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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung und ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem, die die Übertragung elektrischer Leistung zwischen Vorrichtungen in einer kontaktlosen Weise unter Verwendung elektromagnetischer Induktion ausführen.
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Technischer Hintergrund
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Die herkömmlichen kontaktlosen Leistungsversorgungssysteme sind z. B. in der Patentliteratur 1 und in der Patentliteratur 2 offenbart.
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Das herkömmliche kontaktlose Leistungsversorgungssystem enthält eine erste Vorrichtung, die betreibbar ist, um ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen, und wenigstens eine zweite Vorrichtung, die von der ersten Vorrichtung trennbar ist und die beschaffen ist, um mit dem elektromagnetischen Feld gekoppelt zu werden, um induktiv elektrische Leistung von der ersten Vorrichtung empfangen zu können, ohne irgendeinen direkten elektrischen Induktionskontaktpunkt mit der ersten Vorrichtung zu besitzen, wenn die zweite Vorrichtung in der Nähe der ersten Vorrichtung angeordnet ist. Das System detektiert basierend auf einem Unterschied der elektrischen Leistung einen Fremdkörper zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung. Deshalb detektiert das System, ob irgendein wesentlicher Unterschied zwischen der elektrischen Leistung, die von der induzierten elektrischen Leistung von der ersten Vorrichtung zugeführt wird, und der elektrischen Leistung, die von der zweiten Vorrichtung gefordert wird, vorhanden ist, oder detektiert das System die gesamte geforderte elektrische Leistung von der gesamten elektrischen Leistung, die durch die zweiten Vorrichtungen gefordert wird, wenn mehrere zweite Vorrichtungen vorhanden sind. Gemäß der Detektion bestimmt das System das Vorhandensein des Fremdkörpers, wobei es die Zufuhr der induzierten elektrischen Leistung von der ersten Vorrichtung begrenzt oder stoppt.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Das herkömmlich konfigurierte kontaktlose Leistungsversorgungssystem besitzt jedoch ein Problem, dass ein kleiner Fremdkörper nicht detektiert werden kann.
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Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung und ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem zu schaffen, die sogar einen kleinen Fremdkörper detektieren können.
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Die Lösung für das Problem
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Eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält:
eine Leistungsempfangsspule, die die Zufuhr von elektrischer Leistung in einer kontaktlosen Weise unter Verwendung elektromagnetischer Induktion empfängt;
eine Lastvorrichtung, die mit der Leistungsempfangsspule verbunden ist und der die elektrische Leistung von der Leistungsempfangsspule zugeführt wird;
Fremdkörper-Detektionsmittel, die in einem Installationsabschnitt enthalten sind, der in einem unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule angeordnet ist, wobei die Fremdkörper-Detektionsmittel einen Fremdkörper im unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule detektieren;
Leistungsempfangs-Anzeigemittel, die einen anomalen Zustand anzeigen, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper detektieren; und
Leistungsempfangs-Steuermittel, die die Leistungsempfangs-Anzeigemittel basierend auf dem Vorhandensein oder dem Fehlen des durch die Fremdkörper-Detektionsmittel detektierten Fremdkörpers steuern.
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Der obige allgemeine und spezifische Aspekt kann unter Verwendung einer beliebigen Kombination der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems implementiert sein.
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Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung können die Fremdkörper-Detektionsmittel sogar einen kleinen Fremdkörper detektieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockschaltplan einer Gesamtkonfiguration einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung der beispielhaften Verwendung der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
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3 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem ein Fremdkörper durch die Fremdkörper-Detektionsmittel der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform detektiert wird.
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4 ist ein Ablaufplan eines Betriebs der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
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5 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem ein Fremdkörper durch die Fremdkörper-Detektionsmittel einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform detektiert wird.
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6 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem ein Fremdkörper durch einen Temperatursensor einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform detektiert wird.
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7 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem ein Fremdkörper durch einen Verschiebungssensor einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform detektiert wird.
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8 ist ein Blockschaltplan einer Gesamtkonfiguration eines kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform.
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9 ist ein Ablaufplan eines Betriebs des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems gemäß der fünften Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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(Die Einzelheiten der Errungenschaft einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung)
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Wenn das herkömmliche kontaktlose Leistungsversorgungssystem den Unterschied zwischen der induzierten elektrischen Leistung von der ersten Vorrichtung und der durch die zweite Vorrichtung geforderten elektrischen Leistung detektiert, bestimmt das System das Vorhandensein des Fremdkörpers, wobei es die Zufuhr der induzierten elektrischen Leistung von der ersten Vorrichtung begrenzt oder stoppt, wie in dem Abschnitt ”Technischer Hintergrund” beschrieben worden ist. In dem Fall eines kleinen Fremdkörpers wird jedoch zwischen der induzierten elektrischen Leistung von der ersten Vorrichtung und der durch die zweite Vorrichtung geforderten elektrischen Leistung kein wesentlicher Unterschied detektiert. Deshalb besitzt das herkömmliche kontaktlose Leistungsversorgungssystem ein Problem, dass ein derartiger kleiner Fremdkörper nicht detektiert werden kann.
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In dem Fall, dass der Fremdkörper ein Körper ist, der Wärme erzeugt, wie z. B. ein Fremdkörper aus Metall usw., arbeitet das kontaktlose Leistungsversorgungssystem weiterhin, wenn dieser Fremdkörper nicht detektiert wird, wobei folglich der Fremdkörper erwärmt wird und Wärme erzeugt. Durch die Wärmeerzeugung des Fremdkörpers wird das System beschädigt, wobei sich ein weiteres Problem, dass die Sicherheit verschlechtert ist, außerdem ergibt.
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Die Erfinder haben festgestellt, dass ein kleiner Fremdkörper, insbesondere ein kleiner Metallfremdkörper, der die Vorrichtungen beschädigt, durch das Anordnen von Fremdkörper-Detektionsmitteln in der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung detektiert werden kann. Die Erfinder haben eine Konfiguration gefunden, die einen Zwischenraum zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung bilden kann, so dass die Vorrichtungen nicht beschädigt werden.
