JP5093386B2

JP5093386B2 - 送電装置および電力伝送システム

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Publication number: JP5093386B2
Application number: JP2011155243A
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Inventors: 敬一市川; 博紀酒井
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Description

本発明はワイヤレスで電力を伝送する送電装置および電力伝送システムに関するものである。

代表的なワイヤレス電力伝送システムとして、送電装置の一次コイルから受電装置の二次コイルに磁界を利用して電力を伝送する磁界結合方式の電力伝送システムが知られている。しかし、磁界結合で電力を伝送する場合、各コイルを通る磁束の大きさが起電力に大きく影響するため、一次コイルと二次コイルとの相対位置関係に高い精度が要求される。また、コイルを利用するため、装置の小型化が難しい。

一方、特許文献１に開示されているような電界結合方式のワイヤレス電力伝送システムも知られている。このシステムでは、送電装置の結合電極から受電装置の結合電極に電界を介して電力が伝送される。この方式は、結合電極の相対位置精度が比較的緩く、また、結合電極の小型・薄型化が可能である。

図１は特許文献１の電力伝送システム１００のブロック図である。この電力伝送システム１００は、給電装置１５２および受電装置１５４を含む。給電装置１５２は、共振部６２、および給電電極６４，６６を備えている。受電装置１５４は、受電電極８０，８２、共振部１８４、整流部８６、回路負荷８８、電力測定部１２０、およびインピーダンス制御部１３０を備えている。電力測定部１２０は、回路負荷８８の両端電圧を検出して回路負荷８８に現在供給されている電力値を測定し、測定した電力値をインピーダンス制御部１３０へ出力する。インピーダンス制御部１３０は、電力測定部１２０から出力される電力値に基づいて、例えばバリキャップ素子を用いた可変容量素子Ｃｖ１の両端電圧、または可変誘導素子Ｌｖ１のインダクタンスを制御し、供給されている電力値を最大化させる。

特開２００９−２９６８５７号公報

特許文献１の電力伝送システムにおいては、回路負荷８８の両端電圧を検出して回路負荷８８に現在供給されている電力を測定し、供給される電力値が最大化するように可変容量素子の容量値または可変誘導素子のインダクタンス値を制御して、交流信号生成部の生成する交流信号の周波数を制御しようとするが、その制御が複雑であった。

本発明は、簡単な制御で電力伝送効率を高め、負荷に供給する電力を適正に制御できる電力伝送システムを提供することを目的としている。

本発明の送電装置は次のように構成する。
二次側結合電極および前記二次側結合電極に接続された高周波電圧負荷回路を備え、前記二次側結合電極および前記高周波電圧負荷回路によって共振回路が構成された受電装置と対をなす送電装置であって、
前記二次側結合電極に結合する一次側結合電極、この一次側結合電極に高周波の電圧を印加する高周波電圧発生回路、および前記高周波電圧発生回路に駆動電力を供給する駆動電源回路を備え、前記駆動電源回路は、定電流または定電圧のいずれかを前記高周波電圧発生回路へ供給する駆動電源切替手段を備え、前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出する電圧検出手段と、前記定電流の供給状態で、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数変化に対する前記高周波電圧発生回路への供給電圧が極大となる周波数を検知する極大周波数検知手段と、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を前記極大周波数に定め、前記定電圧の供給に切り替える制御手段と、を備える。

この構成により、送電装置が発生すべき電圧の周波数を最適化でき、送電装置から受電装置へ伝送される電力を容易に最大化できる。また定電流で電圧を供給するときの過電流および過電圧を防止でき低消費電力化を図ることができる。

例えば前記駆動電源回路は、定電圧源、定電流源、および定電圧源と定電流源との切替を行うスイッチを備える。

また、例えば前記駆動電源回路は、定電圧電源、この定電圧電源から前記高周波電圧発生回路に定電流を供給する定電流ダイオード、およびこの定電流ダイオードをバイパスするスイッチを備える。このように構成すれば、スイッチをオンすることで定電圧源を構成することができる。またスイッチをオフすることで、定電流ダイオードによって定電流源を容易に構成できる。

