Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anregen von Primärspulen in einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung und eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung.The present invention relates to a method for exciting primary coils in a non-contact power supply device and a non-contact power supply device.
Stand der TechnikState of the art
Vielfältige kontaktlose Leistungsversorgungssysteme, die kontaktlose Leistungsversorgungstechniken verwenden, wurden über die letzten Jahre vorgeschlagen. Insbesondere wurden kontaktlose Leistungsversorgungssysteme praktisch, die elektromagnetische Induktion verwenden.Various contactless power supply systems using contactless power supply techniques have been proposed over the last few years. In particular, contactless power supply systems using electromagnetic induction have become practical.
In einem elektromagnetischen kontaktlosen Leistungsversorgungssystem umfasst eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung mehrere Primärspulen, die parallel zu einer Auflagefläche angeordnet sind, auf die ein elektrisches Gerät gesetzt wird. Das elektrische Gerät, das in einer kontaktlosen Weise von der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung mit Leistung versorgt wird, umfasst eine Leistungsempfangsvorrichtung. Eine Sekundärspule ist in der Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet.In an electromagnetic non-contact power supply system, a non-contact power supply device includes a plurality of primary coils arranged in parallel with a support surface on which an electric device is set. The electric device powered in a non-contact manner by the non-contact power supply device includes a power receiving device. A secondary coil is arranged in the power receiving device.
Wenn in dem japanischen Patent Nr. 463773 das elektrische Gerät auf die Auflagefläche der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung gesetzt wird, wird aus den Primärspulen, die in der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung angeordnet sind, die Primärspule ausgewählt, die entgegengesetzt zu der Sekundärspule ist, die in einer Leistungsempfangsvorrichtung des elektrischen Geräts angeordnet ist. Die ausgewählte Primärspule wird angeregt und angetrieben, um die Sekundärspule mit Sekundärleistung zu versorgen.If in the Japanese Patent No. 463773 from the primary coils arranged in the non-contact power supply device, the primary coil which is opposite to the secondary coil which is disposed in a power receiving device of the electrical device is selected from the primary coil placed in the contactless power supply device. The selected primary coil is energized and driven to provide the secondary coil with secondary power.
In der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung des japanischen Patents Nr. 4639773 wird eine einzige Oszillationsschaltung (Resonanzschaltung) verwendet, um die Primärspulen anzutreiben. Die Resonanzschaltung ist mit jeder Primärspule verbunden, um die Primärspule anzuregen und anzutreiben. Folglich ist die Anregungsfrequenz für jede Primärspule die gleiche.In the contactless power supply device of Japanese Patent No. 4639773 For example, a single oscillation circuit (resonant circuit) is used to drive the primary coils. The resonant circuit is connected to each primary coil to excite and drive the primary coil. Consequently, the excitation frequency is the same for each primary coil.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem wird in einer großen Vielfalt an Anwendungen verwendet und die Anzahl von Primärspulen in einer einzelnen kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung neigte dazu, zuzunehmen. Ferner können eine Vielzahl von kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtungen in Kombination verwendet werden.A contactless power supply system is used in a wide variety of applications and the number of primary coils in a single contactless power supply device has tended to increase. Further, a variety of non-contact power supply devices may be used in combination.
Wenn die Anzahl von Primärspulen für eine einzelne kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung zunimmt, steigt die Last. Folglich erfordert die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Oszillationsschaltungen. In einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Oszillationsschaltungen verwendet, können ausgewählte Primärspulen mit verschiedenen Oszillationsschaltungen verbunden werden, wenn sie angeregt und angetrieben werden.As the number of primary coils for a single contactless power supply increases, the load increases. Consequently, the non-contact power supply device requires a plurality of oscillation circuits. In a non-contact power supply apparatus using a plurality of oscillation circuits, selected primary coils may be connected to different oscillation circuits when excited and driven.
In diesem Fall können Unterschiede in Schaltungselementen zwischen Oszillationsschaltungen und Unterschiede in der Umgebungstemperatur zu Schwankungen in der Anregungsfrequenz und de Amplitude der ausgewählten Primärspule führen. Die Schwankung führt zu Schwankungen in der Sekundärleistung, die an die Sekundärspulen geliefert wird. Dies macht es schwierig, stabile Sekundärleistung zu liefern.In this case, differences in circuit elements between oscillating circuits and differences in ambient temperature can lead to variations in the excitation frequency and amplitude of the selected primary coil. The fluctuation causes variations in the secondary power supplied to the secondary coils. This makes it difficult to provide stable secondary performance.
Um die Sekundärleistung zu stabilisieren, kann ein Glättungskondensator mit einer hohen Kapazität in der Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet sein. Jedoch ist ein Glättungskondensator mit einer hohen Kapazität teuer und erhöht die Kosten. Ferner ist ein Glättungskondensator groß und vergrößert dadurch die Leistungsempfangsvorrichtung. In der Leistungsempfangsvorrichtung kann eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit konstanter Spannung, wie etwa ein Regler mit drei Anschlüssen, verwendet werden. Jedoch würde dies den Leistungsverlust während der Gleichrichtung erhöhen und den Leistungsversorgungswirkungsgrad verringern.In order to stabilize the secondary power, a smoothing capacitor having a large capacity may be disposed in the power receiving device. However, a smoothing capacitor with a high capacity is expensive and increases the cost. Further, a smoothing capacitor is large, thereby increasing the power receiving device. In the power receiving device, a constant voltage power supply device such as a three-terminal regulator can be used. However, this would increase the power loss during rectification and reduce the power supply efficiency.
Ein derartiges Problem tritt auch auf, wenn eine Vielzahl von kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtungen kombiniert werden, um Leistung an die Leistungsversorgungsvorrichtung eines einzigen elektrischen Geräts zu liefern.Such a problem also occurs when a plurality of non-contact power supply devices are combined to supply power to the power supply device of a single electric device.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schwankungen in der Anregungsfrequenz von primären Leistungsversorgungspulen zu unterdrücken und ein Verfahren zum Anregen von Primärspulen einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung und eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die den Leistungsversorgungswirkungsgrad verbessern.It is an object of the present invention to suppress fluctuations in the excitation frequency of primary power supply coils and to provide a method for exciting primary coils of a non-contact power supply device and a non-contact power supply device, which improve the power supply efficiency.
Ein Aspekt ist ein Verfahren zum Anregen einer Primärspule in einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Primärspulen und eine Vielzahl von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen umfasst, welche jeweils die mehreren Primärspulen anregen. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung verwendet einen elektromagnetischen Induktionseffekt, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung zu liefern, die entgegengesetzt zu wenigstens einer der Primärspulen ist. Das Verfahren umfasst ein Aufteilen der Vielzahl von Primärspulen in eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen, und ein Bereitstellen von Synchronisationssignalen an Leistungsversorgungsschaltungen in jeder Gruppe aus einer Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen, die jeweils der Vielzahl von Gruppen von Primärspulen entsprechen. Das Bereitstellen von Synchronisationssignalen umfasst ein Versorgen der Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen mit Synchronisationssignalen, welche die gleiche Frequenz haben, um die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen mit der gleichen Frequenz anzuregen und anzutreiben.One aspect is a method of exciting a primary coil in a non-contact power supply device that includes a plurality of primary coils and a plurality of power supply unit circuits that each excite the plurality of primary coils. The non-contact power supply device uses an electromagnetic induction effect to supply power to a power receiving device opposite to at least one of the power receiving devices Primary coils is. The method includes dividing the plurality of primary coils into a plurality of groups of primary coils, and providing synchronization signals to power supply circuits in each of a plurality of groups of power supply unit circuits each corresponding to the plurality of groups of primary coils. The provision of synchronization signals includes providing the plurality of groups of power supply unit circuits with synchronization signals having the same frequency to excite and drive the plurality of groups of primary coils at the same frequency.
Ein weiterer Aspekt ist eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen und eine Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen umfasst, die jeweils die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen anregen. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung verwendet einen elektromagnetischen Induktionseffekt, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung zu liefern, die wenigstens zu einer der Primärspulen aus der Vielzahl von Gruppen von Primärspulen entgegengesetzt ist. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Einheitcontrollern bzw. Einheitssteuerungen, die jeweils Synchronisationssignale an die Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheiten bereitstellen. Die Synchronisationssignale, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, haben die gleiche Frequenz.Another aspect is a contactless power supply device that includes a plurality of groups of primary coils and a plurality of groups of power supply unit circuits that each excite the plurality of groups of primary coils. The non-contact power supply device uses an electromagnetic induction effect to supply power to a power receiving device that is opposite to at least one of the primary coils of the plurality of groups of primary coils. The non-contact power supply apparatus includes a plurality of unit controllers that respectively provide synchronization signals to the plurality of groups of power supply units. The synchronization signals generated by the plurality of unit controllers have the same frequency.
Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung kann eine Taktsignalerzeugungsschaltung umfassen, die mit der Vielzahl von Einheitcontrollern verbunden ist, um jeden der Vielzahl von Einheitcontrollern mit einem gemeinsamen Taktsignal zu versorgen, das von der Vielzahl von Einheitcontrollern verwendet wird, um die Synchronisationssignale zu erzeugen, welche die gleiche Frequenz haben.The non-contact power supply device may include a clock generating circuit connected to the plurality of unit controllers for providing each of the plurality of unit controllers with a common clock signal used by the plurality of unit controllers to generate the synchronization signals having the same frequency ,
Ferner kann ein Einheitcontroller aus der Vielzahl von Einheitcontrollern die Taktsignalerzeugungsschaltung umfassen, und das von der Taktsignalerzeugungsschaltung erzeugte Taktsignal kann an die anderen Einheitcontroller bereitgestellt werden.Further, one unit controller of the plurality of unit controllers may include the clock generation circuit, and the clock signal generated by the clock generation circuit may be provided to the other unit controllers.
Nach einem anderen Aspekt umfasst eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen und eine Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen, die jeweils die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen anregen. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung verwendet einen elektromagnetischen Induktionseffekt, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung zu liefern, die zumindest einer der Primärspulen aus der Vielzahl von Gruppen von Primärspulen entgegengesetzt ist. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Einheitcontrollern, die jeweils Synchronisationssignale an die Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheiten bereitstellen. Eine Frequenzvergleichsschaltung ist mit der Vielzahl von Einheitcontrollern verbunden. Die Frequenzvergleichsschaltung vergleicht Frequenzen der Vielzahl von Synchronisationssignalen, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, und stellt mehrere Kontrollsignale an die Vielzahl von Einheitcontroller bereit, so dass die Vielzahl von Synchronisationssignalen die gleiche Frequenz haben.In another aspect, a non-contact power supply device includes a plurality of groups of primary coils and a plurality of groups of power supply unit circuits each exciting the plurality of groups of primary coils. The non-contact power supply device uses an electromagnetic induction effect to supply power to a power receiving device that is opposite to at least one of the primary coils of the plurality of groups of primary coils. The non-contact power supply device includes a plurality of unit controllers each providing synchronization signals to the plurality of groups of power supply units. A frequency comparison circuit is connected to the plurality of unit controllers. The frequency comparison circuit compares frequencies of the plurality of synchronization signals generated by the plurality of unit controllers, and provides a plurality of control signals to the plurality of unit controllers so that the plurality of synchronization signals have the same frequency.
Die Frequenzvergleichsschaltung kann eine Abtastschaltung, welche die Vielzahl von Synchronisationssignalen, die von der Vielzahl von Einheitcontroller erzeugt werden, abtastet, und eine mit der Abtastschaltung verbundene Kontrollschaltung umfassen. Die Kontrolle berechnet die Frequenz jedes der Vielzahl von Synchronisationssignalen, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, basierend auf einem Abtastsignal, das von der Abtastschaltung abgetastet wird, verwendet die berechnete Frequenz eines Synchronisationssignals aus der Vielzahl von Synchronisationssignalen als eine Referenz und versorgt die Einheitcontroller entsprechend den restlichen Synchronisationssignalen mit einem Kontrollsignal, so dass die restlichen Synchronisationssignale mit Frequenzen erzeugt werden, die dem einen Synchronisationssignal entsprechen.The frequency comparison circuit may include a sampling circuit which samples the plurality of synchronization signals generated by the plurality of unit controllers, and a control circuit connected to the sampling circuit. The control calculates the frequency of each of the plurality of synchronization signals generated by the plurality of unit controllers based on a sampling signal sampled by the sampling circuit, uses the calculated frequency of a synchronization signal among the plurality of synchronization signals as a reference, and supplies the unit controller corresponding to the remaining synchronization signals with a control signal, so that the remaining synchronization signals are generated with frequencies corresponding to the one synchronization signal.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand, in dem ein Gerät auf eine Leistungsversorgungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform gesetzt ist, vollständig zeigt. 1 FIG. 15 is a perspective view completely showing a state in which a device is set to a power supply device of a first embodiment. FIG.
2 ist ein Diagramm, das die Anordnung von Primärspulen zeigt. 2 is a diagram showing the arrangement of primary coils.
3 ist ein elektrisches Blockschaltdiagramm der Leistungsversorgungsvorrichtung und des Geräts. 3 FIG. 12 is an electrical block diagram of the power supply device and the device. FIG.
