(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023127850
(43)【公開日】2023-09-14
(54)【発明の名称】ワイヤレス給電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/40 20160101AFI20230907BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20230907BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20230907BHJP
【ＦＩ】
H02J50/40
H02J50/10
H02J7/00 301D
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022031786
(22)【出願日】2022-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】000227205
【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124811
【弁理士】
【氏名又は名称】馬場 資博
(74)【代理人】
【識別番号】100088959
【弁理士】
【氏名又は名称】境 廣巳
(74)【代理人】
【識別番号】100097157
【弁理士】
【氏名又は名称】桂木 雄二
(74)【代理人】
【識別番号】100187724
【弁理士】
【氏名又は名称】唐鎌 睦
(72)【発明者】
【氏名】千葉 逸史
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503GB08
(57)【要約】
【課題】温度異常が生じた場合にワイヤレス給電を継続することができないこと。
【解決手段】本発明のワイヤレス給電装置１００は、送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル１０１及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイル１０２と、第一のコイル及び第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチ１０３と、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサ１０４と、温度センサにて検出した温度に応じてスイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部１０５と、を備える。
【選択図】図５
【解決手段】本発明のワイヤレス給電装置１００は、送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル１０１及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイル１０２と、第一のコイル及び第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチ１０３と、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサ１０４と、温度センサにて検出した温度に応じてスイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部１０５と、を備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えたワイヤレス給電装置。
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えたワイヤレス給電装置。
【請求項2】
請求項１に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
前記制御部は、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
【請求項3】
請求項２に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
前記制御部は、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
【請求項4】
請求項１乃至３のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
【請求項5】
請求項４に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備え、
前記制御部は、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電装置。
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備え、
前記制御部は、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電装置。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
【請求項7】
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
ワイヤレス給電方法。
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
ワイヤレス給電方法。
【請求項8】
請求項７に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
前記制御部が、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
【請求項9】
請求項８に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
前記制御部が、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
【請求項10】
請求項７乃至９のいずれかに記載のワイヤレス給電方法であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
さらに、前記ワイヤレス給電装置が、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備えており、
前記制御部が、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電方法。
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
