DE112016003391T5 - Drahtlosladevorrichtung - Google Patents

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DE112016003391T5 DE112016003391.5T DE112016003391T DE112016003391T5 DE 112016003391 T5 DE112016003391 T5 DE 112016003391T5 DE 112016003391 T DE112016003391 T DE 112016003391T DE 112016003391 T5 DE112016003391 T5 DE 112016003391T5
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coil
charging
coils
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end voltage
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DE112016003391.5T
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Yuto Yamanishi
Yoshio YUSE
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Panasonic Automotive Systems Co Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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Abstract

Eine Drahtlosladevorrichtung zielt darauf, eine häufige Unterbrechung des Ladens sogar dann zu verhindern, wenn eine Position eines zu ladenden Objektes aufgrund von Vibration oder Ähnlichem verlagert wird. Die Drahtlosladevorrichtung umfasst eine Vielzahl von Ladespulen, eine Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die jeweils den Ladespulen entsprechen, und einen Spannungsüberwachungsschaltkreis zum Messen einer Spulenendspannung jeder der Positionserfassungsspulen. Ein Vergleich wird zwischen einer Spulenendspannung einer ersten Positionserfassungsspule, die einer zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, und einer Spulenendspannung einer Positionserfassungsspule, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt, durchgeführt, und in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Vergleiches wird eine zum Laden zu verwendende Ladespule auf eine angrenzende Ladespule gewechselt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Drahtlosladevorrichtung zum Laden eines tragbaren Endgerätes.
  • STAND DER TECHNIK
  • Funktionen eines tragbaren Endgerätes wie beispielsweise eines Smartphones und eines Tablet PC (persönlicher Computer) wurden stark erweitert, was zu einem hohen Stromverbrauch führt.
  • Es wird deshalb gefordert, dass ein Laden überall einschließlich eines Innenraums eines Fahrzeugs durchgeführt werden kann. Als ein Trend der vergangenen Jahre zog eine Ladevorrichtung für tragbare Endgeräte, die geeignet ist, ein sogenanntes drahtloses Laden ohne Verwendung eines Kabels durchzuführen, Aufmerksamkeit auf sich. Gemäß der Drahtlosladevorrichtung kann, wenn ein tragbares Endgerät in einem Platzierungsabschnitt eines zu ladenden Objektes platziert wird, das tragbare Endgerät mit magnetischem Fluss von einer Ladespule geladen werden.
  • Die PTL 1 offenbart ein Beispiel einer solchen Drahtlosladevorrichtung. Die in PTL 1 offenbarte Ladevorrichtung verwendet ein Spulenanordnungssystem. In dem System wird, aus einer Vielzahl von Ladespulen, die eine Spulenanordnung bilden, nur ein Teil der Ladespulen, die einer Position entsprechen, auf welcher ein tragbares Endgerät platziert wird (exakt eine Position einer Leistungsempfangsspule, die in dem tragbaren Endgerät eingebaut ist), zum Laden verwendet.
  • Liste der Zitationen
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Japanische Übersetzung der internationalen PCT-Veröffentlichung Nr. 2012-523814
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die in PTL 1 offenbarte Ladevorrichtung führt einen Ping genannten Vorgang durch, um eine Position des tragbaren Endgeräts zu bestimmen. In dem Ping-Vorgang wird Energie sequentiell einer Vielzahl von Ladespulen zugeführt, um magnetischen Fluss zu erzeugen, und eine Reaktion einer Leistungsempfangsspule bezüglich des magnetischen Flusses wird abgetastet. Dadurch wird eine Position des tragbaren Endgerätes spezifiziert. Deshalb ist es, wenn eine Verlagerung der Position des tragbaren Endgerätes auftritt, notwendig, das Laden einmal zu beenden und den Ping-Vorgang erneut durchzuführen, um eine Position des tragbaren Endgerätes erneut zu erfassen.
