CN104247207B - 电力接收装置、电路及供电装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够在没有接触的情况下以电方式馈送功率的非接触供电系统中准确检测异物的电力接收装置。没有接触的情况下以电方式馈送功率的非接触供电系统中的电力接收装置配备有电力接收线圈和测量线圈。在该非接触供电线圈中,电力接收线圈接收通过电磁波馈送的电力。在该非接触供电系统中,测量线圈被布置在电力接收线圈附近。布置在电力接收线圈附近的测量线圈测量电磁场。

Description

电力接收装置、电路及供电装置
技术领域
本技术涉及电力接收装置、电路以及供电装置。更具体地说,本技术涉及在没有电接触的情况下提供电力的非接触供电系统中的电力接收装置、电路以及供电装置。
背景技术
在此之前,在没有电接触的情况下提供电力的非接触供电系统已被提供了检测在某些情况下作为异物混入到供电装置与电力接收装置之间的磁场中的物质的电路。这是因为当导体异物被混入到磁场中时,涡流在该异物中产生,然后该异物有时在涡流生成的焦耳热的影响下生成热。当异物的热生成量大时,存在非接触供电系统中的装置和外壳已被损坏的可能性。因为从供电装置输出的磁场的强度尤其在加强充电时变高,异物的热生成量也变高,因此异物的存在在许多情况下已造成问题。
作为检测异物的电路,基于电力接收侧感应的电压幅度是否小于例如标准值来判断异物的存在与否的电路已被提出(专利文献1)。当存在异物时,由于异物的涡流而发生电力损失,这降低了电力传输效率。因此,当电力接收侧的电压幅度减小为少于标准值时,判定为存在异物。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP 2012-16125A
发明内容
技术问题
然而,上述现有技术尚未能够在某些情况下正确地检测异物的存在。具体而言,上述电力接收装置在电力接收线圈的电压幅度由于除异物混入之外的原因降低时有时错误地检测到异物。尽管电压幅度的降低不仅由于异物的混入而且由于由供电装置的故障、随着时间过去的劣化等造成的供电和供电效率的降低而发生,但是上述电力接收装置尚未获取供电量和电力传送效率。另外,上述电力接收装置尚未假定供电线圈的位置和电力接收线圈的位置相互移动。因此,当电压幅度已经降低时,电力接收装置尚未能够判断该降低是由异物的混入还是由所提供的电力或者电力传输效率的降低造成。另外,当电压幅度已经降低时,电力接收装置尚未能够判断该降低是由供电线圈的位置和电力接收线圈的位置的移动还是由异物的混入造成。结果,当电压幅度由于除异物混入之外的因素降低时错误地检测到异物。
本技术是鉴于上述情况做出的并且旨在提供可正确检测异物的电力接收装置。
问题的解决方案
本技术是为了解决上述问题而实现的,并且第一方面是提供电力接收装置,其包括接收由电磁波提供的电力的电力接收线圈以及被布置在该电力接收线圈附近并且测量电磁场的测量线圈。这产生了电磁场被测量的效果。
在第一方面,测量线圈可被以与通过电力接收线圈的线圈表面的电磁场的磁通量相同的磁通量通过的方式布置。这产生了当通过测量线圈的线圈表面时相同磁通量通过测量线圈的效果。
在第一方面,测量线圈可能是电流在其中实质上不流动的线圈。这产生了电流在测量线圈中实质上不流动的效果。
在第一方面,测量线圈的匝数可不同于电力接收线圈的匝数。这产生了测量线圈的匝数不同于电力接收线圈的匝数的效果。
第一方面还可包括获取由所测量的电磁场生成的测量线圈的感应电压的电压获取电路,以及获取由所测量的电磁场生成的电力接收线圈的感应电流的电流获取电路。这产生了感应电压和感应电流被获取的效果。
第一方面还可包括从所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否的检测电路。这产生了异物的存在与否被检测到的效果。
第一方面还可包括根据异物检测结果控制充电电流的充电控制电路。这产生了充电电流根据异物的检测结果被控制的效果。
在第一方面,检测电路可从感应电压和感应电流获取电力接收线圈中的波动的参数从而检测异物的存在与否。这产生了通过获取电力接收线圈中的波动的参数而检测到异物的存在与否的效果。
在第一方面,参数可能是电力接收线圈的阻抗或者电力接收线圈的电感。这产生了通过获取电力接收线圈的阻抗或者电力接收线圈的电感而检测到异物的存在与否的效果。
第一方面还可包括用于根据感应电压和感应电流向提供电力的供电装置发送信号的发送电路。这产生了给电源的信号是根据感应电压和感应电流来发送的效果。
在第一方面,信号可能是调节从所述供电装置提供的电磁波的量的信号。这产生了调节电磁波的量的信号被发送的效果。
第一方面还可包括获取与电力接收线圈相连的负载的电阻的负载电阻获取电路,以及存储感应电压、感应电流以及电阻的存储部分。这产生了基于电动势的比例来获取参数的效果。
在第一方面,检测电路还可具有从测量线圈的感应电压和电力接收线圈的感应电流检测妨碍通过电磁波接收电力的异物的存在与否的检测电路。这产生了异物的存在与否被检测到的效果。
第一方面还可包括根据异物检测结果控制充电电流的充电控制电路。这产生了充电电流根据异物的检测结果被控制的效果。
在第一方面,检测电路可根据感应电压和感应电流获取电力接收线圈中的波动的参数从而检测异物的存在与否。这产生了通过获取电力接收线圈中的参数波动而检测到异物的存在与否的效果。
在第一方面,参数可能是电力接收线圈的阻抗或者电力接收线圈的电感。这产生了通过获取电力接收线圈的阻抗或者电力接收线圈的电感而检测到异物的存在与否的效果。
本技术的第二方面是提供一种在接收由电磁波提供的电力的电力接收装置中使用的电路,该电力接收装置包括接收由电磁波提供的电力的电力接收线圈,以及被布置在所述电力接收线圈附近的测量线圈。该电路测量在测量线圈中生成的感应电压。这产生了在测量线圈中生成的感应电压被测量到的效果。
在第二方面,测量线圈可能是电流在其中实质上不流动的线圈。这产生了电流在测量线圈中实质上不流动的效果。
本技术的第三方面是提供一种供电装置,包括根据电力接收装置发送的信号向该电力接收装置提供电力的供电线圈,该电力接收装置包括接收由电磁波提供的电力的电力接收线圈、被布置在该电力接收线圈附近并且电流在其中实质上不流动的测量线圈、测量在测量线圈中生成的电压的电路以及用于发送用于根据测量电压调节电磁波量的信号的发送电路。这产生了根据从电力接收装置发送的信号向电力接收装置提供电力的效果。
在第三方面,测量线圈可能是电流在其中实质上不流动的线圈。这产生了电流在测量线圈中实质上不流动的效果。
本发明的有利效果
本技术可展示电力接收装置可正确检测异物的显著效果。
附图说明
[图1]图1是例示出第一实施例中的非接触供电系统的一个配置示例的一般视图。
[图2]图2是用于说明第一实施例中的电力接收线圈中的参数变化的原因的视图。
[图3]图3是例示出第一实施例中的非接触供电系统的等价电路的一个示例的电路图。
[图4]图4是例示出第一实施例中的供电控制部分的一个配置示例的框图。
[图5]图5是例示出第一实施例中的充电控制部分的一个配置示例的框图。
[图6]图6是例示出第一实施例中的异物检测部分的一个配置示例的框图。
[图7]图7是用于说明第一实施例中一种用于计算感应电压的方法的视图。
[图8]图8是例示出第一实施例中的供电控制处理的一个示例的流程图。
