch unit 321 (see FIG. 4). The configuration is the same as that of the switch unit 321 except that an analog switch 43 to be shut off is added. The analog switch 43 is formed of two IGBTs and two diodes, and is a well-known switch configured to turn on (conduct) when the shutter signal SH3 is at a high level and to turn off (cut off) when the shutter signal SH3 is at a low level. .
<<設定切替部>>
設定切替部362は、図14に示すように、設定切替部322(図5参照)と比較して、制御ブロックCBi毎にマスクブロックMSiを備える点、状態維持信号KP及びシャッタ信号SH1,SH2に従ってマスクブロックMSiの動作を制御するマスク制御部53を備える点で異なっていると共に、制御ブロックCBiの構成が一部異なっている。
<< Setting switching section >>
As shown in FIG. 14, the setting switching unit 362 is provided with a mask block MSi for each control block CBi as compared to the setting switching unit 322 (see FIG. 5), according to the state maintenance signal KP and the shutter signals SH1 and SH2. The difference is that a mask control unit 53 for controlling the operation of the mask block MSi is provided, and the configuration of the control block CBi is partially different.
なお、制御ブロックCB1〜CBnはいずれも同じ構成を有するため、特に区別しない場合は制御ブロック50aとも表記し、また、マスクブロックMS1〜MSnはいずれも同じ構成を有するため、特に区別しない場合はマスクブロック54とも表記する。 Since the control blocks CB1 to CBn all have the same configuration, they are also referred to as the control block 50a unless otherwise distinguished, and since the mask blocks MS1 to MSn all have the same configuration, they are masked unless otherwise distinguished. Also referred to as block 54.
具体的には、図15(a)に示すように、制御ブロック50a(CBi)は、極性判定部51の代わりに極性判定部51aを用いていること以外は、制御ブロック50(図6(a))と同様に構成されている。極性判定部51aは、受電電極RDiの基準電位に対する電位Eiを判定信号として、この判定信号の符号がプラスである場合にはハイレベル、マイナスである場合にはロウレベルとなる判定値Hiを生成する比較回路からなる。つまり、受電電極RDiの基準電位に対する電位、即ち受電信号Eiは、第1送電電極SD1又は第2送電電極SD2のいずれに対向しているかによって、互いに逆極性の変化をする。このため、この受電信号Eiの符号を調べることによって、受電電極RDiが対向している送電電極SDjの極性を特定することができる。 Specifically, as shown in FIG. 15A, the control block 50a (CBi) uses the control block 50 (FIG. 6A) except that the polarity determination unit 51a is used instead of the polarity determination unit 51. )). The polarity determination unit 51a uses the potential Ei with respect to the reference potential of the power receiving electrode RDi as a determination signal, and generates a determination value Hi that is a high level when the sign of the determination signal is positive and a low level when the sign is negative. Comparing circuit. That is, the potential with respect to the reference potential of the power receiving electrode RDi, that is, the power receiving signal Ei changes in opposite polarity depending on whether it is facing the first power transmitting electrode SD1 or the second power transmitting electrode SD2. Therefore, by checking the sign of the power reception signal Ei, the polarity of the power transmission electrode SDj that is opposed to the power reception electrode RDi can be specified.
マスク制御部53及びマスクブロック54は、いずれも論理回路の組合せによって実現され、以下のように動作する。
即ち、マスク制御部53は、状態維持信号KPがハイレベルの時にはロウレベルとなり、状態維持信号KPがロウレベルの時には、シャッタ信号SH1と同じ信号レベルとなる許可信号EN1、及び、状態維持信号KPがハイレベルの時にはロウレベルとなり、状態維持信号KPがロウレベルの時には、シャッタ信号SH2と同じ信号レベルとなる許可信号EN2を生成する。
The mask control unit 53 and the mask block 54 are both realized by a combination of logic circuits, and operate as follows.
