DE102012020885A1 - Kontaktloses Leistungsversorgungssystem - Google Patents

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Satoshi Hyodo
Nobuhiro MIICHI
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Abstract

Die Position und Orientierung einer Leistungsempfangsspule werden basierend auf einem Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule geschätzt. Ein Leistungsversorgungsmuster, bei dem eine Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung maximal wird, wird für die Position und Orientierung ausgewählt, und Leistung wird in dem Leistungsversorgungsmuster zugeführt. Folglich kann ungeachtet der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule Leistung mit einer hohen Effizienz an die Leistungsempfangsvorrichtung zugeführt werden.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem.
  • In dem bisherigen Stand der Technik gibt es ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem, das in einer kontaktlosen Weise Leistung von einer Leistungsversorgungsvorrichtung an eine Leistungsempfangsvorrichtung liefert (siehe zum Beispiel die japanische offengelegte Patentveröffentlichung 2003-204637 ). Die Leistungsversorgungsvorrichtung liefert Leistung von einer Leistungsquelle in einer kontaktlosen Weise an die Leistungsempfangsvorrichtung. Wenn sie Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung empfängt, liefert die Leistungsempfangsvorrichtung die Leistung an einen Hauptkörper eines elektrischen Geräts.
  • Um die Bequemlichkeit für einen Nutzer zu verbessern, wurde in jüngster Zeit ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem mit einem freien Layout entwickelt. Das System lässt zu, dass eine Leistungsempfangsvorrichtung an jeder Stelle auf einer oberen Fläche (Leistungsversorgungsfläche) einer Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet wird. In diesem System braucht die Leistungsempfangsvorrichtung nicht an einer besonders bestimmten Stelle angeordnet werden, solange sie auf der Leistungsversorgungsfläche der Leistungsversorgungsvorrichtung ist.
  • Eine Vielzahl von Primärspulen ist entlang der Leistungsversorgungsfläche in der Leistungsversorgungsvorrichtung dieses Systems angeordnet. Die Leistungsversorgungsvorrichtung regt die Primärspulen an, um magnetische Flüsse zu erzeugen. Die magnetischen Flüsse bewirken, dass an einer Sekundärspule, die in der Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet ist, eine elektromotorische Kraft erzeugt wird. Dies versorgt die Leistungsempfangsvorrichtung durch die Leistungsversorgungsvorrichtung (siehe zum Beispiel die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2008-5573 ).
  • Wenn die Leistungsversorgung gestartet wird, führt die Leistungsversorgungsvorrichtung die Präsenzdetektion durch und detektiert das Vorhandensein der Leistungsempfangsvorrichtung auf der Leistungsversorgungsfläche und die Position der Leistungsempfangsvorrichtung. Insbesondere liefert die Leistungsversorgungsvorrichtung zuerst nacheinander Strom an jede der Primärspulen und überwacht den gegenwärtigen Storm an den Primärspulen. Wenn die Leistungsempfangsvorrichtung in einer magnetischen Flussrichtung der Primärspule vorhanden ist, koppelt die Primärspule magnetisch mit der Sekundärspule und ändert den zu der Primärspule fließenden Strom. Basierend auf der Stromänderung kann die Leistungsversorgungsvorrichtung die Primärspulen detektieren, die nahe der Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet sind. Die Leistungsversorgungsvorrichtung liefert nur Strom an die Primärspulen in dem Bereich, für den bestimmt wird, dass die Leistungsempfangsvorrichtung vorhanden ist. Dies verhindert, dass unnötige Leistung an die Primärspulen in Bereichen geliefert wird, in denen die Leistungsempfangsvorrichtung nicht vorhanden ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem mit freiem Layout wird Strom an alle Primärspulen in dem Bereich geliefert, für den bestimmt wird, dass die Leistungsempfangsvorrichtung vorhanden ist. Tatsächlich würde jedoch die Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung zunehmen und den Leistungsversorgungswirkungsgrad verbessern, wenn der Strom anstatt an alle der Primärspulen in dem Bereich nur an manche der Primärspulen in dem vorstehend beschriebenen Bereich zugeführt werden sollte. Es wird überlegt, dass dies daran liegt, dass die von den Primärspulen erzeugten magnetischen Flüsse miteinander interferieren und einander auslöschen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem bereitzustellen, das die Leistungsversorgungseffizienz bzw. den Leistungsversorungswirkungsgrad verbessern kann, indem ein Leistungsversorgungsmuster der Primärspulen geändert wird.
  • Lösung für das Problem
  • Um das vorstehende Problem zu lösen, wird ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Leistungsversorgungsfläche und eine Vielzahl von Leistungsversorgungsspulen, die entlang der Leistungsversorgungsfläche angeordnet sind, umfasst. Jede der Leistungsversorgungsspulen erzeugt einen wechselnden magnetischen Fluss, wenn sie mit Wechselstrom versorgt wird. Eine Leistungsempfangsvorrichtung umfasst eine Leistungsempfangsspule, die basierend auf dem wechselnden magnetischen Fluss Induktionsleistung erzeugt, die an eine Last geliefert wird, wenn sie auf der Leistungsversorgungsfläche angeordnet ist. Die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst eine Präsenzerfassungseinheit bzw. Präsenzdetektionseinheit, die detektiert, ob die Leistungsempfangsvorrichtung entgegengesetzt zu jeder der Leistungsversorgungsspulen vorhanden ist oder nicht. Eine Positions-Orientierungs-Schätzeinheit schätzt die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule relativ zu der Leistungsversorgungsfläche basierend auf einem Erfassungs- bzw. Detektionsergebnis der Präsenzerfassungseinheit. Ein Speicher speichert eine erste Tabelle, die eine Beziehung einer Vielzahl von Leistungsversorgungsmustern, die der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule in der Leistungsempfangsvorrichtung auf der Leistungsversorgungsfläche entsprechen, und einem Leistungswert der von der Leistungsempfangsspule in jedem der Leistungsversorgungsmuster erzeugten Induktionsleistung zeigt. Eine Leistungsversorgungssteuer- bzw. -kontrolleinheit wählt das Leistungsversorgungsmuster, das den höchsten Leistungsversorungswirkungsgrad bzw. -effizienz aufweist, entsprechend der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule, die von der Positions-Orientierungs-Schätzeinheit geschätzt wird, basierend auf der ersten Tabelle aus.
  • Die Leistungsversorgungssteuereinheit liefert Leistung in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster.
  • Wirkung der Erfindung
  • In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem ändert die vorliegende Erfindung ein Leistungsversorgungsmuster der Primärspulen und verbessert den Leistungsversorgungswirkungsgrad bzw. die Leistungsversorgungseffizienz.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm, das die Struktur eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems zeigt;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das kontaktlose Leistungsversorgungssystem zeigt;
  • 3 ist eine Tabelle, die in einem Speicher einer ersten Ausführungsform gespeichert ist;
  • 4 ist ein schematisches Diagramm, das die Verteilung der Präsenzdetektionsgrade in Leistungsversorgungsspulen L1 einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 5 ist eine schematische Ansicht, die den Präsenzdetektionsgrad, der in der ersten Ausführungsform berechnet wird, und den Präsenzdetektionsgrad in einem dritten Anordnungsmuster, das in dem Speicher gespeichert ist, zeigt;
  • 6 zeigt eine Tabelle, die einen Differenzgrad R jedes Anordnungsmusters in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das von einer gemeinsamen Kontroll- bzw. Steuerschaltung in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 8(a) ist ein Diagramm, das einen Anordnungszustand einer Leistungsempfangsspule L3 in einer zweiten Ausführungsform zeigt, 8(b) ist eine Ansicht, die einen Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule L1 zeigt, und 8(c) ist ein Diagramm, das einen ausgewählten Bereich zeigt;
  • 9 zeigt eine Tabelle, die in einem Speicher in einer dritten Ausführungsform gespeichert ist;
  • 10 zeigt eine Tabelle, die in einem Speicher in einer vierten Ausführungsform gespeichert ist;
  • 11(a) bis 11(d) sind Diagramme, welche die Formen einer Leistungsempfangsspule L3 und einer sekundären Verifizierungsspule L4 in einer fünften Ausführungsform zeigen;
  • 12(a) ist ein Diagramm, das den Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule L1 zeigt, 12(b) ist eine Ansicht, die einen Anordnungszustand der sekundären Verifizierungsspule L4 zeigt, und 12(c) ist eine Ansicht, die einen Anordnungszustand der Empfangsspule L3 zeigt; und
  • 13 zeigt eine Tabelle, die in einem Speicher der fünften Ausführungsform gespeichert ist.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst das kontaktlose Leistungsversorgungssystem eine Leistungsversorgungsvorrichtung 10 und eine Leistungsempfangsvorrichtung 30. In dem vorliegenden Beispiel ist die Leistungsempfangsvorrichtung 30 in ein tragbares Endgerät 40 eingebaut. Die Struktur der Leistungsversorgungsvorrichtung 10 und der Leistungsempfangsvorrichtung 30 werden nun beschrieben.