また、例えば前記駆動電源回路は、定電圧電源、この定電圧電源から前記高周波電圧発生回路に電流を供給する抵抗、およびこの抵抗をバイパスするスイッチを備える。このように構成すれば、スイッチをオンすることで定電圧源を構成することができる。またスイッチをオフすることで、抵抗を介してほぼ定電流を供給する定電流源を容易に構成できる。

また、例えば前記制御手段は、次の各ステップを実行して前記極大となる周波数を検知する処理手段を含む。

前記駆動電源回路を定電流電源に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を初期値に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を一単位増加させるステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数と周波数の最終値とを比較するステップ、
および前記高周波電圧発生回路への供給電圧の極大値が存在するか否かを判定するステップ
また、例えば、前記制御手段は、次の各ステップを実行して前記極大となる周波数を検知する処理手段を含む。

前記駆動電源回路を定電流電源に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を初期値に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を一単位増加させるステップ、
連続する複数単位の周波数区間の中央と両端における前記高周波電圧発生回路への供給電圧に基づいて前記高周波電圧発生回路への供給電圧の極大値が存在するか否かを判定するステップ、
および前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数と周波数の最終値とを比較するステップ。

本発明の電力伝送システムは、一次側結合電極、この一次側結合電極に高周波の電圧を印加する高周波高電圧発生回路、および前記高周波高電圧発生回路に駆動電力を供給する駆動電源回路を備えた送電装置と、二次側結合電極および前記二次側結合電極に接続された高周波高電圧負荷回路を備え、前記二次側結合電極および前記高周波高電圧負荷回路によって共振回路が構成された受電装置とを備え、送電装置の一次側結合電極と受電装置の二次側結合電極とを容量結合させて電力伝送する電力伝送システムであって、
前記送電装置は、前記駆動電源回路が定電流または定電圧のいずれかを前記高周波電圧発生回路へ供給する駆動電源切替手段と、前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出する電圧検出手段と、前記定電流の供給状態で、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数変化に対する前記高周波電圧発生回路への供給電圧が極大となる周波数を検知する極大周波数検知手段と、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を前記極大周波数に定め、前記定電圧の供給に切り替える制御手段と、を備える。

本発明によれば、送電装置が発生すべき電圧の周波数を最適化でき、送電装置から受電装置へ伝送される電力を容易に最大化できる。また定電流で電圧を供給するときの過電流および過電圧を防止でき低消費電力化を図ることができる。

図１は特許文献１の電力伝送システム１００のブロック図である。図２は第１の実施形態に係る送電装置１０１と受電装置２０１の斜視図である。図３はワイヤレス電力伝送システムの等価回路図である。図４は送電装置１０１のブロック構成図である。図５はスイッチング回路５６の構成と駆動制御回路５５との関係を示す図である。図６は、ＤＣＶの周波数特性を表す図である。図７は、図４に示した制御回路５２の処理内容のうち、受電装置の載置有無の検知、電力給電の開始／停止の制御についての処理内容のフローチャートである。図８は、図４に示した駆動電源回路５１および電源インピーダンス切替回路部分の回路図である。図９は、図４に示した駆動電源回路５１および電源インピーダンス切替回路部分の別の回路図である。図１０は、第３の実施形態に係る送電装置の制御回路の主要な処理内容を示すフローチャートである。図１１は、図１０に示される処理手順でＤＣＶが極大になる周波数の検出について示す図である。

《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係る送電装置１０１と受電装置２０１の斜視図である。この送電装置１０１と受電装置２０１とでワイヤレス電力伝送システムを構成している。

送電装置１０１は送電装置側パッシブ電極３１と送電装置側アクティブ電極３２を備え、受電装置２０１は受電装置側パッシブ電極４１と受電装置側アクティブ電極４２を備えている。送電装置側パッシブ電極３１と送電装置側アクティブ電極３２は本発明の一次側結合電極に相当する。受電装置側パッシブ電極４１と受電装置側アクティブ電極４２は本発明の二次側結合電極に相当する。