That is, the mask controller 53 is low when the state maintaining signal KP is high, and when the state maintaining signal KP is low, the mask signal 53 is high when the enable signal EN1 and the state maintaining signal KP are the same as the shutter signal SH1. When the level is low, the enable signal EN2 is generated. When the state maintaining signal KP is low, the enable signal EN2 having the same signal level as the shutter signal SH2 is generated.
マスクブロック54(MBi)は、第1実施形態における制御信号Si1,Si2を制御信号Qi1,Qi2で表すものとして、許可信号EN1と制御信号Qi1の論理和を制御信号Si1、許可信号EN2と制御信号Qi2の論理和を制御信号Si2として出力する。 The mask block 54 (MBi) assumes that the control signals Si1, Si2 in the first embodiment are represented by the control signals Qi1, Qi2, and the logical sum of the permission signal EN1 and the control signal Qi1 is the control signal Si1, the permission signal EN2, and the control signal. The logical sum of Qi2 is output as a control signal Si2.
このように構成された設定切替部362では、図15(b)に示す真理値表に従って動作する。即ち、状態維持信号KPがハイレベルからロウレベルに切り替わる場合、切替前の制御信号Si1,Si2及び判定値Hiに関わらず、切替後の制御信号Si1はシャッタ信号SH1の信号レベル、切替後の制御信号Si2はシャッタ信号SH2の信号レベルとなる。 The setting switching unit 362 configured as described above operates according to the truth table shown in FIG. That is, when the state maintaining signal KP switches from the high level to the low level, the control signal Si1 after switching is the signal level of the shutter signal SH1, the control signal after switching, regardless of the control signals Si1, Si2 and the determination value Hi before switching. Si2 is the signal level of the shutter signal SH2.
一方、状態維持信号KPがロウレベルからハイレベルに切り替わる場合、第1実施形態の場合と同様に、切替前の制御信号Si1,Si2がいずれもロウレベルである時には、判定値Hi(受電信号Eiの符号)に応じて、判定値Hiがハイレベル(Ei>0)である場合は、切替後の制御信号Si1はハイレベル、制御信号Si2はロウレベルとなり、判定値Hiがロウレベル(Ei<0)である場合は、切替後の制御信号Si1はロウレベル、制御信号Si2はハイレベルとなる。また、切替前の制御信号Si1,Si2の少なくとも一方がハイレベルである時には(即ち、いずれもがロウレベルである時以外)、判定値Hiに関わらず、切替後の制御信号Si1,Si2は、切替前と同じ信号レベルになる。そして、切替後の制御信号Si1,Si2の信号レベルは、状態維持信号KPがハイレベルである間、すなわち制御信号Qi1,Qi2がともにロウレベルに切り替わるまでの間、保持される。 On the other hand, when the state maintaining signal KP switches from the low level to the high level, as in the case of the first embodiment, when both the control signals Si1 and Si2 before switching are at the low level, the determination value Hi (the sign of the power reception signal Ei) ), When the determination value Hi is at a high level (Ei> 0), the control signal Si1 after switching is at a high level, the control signal Si2 is at a low level, and the determination value Hi is at a low level (Ei <0). In this case, the control signal Si1 after switching becomes low level and the control signal Si2 becomes high level. Further, when at least one of the control signals Si1 and Si2 before switching is at a high level (that is, except when both are at a low level), the control signals Si1 and Si2 after switching are switched regardless of the determination value Hi. The signal level is the same as before. Then, the signal levels of the control signals Si1 and Si2 after switching are maintained while the state maintaining signal KP is at a high level, that is, until both of the control signals Qi1 and Qi2 are switched to a low level.
<<更新指示部>>
更新指示部363は、図16に示すように、更新指示部323(図7参照)と比較して、状態維持信号KPだけを生成する状態維持信号生成器64の代わりに、状態維持信号KPに加えてシャッタ信号SH1〜SH3を生成する状態維持信号生成器65を備える点で
更新指示部323とは異なっている。
<< Update instruction section >>
As shown in FIG. 16, the update instruction unit 363 uses the state maintenance signal KP instead of the state maintenance signal generator 64 that generates only the state maintenance signal KP, as compared with the update instruction unit 323 (see FIG. 7). In addition, the update instruction unit 323 is different from the update instruction unit 323 in that it includes a state maintaining signal generator 65 that generates the shutter signals SH1 to SH3.