[图9]图9是例示出第一实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。
[图10]图10是示出第一实施例中的7毫米铁的温度与电力接收线圈的电阻值之间的关系的一个示例的示图。
[图11]图11是示出第一实施例中的13毫米铁的温度与电力接收线圈的电阻值之间的关系的一个示例的示图。
[图12]图12是示出第一实施例中的20毫米铁的温度与电力接收线圈的电阻值之间的关系的一个示例的示图。
[图13]图13是例示出第二实施例中的异物检测部分的一个配置示例的框图。
[图14]图14是例示出第二实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。
[图15]图15是例示出第三实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。
[图16]图16是例示出第三实施例中的供电控制处理的一个示例的流程图。
[图17]图17是例示出第四实施例中的非接触供电系统的一个配置示例的一般视图。
[图18]图18是例示出第四实施例中的充电控制部分的一个配置示例的框图。
[图19]图19是例示出第四实施例中的电动势比例获取部分的一个配置示例的框图。
[图20]图20是示出在第四实施例中监视感应电压和感应电流与次级电阻之间的关系的一个示例的示图。
[图21]图21是例示出第五实施例中的异物检测部分的一个配置示例的框图。
具体实施方式
在下文中,描述用于实现本技术的各方面(在下文中称作“实施例”)。描述按照以下次序给出。
1.第一实施例(基于电力接收线圈的电阻和电感的变化量来检测异物的示例)
2.第二实施例(基于电力接收线圈的电阻的变化量来检测异物的示例)
3.第三实施例(基于电力接收线圈的电阻的变化量来检测异物和计算控制量的示例)
4.第四实施例(确定电动势比例的示例)
5.第五实施例(改变负载电阻和检测异物的示例)
<1.第一实施例>
[非接触供电系统的配置示例]
图1是例示出该实施例中的非接触供电系统的一个配置示例的一般视图。非接触供电系统是用于在没有电接触的情况下向装置提供电力的系统。非接触供电系统具有供电装置100和电力接收装置200。
供电装置100通过电磁波向电力接收装置200提供交流电力。供电装置100具有供电控制部分110和供电线圈120。
供电控制部分110控制将被提供给电力接收装置200的电力的量。供电控制部分110通过信号线128和129向供电线圈120提供交流电力并且还控制电力的量。另外,供电控制部分110接收来自电力接收装置200的用于控制电力量的控制信号。当接收到控制信号时,供电控制部分110根据控制信号来控制供电量。控制信号例如包括请求停止供电的控制信号。
当由供电控制部分110提供电力时,供电线圈120根据安培定律生成电磁波。电力通过电磁波被提供给电力接收装置200。
电力接收装置200接收由电磁波提供的电力。电力接收装置200具有充电控制部分210、电力接收线圈220、测量线圈230和异物检测部分240。
充电控制部分210将通过线路228和229从电力接收线圈220接收到的电力充入次级电池等中并且还控制充电期间的电流和电压。具体而言,充电控制部分210将接收到的交流电力变换为直流电力。充电控制部分210基于次级电池的特性、充电时间等来控制电压和电流。
充电控制部分210测量电力接收线圈220中的感应电流I2,然后通过信号线219将测量值提供给异物检测部分240。作为感应电流I2的单位,安培(A)例如被使用。另外,充电控制部分210通过信号线249接收来自异物检测部分240的异物检测的检测结果。然后,充电控制部分210基于检测结果向供电装置100发送控制信号。例如,当异物被检测到时,充电控制部分210发送请求停止供电的信号。充电控制部分210在异物被检测到时也可以发送请求将电力量减小固定量的控制信号。因此,同样在检测到异物时,电力被不断地提供。充电控制部分210是权利要求中描述的电路的一个示例。
当电磁波被从供电线圈120提供时,电力接收线圈220根据电磁感应定律根据电磁波的磁通量的变化而生成感应电压。
测量线圈230是被布置在电力接收线圈220附近并且测量电磁场的线圈。测量线圈230被以这种方式布置,即通过测量线圈230的电磁场的磁通量与通过电力接收线圈220的磁通量几乎相同。具体而言,测量线圈230被以使其围绕电力接收线圈220的方式布置,并且电力接收线圈220的线圈表面的面积与测量线圈230的线圈表面的面积被调整为几乎相同。为了实现相同的线圈表面面积,测量线圈230的匝数可被减少为小于电力接收线圈220的匝数。或者,测量线圈230的绕组的直径可被减少为小于电力接收线圈220的绕组的直径。电流在测量线圈230中实质上不流动。在这里,描述“电流实质上不流动”意味着测量线圈230的端子是开路的,因此电流在测量线圈230中不流动。或者,同样在端子不是开路的情况下该描述意味着由于高电阻的布置即使当电压生成时仍只有微量电流流动。稍后描述的异物检测部分240通过信号线238和239被连接到开路的端子。通过使测量线圈230的端子开路,来自测量线圈230的电磁场几乎不对电力接收线圈220起作用。因此,电力接收装置200可以在不影响充电控制部分210的情况下检测异物。高阻抗的电阻可被布置在测量线圈230的端子之间来代替使端子开路。
在这里,根据基于法拉第的电磁感应定律的以下表达式1,在线圈中的生成的感应电压V与磁通量φ的变化成比例。磁通量的单位例如是韦伯(wb),并且感应电压V的单位例如是伏特(V)。
[数学1]
…表达式1
在表达式1中,N是线圈的匝数。t是时间。t的单位例如是秒。
当通过测量线圈230的磁通量和通过电力接收线圈220的磁通量彼此一致时,由来自供电线圈120的电磁场引起的测量线圈230的感应电压V31与电力接收线圈220的感应电压V21之间的比例根据表达式1几乎与线圈的匝数的比例一致。因此,当匝数的比例已知时,根据测量线圈230的感应电压V31正确地确定电力接收线圈220的感应电压V21。然而,测量线圈230的感应电压Vmon不仅包括由来自供电线圈120的电磁场引起的感应电压V31,还包括由来自电力接收线圈220的电磁场引起的感应电压V32。因此,为了获得V31,除Vmon的测量之外还需要V32的计算。用于根据V32和Vmon来计算感应电压V21的方法的细节稍后被描述。
难以直接测量感应电压V21。这是因为充电控制部分210等的负载被连接到电力接收线圈220,并且在其影响下,电力接收线圈220的端电压不用作感应电压V21。当然当负载被移除并且随后电力接收线圈220的端子被开路时,只有接近感应电压V21的值可被测量到。然而,除非与感应电流I2的关系是已知的,电力接收线圈220的参数无法被计算。通过提供测量线圈230,根据充电期间的感应电压Vmon确定正确的感应电压V21
异物检测部分240根据测量线圈230的感应电压Vmon和电力接收线圈220的感应电流I2来推测电力接收线圈220中的参数波动,从而检测妨碍接收电磁波的异物的存在与否。由异物引起的电力接收线圈220中的参数波动包括阻抗中的电阻成分、电抗成分等。异物检测部分240通过信号线249将检测异物的存在与否的检测结果输出给充电控制部分210。