  • Wenn eine Ladevorrichtung an einem Ort, der vielen Vibrationen ausgesetzt ist, angeordnet wird, beispielsweise innerhalb eines Autos, kann sich eine Position eines tragbaren Endgerätes häufig verlagern. Wenn die in PTL 1 offenbarte Ladevorrichtung an einem solchen Ort angeordnet ist, wird das Beenden des Ladens und der Ping-Vorgang häufig wiederholt. Dann wird eine Zeitdauer, während welcher das Laden beendet wird, erhöht. Als ein Ergebnis kann hinreichendes Laden nicht durchgeführt werden.
  • Somit umfasst eine Drahtlosladevorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine Spulenanordnung umfassend eine Vielzahl von Ladespulen, eine Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die jeweils der Vielzahl von Ladespulen entsprechen, und einen Spannungsüberwachungsschaltkreis zum Messen der Spulenendspannungen jeder der Positionserfassungsspulen. Dann wird ein Vergleich zwischen einer Spulenendspannung einer ersten Positionserfassungsspule, die einer ersten aktuell zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, und einer Spulenendspannung einer zweiten Positionserfassungsspule, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt, durchgeführt. Dann wird in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleiches eine zum Laden zu verwendende Ladespule von der ersten Ladespule zu der zweiten angrenzenden Ladespule, die an die erste Ladespule angrenzt, gewechselt.
  • Mit einer solchen Konfiguration wird sogar wenn eine Position eines zu ladenden Objektes aufgrund von Vibrationen oder Ähnlichem verlagert wird, eine zum Laden zu verwendende Spule schnell gewechselt und somit ein häufiges Unterbrechen des Ladens verhindert.
  • Gemäß der Drahtlosladevorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann sogar dann, wenn eine Position eines zu ladenden Objektes aufgrund von Vibration oder Ähnlichem verlagert wird, häufige Unterbrechung des Ladens verhindert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Drahtlosladevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein tragbares Endgerät auf der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform platziert ist.
    • 4A ist eine Ansicht, die einen Schnitt der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 4B ist eine Draufsicht, die Ladespulen und Positionserfassungsspulen der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 5 ist ein Schaltkreisdiagramm der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
    • 6 ist ein Vorgangsflussdiagramm der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
    • 7A ist ein Diagramm, das eine Verteilung des magnetischen Flusses während eines Ladens zeigt, wenn eine Leistungsempfangsspule unmittelbar über der Ladespule bereitgestellt wird.
    • 7B ist ein Diagramm, das eine Verteilung des magnetischen Flusses während des Ladens zeigt, wenn die Leistungsempfangsspule leicht verlagert bezogen auf unmittelbar oberhalb der Ladespule ist.
    • 8 ist eine Draufsicht, die Ladespulen und Positionserfassungsspulen eines modifizierten Beispiels zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden wird ein Beispiel einer Drahtlosladevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und ein Beispiel, in welchem die Drahtlosladevorrichtung in einem Fahrzeug installiert ist, mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Drahtlosladevorrichtung 101 gemäß der beispielhaften Ausführungsform in einem Inneren eines Fahrzeugs angeordnet ist. 1 zeigt ein Beispiel, in welchem die Drahtlosladevorrichtung 101 in einem Mittelkonsolenabschnitt des Fahrzeugs platziert ist.
  • 2 zeigt einen Zustand, in welchem die Drahtlosladevorrichtung 101 aus dem Fahrzeug genommen ist. Die Drahtlosladevorrichtung 101 umfasst ein Hauptkörpergehäuse 102. Die obere Oberfläche des Hauptkörpergehäuses 102 ist ein Platzierungsabschnitt 103 eines zu ladenden Objektes, auf welchem ein tragbares Endgerät als das zu ladende Objekt platziert wird.
  • 3 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein drahtloses Endgerät 104 auf der Drahtlosladevorrichtung 101 gemäß der beispielhaften Ausführungsform platziert ist. Das tragbare Endgerät 104 hat eine Leistungsempfangsspule 105 darin.