ここで、状態維持信号生成器65の動作を、図17のフローチャートに沿って説明する。但し、図8に示したフローチャートと比較して、S150での判断条件が異なる点と、S160とS170の間に、S162,S164,S166が追加されている点が異なるだけであるため、これらを中心に説明する。なお、シャッタ信号SH1〜SH3は、初期状態では、いずれもオフに設定されているものとする。 Here, the operation of the state maintaining signal generator 65 will be described with reference to the flowchart of FIG. However, as compared with the flowchart shown in FIG. 8, the only difference is that the judgment conditions in S150 are different and that S162, S164, and S166 are added between S160 and S170. The explanation is centered. Note that the shutter signals SH1 to SH3 are all set to OFF in the initial state.
S110〜S140については、第1実施形態の場合と同様である。
S150では、位相抽出器62によって抽出される位相が、受電出力Vの電位変化率(微分値)の絶対値|dV/dt|の極大値が得られる所望の位相となるまで待機する。つまり、受電信号(受電電極RDiの基準電圧に対する電位)Eiが十分に大きくなるタイミングでスイッチ部361の更新を実行する。
S110 to S140 are the same as those in the first embodiment.
In S150, the process waits until the phase extracted by the phase extractor 62 becomes a desired phase at which the maximum value of the absolute value | dV / dt | of the potential change rate (differential value) of the power reception output V is obtained. That is, the switch unit 361 is updated at a timing when the power reception signal (potential with respect to the reference voltage of the power reception electrode RDi) Ei becomes sufficiently large.
そして、S150にて所望の位相になっていると判断した場合、状態維持信号KPをオフ(KP=L)に設定する(S160)と共に、シャッタ信号SH2,SH3をいずれもオン(SH2=SH3=H)に設定し(S162)、その状態で一定時間待機する(S164)。これにより、制御信号Si1はオフ(Si1=L),制御信号Si2はオン(Si2=H)になるため、全ての受電電極RDiが出力端T2に接続されると共に、シャッタ信号SH3によってアナログスイッチ43がオンするため、全ての受電電極RDiの電位が基準電位に初期化される。 If it is determined in S150 that the desired phase has been reached, the state maintaining signal KP is set to off (KP = L) (S160), and the shutter signals SH2 and SH3 are both on (SH2 = SH3 =). H) (S162), and waits for a certain time in this state (S164). Accordingly, since the control signal Si1 is turned off (Si1 = L) and the control signal Si2 is turned on (Si2 = H), all the power receiving electrodes RDi are connected to the output terminal T2, and the analog switch 43 is used by the shutter signal SH3. Is turned on, the potentials of all the power receiving electrodes RDi are initialized to the reference potential.
次に、シャッタ信号SH2,SH3をいずれもオフ(SH2=SH3=L)に設定し(S166)、その状態で一定時間待機する(S170)。
これにより、制御信号Si1,Si2はいずれもオフ(Si1=Si2=L)になるため、全ての受電電極RD1〜RDnは、いずれの出力端T1,T2からも切り離された状態となると共に、アナログスイッチ43がオフする。
Next, both the shutter signals SH2 and SH3 are set to OFF (SH2 = SH3 = L) (S166), and the system waits for a certain time in this state (S170).
As a result, since the control signals Si1 and Si2 are both turned off (Si1 = Si2 = L), all the power receiving electrodes RD1 to RDn are disconnected from any of the output terminals T1 and T2 and are analog. The switch 43 is turned off.