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Eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann enthalten:
eine Leistungsempfangsspule, die die Zufuhr von elektrischer Leistung in einer kontaktlosen Weise unter Verwendung elektromagnetischer Induktion empfängt;
eine Lastvorrichtung, die mit der Leistungsempfangsspule verbunden ist und der die elektrische Leistung von der Leistungsempfangsspule zugeführt wird;
Fremdkörper-Detektionsmittel, die in einem Installationsabschnitt enthalten sind, der an einem unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule angeordnet ist, wobei die Fremdkörper-Detektionsmittel einen Fremdkörper im unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule detektieren;
Leistungsempfangs-Anzeigemittel, die einen anomalen Zustand anzeigen, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper detektieren; und
Leistungsempfangs-Steuermittel, die die Leistungsempfangs-Anzeigemittel basierend auf dem Vorhandensein oder dem Fehlen des durch die Fremdkörper Detektionsmittel detektierten Fremdkörpers steuern.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt Leistungsempfangs-Schaltmittel enthalten, die zwischen der Leistungsempfangsspule und der Lastvorrichtung angeordnet sind, wobei die Leistungsempfangs-Schaltmittel die Verbindung der Leistungsempfangsspule und der Lastvorrichtung durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel schalten.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung können in dem Fall, in dem die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung an einer kontaktlosen Leistungssendevorrichtung angeordnet ist, die Leistungsempfangs-Steuermittel gemäß dem ersten Aspekt die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung können in dem Fall, in dem die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung an einer kontaktlosen Leistungssendevorrichtung angeordnet ist, die Leistungsempfangs-Steuermittel gemäß dem zweiten Aspekt die Leistungsempfangs-Schaltmittel veranlassen, die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule zu der Lastvorrichtung zu stoppen, wobei sie die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen, wenn die Fremdkörper Detektionsmittel den Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt eine Alarmvorrichtung enthalten, die unter Verwendung eines Alarms über eine Anomalie informiert, wenn die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlasst werden, den anomalen Zustand anzuzeigen.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Fremdkörper-Detektionsmittel gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte den Fremdkörper durch des Detektieren einer Temperatur des Fremdkörpers unter Verwendung eines Infrarotsensors detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Fremdkörper-Detektionsmittel gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte den Fremdkörper unter Verwendung eines Ultraschallwellensensors detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Fremdkörper-Detektionsmittel gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte den Fremdkörper durch das Detektieren einer elektrostatischen Kapazität des Fremdkörpers unter Verwendung eines Sensors für elektrostatische Kapazität detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Fremdkörper-Detektionsmittel gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte einen Metallfremdkörper als den Fremdkörper unter Verwendung eines Metalldetektionssensors detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte einen Installationsfuß enthalten, der an dem Installationsabschnitt der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet ist, so dass ein Zwischenraum zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung ausgebildet ist.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt eine Lichtblockiergrenze enthalten, die um den Installationsfuß angeordnet ist, wobei
die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper unter Verwendung eines Infrarotsensors durch das Detektieren einer Temperatur des Fremdkörpers in dem Zwischenraum zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte eine Wärmeempfangsplatte enthalten, die unter dem Installationsabschnitt der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung angeordnet ist, und wobei
die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper unter Verwendung eines Temperatursensors durch das Anordnen des Temperatursensors an der Wärmeempfangsplatte und das Detektieren einer Temperatur eines Fremdkörpers, der sich mit der Wärmeempfangsplatte in Kontakt befindet, detektieren.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Wärmeempfangsplatte gemäß dem zwölften Aspekt durch eine wärmeleitfähige Keramik ausgebildet.
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In einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte enthalten eine bewegliche Platte, die bei dem Installationsabschnitt vorgesehen ist, wobei die bewegliche Platte nach oben und nach unten beweglich ist;
eine Feder, die die bewegliche Platte zu der Oberseite der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung drängt; und
einen Installationsfuß, der als eine Führung wirkt, wenn sich die bewegliche Platte nach oben oder nach unten bewegt; wobei
die Fremdkörper-Detektionsmittel eine Position der beweglichen Platte unter Verwendung eines Verschiebungssensors detektieren.
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Ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung und eine kontaktlose Leistungssendevorrichtung enthalten, wobei
die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung enthält:
eine Leistungsempfangsspule, die die Zufuhr von elektrischer Leistung in einer kontaktlosen Weise unter Verwendung elektromagnetischer Induktion empfängt;
eine Lastvorrichtung, die mit der Leistungsempfangsspule verbunden ist und der die elektrische Leistung von der Leistungsempfangsspule zugeführt wird;
Fremdkörper-Detektionsmittel, die in einem Installationsabschnitt enthalten sind, der in einem unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule angeordnet ist, wobei die Fremdkörper-Detektionsmittel einen Fremdkörper im unteren Abschnitt der Leistungsempfangsspule detektieren;
Leistungsempfangs-Anzeigemittel, die einen anomalen Zustand anzeigen, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper detektieren;
Sendemittel, die ein Signal senden, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper detektieren; und
Leistungsempfangs-Steuermittel, die die Leistungsempfangs-Anzeigemittel und die Sendemittel steuern, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel den Fremdkörper detektieren, und wobei
die kontaktlose Leistungssendevorrichtung enthält;
eine Leistungssendespule, die der Leistungsempfangsspule der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung elektrische Leistung zuführt;
Empfangsmittel, die das Signal von den Sendemitteln der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung empfangen;
Leistungssende-Schaltmittel, die die Sendung der elektrischen Leistung stoppen, wenn die Empfangsmittel das Signal detektieren; und
Leistungssende-Steuermittel, die mit den Empfangsmitteln und der Leistungssendespule durch die Leistungssende-Schaltmittel verbunden sind, wobei die Leistungssende-Steuermittel einen Betrieb der Leistungssende-Schaltmittel steuern.