送電装置１０１に受電装置２０１を載置することによって、一次側結合電極と二次側結合電極との間に容量が生じる。この状態で、送電装置１０１は受電装置２０１へ電界結合により電力を伝送する。

図３はワイヤレス電力伝送システムの等価回路図である。この図３において、送電装置１０１の高周波電圧発生回路ＯＳＣは例えば１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの高周波電圧を発生する。昇圧トランスＴＧおよびインダクタＬＧによる昇圧回路３７は、高周波電圧発生回路ＯＳＣの発生する電圧を昇圧してパッシブ電極３１とアクティブ電極３２との間に印加する。キャパシタＣＧはパッシブ電極３１とアクティブ電極３２とによる容量である。昇圧回路３７とキャパシタＣＧは共振回路を構成する。受電装置２０１のパッシブ電極４１とアクティブ電極４２との間には、降圧トランスＴＬおよびインダクタＬＬによる降圧回路４５が接続されている。キャパシタＣＬはパッシブ電極４１とアクティブ電極４２とによる容量である。降圧回路４５とキャパシタＣＬは共振回路を構成する。降圧トランスＴＬの二次側には負荷回路ＲＬが接続されている。この負荷回路ＲＬは、ダイオードとコンデンサによる整流平滑回路および二次電池で構成されている。降圧回路４５と負荷回路ＲＬとで構成される回路が本発明の「高周波電圧負荷回路」に相当する。キャパシタＣｍは容量結合の状態を示している。

送電装置１０１に受電装置２０１が結合しているか否かの検知、および電力伝送を行うための駆動周波数の決定方法について次に説明する。
図４は送電装置１０１のブロック構成図である。ここで駆動電源回路５１は商用電源を入力して例えば一定の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）を発生する電源回路である。制御回路５２は本発明に係る「制御手段」に相当し、次に述べる各部との間で信号を入出力して各部の制御を行う。

駆動制御回路５５は制御回路５２から出力される信号に従ってスイッチング回路５６のスイッチ素子をスイッチングする。スイッチング回路５６は後に示すように昇圧回路３７の入力部を交番駆動する。

ＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路５３は、本発明に係る「電圧検出手段」に相当し、スイッチング回路５６に印加される電圧と、スイッチング回路５６に流れる駆動電流（すなわち、駆動電源回路５１から昇圧回路３７への供給電流量）を検出する。制御回路５２はこの検出信号Ｖ（ＤＣＶ），Ｖ（ＤＣＩ）を読み取る。ＡＣＶ検出回路５８は、結合電極３１，３２間の電圧を容量分圧し、分圧された交流電圧を整流した直流電圧を検出信号Ｖ（ＡＣＶ）として生成する。制御回路５２はこの検出信号Ｖ（ＡＣＶ）を読み取る。電源インピーダンス切替回路５７は駆動電源回路５１の出力インピーダンスを切り替える回路であり、スイッチング回路５６へ定電圧を印加するか定電流を供給するかを切り替える。

図５は前記スイッチング回路５６の構成と駆動制御回路５５との関係を示す図である。スイッチング回路５６はハイサイドのスイッチ素子とローサイドのスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦによってプッシュプル動作を行い、昇圧回路３７を交番駆動する。

昇圧回路３７による昇圧後の電圧は例えば１００Ｖ〜１０ｋＶの範囲内の電圧である。この電圧がパッシブ電極３１とアクティブ電極３２との間に印加されることにより周囲の媒質に静電場が生成される。