  • Leistungsversorgungsvorrichtung
  • Wie in 2 gezeigt, ist die Leistungsversorgungsvorrichtung 10 von einem flachen Rahmen 2 umschlossen. Der Rahmen 2 umfasst eine obere Fläche, die eine Leistungsversorgungsfläche 6 definiert, auf die das tragbare Endgerät 40 gesetzt wird.
  • Wie durch gestrichelte Linien in 2 gezeigt, sind insgesamt sechsunddreißig Spulensätze in dem Rahmen 2 über der gesamten Region der Leistungsversorgungsfläche 6 angeordnet. Ein Satz von Spulen umfasst eine Leistungsversorgungsspule L1 und eine primäre Verifizierungsspule L2. Die Spulensätze sind in einer Matrixform von sechs Reihen und sechs Spalten auf der Leistungsversorgungsfläche 6 angeordnet.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung 10 eine einzelne gemeinsame Einheit 11 und eine Vielzahl (in dem vorliegenden Beispiel sechsunddreißig) von Leistungsversorgungseinheiten 15, die mit der gemeinsamen Einheit 11 verbunden sind.
  • Die gemeinsame Einheit 11 umfasst eine Leistungsversorgungsschaltung 13, eine gemeinsame Steuer- bzw. Kontrollschaltung 12 und einen nicht flüchtigen Speicher 14.
  • Die Leistungsversorgungsschaltung 13 wandelt Leistung von einer externen Leistungsversorgung in eine passende Gleichspannung als Betriebsleistung an jede Leistungsversorgungseinheit 15 und die gemeinsame Einheit 11 um.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 ist durch einen Mikrocomputer ausgebildet, der die Leistungsversorgungseinheiten 15 zentral steuert.
  • Jede Leistungsversorgungseinheit 15 umfasst eine Anregungsantriebsschaltung 16, eine Spannungserfassungsschaltung bzw. -detektionsschaltung 17 und eine primäre Verifizierungsschaltung 18. Die Leistungsversorgungsspule L1 ist mit der Anregungsantriebsschaltung 16 verbunden, und die primäre Verifizierungsspule L2 ist mit der primären Verifizierungsschaltung 18 verbunden.
  • Die Spannungserfassungsschaltung 17 ist mit der Leistungsversorgungsspule L1 verbunden. Die Spannungserfassungsschaltung 17 erfasst bzw. detektiert die Spannung der Leistungsversorgungsspule L1 und gibt das Erfassungs- bzw. Detektionsergebnis an die gemeinsame Steuerschaltung 12 aus.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 steuert den Betrieb der Anregungsantriebsschaltung 16 durch Ausgeben eines Befehlssignals. Wenn das Befehlssignal empfangen wird, erzeugt die Anregungsantriebsschaltung 16 Hochfrequenzstrom (Wechselstrom) und liefert den erzeugten Strom an die Leistungsversorgungsspule L1. Dies regt die Leistungsversorgungsspule L1 an.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 liefert nacheinander den Hochfrequenzstrom an die Leistungsversorgungsspulen L1 und führt basierend auf dem Erfassungsergebnis der Spannungserfassungsschaltung 17 die Präsenzerfassung aus, ob in dem Umfang der Leistungsversorgungsspule L1 ein Objekt vorhanden ist oder nicht. Die Zeit zum Liefern des Hochfrequenzstroms an jede Leistungsversorgungsspule L1 in der Präsenzerfassung ist auf eine kurze Zeit festgelegt, so dass eine Temperaturzunahme eines Objekts auf der Leistungsversorgungsfläche, die durch den Strom bewirkt wird, im Wesentlichen nicht erfasst wird. Die Präsenzerfassung wird später im Detail beschrieben. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 und die Spannungserfassungsschaltung bilden eine Präsenzerfassungseinheit.
  • Wenn bestimmt wird, das ein Objekt in dem Umfang der Leistungsversorgungsspule L1 vorhanden ist, erzeugt die gemeinsame Steuerschaltung 12 ein ID-Anforderungssignal und gibt das erzeugte Signal an die primäre Verifizierungsschaltung 18 aus. Die primäre Verifizierungsschaltung 18 moduliert das ID-Anforderungssignal und überträgt das modulierte Signal durch drahtlose Kommunikation über die primäre Verifizierungsspule L2.
  • Wenn die primäre Verifizierungsspule L2 unter Verwendung elektromagnetischer Induktion ein ID-Signal von der Leistungsempfangsvorrichtung 30 empfängt, gibt sie das empfangene Signal an die primäre Verifizierungsschaltung 18 aus. Die primäre Verifizierungsschaltung 18 demoduliert das ID-Signal und gibt das demodulierte Signal an die gemeinsame Steuerschaltung 12 aus. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 verifiziert einen ID-Code, der in dem ID-Signal enthalten ist, mit einem in dem Speicher 14 gespeicherten ID-Code. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 nimmt an, dass das Objekt die echte Leistungsempfangsvorrichtung 30 ist, wenn bestimmt wird, dass die ID-Codes übereinstimmen, und führt die Leistungsversorgung aus.
  • Der Speicher 14 speichert eine in 3 gezeigte Tabelle und den ID-Code, der für die Leistungsempfangsvorrichtung 30 eindeutig ist, der im Voraus registriert wird. Die Tabelle zeigt einen Präsenzerfassungspegel bzw. Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule L1 in ersten bis dritten Anordnungsmustern, in denen die Position und Orientierung einer Leistungsempfangsspule L3 sich unterscheiden, und eine Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung 30, wenn Leistung in ersten bis fünften Leistungsversorgungsmustern in jedem Anordnungsmuster geliefert wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bildet eine Positions-Orientierungs-Schätzeinheit und eine Leistungsversorgungssteuereinheit.
  • Die Präsenzerfassung wird nun im Detail beschrieben.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bestimmt, ob ein Objekt (Leistungsempfangssule L3) in dem Umfang einer Leistungsversorgungsspule L1 vorhanden ist oder nicht, und schätzt die Position und Orientierung des Objekts basierend auf dem Erfassungsergebnis der Spannungserfassungsschaltung 17. Wenn das Objekt an dem Umfang einer Leistungsversorgungsspule L1 vorhanden ist, koppelt die Leistungsversorgungsspule L1, wenn sie angeregt wird, magnetisch mit dem relevanten Objekt. Dies vergrößert die Impedanz in der Leistungsversorgungsspule L1. Folglich sinkt die Spannung der Leistungsversorgungsspule L1. Die Spannung der Leistungsversorgungsspule L1 wird ein Wert, der dem Grad der magnetischen Kopplung der Leistungsempfangsspule L3 und der Leistungsversorgungsspule L1 entspricht, wenn die Leistungsempfangsvorrichtung 30 als das Objekt angeordnet ist. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 berechnet den Grad der magnetischen Kopplung der Leistungsempfangsspule L3 relativ zu der Leistungsversorgungsspule L1 als einen Präsenzerfassungspegel basierend auf dem Erfassungsergebnis der Spannungserfassungsschaltung 17. Der Präsenzerfassungspegel wird durch eine tatsächliche Zahl dargestellt. 4 zeigt die Verteilung der Präsenzerfassungspegel für die Leistungsversorgungsspulen L1. In dieser Zeichnung ist der Präsenzerfassungspegel, für die Leistungsversorgungsspule „0.0”, der keine Zahl angibt. Dies gilt auch für die anderen Zeichnungen.