4 ist ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Leistungsempfangsvorrichtung, die in dem Gerät angeordnet ist. 4 Fig. 10 is an electrical block diagram of a power receiving device disposed in the apparatus.
5 ist ein elektrisches Blockschaltdiagramm, das den elektrischen Aufbau eines Teils der Leistungsversorgungsvorrichtung zeigt. 5 Fig. 10 is an electrical block diagram showing the electrical structure of a part of the power supply device.
6(a) ist ein Wellenformdiagramm eines Synchronisationssignals, 6(b) ist ein Wellenformdiagramm, das ein anderes Synchronisationssignal zeigt, und 6(c) ist ein Wellenformdiagramm, das ein Taktsignal zeigt. 6 (a) is a waveform diagram of a synchronization signal, 6 (b) is a waveform diagram showing another synchronization signal, and 6 (c) is a waveform diagram showing a clock signal.
7 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Leistungsversorgungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform zeigt. 7 Fig. 10 is an electrical circuit diagram showing the electrical construction of a power supply apparatus of a second embodiment.
8 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Leistungsversorgungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform zeigt. 8th Fig. 10 is an electric circuit diagram showing the electrical construction of a power supply apparatus of a third embodiment.
9 ist ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Frequenzvergleichsschaltung. 9 is an electrical block diagram of a frequency comparison circuit.
10(a), 10(b) und 10(c) sind Wellenformdiagramme einer ersten Gruppe eines Taktsignals, eines Synchronisationssignals und des anderen Synchronisationssignals, 10(d), 10(e) und 10(f) sind Wellenformdiagramme einer zweiten Gruppe eines Taktsignals, eines Synchronisationssignals und eines anderen Synchronisationssignals, 10(g), 10(h) und 10(i) sind Wellenformdiagramme einer dritten Gruppe eines Taktsignals, eines Synchronisationssignals und des anderen Synchronisationssignals, und 10(j), 10(k) und 10(l) sind Wellenformdiagramme einer vierten Gruppe eines Taktsignals, eines Synchronisationssignals und des anderen Synchronisationssignals. 10 (a) . 10 (b) and 10 (c) are waveform diagrams of a first group of a clock signal, a synchronization signal and the other synchronization signal, 10 (d) . 10 (e) and 10 (f) are waveform diagrams of a second group of a clock signal, a synchronization signal and another synchronization signal, 10 (g) . 10 (h) and 10 (i) FIG. 15 are waveform diagrams of a third group of a clock signal, a synchronization signal and the other synchronization signal, and 10 (j) . 10 (k) and 10 (l) FIG. 15 are waveform diagrams of a fourth group of a clock signal, a synchronization signal and the other synchronization signal.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.A first embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
1 ist eine Perspektivansicht, die eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung (auf die hier nachstehend einfach als die Leistungsversorgungsvorrichtung Bezug genommen wird) 1 und ein elektrisches Gerät (auf das hier nachstehend einfach als das Gerät Bezug genommen wird) E, das mit Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung versorgt wird, vollständig zeigt. 1 FIG. 10 is a perspective view showing a contactless power supply device (hereinafter referred to simply as the power supply device). FIG. 1 and an electric device (hereinafter simply referred to as the device) E that is supplied with power from the power supply device completely reveals.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 umfasst einen Rahmen 2, der eine tetragonale Bodenplatte 3 hat. Seitenplatten 4 erstrecken sich von den vier Seiten der Bodenplatte nach oben. Eine Deckplatte 5, die durch ein verstärktes Glas ausgebildet ist, verschließt eine obere Öffnung, die durch die Seitenplatten 4 ausgebildet ist. Die Deckplatte 5 hat eine obere Oberfläche, die eine Auflagefläche 6 definiert, auf die das Gerät E gesetzt wird.The power supply device 1 includes a frame 2 , which is a tetragonal floor plate 3 Has. side plates 4 extend upwards from the four sides of the bottom plate. A cover plate 5 formed by a reinforced glass closes an upper opening through the side plates 4 is trained. The cover plate 5 has an upper surface that has a bearing surface 6 defined, to which the device E is set.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Deckplatte 5 eine hintere Fläche, auf der eine Vielzahl von Primärspulen L1 angeordnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind sechzehn Primärspulen L1 parallel zu der Auflagefläche 6 der Deckplatte 5 angeordnet, wobei vier in der X-Richtung angeordnet sind und vier in der Y-Richtung angeordnet sind.As in 2 shown includes the cover plate 5 a rear surface on which a plurality of primary coils L1 are arranged. In the present embodiment, sixteen primary coils L1 are parallel to the support surface 6 the cover plate 5 wherein four are arranged in the X direction and four are arranged in the Y direction.
Wie in 2 gezeigt, definieren die Bodenplatte 3, die Seitenplatten 4 und die Deckplatte 5 einen Hohlraum (in dem Rahmen 2), der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M (nur einige davon gezeigt) aufnimmt, die jeweils mit den Primärspulen L1 verbunden sind. Die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M sind mit den entsprechenden Primärspulen L1 elektrisch verbunden, um die entsprechenden Primärspulen L1 anzuregen und anzutreiben. Jede Primärspule L1 wird allein oder in Zusammenwirkung mit einer anderen Primärspule L1 angeregt und angetrieben, um in einer kontaktlosen Weise Leistung an das Gerät E zu liefern, das auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist.As in 2 shown, define the bottom plate 3 , the side plates 4 and the cover plate 5 a cavity (in the frame 2 ) receiving power supply unit circuits M (only a few of which are shown) connected to the primary coils L1, respectively. The power supply unit circuits M are electrically connected to the respective primary coils L1 to excite and drive the corresponding primary coils L1. Each primary coil L1 is excited and driven alone or in cooperation with another primary coil L1 to supply power in a contactless manner to the device E resting on the support surface 6 is set.
Wie ferner in 2 gezeigt, ist eine Signalempfangsantenne 7 eingerichtet und an der Innenseite jeder Primärspule L1 fixiert. Daten und Informationen werden mittels drahtloser Kommunikation durch die Signalempfangsantenne 7 zwischen dem Gerät E, das auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist, und die entsprechende Leistungsversorgungseinheitsschaltung M ausgetauscht.As further in 2 is a signal receiving antenna 7 set up and fixed to the inside of each primary coil L1. Data and information are transmitted via wireless communication through the signal receiving antenna 7 between the device E, which is on the support surface 6 is set, and the corresponding power supply unit circuit M exchanged.
Um in der vorliegenden Ausführungsform die Beschreibung zu erleichtern, sind die sechzehn Primärspulen L1, die auf der hinteren Oberfläche der Deckplatte 5 angeordnet sind, in der X-Richtung zweigeteilt und in der Y-Richtung zweigeteilt, um Gruppen aus vier Primärspulen L1 zu bilden. Um die Primärspulen der ersten bis vierten Gruppen G1 bis G4 zu unterscheiden, werden hinter das Bezugszeichen „L1” danach die Buchstaben „a”, „b”, „c” und „d” hinzugefügt. Die vier Primärspulen L1 in der rechten oberen ersten Gruppe G1 werden als die Primärspulen L1a angegeben, und die vier Primärspulen L1 in der linken oberen zweiten Gruppe G2 werden als die Primärspulen L1b angegeben. Die vier Primärspulen L1 in der rechten unteren Gruppe G3 werden als die Primärspulen L1c angegeben und die Primärspulen L1 der vier Primärspulen L1 in der linken unteren vierten Gruppe G4 werden als die Primärspulen L1d angegeben.To facilitate the description in the present embodiment, the sixteen primary coils L1 are on the back surface of the cover plate 5 are divided into two in the X direction and divided into two in the Y direction to form groups of four primary coils L1. In order to distinguish the primary coils of the first to fourth groups G1 to G4, the letters "a", "b", "c" and "d" are added after the reference "L1". The four primary coils L1 in the upper right first group G1 are indicated as the primary coils L1a, and the four primary coils L1 in the left upper second group G2 are indicated as the primary coils L1b. The four primary coils L1 in the right lower group G3 are indicated as the primary coils L1c, and the primary coils L1 of the four primary coils L1 in the left lower fourth group G4 are indicated as the primary coils L1d.
Das Gerät E, das auf die Auflagefläche 6 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzt ist, umfasst eine Signalsendeantenne 9, die an der Außenseite der Sekundärspule L2 angeordnet ist und gewickelt ist, um die Sekundärspule L2 zu umgeben. Wenn das Gerät E auf die Auflagefläche 6 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzt ist, werden durch drahtlose Kommunikation zwischen der Signalsendeantenne 9 des Geräts E und der Signalempfangsantenne 7, welche die eine der Primärspulen L1a bis L1d, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet, umgibt, Daten und Informationen ausgetauscht.The device E, which is on the support surface 6 the power supply device 1 is set, includes a signal transmission antenna 9 which is disposed on the outside of the secondary coil L2 and wound to surround the secondary coil L2. When the device E on the support surface 6 the power supply device 1 is set by wireless communication between the signal transmission antenna 9 of the device E and the signal receiving antenna 7 which is the one of the primary coils L1a to L1d, which are located immediately under the device E is located, surrounds, data and information exchanged.
Die elektrischen Aufbauten der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 und des Geräts E werden nun unter Bezug auf 3 beschrieben.The electrical structures of the power supply device 1 and the device E will now be referred to 3 described.
(Gerät E)(Equipment)
Das Gerät E wird nun beschrieben. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Gerät E eine Leistungsempfangsschaltung 20, die als eine Leistungsempfangsvorrichtung dient, die Sekundärleistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 empfängt. Wie in 4 gezeigt, umfasst die Leistungsempfangsschaltung 20 eine Gleichrichtungsglättungsschaltung 21, eine DC/DC-Wandlerschaltung 22, eine Datenerzeugungsschaltung 23 und eine Übertragungsschaltung 24.The device E will now be described. As in 3 As shown, the apparatus E comprises a power receiving circuit 20 serving as a power receiving device, the secondary power from the power supply device 1 receives. As in 4 includes the power receiving circuit 20 a rectification smoothing circuit 21 , a DC / DC converter circuit 22 a data generation circuit 23 and a transmission circuit 24 ,
Die Gleichrichtungsglättungsschaltung 21 ist mit der Sekundärspule L2 verbunden. Die Gleichrichtungsglättungsschaltung 21 wandelt die Sekundärleistung, die angeregt und an die Sekundärspule L2 geliefert wird, durch elektromagnetische Induktion durch Anregen der Primärspulen L1a bis L1d der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 in eine wellenfreie Gleichspannung um. Die DC/DC-Wandlerschaltung 22 DC/DC-wandelt die von der Gleichrichtungsglättungsschaltung 21 erzeugte Gleichspannung in eine gewünschte Spannung um und versorgt eine Last Z mit der DC/DC-gewandelten Spannung.The rectification smoothing circuit 21 is connected to the secondary coil L2. The rectification smoothing circuit 21 converts the secondary power, which is excited and supplied to the secondary coil L2, by electromagnetic induction by exciting the primary coils L1a to L1d of the power supply device 1 into a wave-free DC voltage. The DC / DC converter circuit 22 DC / DC converts from the rectification smoothing circuit 21 generated DC voltage to a desired voltage and supplies a load Z with the DC / DC converted voltage.
Die Last Z braucht nur eine Vorrichtung sein, die von der Sekundärleistung angetrieben wird, die von der Sekundärspule L2 erzeugt wird. Zum Beispiel kann ein Gerät die Last Z auf der Auflagefläche 6 unter Verwendung der DC/DC-gewandelten Gleichstromleistung antreiben. Alternativ kann ein Gerät die Last Z auf der Auflagefläche 6 direkt unter Verwendung der Sekundärleistung als Wechselstromleistung antreiben. Ferner kann das Gerät eine eingebaute wiederaufladbare Batterie (Sekundärbatterie) unter Verwendung von DC/DC-gewandelter Gleichstromleistung laden.The load Z need only be a device driven by the secondary power generated by the secondary coil L2. For example, a device may load Z on the support surface 6 using the DC / DC converted DC power drive. Alternatively, a device may load Z on the support surface 6 drive directly using the secondary power as AC power. Further, the apparatus can charge a built-in rechargeable battery (secondary battery) using DC / DC-converted DC power.
Die DC/DC-gewandelte Gleichspannung verwendet auch gleichgerichtete Gleichstromleistung als eine Antriebsquelle für die Datenerzeugungsschaltung 23 und die Übertragungsschaltung 24.The DC / DC converted DC voltage also uses rectified DC power as a drive source for the data generating circuit 23 and the transmission circuit 24 ,
Die Datenerzeugungsschaltung 23 gibt ein Geräteauthentifizierungssignal ID und ein Anregungsanforderungssignal RQ an die Übertragungsschaltung 24 aus. Das Geräteauthentifizierungssignal ID wird an die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesendet, um anzuzeigen, dass es erlaubt ist, dass das Gerät E mit Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 versorgt wird. Das Anregungsanforderungssignal RQ wird an die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesendet, um die Lieferung von Leistung anzufordern.The data generation circuit 23 outputs a device authentication signal ID and an excitation request signal RQ to the transmission circuit 24 out. The device authentication signal ID is sent to the power supply device 1 sent to indicate that it is allowed for the device E to be powered by the power supply device 1 is supplied. The excitation request signal RQ is sent to the power supply device 1 sent to request the delivery of service.