图2是用于说明第一实施例中的电力接收线圈220中的参数变化的原因的视图。假定一种情况,其中诸如金属之类的导电异物300存在于电力接收线圈220生成的电磁场中。当电磁场改变时,由电磁感应效应引起的涡流在异物300中生成。异物由于由涡流生成的焦耳热而生成热。由涡流生成的磁场对电力接收线圈220起作用从而改变电力接收线圈220的等价电路中的电阻和电抗。因此,电力接收装置200可以根据电力接收线圈220中的电阻和电抗的变化量来判定异物的存在与否。在图2中,由虚线指示的箭头代表由电力接收线圈220生成的磁场,并且由实线指示的箭头代表涡流。由短划线指示的箭头代表由涡流生成的磁场。
图3是例示出第一实施例中的非接触供电系统的等价电路的一个示例的电路图。供电线圈120被包含初级电感(L1)121和初级电容(C1)122的等价电路代替。电力接收线圈220被包含次级电感(L2)221、次级电阻(r2)222和次级电容(C2)223的等价电路代替。充电控制部分210被包含负载电阻(R2)215的等价电路代替。在充电控制部分210中,整流器被省略。测量线圈230被包含电感(L3)231的等价电路代替。当如上所述存在异物时,次级电阻r2和次级电感L2中的至少一个在电力接收线圈220的等价电路中改变,并且因此异物根据次级电阻r2和次级电感L2的变化量而被检测到。在等价电路中,测量线圈230的电阻和供电线圈120的电阻被省略。
在等价电路中,由于供电线圈120生成的磁场而在电力接收线圈220的次级电感221中生成的感应电压是V21。由于供电线圈120生成的磁场而在测量线圈230中生成的感应电压是V31。另一方面,由于由电力接收线圈220生成的磁场在测量线圈230中生成的感应电压是V32。因此,测量线圈230中的感应电压是由感应电压V31和V32合成的电压。异物检测部分240获取测量线圈230的感应电压作为监视感应电压Vmon。充电控制部分210获取在电力接收线圈220中流动的感应电流I2
[供电控制部分的配置示例]
图4是例示出第一实施例中的供电控制部分110的一个配置示例的框图。供电控制部分110具有解调电路111和供电控制电路112。
解调电路111对来自电力接收装置200的交流信号进行解调以提取该交流信号上叠加的控制信号。解调电路111将控制信号输出给供电控制电路112。供电控制电路112根据控制信号来控制将被提供给电力接收装置200的电力的量。
[充电控制部分的配置示例]
图5是例示出第一实施例中的充电控制部分210的一个配置示例的框图。充电控制部分210具有调制电路211、整流器212、充电控制电路213和感应电流获取电路214。
调制电路211通过对交流信号的幅度等进行调制而将控制信号叠加到供电装置100。当接收到来自异物检测部分240的通知异物被检测到的检测结果时,调制电路211将例如请求停止供电的控制信号叠加在交流信号上,然后将叠加在交流信号上的控制信号发送给供电装置100。调制电路211是权利要求中描述的发送电路的一个示例。
整流器212将交流电力变换为直流电力,然后将转换后的直流电力提供给充电控制电路213。充电控制电路213控制转换后的直流电力的电压和电流,然后给次级电池等充电。
感应电流获取电路214获取在电力接收线圈220中流动的感应电流I2。感应电流获取电路214测量感应电流I2,根据要求对测量值进行A/D(模拟到数字)变换,然后将A/D变换后的值提供给异物检测部分240。感应电流获取电路214是权利要求中描述的电流获取电路的一个示例。虽然感应电流获取电路214获取交流感应电流,但是感应电流获取电路214可代替交流感应电流而获取被整流器212变换后的直流感应电流。
[异物检测部分的配置示例]
图6是例示出第一实施例中的异物检测部分240的一个配置示例的框图。异物检测部分240具有监视感应电压获取电路241、次级电阻变化量获取电路242、次级电感变化量获取电路243和异物检测电路244。
监视感应电压获取电路241获取测量线圈230中的监视感应电压Vmon。例如,监视感应电压获取电路241利用与测量线圈230的端子相连的交流电压计来测量监视感应电压Vmon。监视感应电压获取电路241根据要求对监视感应电压Vmon的测量值进行A/D变换,然后将A/D变换后的值提供给次级电阻变化量获取电路242和次级电感变化量获取电路243。监视感应电压获取电路241是权利要求中描述的电压获取电路的一个示例。
次级电阻变化量获取电路242根据监视感应电压Vmon和感应电流I2的测量值来获取作为次级电阻变化量Δr2的电力接收线圈220中的电阻变化量。次级电阻变化量获取电路242例如使用以下表达式2来计算次级电阻R2
[数学2]
…表达式2
在表达式2中,“Re()”是返回()中的复数的实部的函数。V21是由于供电线圈120生成的电磁场的变化而在电力接收线圈220中生成的交流感应电压。其上部带点的电压V或者电流I是通过复数表达的交流电压或者交流电流。R2是充电控制部分210中的负载的负载电阻。R2的单位例如是欧姆(Ω)。N2是电力接收线圈220的匝数。N3是测量线圈230的匝数。用于导出表达式2的方法稍后被描述。
次级电阻变化量获取电路242使用以下表达式3根据计算出的次级电阻r2来计算次级电阻变化量Δr2。次级电阻变化量获取电路242将计算出的Δr2输出给异物检测电路244。
[数学3]
Δr2=r2-r0 …表达式3
在表达式3中,r0是在没有异物时测量到的电力接收线圈220的原始次级电阻。
次级电感变化量获取电路243根据监视感应电压Vmon和感应电流I2的测量值来获取作为次级电感变化量ΔL2的电力接收线圈220的等价电路中的电感变化量。次级电感变化量获取电路243例如使用以下表达式4来计算次级电感L2
[数学4]
…表达式4
在表达式4中,“Im()”是返回()中的复数的虚部的函数。ω是角频率并且单位是弧度/秒(rad/s)。M32是电力接收线圈220与测量线圈230之间的耦合系数。C2是电力接收线圈220的等价电路中的电容并且单位例如是法拉(F)。用于导出表达式4的方法稍后被描述。
次级电感变化量获取电路243使用以下表达式5根据计算出的次级电感L2来计算次级电感变化量ΔL2。次级电阻变化量获取电路242将计算出的ΔL2输出给异物检测电路244。
[数学5]
ΔL2=L2-L0 …表达式5
在表达式5中,L0是在没有异物时测量到的电力接收线圈220的原始电感。
异物检测电路244根据次级电阻变化量Δr2和次级电感变化量ΔL2来检测异物的存在与否。例如,异物检测电路244将Δr2和ΔL2与阈值Th1和Th2相比较。阈值Th1是供与Δr2相比较的阈值。阈值Th2是供与ΔL2相比较的阈值。然后,异物检测电路244例如在Δr2等于或者高于阈值Th1时或者在ΔL2等于或者高于阈值Th2时判定存在异物。异物检测电路244将异物的检测结果输出给充电控制部分210。异物检测电路244是权利要求中描述的检测电路的一个示例。
异物检测部分240在Δr2等于或者高于阈值Th1并且ΔL2等于或者高于阈值Th2时可判定存在异物。如稍后在第二实施例中描述的,异物检测部分240在ΔL2未被获取并且Δr2等于或者高于阈值时可判定存在异物。或者,异物检测部分240在Δr2未被获取并且ΔL2等于或者高于阈值时可判定存在异物。或者,异物检测部分240在Δr2和ΔωL2的加法值(additional value)等于或者高于阈值时可判定存在异物。
在这里,供给电压的Δr2和ΔL2的值根据异物的尺寸和物理属性而互不相同。因此,基于这些值来规定物质的类型。具体而言,异物的温度随着Δr2的增加而增加,因此,通过以温度小于某一值的方式来控制将被接收到的电流,温度增加被抑制。