  • Wenn die Leistungsempfangsspule L3 die Leistungsversorgungsspule L1 überhaupt nicht überlappt, wird der Präsenzerfassungspegel als „0.0” berechnet, da die Spulen L1 und L3 nicht magnetisch gekoppelt sind. Wenn die Leistungsempfangsspule L3 die gesamte Leistungsversorgungsspule L1 überlappt, wird der Grad der magnetischen Kopplung zwischen den Spulen L1 und L3 maximal und der Präsenzerfassungspegel wird als „1.0” berechnet.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 berechnet den Präsenzerfassungspegel für jede Leistungsversorgungsspule L1, wenn sie die Präsenzerfassung durchführt. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 schätzt die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 basierend auf dem Vergleich zwischen dem berechneten Präsenzerfassungspegel und dem Präsenzerfassungspegel der in dem Speicher 14 gespeicherten ersten bis dritten Anordnungsmuster 14.
  • Wie auf der linken Seite in 3 gezeigt, sind die ersten bis dritten Anordnungsmuster die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 in Bezug auf insgesamt neun Leistungsversorgungsspulen L1 in „drei Reihen × drei Spalten”. In diesem Beispiel sind die Leistungsversorgungsspule L1 und die Leistungsempfangsspule L3 beide derart ausgebildet, dass sie quadratisch sind, und die Leistungsempfangsspule L3 ist derart ausgebildet, dass sie größer als die Leistungsversorgungsspule L1 ist. Wenn die Größenbeziehung der Leistungsempfangsspule L3 und der Leistungsversorgungsspule L1 sich ändert, ändert sich auch die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, die einer Leistungsempfangsspule L3 gegenüber liegen.
  • In dem ersten Anordnungsmuster ist die Leistungsempfangsspule L3 entsprechend der Leistungsversorgungsspule L1, die sich in der Mitte der Leistungsempfangsspule L3 befindet, in der Mitte der „drei Reihen × drei Spalten” positioniert. In dem zweiten Anordnungsmuster ist die Leistungsempfangsspule L3 derart angeordnet, dass die obere Seite der Leistungsempfangsspule L3 in Kontakt mit der oberen Seite der mittleren Leistungsversorgungsspule L1 kommt und die mittlere Versorgungsspule L1, wie in 3 zu sehen, in dem seitlich mittleren Teil der Leistungsempfangsspule L3 enthalten ist. In dem dritten Anordnungsmuster ist die Leistungsempfangsspule L3 an einer Position angeordnet, die von dem ersten Anordnungsmuster um 45° um eine Spulenachse gedreht ist.
  • Ein Verfahren zum Schätzen der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 basierend auf einer Vielzahl von erfassten Präsenzerfassungspegeln bzw. Präsenzdetektionsgraden wird nun beschrieben.
  • Wie in 4 gezeigt, wählt die gemeinsame Steuerschaltung 12 den größten Präsenzerfassungspegel aus mehreren Präsenzerfassungspegeln aus. In diesem Beispiel wird „0.9”, das der größte Präsenzerfassungspegel ist, ausgewählt. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 wählt die Leistungsversorgungsspule L1 mit dem ausgewählten Präsenzerfassungspegel und die acht Leistungsversorgungsspulen L1, welche die relevante Leistungsversorgungspule L1 umgeben, aus. Mit anderen Worten werden die „drei Reihen × drei Spalten” um die Leistungsversorgungsspule L1 mit dem größten Präsenzerfassungspegel herum ausgewählt.
  • Ein Differenzgrad R des ausgewählten Präsenzerfassungspegels jeder Leistungsversorgungsspule L1 von jedem Präsenzerfassungspegel in den ersten bis dritten in dem Speicher 14 gespeicherten Anordnungsmustern wird aus der folgenden Gleichung (1) berechnet.
  • [Gleichung 1]
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  • In Gleichung (1) ist „I” der berechnete Präsenzerfassungspegel der Leistungsversorgungsspule L1, und „T” ist der in dem Speicher 14 gespeicherte Präsenzerfassungspegel. Außerdem stellt i die Reihe dar und j stellt die Spalte dar. Wie in 5 gezeigt, zeigt eine Spalte die Position in der Richtung von links nach rechts in den Matrixelementen an, und eine Reihe zeigt die Position in der Richtung von oben nach unten in den Matrixelementen an.
  • Wenn der Differenzgrad R berechnet wird, wird zuerst der Absolutwert eines Werts, der erhalten wird, indem T(0, 0) von I(0, 0) subtrahiert wird, erhalten. Der Absolutwert eines Werts, der durch Subtrahieren von T(0, 1) von I(0, 1) erhalten wird, wird dann erhalten. Dies wird insgesamt neun Mal durchgeführt, und dann werden die erhaltenen Absolutwerte addiert. Der Differenzgrad R wird auf diese Weise abgeleitet. Es wird angenommen, dass die Leistungsempfangsspule L3 in einer Position und Orientierung näher an einem Anordnungsmuster angeordnet ist, wenn der Differenzgrad R abnimmt. Der Differenzgrad R wird, wie in der Gleichung in 1 angegeben, als die Summe der quadrierten Differenz (SAD) berechnet, kann aber durch die Summe der quadrierten Differenz (SSD) berechnet werden. Außerdem kann anstelle des Differenzgrads ein normierter Kreuzkorrelations-(NCC-)Wert als ein Ähnlichkeitsgrad berechnet werden, und es kann angenommen werden, dass die Leistungsempfangsspule L3 an einer Position und in einer Orientierung angeordnet ist, in welcher der Ähnlichkeitsgrad am größten wird.
  • Wie in 6 gezeigt, berechnet die gemeinsame Steuerschaltung 12 den Differenzgrad R für die ersten bis dritten Anordnungsmuster. In dem vorliegenden Beispiel ist der Differenzgrad R in dem zweiten Anordnungsmuster „0.4”, der Differenzgrad R in dem zweiten Anordnungsmuster ist „1.5” und der Differenzgrad R in dem dritten Anordnungsmuster ist „1.2”. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 schätzt, dass die gegenwärtige Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 nahe dem ersten Anordnungsmuster sind, das dem kleinsten der drei Differenzgrade R entspricht.
  • Die gemeinsame Leistungsversorgungsschaltung 12 liefert basierend auf dem geschätzten Ergebnis der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 Leistung in einem Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung 30 unter den ersten bis fünften Leistungsversorgungsmustern maximal wird. Der Leistungsversorgungswirkungsgrad wird maximal, wenn die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird. Leistungsversorgungswirkungsgrad wird basierend auf der Leistungsmenge pro festgelegter Zeit berechnet.
  • Wie auf der rechten Seite in 3 gezeigt, ist das erste Leistungsversorgungsmuster ein Muster, in dem die Leistung nur an die mittlere Leistungsversorgungsspule L1 in „drei Reihen × drei Spalten” geliefert wird. Das zweite Leistungsversorgungsmuster ist ein Muster, in dem die Leistung an die mittlere Leistungsversorgungsspule L1 und die Leistungsversorgungsspule L1 auf der Unterseite der mittleren Leistungsversorgungsspule L1 in „drei Reihen × drei Spalten” geliefert wird. Das dritte Leistungsversorgungsmuster ist ein Muster, in dem die Leistung an die mittlere Leistungsversorgungsspule L1 und die Leistungsversorgungsspulen L1 auf der Unterseite und der rechten Seite der mittleren Leistungsversorgungsspule L1 in „drei Reihen × drei Spalten” geliefert wird. Das vierte Leistungsversorgungsmuster ist ein Muster, in dem die Leistung an insgesamt fünf Leistungsversorgungsspulen L1 geliefert wird, die in der Form eines Kreuzes angeordnet sind, wobei sich die mittlere Leistungsversorgungsspule L1 in der Mitte der „drei Reihen × drei Spalten” befindet. Das fünfte Leistungsversorgungsmuster ist ein Muster, in dem die Leistung an alle neun Leistungsversorgungsspulen L1 in „drei Reihen × drei Spalten” geliefert wird. In jedem der Leistungsversorgungsmuster wird jede Leistungsversorgungsspule L1 mit der gleichen Leistung versorgt.
  • Wenn die Leistungsempfangsspule L3 in dem ersten Anordnungsmuster angeordnet ist, wird die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 bei 15 W maximal, wenn die Leistung in dem vierten Leistungsversorgungsmuster zugeführt wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 schätzt somit, dass die Anordnung und die Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 nahe an dem ersten Anordnungsmuster sind, und führt die Leistungsversorgung in dem vierten Leistungsversorgungsmuster durch.
  • Wenn die Leistungsempfangsspule L3 in dem zweiten Anordnungsmuster angeordnet ist, wird die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 bei 12 W maximal, wenn die Leistung in dem zweiten Leistungsversorgungsmuster zugeführt wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 schätzt folglich, dass die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 nahe dem zweiten Anordnungsmuster sind, und führt die Leistungsversorgung in dem zweiten Leistungsversorgungsmuster durch.