図６は、前記ＤＣＶの周波数特性を表す図である。また、電力伝送効率も併せて示している。図６において、特性曲線Ｃは、図３に示した受電装置の負荷回路ＲＬに電流が殆ど流れない状態でのＤＣＶの周波数特性、特性曲線Ｎは、受電装置が載置されていない状態、すなわち、送電装置のみが存在する状態でのＤＣＶの周波数特性である。このように、受電装置が載置されていて、且つ受電装置の負荷回路ＲＬに電流が殆ど流れない状態では、所定周波数でＤＣＶのピークが生じる。この周波数をピーク周波数ｆ０と呼ぶ。一方、受電装置が載置されていない状態では、ＤＣＶにピークは生じない。

図６において特性曲線Ｅは電力伝送効率ＥＦＦの周波数特性を示している。前記ピーク周波数ｆｏはこの例では３２０ｋＨｚであり、この周波数ｆｏの高周波電圧を発生して受電装置へ電力伝送すれば、高い伝送効率で電力が伝送できる。

図７は、図４に示した制御回路５２の処理内容のうち、受電装置の載置有無の検知、電力給電の開始／停止の制御についての処理内容のフローチャートである。
先ず、電源インピーダンス切替回路５７の切替によって、スイッチング回路５６へ定電流を供給するように設定する（Ｓ１１）。次に、スイープすべき周波数範囲の初期値を設定し、その周波数で駆動制御回路５５を駆動する（Ｓ１２）。そして、その状態でＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路５３の検出信号を読み取る（Ｓ１３）。

続いて、周波数をΔｆ分シフトして同様の処理を行う（Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１３）。この処理を周波数が最終値になるまで繰り返す。これにより周波数スイープを行う。

その後、上記周波数スイープにより得られたＤＣＶの周波数特性に極大値が有るか否かを判定する（Ｓ１６）。無ければステップＳ１２へ戻り、上記の処理を繰り返す。ＤＣＶの周波数特性に極大値が有れば、その周波数ｆｏを駆動周波数に設定する（Ｓ１７）。

そして、電源インピーダンス切替回路５７の切替によって、スイッチング回路５６へ定電圧を供給するように設定する。このことにより給電（電力伝送）を開始する（Ｓ１８）。

その後、スイッチング回路５６に流れる駆動電流ＤＣＩを検出する（Ｓ１９）。そして、駆動電流ＤＣＩが閾値ＤＣＩｔｈを下回るまで待つ（Ｓ２０→Ｓ１９・・・）。

駆動電流ＤＣＩが閾値ＤＣＩｔｈを下回れば、駆動制御回路５５の駆動を停止する（Ｓ２１）。

その後は、ステップＳ１１へ戻る。このことによって、ステップＳ１１以降の処理が繰り返されるが、受電装置の二次電池は既に満充電状態であるので、ステップＳ２０の判定条件を満たす。そのため繰り返し充電されることはない。

受電装置が取り除かれて、別の充電を要する受電装置が載置されたなら、以上に述べた手順で駆動周波数の決定および電力伝送により充電がなされることになる。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、図４に示した電源インピーダンス切替回路５７の具体的な構成について示す。
図８は、図４に示した駆動電源回路５１および電源インピーダンス切替回路部分の回路図である。この回路は定電圧源ＣＶＳ、定電流源ＣＣＳ、およびスイッチＳＷで構成されている。スイッチＳＷが定電圧源ＣＶＳを選択すれば、出力端子間に定電圧が出力され、スイッチＳＷが定電流源ＣＣＳを選択すれば、出力端子に接続されている回路に定電流が供給される。

また、図９（ａ）は、図４に示した駆動電源回路５１および電源インピーダンス切替回路部分の別の回路図である。この回路は定電圧源ＣＶＳ、定電流ダイオードＣＲＤ、およびバイパススイッチＳＷで構成されている。バイパススイッチＳＷが閉状態であれば、出力端子間に定電圧が出力され、バイパススイッチＳＷが開状態であれば、定電流ダイオードＣＲＤの作用により、出力端子に接続されている回路に定電流が供給される。