さらに、前記ワイヤレス給電装置が、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備えており、
前記制御部が、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワイヤレス給電装置、ワイヤレス給電方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、学校などの教育の場において、一人一台の携帯端末を用意することが実施されつつある。この場合、学校側では、複数台の携帯端末を充電する必要がある。携帯端末の充電は、これまで有線による充電が一般的であったが、接続端子部に摩耗が発生し、端末寿命が短くなってしまうことや、完全防水対応が困難などの問題のため、ワイヤレス電力伝送技術を用いたワイヤレス給電も行われている。
【0003】
一方で、ワイヤレス給電は、スマートフォンやタブレットといった大電力を消費する負荷デバイスを使用した場合、誘導電流が大きいため、コイル、電源系及び負荷の温度上昇が大きくなってしまう。このため、安全性を考慮し、温度上昇を検出した場合には、送電側を停止したり、特許文献１に記載のように受電動作を停止する、ことが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１６／１８９９６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述したように、温度上昇により給電を停止した場合には、その後の給電を継続することができない、という問題が生じる。そして、かかる問題は、大電力負荷のデバイスに給電する場合に限らず、いかなる負荷のデバイスに給電する場合にも生じうる。
【0006】
このため、本発明の目的は、上述した課題である、温度上昇が生じた場合にワイヤレス給電を継続することができない、ことを解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一形態であるワイヤレス給電装置は、
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えた、
という構成をとる。
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えた、
という構成をとる。
【0008】
また、本発明の一形態であるワイヤレス給電方法は、
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
という構成をとる。
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
という構成をとる。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、以上のように構成されることにより、温度上昇が生じた場合であってもワイヤレス給電を継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態１におけるワイヤレス給電システムの構成を示す概略図である。
【図4】本発明の実施形態２におけるワイヤレス給電システムの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態３におけるワイヤレス給電装置の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施形態３におけるワイヤレス給電装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図２は、ワイヤレス給電システムの構成を説明するための図であり、図３は、ワイヤレス給電システムの動作を説明するための図である。
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１乃至図２は、ワイヤレス給電システムの構成を説明するための図であり、図３は、ワイヤレス給電システムの動作を説明するための図である。
【0012】
本発明におけるワイヤレス給電システム１０は、図１に示すように、送電装置２０と、受電装置３０と、二次側装置４０と、を備える。送電装置２０は、送電コイルから、後述する受電装置３０に設けられる受電コイルの軸方向に一定の交流磁界を放出し、ワイヤレスで電力を送電するものである。受電装置３０は、送電装置２０からワイヤレス電力伝送を受けて受電するものである。二次側装置４０は、受電装置３０から給電を受けるものである。以下、主に受電装置３０及び二次側装置４０にて構成されるワイヤレス給電装置の構成について、図２を参照して詳述する。
【0013】
二次側装置４０は、例えば、バッテリーなどの負荷４１を備えた携帯端末であり、バッテリーを充電するなど負荷４１に電力を供給する際に、受電装置３０に接続されるものである。負荷４１は、例えば、消費電力５Ｗ以上の高負荷装置であってもよく、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）デバイスのような低負荷装置であってもよい。なお、本実施形態では、図１に示すように、１つの送電装置２０に対して、複数の二次側装置４０と受電装置３０とが結合された端末が配置され、同時に複数の端末つまり複数の二次側装置４０の負荷４１に対して電力の供給することとする。
【0014】
受電装置３０は、送電装置２０からワイヤレスにて送電電力を受電する受信用ワイヤレス給電コイルである、第一のＲｘコイル３１と、第二のＲｘコイルと、を備える。第一のＲｘコイル３１は、後述するように、主に二次側装置４０の負荷４１に供給する電力を受電するためのものであり、第二のＲｘコイル３２よりも大きい電力を受電可能なよう構成されている。なお、第一のＲｘコイル３１にて受電した電力は、後述する制御装置３５にも供給されることとなる。第二のＲｘコイル３２は、主に制御装置３５に供給する電力を受電するためのものであり、第一のＲｘコイル３１よりも低い電力を受電可能なよう構成されている。具体的に、第二のＲｘコイル３２は、第一のＲｘコイル３１と比較して導線の巻き数Ｎが少なく形成されている。これにより、第二のＲｘコイル３２は、後述するように、送電装置２０に対する認証、制御装置３５による温度の検出及び判定、スイッチの制御、などの処理や動作が可能な最低限の電力を供給するよう構成されている。なお、下記数１式は、誘導起電力の式であり、受電コイルの巻き数Ｎが少ないと誘導起電力が小さくなることを示している。
【数1】
【0015】