  • Wenn die Leistungsempfangsspule L3 in dem dritten Anordnungsmuster angeordnet ist, wird die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 bei 10 W maximal, wenn die Leistung in dem ersten Leistungsversorgungsmuster geliefert wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 schätzt folglich, dass die Position und Orientierung der Leistungsversorgungsspule L3 nahe dem dritten Anordnungsmuster sind, und führt die Leistungsversorgung in dem ersten Leistungsversorgungsmuster durch.
  • Der Präsenzerfassungspegel in jedem in dem Speicher 14 gespeicherten Anordnungsmuster wird durch Experimente erhalten. Auf die gleiche Weise wird die Ausgangsleistung in jedem in dem Speicher 14 gespeicherten Leistungsversorgungsmuster durch Experimente erhalten. In den Experimenten wird die Leistung tatsächlich in den ersten bis fünften Leistungsversorgungsmustern zugeführt, wobei die Leistungsempfangsspule L3 in jedem Anordnungsmuster angeordnet ist. Die Ausgangsleistung jeder Leistungsempfangsvorrichtung 30 in diesem Zustand wird gespeichert.
  • Leistungsempfangsvorrichtung
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Leistungsempfangsvorrichtung 30 eine Gleichrichterschaltung 31, eine sekundäre Verifizierungsschaltung 32, eine sekundäre Steuer- bzw. Kontrollschaltung 33, einen Speicher 34 und einen DC/DC-Wandler 35. Die Leistungsempfangsspule L3 ist mit der Gleichrichterschaltung 31 verbunden, und eine sekundäre Verifizierungsspule L4 ist mit der sekundären Verifizierungsschaltung 32 verbunden.
  • Die Leistungsempfangsspule L3 gibt die Leistung, die von dem magnetischen Fluss von der Leistungsversorgungsspule L1 induziert wird, an die Gleichrichterschaltung 31 aus. Die Gleichrichterschaltung 31 richtet die von der Leistungsempfangsspule L3 induzierte Wechselstromleistung gleich. Der DC/DC-Wandler 35 wandelt die Gleichspannung von der Gleichrichterschaltung 31 auf einen Wert um, der für den Betrieb des tragbaren Endgeräts 40 geeignet ist. Die Gleichspannung wird zum Beispiel verwendet, um eine (nicht gezeigte) wiederaufladbare Batterie zu laden, die eine Betriebsleistungsquelle für das tragbare Endgerät 40 ist.
  • Die sekundäre Steuerschaltung 33 wird durch einen Mikrocomputer ausgebildet und arbeitet, wenn sie etwas von der Leistung von der Gleichrichterschaltung 31 empfängt. Der Speicher 34 speichert einen ID-Code, der für die Leistungsempfangsvorrichtung 30 eindeutig ist.
  • Wenn die sekundäre Verifizierungsspule L4 unter Verwendung von elektromagnetischer Induktion ein ID-Anforderungssignal von der primären Verifizierungsspule L2 empfängt, gibt sie das empfangene Signal an die sekundäre Verifizierungsschaltung 32 aus. Die sekundäre Verifizierungsschaltung 32 demoduliert das ID-Anforderungssignal und gibt das demodulierte Signal an die sekundäre Steuerschaltung 33 aus. Die sekundäre Steuerschaltung 33 erzeugt ein ID-Signal einschließlich des in dem Speicher 34 gespeicherten ID-Codes, wenn sie das ID-Anforderungssignal erkennt, und gibt das erzeugte Signal an die sekundäre Verifizierungsschaltung 32 aus. Die sekundäre Verifizierungsschaltung 32 moduliert das ID-Signal und überträgt durch drahtlose Kommunikation über die sekundäre Verifizierungsspule L4 das modulierte Signal.
  • Ein Verfahren der von der gemeinsamen Steuer- bzw. Kontrollschaltung 12 durchgeführten Verarbeitung wird nun unter Bezug auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben. Dieses Flussdiagramm wird in festen Kreisläufen ausgeführt.
  • Zuerst führt die gemeinsame Steuerschaltung 12 die Präsenzerfassung bzw. -detektion durch, indem sie nacheinander Strom an die Leistungsversorgungsspulen L1 liefert (S101), und bestimmt das Vorhandensein eines Objekts (S102). Die gemeinsame Steuerschaltung 12 beendet die Verarbeitung, wenn das Vorhandensein eines Objekts nicht erfasst wird (Nein in S102).
  • Wenn das Vorhandensein eines Objekts erfasst bzw. detektiert wird (Ja in S102), sendet bzw. überträgt die gemeinsame Steuerschaltung 12 das ID-Anforderungssignal (S103). Die gemeinsame Steuerschaltung 12 verifiziert den ID-Code, der in dem empfangenen ID-Signal enthalten ist, mit dem in ihrem Speicher 14 gespeicherten Code (S104). Die gemeinsame Steuerschaltung 12 beendet die Verarbeitung, wenn sie bestimmt, dass die ID-Codes nicht übereinstimmen (Nein in S104). Dies verhindert, dass Leistung an eine andere Vorrichtung als die echte bzw. authentische Leistungsempfangsvorrichtung 30 zugeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die ID-Codes übereinstimmen (Ja in S104), wählt die gemeinsame Steuerschaltung 12 basierend auf der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3, die durch die Berechnung und den Vergleich des Differenzgrads R geschätzt werden, das Leistungsversorgungsmuster aus (S105), in dem die Ausgangsleistung der Leistungsversorgungsvorrichtung 30 maximal wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 beginnt dann, Leistung an die Leistungsversorgungsspule L1 in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster zuzuführen (S106). Dies beendet die Verarbeitung, die von der gemeinsamen Steuerschaltung 12 durchgeführt wird.
  • Die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.
    • (1) Die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 werden basierend auf dem Präsenzerfassungspegel bzw. -detektionsgrade jeder Leistungsversorgungsspule L1 geschätzt. Das Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in dieser Position und Orientierung maximal wird, wird dann ausgewählt, und die Leistung wird in dem Leistungsversorgungsmuster zugeführt. Daher wird die Leistung ungeachtet der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 mit hohem Wirkungsgrad bzw. Effizienz an die Leistungsempfangsvorrichtung 30 geliefert.
    • (2) Das Anordnungsmuster der Leistungsempfangsspule L3 wird geschätzt, indem der berechnete Differenzgrad R verglichen wird. Das Anordnungsmuster, das nahe der tatsächlichen Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 ist, wird somit durch ein einfaches Verfahren geschätzt.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine zweite Ausführungsform eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 8 beschrieben. Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass Leistung in einem passenden Leistungsversorgungsmuster geliefert wird, auch wenn mehrere Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind. Die Beschreibung wird sich hier nachstehend auf die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform konzentrieren. Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der zweiten Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Struktur wie das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bestimmt den Präsenzerfassungspegel bzw. -detektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule L1 und bestimmt, ob die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, die einen Präsenzerfassungspegel haben, der größer oder gleich einem Schwellwert T1 aus den Leistungsversorgungspegeln L1 ist, größer oder gleich einem Schwellwert ist. Der Schwellwert T, der auf einen beliebigen Wert festgelegt werden kann, so dass das Vorhandensein der Leistungsempfangsspule L3 erfasst bzw. detektiert werden kann, und so dass er größer als der Rauschpegel ist, wird zum Beispiel auf T1 = 0.1 festgelegt.
  • Wenn angesichts der Größe der Leistungsempfangsspule L3 in dem vorliegenden Beispiel eine Leistungsempfangsspule L3 auf der Leistungsversorgungsfläche 6 angeordnet ist, wird angenommen, dass die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1 mit Präsenzerfassungspegeln, die größer oder gleich dem Schwellwert T1 sind, maximal neun ist. Daher wird der Schwellwert zum Beispiel auf zehn festgelegt. Mit anderen Worten wird der Schwellwert derart festgelegt, dass er zunimmt, wenn die Größe der Leistungsempfangsspule L3 zunimmt.
  • Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bestimmt, dass eine Leistungsempfangsspule L3 auf der Leistungsversorgungsfläche 6 angeordnet ist, wenn erfasst wird, dass die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, die Präsenzerfassungspegel haben, die größer oder gleich dem Schwellwert T1 sind, unter den Leistungsversorgungsspulen L1 kleiner als der Schwellwert ist. Dann schätzt die gemeinsame Steuerschaltung 12 die Orientierung und die Position der Leistungsempfangsspule L3 und liefert basierend auf dem Schätzergebnis durch die gleiche Verarbeitung wie in der ersten Ausführungsform Leistung in dem Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe maximal wird.
  • Wie in 8(a) gezeigt, wird ein Fall, in dem zwei Leistungsempfangsspulen L3 in verschiedenen Orientierungen benachbart angeordnet sind, beschrieben. In diesem Fall bestimmt die gemeinsame Steuerschaltung 12, wie in 8(b) gezeigt, dass die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1 mit Präsenzerfassungspegeln, die größer oder gleich dem Schwellwert T1 sind, unter den Leistungsversorgungsspulen L1 größer oder gleich dem Schwellwert ist. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 wählt dann die zwei oberen Leistungsversorgungsspulen L1 mit den höchsten Präsenzerfassungspegeln aus allen Präsenzerfassungspegeln aus. Das heißt, wie in 8(c) gezeigt, werden die Leistungsversorgungsspule L1, in welcher der Präsenzerfassungspegel „1.0” ist, und die Leistungsversorgungsspule L1, bei der der Präsenzerfassungspegel „0.9” ist, ausgewählt. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 wählt die „drei Reihen × drei Spalten” (erster Bereich A1) mit der Leistungsversorgungsspule L1 mit dem Präsenzerfassungspegel von „1.0”, die sich in der Mitte befindet, aus, und wählt auch die „drei Reihen × drei Spalten” (zweiter Bereich A2) mit der Leistungsversorgungsspule L1 mit dem Präsenzerfassungspegel von „0.9”, die sich in der Mitte befindet, aus. In diesem Fall ist der Präsenzerfassungspegel des Abschnitts, in dem der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 überlappen, in dem Bereich enthalten, dessen Abstand näher zu den Leistungsversorgungsspulen L1 ist, die als die Mitte der jeweiligen Bereiche A1, A2 dienen. In dem vorliegenden Beispiel ist der Präsenzerfassungspegel („0.4”) der Leistungsversorgungsspule L1, die sich auf der linken Seite der Leistungsversorgungsspule L1 mit dem Präsenzerfassungspegel von „1.0” befindet, in dem ersten Bereich A1 enthalten. Der Präsenzerfassungspegel („0.7”) der Leistungsversorgungsspule L1, die sich auf der rechten Seite der Leistungsversorgungsspule L1 mit dem Präsenzerfassungspegel von „0.9” befindet, ist in dem zweiten Bereich A2 enthalten.
  • Auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform schätzt die gemeinsame Steuerschaltung 12 das eine der Anordnungsmuster, in dem die Leistungsempfangsspule L3 nahe ist, basierend auf dem Differenzgrad R, der aus dem Präsenzerfassungspegel der Bereiche A1 und A2 berechnet wird, und liefert Leistung in dem Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in dem geschätzten Anordnungsmuster maximal wird.
  • Die vorstehend beschriebene zweite Ausführungsform hat neben den Vorteilen (1) und (2) der ersten Ausführungsform den folgenden Vorteil.
    • (3) Selbst wenn zwei Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, werden die Position und Orientierung jeder Leistungsempfangsspule L3 geschätzt, und Leistung wird in dem Leistungsversorgungsmuster geliefert, bei dem die Ausgabe jeder Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 9 beschrieben. Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass ein Präsenzerfassungspegel, wenn mehrere Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind und ein Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung maximal wird, im Voraus gespeichert werden. Die Beschreibung wird sich hier nachstehend auf die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform konzentrieren. Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der dritten Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Struktur wie das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform.
  • Wie in 9 gezeigt, speichert der Speicher 14 zusätzlich zu den Daten von 3 im Voraus den Präsenzerfassungspegel jeder Leistungsversorgungsspule L1 in vierten und fünften Anordnungsmustern, in denen die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, und das Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in den vierten und fünften Anordnungsmustern maximal wird. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 verwendet den Präsenzerfassungspegel jeder Leistungsversorgungsspule L1 in dem vierten Anordnungsmuster und dem fünften Anordnungsmuster, um den Differenzgrad R auf die gleiche Weise zu berechnen wie bei den ersten bis dritten Anordnungsmustern in der ersten Ausführungsform. Wenn bestimmt wird, dass der Differenzgrad R in dem vierten Anordnungsmuster am kleinsten ist, schätzt die gemeinsame Steuerschaltung 12, dass die mehreren Leistungsempfangsspulen L3 in dem vierten Anordnungsmuster angeordnet sind, und liefert Leistung an die Leistungsversorgungsspule L1 in dem Leistungsversorgungsmuster, das auf der rechten Seite in dem oberen Teil von 9 gezeigt ist. Wenn bestimmt wird, dass der Differenzgrad R in dem fünften Anordnungsmuster am kleinsten ist, schätzt die gemeinsame Steuerschaltung 12 auf die gleiche Weise, dass die mehreren Leistungsempfangsspulen L3 in dem fünften Anordnungsmuster angeordnet sind, und liefert Leistung an die Leistungsversorgungsspule L1 in dem Leistungsversorgungsmuster, das auf der rechten Seite in dem unteren Teil von 9 gezeigt ist. Die Ausgangsleistung kann in der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximiert werden, indem Leistung in derartigen Leistungsversorgungsmustern geliefert wird.
  • Die oben beschriebene dritte Ausführungsform hat neben dem Vorteil (3) der zweiten Ausführungsform den folgenden Vorteil.
    • (4) Selbst wenn die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, wird das Leistungsversorgungsmuster, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird, ohne Berechnung des Differenzgrads R für jede angeordnete Empfangsspule L3 bestimmt.
  • Vierte Ausführungsform
  • Eine vierte Ausführungsform eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 10 beschrieben. Die Beschreibung wird sich hier nachstehend auf Unterschiede zu der ersten Ausführungsform konzentrieren.
  • Wie in 10 gezeigt, speichert der Speicher 14 zusätzlich zu den Daten von 3 und 9 im Voraus den Präsenzerfassungspegel jeder Leistungsversorgungsspule L1, wenn die Leistungsempfangsspulen L3, die verschiedene Formen aufweist, in sechsten und siebten Anordnungsmustern angeordnet sind, und das Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in den sechsten und siebten Anordnungsmustern maximal wird.
  • Wie in dem oberen Teil von 10 gezeigt, ist die Leistungsempfangsspule L3 des dritten Anordnungsmuster derart ausgebildet, dass sie eine rechteckige Form mit einer langen Seite hat, die sich entlang der Richtung von links nach rechts erstreckt und die sich an einer Unterseite einer Mittleren der Leistungsversorgungsspulen L1 befindet, die in „drei Reihen × drei Spalten” angeordnet sind. Wie in dem unteren Teil von 10 gezeigt, ist die Leistungsempfangsspule L3 des siebten Anordnungsmusters derart ausgebildet, dass sie eine kreisförmige Form hat, und in der Mitte der Leistungsversorgungsspulen L1 positioniert ist, die in „drei Reihen × drei Spalten” angeordnet sind. In dem siebten Anordnungsmuster ist die Anordnungsposition der Leistungsempfangsspule L3 die gleiche wie das erste Anordnungsmuster (siehe 3). Jedoch unterscheidet sich der Präsenzerfassungspegel von dem des ersten Anordnungsmusters, da die Form der Leistungsempfangsspule L3 sich von der in dem ersten Anordnungsmuster unterscheidet.
  • Die Steuerschaltung 12 verwendet den Präsenzerfassungspegel jedes Anordnungsmusters in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform, um den Differenzgrad R zu berechnen. Wenn bestimmt wird, dass der Differenzgrad R in dem sechsten Anordnungsmuster am kleinsten ist, liefert die gemeinsame Steuerschaltung 12 Leistung an die Leistungsversorgungsspule L3 in dem dritten Leistungsversorgungsmuster, so dass die Ausgabe maximal wird. In der Leistungsempfangsvorrichtung 30 wird somit die Ausgabe eines Maximums von 18 W erreicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass der Differenzgrad R in dem siebten Anordnungsmuster am kleinsten ist, liefert die gemeinsame Steuerschaltung 12 Leistung an die Leistungsempfangsspule L3 in dem ersten Leistungsversorgungsmuster, so dass die Ausgabe maximal wird. Somit wird in der Leistungsempfangsvorrichtung 30 die Ausgabe eines Maximums von 15 W erreicht. Mit anderen Worten kann nicht nur die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3, sondern auch die Form der Leistungsempfangsspule L3 durch den Differenzgrad R geschätzt werden. Daher kann die Leistung in dem Leistungsversorgungsmuster zugeführt werden, das der Form der Leistungsempfangsspule L3 entspricht.