  • Wenn ein Nutzer einen Ladestartknopf 106 der Drahtlosladevorrichtung 101 drückt, wird eine in dem Hauptkörpergehäuse eingebaute Ladespule mit Energie versorgt. Dann wird eine elektromotorische Kraft in der Leistungsempfangsspule 105 durch magnetischen Fluss, der von der Ladespule erzeugt wird, erzeugt und eine Batterie (nicht gezeigt), die in dem tragbaren Endgerät 104 eingebaut ist, wird durch die elektromotorische Kraft geladen.
  • Als nächstes wird das Innere des Hauptkörpergehäuses 102 im Detail beschrieben.
  • 4A ist eine Schnittansicht des Hauptkörpergehäuses 102, das entlang einer Linie 4A-4A, die in 2 gezeigt ist, aufgenommen ist. Eine Vielzahl von Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 sind innerhalb des Hauptkörpergehäuses 102 angeordnet. Die Vielzahl von Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 bildet eine Spulenanordnung, die derart angeordnet ist, einen ladbaren Bereich der Drahtlosladevorrichtung abzudecken. Eine Erfassungsplatine 107 ist an einer Seite, die mit dem Platzierungsabschnitt 103 bereitgestellt ist, bezüglich der Ladespule angeordnet. Auf der Erfassungsplatine 107 ist eine Vielzahl von Positionserfassungsspulen Ld1, Ld2 und Ld3 montiert. Eine Steuerplatine 108 ist an einer gegenüberliegenden Seite des Platzierungsabschnittes 103 bezüglich der Ladespule montiert, das heißt an einer unteren Oberflächenseite des Hauptkörpergehäuses. Auf der Steuerplatine 108 ist ein Ladeschaltkreis, ein Spannungsüberwachungsschaltkreis und Ähnliches, wie unten beschrieben, montiert.
  • 4B ist eine Draufsicht, die die Ladespulen und die Positionserfassungsspulen gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. Zum einfachen Verständnis sind das Hauptkörpergehäuse 102 und die oben beschriebenen Platinen nicht illustriert.
  • Jede der Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 hat eine Ringform, um welche ein dünner Metalldraht gewunden ist, und hat eine rechteckige äußere Form. Die Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 sind derart angeordnet, dass sie sich gegenseitig überlappen. Darüber hinaus ist die Ladespule Lc2, anders als die anderen Ladespulen Lc1 und Lc3 derart angeordnet, dass sie um 90 Grad gedreht ist. Dies ist, weil der ladbare Bereich der Drahtlosladevorrichtung in der lateralen Richtung größer gemacht ist.
  • Beachte hier, dass es nicht nötig ist, die Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 derart anzuordnen, dass sie sich gegenseitig überlappen. Wie in einem modifizierten Beispiel in 8 gezeigt, können die Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 ohne zu überlappen nebeneinander angeordnet werden.
  • Die Positionserfassungsspulen Ld1, Ld2 und Ld3 sind Spulen zum Abtasten einer Richtung, in welcher sich das tragbare Endgerät 104 während des Ladens bewegt. Die Positionserfassungsspulen Ld1, Ld2 und Ld3 haben eine Ringform und gehören zu den Ladespulen Lc1, Lc2 bzw. Lc3. Die Positionserfassungsspulen sind jeweils unmittelbar über den zugehörigen Ladespulen angeordnet und im Wesentlichen konzentrisch mit den jeweiligen entsprechenden Ladespulen gebildet.
  • Als nächstes wird ein Schaltkreis umfassend die Ladespulen und die Positionserfassungsspulen mit Verweis auf 5 beschrieben.