図９（ａ）に示した定電流ダイオードＣＲＤに代えて図９（ｂ）のように抵抗Ｒを設けてもよい。この抵抗Ｒの抵抗値は負荷のインピーダンスＺｉｎより充分に大きくする。したがって電源から見た負荷のインピーダンスＺｉｎは電源の出力抵抗よりも十分小さい。そのため負荷回路にほぼ定電流が供給される。

このように、定電流ダイオードや抵抗を用いることにより、定電流を高周波電圧発生回路へ供給する定電流源を容易に構成できる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態は送電装置の制御回路の処理内容について示す。送電装置のハードウェア的な構成は第１の実施形態で示したものと同じである。すなわち、送電装置のブロック構成図は第４に示したとおりである。異なるのは図４に示した制御回路５２の制御内容である。

図１０は、第３の実施形態に係る送電装置の制御回路の主要な処理内容を示すフローチャートである。図１１は、ＤＣＶの周波数特性および各周波数で検出されたＤＣＶの値の例を示す図である。以下、図１０、図１１および図４を参照して説明する。

先ず、電源インピーダンス切替回路５７の切替によって、スイッチング回路５６へ定電流を供給するように設定する（Ｓ３１）。次に、スイープすべき周波数範囲の初期値を設定し、その周波数で駆動制御回路５５を駆動する（Ｓ３２）。そして、その状態でＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路５３の検出信号を読み取る（Ｓ３３）。次に、周波数をΔｆ増加させる（Ｓ３４）。その状態でＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路５３の検出信号を読み取る（Ｓ３５）。次に、周波数をΔｆ増加させる（Ｓ３６）。その状態でＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路５３の検出信号を読み取る（Ｓ３７）。

続いて、当該周波数でのＤＣＶと当該周波数よりΔｆ低い周波数でのＤＣＶと当該周波数より２×Δｆ低い周波数でのＤＣＶを比較して極大値の有無を判定する（Ｓ３８→Ｓ３９）。すなわち、当該周波数と当該周波数より２×Δｆ低い周波数との間の周波数範囲ＦＲ内にＤＣＶの極大値が有るか否かを判定する。具体的には、前記周波数範囲での最低周波数f1でのＤＣＶをDCV1、中央周波数f2でのＤＣＶをDCV2、最高周波数f3でのＤＣＶをDCV3で表すと、次の条件を満足すれば、中央の周波数f2をＤＣＶが極大となる周波数と見なす。

DCV2−DCV1＞Vth
且つ、 DCV2−DCV3＞Vth
ここで、Vthは所定のしきい値である。このように、周波数上昇にともなうＤＣＶの値変化が正から負へと変化し、且つその変化分が所定のしきい値より大きいとき、中央の周波数f2をＤＣＶが極大となる周波数と見なす。なお、周波数が初期値である場合のように、３つの周波数f1,f2,f3でのＤＣＶの値がまだ検出されていない段階では、最低周波数f1または中央の周波数f2でのＤＣＶの値を、今回検出したＤＣＶと同じ値として処理すればよい。

ＤＣＶの極大値が検知されるまでは、周波数をΔｆ分シフトしてＤＣＶの極大値の検知のための処理を繰り返す（Ｓ４０→Ｓ４１→Ｓ３７）。

図１１において丸印は、設定された各周波数およびその周波数でのＤＣＶの値を示している。また、破線の囲みは各ステップでの比較すべき周波数範囲を示している。周波数を低い方から高い方へ変化させる場合、前記比較すべき周波数範囲（破線の囲み）は順次右へ移動していくことになる。

図１１に示した周波数ｆ３でＤＣＶの値を検出した段階で、比較すべき周波数範囲ＦＲ内の最低周波数f1でのＤＣＶ値はDCV1、中央周波数f2でのＤＣＶ値はDCV2、最高周波数f3でのＤＣＶ値はDCV3である。この３つの値が前記条件を満足すれば、中央周波数f2を、ＤＣＶが極大となる周波数ｆｏと見なす。