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In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt Leistungsempfangs-Schaltmittel enthalten, die zwischen der Leistungsempfangsspule und der Lastvorrichtung angeordnet sind und die Verbindung zwischen der Leistungsempfangsspule und der Lastvorrichtung durch die Leistungsempfangs-Steuermittel schalten.
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In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die kontaktlose Leistungssendevorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt Leistungssende-Anzeigemittel enthalten, die mit den Leistungssende-Steuermitteln verbunden sind und durch die Leistungssende-Steuermittel betrieben sind.
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In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Leistungsempfangs-Steuermittel die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen, wobei sie die Sendemittel veranlassen, das Signal der Fremdkörperdetektion zu senden, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt den Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren, und wobei,
wenn die Empfangsmittel der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung das Signal empfangen, die Leistungssende-Steuermittel die Leistungssende-Schaltmittel veranlassen können, die Leistungssendung durch das Trennen der Verbindung zwischen der Leistungssendespule und den Leistungssende-Steuermitteln zu stoppen.
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In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Leistungsempfangs-Steuermittel die Leistungsempfangs-Schaltmittel veranlassen, die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule zu der Lastvorrichtung zu stoppen, wobei sie die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen, und die Sendemittel veranlassen, das Signal der Fremdkörperdetektion zu senden, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem siebzehnten Aspekt den Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren, und wobei,
wenn die Empfangsmittel der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung das Signal empfangen, die Leistungssende-Steuermittel die Leistungssende-Schaltmittel veranlassen können, die Leistungssendung durch das Trennen der Verbindung zwischen der Leistungssendespule und den Leistungssende-Steuermitteln zu stoppen.
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In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Leistungsempfangs-Steuermittel die Leistungsempfangs-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen, wobei sie die Sendemittel veranlassen, das Signal der Fremdkörperdetektion zu senden, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung gemäß dem siebzehnten Aspekt den Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung detektieren, und wobei,
wenn die Empfangsmittel der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung das Signal empfangen, die Leistungssende-Steuermittel die Leistungssende-Schaltmittel veranlassen können, die Leistungssendung durch das Trennen der Verbindung zwischen der Leistungssendespule und den Leistungssende-Steuermitteln zu stoppen, wobei sie die Leistungssende-Anzeigemittel veranlassen, den anomalen Zustand anzuzeigen.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In allen folgenden Zeichnungen sind den gleichen oder den entsprechenden Teilen die gleichen Bezugszeichen gegeben, wobei eine doppelte Beschreibung weggelassen ist.
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(Die erste Ausführungsform)
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[Die Gesamtkonfiguration]
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<Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung>
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1 ist ein Blockschaltplan einer Gesamtkonfiguration einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
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Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform enthält eine Leistungsempfangsspule 2, eine Lastvorrichtung 3, die mit der Leistungsempfangsspule 2 verbunden ist, und Fremdkörper-Detektionsmittel 5, die in einem Installationsabschnitt 4 enthalten sind. Außerdem enthält die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8, die einen anomalen Zustand anzeigen, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 einen Fremdkörper 9 detektieren, und Leistungsempfangs-Steuermittel 6, die die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 steuern. Obwohl dies keine erforderliche Konfiguration ist, kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten.
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2 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung einer beispielhaften Verwendung der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem der Fremdkörper 9 durch die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform detektiert wird.
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Wie in 2 gezeigt ist, wird die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform in der Konfiguration verwendet, in der die Vorrichtung 10 an einer kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 angeordnet ist. Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform verwendet irgendeinen Sensor, z. B. einen Infrarotsensor 5a, einen Ultraschallwellensensor 5b, einen Sensor 5c für elektrostatische Kapazität und einen Metalldetektionssensor 5d als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5. Wie in 3 gezeigt ist, detektiert die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform den Fremdkörper 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 unter Verwendung irgendeines dieser Sensoren. Ein in den 2 und 3 angegebenes Bezugszeichen ”5” enthält die Bezugszeichen 5a, 5b, 5c und 5d der Sensoren, während das Bezugszeichen ”10” 10a, 10b, 10c und 10d der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtungen, die diesen Sensoren entsprechen, enthält.
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Im Folgenden wird jede Komponente, die die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 konfiguriert, beschrieben.
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<Die Leistungsempfangsspule>
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Die Leistungsempfangsspule 2 ist durch die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 mit der Lastvorrichtung 3 verbunden. Die Leistungsumfangsspule 2 empfängt die Zufuhr elektrischer Leistung durch ein Hochfrequenz-Magnetfeld von einer Leistungssendespule der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20, wobei sie dadurch die elektrische Leistung in einer kontaktlosen Weise empfängt. Die durch die Leistungsempfangsspule 2 empfangene elektrische Leistung wird durch die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 der Lastvorrichtung 3 zugeführt.
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<Die Lastvorrichtung>
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Die Lastvorrichtung 3 ist durch die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 mit der Leistungsempfangsspule 2 verbunden. Der Lastvorrichtung 3 wird die durch die Leistungsempfangsspule 2 empfangene elektrische Leistung durch die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 zugeführt. Wenn die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 betätigt werden, um ”aus”-zuschalten, stoppen die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule 2 zu der Lastvorrichtung 3.
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<Der Installationsabschnitt>
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Der Installationsabschnitt 4 ist ein Teil eines unteren Abschnitts des Hauptkörpers der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10, wobei er ein Abschnitt ist, der sich mit einer Oberseite der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 in Kontakt befindet. Der Installationsabschnitt 4 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist mit den Fremdkörper-Detektionsmitteln 5 versehen.