Die Datenerzeugungsschaltung 23 erzeugt das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ und gibt sie an die Übertragungsschaltung 24 aus, wenn zum Beispiel die Gleichrichtungsglättungsschaltung 21 Gleichstromleistung ausgibt oder wenn die in das Gerät E eingebaute Sekundärbatterie angetrieben werden kann. Ferner erzeugt die Datenerzeugungsschaltung 23 das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ nicht, wenn ein Leistungsschalter, der verwendet wird, um zum Beispiel die in dem Gerät E angeordnete Last Z anzutreiben, AUS ist.The data generation circuit 23 generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ and gives them to the transmission circuit 24 when, for example, the rectification smoothing circuit 21 Output DC power or if the built-in device E secondary battery can be driven. Further, the data generating circuit generates 23 the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ are not OFF when a power switch used to drive, for example, the load Z disposed in the apparatus E is OFF.
Wenn das Gerät E einen Mikrocomputer umfasst und der Mikrocomputer bestimmt, die Leistungsversorgung auszusetzen, erzeugt die Datenerzeugungsschaltung 23 das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ nicht.When the apparatus E includes a microcomputer and the microcomputer determines to suspend the power supply, the data generating circuit generates 23 the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ not.
Die Übertragungsschaltung 24 ist mit der Signalempfangsantenne 9 verbunden. Die Übertragungsschaltung 24 empfängt das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ von der Datenerzeugungsschaltung 23 und sendet das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ durch die Signalsendeantenne 9.The transmission circuit 24 is with the signal receiving antenna 9 connected. The transmission circuit 24 receives the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the data generating circuit 23 and sends the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ through the signal transmission antenna 9 ,
(Leistungsversorgungsvorrichtung 1)(Power supply device 1 )
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 eine Leistungsversorgungseinheitsschaltung M für jede der Primärspulen L1a bis L1d in jeder der Gruppen G1 bis G4, wobei für die Gruppen jeweils Einheitcontroller 8a bis 8d bereitgestellt sind, und die Taktsignalerzeugungsschaltung 28.As in 3 shown includes the power supply device 1 a power supply unit circuit M for each of the primary coils L1a to L1d in each of the groups G1 to G4, wherein unit groups are respectively assigned to the groups 8a to 8d are provided, and the clock signal generation circuit 28 ,
In der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 haben die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M für die Primärspulen L1a bis L1d jeder der Gruppen G1 bis G4 und die Einheitcontroller 8a bis 8d für jede der Gruppen den gleichen Schaltungsaufbau. Um folglich die Beschreibung zu vereinfachen, wird die Leistungsversorgungseinheitsschaltung M für eine der Primärspulen L1a in der ersten Gruppe G1 und die Einheitcontroller 8a, die alle der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in der ersten Gruppe G1 kontrolliert, beschrieben.In the power supply device 1 have the power supply unit circuits M for the primary coils L1a to L1d each of the groups G1 to G4 and the unit controller 8a to 8d for each of the groups the same circuitry. Thus, to simplify the description, the power supply unit circuit M becomes one of the primary coils L1a in the first group G1 and the unit controller 8a which controls all of the power supply unit circuits M in the first group G1.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Leistungsversorgungseinheitsschaltung M eine Empfangsschaltung 31, eine Signalextraktionsschaltung 32 und eine Anregungsantriebsschaltung 33.As in 5 As shown, the power supply unit circuit M comprises a receiving circuit 31 , a signal extraction circuit 32 and an excitation drive circuit 33 ,
Die Empfangsschaltung 31 ist mit der Signalempfangsantenne 7 verbunden. Die Empfangsschaltung 31 empfängt ein Sendesignal, das von der Signalsendeantenne 9 des Geräts E, das auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist, gesendet wird, über die Signalempfangsantenne 7. Die Empfangsschaltung 31 gibt das empfangene Sendesignal an die Signalextraktionsschaltung 32 aus. The receiving circuit 31 is with the signal receiving antenna 7 connected. The receiving circuit 31 receives a transmission signal from the signal transmission antenna 9 of the device E, which is on the support surface 6 is set, is sent via the signal receiving antenna 7 , The receiving circuit 31 gives the received transmission signal to the signal extracting circuit 32 out.
Die Signalextraktionsschaltung 32 extrahiert das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ aus dem Sendesignal. Wenn die Signalextraktionsschaltung 32 das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ aus dem Sendesignal extrahiert, gibt sie ein Erlaubnissignal EN an den Einheitcontroller 8a aus. Hier fügt die Signalextraktionsschaltung 32 ein Einheitsidentifikationssignal, das seine Leistungsversorgungsschaltung M identifiziert, zu dem Erlaubnissignal EN hinzu, das an den Einheitcontroller 8a gesendet wird.The signal extraction circuit 32 extracts the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the transmission signal. When the signal extraction circuit 32 extracts the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the transmission signal, it gives an allow signal EN to the unit controller 8a out. Here adds the signal extraction circuit 32 a unit identification signal identifying its power supply circuit M is added to the permission signal EN sent to the unit controller 8a is sent.
Wenn nur das Geräteauthentifizierungssignal ID oder das Anregungsanforderungssignal RQ oder wenn keines extrahiert werden kann, gibt die Signalextraktionsschaltung 32 das Erlaubnissignal EN nicht an den Einheitcontroller 8a aus.If only the device authentication signal ID or the excitation request signal RQ or if none can be extracted, outputs the signal extracting circuit 32 the permission signal EN not to the unit controller 8a out.
Die Anregungsantriebsschaltung 33 ist mit der Primärspule L1a verbunden und baut in der vorliegenden Ausführungsform eine Halbbrückenschaltung mit der gleichen Primärspule L1 auf. Folglich umfasst die Anregungsantriebsschaltung 33 zwei Schalttransistoren, wie etwa MOS-Transistoren.The excitation drive circuit 33 is connected to the primary coil L1a and, in the present embodiment, builds a half-bridge circuit having the same primary coil L1. Consequently, the excitation drive circuit includes 33 two switching transistors, such as MOS transistors.
Die Gateanschlüsse der zwei Transistoren empfangen Synchronisationssignale PS1 und PS2, die durch in 6(a) und 6(b) gezeigte EIN- und AUS-Impulssignale von dem Einheitcontroller 8a gebildet werden. Die Synchronisationssignale PS1 und PS2, die in die Gateanschlüsse der Transistoren eingespeist werden, sind komplementäre Signale, so dass, wenn ein Transistor EIN ist, der andere Transistor AUS ist.The gates of the two transistors receive synchronization signals PS1 and PS2, which are replaced by in 6 (a) and 6 (b) shown ON and OFF pulse signals from the unit controller 8a be formed. The synchronization signals PS1 and PS2, which are input to the gates of the transistors, are complementary signals, so that when one transistor is ON, the other transistor is OFF.
Wenn das Gerät E im Detail auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist und die Signalextraktionsschaltung 32 kontinuierlich das Erlaubnissignale EN an den Einheitcontroller 8a ausgibt, gibt der Einheitcontroller 8a kontinuierlich die Synchronisationssignale PS1 und PS2 aus. Folglich treibt und regt die Anregungsantriebsschaltung 33 die Primärspule L1a in diesem Fall kontinuierlich an.When the device E in detail on the support surface 6 is set and the signal extraction circuit 32 continuously the permission signals EN to the unit controller 8a outputs, gives the unit controller 8a continuously the synchronization signals PS1 and PS2 off. Consequently, the excitation drive circuit drives and excites 33 the primary coil L1a in this case continuously.
Wenn das Gerät E nicht auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist, gibt der Einheitcontroller 8a die Synchronisationssignale PS1 und PS2 eine vorgegebene Zeitspanne lang intermittierend aus. Folglich regt und treibt in diesem Fall die Anregungsschaltung 33 die Primärspule intermittierend an, wann immer eine feste Periode verstreicht.If the device E is not on the support surface 6 is set, gives the unit controller 8a the synchronization signals PS1 and PS2 intermittently for a predetermined period of time. Consequently, the excitation circuit excites and drives in this case 33 the primary coil intermittently whenever a fixed period elapses.
Das intermittierende Anregen und Antreiben der Primärspule L1a erzeugt keine Sekundärleistung, die ohne weiteres die Last Z des Geräts E antreiben kann, wenn das Gerät E auf die Auflagefläche 6 gesetzt ist, sondern erzeugt Sekundärleistung, die einfach hinreichend genug ist, um ein Ladegerät der Last Z zu laden. Die Ladespannung treibt die Datenerzeugungsschaltung 23 und die Übertragungschaltung 24 des Geräts E an, um die drahtlose Kommunikation mit dem Gerät E durchzuführen.The intermittent energizing and driving of the primary coil L1a does not produce a secondary power that can easily drive the load Z of the device E when the device E is placed on the support surface 6 is set, but produces secondary power that is simply sufficient enough to charge a load Z charger. The charging voltage drives the data generating circuit 23 and the transmission circuit 24 of the device E to perform the wireless communication with the device E.
Wenn ferner die Signalextraktionsschaltung 32 das Erlaubnissignal EN nicht ausgibt, regt und treibt die Anregungsantriebsschaltung 33 die Primärspule L1a auf die gleiche Weise wie wenn das Gerät E nicht auf die Auflagefläche gesetzt ist, intermittierend an.Further, when the signal extraction circuit 32 does not output the permission signal EN, excites and drives the excitation drive circuit 33 the primary coil L1a intermittently in the same manner as when the device E is not set on the support surface.
Wie in 5 gezeigt, umfasst der Einheitcontroller 8a eine Leistungsversorgungsschaltung 35 und eine Kontrollschaltung 36, die alle die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in der ersten Gruppe kontrolliert bzw. steuert.As in 5 shown includes the unit controller 8a a power supply circuit 35 and a control circuit 36 which controls all the power supply unit circuits M in the first group.
Die Leistungsversorgungsschaltung 35, die eine Gleichrichtungsschaltung und eine DC/DC-Wandlerschaltung umfasst, empfängt die Leistungsversorgungsspannung VE von einer externen Leistungsversorgung 38 (siehe 3) und richtet die Leistungsversorgungsspannung VE mit der Gleichrichtungsschaltung gleich. Die Leistungsversorgungsschaltung 35 wandelt die gleichgerichtete Gleichspannung mit der DC/DC-Wandlerschaltung auf eine gewünschte Spannung um und gibt die Gleichspannung dann als Antriebsleistung an die Kontrollschaltung 36 aus.The power supply circuit 35 comprising a rectification circuit and a DC / DC converter circuit receives the power supply voltage VE from an external power supply 38 (please refer 3 ) and rectifies the power supply voltage VE with the rectification circuit. The power supply circuit 35 converts the rectified DC voltage with the DC / DC converter circuit to a desired voltage and then outputs the DC voltage as a drive power to the control circuit 36 out.
Die Kontrollschaltung 36 erzeugt die in 6(a) und 6(b) gezeigten Synchronisationssignale PS1 und PS2, die an die Anregungsantriebsschaltung 33 ausgegeben werden, basierend auf einem Taktsignal CLK von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28. Die Kontrollschaltung 36 umfasst eine Flip-Flop-Schaltung und erzeugt ein Synchronisationssignal PS1 synchron mit dem Taktsignal CLK von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28. Die Kontrollschaltung 36 invertiert das Synchronisationssignal PS1 mit einer Inverterschaltung und erzeugt auch das andere Synchronisationssignal PS2.The control circuit 36 generates the in 6 (a) and 6 (b) shown synchronization signals PS1 and PS2, to the excitation drive circuit 33 based on a clock signal CLK from the clock signal generation circuit 28 , The control circuit 36 comprises a flip-flop circuit and generates a synchronization signal PS1 in synchronization with the clock signal CLK from the clock signal generation circuit 28 , The control circuit 36 inverts the synchronization signal PS1 with an inverter circuit and also generates the other synchronization signal PS2.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Kontrollschaltung 36 die Synchronisationssignale PS1 und PS2, kann aber nur das Synchronisationssignal PS1 erzeugen, das an die Anregungsantriebsschaltung 33 jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M ausgegeben wird. Ferner kann das andere Synchronisationssignal PS2 aus dem Synchronisationssignal PS1 in der Anregungsantriebsschaltung 33 jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M erzeugt werden.In the present embodiment, the control circuit generates 36 the synchronization signals PS1 and PS2, but can only generate the synchronization signal PS1, the to the excitation drive circuit 33 each power supply unit circuit M is output. Furthermore, the other synchronization signal PS2 from the Synchronization signal PS1 in the excitation drive circuit 33 each power supply unit circuit M are generated.
Die Kontrollschaltung 36 empfängt das Erlaubnissignal EN von der Signalextraktionsschaltung 32. Basierend auf dem Einheitsidentifikationssignal, das zu dem Erlaubnissignal EN hinzugefügt ist, bestimmt die Kontrollschaltung 36, welche der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M das Erlaubnissignal EN ausgibt. Die Kontrollschaltung 36 gibt kontinuierlich die Synchronisationssignale PS1 und PS2 an die identifizierte Leistungsversorgungseinheitsschaltung M aus und regt und treibt die Primärspule L1a mit der Anregungsantriebsschaltung 33 kontinuierlich an.The control circuit 36 receives the permission signal EN from the signal extraction circuit 32 , Based on the unit identification signal added to the permission signal EN, the control circuit determines 36 which outputs to the power supply unit circuits M the permission signal EN. The control circuit 36 continuously outputs the synchronization signals PS1 and PS2 to the identified power supply unit circuit M, and drives and drives the primary coil L1a with the excitation drive circuit 33 continuously on.