  • Wie in 5 gezeigt sind die Ladespulen Lc1, Lc2 und Lc3 mit dem auf der Steuerplatine 108 montierten Ladeschaltkreis 109 verbunden. Die Positionserfassungsspulen Ld1, Ld2 und Ld3 sind mit einem auf der Steuerplatine 108 montierten Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 verbunden. Der Ladeschaltkreis 109 ist ein Schaltkreis, um jeder der Ladespulen Strom zuzuführen. Der Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 ist ein Schaltkreis, um eine über jede der Positionserfassungsspulen erzeugte Spannung zu überwachen. Darüber hinaus sind Schalter SWc1 bis SWc3 und SWd1 bis SWd3 zum Wechseln der Verbindung der Ladespulen und der Positionserfassungsspulen auf der Steuerplatine 108 montiert. Zusätzlich ist ein Steuerschaltkreis (nicht gezeigt) zum Steuern des Ladeschaltkreises 109, des Spannungsüberwachungsschaltkreises 110 und der Schalter auch auf der Steuerplatine 108 montiert.
  • Das Schaltkreisdiagramm der 5 ist vereinfacht. 5 zeigt, dass, wenn ein beliebiger der Schalter SWc1 bis SWc3 angeschaltet wird, Energie zu einer der Ladespulen Lc1 bis Lc3 zugeführt wird, die mit dem Schalter verbunden ist, der angeschaltet wird. 5 zeigt auch, dass, wenn ein beliebiger der Schalter SWd1 bis SWd3 angeschaltet wird, eine Spulenendspannung, die über eine beliebige der Positionserfassungsspulen Ld1 bis Ld3 erzeugt wird, die mit dem Schalter, der angeschaltet wird, erzeugt wird, gemessen wird.
  • Als nächstes wird ein Vorgang der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform mit Verweis auf 6, 7A und 7B beschrieben.
  • Als erstes wird, wenn ein Nutzer den Ladestartknopf 106 der Drahtlosladevorrichtung 101 drückt, bevor das Laden beginnt, eine Anfangsposition des tragbaren Endgerätes 104 (exakt: eine Position der eingebauten Leistungsempfangsspule 105) abgetastet (S101). Ein Abtastverfahren kann zu diesem Zeitpunkt ein Ping-Vorgang wie in einem herkömmlichen Beispiel sein, oder eine Spule kann zusätzlich zur exklusiven Verwendung zum Abtasten einer Position eines tragbaren Endgerätes in einer Zeitdauer, während welcher das Laden angehalten wird, bereitgestellt werden. Eine solche Spule kann auf der Erfassungsplatine 107 bereitgestellt werden.
  • Als nächstes wird Strom zu einer ersten Ladespule zugeführt, die die nahste zu einer abgetasteten Position des tragbaren Endgerätes 104 ist, und das Laden wird begonnen (S103). Hier ist die Ladespule Lc2 die erste zum Laden zu verwendende Ladespule.
  • Über eine Ladezeitdauer überwacht der Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 eine Spulenendspannung einer ersten Positionserfassungsspule, die der ersten zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, und eine Spulenendspannung einer zweiten Positionserfassungsspule, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt. Der Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 überwacht die Spulenendspannung jeder der Positionserfassungsspulen Ld1, Ld2 und Ld3 und gibt ein Signal, das einen Wert jeder der Spulenendspannungen V1, V2 und V3 angibt, an die Steuereinheit aus (S105).
  • Eine Spulenendspannung, die durch den Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 überwacht wird, wird in Abhängigkeit davon verändert, welche Ladespule verwendet wird. Beispielsweise wird, wenn die Ladespule Lc1 zum Laden verwendet wird, die Spulenendspannung der Positionserfassungsspule Ld1, die der Ladespule Lc1 entspricht, und die Spulenendspannung der Positionserfassungsspule Ld2, die an die Positionserfassungsspule Ld1 angrenzt, überwacht. Wenn die Ladespule Lc3 zum Laden verwendet wird, werden die Spulenendspannung der Positionserfassungsspule Ld3, die der Ladespule Lc3 entspricht, und die Spulenendspannung der Positionserfassungsspule Ld2, die an die Positionserfassungsspule Ld3 angrenzt, überwacht. Darüber hinaus werden, wie in der beispielhaften Ausführungsform, wenn die Ladespule Lc2 zum Laden verwendet wird, die Spulenendspannung der Positionserfassungsspule Ld2, die der Ladespule Lc2 entspricht, und die Spulenendspannungen der Positionserfassungsspulen Ld1 und Ld3 an beiden angrenzenden Seiten der Positionserfassungsspule Ld2 überwacht.