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<Die Fremdkörper-Detektionsmittel>
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Die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 sind in dem Installationsabschnitt 4 angeordnet und sind mit den Leistungsempfangs-Steuermitteln 6 verbunden. Die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 detektieren das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers 9, der sich zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 befindet. Die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 können z. B. ein Infrarotsensor, ein Ultraschallwellensensor, einen Sensor für elektrostatische Kapazität, ein Metalldetektionssensor, ein Temperatursensor oder ein Verschiebungssensor sein. Vorzugsweise werden insbesondere der Infrarotsensor und der Temperatursensor verwendet, um den kleinen und wärmeerzeugenden Fremdkörper 9, der die Vorrichtungen beschädigt, wie z. B. einen kleinen Metallfremdkörper 9, zu detektieren.
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Als Nächstes werden die verschiedenen Sensoren, die als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet werden, beschrieben.
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<Der Infrarotsensor>
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Es wird der Fall beschrieben, in dem der Infrarotsensor 5a als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird. Wenn die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10a mit dem Fremdkörper 9 zwischen dem Installationsabschnitt 4 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10a und der Oberseite der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 ihren Betrieb fortsetzt, wird der Fremdkörper 9 erwärmt und wird die Temperatur des Fremdkörpers 9 erhöht, wie in 3 gezeigt ist. Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10a gemäß der ersten Ausführungsform detektiert die Temperatur des Fremdkörpers 9 unter Verwendung des Infrarotsensors 5a, wobei sie, wenn der Wert der detektierten Temperatur gleich einer oder höher als eine vorgegebene Temperatur (z. B. 50°C) ist, detektiert, dass der Fremdkörper 9 vorhanden ist. Die vorgegebene Temperatur ist so festgelegt, dass sie eine Temperatur für einen Zustand ist, in dem die Vorrichtungen nicht beschädigt werden.
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<Der Ultraschallwellensensor>
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Es wird der Fall beschrieben, in dem der Ultraschallwellensensor 5b als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird. In der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10b gemäß der ersten Ausführungsform emittiert der Ultraschallwellensensor 5b eine Ultraschallwelle zu dem Fremdkörper 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10b und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20. Der Ultraschallwellensensor 5b kann den Fremdkörper 9 durch das Empfangen einer reflektierten Welle der Ultraschallwellen detektieren.
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<Der Sensor für elektrostatische Kapazität>
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Es wird der Fall beschrieben, in dem der Sensor 5c für elektrostatische Kapazität als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird. Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10c gemäß der ersten Ausführungsform detektiert die elektrostatische Kapazität des Fremdkörpers 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10c und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20. Der Fremdkörper 9 kann basierend auf der Variation der detektierten elektrostatischen Kapazität detektiert werden.
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<Der Metalldetektionssensor>
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Es wird der Fall beschrieben, in dem der Metalldetektionssensor 5d als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird. Der Metalldetektionssensor 5d ist wirksam, wenn der Fremdkörper 9 ein Metallkörper ist. Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10d gemäß der ersten Ausführungsform kann den Metallfremdkörper 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10d und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 detektieren.
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<Die Leistungsempfangs-Steuermittel>
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Die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 sind mit den Fremdkörper-Detektionsmitteln 5, den Leistungsempfangs-Schaltmitteln 7 und den Leistungsempfangs-Anzeigemitteln 8 verbunden. Die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 überwachen und steuern die Operationen der Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 und der Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 basierend auf dem Vorhandensein oder dem Fehlen des durch die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 detektierten Fremdkörpers und arbeiten gemäß einem vorgegebenen Programm.
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<Die Leistungsempfangs-Schaltmittel>
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Die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 sind mit der Leistungsempfangsspule 2, der Lastvorrichtung 3 und den Leistungsempfangs-Steuermitteln 6 verbunden. Die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 sind durch die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 gesteuert, wobei sie eine Schaltoperation der Verbindung der Leistungsempfangsspule 2 und der Lastvorrichtung 3 ausführen. Für die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform können die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 eine verzichtbare Konfiguration sein.
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<Die Leistungsempfangs-Anzeigemittel>
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Die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 sind mit den Leistungsempfangs-Steuermitteln 6 verbunden. Die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 sind durch die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 gesteuert und zeigen die Anomalie der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 an. Wenn z. B. die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 den Fremdkörper 9 detektieren, zeigen die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 das Einlegen des Fremdkörpers 9 als eine Anomalie an. Wenn die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 des Einlegen des Fremdkörpers 9 als die Anomalie anzeigen, können Mittel, um unter Verwendung eines Alarms usw. über die Anomalie zu informieren, verwendet werden.
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[Der Betrieb]
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Es wird ein Betrieb der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Ablaufplan eines Betriebs der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
- (1) Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 wird an der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 angeordnet und wird veranlasst, ihren Betrieb zu beginnen.
- (2) Die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 detektieren das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers 9. Wenn der Fremdkörper 9 nicht detektiert wird, setzt die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 ihren Betrieb fort (S1).
- (3) Wenn der Fremdkörper 9 detektiert wird, werden die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 betätigt, um ”aus”-zuschalten, wobei dadurch die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule 2 zu der Lastvorrichtung 3 gestoppt wird (S2).
- (4) Das Vorhandensein des Fremdkörpers 9 wird durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 an die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 gesendet, wobei das Einlegen des Fremdkörpers 9 als die Anomalie angezeigt wird (S3). In diesem Fall kann wie oben über das Einlegen des Fremdkörpers 9 unter Verwendung eines Alarms usw. informiert werden.
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Das Obige (3) wird nur ausgeführt, wenn die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten sind.