图7是用于说明第一实施例中一种用于计算感应电压的方法的视图。在图7中,竖轴代表以复数表达的交流电压的虚部并且横轴代表实部。根据在图3中示出的等价电路,由供电线圈120生成的电磁场的变化引起的感应电压V31和由电力接收线圈220生成的电磁场的变化引起的感应电压V32在测量线圈230中生成。因此,根据以下表达式6来确定监视感应电压Vmon。
[数学6]
…表达式6
在这里,基于电力接收线圈220与测量线圈230之间的耦合系数M32,根据以下表达式7确定感应电压V32。在V32的计算中,在检测异物之前预先测量到的M32值被使用。为了确定M32值,在测量线圈230被安装的状态下,来自供电装置100的供电可被停止,电流可被从电力接收装置200中的电源提供给电力接收线圈220,然后Vmon可被测量。在这种情况下,因为只有由来自电力接收线圈220的电磁场引起的感应电压在测量线圈230中生成,因此Vmon等于V32。根据被提供给电力接收线圈220的电流与Vmon(=V32)之间的关系,使用表达式7来确定M32
[数学7]
…表达式7
根据表达式6和表达式7获得以下表达式8。
[数学8]
…表达式8
通过以下表达式9根据线圈的匝数N2等来确定电力接收线圈220的感应电压V21
[数学9]
…表达式9
在表达式9中,μ是电力接收线圈220的磁导率。Hd21是在电力接收线圈220的线圈表面中生成的磁场的强度并且单位例如是安培/米(A/m)。n是正常的线矢量。
另一方面,通过以下表达式10根据线圈的匝数N3等来确定测量线圈230的感应电压V31
[数学10]
…表达式10
在表达式10中,Hd31是在测量线圈230的线圈表面中生成的磁场的强度。
如上所述,测量线圈230被以围绕电力接收线圈220的方式布置并且测量线圈230的匝数足够小。因此,测量线圈230和电力接收线圈220的面积以及磁场的强度几乎相等。因此,以下表达式11被确立。
[数学11]
…表达式11
表达式11示出了通过测量线圈230的磁通量和通过电力接收线圈220的磁通量几乎彼此一致。
根据表达式9、表达式10和表达式11获得以下表达式12。
[数学12]
…表达式12
根据表达式8和表达式12得到以下表达式13。
[数学13]
…表达式13
根据图3中示出的等价电路获得以下表达式14。
[数学14]
…表达式14
通过将表达式13的右侧代入表达式14以确定两侧的实部来导出表达式2。通过将表达式13的右侧代入表达式14以确定两侧的虚部来导出表达式4。
[供电装置的操作示例]
图8是例示出第一实施例中的供电控制处理的一个示例的流程图。例如在供电装置100被打开时由供电装置100开始供电控制处理。
供电装置100开始交流电源的供电(步骤S901)。供电装置100基于控制信号判断是否存在停止供电的请求(步骤S902)。当不存在停止供电的请求时(步骤S902:否),供电装置100返回到步骤S902,然后继续供电。当存在停止供电的请求时(步骤S902:是),供电装置100停止供电(步骤S903)。在步骤S903之后,供电装置100结束供电控制处理。
[电力接收装置的操作示例]
图9是例示出第一实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。例如在从供电装置100开始供电时由电力接收装置200开始供电控制处理。
电力接收装置200测量感应电流I2和监视感应电压Vmon(步骤S951)。电力接收装置200将感应电流I2和监视感应电压Vmon代入表达式2和表达式3来计算次级电阻变化量Δr2(步骤S952)。电力接收装置200将感应电流I2和监视感应电压Vmon代入表达式4和表达式5来计算次级电感变化量ΔL2(步骤S953)。
电力接收装置200基于Δr2是否等于或者高于阈值Th1或者ΔL2是否等于或者高于阈值Th2来判断是否检测到异物(步骤S954)。当异物未被检测到时(步骤S954:否),电力接收装置200返回步骤S951。当异物被检测到时(步骤S954:是),电力接收装置200向供电装置100发送请求停止供电的控制信号(步骤S955)。在步骤S955之后,电力接收装置200结束充电控制处理。电力接收装置200在异物被检测到时可控制(停止等)向次级电池等提供充电电流。在这种情况下,电力接收装置200在异物被检测到时可不向供电装置100发送控制信号。电力接收装置200在异物被检测到时可控制充电电流的供给并且还向供电装置100发送控制信号。
图10至图12是示出第一实施例中的异物的温度与线圈的电阻值之间的关系的一个示例的示图。图10至图12中的每一个的竖轴代表异物的温度或者线圈的电阻值并且横轴代表异物的位置。温度的单位是摄氏度(℃)并且电阻值的单位是毫欧姆(mΩ)。位置的单位是毫米(mm)。在横轴中,包括线圈的中心作为原点并且平行于线圈表面的预定直线上的位置被测量作为异物的位置。在图10至图12中,圆形标记绘制异物的温度的测量结果并且方形标记绘制电力接收线圈220的电阻值的测量结果。在图10至图12中,三角形标记绘制供电线圈120的电阻值的测量结果。
如在图10至图12中示出,当异物被放置在稍微离开线圈中心的位置上时,异物的温度变高并且线圈(120和220)的电阻值也上升。另一方面,当异物被放置在中心附近时,异物的温度变低并且线圈的电阻值也变低。这是因为焦耳热由于异物中的涡流而生成并且诸如线圈的电阻值之类的参数如上所述由于由涡流生成的磁场的动作而改变。
在图10至图12中,位置被表达为负数时的温度未被测量。这是因为假定位置被表达为负数的情况下的温度变化与位置被表达为正数的情况下的那些相同。
因此,根据本技术的第一实施例,电力接收装置200可以利用布置在电力接收线圈220附近的测量线圈230来测量电磁场。因此,电力接收装置200根据电力接收线圈220的感应电流和由于磁场生成的测量线圈230的感应电压来获取由异物的存在引起的参数(电阻和电感)波动,从而检测异物的存在与否。电力接收线圈220的电阻和电感的值在不存在异物时无论供电效率如何都是恒定的,但是在异物被混在线圈之间时波动。因此,根据电阻和电感的变化量正确地检测到异物。
第一实施例中的非接触供电系统使用供电线圈120和电力接收线圈220来提供电力并且还发送和接收控制信号。然而,其可被配置为使得用于发送和接收控制信号的线圈是与非接触供电系统中的供电线圈120和电力接收线圈220单独提供的,然后供电装置100和电力接收装置200使用该线圈来发送和接收控制信号。
<2.第二实施例>
[异物检测部分的配置示例]
图13是例示出第二实施例中的异物检测部分240的一个配置示例的框图。第二实施例的异物检测部分240与第一实施例的异物检测部分240的不同之处在于第二实施例的异物检测部分240不获取ΔL2并且仅根据Δr2检测异物的存在与否。具体而言,第二实施例的异物检测部分240与第一实施例的异物检测部分240的不同之处在于第二实施例的异物检测部分240没有次级电感变化量获取电路243。
第二实施例的异物检测电路244根据次级电阻变化量Δr2和感应电流I2来检测异物。例如,异物检测电路244计算Δr2×I2×I2,然后在计算出的值等于或者高于阈值Th1'时判定存在异物。这是因为由涡流引起的焦耳热的热量与Δr2×I2×I2成比例。
[电力接收装置的操作示例]