もし、ＤＣＶの極大値が検知されないまま周波数が周波数の最終値に達すれば、周波数スイープのための処理に戻る（Ｓ４０→Ｓ３２）。（受電装置が載置されていない場合はＤＣＶの極大値が生じない。）
ＤＣＶの極大値が検知されれば、その周波数ｆｏを駆動周波数に設定する（Ｓ４２）。そして、電源インピーダンス切替回路５７の切替によって、スイッチング回路５６へ定電圧を供給するように設定する。このことにより給電（電力伝送）を開始する（Ｓ４３）。

その後、スイッチング回路５６に流れる駆動電流ＤＣＩを検出する（Ｓ４４）。そして、駆動電流ＤＣＩが閾値ＤＣＩｔｈを下回るまで待つ（Ｓ４５→Ｓ４４・・・）。

駆動電流ＤＣＩが閾値ＤＣＩｔｈを下回れば、駆動制御回路５５の駆動を停止する（Ｓ４６）。

その後は、ステップＳ３１へ戻る。このことによって、ステップＳ３１以降の処理が繰り返されるが、受電装置の二次電池は既に満充電状態であるので、ステップＳ４５の判定条件を満たす。そのため繰り返し充電されることはない。

以上に示した例では、それぞれ単位周波数Δｆだけ離れた３つの周波数でのＤＣＶの値に基づいて極大値の有無を検知し、極大値があれば、その周波数を求めるようにした。すなわち、当該周波数と当該周波数より２×Δｆ低い周波数との間の周波数範囲ＦＲ内にＤＣＶの極大値が有るか否かを判定した。しかし本発明はこれに限るものではない。例えば、それぞれ周波数Δｆずつ離れた５つの周波数でのＤＣＶを検知し、当該周波数と当該周波数より４×Δｆ低い周波数との間の周波数範囲ＦＲ内にＤＣＶの極大値が有るか否かを判定してもよい。具体的には、その周波数範囲ＦＲの最低周波数でのＤＣＶと、３番目（その周波数範囲内の中央）の周波数でのＤＣＶと、その周波数範囲の最高周波数でのＤＣＶとを比較対象にしてもよい。すなわち、この３つのＤＣＶについて前述の方法で極大値の有無および極大値の周波数を求めるようにしてもよい。この場合、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ３６に続いてＤＣＶ検出、周波数Δｆシフト、ＤＣＶ検出、周波数Δｆシフト、という４つのステップを追加する。そして、ステップＳ３８では、上記のように、周波数範囲ＦＲ内の１番目と３番目と５番目の周波数における３つのＤＣＶについて前述の方法で極大値の有無および極大値の周波数を求める。

また、周波数範囲ＦＲの周波数幅をさらに拡げ、またはサンプリング数をさらに増して、その周波数範囲ＦＲでの複数のＤＣＶの値に基づいてＤＣＶの極大値の有無を判定してもよい。例えば、６×Δｆの周波数幅を周波数範囲ＦＲとする場合には、その周波数範囲ＦＲ内で最も低い周波数、中央の周波数、最も高い周波数での各ＤＣＶを比較対象にして極大値存在の有無を判定してもよい。

ＡＣＶ…高周波電圧
ＣＣＳ…定電流源
ＣＧ，ＣＬ…キャパシタ
ＣＲＤ…定電流ダイオード
ＣＶＳ…定電圧源
ＬＧ，ＬＬ…インダクタ
ＯＳＣ…高周波電圧発生回路
ＲＬ…負荷回路
ＴＧ…昇圧トランス
ＴＬ…降圧トランス
３１…パッシブ電極（結合電極）
３２…アクティブ電極（結合電極）
３７…昇圧回路
４１…パッシブ電極（結合電極）
４２…アクティブ電極（結合電極）
４５…降圧回路
５１…駆動電源回路
５２…制御回路
５３…ＤＣＶ，ＤＣＩ検出回路
５５…駆動制御回路
５６…スイッチング回路
５７…電源インピーダンス切替回路
１０１…送電装置
２０１…受電装置