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[Die Wirkung]
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Wie oben ist die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Infrarotsensor 5a, dem Ultraschallwellensensor 5b, dem Sensor 5c für elektrostatische Kapazität oder dem Metalldetektionssensor 5d als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 versehen, wobei sie dadurch den kleinen Fremdkörper 9 detektieren kann. Wenn insbesondere der Infrarotsensor 5a verwendet wird, kann das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers 9 durch das Detektieren der Temperatur des Fremdkörpers 9 detektiert werden, wobei deshalb z. B. sogar der kleine Metallfremdkörper 9, den die herkömmliche Vorrichtung nicht detektieren kann, detektiert werden kann. Wenn der Metalldetektionssensor 5d verwendet wird, kann die Vorrichtung den Metallfremdkörper 9 sicher detektieren, der die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 beschädigt. Selbst wenn der kleine Fremdkörper 9, der die Vorrichtungen beschädigt, vorhanden ist, kann im Ergebnis der Betrieb der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gestoppt werden und kann über das Einlegen des Fremdkörpers 9 als den anomalen Zustand informiert werden, wobei dadurch die Sicherheit der Vorrichtungen nicht verschlechtert ist.
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Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform ist z. B. auf einen Mixer gerichtet. In diesem Fall wird z. B. als die Lastvorrichtung 3 ein Gleichstrommotor verwendet. In diesem Fall wird der Lastvorrichtung 3 ein Hochfrequenzstrom (ein Wechselstrom) von der Leistungsempfangsspule 2, die die elektrische Leistung durch das Hochfrequenz-Magnetfeld empfängt, zugeführt. Um den Gleichstrommotor als die Lastvorrichtung 3 zu verwenden, muss der Hochfrequenzstrom (der Wechselstrom) in einen Gleichstrom umgesetzt werden, wobei deshalb die Lastvorrichtung 3 konfiguriert sein kann, dass sie eine Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzungsschaltung enthält. Die Lastvorrichtung 3 kann eine an die Eigenschaft der Last angepasste Schaltung enthalten.
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(Die zweite Ausführungsform)
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[Die Gesamtkonfiguration]
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5 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem der Fremdkörper 9 durch die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e gemäß einer zweiten Ausführungsform detektiert wird.
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Wie in 5 gezeigt ist, ist die Konfiguration, dass sich die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10e gemäß der zweiten Ausführungsform an der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 befindet, die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform unterscheidet sich die zweite Ausführungsform insofern, als ein Installationsfuß 12a am Installationsabschnitt 4 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e angeordnet ist, so dass ein Zwischenraum 11 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 ausgebildet ist. Ein Bezugszeichen ”5” nach 5 enthält die Bezugszeichen 5a, 5b, 5c und 5d der Sensoren.
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Ähnlich zur ersten Ausführungsform kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10e gemäß der zweiten Ausführungsform irgendeinen Sensor von dem Infrarotsensor 5a, dem Ultraschallwellensensor 5b, dem Sensor 5c für elektrostatische Kapazität oder dem Metalldetektionssensor 5d als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwenden. Der Sensor kann den Fremdkörper 9 in dem Zwischenraum 11 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 detektieren. Insbesondere in dem Fall, in dem der Infrarotsensor 5a als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird, ergibt sich, wenn sich bei der Detektion der Temperatur des Fremdkörpers 9 Umgebungslicht stark vermischt, ein Problem, dass die Genauigkeit des Infrarotsensors 5a verschlechtert ist (ein Einfluss des störenden Lichts). Die Verschlechterung der Genauigkeit des Infrarotsensors 5a kann jedoch durch das Anordnen einer Lichtblockiergrenze 13 um den Installationsfuß 12 unterdrückt werden.
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[Der Betrieb]
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Nachdem der Infrarotsensor 5a, der Ultraschallwellensensor 5b, der Sensor 5c für elektrostatische Kapazität oder der Metalldetektionssensor 5d den Fremdkörper 9 detektiert hat, steuern ähnlich zum Betrieb der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8. Durch diese Steuerung wird der anomale Zustand des Einlegens des Fremdkörpers 9 angezeigt. Ein Alarm usw. kann über die Anomalie informieren, wenn der anomale Zustand angezeigt wird. Wenn die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten sind, kann durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 die Zufuhr von Energie von der Energieempfangsspule 2 zu der Lastvorrichtung 3 gestoppt werden.
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[Die Wirkung]
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Gemäß der obigen Konfiguration kann in der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e gemäß der zweiten Ausführungsform die Abdeckung durch die Detektion durch die verschiedenen Sensoren als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 erweitert werden, weil der Zwischenraum 11 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 vorhanden ist, wobei die Detektion des Fremdkörpers 9 gefördert wird. Weil jedoch der Wirkungsgrad der Leistungsversorgung verschlechtert ist, wenn der Zwischenraum 11 übermäßig weit ist, kann der Zwischenraum 11 innerhalb des Bereichs, in dem sich die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10e nicht mit dem Fremdkörper 9 in Kontakt befindet, verengt werden. Wenn der Infrarotsensor 5a als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 verwendet wird, ermöglicht das Anordnen der Lichtblockiergrenze 13 die Verringerung des Einflusses des störenden Lichts, wobei dies die Genauigkeit beim Detektieren des Fremdkörpers 9 erhöht. Im Ergebnis wird die Detektion des kleinen Metallfremdkörpers 9, den das herkömmliche System nicht detektieren kann, gefördert. Gemäß der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e gemäß der zweiten Ausführungsform vermeidet das Vorhandensein des Zwischenraums 11 den Kontakt zwischen dem Fremdkörper 9 und der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10e, wobei deshalb die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 durch die Wärmeerzeugung des Fremdkörpers 9 nicht beschädigt werden kann.
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(Die dritte Ausführungsform)
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[Die Gesamtkonfiguration]
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6 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem der Fremdkörper 9 durch den Temperatursensor 5e einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß einer dritten Ausführungsform detektiert wird.
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Wie in 6 gezeigt ist, ist die Konfiguration, dass die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß der dritten Ausführungsform an der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 angeordnet ist, die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform unterscheidet sich die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß der dritten Ausführungsform insofern, als eine Wärmeempfangsplatte 14 unter dem Installationsabschnitt 4 angeordnet ist und die Wärmeempfangsplatte 14 den Temperatursensor 5e als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 enthält.
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Die Wärmeempfangsplatte 14 und der Temperatursensor 5e, die die konfigurierenden Elemente der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß der dritten Ausführungsform sind, werden beschrieben.