なお、S164,S170での待機時間は、待機している間に受電信号Eiが大きく変化することがないように、十分に短い時間(例えば、受電出力Vの周期の数十分の1程度)とする。 Note that the standby time in S164 and S170 is sufficiently short so that the power reception signal Ei does not change greatly during the standby time (for example, approximately one-tenth of the period of the power reception output V). And
以下S180〜S210の処理は、第1実施形態の場合と同様である。
即ち、スイッチ部361を再設定する際に、全ての受電電極RD1〜RDnの電位を初期化してから、受電信号Eiの符号を判定する点が異なっている。
The processes in S180 to S210 are the same as those in the first embodiment.
In other words, when resetting the switch unit 361, the potentials of all the power receiving electrodes RD1 to RDn are initialized and then the sign of the power receiving signal Ei is determined.
このように構成された接続部32aでは、図18に示すように、状態維持信号KPがオン(KP=H)の時の動作は、第1実施形態の場合と同様である(図9参照)。
そして、状態維持信号KPがオフ(KP=L)に切り替わるタイミング(時刻t11)で、同時にシャッタ信号SH2,3をオン(SH2=SH3=H)にする。この時、全ての受電電極RDiの電位(即ち、受電信号Ei)は基準電圧レベルに初期化される。
In the connection section 32a configured as described above, as shown in FIG. 18, the operation when the state maintaining signal KP is on (KP = H) is the same as that in the first embodiment (see FIG. 9). .
Then, at the timing (time t11) when the state maintaining signal KP is turned off (KP = L), the shutter signals SH2 and SH3 are simultaneously turned on (SH2 = SH3 = H). At this time, the potentials of all the power receiving electrodes RDi (that is, the power receiving signal Ei) are initialized to the reference voltage level.
その後、一定の待機時間が経過して、シャッタ信号SH2,3がオフに変化すると(時刻t12)、受電電極RD1〜RDnと出力端T1,T2のいずれとも電気的に遮断された状態となるため、受電出力Vの振幅Aは0となり、出力端T1,T2を介した後段への受電出力Vの供給が停止される。この時、受電電極RDiから供給される受電信号Eiは、合成された波形ではなく、受電信号Ei毎の単独の波形が得られる。この単独の波形に基づき、特にここでは、受電信号Eiの符号(基準電位に対する極性)が判定され、その判定結果に従って、単位スイッチSWiの設定が切り替えられることになる。 After that, when a certain waiting time elapses and the shutter signals SH2 and SH3 are turned off (time t12), the power receiving electrodes RD1 to RDn and the output terminals T1 and T2 are both electrically disconnected. The amplitude A of the power reception output V becomes 0, and the supply of the power reception output V to the subsequent stage via the output terminals T1 and T2 is stopped. At this time, the power reception signal Ei supplied from the power reception electrode RDi is not a synthesized waveform but a single waveform for each power reception signal Ei. Based on this single waveform, in particular, the sign (polarity with respect to the reference potential) of the power reception signal Ei is determined here, and the setting of the unit switch SWi is switched according to the determination result.
その後、一定の待機時間が経過して、状態維持信号KPがオンに変化すると(時刻t13)、スイッチ部361を構成する単位スイッチSW1〜SWnの状態、即ち、第1受電電極群及び第2受電電極群を構成する受電電極RDiのグループ分けが再設定され、出力端T1,T2を介した後段への受電出力Vの供給が再開される。なお、時刻t13の時点で受電信号Eiの符号がプラスである場合、受電電極RDiは、出力端T1に接続され、一方、受電信号Eiの符号がマイナスである場合、受電電極RDiは、出力端T2に接続される。 Thereafter, when a certain standby time has elapsed and the state maintaining signal KP is turned on (time t13), the states of the unit switches SW1 to SWn constituting the switch unit 361, that is, the first power receiving electrode group and the second power receiving power. The grouping of the power receiving electrodes RDi constituting the electrode group is reset, and the supply of the power receiving output V to the subsequent stage via the output terminals T1 and T2 is resumed. When the sign of the power reception signal Ei is positive at time t13, the power reception electrode RDi is connected to the output terminal T1, while when the sign of the power reception signal Ei is negative, the power reception electrode RDi is connected to the output terminal T1. Connected to T2.