Wenn das Gerät E, das mit Leistung versorgt werden kann und anfordert, mit Leistung versorgt zu werden, eine große Größe hat und auf die Auflagefläche 6 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzt ist, können zwei oder mehr Primärspulen L1a unmittelbar unter der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnet sein.When the device E, which can be powered and requires to be powered, has a large size and footprint 6 the power supply device 1 is set, two or more primary coils L1a may be immediately under the power supply device 1 be arranged.
In diesem Fall empfängt die Leistungsversorgungseinheitsschaltung M, die jeder der Primärspulen L1a entspricht, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet, das Anregungsanforderungssignal RQ und das Geräteauthentifizierungssignal ID des Geräts E und gibt das Erlaubnissignal EN an die Kontrollschaltung 36 aus.In this case, the power supply unit circuit M corresponding to each of the primary coils L1a immediately below the device E receives the excitation request signal RQ and the device authentication signal ID of the device E and outputs the permission signal EN to the control circuit 36 out.
Basierend auf dem Erlaubnissignal EN, zu dem von jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M ein Modulidentifikationssignal hinzugefügt wird, bestimmt die Kontrollschaltung 36, ob das gleiche Gerät E unmittelbar über die Primärspule L1a jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M gesetzt ist oder nicht.Based on the permission signal EN to which a module identification signal is added by each power supply unit circuit M, the control circuit determines 36 Whether the same device E is set immediately above the primary coil L1a of each power supply unit circuit M or not.
Wenn das Gerät E eine große Größe hat, kann aus dem Erlaubnissignal EN jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M bestimmt werden, dass die Primärspulen L1a der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M eine Vereinigung naher und benachbarter Primärspulen L1a bilden.If the device E is large in size, it can be determined from the permission signal EN of each power supply unit circuit M that the primary coils L1a of the power supply unit circuits M form a union of near and adjacent primary coils L1a.
Die Kontrollschaltung 36 gibt gleichzeitig die Synchronisationssignale PS1 und PS2 an jede Leistungsversorgungseinheitsschaltung M aus, die unmittelbar unter dem Gerät E angeordnet ist und gibt das Anregungsanforderungssignal RQ und das Geräteauthentifizierungssignal ID aus.The control circuit 36 simultaneously outputs the synchronization signals PS1 and PS2 to each power supply unit circuit M located immediately below the device E and outputs the excitation request signal RQ and the device authentication signal ID.
Folglich arbeiten mehrere Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M zusammen, um mehrere Primärspulen L1 anzuregen und das einzelne große Gerät E mit Leistung zu versorgen.Consequently, a plurality of power supply unit circuits M cooperate to excite a plurality of primary coils L1 and to power the single large appliance E.
Ferner können zwei oder mehr Geräte E, die anfordern, mit Leistung versorgt zu werden, auf die Auflagefläche 6 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzt werden.Further, two or more devices E requesting to be powered may be seated on the support surface 6 the power supply device 1 be set.
In diesem Fall empfängt die Leistungsversorgungseinheitsschaltung M, die jeder der Primärspulen L1a entspricht, die sich unmittelbar unter jedem Gerät E befindet, das Anregungsanforderungssignal RQ und das Geräteauthentifizierungssignal ID des entsprechenden Geräts E und gibt das Erlaubnissignal EN an die Kontrollschaltung 36 aus.In this case, the power supply unit circuit M corresponding to each of the primary coils L1a immediately below each device E receives the excitation request signal RQ and the device authentication signal ID of the corresponding device E, and outputs the permission signal EN to the control circuit 36 out.
Basierend auf dem Erlaubnissignal EN, zu dem von jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M ein Modulidentifikationssignal hinzugefügt wird, bestimmt die Kontrollschaltung 36, dass es nicht nur ein Gerät E gibt und bestimmt, dass zwei oder mehr Geräte E unmittelbar über die Primärspule L1a jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M gesetzt sind.Based on the permission signal EN to which a module identification signal is added by each power supply unit circuit M, the control circuit determines 36 in that there is not only one device E and determines that two or more devices E are set immediately above the primary coil L1a of each power supply unit circuit M.
Wenn es zwei oder mehr Geräte E gibt, kann aus dem Erlaubnissignal EN jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M bestimmt werden, dass die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M voneinander beabstandet sind.When there are two or more devices E, it can be determined from the permission signal EN of each power supply unit circuit M that the power supply unit circuits M are spaced apart from each other.
Die Kontrollschaltung 36 gibt die Synchronisationssignale PS1 und PS2 an jede Leistungsversorgungseinheitsschaltung M aus, die unmittelbar unter den zwei oder mehr aufgesetzten Geräten E angeordnet ist. Folglich regt die Leistungsversorgungseinheitsschaltung M jedes Geräts E die entsprechende Primärspule L1 an und versorgt das Gerät E mit Leistung.The control circuit 36 outputs the synchronization signals PS1 and PS2 to each power supply unit circuit M located immediately under the two or more attached devices E. Consequently, the power supply unit circuit M of each device E excites the corresponding primary coil L1 and supplies the device E with power.
Ferner erzeugt die Kontrollschaltung 36 die Synchronisationssignale PS1 und PS2, die an die Anregungsantriebsschaltung 33 ausgegeben werden, basierend auf dem Taktsignal CLK (siehe 6(c)) von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28. Mit anderen Worten erzeugt die Kontrollschaltung 36 die Synchronisationssignale PS1 und PS2, die mit dem Taktsignal CLK synchronisiert sind, und gibt die Synchronisationssignale PS1 und PS2 an die Anregungsantriebsschaltung 33 aus. Folglich werden die Synchronisationssignale PS1 und PS2, welche die gleiche Periode haben, an jede Anregungsantriebsschaltung der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in der ersten Gruppe der vier Primärspulen L1a ausgegeben. Als ein Ergebnis haben die Primärspulen L1a in der ersten Gruppe die gleiche Anregungsfrequenz.Furthermore, the control circuit generates 36 the synchronization signals PS1 and PS2 sent to the excitation drive circuit 33 based on the clock signal CLK (see 6 (c) ) from the clock signal generation circuit 28 , In other words, the control circuit generates 36 the synchronization signals PS1 and PS2 which are synchronized with the clock signal CLK, and outputs the synchronization signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 33 out. Consequently, the synchronization signals PS1 and PS2 having the same period are output to each excitation drive circuit of the power supply unit circuits M in the first group of the four primary coils L1a. As a result, the primary coils L1a in the first group have the same excitation frequency.
Die Taktsignalerzeugungsschaltung 28 umfasst eine Oszillationsschaltung, empfängt die Leistungsversorgungsspannung VE von der externen Leistungsversorgung 38, um die Oszillationsschaltung zu oszillieren, und erzeugt basierend auf dem Oszillationssignal das in 6(c) gezeigte Taktsignal CLK. Das von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28 erzeugte Taktsignal CLK wird an die Kontrollschaltung 36 in den Einheitscontrollern 8a bis 8d jeder der Gruppen G1 bis G4 ausgegeben.The clock signal generation circuit 28 includes an oscillation circuit, receives the power supply voltage VE from the external power supply 38 to oscillate the oscillation circuit and generated based on the Oscillation signal in 6 (c) shown clock signal CLK. That of the clock signal generation circuit 28 generated clock signal CLK is sent to the control circuit 36 in the unit controllers 8a to 8d each of the groups G1 to G4 is output.
Folglich werden die Synchronisationssignale PS1 und PS2 von den Einheitscontrollern 8a bis 8d mit der gleichen Periode an die Anregungsantriebsschaltung 33 ausgegeben, die in jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M jeder Gruppe angeordnet ist. Als ein Ergebnis haben die Primärspulen L1a bis L1d in jeder der Gruppen G1 bis G4 die gleiche Anregungsfrequenz.Consequently, the synchronization signals PS1 and PS2 from the unit controllers 8a to 8d with the same period to the excitation drive circuit 33 output, which is arranged in each power supply unit circuit M of each group. As a result, the primary coils L1a to L1d in each of the groups G1 to G4 have the same excitation frequency.
Der Betrieb der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 wird nun beschrieben.The operation of the power supply device 1 will now be described.
Wenn ein (nicht gezeigter) Leistungsschalter EIN-geschaltet ist und die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 mit Leistung versorgt wird, wird die Leistungsversorgungsspannung VE von der externen Leistungsversorgung 38 an die Taktsignalerzeugungsschaltung 28 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 und die Einheitcontroller 8a bis 8d jeder der Gruppen G1 bis G4 geliefert.When a circuit breaker (not shown) is turned ON and the power supply device 1 is supplied with power, the power supply voltage VE from the external power supply 38 to the clock signal generation circuit 28 the power supply device 1 and the unit controller 8a to 8d each of the groups G1 to G4 delivered.
Die Taktsignalerzeugungsschaltung 28 erzeugt das Taktsignal CLK basierend auf der Leistungsversorgungsspannung VE von der externen Leistungsversorgung 38 und gibt das Taktsignal CLK an die Einheitcontroller 8a bis 8d der Gruppen G1 bis G4 aus.The clock signal generation circuit 28 generates the clock signal CLK based on the power supply voltage VE from the external power supply 38 and outputs the clock signal CLK to the unit controller 8a to 8d of groups G1 to G4.
Die Leistungsversorgungsschaltungen 35 der Einheitcontroller 8a bis 8d empfangen jeweils die Leistungsversorgungsspannung VE von der externen Leistungsversorgung 38. Ferner wandeln die Leistungsversorgungsschaltungen 35 der Einheitcontroller 8a bis 8d die Leistungsversorgungsspannung VE in die gewünschte Gleichspannung um und geben dann die Gleichspannung als Antriebsleistung an die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d und an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M aus, die von den Einheitcontrollern 8a bis 8d kontrolliert bzw. gesteuert werden.The power supply circuits 35 the unit controller 8a to 8d each receive the power supply voltage VE from the external power supply 38 , Furthermore, the power supply circuits convert 35 the unit controller 8a to 8d the power supply voltage VE to the desired DC voltage and then give the DC voltage as drive power to the control circuits 36 the unit controller 8a to 8d and to the power supply unit circuits M, that of the unit controllers 8a to 8d be controlled or controlled.
Wenn die externe Leistungsversorgung 38 von der Leistungsversorgungsschalung 35 eingespeist wird, und das Taktsignal CLK von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28 eingespeist wird, erzeugen die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d die Synchronisationssignale PS1 bis PS2. Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugen die Synchronisationssignale PS1 und PS2 synchron mit einem gemeinsamen Taktsignal CLK. Folglich haben die Synchronisationssignale PS1 und PS2, die von den Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugt werden, die gleiche Periode. Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d geben die erzeugten Synchronisationssignale PS1 und PS2 an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M aus, die von den Einheitcontrollern 8a bis 8d kontrolliert bzw. gesteuert werden.When the external power supply 38 from the power supply formwork 35 is fed, and the clock signal CLK from the clock signal generating circuit 28 is fed, the control circuits generate 36 the unit controller 8a to 8d the synchronization signals PS1 to PS2. Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d generate the synchronization signals PS1 and PS2 in synchronism with a common clock signal CLK. Consequently, the synchronization signals PS1 and PS2, that of the control circuits 36 the unit controller 8a to 8d be generated, the same period. Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d output the generated synchronization signals PS1 and PS2 to the power supply unit circuits M supplied by the unit controllers 8a to 8d be controlled or controlled.
Basierend auf den Synchronisationssignalen PS1 und PS2 regen und treiben die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M, die von den Einheitscontrollern 8a bis 8d kontrolliert bzw. gesteuert werden, die Primärspulen L1 intermittierend an. Mit anderen Worten werden die Primärspulen L1 (L1a bis L1d) der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 alle intermittierend angeregt, und die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 schaltet auf einen Bereitschaftszustand und wartet auf das Anregungsanforderungssignal RQ und das Geräteauthentifizierungssignal ID von dem Gerät E.Based on the synchronization signals PS1 and PS2, the power supply unit circuits M, which are driven by the unit controllers, are driven and driven 8a to 8d be controlled or controlled, the primary coils L1 intermittently. In other words, the primary coils L1 (L1a to L1d) of the power supply device become 1 all intermittently energized, and the power supply device 1 switches to a standby state and waits for the excitation request signal RQ and the device authentication signal ID from the device E.
Wenn dann das Gerät E aufgesetzt wird, erzeugt das Gerät E das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ und überträgt das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ über die Signalsendeantenne 9 an die Signalempfangsantenne 7 der Leistungsversorgungseinheitsschaltung M, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet.Then, when the device E is set up, the device E generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ, and transmits the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ via the signal transmission antenna 9 to the signal receiving antenna 7 the power supply unit circuit M, which is located immediately below the device E.