图14是例示出第二实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。第二实施例的充电控制处理与第一实施例的充电控制处理的不同之处在于代替步骤S953和S954而执行步骤S961。
电力接收装置200在次级电阻变化量Δr2的计算(步骤S952)之后基于Δr2×I2×I2是否等于或者高于阈值Th1'来判定是否检测到异物(步骤S961)。当异物未被检测到时(步骤S961:否),电力接收装置200返回到步骤S951。当异物被检测到时(步骤S961:是),电力接收装置200向供电装置100发送请求停止供电的控制信号(步骤S955)。
因此,根据本技术的第二实施例,电力接收装置200可以根据次级电阻变化量Δr2和感应电流I2来检测可生成热的异物。因此,非接触供电系统可通过在异物被检测到时控制供电量来预防异物的热生成。
<3.第三实施例>
图15是例示出第三实施例中的充电控制处理的一个示例的流程图。第三实施例的充电控制处理与第二实施例的充电控制处理的不同之处在于在异物被检测到时还计算供电量的控制量。第三实施例的异物检测部分240的配置与第二实施例的相同。然而,第三实施例的异物检测电路244在异物被检测到时计算供电量的控制量ΔW。第三实施例的充电控制部分210根据ΔW来控制充电电流。
在这里,一般通过以下表达式15根据异物的热电阻Rt来确定异物的温度增加量ΔT。Rt的单位例如是摄氏度/瓦特(℃/W)。
[数学15]
…表达式15
在表达式15中,不带点的I2代表交流感应电流I2的绝对值。
在表达式15中,电力接收线圈220的感应电流的值在装置未被损坏等的ΔT的情况下被设置为I2L。当供电效率被设置为η时根据以下表达式16来计算生成I2L所需的供电W1L
[数学16]
…表达式16
在表达式16中,W2L是当感应电流为I2L时的电力接收功率。
另一方面,当电力接收线圈220的感应电流在异物被检测到时被设置为I2H时,根据以下表达式17来计算生成I2H所需的供电W1H
[数学17]
…表达式17
在表达式17中,W2H是在感应电流为I2H时的接收功率。
基于表达式16和表达式17,根据以下表达式18来计算控制量ΔW。电力接收装置200所估计的供电效率有时不同于实际值或者电力接收装置200有时无法获取它自己的供电效率。那么,电力接收装置200可向供电装置100发送ΔW与W2H的比例(ΔW/W2H)或W2H-W2L的值以代替ΔW。供电装置100可基于表达式16至18将接收到的值变换为ΔW,并且可控制供电量。
[数学18]
ΔW=W1H-W1L …表达式18
[充电装置的操作示例]
图15中示出的充电控制处理与第二实施例的不同之处在于代替步骤S955而执行步骤S962至S964。当异物被检测到时(步骤S961:是),电力接收装置200根据表达式18计算供电量的控制量ΔW(步骤S962)。电力接收装置200发送请求将供电量减少ΔW的控制信号(步骤S963)。电力接收装置200根据ΔW控制充电电流(步骤S964)。电力接收装置200在可以通过控制充电电流来处理检测到异物时可不向供电装置100发送控制信号。
图16是例示出第三实施例中的供电控制处理的一个示例的流程图。第三实施例的供电控制处理与第一实施例的不同之处在于还执行步骤S911和S912。
在供电开始(步骤S901)之后,供电装置100基于控制信号判断供电量的控制是否被请求(步骤S911)。当存在对控制的请求时(步骤S911:是),供电装置100根据控制信号来控制供电量ΔW(步骤S912)。然后,供电装置100返回到步骤S911。
当没有对控制的请求时(步骤S911:否),供电装置100在步骤S902之后执行处理。
因此,根据本技术的第三实施例,电力接收装置200可以检测异物并且还可以计算电力量的控制量。因此,即使当异物被检测到时,非接触供电系统也可以以合适的电力量继续供电。
<4.第四实施例>
[非接触供电系统的配置示例]
图17是例示出第四实施例中的非接触供电系统的一个配置示例的一般视图。在第一实施例中,已经基于电力接收线圈220的感应电压V21与测量线圈230的感应电压V31之间的比例(在下文中被称作“电动势比例”)已经与这些线圈的匝数的比例一致的前提来计算阻抗。然而,实际上,电动势比例k(=V21/V31)在某些情况下由于制造时线圈的特性、位置移动等的变化而尚未与匝数的比例一致。第四实施例与第一实施例的不同之处在于电力接收装置200在异物的检测之前获取电动势比例k的正确值。具体而言,第四实施例的非接触供电系统与第一实施例的不同之处在于还提供了电动势比例获取部分260。
第四实施例的充电控制部分210通过信号线218和219向电动势比例获取部分260输出输入电压Vin、输入电流Iin和次级电流I2。输入电压Vin是充电控制电路213的输入端子的电压。输入电流Iin是在电力接收控制电路213中流动的电流。第四实施例的异物检测部分240通过信号线248向电动势比例获取部分260输出监视感应电压Vmon。
电动势比例获取部分260根据输入电压Vin和输入电流Iin来计算负载电阻R2。电动势比例获取部分260获取每集合包含监视感应电压Vmon、次级电流I2和负载电阻R2的至少两个集合。电动势比例获取部分260例如将每个集合的值代入以下式19来生成联立线性方程,然后对其求解从而计算k值。电动势比例获取部分260可使用最小二乘法来计算最佳k值。如果在供电开始之前设置计算k的时机的话,计算k的时机被任意设置,诸如在工厂发货或者修理时。
[数学19]
…表达式19
表达式19是其中表达式2中的“N2/N3”被电动势比例k代替的表达式。表达式2是基于k与“N2/N3”一致的前提的表达式,但是K如上所述在某些情况下与“N2/N3”不一致。因此,希望通过将每个集合的Vmon、I2和R2代入表达式19来计算正确的k值。电动势比例获取部分260将计算出的电动势比例k输出到异物检测部分240。异物检测部分240基于k使用表达式19来计算次级电阻变化量Δr2
虽然配置为使得在电力接收装置200中提供电动势比例获取部分260,但是可以配置为使得在电力接收装置200外部提供电动势比例获取部分260。第四实施例的电力接收装置200也可被配置为使得在获取电动势比例时不提供异物检测部分240。
[充电控制部分的配置示例]
图18是例示出第四实施例中的充电控制部分210的一个配置示例的框图。第四实施例的充电控制电路213具有电压控制电路251和电流控制电路252。次级电池253被连接到充电控制电路213。
电压控制电路251例如使用将输出电压控制为恒定值的串联稳压器等来控制直流电压。电压控制电路251测量串联稳压器的输入端子的电压和电流作为输入电压Vin和输入电流Iin,然后将测量值输出给例如电动势比例获取部分260。电流控制电路252为了充电而向次级电池253提供电力并且还控制充电电流。根据次级电池253的特性、充电时间等来控制充电电流。次级电池253存储从电流控制电路252提供的电力。
为了对值互不相同的多个Vin和Iin进行测量,调制电路211在测量电动势比例时可向调制电路211输出请求改变供电量的控制信号。从而,多个Vin和Iin被高效地测量。
[电动势比例获取部分的配置示例]
图19是例示出第四实施例中的电动势比例获取部分260的一个配置示例的框图。电动势比例获取部分260具有负载电阻获取电路261、测量结果存储部分262和电动势比例获取电路263。