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<Die Wärmeempfangsplatte>
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Vorzugsweise kann die Wärmeempfangsplatte 14 aus einem Nichtmetall hergestellt sein, das keine Wärme erzeugt und dessen Wärmeleitfähigkeit hoch ist. Es kann z. B. eine im hohen Grade wärmeleitfähige Keramik, wie z. B. Aluminiumnitrid oder Siliciumnitrid, verwendet werden.
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<Der Temperatursensor>
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Der Temperatursensor 5e kann z. B. ein Thermistor sein. Der Temperatursensor 5e detektiert die Temperatur des Fremdkörpers 9 durch die Wärmeempfangsplatte 14.
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[Der Betrieb]
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In dem Fall, dass z. B. der Metallfremdkörper 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10f und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 vorhanden ist, wird der Fremdkörper 9 erwärmt, wenn die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10f und die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 arbeiten. Wie in 6 gezeigt ist, besitzt die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß der dritten Ausführungsform die Wärmeempfangsplatte 14, die unter dem Installationsabschnitt 4 angeordnet ist, wobei sich deshalb die Wärmeempfangsplatte 14 mit dem Fremdkörper 9 in Kontakt befindet. Dadurch wird die Wärme des Fremdkörpers 9 durch die Wärmeempfangsplatte 14 zu dem Temperatursensor 5e geleitet, wobei der Temperatursensor 5e die Temperatur des Fremdkörpers 9 detektieren kann. Wenn die durch den Temperatursensor 5e detektierte Temperatur gleich einer oder höher als eine vorgegebene Temperatur (z. B. 60°C) ist, wird die Temperatur als der Fremdkörper 9 detektiert. Die vorgegebene Temperatur ist so festgelegt, dass sie eine Temperatur ist, bei der die Vorrichtungen nicht beschädigt werden. Wenn der Fremdkörper 9 detektiert wird, wird ähnlich zu dem Betrieb der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Betrieb der Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 gesteuert. Der anomale Zustand des Einlegens des Fremdkörpers 9 wird durch diese Steuerung angezeigt. Wenn der anomale Zustand angezeigt wird, kann über die Anomalie unter Verwendung eines Alarms usw. informiert werden. Wenn die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten sind, kann durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule 2 zu der Lastvorrichtung 3 gestoppt werden.
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[Die Wirkung]
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Wie oben wird gemäß der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10f gemäß der dritten Ausführungsform das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers 9 durch das Detektieren der Temperatur des Fremdkörpers 9 unter Verwendung des Temperatursensors 5e als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 detektiert. im Ergebnis kann sogar der kleine Metallfremdkörper 9 sicherer detektiert werden. Wie oben erhöht die Verwendung des Temperatursensors 5e als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 die Genauigkeit beim Detektieren des kleinen Metallfremdkörpers 9 im Vergleich zum herkömmlichen System. Deshalb kann das Einlegen des Fremdkörpers 9 detektiert werden und kann über den anomalen Zustand informiert werden, bevor der Fremdkörper 9 Wärme erzeugt und seine Temperatur eine Temperatur wird, bei der die Vorrichtungen beschädigt werden. Deshalb ist die Sicherheit der Vorrichtungen nicht verschlechtert. Die Verwendung des Thermistors als den Temperatursensor 5e ermöglicht, dass der Temperatursensor 5a bei niedrigen Kosten konfiguriert wird.
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(Die vierte Ausführungsform)
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[Die Gesamtkonfiguration]
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7 ist eine schematische graphische Querschnittsdarstellung eines Beispiels, in dem der Fremdkörper 9 durch einen Verschiebungssensor 5f einer kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10g gemäß einer vierten Ausführungsform detektiert wird.
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Wie in 7 gezeigt ist, ist die Konfiguration, dass die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g gemäß der vierten Ausführungsform an der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 angeordnet ist, die gleiche wie die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform unterscheidet sich die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g gemäß der vierten Ausführungsform insofern, als eine bewegliche Platte 15, die nach oben und nach unten beweglich ist, unter dem Installationsabschnitt 4 angeordnet ist, und die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g eine Feder 16 enthält, die die bewegliche Platte 15 zur Oberseite der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 drängt. Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g unterscheidet sich außerdem insofern, als die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g den Installationsfuß 12 enthält, der als die Führung wirkt, wenn sich die bewegliche Platte 15 nach oben oder nach unten bewegt, und außerdem den Verschiebungssensor 5f als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 enthält.
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[Der Betrieb]
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Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10g gemäß der vierten Ausführungsform besitzt die bewegliche Platte 15, die nach oben und nach unten beweglich ist und die unter dem Installationsabschnitt 4 angeordnet ist. Die bewegliche Platte 15 wird durch die Feder 16 zu der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 gedrängt. Wie in 7 gezeigt ist, wird, wenn der Fremdkörper 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10g und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 vorhanden ist, die bewegliche Platte 15 durch die Dicke des Fremdkörpers 9 nach oben geschoben. Der Verschiebungssensor 5f detektiert die Position der nach oben geschobenen beweglichen Platte 15. Wenn der Betrag der Verschiebung aus der Position der beweglichen Platte 15 in dem Fall, in dem der Fremdkörper 9 fehlt, gleich einem oder höher als ein vorgegebener Betrag (z. B. 1 mm) ist, detektiert der Verschiebungssensor 5f, dass der Fremdkörper 9 vorhanden ist. Wenn der Fremdkörper 9 detektiert wird, steuern die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 den Betrieb der Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8. Durch diese Steuerung wird der anomale Zustand des Einlegens des Fremdkörpers 9 angezeigt. Ein Alarm usw. kann über die Anomalie informieren, wenn der anomale Zustand angezeigt wird. Wenn die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten sind, kann durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 die Zufuhr von Energie von der Leistungsempfangsspule 2 zu der Lastvorrichtung 3 gestoppt werden.