Die Signalempfangsantenne 7 empfängt das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ von dem Gerät E und extrahiert das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ mit der Signalextraktionsschaltung 32. Die Signalextraktionsschaltung 32 gibt das Erlaubnissignal EN an die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d aus.The signal receiving antenna 7 receives the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the device E and extracts the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ with the signal extraction circuit 32 , The signal extraction circuit 32 gives the permission signal EN to the control circuits 36 the unit controller 8a to 8d out.
Basierend auf dem Erlaubnissignal EN von der entsprechenden Leistungsversorgungseinheitsschaltung M erkennt die Kontrollschaltung 36 jeder der Einheitcontroller 8a bis 8d, dass das Gerät E unmittelbar über die Primärspule L1 der Leistungsversorgungseinheitsschaltung M gesetzt ist und die Versorgung mit Leistung anfordert. Dann gibt die Kontrollschaltung 36 jeder der Einheitcontroller 8a bis 8d kontinuierlich die Synchronisationssignale PS1 bis PS2 an die Anregungsantriebsschaltung 33 der Leistungsversorgungseinheitsschaltung M aus. Dies startet die kontinuierliche Anregung der Primärspule L1, die sich dort befindet, wo das Gerät E aufgesetzt ist.Based on the permission signal EN from the corresponding power supply unit circuit M, the control circuit detects 36 each of the unit controllers 8a to 8d in that the device E is set directly above the primary coil L1 of the power supply unit circuit M and requests the supply of power. Then there is the control circuit 36 each of the unit controllers 8a to 8d continuously the synchronization signals PS1 to PS2 to the excitation drive circuit 33 of the power supply unit circuit M. This starts the continuous excitation of the primary coil L1, which is located where the device E is mounted.
Wenn das Gerät E groß ist, können die Primärspulen L1a bis L1d jeder der Gruppen G1 bis G4 sich unmittelbar unter dem Gerät E befinden. In diesem Fall gibt jede Leistungsversorgungseinheitsschaltung M entsprechend den Primärspulen L1a bis L1d jeder der Gruppen G1 bis G4, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befinden, das Erlaubnissignal EN an die Kontrollschaltung 36 des entsprechenden Einheitcontroller 8a bis 8d aus.When the apparatus E is large, the primary coils L1a to L1d of each of the groups G1 to G4 may be located just under the apparatus E. In this case, each power supply unit circuit M corresponding to the primary coils L1a to L1d of each of the groups G1 to G4 located immediately below the apparatus E outputs the permission signal EN to the control circuit 36 the corresponding unit controller 8a to 8d out.
Dann geben die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d die Synchronisationssignale PS1 und PS2 gleichzeitig an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M der Primärspulen L1a bis L1d in jeder der Gruppen G1 bis G4 aus, die sich unmittelbar unter dem aufgesetzten Gerät E befinden.Then give the control circuits 36 the unit controller 8a to 8d the synchronizing signals PS1 and PS2 simultaneously to the power supply unit circuits M of the primary coils L1a to L1d in each of the groups G1 to G4 located immediately below the attached device E.
Folglich beziehen sich die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M der Gruppen G1 bis G4 auf die Anregung der Primärspulen L1a bis L1d und liefern Leistung an das einzelne große Gerät.Consequently, the power supply unit circuits M of the groups G1 to G4 relate to the excitation of the primary coils L1a to L1d and supply power to the single large apparatus.
In diesem Zustand erzeugen die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d die Synchronisationssignale PS1 und PS2 synchron mit dem gemeinsamen Taktsignal CLK. Folglich haben die Synchronisationssignale PS1 und PS2, die von den Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugt werden, die gleiche Periode.In this condition the control circuits generate 36 the unit controller 8a to 8d the synchronization signals PS1 and PS2 in synchronization with the common clock signal CLK. Consequently, the synchronization signals PS1 and PS2, that of the control circuits 36 the unit controller 8a to 8d be generated, the same period.
Als ein Ergebnis haben die Primärspulen L1a bis L1d, die von den Anregungsantriebsschaltungen 33 der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in den Gruppen G1 bis G4 angeregt und angetrieben werden, die gleiche Anregungsfrequenz.As a result, the primary coils L1a to L1d provided by the excitation drive circuits 33 of the power supply unit circuits M in the groups G1 to G4 are excited and driven, the same excitation frequency.
Wenn die Primärspulen L1a bis L1d der Gruppen G1 bis G4 bei der gleichen Anregungsfrequenz kontinuierlich angeregt werden, wird das Gerät E von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 in einer kontaktlosen Weise mit Leistung versorgt und treibt die Last Z mit der Sekundärleistung an.When the primary coils L1a to L1d of the groups G1 to G4 are continuously excited at the same excitation frequency, the device E becomes the power supply device 1 powered in a contactless manner and drives the load Z with the secondary power.
Wenn das Gerät E von der Auflagefläche 6 entfernt wird, oder das Anregungsanforderungssignal RQ aufgehoben wird und das Erlaubnissignal EN nicht länger ausgegeben wird, warten die Einheitscontroller 8a bis 8d auf ein neues Erlaubnissignal EN von den Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M. Ferner geben die Einheitcontroller 8a bis 8d die Synchronisationssignale PS1 und PS2 intermittierend an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M aus. Dies regt und treibt die Primärspulen L1 intermittierend an. Dies ist ein Bereitschaftszustand, in dem die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 auf das Anregungsanforderungssignal RQ und das Geräteauthentifizierungssignal ID von dem Gerät E wartet.When the device E from the support surface 6 is removed, or the excitation request signal RQ is canceled and the permission signal EN is no longer output, the unit controllers wait 8a to 8d to a new permission signal EN from the power supply unit circuits M. Further, the unit controllers give 8a to 8d the synchronization signals PS1 and PS2 intermittently to the power supply unit circuits M from. This excites and drives the primary coils L1 intermittently. This is a standby state in which the power supply device 1 on the excitation request signal RQ and the device authentication signal ID from the device E waits.
Die erste Ausführungsform hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.
- (1) In der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, welche die Vielzahl von Primärspulen L1 umfasst, werden die Primärspulen in die erste bis vierte Gruppe G1 bis G4 unterteilt. Eine der Einheitcontroller 8a bis 8d ist in jeder der Gruppen G1 bis G4 angeordnet, um alle der Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M, die entsprechend den Primärspulen L1a bis L1d dieser Gruppe angeordnet sind, zu steuern bzw. zu kontrollieren.
The first embodiment has the advantages described below. - (1) In the power supply device 1 In the present embodiment including the plurality of primary coils L1, the primary coils are divided into the first to fourth groups G1 to G4. One of the unit controllers 8a to 8d is arranged in each of the groups G1 to G4 to control all of the power supply unit circuits M arranged corresponding to the primary coils L1a to L1d of this group.
Ferner gibt die Taktsignalerzeugungsschaltung 28 ein gemeinsames Taktsignal CLK an die Einheitcontroller 8a bis 8d aus, die jeweils in den Gruppen G1 bis G4 angeordnet sind. Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugen basierend auf dem gemeinsamen Taktsignal CLK die Synchronisationssignale PS1 und PS2, welche die Primärspulen L1a bis L1d anregen. Die Synchronisationssignale PS1 und PS2 werden an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in jeder der Gruppen G1 bis G4 ausgegeben. Die Synchronisationssignale PS1 und PS2 sind rechteckige Wellenimpulssignale mit der gleichen Periode. Folglich haben die Primärspulen L1a bis L1d der Gruppen G1 bis G4 die gleiche Anregungsfrequenz.Further, the clock signal generation circuit outputs 28 a common clock signal CLK to the unit controller 8a to 8d from each arranged in the groups G1 to G4. Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d generate based on the common clock signal CLK, the synchronization signals PS1 and PS2, which excite the primary coils L1a to L1d. The synchronization signals PS1 and PS2 are output to the power supply unit circuits M in each of the groups G1 to G4. The synchronization signals PS1 and PS2 are rectangular wave pulse signals having the same period. Consequently, the primary coils L1a to L1d of the groups G1 to G4 have the same excitation frequency.
Folglich wird das Gerät E von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 in einem Zustand, in dem die Primärspulen L1a bis L1d mit der gleichen Anregungsfrequenz angeregt und angetrieben werden, in einer kontaktlosen Weise versorgt.As a result, the device E becomes the power supply device 1 in a state in which the primary coils L1a to L1d are excited and driven at the same excitation frequency are supplied in a non-contact manner.
Als ein Ergebnis werden Schwankungen in der Sekundärleistung, die an die Sekundärspule geliefert wird, die durch Schwankungen in der Anregungsfrequenz der Primärspulen L1a bis L1d verursacht würden, verringert. Folglich kann eine stabile Sekundärleistung geliefert werden.
- (2) In der vorliegenden Ausführungsform haben die Primärspulen L1a bis L1d der Gruppen G1 bis G4 in der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 die gleiche Anregungsfrequenz. Um die Sekundärleistung zu stabilisieren, braucht folglich kein teurer und großer Glättungskondensator mit einer hohen Kapazität in dem Gerät E angeordnet zu werden, und eine konstante Leistungsversorgungsschaltung, wie etwa ein Regler mit drei Anschlüssen mit einem hohen Leistungsverlust während der Gleichrichtung braucht nicht verwendet zu werden.
- (3) In der vorliegenden Ausführungsform sind die Leistungsversorgungsschaltungen 35 in den Einheitscontrollern 8a bis 8d der Gruppen G1 bis G4 angeordnet. Folglich braucht die Leistungsversorgungsschaltung 35 jeder Gruppe nur Antriebsleistung an die Leistungsversorgungseinheitsschaltungen M in der entsprechenden Gruppe zu liefern. Dies verringert die Last und lässt die Verringerung der Schaltungsbaugröße zu.
As a result, variations in the secondary power supplied to the secondary coil caused by fluctuations in the excitation frequency of the primary coils L1a to L1d are reduced. Consequently, a stable secondary performance can be provided. - (2) In the present embodiment, the primary coils L1a to L1d of the groups G1 to G4 in the power supply device 1 the same excitation frequency. Consequently, in order to stabilize the secondary power, no expensive and large smoothing capacitor having a large capacity needs to be arranged in the apparatus E, and a constant power supply circuit such as a three-terminal regulator having a high power loss during rectification need not be used.
- (3) In the present embodiment, the power supply circuits are 35 in the unit controllers 8a to 8d the groups G1 to G4 arranged. Consequently, the power supply circuit needs 35 each group only to supply drive power to the power supply unit circuits M in the corresponding group. This reduces the load and allows the reduction of the circuit size.
In der vorliegenden Ausführungsform sind sechzehn Primärspulen L1 in der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnet. Jedoch besteht keine derartige Einschränkung, und die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 kann jede Anzahl von Primärspulen L1, wie etwa zwanzig, vierzig, achtundvierzig und fünfzig umfassen.In the present embodiment, sixteen primary coils L1 are in the power supply device 1 arranged. However, there is no such limitation, and the Power supply apparatus 1 may include any number of primary coils L1, such as twenty, forty, forty-eight, and fifty.
In der vorliegenden Ausführungsform gibt es vier Gruppen G1 bis G4. Jedoch kann es jede beliebige Anzahl von Gruppen außer vier geben. In diesem Fall können höhere Wirkungen erzielt werden, wenn die Anzahl von Gruppen größer ist.In the present embodiment, there are four groups G1 to G4. However, there can be any number of groups other than four. In this case, higher effects can be achieved when the number of groups is larger.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Gruppe durch vier Primärspulen L1 ausgebildet. Wenn es jedoch keine Beschränkung auf vier gibt, kann es jede Anzahl von Primärspulen außer vier in jeder Gruppe geben. In diesem Fall können höhere Wirkungen erzielt werden, wenn die Anzahl der Primärspulen L1 in jeder Gruppe größer ist. Ferner können höhere Wirkungen erzielt werden, wenn die Anzahl von Gruppen größer ist.In the present embodiment, each group is formed by four primary coils L1. However, if there is no limitation to four, there may be any number of primary coils other than four in each group. In this case, higher effects can be obtained when the number of primary coils L1 in each group is larger. Further, higher effects can be achieved when the number of groups is larger.
In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 auf der Decklatte 5 des einzelnen Rahmens 2 angeordnet, und die Primärspulen L1, die auf dem einzelnen Rahmen 2 (obere Platte 5) angeordnet sind, sind in die Gruppen G1 bis G4 unterteilt. Stattdessen kann jede Gruppe durch einen einzelnen Körper ausgebildet sein, der in getrennte Teile unterteilt werden kann, und die Gruppen von einzelnen Körpern können miteinander verbunden werden, um die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 zu bilden. In diesem Fall ist eine einzige Taktsignalerzeugungsschaltung 28 in einem der einzelnen Körper angeordnet, und das von der Taktsignalerzeugungsschaltung 28 erzeugte Taktsignal muss an die Einheitcontroller 8a bis 8d jedes einzelnen Körpers ausgegeben werden.In the present embodiment, each primary coil L1 is the power supply device 1 on the roof lath 5 of the single frame 2 arranged, and the primary coils L1, on the single frame 2 (upper plate 5 ) are subdivided into the groups G1 to G4. Instead, each group may be formed by a single body which may be divided into separate parts, and the groups of individual bodies may be connected to each other around the power supply device 1 to build. In this case, there is a single clock generating circuit 28 arranged in one of the individual bodies, and that of the clock signal generating circuit 28 generated clock signal must be sent to the unit controller 8a to 8d every single body are spent.