  • Die Anzahl der Ladespulen gemäß der beispielhaften Ausführungsform beträgt drei. Dennoch werden auch dann, wenn die Anzahl der Spulen erhöht wird, die Positionserfassungsspule, die der Ladespule in Verwendung entspricht, und die angrenzenden Positionserfassungsspulen angemessen ausgewählt.
  • Als nächstes vergleicht die Steuereinheit die durch den Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 gemessenen Spulenendspannungen und schätzt eine Bewegungsrichtung der Leistungsempfangsspule 105 ab. Diese beispielhafte Ausführungsform zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zum Abschätzen der Bewegungsrichtung.
  • Die Steuereinheit berechnet V3/V2 und V1/V2 basierend auf den Spulenendspannungen, die von dem Spannungsüberwachungsschaltkreis 110 eingegeben werden. Das heißt, dass die Steuereinheit ein Verhältnis der Spulenendspannung der ersten Positionserfassungsspule, die einer ersten zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, bezüglich der Spulenendspannung einer zweiten Positionserfassungsspule, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt, berechnet. Dann bestimmt die Steuereinheit, ob der Wert von V1/V2 oder V3/V2 einen Schwellwert überschreitet oder nicht (S107).
  • Wenn die Steuereinheit abtastet, dass der Wert von V1/V2 den Schwellwert überschreitet (JA in S107), schaltet die Steuereinheit eine zum Laden zu verwendende Ladespule auf die angrenzende Ladespule Lc3 bezüglich der ersten Positionserfassungsspule Ld2 (S109). Auf diese Weise wird, wenn sich die Position der Leistungsempfangsspule 105 bewegt, ein Wechseln zu einer angemesseneren Ladespule instantan ausgeführt. Beachte hier, dass, wenn weder V1/V2 noch V3/V2 den Schwellwert überschreitet (Nein in S107), die Spulenendspannungen V1/V2 und V3 erneut gemessen werden.
  • Beachte hier, dass in S107, wenn der Wert von V3/V2 den Schwellwert überschreitet (JA in S107), die zum Laden zu verwendende Ladespule auf die angrenzende Ladespule Lc1 gewechselt wird.
  • Wie oben beschrieben führt die Drahtlosladevorrichtung 101 gemäß der beispielhaften Ausführungsform einen Vergleich zwischen der Spulenendspannung der ersten Positionserfassungsspule, die der zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, und der Spulenendspannung der Positionserfassungsspule, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt, durch. Aus einem Ergebnis des Vergleichs wird die Bewegungsrichtung der Leistungsempfangsspule 105 abgeschätzt. Dann wird die zum Laden zu verwendende Ladespule auf eine angrenzende Ladespule, die in der Bewegungsrichtung der Leistungsempfangsspule 105 liegt, gewechselt.
  • Beachte hier, dass bei dem Wechseln der Ladespule in S109 die Ladespule auf die angrenzende Ladespule nicht auf einmal gewechselt wird, sondern das Laden kann in zwei Schritten durchgeführt werden. Das heißt, dass ein Laden durch die erste Ladespule und ein Laden durch die angrenzende Ladespule gleichzeitig durchgeführt wird, und dann wird das Wechseln auf die angrenzende Ladespule vollständig durchgeführt. Dies wird zu dem Zweck ausgeführt, zu verhindern, dass eine große Spannung auf einen Schalter angewandt wird, wenn Spulen auf einmal gewechselt werden.