また、受電装置３０は、第一のＲｘコイル３１と第二のＲｘコイル３２とのいずれか一方のみが電力を受電可能なよう切り替えるコイル切替スイッチ３３を備える。コイル切替スイッチ３３は、後述するように制御装置３５にて制御され、温度異常（温度上昇）が検出されたか否かに応じて電源系３４にいずれか一方のコイル３１，３２のみが接続されるよう切り替える。具合的に、コイル切替スイッチ３３は、温度異常が検出されない場合には、第二のＲｘコイル３２はオープンにし、第一のＲｘコイル３１のみを電源系３４に接続するよう切り替え、当該第一のＲｘコイル３１のみが動作して誘導電力を発生させるようにする。また、コイル切替スイッチ３３は、温度異常が検出された場合には、第一のＲｘコイル３２はオープンにし、第二のＲｘコイル３２のみを電源系３４に接続するよう切り替え、当該第二のＲｘコイル３２のみが動作して誘導電力を発生させるようにする。
【0016】
また、受電装置３０は、第一のＲｘコイル３１及び第二のＲｘコイル３２に接続され、整流平滑やＡＣ／ＤＣ変換などの電源回路を含む電源系３４を備える。電源系３４は、二次側装置４０の負荷４１に接続され、後述するように第一のＲｘコイル３１で発生された電力を負荷４１に供給する。また、電源系３４には、制御装置３５の接続されており、後述するように第一のＲｘコイル３１あるいは第二のＲｘコイル３２で発生された電力を制御装置３５に供給する。
【0017】
また、受電装置３０は、電源系３４と負荷４１との接続状態を切り替えるスイッチ３６（負荷用スイッチ）を備える。スイッチ３６は、後述するように制御装置３５にて制御され、温度異常（温度上昇）が検出されたか否かに応じて、電源系３４と負荷４１との接続／切断を切り替える。具体的に、スイッチ３６は、温度異常（温度上昇）が検出されない場合には、電源系３４と負荷４１とを接続した状態に切り替えて、第一のＲｘコイル３１で発生された電力を負荷４１に供給するようにする。また、スイッチ３６は、温度異常が検出された場合には、電源系３４と負荷４１とを切断し、負荷４１に電力が供給されないようにする。
【0018】
また、受電装置３０は、温度センサ３７を備える。本実施形態では、３つの温度センサ３７を備えており、上述した第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１のそれぞれの温度を検出するよう配置されている。そして、温度センサ３７は、後述する制御装置３５に接続されており、当該制御装置３５にて第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１の各温度が検出される。但し、温度センサ３７は、必ずしも第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１の温度を検出するよう装備されていることに限定されず、これらのうち少なくとも１つの温度を検出するよう装備されていてもよく、受電装置３０及び二次側装置４０に搭載されたいかなる部材の温度を検出するよう装備されてもよい。
【0019】
また、受電装置３０は、制御装置３５を備える。制御装置３５は、プログラムを実行することで、各温度センサ３７から、第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１のそれぞれ温度を検出し、これらの温度に応じて、コイル切替スイッチ３３及びスイッチ３６を制御して、受電装置３０及び二次側装置４０における給電状況を制御する機能を備える。以下、制御装置３５の機能について、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、二次側装置４０の負荷４１はバッテリーであることとし、バッテリーを充電するために給電する場合を一例に挙げて説明する。
【0020】
制御装置３５は、給電開始時には、コイル切替スイッチ３３により第二のＲｘコイル３２をオープンにして、第一のＲｘコイル３１のみが電源系３４に接続されている状態にし、併せて、スイッチ３６により電源系３４と負荷４１とが接続された状態となるよう制御する。これにより、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第一のＲｘコイル３１のみが受電可能となり、かかる第一のＲｘコイル３１で発生した電力が、電源系３４及びスイッチ３６を介して二次側装置４０の負荷４１に供給され、充電されることとなる。なお、このとき、第一のＲｘコイル３１からの電力は、制御装置３５等の他の部品にも供給されている。
【0021】
その後、制御装置３５は、給電によりバッテリーの充電が満杯であるか否かを調べ、満充電となると（ステップＳ１でＹｅｓ）、充電を完了する。一方、制御装置３５は、満充電となるまでは（ステップＳ１でＮｏ）、各温度センサ３７にて検出された温度が予め設定された第一閾値以上であるか、つまり、温度異常が生じているか否かを調べる（ステップＳ３）。制御装置３５は、検出した温度のいずれも第一閾値未満であって温度異常が生じていない場合には（ステップＳ３でＮｏ）、上述した状態のままで充電を継続する。なお、上記第一閾値は、部品ごと（第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１ごと）に異なる値が設定されていてもよい。
【0022】
一方、制御装置３５は、検出した温度の少なくとも１つが第一閾値以上であって温度異常（温度上昇）が発生したことを検出した場合には（ステップＳ３でＹｅｓ）、コイル切替スイッチ３３の接続状態を切り替え、第一のＲｘコイル３１をオープンにし、第二のＲｘコイル３２のみが電源系３４に接続されている状態にし（ステップＳ４）、併せて、スイッチ３６により電源系３４と負荷４１とが切断された状態となるよう制御する。これにより、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第二のＲｘコイル３２のみが受電可能となり、かかる第二のＲｘコイル３２で発生した電力による省電力給電状態となる（ステップＳ５）。すると、受電装置３０は、第二のＲｘコイル３２にて発生した低電力のみでの稼働状態となり、二次側装置４０の負荷４１への電力供給も停止された状態となるため、その後の温度上昇を抑制することができる。このとき、第二のＲｘコイル３２で生じた電力は、制御装置３５等に供給され、上述同様に各温度センサ３７からの温度の検出が継続される（ステップＳ６）。
【0023】
制御装置３５は、第二のＲｘコイル３２による省電力給電状態で、さらにいずれかの温度の上昇を検出した場合、例えば、上述した第一閾値よりもさらに高く設定された第二閾値以上となったことを検出した場合には、温度異常が生じていると判断し（ステップＳ７でＹｅｓ）、給電を中止する。このとき、制御装置３５は、例えば、異物検出として他の装置に通知するよう出力を行う。なお、上記第二閾値は、部品ごと（第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１ごと）に異なる値が設定されていてもよい。