Wenn in dieser Struktur die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 über einen großen Bereich, wie etwa einen Boden oder eine Wand, angeordnet ist, können die Gruppen von einzelnen Körpern entsprechend der Größe miteinander verbunden werden. Dies ergibt eine einzelne kostengünstige Leistungsversorgungsvorrichtung 1, in der die Primärspulen L1 die gleiche Anregungsfrequenz haben.In this structure, when the power supply device 1 is arranged over a large area, such as a floor or a wall, the groups of individual bodies may be interconnected according to size. This results in a single low cost power supply device 1 in which the primary coils L1 have the same excitation frequency.
Unnötig zu sagen, dass im Voraus eine Taktsignalerzeugungsschaltung 28 für jeden der einzelnen Körper bereitgestellt werden kann. Wenn die Gruppen von einzelnen Körpern verbunden werden, um eine einzige Leistungsversorgungsvorrichtung 1 zu bilden, wird eine der Taktsignalerzeugungsschaltungen 28 ausgewählt, und das Taktsignal CLK der ausgewählten Taktsignalerzeugungsschaltung 28 kann an die Einheitcontroller 8a bis 8d der einzelnen Körper ausgegeben werden.Needless to say, that in advance is a clock generating circuit 28 can be provided for each of the individual bodies. When the groups of individual bodies are connected to a single power supply device 1 becomes one of the clock generating circuits 28 selected, and the clock signal CLK of the selected clock signal generating circuit 28 can be sent to the unit controller 8a to 8d the individual body are spent.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Eine zweite Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 7 beschrieben.A second embodiment will now be described with reference to FIG 7 described.
Die erste Ausführungsform umfasst die Taktsignalerzeugungsschaltung 28, die das Taktsignal CLK an die Einheitcontroller 8a bis 8d jedes Satzes ausgibt. Im Gegensatz dazu wird die Taktsignalerzeugungsschaltung 28 in der vorliegenden Ausführungsform weggelassen. Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, dass die Kontrollschaltung 36 in dem Einheitcontroller 8a einer Gruppe, zum Beispiel der ersten Gruppe G1, das Taktsignal CLK erzeugt.The first embodiment includes the clock signal generation circuit 28 which sends the clock signal CLK to the unit controller 8a to 8d each sentence. In contrast, the clock signal generation circuit becomes 28 omitted in the present embodiment. The feature of the present embodiment is that the control circuit 36 in the unit controller 8a a group, for example the first group G1, which generates clock signal CLK.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail beschrieben und Komponenten, die ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, werden nicht beschrieben.The features of the present invention will now be described in detail, and components similar to those of the first embodiment will not be described.
In 7 umfasst die Kontrollschaltung 36 des Einheitcontroller 8a in der ersten Gruppe G1 eine Oszillationsschaltung, die ähnlich der Oszillationsschaltung der Taktsignalerzeugungsschaltung 28 in der ersten Ausführungsform ist. Die Oszillationsschaltung oszilliert, wenn sie die Leistungsversorgungsspannung VE von der externen Leistungsversorgung 38 empfängt, und erzeugt basierend auf dem Oszillationssignal CLK das Taktsignal CLK. Basierend auf dem erzeugten Taktsignal CLK erzeugt die Kontrollschaltung 36 ferner die Synchronisationssignale PS1 und PS2 für ihren Einheitcontroller 8a.In 7 includes the control circuit 36 of the unit controller 8a in the first group G1, an oscillation circuit similar to the oscillation circuit of the clock signal generation circuit 28 in the first embodiment. The oscillation circuit oscillates when receiving the power supply voltage VE from the external power supply 38 receives, and generates the clock signal CLK based on the oscillation signal CLK. Based on the generated clock signal CLK generates the control circuit 36 Furthermore, the synchronization signals PS1 and PS2 for their unit controller 8a ,
Die Kontrollschaltung 36 des Einheitcontrollers 8a gibt das erzeugte Taktsignal CLK an die Kontrollschaltungen 36 in den Einheitcontrollern 8b bis 8d der anderen Gruppen G2 bis G4 aus. Die Kontrollschaltungen 36, die in den Einheitcontrollern 8b bis 8d angeordnet sind, sind ähnlich denen, die in der ersten Ausführungsform angeordnet sind, und erzeugen basierend auf dem Eingangstaktsignal CLK die Synchronisationssignale PS1 und PS2.The control circuit 36 of the unit controller 8a gives the generated clock signal CLK to the control circuits 36 in the unit controllers 8b to 8d the other groups G2 to G4. Control circuits 36 that are in the unit controllers 8b to 8d are similar to those arranged in the first embodiment, and generate the synchronization signals PS1 and PS2 based on the input clock signal CLK.
Folglich geben die Einheitcontroller 8a bis 8d die Synchronisationssignale PS1 und PS2, welche die gleiche Periode haben, an die Antriebsanregungsschaltung 33 aus, die in jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung M der ersten bis vierten Gruppen G1 bis G4 angeordnet ist. Als ein Ergebnis haben die Primärspulen L1 (L1a bis L1d) der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 alle die gleiche Anregungsfrequenz.Consequently, the unit controllers give 8a to 8d the synchronization signals PS1 and PS2 having the same period to the drive excitation circuit 33 which is arranged in each power supply unit circuit M of the first to fourth groups G1 to G4. As a result, the primary coils L1 (L1a to L1d) of the power supply device 1 all the same excitation frequency.
Die vorliegende Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform.The present embodiment has the same advantages as the first embodiment.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt der Einheitcontroller 8a der ersten Gruppe G1 das Taktsignal CLK. Jedoch besteht keine derartige Einschränkung, und das Taktsignal CLK kann von der Kontrollschaltung 36 einer der anderen Einheitcontroller 8b bis 8d erzeugt werden.In the present embodiment, the unit controller generates 8a the first group G1, the clock signal CLK. However, there is no such Restriction, and the clock signal CLK may be from the control circuit 36 one of the other unit controllers 8b to 8d be generated.
Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform jede Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 auf der Deckplatte 5 des einzelnen Rahmens (obere Platte 5) angeordnet, und die auf dem einzelnen Rahmen 2 (obere Platte 5) angeordneten Primärspulen L1 sind in die Gruppen G1 bis G4 unterteilt. Stattdessen kann jede Gruppe durch einen einzelnen Körper ausgebildet werden, der in getrennte Teile unterteilt werden kann, und die Gruppen einzelner Körper können miteinander verbunden werden, um die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 zu bilden.Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, each primary coil L1 is the power supply device 1 on the cover plate 5 of the single frame (upper plate 5 ), and those on the single frame 2 (upper plate 5 ) arranged primary coils L1 are divided into groups G1 to G4. Instead, each group may be formed by a single body that may be divided into separate parts, and the groups of individual bodies may be connected together to the power supply device 1 to build.
Wenn in dieser Struktur die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 über einem großen Bereich, wie etwa einem Boden oder einer Wand, angeordnet ist, können einzelne Körper entsprechend der Größe miteinander verbunden werden. Dies erreicht die einzelne kostengünstige Leistungsversorgungsvorrichtung 1, in der die Primärspulen L1 die gleiche Anregungsfrequenz haben.In this structure, when the power supply device 1 is arranged over a large area, such as a floor or a wall, individual bodies can be interconnected according to the size. This achieves the single low cost power supply device 1 in which the primary coils L1 have the same excitation frequency.
Ferner ist es wie in der ersten Ausführungsform offensichtlich, dass die Anzahl von Primärspulen L1, die Anzahl von Gruppen und die Anzahl der Primärspulen L1 in jeder Gruppe in der vorliegenden Ausführungsform geändert werden können.Further, as in the first embodiment, it is obvious that the number of primary coils L1, the number of groups, and the number of primary coils L1 in each group can be changed in the present embodiment.
(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment
Eine dritte Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 8 beschrieben.A third embodiment will now be described with reference to FIG 8th described.
In der zweiten Ausführungsform erzeugt die Kontrollschaltung 36 einer Gruppe das Taktsignal CLK. Das Merkmal der vorliegenden Ausführungsform liegt darin, dass das Taktsignal CLK in der Kontrollschaltung 36 jeder der Einheitscontroller 8a bis 8d erzeugt wird, um die Synchronisationssignale PS1 und PS2 zu erzeugen.In the second embodiment, the control circuit generates 36 a group, the clock signal CLK. The feature of the present embodiment is that the clock signal CLK in the control circuit 36 each of the unit controllers 8a to 8d is generated to generate the synchronization signals PS1 and PS2.
Die Merkmale der vorliegenden Ausführungsform werden nun im Detail beschrieben, und Komponenten, die ähnlich denen der zweiten Ausführungsform sind, werden nicht beschrieben.The features of the present embodiment will now be described in detail, and components similar to those of the second embodiment will not be described.
Bezug nehmend auf 8 empfangen die Kontrollschaltungen 36, die in den Einheitcontrollern 8a bis 8d der Gruppen G1 bis G4 angeordnet sind, die Leistungsversorgungsspannung von der externen Leistungsversorgung 38 auf die gleiche Weise wie die Kontrollschaltung 36 des Einheitcontrollers 8a in der zweiten Ausführungsform. Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugen jeweils Taktsignale CLKa bis CLKd, wie in 10(a), 10(d), 10(g) und 10(j) gezeigt. Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d erzeugen basierend auf den Taktsignalen CLKa bis CLKd eines der Synchronisationssignale PS1a bis PS1d, wie in 10(b), 10(e), 10(h) und 10(k) gezeigt. Ferner erzeugen die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d wie in der vorstehenden Ausführungsform basierend auf Synchronisationssignalen PS1a bis PS1d das andere der Synchronisationssignale PS2a bis PS2d, wie in 10(c), 10(f), 10(i) und 10(l) gezeigt.Referring to 8th receive the control circuits 36 that are in the unit controllers 8a to 8d of the groups G1 to G4 are arranged, the power supply voltage from the external power supply 38 in the same way as the control circuit 36 of the unit controller 8a in the second embodiment. Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d respectively generate clock signals CLKa to CLKd, as in FIG 10 (a) . 10 (d) . 10 (g) and 10 (j) shown. Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d generate one of the synchronization signals PS1a to PS1d based on the clock signals CLKa to CLKd, as in FIG 10 (b) . 10 (e) . 10 (h) and 10 (k) shown. Furthermore, the control circuits generate 36 the unit controller 8a to 8d as in the above embodiment, based on synchronization signals PS1a to PS1d, the other of the synchronization signals PS2a to PS2d, as in FIG 10 (c) . 10 (f) . 10 (i) and 10 (l) shown.
Die Kontrollschaltungen 36 der Einheitcontroller 8a bis 8d geben eines der Synchronisationssignale PS1a bis PS1d, die sie erzeugen, an eine Frequenzvergleichsschaltung 40 aus.Control circuits 36 the unit controller 8a to 8d give one of the synchronization signals PS1a to PS1d that they generate to a frequency comparison circuit 40 out.
Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird auf eines der Synchronisationssignale PS1a, das von dem Einheitcontroller 8a erzeugt wird und an die Frequenzvergleichsschaltung 40 ausgegeben wird, als „das Referenztaktsignal PS1a” Bezug genommen. Auf eines der Synchronisationssignale PS1b bis PS1d, das von den anderen Einheitcontrollern 8b bis 8d ausgegeben wird und an die Frequenzvergleichsschaltung 40 ausgegeben wird, wird als die „Steuertaktsignale PS1b bis PS1d” Bezug genommen.In order to simplify the description, reference will be made to one of the synchronization signals PS1a provided by the unit controller 8a is generated and to the frequency comparison circuit 40 is outputted as "the reference clock signal PS1a". To one of the synchronization signals PS1b to PS1d, that of the other unit controllers 8b to 8d is output and to the frequency comparison circuit 40 is output is referred to as the "control clock signals PS1b to PS1d".
Das Referenztaktsignal PS1a ist ein Taktsignal, dessen Frequenz als eine Referenz für andere Taktsignale PS1b bis PS1d verwendet wird. Die Steuertaktsignale PS1b bis PS1d sind Taktsignale, deren Frequenzen auf die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a eingestellt werden.The reference clock signal PS1a is a clock signal whose frequency is used as a reference for other clock signals PS1b to PS1d. The control clock signals PS1b to PS1d are clock signals whose frequencies are set to the frequency of the reference clock signal PS1a.
Wie in 9 gezeigt, umfasst die Frequenzvergleichsschaltung 40, die in der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnet ist, erste und zweite Auswahlschaltungen 41 und 42, eine AD-Wandlerschaltung 43, eine Speicherschaltung 44 und eine Kontrollschaltung 45, die durch einen Mikrocomputer ausgebildet wird, der alle der Schaltungen 41 bis 44 steuert bzw. kontrolliert.As in 9 shown includes the frequency comparison circuit 40 used in the power supply device 1 is arranged, first and second selection circuits 41 and 42 , an AD converter circuit 43 , a memory circuit 44 and a control circuit 45 , which is formed by a microcomputer, all of the circuits 41 to 44 controls or controls.