负载电阻获取电路261获取负载电阻R2。负载电阻获取电路261接收来自充电控制部分210的输入电压Vin和输入电流Iin。然后,负载电阻获取电路261根据预先获取的串联稳压器的输出电压Vout、输入电压Vin和输入电流Iin来计算串联稳压器的电阻。负载电阻获取电路261将串联稳压器的电阻和预先获取的除串联稳压器之外的负载的电阻相加以计算整个负载的负载电阻R2。负载电阻获取电路261将计算出的负载电阻R2存储在测量结果存储部分262中。
测量结果存储部分262存储每个集合包含监视感应电压Vmon、次级电流I2和负载电阻R2的多个集合。电动势比例获取电路263根据每个集合的测量值和表达式19来获取电动势比例k。电动势比例获取电路263将计算出的电动势比例k输出到异物检测部分240中的次级电阻变化量获取电路242。测量结果存储部分262是权利要求中描述的存储部分的一个示例。
虽然配置为使得电动势比例获取部分260根据多个输入电压Vin和Iin来获取多个负载电阻R2,但是如果多个负载电阻R2可被获取则本技术不限于该配置。例如,电力接收装置200中还可提供控制将负载附加应用到充电控制部分210以进行连接的连接控制部分。在该配置中,当通过工人的操作等指示开始测量电动势比例时,连接控制部分将负载串联到或者并联到充电控制部分210并且还向电动势比例获取部分260输出通知负载被连接的信号。在测量结果存储部分262中,连接之前和之后的负载电阻R2和连接之前的Vmon和I2被预先存储。在接收到负载被连接的通知之后,电动势比例获取部分260获取连接之后的Vmon和I2,然后根据连接之前和之后的Vmon、I2和R2来计算k。
图20是示出在第四实施例中监视感应电压Vmon和感应电流I2与负载电阻R2之间的关系的一个示例的示图。在图20中,竖轴代表“R2”并且横轴代表“Re(Vmon/I2)”。点A是基于在接收功率WA时测量到的R2A、VmonA和I2A绘制的测量点。点B是基于在接收功率WB时测量到的R2B、VmonB和I2B绘制的测量点。连接点A和点B的直线的斜率等价于表达式19中的电动势比例k。直线的截距等价于次级电阻r2。因为测量误差在某些情况下出现,因此可使用用于确定k的最小二乘法来确定k,在用于确定k的最小二乘法中从每个测量点获得的R2x与通过表达式19从每个测量点的Vmonx和I2x获得的R2x'之间的差异dx的平方E的和是最小值。
因此,根据本技术的第四实施例,电力接收装置200可以从Vmon、I2和R2获取电动势比例k的正确值。因此,异物被更加正确地检测。
<4.第五实施例>
[异物检测部分的配置示例]
图21是例示出第五实施例中的异物检测部分240的一个配置示例的框图。在第一实施例中,异物检测部分240基于电动势比例k是恒定的前提来计算阻抗。然而,如在第四实施例中描述,k并非总是恒定的。第五实施例的异物检测部分240与第一实施例的不同之处在于在不使用k的情况下计算Δr2。第五实施例的充电控制部分210具有与第四实施例的充电控制部分210相同的配置并且测量充电期间的输入电压Vin和输入电流Iin,然后将测量值输出到异物检测部分240。第五实施例的异物检测部分240与第一实施例的不同之处在于具有负载电阻获取电路245和测量结果存储部分246并且没有次级电感变化量获取电路243。
为了对值互不相同的多个Vin和Iin进行测量,第五实施例的充电控制部分210在充电期间可向供电电路100发送请求改变供电量的控制信号。从而,多个Vin和Iin被高效地测量。
负载电阻获取电路245的配置与第四实施例的负载电阻获取电路261的配置相同。测量结果存储部分246的配置与第四实施例的测量结果存储部分262的配置相同。第五实施例中的次级电阻变化量获取电路242根据测量结果来确定Δr2。在图20中,通过将至少两组测量结果代入表达式19,即使当k如上所述是未知的时也确定r2。具体而言,图20中示出的直线的截距等于r2。次级电阻变化量获取电路242使用表达式3根据所确定的r2来计算Δr2,然后将其输出。
因此,根据本技术的第五实施例,电力接收装置200可以从Vmon、I2和R2获取正确的阻抗变化量。因此,即使当k值波动时,异物被更加正确的检测。
上述实施例描述了用于实现本技术的一个示例,并且在实施例中的事项与权利要求范围内特定于本发明的事项之间存在对应关系。类似的,在权利要求范围内特定于本发明的事项与本技术的实施例中具有相同名称的事项之间也存在对应关系。然而,本技术不限于这些实施例,并且可以通过在不脱离本技术的要旨的情况下对这些实施例做出各种修改而被实现。
另外,在上述实施例中描述的过程可被理解为包括一系列这种过程的方法,并且可被理解为用于使计算机执行一系列这种过程的程序或者其中存储有该程序的记录介质。作为记录介质,例如,CD(紧凑盘)、MD(迷你盘)、DVD(数字通用盘)、存储卡、蓝光盘(注册商标)等可被使用。
另外,本技术也可被配置如下。
(1)
一种电力接收装置,包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;以及
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近并且测量电磁场。
(2)
根据(1)所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈被以与通过所述电力接收线圈的线圈表面的所述电磁场的磁通量相同的磁通量通过的方式布置。
(3)
根据(2)所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈是电流在其中实质上不流动的线圈。
(4)
根据(3)中的任一个所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈的匝数不同于所述电力接收线圈的匝数。
(5)
根据(1)至(4)所述的电力接收装置,还包括:
电压获取电路,其获取由所测量的电磁场生成的所述测量线圈的感应电压;以及
电流获取电路,其获取由所测量的电磁场生成的所述电力接收线圈的感应电流。
(6)
根据(5)所述的电力接收装置,还包括:
检测电路,其根据所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否。
(7)
根据(6)所述的电力接收装置,还包括:
充电控制电路,其根据异物检测结果控制充电电流。
(8)
根据(6)所述的电力接收装置,
其中,所述检测电路根据所述感应电压和所述感应电流获取所述电力接收线圈中的波动的参数从而检测所述异物的存在与否。
(10)
根据(5)所述的电力接收装置,还包括:
发送电路,用于根据所述感应电压和所述感应电流向提供电力的供电装置发送信号。
(11)
根据(10)所述的电力接收装置,
其中,所述信号是调节从所述供电装置提供的电磁波的量的信号。
(12)
根据(1)至(11)中任一个所述的电力接收装置,还包括:
负载电阻获取电路,其获取与所述电力接收线圈相连的负载的电阻;以及
存储部分,其存储所述感应电压、所述感应电流以及所述电阻。
(13)
根据(12)所述的电力接收装置,还包括:
检测电路,其根据所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否。
(14)
根据(13)所述的电力接收装置,还包括:
充电控制电路,其根据异物检测结果控制充电电流。
(15)
根据(13)或(14)所述的电力接收装置,
其中,所述检测电路根据所述测量线圈的所述感应电压和所述电力接收线圈的所述感应电流获取所述电力接收线圈中的波动的参数从而检测所述异物的存在与否。
(16)
根据(15)所述的电力接收装置,
其中,所述参数是所述电力接收线圈的阻抗或者所述电力接收线圈的电感。
(17)
一种在接收由电磁波提供的电力的电力接收装置中使用的电路,该电力接收装置包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;以及
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近,
其中,所述电路测量在所述测量线圈中生成的感应电压。
(18)
根据(17)所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈是电流在其中实质上不流动的线圈。
(19)
一种供电装置,包括:
供电线圈,其根据电力接收装置发送的信号向该电力接收装置提供电力,该电力接收装置包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近并且电流在其中实质上不流动;
电路,其测量在所述测量线圈中生成的电压;以及
发送电路,用于发送用于根据测量电压调节电磁波量的信号。
(20)
根据(19)所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈是电流在其中实质上不流动的线圈。
标号列表
100 供电装置
110 供电控制部分
111 解调电路
112 供电控制电路
120 供电线圈
121 初级电感
122 初级电容
200 电力接收装置
210 充电控制部分
211 调制电路
212 整流器
213 充电控制电路
214 感应电流获取电路
215 负载电阻
220 电力接收线圈
221 次级电感
215 次级电容
230 测量线圈
231 电感
240 异物检测部分
241 监视感应电压获取电路
242 次级电阻变化量获取电路
243 次级电感变化量获取电路
244 异物检测电路
245 负载电阻获取电路
246 测量结果存储部分
251 电压控制电路
252 电流控制电路
253 次级电池
260 电动势比例获取部分
261 负载电阻获取电路
262 测量结果存储部分
263 电动势比例获取电路
300 异物

Claims (16)

1.一种电力接收装置,包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近并且测量电磁场;
电压获取电路,其获取由所测量的电磁场生成的所述测量线圈的感应电压;
电流获取电路,其获取由所测量的电磁场生成的所述电力接收线圈的感应电流;以及
检测电路,其根据所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否。
2.根据权利要求1所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈被以与通过所述电力接收线圈的线圈表面的所述电磁场的磁通量相同的磁通量通过的方式布置。
3.根据权利要求2所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈是电流在其中实质上不流动的线圈。
4.根据权利要求3所述的电力接收装置,
其中,所述测量线圈的匝数不同于所述电力接收线圈的匝数。
5.根据权利要求1所述的电力接收装置,还包括:
充电控制电路,其根据异物检测结果控制充电电流。
6.根据权利要求1所述的电力接收装置,
其中,所述检测电路根据所述感应电压和所述感应电流获取所述电力接收线圈中的波动的参数从而检测所述异物的存在与否。
7.根据权利要求6所述的电力接收装置,
其中,所述参数是所述电力接收线圈的阻抗或者所述电力接收线圈的电感。
8.根据权利要求1所述的电力接收装置,还包括:
发送电路,用于根据所述感应电压和所述感应电流向提供电力的供电装置发送信号。
9.根据权利要求8所述的电力接收装置,
其中,所述信号是调节从所述供电装置提供的电磁波的量的信号。
10.根据权利要求1所述的电力接收装置,还包括:
负载电阻获取电路,其获取与所述电力接收线圈相连的负载的电阻;以及
存储部分,其存储所述感应电压、所述感应电流以及所述电阻。
11.根据权利要求10所述的电力接收装置,还包括:
充电控制电路,其根据异物检测结果控制充电电流。
12.根据权利要求10所述的电力接收装置,
其中,所述检测电路根据所述测量线圈的所述感应电压和所述电力接收线圈的所述感应电流获取所述电力接收线圈中的波动的参数从而检测所述异物的存在与否。
13.根据权利要求12所述的电力接收装置,
其中,所述参数是所述电力接收线圈的阻抗或者所述电力接收线圈的电感。
14.一种在接收由电磁波提供的电力的电力接收装置中使用的电路,该电力接收装置包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;以及
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近,
其中,所述电路包括:
电压获取电路,其测量在所述测量线圈中生成的感应电压;
电流获取电路,其测量在所述电力接收线圈中生成的感应电流;以及
检测电路,其根据所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否。
15.根据权利要求14所述的电路,
其中,所述测量线圈是电流在其中实质上不流动的线圈。
16.一种供电装置,包括:
供电线圈,其根据电力接收装置发送的信号向该电力接收装置提供电力,该电力接收装置包括:
电力接收线圈,其接收由电磁波提供的电力;
测量线圈,其被布置在所述电力接收线圈附近并且电流在其中实质上不流动;
电压获取电路,其测量在所述测量线圈中生成的感应电压;
电流获取电路,其测量在所述电力接收线圈中生成的感应电流;
检测电路,其根据所述感应电压和所述感应电流检测妨碍通过所述电磁波接收电力的异物的存在与否;以及
发送电路,用于发送用于根据所述感应电压和所述感应电流调节电磁波量的信号。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5966538B2 (ja) * 2012-04-10 2016-08-10 ソニー株式会社 受電装置、受電装置の制御方法、および、給電システム
JP5929493B2 (ja) * 2012-05-17 2016-06-08 ソニー株式会社 受電装置、および、給電システム
US9935501B2 (en) 2015-04-10 2018-04-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Wireless power transmitting and receiving device, apparatus including the same, and method
CN106160268B (zh) * 2015-05-15 2020-11-06 松下知识产权经营株式会社 异物检测装置、无线送电装置以及无线电力传送系统