  • Dann wird eine Beziehung zwischen der Bewegungsrichtung der Leistungsempfangsspule 105 und einer Veränderung des Wertes der Spulenendspannung beschrieben.
  • 7A und 7B sind Diagramme, die eine Verteilung des magnetischen Flusses um die Ladespulen zeigt, wenn die Ladespule Lc2 zum Laden verwendet wird. 7A zeigt einen Zustand, in welchem die Leistungsempfangsspule 105 unmittelbar über der Ladespule Lc2 ist. Pfeile mit durchgezogenen Linien in der Zeichnung zeigen Richtungen des magnetischen Flusses und zeigen einen Zustand, in welchem der magnetische Fluss, der durch das Innere der Ladespule Lc2 führt, durch das Innere der Leistungsempfangsspule 105 passiert und zu der Ladespule Lc2 wieder zurückkehrt.
  • Hierin wird ein Fall, in dem die Leistungsempfangsspule 105 von der Anfangsposition aufgrund von Vibration oder Ähnlichem während des Ladens leicht verlagert ist, berücksichtigt. 7B zeigt einen Fall, in dem die Leistungsempfangsspule 105 von der Position unmittelbar über der Ladespule Lc2 nach rechts verlagert ist. Zu dieser Zeit wird die Spulenendspannung V1 der Positionserfassungsspule Ld1, die an der gegenüberliegenden Seite zu der Bewegungsrichtung der Leistungsempfangsspule 105 angeordnet ist, erhöht.
  • Pfeile mit durchgezogenen Linien in 7B zeigen die Verteilung des magnetischen Flusses, wenn die Leistungsempfangsspule 105 verlagert ist. Wenn dem magnetischen Fluss, der durch das Innere der Positionserfassungsspule Ld1 passiert, Aufmerksamkeit gezollt wird, wird der magnetische Fluss, der sich nach oben erstreckt, zu einer Seite der Leistungsempfangsspule 105 angezogen, und damit wird eine Balance zwischen einem magnetischen Fluss, der sich nach oben erstreckt, und einem magnetischen Fluss, der sich nach unten erstreckt, wie mit Pfeilen mit gestrichelten Linien gezeigt, verändert. Durch sowohl den magnetischen Fluss, der sich nach oben erstreckt, als auch den magnetischen Fluss, der sich nach unten erstreckt, erzeugte elektromotorische Kräfte in der Positionserfassungsspule Ld1 heben sich gegenseitig auf. Entsprechend ist, wenn die Richtung des magnetischen Flusses zu einer beliebigen der Seiten vorgespannt ist, die elektromotorische Kraft erhöht. Es wird berücksichtigt, dass mit einer Veränderung der Verteilung des magnetischen Flusses von 7A zu 7B die Rate des magnetischen Flusses, der sich nach unten erstreckt, in dem magnetischen Fluss, der durch das Innere der Positionserfassungsspule Ld1 passiert, erhöht wird, was darin resultiert, dass sich die Spulenendspannung V1 erhöht.
  • Aus den oben erwähnten Gründen wird die zum Laden zu verwendende Ladespule auf eine Ladespule gewechselt, die in der Richtung positioniert ist, die der Richtung der Positionserfassungsspule, in welcher eine Erhöhung der Spulenendspannung V1 abgetastet wird, gegenüberliegt.
  • Beachte hier, dass diese beispielhafte Ausführungsform ein Wechseln von der Ladespule Lc2, die in der Mitte (was bedeutet, dass andere Ladespulen auf beiden angrenzenden Enden existieren) einer Spulenanordnung umfassend eine Vielzahl von Ladespulen positioniert ist, zu angrenzenden anderen Ladespulen Lc1 oder Lc3 beschreibt.