Claims

二次側結合電極および前記二次側結合電極に接続された高周波電圧負荷回路を備え、前記二次側結合電極および前記高周波電圧負荷回路によって共振回路が構成された受電装置と対をなす送電装置であって、
前記二次側結合電極に結合する一次側結合電極、この一次側結合電極に高周波電圧を印加する高周波電圧発生回路、および前記高周波電圧発生回路に駆動電力を供給する駆動電源回路を備え、
前記駆動電源回路は、定電流または定電圧のいずれかを前記高周波電圧発生回路へ供給する駆動電源切替手段を備え、
前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出する電圧検出手段と、
前記定電流の供給状態で、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数変化に対する前記高周波電圧発生回路への供給電圧が極大となる周波数を検知し、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を前記極大となる周波数に定め、前記定電圧の供給に切り替える制御手段と、
を備えた、送電装置。
前記駆動電源回路は、定電圧源、定電流源、および定電圧源と定電流源との切替を行うスイッチを備えた、請求項１に記載の送電装置。
前記駆動電源回路は、定電圧電源、この定電圧電源から前記高周波電圧発生回路に定電流を供給する定電流ダイオード、およびこの定電流ダイオードをバイパスするスイッチを備えた、請求項１に記載の送電装置。
前記駆動電源回路は、定電圧電源、この定電圧電源から前記高周波電圧発生回路に電流を供給する抵抗、およびこの抵抗をバイパスするスイッチを備えた、請求項１に記載の送電装置。
前記制御手段は、次の各ステップを実行して前記極大となる周波数を検知する処理手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の送電装置。
前記駆動電源回路を定電流電源に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を初期値に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を一単位増加させるステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数と周波数の最終値とを比較するステップ、
および前記高周波電圧発生回路への供給電圧の極大値が存在するか否かを判定するステップ。
前記制御手段は、次の各ステップを実行して前記極大となる周波数を検知する処理手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の送電装置。
前記駆動電源回路を定電流電源に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を初期値に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を一単位増加させるステップ、
連続する複数単位の周波数区間の中央と両端における前記高周波電圧発生回路への供給電圧に基づいて前記高周波電圧発生回路への供給電圧の極大値が存在するか否かを判定するステップ、
および前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数と周波数の最終値とを比較するステップ。
一次側結合電極、この一次側結合電極に高周波の電圧を印加する高周波電圧発生回路、および前記高周波電圧発生回路に駆動電力を供給する駆動電源回路を備えた送電装置と、
二次側結合電極および前記二次側結合電極に接続された高周波電圧負荷回路を備え、前記二次側結合電極および前記高周波電圧負荷回路によって共振回路が構成された受電装置とを備え、
送電装置の一次側結合電極と受電装置の二次側結合電極とを容量結合させて電力伝送する電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記駆動電源回路が定電流または定電圧のいずれかを前記高周波電圧発生回路へ供給する駆動電源切替手段と、
前記高周波電圧発生回路への供給電圧を検出する電圧検出手段と、
前記定電流の供給状態で、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数変化に対する前記高周波電圧発生回路への供給電圧が極大となる周波数を検知し、前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を前記極大となる周波数に定め、前記定電圧の供給に切り替える制御手段と、
を備えた、電力伝送システム。
前記駆動電源回路は、定電圧源、定電流源、および定電圧源と定電流源との切替を行うスイッチを備えた、請求項７に記載の電力伝送システム。
前記制御手段は、次の各ステップを実行して前記極大となる周波数を検知する処理手段を含む、請求項７または８に記載の電力伝送システム。
前記駆動電源回路を定電流電源に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を初期値に設定するステップ、
前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数を一単位増加させるステップ、
連続する複数単位の周波数区間の中央と両端における前記高周波電圧発生回路への供給電圧に基づいて前記高周波電圧発生回路への供給電圧の極大値が存在するか否かを判定するステップ、
および前記高周波電圧発生回路が発生する電圧の周波数と周波数の最終値とを比較するステップ。