<効果>
以上説明したように、本実施形態では、受電信号Eiの微分値の符号の代わりに、受電信号Eiの符号を使用して判定値Hiを生成している点が異なるだけで、第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
<Effect>
As described above, the present embodiment differs from the first embodiment only in that the determination value Hi is generated using the sign of the power reception signal Ei instead of the sign of the differential value of the power reception signal Ei. The same effect as in the case of can be obtained.
また、本実施形態では、受電電極RDiの電位を基準電位に初期化してから、受電信号Eiの極性を判定しているため、判定の信頼度を向上させることができる。
[第4実施形態]
第4実施形態について説明する。
In the present embodiment, since the polarity of the power reception signal Ei is determined after the potential of the power reception electrode RDi is initialized to the reference potential, the reliability of the determination can be improved.
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment will be described.
<構成>
本実施形態では、接続部36の代わりに接続部36aを用いていること以外は、第3実施形態と同様の構成を有しているため、この相違する部分を中心に説明する。
<Configuration>
In the present embodiment, the configuration is the same as that of the third embodiment except that the connection portion 36a is used instead of the connection portion 36. Therefore, this different portion will be mainly described.
本実施形態において、接続部36aは、図19に示すように、更新指示部365以外の構成、即ち、スイッチ部361,設定切替部362,予備電源364は、第3実施形態と同様に構成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the connection unit 36a has a configuration other than the update instruction unit 365, that is, the switch unit 361, the setting switching unit 362, and the standby power supply 364 are configured in the same manner as in the third embodiment. ing.
そして、更新指示部365は、図17のフローチャートに示したS160〜S180の処理を一定周期毎に繰り返し実行する。
つまり、更新指示部365によって生成される状態維持信号KPの信号レベルは、図20に示すように、まず、状態維持信号KPについては、一定の待機時間Tw1+Tw2だけロウレベルに保持された後、一定の動作期間Tcyclの間ハイレベルに保持され、以下、同様の繰り返しとなる。
And the update instruction | indication part 365 repeatedly performs the process of S160-S180 shown to the flowchart of FIG. 17 for every fixed period.
That is, as shown in FIG. 20, the signal level of the state maintaining signal KP generated by the update instructing unit 365 is first maintained at a low level for a certain waiting time Tw1 + Tw2 and then a certain level. It is kept at a high level during the operation period Tcycl, and the same is repeated thereafter.
また、シャッタ信号SH1についてはロウレベルのまま保持され、シャッタ信号SH2,SH3については、状態維持信号KPがロウレベルに変化するのと同時にハイレベルに変化し、一定の待機時間Tw1だけハイレベルに保持された後、ロウレベルに保持され、以下、同様の繰り返しとなる。 Further, the shutter signal SH1 is held at the low level, and the shutter signals SH2 and SH3 are changed to the high level at the same time as the state maintaining signal KP is changed to the low level, and are held at the high level for a certain waiting time Tw1. After that, it is held at the low level, and the same is repeated thereafter.
<効果>
本実施形態によれば、第2実施形態及び第3実施形態のものと同様の効果を得ることができる。
<Effect>
According to this embodiment, the same effect as that of the second embodiment and the third embodiment can be obtained.
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment. For example, the functions of one component may be distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function.
上記実施形態では、受電装置3に突条3eと突起3fを設けているがこれを省略してもよい。また、突条3e及び突起3fの突出方向は必ずしも受電電極RDiの配列方向と関連性を持たせる必要はなく、また、これらの突出方向は必ずしも互いに直交している必要はない。 In the above embodiment, the power receiving device 3 is provided with the protrusion 3e and the protrusion 3f, but these may be omitted. Further, the protruding directions of the protrusions 3e and the protrusions 3f are not necessarily related to the arrangement direction of the power receiving electrodes RDi, and these protruding directions are not necessarily orthogonal to each other.