【0024】
一方で、第二のＲｘコイル３２による省電力給電状態で、その後は全ての温度が低下した場合、例えば、全ての温度が上述した第一閾値未満あるいは当該第一閾値よりも低く設定された第三閾値未満となったことを検出した場合には（ステップＳ８でＹｅｓ）、コイル切替スイッチ３３の接続状態を切り替え、第二のＲｘコイル３２をオープンにし、第一のＲｘコイル３１のみが電源系３４に接続されている状態にし（ステップＳ９）、併せて、スイッチ３６により電源系３４と負荷４１とが接続された状態となるよう制御する。これにより、再び、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第一のＲｘコイル３１のみが受電可能となり、かかる第一のＲｘコイル３１で発生した電力が、電源系３４及びスイッチ３６を介して二次側装置４０の負荷４１に供給され、充電が継続されることとなる（ステップＳ１に戻る）。このとき、第一のＲｘコイル３１からの電力は、制御装置３５等の他の部品にも供給されることとなる。なお、上記第三閾値は、部品ごと（第一のＲｘコイル３１、電源系３４、負荷４１ごと）に異なる値が設定されていてもよい。
【0025】
以上のように、本実施形態では、温度上昇により負荷４１への給電を停止した場合であっても、省電力給電状態で制御装置３５にて温度が検出され続け、温度が低下した場合には負荷４１への給電が継続される。このため、温度異常が生じた場合であっても、ワイヤレス給電を継続して行うことができる。
【0026】
【0027】
本実施形態におけるワイヤレス給電装置は、上述した実施形態１で説明したものと同様に、図４に示すように、受電装置３０と二次側装置４０とを備える。但し、本実施形態では、受電装置３０と二次側装置４０が一体的に構成されており、上述した制御装置が二次側装置４０に搭載されている。つまり、二次側装置４０の制御装置４３が、上述したように、各温度センサ３７から検出した温度に応じて、第一のＲｘコイル３１と第二のＲｘコイル３２との接続状態を制御する機能を有する。以下、主に実施形態１とは異なる構成について説明する。
【0028】
本実施形態における二次側装置４０は、負荷としてバッテリー４２を備えており、かかるバッテリー４２の充電を行う際に、制御装置４３は以下のように作動することとなる。なお、二次側装置４０の制御装置４３は、バッテリー４２から受電可能であると共に、電源系３４にも接続しており、各コイル３１，３２からの給電を受けることも可能なよう構成されている。
【0029】
まず、制御装置４３は、給電開始時には、コイル切替スイッチ３３により第二のＲｘコイル３２をオープンにし、第一のＲｘコイル３１のみが電源系３４に接続されている状態にし、併せて、スイッチ３６により電源系３４とバッテリー４２とが接続された状態となるよう制御する。これにより、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第一のＲｘコイル３１のみが受電可能となり、かかる第一のＲｘコイル３１で発生した電力が、電源系３４及びスイッチ３６を介してバッテリー４２に供給され、充電されることとなる。なお、このとき、バッテリー４２に十分な電力が蓄電されていない場合には、第一のＲｘコイル３１からの電力が制御装置４３等の他の部品にも供給されることとなる。
【0030】
その後、制御装置４３は、各温度センサ３７にて検出された温度に異常が生じているか否かを調べ、検出した温度の少なくとも１つに温度異常（温度上昇）が発生したことを検出した場合には、コイル切替スイッチ３３の接続状態を切り替え、第一のＲｘコイル３１をオープンにし、第二のＲｘコイル３２のみが電源系３４に接続されている状態にし、併せて、スイッチ３６により電源系３４とバッテリー４２とが切断された状態となるよう制御する。これにより、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第二のＲｘコイル３２のみが受電可能となり、かかる第二のＲｘコイル３２で発生した電力による省電力給電状態となる。このとき、バッテリー４２に十分な電力が蓄電されていない場合には、第二のＲｘコイル３２からの電力が制御装置４３等の他の部品にも供給されることとなる。これにより、制御装置４３は、各温度センサ３７からの温度の検出を継続することができる。
【0031】
制御装置４３は、第二のＲｘコイル３２による省電力給電状態で、その後に全ての温度が低下して温度異常が解消されたことを検出した場合には、コイル切替スイッチ３３の接続状態を切り替え、第二のＲｘコイル３２をオープンにし、第一のＲｘコイル３１のみが電源系３４に接続されている状態にし、併せて、スイッチ３６により電源系３４とバッテリー４２とが接続された状態となるよう制御する。これにより、再び、Ｒｘコイル３１，３２のうち、第一のＲｘコイル３１のみが受電可能となり、かかる第一のＲｘコイル３１で発生した電力が、電源系３４及びスイッチ３６を介してバッテリー４２に供給され、充電が継続されることとなる。
【0032】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態を、図５乃至図６を参照して説明する。図５は、実施形態２におけるワイヤレス給電装置の構成を示すブロック図であり、図６は、ワイヤレス給電装置の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した受電装置及び二次側装置の構成の概略を示している。
次に、本発明の第３の実施形態を、図５乃至図６を参照して説明する。図５は、実施形態２におけるワイヤレス給電装置の構成を示すブロック図であり、図６は、ワイヤレス給電装置の動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、上述した実施形態で説明した受電装置及び二次側装置の構成の概略を示している。
【0033】
図５に示すように、本実施形態におけるワイヤレス給電装置１００は、
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル１０１及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイル１０２と、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチ１０３と、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサ１０４と、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部１０５と、