  • Die vorstehend beschriebene vierte Ausführungsform hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.
    • (5) Der Präsenzerfassungspegel der Leistungsempfangsspulen L3 mit verschiedenen Formen und das Leistungsversorgungsmuster, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird, werden im Voraus gespeichert. Folglich wird die Leistung an das Leistungsversorgungsmuster geliefert, in dem die Ausgabe maximal wird, auch wenn die Form der Leistungsempfangsspule L3 sich unterscheidet.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Eine fünfte Ausführungsform eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf 11 bis 13 beschrieben. Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der fünften Ausführungsform hat im Wesentlichen die gleiche Struktur wie das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Die hier nachstehende Beschreibung wird sich auf Unterschiede zu der ersten Ausführungsform konzentrieren.
  • Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem der fünften Ausführungsform führt die Präsenzerfassung bzw. -detektion mit der primären Verifizierungsspule L2 durch. Mit anderen Worten ist eine Spannungserfassungsschaltung bzw. -detektionsschaltung 19, wie durch die Doppelstrichlinien in 1 gezeigt, mit der primären Verifizierungsspule L2 verbunden. Die Spannungserfassungsschaltung 19 erfasst bzw. detektiert die Spannung der primären Verifizierungsspule L2 und gibt das Erfassungsergebnis an die gemeinsame Steuerschaltung 12 aus. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 liefert in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform nacheinander Strom an die primären Verifizierungsspulen L2 und führt die Präsenzerfassung basierend auf dem Erfassungsergebnis der vorliegenden Leistungserfassungsschaltung 19 durch.
  • Wie in 11(a) bis 11(d) gezeigt, umfasst die Leistungsempfangsvorrichtung 30 sekundäre Verifizierungsspulen L4 mit der gleichen Form und Leistungsempfangsspulen L3 mit verschiedenen Formen. Insbesondere ist die in 11(a) gezeigte Leistungsempfangsspule L3 tetragonal und erstreckt sich entlang des Umfangs der sekundären Verifizierungsspule L4. Die in 11(b) gezeigte Leistungsempfangsspule L3 ist tetragonal und größer als die Leistungsempfangsspule L3 von 11(a). Die in 11(c) gezeigte Leistungsempfangsspule L3 ist rechteckig mit einer langen Seite, die sich in der Zeichnung gesehen entlang der Richtung von oben nach unten erstreckt. Die in 11(d) gezeigte Leistungsempfangsspule L3 ist kreisförmig. In einer beliebigen der Leistungsempfangsspulen L3 ist die sekundäre Verifizierungsspule L4 in der Mitte positioniert.
  • Die primäre Verifizierungsspule L2 entspricht einer primären Kommunikationsspule, und die sekundäre Verifizierungsspule L4 entspricht einer sekundären Kommunikationsspule.
  • Der Speicher 34 der Leistungsempfangsvorrichtung 30 speichert im Voraus Informationen in Bezug auf die Form der Leistungsempfangsspule L3. Die sekundäre Steuerschaltung 33 erzeugt ein Informationssignal, das die auf die Form der Leistungsempfangsspule L3 bezogenen Informationen umfasst, die in dem Speicher 34 zusammen mit dem ID-Signal gespeichert sind, und sendet das ID-Signal und das Informationssignal in einer drahtlosen Weise über die sekundäre Verifizierungsschaltung 32 und die sekundäre Verifizierungsspule L4.
  • Die primäre Verifizierungsschaltung 18 demoduliert das Informationssignal, das durch die primäre Verifizierungsspule L2 empfangen wird, und gibt das demodulierte Signal an die gemeinsame Steuerschaltung 12 aus. Die gemeinsame Steuerschaltung 2 erkennt die Form der Leistungsempfangsspule L3 basierend auf dem Informationssignal.
  • Wie in 13 gezeigt, speichert der Speicher 14 eine Tabelle, welche die Position und Orientierung jeder sekundären Verifizierungsspule L4 zeigt, und das Leistungsversorgungsmuster, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird, in Kombination mit jeder Form der Leistungsempfangsspule L3.
  • Ein Fall, in dem zwei Leistungsempfangsvorrichtungen 30 einschließlich der Leistungsempfangsspulen L3 mit verschiedenen Formen angeordnet sind, wird nun beschrieben. Wie in 12(a) gezeigt, erkennt die gemeinsame Steuerschaltung 12 den Präsenzerfassungspegel der primären Verifizierungsspule L2 durch die Spannungserfassungsschaltung 19. Dann wählt die gemeinsame Steuerschaltung 12, wie in 12(b) gezeigt, den ersten Bereich A1 und den zweiten Bereich A2 aus und berechnet den Differenzgrad R für jedes Anordnungsmuster in Bezug auf jeden Bereich in der gleichen Weise wie in der zweiten Ausführungsform. Das Anordnungsmuster, das nahe jeder sekundären Verifizierungsspule L4 ist, wird durch Vergleichen der Differenzgrade R geschätzt. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bestimmt die Daten, die als Referenz in Bezug auf die Position und Orientierung der sekundären Verifizierungsspule L4 verwendet werden sollen, in der Tabelle von 13. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 erkennt die Form der Leistungsempfangsspule L3 basierend auf dem empfangenen Informationssignal und bestimmt, welches Muster die Form der Leistungsempfangsspule L3 in der Tabelle von 13 ist, basierend auf der erkannten Form der Leistungsempfangsspule L3. Hier können die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3, wie in 12(c) gezeigt, erkannt werden. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 bestimmt das Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird, unter Bezug auf die Tabelle von 13 und liefert Leistung an die Leistungsversorgungsspule L1 in dem Leistungsversorgungsmuster. Selbst wenn die Leistungsempfangsvorrichtungen 30 mit den Leistungsempfangsspulen L3 mit verschiedenen Formen gleichzeitig angeordnet sind, wird daher das Leistungsversorgungsmuster realisiert, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird.
  • Die im Speziellen beschriebene fünfte Ausführungsform hat den folgenden Vorteil.
    • (6) Da die Form der sekundären Verifizierungsspule L4 die gleiche ist, werden die Form, die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 und außerdem das Leistungsempfangsmuster, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird, basierend auf der Position und Orientierung der sekundären Verifizierungsspule L4 erkannt, indem die Informationen in Bezug auf die Form der Leistungsempfangsspule L3 erfasst werden. Folglich braucht der Präsenzerfassungspegel nicht für jede Leistungsempfangsspule L3 mit einer unterschiedlichen Form und für jede Position und Orientierung, die sich für jede Form unterscheiden, gespeichert werden, wie in 10 der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform gezeigt. Insbesondere muss lediglich der Präsenzerfassungspegel für jede Position und Orientierung, die sich für die sekundäre Verifizierungsspule L4 mit der gleichen Form unterscheiden, gespeichert werden. Überdies braucht der Differenzgrad R nicht für jede Leistungsempfangsspule L3 mit einer anderen Form und für jede Position und Orientierung, die sich für jede Form unterscheiden, berechnet werden. Daher wird die Verarbeitungslast, die mit der Schätzung der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule L3 in der gemeinsamen Steuerschaltung 12 verbunden ist, verringert. Daher wird schnell ein passendes Leistungsversorgungsmuster bestimmt, auch wenn die Form der Leistungsempfangsspule L3 sich unterscheidet.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können in den folgenden Formen modifiziert werden.
  • In der dritten Ausführungsform kann der Differenzgrad R für den Präsenzerfassungspegel jeder Leistungsversorgungsspule L1 in den vierten und fünften Anordnungsmustern (siehe 9), in denen eine Vielzahl von Leistungsempfangsspulen L3 angeordnet sind, nur berechnet werden, wenn die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, bei denen der Präsenzerfassungspegel größer oder gleich dem Schwellwert T1 ist, größer oder gleich dem Schwellwert ist. Wenn folglich die Anzahl von Leistungsempfangsspulen L3 eins ist, wird die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, bei denen der Präsenzerfassungspegel größer oder gleich dem Schwellwert T1 ist, kleiner als der Schwellwert, und die Berechnung des Differenzgrads R für das vierte Anordnungsmuster und das fünfte Anordnungsmuster wird weggelassen. Das Verfahren in Bezug auf die Installationsposition kann somit schneller durchgeführt werden.
