特許ウォッチ

公開番号2024061374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169284
出願日2022-10-21
発明の名称送電装置及び送電方法
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類H02J 50/90 20160101AFI20240425BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電磁波漏洩の抑制、伝送効率低下の防止を実現しつつ広い送電対応範囲で無線送電を実現する送電装置及び送電方法を提供する。
【解決手段】送電装置は、複数の送電用のコイルを平面上に並設した送電部と、前記送電用のコイルそれぞれに対して、送電対象が前記コイルの上に載ったことを検知する検知部と、前記送電対象の物体が備える受電コイルへの送電を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記送電対象の物体が前記複数の送電用のコイルの内のいずれかのコイルの上に載ったことを前記検知部により検知している間、前記コイルへ送電する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の送電用のコイルを平面上に並設した送電部と、
前記送電用のコイルそれぞれに対して、送電対象が前記コイルの上に載ったことを検知する検知部と、
前記送電対象の物体が備える受電コイルへの送電を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記送電対象の物体が前記複数の送電用のコイルの内のいずれかのコイルの上に載ったことを前記検知部により検知している間、前記コイルへ送電する
送電装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記検知部は、前記複数の送電用のコイルそれぞれの下方に設けられ、荷重を検知するセンサである
請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記検知部と、前記コイルとの間に、前記コイルからの電磁界を前記コイルへ戻す電磁遮蔽材が設けられている
請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記制御部は、複数の送電用のコイルに跨って前記送電対象の物体が載ったことを前記検知部により検知している間、前記複数の送電用のコイルへ送電する
請求項１に記載の送電装置。
【請求項５】
平面上に並設された複数の送電用のコイルそれぞれに対して、送電対象が前記コイルの上に載ったことを各々検知し、
前記送電対象の物体が、前記送電対象の物体が前記複数の送電用のコイルの内のいずれかのコイルの上に載ったことを検知している間、前記コイルへ送電する
送電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律型の移動体の駆動バッテリへの無線による送電装置及び送電方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
無線により電力を供給するワイヤレス給電が、実用化されている。ワイヤレス給電は、人手による操作を必要とするプラグイン充電よりも、自律的にホームポジションに戻ることができる移動体に備えられたバッテリへの給電に適している。
【０００３】
しかしながら、ワイヤレス給電では、受電側コイルと送電側コイルとの位置がずれると、高い結合係数を維持できなくなり、伝送効率が低下する。自律型の移動体に対する給電時の送電側コイルと受電側コイルとの位置合わせは、人間が運転する自動車や、人間が用いるスマートフォン等の人手によって位置合わせが可能なものよりも、更に困難である。しかも、送電対象が複数存在したとしても同時的に給電できることが望ましい。
【０００４】
ワイヤレス給電における位置ズレの問題を解決するために、特許文献１には、複数のコイルを使用したワイヤレス給電が提案されている（特許文献１等）。特許文献１では、電力に変換する電波を送受信するための複数のアンテナを用意しておき、効率よく電波を送受信できるアンテナを用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１１５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような位置ズレの問題に対応するために、受電側コイルの面積よりも十分に広い送電対応範囲を有する送電装置を使用することが望ましい。更には、１つの制御手段によって、送電対象が複数存在する場合であっても同時的に給電を可能とするためには、広い送電対応範囲を有することが望ましい。
【０００７】
受電側コイルの面積よりも十分に広い送電対応範囲を、１つの大きな送電側コイル（アンテナ）で実現した場合、送電側コイルと受電側コイルとの寸法比が偏る。送電側コイルのサイズが大きくなるほど、漏洩電磁界が問題となりやすい。漏洩電磁界に加えて寸法比が偏ると、結合係数を高く維持することが困難になるため、電力の伝送効率も低下する。
【０００８】
十分に広い送電対応範囲を、複数の送電側コイルを並べて実現する場合、対応する箇所の送電コイルのみから出力させるためには、どの送電コイルが対象なのかを決定する処理が必要になる。特許文献１には、複数のアンテナそれぞれで電波の送受信を試し、効率よく電波を送受信できるアンテナを選択しているが、選択に至る処理が複雑である上、逐次複数のアンテナに通電して試すことは、漏洩電磁界の抑制にならない。
【０００９】
複数の送電側コイルを並べた構成で、いずれのコイルを通電させるかを決定するために、送電対象の位置を検知するための検知部を各コイルに配置させてもよい。この場合、各検知部は、近傍のコイルからの電磁波によって支障をきたす可能性が高くなるので、複数のコイルと、各々のコイル用の検知部との間で適切な間隔を設けることが望ましい。適切な間隔を設けると、送電対応範囲の中に、充電が不可又は困難な領域が増大する問題が生
じる可能性がある。
【００１０】
並べられた複数の送電側コイルそれぞれに無線通信機を設け、送電対象の移動体に搭載されている無線通信機との間で交信を行ない、ペアリングが成功した無線通信機に対応する送電側コイルを選択して送電させることもできる。しかしながら、複数の送電側コイルを近接して並べた状況では、無線通信によって、送電対象が載ったコイルをどのように簡易な構成で選択するか、などの技術的課題もある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許