を備える。
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル１０１及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイル１０２と、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチ１０３と、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサ１０４と、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部１０５と、
を備える。
【0034】
そして、ワイヤレス給電装置１００の制御部１０５は、図６に示すように、
温度センサにて温度を検出し（ステップＳ１０１）、
検出した温度に応じて、スイッチにより受電可能なコイルを切り替える（ステップＳ１０２）、
という処理を実行する。
温度センサにて温度を検出し（ステップＳ１０１）、
検出した温度に応じて、スイッチにより受電可能なコイルを切り替える（ステップＳ１０２）、
という処理を実行する。
【0035】
本発明は、以上のように構成されることにより、温度異常が生じた場合であっても、ワイヤレス給電を継続して行うことができる。
【0036】
以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【0037】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるワイヤレス給電装置、ワイヤレス給電方法の構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えたワイヤレス給電装置。
（付記２）
付記１に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
（付記３）
付記２に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
（付記５）
付記４に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備え、
前記制御部は、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
（付記７）
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記８）
付記７に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記９）
付記８に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記１０）
付記７乃至９のいずれかに記載のワイヤレス給電方法であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
さらに、前記ワイヤレス給電装置が、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備えており、
前記制御部が、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電方法。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明におけるワイヤレス給電装置、ワイヤレス給電方法の構成の概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
（付記１）
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
を備えたワイヤレス給電装置。
（付記２）
付記１に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
（付記３）
付記２に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記制御部は、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
（付記５）
付記４に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備え、
前記制御部は、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電装置。
（付記６）
付記１乃至５のいずれかに記載のワイヤレス給電装置であって、
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
（付記７）
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
制御部が、前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記８）
付記７に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第一のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記９）
付記８に記載のワイヤレス給電方法であって、
前記制御部が、前記第二のコイルが受電可能となっているときに、検出した温度が閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替える、
ワイヤレス給電方法。
（付記１０）
付記７乃至９のいずれかに記載のワイヤレス給電方法であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
さらに、前記ワイヤレス給電装置が、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と前記負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備えており、
前記制御部が、検出した温度が閾値未満である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、検出した温度が閾値以上である場合に、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断する、
ワイヤレス給電方法。
【符号の説明】
【0038】
１０ ワイヤレス給電システム
２０ 送電装置
３０ 受電装置
３１ 第一のＲｘコイル
３２ 第二のＲｘコイル
３３ コイル切替スイッチ
３４ 電源系
３５ 制御装置
３６ スイッチ
３７ 温度センサ
４０ 二次側装置
４１ 負荷