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[Die Wirkung]
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Wie oben wird gemäß der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10g gemäß der vierten Ausführungsform der Betrag der Verschiebung der beweglichen Platte 15 unter Verwendung des Verschiebungssensors 5f als die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 detektiert, wobei dadurch das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers 9 detektiert wird. Deshalb kann im Vergleich zu dem herkömmlichen System der kleine Fremdkörper 9 detektiert werden, wobei über den Stillstand oder die Anomalie der Zufuhr der elektrischen Leistung des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems informiert werden kann. Deshalb ist Sicherheit des Systems nicht verschlechtert.
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(Die fünfte Ausführungsform)
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[Die Gesamtkonfiguration]
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<Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem>
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Ein kontaktloses Leistungsversorgungssystem 30 gemäß einer fünften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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8 ist ein Blockschaltplan einer Gesamtkonfiguration des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems 30 gemäß der fünften Ausführungsform.
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Des kontaktlose Leistungsversorgungssystem 30 enthält eine kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10h, bei der Sendemittel 21 zu der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform hinzugefügt sind, und die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20.
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Die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10h enthält die Leistungsempfangsspule 2, die Lastvorrichtung 3, die mit der Leistungsempfangsspule 2 verbunden ist, und die Fremdkörper-Detektionsmittel 5, die in dem Installationsabschnitt 4 enthalten sind, wobei sie außerdem die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8, die einen anomalen Zustand anzeigen, wenn die Fremdkörper Detektionsmittel 5 den Fremdkörper 9 detektieren, und die Leistungsempfangs-Steuermittel 6, die die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 steuern, enthält, wobei sie ferner die Sendemittel 21 enthält, die ein Fremdkörper-Detektionssignal senden, wenn der Fremdkörper 9 detektiert wird. Obwohl dies keine unverzichtbare Konfiguration ist, kann die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10h in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthalten.
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Die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 enthält eine Leistungssendespule 22, die Empfangsmittel 23, die das Fremdkörper-Detektionssignal empfangen, und Leistungssende-Schaltmittel 25, die die Leistungssendung stoppen, wobei sie außerdem Leistungssende-Steuermittel 24, die die Empfangsmittel 23 und die Leistungssende-Schaltmittel 25 steuern, enthält. Obwohl dies keine unverzichtbare Konfiguration ist, kann die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform Leistungssende-Anzeigemittel 26 enthalten.
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Es wird die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10h in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben. Die Konfigurationen außer den Sendemitteln 21 sind die gleichen wie jene der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform, wobei nur die Sendemittel 21 beschrieben werden.
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<Die Sendemittel>
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Die Sendemittel 21 sind in der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h angeordnet und sind mit den Leistungsempfangs-Steuermitteln 6 verbunden. Die Sendemittel 21 sind durch die Leistungsempfangs-Steuermittel 6 gesteuert und senden ein Signal der Fremdkörperdetektion an die Empfangsmittel 23 der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20, wenn die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 den Fremdkörper 9 detektieren.
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Es wird die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben.
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<Die Leistungssendespule>
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Die Leistungssendespule 22 ist mit den Leistungssende-Steuermitteln 24 und den Leistungssende-Schaltmitteln 25 verbunden. Die Leistungssendespule 22 führt elektrische Leistung durch das Hochfrequenz-Magnetfeld der Leistungsempfangsspule 2 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 19h zu und sendet die elektrische Leistung in einer kontaktlosen Weise.
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<Die Empfangsmittel>
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Die Empfangsmittel 23 sind mit den Leistungssende-Steuermitteln 24 verbunden. Die Empfangsmittel 23 empfangen das Signal der Fremdkörperdetektion, das von den Sendemitteln 21 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h gesendet wird.
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<Die Leistungssende-Steuermittel>
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Die Leistungssende-Steuermittel 24 sind mit der Leistungssendespule 22, den Empfangsmitteln 23, den Leistungssende-Schaltmitteln 25 und den Leistungssende-Anzeigemitteln 26 verbunden. Die Leistungssende-Steuermittel 24 überwachen und steuern die Leistungssende-Schaltmittel 25 und die Leistungssende-Anzeigemittel 26 und arbeiten gemäß einem vorgegebenen Programm.
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<Die Leistungssende-Schaltmittel>
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Die Leistungssende-Schaltmittel 25 sind mit der Leistungssendespule 22 und den Leistungssende-Steuermitteln 24 verbunden. Die Leistungssende-Schaltmittel 25 sind durch die Leistungssende-Steuermittel 24 gesteuert und führen eine Schaltoperation der Verbindung mit der Leistungssendespule 22 aus.
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<Die Leistungssende-Anzeigemittel>
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Die Leistungssende-Anzeigemittel 26 sind mit den Leistungssende-Steuermitteln 24 verbunden. Die Leistungssende-Anzeigemittel 25 sind durch die Leistungssende-Steuermittel 24 gesteuert. Die Leistungssende-Anzeigemittel 26 können z. B. das Vorhandensein des Einlegens des Fremdkörpers 9 zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 als eine Anomalie anzeigen, wenn die Empfangsmittel 23 das Signal für die Fremdkörperdetektion von den Sendemitteln 21 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h empfangen. Über die Anomalie kann unter Verwendung eines Alarms usw. informiert werden. Die Leistungssende-Anzeigemittel 26 sind keine unverzichtbare Konfiguration in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform.
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[Der Betrieb]
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Es wird ein Betrieb des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems 30 gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben.
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9 ist ein Ablaufplan eines Betriebs des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems 30 gemäß der fünften Ausführungsform.
- (1) Die Operationen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 beginnen, wobei das kontaktlose Leistungsversorgungssystem 30 seinen Betrieb beginnt (S11).
- (2) Die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h detektieren das Vorhandensein oder das Fehlen des Fremdkörpers. Wenn der Fremdkörper 9 nicht detektiert wird, geht der Betrieb des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems 30 weiter (S12).