Die erste Auswahlschaltung 41 empfängt das Referenztaktsignal PS1a und die Steuertaktsignale PS1b bis PS1d. Unter der Steuerung der Kontrollschaltung 45 wählt die erste Auswahlschaltung 41 nacheinander eine feste Zeitspanne lang aus und speist ein: das Referenztaktsignal PS1a → das Steuertaktsignal PS1b → das Steuertaktsignal PS1c → das Steuersignal PS1d und wiederholt dann dieses Verfahren. Die erste Auswahlschaltung 41 gibt sequentiell das Eingangsreferenztaktsignal PS1a und die Steuertaktsignale PS1b bis PS1d an eine AD-Wandlerschaltung 43 aus.The first selection circuit 41 receives the reference clock signal PS1a and the control clock signals PS1b to PS1d. Under the control of the control circuit 45 selects the first selection circuit 41 successively for a fixed period of time, and inputs: the reference clock signal PS1a → the control clock signal PS1b → the control clock signal PS1c → the control signal PS1d, and then repeats this procedure. The first selection circuit 41 sequentially inputs the input reference clock signal PS1a and the control clock signals PS1b to PS1d to an AD converter circuit 43 out.
Die AD-Wandlerschaltung 43 hat eine Abtastschaltung eingebaut und tastet das sequentiell eingespeiste Referenztaktsignal PS1a und die Steuertaktsignale PS1b bis PS1d ab.The AD converter circuit 43 has a sampling circuit incorporated and samples the sequentially fed reference clock signal PS1a and the control clock signals PS1b to PS1d.
Die A/D-Wandlerschaltung 43 tastet das Referenztaktsignal PS1a, das ein Rechteckwellenimpulssignal, wie in 10 gezeigt, ist, mit extrem kurzen Perioden ab. Hier gewinnt die Kontrollschaltung 45 die abgetastete Anzahl von Hochpotentialen (Hochpegeln) und Niederpotentialen (Niederpegeln) in dem Referenztaktsignal PS1a (Rechteckwellenimpulssignal). Die Kontrollschaltung 45 berechnet die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a aus diesen gewonnen Abtastanzahlen. The A / D converter circuit 43 samples the reference clock signal PS1a which receives a square wave pulse signal as in FIG 10 is shown off with extremely short periods. Here wins the control circuit 45 the sampled number of high potentials (high levels) and low potentials (low levels) in the reference clock signal PS1a (square wave pulse signal). The control circuit 45 calculates the frequency of the reference clock signal PS1a from these obtained sampling numbers.
Die Kontrollschaltung 45 speichert vorübergehend die berechnete Frequenz des Referenztaktsignals PS1a in einer Speicherschaltung 44, die durch einen wiederbeschreibbaren EEPRPMO gebildet wird. Hier wird die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a, die in einem vorhergehenden Berechnungsverfahren berechnet und in der Speicherschaltung 44 gespeichert wird, auf die Frequenz des neuen Referenztaktsignals PS1a aktualisiert.The control circuit 45 temporarily stores the calculated frequency of the reference clock signal PS1a in a memory circuit 44 which is formed by a rewritable EEPRPMO. Here, the frequency of the reference clock signal PS1a calculated in a previous calculation method and in the memory circuit 44 is updated to the frequency of the new reference clock signal PS1a.
Anschließend führt die AD-Wandlerschaltung 43 auf die gleiche Weise das Abtasten der Steuertaktsignale PS1b bis PS1d durch, die Kontrollschaltung 45 gewinnt die abgetastete Anzahl von Kontrollsignalen PS1b bis PS1d und berechnet anschließend die Frequenzen der Steuertaktsignale PS1b bis PS1d.Subsequently, the AD converter circuit performs 43 in the same way, the sampling of the control clock signals PS1b to PS1d by, the control circuit 45 acquires the sampled number of control signals PS1b to PS1d and then calculates the frequencies of the control clock signals PS1b to PS1d.
Wenn die Frequenzen der Steuertaktsignale PS1b bis PS1d sequentiell berechnet werden, vergleicht die Kontrollschaltung 45 die Frequenzen der Steuertaktsignale PS1b bis PS1d sequentiell mit der Frequenz des Referenztaktsignals PS1a, das in der Speicherschaltung 44 gespeichert ist.When the frequencies of the control clock signals PS1b to PS1d are sequentially calculated, the control circuit compares 45 the frequencies of the control clock signals PS1b to PS1d are sequential to the frequency of the reference clock signal PS1a stored in the memory circuit 44 is stored.
Wenn die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a sich von den Frequenzen der Referenztaktsignale PS1b bis PS1d unterscheidet, führt die Kontrollschaltung 45 ein Verfahren zum Einstellen der sich unterscheidenden Frequenzen der Steuertaktsignale PS1b bis PS1d auf die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a durch.When the frequency of the reference clock signal PS1a is different from the frequencies of the reference clock signals PS1b to PS1d, the control circuit performs 45 a method for setting the differing frequencies of the control clock signals PS1b to PS1d to the frequency of the reference clock signal PS1a.
Wenn im Detail zum Beispiel die Frequenz des Steuertaktsignals PS1b sich von der Frequenz des Referenztaktsignals PS1a unterscheidet, wird das Kontrollsignal CTb erzeugt, um die Frequenz des Steuertaktsignals PS1b auf die Frequenz des Referenztaktsignals PS1a einzustellen.In detail, for example, when the frequency of the control clock signal PS1b is different from the frequency of the reference clock signal PS1a, the control signal CTb is generated to set the frequency of the control clock signal PS1b to the frequency of the reference clock signal PS1a.
Das Steuertaktsignal (Synchronisationssignal) PS1b wird synchron mit dem Taktsignal CLKb erzeugt, das von der Kontrollschaltung 36 in dem Einheitcontroller 8b erzeugt wird. Folglich ist das Kontrollsignal CTb ein Kontrollsignal, das die Periode des Taktsignals CLKb, das von der Kontrollschaltung 36 des Einheitcontrollers 8b erzeugt wird, einstellt. Der Kontrollwert des Kontrollsignals CTb für eine unterschiedliche Frequenz wird im Voraus gewonnen und in dem Speicher der Kontrollschaltung 45 gespeichert.The control clock signal (synchronization signal) PS1b is generated in synchronization with the clock signal CLKb received from the control circuit 36 in the unit controller 8b is produced. Consequently, the control signal CTb is a control signal representing the period of the clock signal CLKb received from the control circuit 36 of the unit controller 8b is generated. The control value of the control signal CTb for a different frequency is obtained in advance and in the memory of the control circuit 45 saved.
Nach dem Erzeugen eines Kontrollsignals CTb für das Steuertaktsignal (Synchronisationssignal) PS1b des Einheitcontrollers 8b steuert bzw. kontrolliert die Kontrollschaltung 45 die zweite Auswahlschaltung 42 und verbindet mit dem Einheitcontroller 8b, um das Kontrollsignal CTb an den Einheitcontroller 8b auszugeben. Ferner stellt der Einheitcontroller 8b, die das Kontrollsignal CTb empfängt, in der Kontrollschaltung 36 die Frequenz des Taktsignals CLKb basierend auf dem Wert des Kontrollsignals CTb ein, so dass sie die gleiche wie die Frequenz des Taktsignals CLKa in dem Einheitcontroller 8a ist.After generating a control signal CTb for the control clock signal (synchronization signal) PS1b of the unit controller 8b controls or controls the control circuit 45 the second selection circuit 42 and connects to the unit controller 8b to send the control signal CTb to the unit controller 8b issue. Furthermore, the unit controller represents 8b receiving the control signal CTb in the control circuit 36 the frequency of the clock signal CLKb based on the value of the control signal CTb so as to be the same as the frequency of the clock signal CLKa in the unit controller 8a is.
Folglich stellt der Einheitcontroller 8b in der Kontrollschaltung 36 die Frequenz des Synchronisationssignals PS1b (Synchronisationssignals PS2b) derart ein, dass sie die gleiche wie die Frequenz des Synchronisationssignals PS1a (Synchronisationssignals PS2a) ist. Als ein Ergebnis haben die Primärspulen L1a und L1b der ersten Gruppe G1 und der zweite Gruppe G2 die gleiche Anregungsfrequenz.Consequently, the unit controller represents 8b in the control circuit 36 the frequency of the synchronization signal PS1b (synchronization signal PS2b) is set to be the same as the frequency of the synchronization signal PS1a (synchronization signal PS2a). As a result, the primary coils L1a and L1b of the first group G1 and the second group G2 have the same excitation frequency.
Der Einheitcontroller 8b gibt das eingestellte Synchronisationssignal PS1b als ein neues Steuertaktsignal PS1b an die Frequenzvergleichsschaltung 40 aus. Folglich wird das neue Steuertaktsignal PS1b verwendet, um ein neues Vergleichsverfahren durchzuführen.The unit controller 8b outputs the set synchronization signal PS1b as a new control clock signal PS1b to the frequency comparison circuit 40 out. Consequently, the new control clock signal PS1b is used to perform a new comparison process.
Auf die gleiche Weise werden die Steuertaktsignale PS1c und PS1d der anderen Einheitcontroller 8c und 8d mit dem Referenztaktsignal PS1a verglichen. Wenn die Frequenzen verschieden sind, gibt die Kontrollschaltung 45 die Kontrollsignale CTc und CTd an die Einheitcontroller 8c und 8d aus und stellt die Frequenzen der Synchronisationssignale PS1c und PS1d ein.In the same way, the control clock signals PS1c and PS1d become the other unit controllers 8c and 8d compared with the reference clock signal PS1a. If the frequencies are different, gives the control circuit 45 the control signals CTc and CTd to the unit controller 8c and 8d and adjusts the frequencies of the synchronization signals PS1c and PS1d.
Folglich haben die Primärspulen L1 (L1a bis L1d) der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 alle die gleiche Anregungsfrequenz.Consequently, the primary coils L1 (L1a to L1d) of the power supply device 1 all the same excitation frequency.
Die vorliegende Ausführungsform hat die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform.The present embodiment has the same advantages as the first embodiment.
In der dritten Ausführungsform werden die Frequenz des Referenztaktsignals (Synchronisationssignal) PS1a und die Frequenzen der Steuertaktsignale (Synchronisationssignale) PS1b bis PS1d verglichen und abgetastet, um die Frequenzen zu berechnen und zu vergleichen.In the third embodiment, the frequency of the reference clock signal (synchronization signal) PS1a and the frequencies of the control clock signals (synchronization signals) PS1b to PS1d are compared and sampled to calculate and compare the frequencies.
Die ansteigenden Flanken und die abfallenden Flanken des Referenztaktsignals (Synchronisationssignals) PS1a und der Steuertaktsignale (Synchronisationssignale) PS1b bis PS1d können gewonnen werden. Dann kann die Zeit zwischen der ansteigenden Flanke und der entsprechenden abfallenden Flanke gemessen werden, um die Frequenz zu erhalten.The rising edges and the falling edges of the reference clock signal (synchronization signal) PS1a and the control clock signals (synchronization signals) PS1b to PS1d can be won. Then, the time between the rising edge and the corresponding falling edge can be measured to obtain the frequency.
Ferner kann die Frequenzvergleichsschaltung 40 zum Beispiel durch einen PLL-Synthesizer ersetzt werden, so dass die Steuertaktsignale (Synchronisationssignale) PS1b bis PS1d die gleiche Frequenz wie das Referenztaktsignal (Synchronisationssignal) PS1a haben.Furthermore, the frequency comparison circuit 40 for example, by a PLL synthesizer, so that the control clock signals (synchronization signals) PS1b to PS1d have the same frequency as the reference clock signal (synchronization signal) PS1a.
In der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform ordnet die vorliegende Ausführungsform jede Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 auf der Deckplatte 5 des einzelnen Rahmens 2 an und teilt die Primärspulen L1, die auf dem einzelnen Rahmen 2 (Deckplatte 5) angeordnet sind, in Gruppen G1 bis G4. Stattdessen kann jede Gruppe durch einen einzelnen Körper ausgebildet werden, der in getrennte Teile geteilt sein kann, und die Gruppen einzelner Körper können miteinander verbunden werden, um die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 zu bilden.
- 1. In diesem Fall ist die Frequenzvergleichsschaltung 40 in einem der Frequenzkörper angeordnet, und die Frequenzvergleichsschaltung 40 vergleicht die Frequenzen des Referenztaktsignals (Synchronisationssignals) PS1a und der Steuertaktsignale (Synchronisationssignale) PS1b bis PS1d der Einheitcontroller 8a bis 8d in den einzelnen Körpern. Dann ist es erforderlich, dass die Frequenzvergleichsschaltung 40, die Kontrollsignale CTb bis CTd basierend auf dem Vergleichsergebnis an die Einheitcontroller 8b bis 8d der einzelnen Körper ausgibt.
In the same manner as in the first embodiment, the present embodiment arranges each primary coil L1 of the power supply device 1 on the cover plate 5 of the single frame 2 and divides the primary coils L1, which are on the single frame 2 (Cover plate 5 ) are arranged in groups G1 to G4. Instead, each group may be formed by a single body that may be divided into separate parts, and the groups of individual bodies may be connected together to the power supply device 1 to build. - 1. In this case, the frequency comparison circuit 40 arranged in one of the frequency bodies, and the frequency comparison circuit 40 compares the frequencies of the reference clock signal (synchronization signal) PS1a and the control clock signals (synchronization signals) PS1b to PS1d of the unit controller 8a to 8d in the individual bodies. Then it is necessary that the frequency comparison circuit 40 , the control signals CTb to CTd based on the comparison result to the unit controller 8b to 8d the single body spends.