1…非接触給電システム 2…送電装置 3…受電装置 21…直流電源 22…インバータ 23…共振部 24…送電電極部 31…受電電極部 32,32a,36,36a…接続部 33…共振/整合部 34…整流部 35…負荷 40(SWi)…単位スイッチ 41,42,43…アナログスイッチ 50,50a(CBi)…制御ブロック 51,51a…極性判定部 52…スイッチ制御部 53…マスク制御部 54(MSi)…マスクブロック 61…振幅抽出器 62…位相抽出器 63…振幅保存器 64,65…状態維持信号生成器 321,361…スイッチ部 322,362…設定切替部 323,325,363,365…更新指示部 324,364…予備電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power feeding system 2 ... Power transmission apparatus 3 ... Power reception apparatus 21 ... DC power supply 22 ... Inverter 23 ... Resonance part 24 ... Power transmission electrode part 31 ... Power reception electrode part 32, 32a, 36, 36a ... Connection part 33 ... Resonance / matching Unit 34 ... Rectification unit 35 ... Load 40 (SWi) ... Unit switch 41, 42, 43 ... Analog switch 50, 50a (CBi) ... Control block 51, 51a ... Polarity determination unit 52 ... Switch control unit 53 ... Mask control unit 54 (MSi) ... Mask block 61 ... Amplitude extractor 62 ... Phase extractor 63 ... Amplitude preserving device 64, 65 ... State maintenance signal generator 321, 361 ... Switch unit 322, 362 ... Setting switching unit 323, 325, 363, 365 ... Update instruction section 324, 364 ... Standby power supply
Claims (9)
前記受電電極のそれぞれを個別に第1の出力端(T1)又は第2の出力端(T2)に接続するスイッチ部(321)と、
前記第1の出力端及び前記第2の出力端から得られる出力である受電出力に基づき、負荷に供給する電源出力を生成する電源供給部(33,34)と、
前記受電電極毎に、該受電電極の電位から生成される判定信号に従って、該受電電極に対向配置されている送電電極(SD1,SD2)の極性を判定する極性判定部(51,51a)と、
前記極性判定部での判定結果に従って、対向配置された前記送電電極の極性が同じである前記受電電極同士を同じ出力端に接続するように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部(52)と、
予め設定された起動条件を満たす場合に前記スイッチ制御部を作動させる更新指示部(323,325,363,365)と、
を備えることを特徴とする受電装置。 A power receiving electrode part (31) composed of a plurality of power receiving electrodes (RD1 to RDn);
A switch unit (321) for individually connecting each of the power receiving electrodes to the first output terminal (T1) or the second output terminal (T2);
A power supply unit (33, 34) for generating a power output to be supplied to a load based on a power receiving output which is an output obtained from the first output terminal and the second output terminal;
A polarity determining unit (51, 51a) for determining the polarity of the power transmitting electrode (SD1, SD2) disposed opposite to the power receiving electrode according to a determination signal generated from the potential of the power receiving electrode for each power receiving electrode;
According to the determination result in the polarity determination unit, a switch control unit (52) for controlling the switch unit to connect the power receiving electrodes having the same polarity of the power transmitting electrodes arranged opposite to each other to the same output terminal,
An update instruction unit (323, 325, 363, 365) for operating the switch control unit when a predetermined activation condition is satisfied;
A power receiving device comprising:
前記スイッチ制御部は、前記スイッチ部の設定を切り替える前に、前記初期化回路を作動させることを特徴とする請求項3に記載の受電装置。 An initialization circuit (40, 43) for initializing the potentials of all the receiving electrodes constituting the receiving electrode unit to the reference potential;
The power receiving device according to claim 3, wherein the switch control unit operates the initialization circuit before switching the setting of the switch unit.
スイッチ部の設定を、前記更新指示部によって再起動されるまでの間保持することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の受電装置。 Said switch controller (52), the polarity setting of the switch unit is switched in accordance with the determination result of the determination unit, wherein the update instruction unit, characterized in that holding until it is restarted claims 1 to The power receiving device according to claim 5 .
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