４２ バッテリー
４３ 制御装置
１００ ワイヤレス給電装置
１０１ 第一のコイル
１０２ 第二のコイル
１０３ スイッチ
１０４ 温度センサ
１０５ 制御部
２０ 送電装置
３０ 受電装置
３１ 第一のＲｘコイル
３２ 第二のＲｘコイル
３３ コイル切替スイッチ
３４ 電源系
３５ 制御装置
３６ スイッチ
３７ 温度センサ
４０ 二次側装置
４１ 負荷
４２ バッテリー
４３ 制御装置
１００ ワイヤレス給電装置
１０１ 第一のコイル
１０２ 第二のコイル
１０３ スイッチ
１０４ 温度センサ
１０５ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-07-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、
を備え、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも前記負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
前記制御部は、
検出した温度が閾値未満である場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルとし、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、
その後、検出した温度が閾値未満から閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断し、
さらにその後、検出した温度が閾値以上から当該閾値よりも低く設定された他の閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続する、
ワイヤレス給電装置。
前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、
少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにて検出した温度に応じて、前記スイッチにより受電可能なコイルを切り替える制御部と、
前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、
前記電源回路と負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、
を備え、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも前記負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも前記制御部に対して給電するよう構成されており、
前記制御部は、
検出した温度が閾値未満である場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルとし、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、
その後、検出した温度が閾値未満から閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断し、
さらにその後、検出した温度が閾値以上から当該閾値よりも低く設定された他の閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続する、
ワイヤレス給電装置。
【請求項2】
請求項１に記載のワイヤレス給電装置であって、
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
前記温度センサは、前記第一のコイルと、当該第一のコイルから電力を供給する負荷と、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、のうち少なくとも１つの温度を検出するよう構成されている、
ワイヤレス給電装置。
【請求項3】
送電装置からワイヤレスにて送電電力を受電する第一のコイル及び当該第一のコイルよりも低い電力を受電する第二のコイルと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルのいずれか一方にて電力を受電可能なよう切り替えるスイッチと、少なくとも１つの搭載された部材の温度を検出する温度センサと、前記第一のコイル及び前記第二のコイルに接続された電源回路と、前記電源回路と負荷との接続を切り替える負荷用スイッチと、を備えたワイヤレス給電装置によるワイヤレス給電方法であって、
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも前記負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも制御部に対して給電するよう構成されており、
制御部が、
検出した温度が閾値未満である場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルとし、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、
その後、検出した温度が閾値未満から閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断し、
さらにその後、検出した温度が閾値以上から当該閾値よりも低く設定された他の閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続する、
ワイヤレス給電方法。
前記第一のコイルは、受電した電力を少なくとも前記負荷に対して供給するよう構成されており、
前記第二のコイルは、受電した電力を少なくとも制御部に対して給電するよう構成されており、
制御部が、
検出した温度が閾値未満である場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルとし、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続し、
その後、検出した温度が閾値未満から閾値以上となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第一のコイルから前記第二のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを切断し、
さらにその後、検出した温度が閾値以上から当該閾値よりも低く設定された他の閾値未満となった場合に、前記スイッチにより受電可能なコイルを前記第二のコイルから前記第一のコイルに切り替え、前記負荷用スイッチにより前記電源回路と前記負荷とを接続する、
ワイヤレス給電方法。