Wenn in dieser Struktur die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 über einen großen Bereich, wie etwa einen Boden oder eine Wand, angeordnet ist, können die einzelnen Körper der Größe entsprechend miteinander verbunden werden. Dies ergibt eine einzelne kostengünstige Leistungsversorgungsvorrichtung 1, in welcher die Primärspulen L1 die gleiche Anregungsfrequenz haben.In this structure, when the power supply device 1 is arranged over a large area, such as a floor or a wall, the individual bodies can be connected to each other according to the size. This results in a single low cost power supply device 1 in which the primary coils L1 have the same excitation frequency.
Unnötig zu sagen, dass die Frequenzvergleichsschaltung 40 im Voraus in jedem der einzelnen Körper angeordnet werden kann. Wenn in diesem Fall die einzelnen Körper verbunden werden, um eine einzige Leistungsversorgungsvorrichtung 1 zu bilden, wird eine der Frequenzvergleichsschaltungen 40 ausgewählt. Die ausgewählte Frequenzvergleichsschaltung 40 vergleicht die Frequenzen des Referenztaktsignals (Synchronisationssignals) PS1a und der Steuertaktsignale (Synchronisationssignale) PS1b bis PS1d. Dann ist es erforderlich, dass die Frequenzvergleichsschaltung 40 die Kontrollsignale CTb bis CTd basierend auf dem Vergleichsergebnis an die Einheitcontroller 8b bis 8d der einzelnen Körper ausgibt.Needless to say that the frequency comparison circuit 40 can be arranged in advance in each of the individual bodies. If in this case the individual bodies are connected to a single power supply device 1 becomes one of the frequency comparison circuits 40 selected. The selected frequency comparison circuit 40 compares the frequencies of the reference clock signal (synchronization signal) PS1a and the control clock signals (synchronization signals) PS1b to PS1d. Then it is necessary that the frequency comparison circuit 40 the control signals CTb to CTd based on the comparison result to the unit controller 8b to 8d the single body spends.
Ferner ist es wie in der ersten Ausführungsform offensichtlich, dass die Anzahl von Primärspulen L1, die Anzahl von Gruppen und die Anzahl der Primärspulen L1 in jeder Gruppe in der vorliegenden Ausführungsform geändert werden können.Further, as in the first embodiment, it is obvious that the number of primary coils L1, the number of groups, and the number of primary coils L1 in each group can be changed in the present embodiment.
In jeder Ausführungsform ist die Anregungsantriebsschaltung 33, die in der Leistungsversorgungseinheitsschaltung M angeordnet ist, durch eine Halbbrückenschaltung ausgebildet, die zwei Schalttransistoren umfasst. Jedoch besteht keine derartige Beschränkung, und die Anregungsantriebsschaltung 33 kann durch eine Vollbrückenschaltung einschließlich vier Schalttransistoren gebildet werden.In each embodiment, the excitation drive circuit is 33 , which is arranged in the power supply unit circuit M, formed by a half-bridge circuit comprising two switching transistors. However, there is no such limitation, and the excitation drive circuit 33 can be formed by a full bridge circuit including four switching transistors.
In jeder der vorstehenden Ausführungsformen umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 die Signalempfangsantenne 7 für jede Primärspule L1 und die Signalsendeantenne 9 in dem Gerät E, und zwischen der Signalsendeantenne 9 und der entsprechenden Signalempfangsantenne 7 werden Signale ausgetauscht.In each of the above embodiments, the power supply device comprises 1 the signal receiving antenna 7 for each primary coil L1 and the signal transmitting antenna 9 in the device E, and between the signal transmission antenna 9 and the corresponding signal receiving antenna 7 signals are exchanged.
Jedoch kann die Signalempfangsantenne 7, die in jeder Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnet ist, weggelassen werden, und die Primärspulen L1 können als die Signalempfangsantenne 7 verwendet werden. Ferner kann die Signalempfangsantenne 9 des Geräts E weggelassen werden, und die Sekundärspule L2 kann als die Signalsendeantenne 9 verwendet werden.However, the signal receiving antenna can 7 in each primary coil L1 of the power supply device 1 can be omitted, and the primary coils L1 can be used as the signal receiving antenna 7 be used. Furthermore, the signal receiving antenna 9 of the device E, and the secondary coil L2 can be used as the signal transmission antenna 9 be used.
In diesem Fall ist die Sendeschaltung 24 des Geräts E mit der Sekundärspule L2 verbunden, und das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ, die von der Datenerzeugungsschaltung 23 erzeugt werden, werden über die Sekundärspule L2 an die Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 geliefert. Die Empfangsschaltung 31 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 ist mit der Primärspule L1 verbunden und empfängt das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ, die von der Primärspule L1 von dem Gerät E empfangen werden.In this case, the transmission circuit 24 of the device E is connected to the secondary coil L2, and the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ generated by the data generating circuit 23 are generated via the secondary coil L2 to the primary coil L1 of the power supply device 1 delivered. The receiving circuit 31 the power supply device 1 is connected to the primary coil L1 and receives the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ received from the primary device L1 from the device E.
Durch Weglassen der Signalsendeantenne 9 und der Signalempfangsantennen 7 auf diese Weise können Kosten verringert werden und die Miniaturisierung kann erreicht werden.By omitting the signal transmission antenna 9 and the signal receiving antennas 7 In this way costs can be reduced and miniaturization can be achieved.
Ferner kann die in jeder Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnete Signalempfangsantenne als die Signalempfangsantenne 7 verwendet werden, um das Gerät E auf die gleiche Weise wie in den vorstehenden Ausführungsformen zu verwenden.Further, in each primary coil L1 of the power supply device 1 arranged signal receiving antenna as the signal receiving antenna 7 can be used to use the device E in the same way as in the above embodiments.
Im Gegensatz dazu ist es offensichtlich, dass die Signalsendeantenne 9 des Geräts E weggelassen werden kann und die Sekundärspule L2 unter Verwendung der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 auf die gleiche Weise wie in der vorstehenden Ausführungsform als die Signalsendeantenne 9 verwendet werden kann. In contrast, it is obvious that the signal transmission antenna 9 of the device E and the secondary coil L2 using the power supply device 1 in the same manner as in the above embodiment as the signal transmission antenna 9 can be used.
Eine Ausführungsform ist ein Verfahren zum Anregen einer Primärspule in einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Primärspulen (L1a bis L1d) und eine Vielzahl von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen (M) umfasst, welche jeweils die Primärspulen anregen, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung einen elektromagnetischen Induktionseffekt verwendet, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung zu liefern, die entgegengesetzt zu wenigstens einer der Primärspulen ist, wobei das Verfahren ein Aufteilen der Vielzahl von Primärspulen in eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen, ein Bereitstellen eines Synchronisationssignals an eine Leistungsversorgungseinheitsschaltung in jeder Gruppe aus einer Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen, die jeweils der Vielzahl von Gruppen der Primärspulen entsprechen, umfasst, wobei das Bereitstellen von Synchronisationssignalen ein Versorgen der Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen mit Synchronisationssignalen umfasst, welche die gleiche Frequenz haben, um die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen mit der gleichen Frequenz anzuregen und anzutreiben.One embodiment is a method for exciting a primary coil in a non-contact power supply apparatus comprising a plurality of primary coils (L1a to L1d) and a plurality of power supply unit circuits (M) each exciting the primary coils, the non-contact power supply apparatus using an electromagnetic induction effect Supplying power to a power receiving device opposite to at least one of the primary coils, the method comprising dividing the plurality of primary coils into a plurality of groups of primary coils, providing a synchronization signal to a power supply unit circuit in each of a plurality of groups of power supply unit circuits each corresponding to the plurality of groups of primary coils, wherein providing synchronization signals comprises providing the plurality of groups of Lei power supply unit circuits having synchronization signals having the same frequency to excite and drive the plurality of groups of primary coils at the same frequency.
Ferner umfasst eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung in einer Ausführungsform eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen (L1a bis L1d) und eine Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen (M), die jeweils die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen anregen, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung einen elektromagnetischen Induktionseffekt verwendet, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung (E) zu liefern, die wenigstens zu einer Primärspule aus der Vielzahl von Gruppen von Primärspulen entgegengesetzt ist, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Einheitcontrollern (8a bis 8d) umfasst, die jeweils Synchronisationssignale an die Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheiten bereitstellen, wobei die Synchronisationssignale, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, die gleiche Frequenz haben.Further, in one embodiment, a non-contact power supply device includes a plurality of groups of primary coils (L1a to L1d) and a plurality of groups of power supply unit circuits (M) each exciting the plurality of groups of primary coils, wherein the non-contact power supply device uses an electromagnetic induction effect Supplying power to a power receiving device (E) opposite to at least one primary coil of the plurality of groups of primary coils, the non-contact power supply device including a plurality of unit controllers (E); 8a to 8d ) respectively providing synchronization signals to the plurality of groups of power supply units, wherein the synchronization signals generated by the plurality of unit controllers have the same frequency.
Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung kann eine Taktsignalerzeugungsschaltung (28) umfassen, die mit der Vielzahl von Einheitcontrollern verbunden ist, um jeden der Vielzahl von Einheitcontrollern mit einem gemeinsamen Taktsignal zu versehen, das von der Vielzahl von Einheitcontrollern verwendet wird, um die Synchronisationssignale zu erzeugen, welche die gleiche Frequenz haben.The contactless power supply device may include a clock signal generation circuit ( 28 ) connected to the plurality of unit controllers for providing each of the plurality of unit controllers with a common clock signal used by the plurality of unit controllers to generate the synchronization signals having the same frequency.
Ferner kann eine aus der Vielzahl von Einheitcontrollern eine Taktsignalerzeugungsschaltung umfassen, und die anderen Einheitcontroller können mit einem Taktsignal bereitgestellt werden, das von der Taktsignalerzeugungsschaltung erzeugt wird.Further, one of the plurality of unit controllers may include a clock generating circuit, and the other unit controllers may be provided with a clock signal generated by the clock generating circuit.
In einer Ausführungsform umfasst eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Gruppen von Primärspulen (L1a bis L1d) und eine Vielzahl von Gruppen von Leistungsversorgungseinheitsschaltungen (M), die jeweils die Vielzahl von Gruppen von Primärspulen anregen, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung einen elektromagnetischen Induktionseffekt verwendet, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung (E) zu liefern, die zu wenigstens einer der Primärspulen aus der Vielzahl von Gruppen von Primärspulen entgegengesetzt ist, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von Einheitcontrollern (8a bis 8d), die jeweils die Vielzahl von Gruppen von Leistungsersorgungseinheiten mit Synchronisationssignalen versorgen, und eine Frequenzvergleichsschaltung (40) umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Kontrollsignalen an die Vielzahl von Einheitcontrollern bereitstellt, so dass die Vielzahl von Synchronisationssignalen die gleiche Frequenz haben.In one embodiment, a non-contact power supply device includes a plurality of groups of primary coils (L1a to L1d) and a plurality of groups of power supply unit circuits (M) each exciting the plurality of groups of primary coils, wherein the non-contact power supply device uses an electromagnetic induction effect to improve performance to a power receiving device (E) opposite to at least one of the primary coils of the plurality of groups of primary coils, the non-contact power supply device including a plurality of unit controllers (E); 8a to 8d ) each supplying the plurality of groups of power supply units with synchronization signals, and a frequency comparison circuit ( 40 ) each providing a plurality of control signals to the plurality of unit controllers so that the plurality of synchronization signals have the same frequency.
Die Frequenzvergleichsschaltung kann eine Abtastschaltung (43), welche die Vielzahl von Synchronisationssignalen, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, abtastet, und eine Kontrollschaltung (45) umfassen, welche die Frequenz jedes der Vielzahl von Synchronisationssignalen, die von der Vielzahl von Einheitcontrollern erzeugt werden, basierend auf einem Abtastsignal, das von der Abtastschaltung abgetastet wird, berechnet und die berechnete Frequenz eines der Vielzahl von Synchronisationssignalen als eine Referenz verwendet und ein Kontrollsignal, das den restlichen Synchronisationssignalen entspricht, an die Einheitcontroller bereitstellt, so dass die restlichen Synchronisationssignale mit Frequenzen erzeugt werden, die der Frequenz des einen aus der Vielzahl von Synchronisationssignale entsprechen.The frequency comparison circuit may comprise a sampling circuit ( 43 ) which samples the plurality of synchronization signals generated by the plurality of unit controllers, and a control circuit (FIG. 45 ) calculating the frequency of each of the plurality of synchronization signals generated by the plurality of unit controllers based on a sampling signal sampled by the sampling circuit and using the calculated frequency of one of the plurality of synchronization signals as a reference and a control signal which corresponds to the remaining synchronization signals to which unit controllers provide so that the remaining synchronization signals are generated at frequencies corresponding to the frequency of the one of the plurality of synchronization signals.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 463773 [0004] JP 463773 [0004]
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JP 4639773 [0005] JP4639773 [0005]