  • In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der ID-Abgleich durch den Austausch des ID-Anforderungssignals und des ID-Signals ausgeführt, aber dies kann weggelassen werden. Die Verifizierungsschaltungen 18, 32 und die Verifizierungsspulen L2, L4 können dann in den ersten bis vierten Ausführungsformen weggelassen werden.
  • In der ersten Ausführungsform wird die Präsenzerfassung durch die Spannung der Leistungsversorgungsspule L1 durchgeführt, aber eine Spule für die Präsenzerfassung kann getrennt von der Leistungsversorgungsspule L1 bereitgestellt werden. Dies ist in den zweiten bis fünften Ausführungsformen gleich.
  • Das Leistungsversorgungsmuster und das Anordnungsmuster in jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind veranschaulichend, und es können mehr Muster bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann das Anordnungsmuster durch Drehen in einem Intervall von 5° mit der Spulenachse als das Drehzentrum in Bezug auf das erste Anordnungsmuster vergrößert werden (siehe 3). Wenn ein neues Anordnungsmuster vergrößert wird, werden der Präsenzerfassungspegel in einem derartigen Anordnungsmuster und das Leistungsversorgungsmuster, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in einem derartigen Anordnungsmuster maximal wird, in dem Speicher 14 gespeichert.
  • In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird Leistung in dem Leistungsversorgungsmuster geliefert, bei dem die Ausgabe der Leistungsempfangsvorrichtung 30 maximal wird. Wenn jedoch die von der Leistungsempfangsvorrichtung 30 benötigte Leistung klein ist, kann die Leistung in dem Leistungsversorgungsmuster zugeführt werden, bei dem die Leistung kein Maximum ist.
  • Es werde zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, angenommen, dass die von der Leistungsempfangsvorrichtung 30 benötigte Leistung 9 W ist, wenn geschätzt wird, dass sie in dem ersten Anordnungsmuster angeordnet ist. In diesem Fall kann die Leistung in dem ersten Leistungsversorgungsmuster zugeführt werden, bei dem 9 W sichergestellt werden können und die Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, die Leistung zuführen, am geringsten ist. Die Leistung, die an die Leistungsversorgungsspule L1 zugeführt werden soll, kann somit niedrig gehalten werden.
  • In der zweiten Ausführungsform kann der Präsenzerfassungspegel des in 8(c) gezeigten Abschnitts, in dem der erste Bereich A1 und der zweite Bereich A2 überlappen, in beiden Bereichen A1, A2 enthalten sein. Mit anderen Worten sind in dem in 8(c) gezeigten Beispiel die Präsenzerfassungspegel „0.7” und „0.4”, bei denen die Bereiche A1, A2 überlappen, in jedem Bereich A1, A2 enthalten.
  • In der zweiten Ausführungsform ist ein Fall, in dem zwei Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, beschrieben, aber in einem Fall, in dem drei oder mehr Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, kann ein ähnliches Verfahren durchgeführt werden. Mit anderen Worten wird, wenn drei oder mehr Leistungsempfangsspulen L3 angeordnet sind, basierend auf der Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, bei denen der Präsenzerfassungspegel größer oder gleich dem Schwellwert T1 wird, ein neuer Schwellwert festgelegt. Die gemeinsame Steuerschaltung 12 kann somit basierend auf dem Vergleich zwischen der Anzahl von Leistungsversorgungsspulen L1, bei denen der Präsenzerfassungspegel größer oder gleich dem Schwellwert T1 ist, und dem neuen Schwellwert bestimmen, dass drei oder mehr Leistungsempfangsspulen L3 angeordnet sind. Wenn zum Beispiel drei Leistungsempfangsspulen L3 benachbart angeordnet sind, werden die drei höchsten Präsenzerfassungspegel erkannt, und drei Bereiche mit derartigen Präsenzerfassungspegeln als die Mitte werden ausgewählt. Das Verfahren wird dann ähnlich der zweiten Ausführungsform durchgeführt.
  • In den ersten bis vierten Ausführungsformen kann die Präsenzerfassung ähnlich der fünften Ausführungsform ebenfalls an der primären Verifizierungsspule L2 durchgeführt werden. In diesem Fall werden die Größe und die Form der Leistungsempfangsspule L3 und der sekundären Verifizierungsspule L4 gleich festgelegt.
  • In den ersten, zweiten und vierten Ausführungsformen wird zum Beispiel die Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung 30 in den ersten bis fünften Leistungsversorgungsmustern für jedes Anordnungsmuster gespeichert. Jedoch kann nur das Leistungsversorgungsmuster, in dem die Ausgabe maximal wird, gespeichert werden. In den dritten und fünften Ausführungsformen kann nicht nur das Leistungsversorgungsmuster, bei dem die Ausgabe maximal wird, sondern auch die Ausgangsleistung in jedem Leistungsversorgungsmuster gespeichert werden.
  • In den ersten bis fünften Ausführungsformen wird die Präsenzerfassung basierend auf dem Spannungswert der Leistungsversorgungsspule L1 oder der primären Verifizierungsspule L2 durchgeführt. Jedoch kann die Präsenzerfassung basierend auf dem Stromwert der Leistungsversorgungsspule L1 oder der primären Verifizierungsspule L2 durchgeführt werden.
  • In den ersten bis fünften Ausführungsformen werden die Position und Orientierung in der Leistungsempfangsspule L3 und ähnliches basierend auf dem berechneten Präsenzerfassungspegel geschätzt. Jedoch kann das Verfahren in Bezug auf die Schätzung der Position und Orientierung in der Leistungsempfangsspule L3 unter Verwendung des Spannungswerts der Leistungsversorgungsspule L1 und ähnlichem wie er ist, ohne Berechnung des Präsenzerfassungspegels, durchgeführt werden.
  • In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Leistungsempfangsvorrichtung 30 in dem tragbaren Endgerät 40 bereitgestellt, kann aber in anderen elektrischen Geräten bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Leistungsempfangsvorrichtung 30 ein Aufbau unabhängig von dem Hauptkörper des elektrischen Geräts sein.
  • In der fünften Ausführungsform wird das Informationssignal in Bezug auf die Form der Leistungsempfangsspule L3 durch die Verifizierungsspulen L2, L4 gesendet und empfangen. Jedoch kann eine dedizierte Kommunikationsspule angeordnet sein.
  • In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform führt die gemeinsame Steuerschaltung 12 die gesamte Steuerung durch, aber eine Einheitssteuerschaltung kann in jeder Leistungsversorgungseinheit 15 bereitgestellt werden, und eine derartige Einheitssteuerschaltung kann einen Teil der Steuerung durchführen. Zum Beispiel kann die Einheitssteuerschaltung basierend auf einem Befehlssignal von der gemeinsamen Steuerschaltung 12 Leistung an die Leistungsversorgungsspule L1 liefern oder kann das ID-Anforderungssignal durch die primäre Verifizierungsspule L2 senden. Die Einheitssteuerschaltung kann den Präsenzerfassungspegel basierend auf dem Erfassungspegel der Spannungserfassungsschaltung 17 berechnen und das Berechnungsergebnis an die gemeinsame Steuerschaltung 12 ausgeben. Die Einheitssteuerschaltung kann den ID-Abgleich ausführen. Die Verarbeitungslast der gemeinsamen Steuerschaltung 12 kann somit verringert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2003-204637 [0002]
    • JP 2008-5573 [0004]

Claims (9)

  1. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem, das umfasst: eine Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine Leistungsversorgungsfläche und eine Vielzahl von Leistungsversorgungsspulen umfasst, die entlang der Leistungsversorgungsfläche angeordnet sind, wobei jede der Leistungsversorgungsspulen einen wechselnden magnetischen Fluss erzeugt, wenn sie mit Wechselstrom versorgt wird; und eine Leistungsempfangsvorrichtung, die eine Leistungsempfangsspule umfasst, die basierend auf dem wechselnden magnetischen Fluss Induktionsleistung erzeugt, die an eine Last geliefert wird, wenn sie auf der Leistungsversorgungsfläche angeordnet ist, wobei die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst: eine Präsenzdetektionseinheit, die detektiert, ob die Leistungsempfangsvorrichtung entgegengesetzt zu jeder der Leistungsversorgungsspulen vorhanden ist oder nicht, eine Positions-Orientierungs-Schätzeinheit, welche die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule relativ zu der Leistungsversorgungsfläche basierend auf einem Detektionsergebnis der Präsenzerfassungseinheit schätzt, einen Speicher, der eine erste Tabelle speichert, die eine Beziehung einer Vielzahl von Leistungsversorgungsmuster, die der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule in der Leistungsempfangsvorrichtung auf der Leistungsversorgungsfläche entsprechen, und einen Leistungswert der von der Leistungsempfangsspule in jedem der Leistungsversorgungsmuster erzeugten Induktionsleistung zeigt, und eine Leistungsversorgungssteuer- bzw. -kontrolleinheit, die das Leistungsversorgungsmuster auswählt, das die höchste Leistungsversorgungseffizienz entsprechend der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule aufweist, die von der Positions-Orientierungs-Schätzeinheit auf Basis der ersten Tabelle geschätzt werden,, wobei die Leistungsversorgungssteuereinheit Leistung in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster zuführt.