- (3) Wenn der Fremdkörper 9 detektiert wird, werden die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h betätigt, um ”aus”-zuschalten, wobei die Zufuhr von Energie zu der Lastvorrichtung 3 gestoppt wird (S13).
- (4) Das Vorhandensein des Fremdkörpers 9 wird durch die Steuerung der Leistungsempfangs-Steuermittel 6 an die Leistungsempfangs-Anzeigemittel 8 gesendet, wobei das Einlegen des Fremdkörpers 9 als die Anomalie angezeigt wird (S14). Das Einlegen des Fremdkörpers 9 wird als die Anomalie angezeigt, wobei ein Alarm usw. verwendet werden kann, um über das Einlegen zu informieren.
- (5) Das Signal, das die Detektion des Fremdkörpers 9 angibt, wird von den Sendemitteln 21 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h gesendet (S15).
- (6) Die Empfangsmittel 23 der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 empfangen das Fremdkörper-Detektionssignal (S16).
- (7) Die Leistungssende-Schaltmittel 25 werden durch die Steuerung der Leistungssende-Steuermittel 24 betätigt, um ”aus”-zuschalten, wobei die Zufuhr von Energie zu der Leistungssendespule 22 gestoppt wird (S17).
- (8) Das Vorhandensein des Fremdkörpers 9 wird durch die Steuerung der Leistungssende-Steuermittel 24 an die Leistungssende-Anzeigemittel 26 gesendet, wobei das Einlegen des Fremdkörpers 9 als die Anomalie angezeigt wird (S18). Wenn das Einlegen des Fremdkörpers 9 als die Anomalie angezeigt wird, kann ein Alarm usw. verwendet werden, um über das Einlegen zu informieren.
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Das Obige (3) wird nur ausgeführt, wenn die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10h die Leistungsempfangs-Schaltmittel 7 enthält, während das Obige (8) nur ausgeführt wird, wenn die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 die Leistungssende-Anzeigemittel 26 enthält.
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Das kontaktlose Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform kann außerdem durch das Detektieren der Last der Lastvorrichtung 3 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h die Leistungssende-Schaltmittel 25 ”aus”-schalten. Die Leistungssende-Steuermittel 24 der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 detektieren z. B. die Last der Lastvorrichtung 3 der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h, betreiben die Leistungssende-Schaltmittel 25, um ”aus”-zuschalten, wenn der detektierte Wert der Last einen im Voraus festgelegten Schwellenwert erreicht, und stoppen die Zufuhr von Energie zu der Leistungssendespule 22. indem dies ausgeführt wird, kann die Leistungssendung der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 gestoppt werden, ohne die Sendemittel 21 und die Empfangsmittel 23 zu verwenden, wobei außerdem die Kosten verringert werden können.
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[Die Wirkung]
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Bei der obigen Konfiguration können in dem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem 30 gemäß der fünften Ausführungsform die Fremdkörper-Detektionsmittel 5 den Fremdkörper 9, der sich zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10h und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 befindet, sicher detektieren. Deshalb kann im Vergleich zu dem herkömmlichen System das kontaktlose Leistungsversorgungssystem 30 den kleinen Fremdkörper 9 detektieren und kann über den Stillstand oder die Anomalie der elektrischen Leistungsversorgung des kontaktlosen Leistungsversorgungssystems informieren. Deshalb ist die Sicherheit des Systems nicht verschlechtert.
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In den ersten bis fünften Ausführungsformen ist der Fall, dass die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 direkt an der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 angebracht ist, beschrieben. Wenn jedoch das kontaktlose Leistungsversorgungssystem 30 für Küchengeräte usw. verwendet wird, kann verursacht werden, dass sich eine Deckplatte usw. zwischen der kontaktlosen Leistungsempfangsvorrichtung 10 und der kontaktlosen Leistungssendevorrichtung 20 befindet. Wenn in diesem Fall der Fremdkörper 9 auf der Deckpatte vorhanden ist, hat die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 Schwierigkeiten beim Detektieren des Fremdkörpers 9 von unterhalb der Deckplatte. Die ersten bis fünften Ausführungsformen besitzen jedoch jede einen Vorteil, dass der Fremdkörper 9 auf der Deckplatte mit der Konfiguration detektiert werden kann, die nur die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 enthält.
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In den ersten bis fünften Ausführungsformen ist die kontaktlose Leistungssendevorrichtung 20 außerdem als eine Induktionsheizungs-Kochvorrichtung anwendbar, wobei sie, wenn die kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung 10 nicht daran angebracht ist, eine Pfanne usw. durch Induktion erwärmen kann. Deshalb sind ihre Verwendungen vergrößert.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Leistungsempfangsspule
- 3
- Lastvorrichtung
- 4
- Installationsabschnitt
- 5
- Fremdkörper-Detektionsmittel
- 5a
- Infrarotsensor
- 5b
- Ultraschallwellensensor
- 5c
- Sensor für elektrostatische Kapazität
- 5d
- Metalldetektionssensor
- 5e
- Temperatursensor
- 5f
- Verschiebungssensor
- 6
- Leistungsempfangs-Steuermittel
- 7
- Leistungsempfangs-Schaltmittel
- 8
- Leistungsempfangs-Anzeigemittel
- 9
- Fremdkörper
- 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h
- kontaktlose Leistungsempfangsvorrichtung
- 11
- Zwischenraum
- 12a, 12b
- Installationsfuß
- 13
- Lichtblockiergrenze
- 14
- Wärmeempfangsplatte
- 15
- bewegliche Platte
- 16
- Feder
- 20
- kontaktlose Leistungssendevorrichtung
- 21
- Sendemittel
- 22
- Leistungssendespule
- 23
- Empfangsmittel
- 24
- Leistungssende-Steuermittel
- 25
- Leistungssende-Schaltmittel
- 26
- Leistungssende-Anzeigemittel
- 30
- kontaktloses Leistungsversorgungssystem