WO2016190097A1 (ja) * 2015-05-28 2016-12-01 株式会社村田製作所 インダクタモジュール及び電力伝送システム
US9899881B2 (en) * 2015-06-08 2018-02-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Wireless power transmitting device
JP2017135838A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触給電システム
CN105591408B (zh) * 2016-03-03 2018-11-16 清华大学深圳研究生院 一种输电线路取能装置
CN106226824B (zh) * 2016-07-28 2019-07-12 山东大学 一种用于铁路隧道的瞬变电磁线框及使用方法
EP3553918B1 (en) 2018-04-09 2020-11-25 NXP USA, Inc. A power transmitter unit
EP3553917B1 (en) * 2018-04-09 2021-09-01 NXP USA, Inc. A power transmitter unit
JP7047782B2 (ja) * 2019-01-11 2022-04-05 オムロン株式会社 送電装置の制御装置、送電装置、及び非接触電力伝送システム
CN109781026B (zh) * 2019-02-13 2021-12-03 业成科技(成都)有限公司 光学模组的安全监控方法及其应用于三维感测器
CN110146927B (zh) * 2019-05-16 2022-02-15 京东方科技集团股份有限公司 充电系统、异物检测方法及组件、充电控制方法及装置
DE102020118575B4 (de) * 2020-07-14 2022-03-03 Infineon Technologies Ag Nahfeldkommunikationsvorrichtung, elektronische Vorrichtung zum Bereitstellen einer Substanz, Verfahren zum Betreiben einer Nahfeldkommunikationsvorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen einer Substanz
EP4141608A1 (en) 2021-08-31 2023-03-01 Danfoss A/S Valve arrangement and method for operating a valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1185867A (zh) * 1995-05-29 1998-06-24 松下电器产业株式会社 电源装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4599751B2 (ja) 2000-05-12 2010-12-15 株式会社デンソー セラミックハニカム構造体の製造方法
DE10122939A1 (de) 2000-05-12 2001-11-29 Denso Corp Verfahren zum Herstellen einer keramischen Wabenstruktur und Vorrichtung zum Ausbilden von Durchgangslöchern
JP2002272134A (ja) * 2001-03-08 2002-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高周波電力の非接触給電装置及び非接触給電方法
JP2005059512A (ja) 2003-08-19 2005-03-10 Ngk Insulators Ltd 目封止ハニカム構造体の製造方法、これに用いる目封止部形成用マスク、及びその製造方法
JP4247129B2 (ja) * 2004-01-19 2009-04-02 富士フイルム株式会社 Rfidタグの検査装置
JP2006230129A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Nanao Corp 非接触電力供給装置
US20070114700A1 (en) 2005-11-22 2007-05-24 Andrewlavage Edward F Jr Apparatus, system and method for manufacturing a plugging mask for a honeycomb substrate
JP2007283755A (ja) 2006-03-23 2007-11-01 Ngk Insulators Ltd 目封止ハニカム構造体の製造方法及び目封止ハニカム構造体
CN101069980A (zh) 2006-03-23 2007-11-14 日本碍子株式会社 填塞蜂窝状结构的制造方法和填塞蜂窝状结构
US20090160261A1 (en) 2007-12-19 2009-06-25 Nokia Corporation Wireless energy transfer
JP5431774B2 (ja) * 2009-04-14 2014-03-05 富士通テン株式会社 無線電力伝送装置および無線電力伝送方法
DE102009033237A1 (de) 2009-07-14 2011-01-20 Conductix-Wampfler Ag Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
JP5389735B2 (ja) * 2010-02-08 2014-01-15 昭和飛行機工業株式会社 給電指示の伝送装置
JP5427105B2 (ja) * 2010-05-14 2014-02-26 株式会社豊田自動織機 共鳴型非接触給電システム
JP2012016125A (ja) 2010-06-30 2012-01-19 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触給電システム及び非接触給電システムの金属異物検出装置
US8704513B2 (en) * 2011-02-16 2014-04-22 Olympus Ndt Inc. Shielded eddy current coils and methods for forming same on printed circuit boards

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1185867A (zh) * 1995-05-29 1998-06-24 松下电器产业株式会社 电源装置

Also Published As

Publication number Publication date
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