  2. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei die Präsenzdetektionseinheit einen Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule detektiert, der einen Grad einer magnetischen Kopplung jeder Leistungsversorgungsspule und der Leistungsempfangsspule basierend auf einem Spannungswert oder einem Stromwert in jeder Leistungsversorgungsspule der Leistungsempfangsvorrichtung indiziert; die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit, welche die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule basierend auf einer Verteilung einer Vielzahl von Präsenzdetektionsgrade der Leistungsversorgungsspulen schätzt.
  3. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 2, wobei der Speicher eine zweite Tabelle speichert, die eine Beziehung der Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule auf der Leistungsversorgungsfläche und dem Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule zeigt; die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit einen Differenzgrad berechnet, der eine Differenz zwischen dem Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule in der zweiten Tabelle, die in dem Speicher gespeichert ist, und dem Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule, der von der Präsenzdetektionsspule detektiert wird, indiziert, und wobei die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit die Position und Orientierung entsprechend dem Präsenzdetektionsgrad, bei dem der berechnete Differenzgrad am kleinsten wird, als die Position und Orientierung, in welcher die Leistungsempfangsspule angeordnet ist, schätzt.
  4. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit basierend auf einer Anzahl der Leistungsversorgungsspulen, die entgegengesetzt zu der Leistungsempfangsspule sind, welche von der Präsenzdetektionseinheit detektiert wird, eine Anzahl von Leistungsempfangsspulen bestimmt, die auf der Leistungsversorgungsfläche angeordnet ist, die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit anschließend die gleiche Anzahl von Präsenzdetektionsgraden aus der Vielzahl von Präsenzdetektionsgraden als die Anzahl von Leistungsempfangsspulen von größeren Präsenzdetektionsgraden erkennt, wenn bestimmt wird, dass eine Vielzahl von Leistungsempfangsspulen angeordnet sind, und die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit den Präsenzdetektionsgrad der Leistungsversorgungsspule in einer Region auswählt, die um die Leistungsversorgungsspulen herum zentriert ist, die den erkannten Präsenzdetektionsgraden entsprechen, und die Position und Orientierung jeder Leistungsempfangsspule basierend auf dem ausgewählten Präsenzdetektionsgrad der Leistungsversorgungsspule schätzt.
  5. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Speicher eine zweite Tabelle speichert, die eine Beziehung des Präsenzdetektionsgrads jeder Leistungsversorgungsspule, wenn eine Vielzahl von Leistungsempfangsspulen in verschiedenen Positionen und Orientierungen benachbart angeordnet sind, und Leistungswerten einer Vielzahl von Induktionsleistungen zeigt, die an der Leistungsempfangsvorrichtung erzeugt werden, indem Leistung an jede der Leistungsversorgungsspulen in der Vielzahl von Leistungsversorgungsmustern geliefert wird, wenn die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen in verschiedenen Positionen und Orientierungen benachbart angeordnet sind; und die Leistungsversorgungssteuereinheit das Leistungsversorgungsmuster auswählt, das die höchste Leistungsversorgungseffizienz für die Position und Orientierung einer oder mehrerer Leistungsempfangsspulen aufweist, die von der Positions-Orientierungs-Schätzeinheit detektiert wird, basierend auf der in dem Speicher gespeicherten zweiten Tabelle auswählt, und die Leistungsversorgungssteuereinheit Leistung in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster liefert.
  6. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Speicher eine zweite Tabelle speichert, die eine Beziehung des Präsenzdetektionsgrads jeder Leistungsversorgungsspule, wenn eine Vielzahl von Leistungsempfangsspulen, die verschiedene Formen haben, in verschiedenen Positionen und Orientierungen benachbart angeordnet sind, und Leistungswerten der Induktionsleistung zeigt, die von jeder Leistungsempfangsvorrichtung in jedem Leistungsversorgungsmuster erzeugt werden, wenn die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen, die verschiedene Formen haben, an verschiedenen Positionen und Orientierungen angeordnet sind; die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit die Form der Leistungsempfangsspule und die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule basierend auf dem Präsenzdetektionsgrad jeder Leistungsversorgungsspule schätzt; und die Leistungsversorgungssteuereinheit das Leistungsversorgungsmuster mit der höchsten Leistungsversorgungseffizienz für die Form, Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule auswählt, die von der Positions-Orientierungs-Schätzeinheit geschätzt werden, basierend auf der zweiten Tabelle, und Leistung in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster liefert.
  7. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Leistungsversorgungsvorrichtung eine Vielzahl von primären Kommunikationsspulen umfasst, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Leistungsversorgungsspulen angeordnet sind; die Leistungsempfangsvorrichtung eine sekundäre Kommunikationsspule umfasst, die entsprechend der Leistungsempfangsspule angeordnet ist; die Präsenzdetektionseinheit den Präsenzdetektionsgrad jeder der primären Kommunikationsspulen erfasst, der einen Grad einer magnetischen Kopplung der primären Kommunikationsspule und der sekundären Kommunikationsspule basierend auf einem Spannungswert oder einem Stromwert in der primären Kommunikationsspule detektiert; und die Positions-Orientierungs-Schätzeinheit die Position und Orientierung der sekundären Kommunikationsspule basierend auf einer Verteilung einer Vielzahl von Präsenzdetektionsgraden der Vielzahl von primären Kommunikationsspulen schätzt und die Position und Orientierung der Leistungsempfangsspule basierend auf der Position und Orientierung der sekundären Kommunikationsspule schätzt.
  8. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach Anspruch 7, wobei die Empfangsvorrichtung eine aus einer Vielzahl von Empfangsvorrichtungen ist; die Empfangsvorrichtungen eine Vielzahl von Leistungsempfangsspulen, die verschiedene Formen aufweisen, und eine Vielzahl von sekundären Kommunikationsspulen, die die gleiche Form aufweisen, umfassen; jede Leistungsempfangsvorrichtung durch drahtlose Kommunikation ein Informationssignal in Bezug auf die Form der Leistungsempfangsspule mit der sekundären Kommunikationsspule überträgt; der Speicher eine zweite Tabelle speichert, die eine Beziehung der Vielzahl von Leistungsversorgungsmustern, die den verschiedenen Formen der Leistungsempfangsspulen und der Position und Orientierung der sekundären Kommunikationsspulen entsprechen, und einem Leistungswert der Induktionsleistung, der von der Leistungsempfangsspule jeder Form in jedem der Leistungsversorgungsmuster erzeugt wird, zeigt, die Leistungsversorgungssteuereinheit das Informationssignal von jeder Empfangsvorrichtung empfängt, die Form der Leistungsempfangsspule basierend auf dem Informationssignal bestimmt, das Leistungsversorungsmuster, das die höchste Leistungsversorungseffizienz aufweist, unter Bezug auf die zweite Tabelle basierend auf der geschätzten Position und Orientierung der sekundären Kommunikationsspule und der bestimmten Form der Leistungsempfangsspule das Leistungsversorgungsmuster auswählt und Leistung in dem ausgewählten Leistungsversorgungsmuster liefert.
  9. Kontaktloses Leistungsversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Leistungsversorgungsmuster, dessen Leistungsversorgungseffizienz hoch ist, das Leistungsversorgungsmuster ist, in dem eine Ausgangsleistung der Leistungsempfangsvorrichtung maximal ist.
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