  • Auf der anderen Seite ist dann, wenn die Anfangsposition der Leistungsempfangsspule 105 ein Ende des ladbaren Bereiches ist, eine zunächst zum Laden zu verwendende erste Ladespule die Ladespule Lc1 oder Lc3, die an einem Ende der Spulenanordnung angeordnet ist. Demnach wird die zum Laden zu verwendende Ladespule von der Ladespule, die an dem Ende angeordnet ist, zu der Ladespule Lc2, die in der Mitte angeordnet ist, gewechselt. Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass ein Schwellwert, wenn die Spulenendspannungen verglichen werden, vorgesehen wird, der von dem Schwellwert in dem Fall des Wechselns von der zentralen Ladespule Lc2 verschieden ist. Dies erfolgt deshalb, weil die Verteilung des magnetischen Flusses während des Ladens zwischen einem Fall, in dem die zum Laden zu verwendende Ladespule an dem Ende der Spulenanordnung ist, und einem Fall, in dem die zum Laden zu verwendende Ladespule in der Mitte ist, verschieden ist, sodass ein Ausmaß der Änderung der Spulenendspannung der Positionserfassungsspule, die erzeugt wird, wenn sich eine Position der Leistungsempfangsspule verlagert, verschieden ist.
  • Es ist deshalb bevorzugt, dass ein Schwellwert bei dem Vergleichen der Spulenendspannungen zwischen einem Fall des Wechselns von einer an einem Ende der Spulenanordnung positionierten Ladespule zu einer angrenzenden Ladespule und einem Fall des Wechselns von einer Position einer in der Mitte der Spulenanordnung angeordneten Ladespule zu einer angrenzenden Ladespule verschieden gemacht wird.
  • Das heißt, dass es bevorzugt ist, dass ein Schwellwert des oben beschriebenen Vergleiches in Abhängigkeit von den Positionen der ersten Ladespule in der Spulenanordnung verschieden ausgeführt wird.
  • Wie oben beschrieben werden gemäß der Drahtlosladevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform die Spulenendspannungen der Positionserfassungsspulen verglichen, und die zum Laden zu verwendende Ladespule wird auf eine angrenzende Ladespule in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis gewechselt. Deshalb kann sogar wenn eine Positionsverlagerung eines zu ladenden Objektes auftritt, ein Wechseln der Ladespulen instantan ausgeführt werden. In der Konsequenz ist es nicht nötig anzuhalten und Positionen jedes Mal erneut zu bestimmen, wenn eine Verlagerung der Position eines zu ladenden Objektes auftritt.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Es ist möglich, eine Drahtlosladevorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, eine häufige Unterbrechung des Ladens sogar dann zu verhindern, wenn sich eine Position eines zu ladenden Objektes aufgrund von Vibration oder Ähnlichem verlagert.
  • Bezugszeichenliste
  • 101
    Drahtlosladevorrichtung
    102
    Hauptkörpergehäuse
    103
    Platzierungsabschnitt eines zu ladenden Objektes
    104
    tragbares Endgerät
    105
    Leistungsempfangsspule
    106
    Ladestartknopf
    107
    Erfassungsplatine
    108
    Steuerungsplatine
    109
    Ladeschaltkreis
    110
    Spannungsüberwachungsschaltkreis
    Lc1, Lc2, Lc3
    Ladespule
    Ld1, Ld2, Ld3
    Positionserfassungsspule
  • 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 2012523814 [0005]

Claims (7)

  1. Drahtlosladevorrichtung zum drahtlosen Übertragen von Ladeleistung an ein zu ladendes Objekt, wobei die Drahtlosladevorrichtung aufweist: eine Spulenanordnung umfassend eine Vielzahl von Ladespulen; eine Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die jeweils der Vielzahl von Ladespulen entsprechen; und einen Spannungsüberwachungsschaltkreis, der eingerichtet ist, eine Spulenendspannung jeder der Positionserfassungsspulen zu messen, wobei ein Vergleich zwischen einer Spulenendspannung einer ersten Positionserfassungsspule der Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die einer ersten aktuell zum Laden verwendeten Ladespule entspricht, und einer Spulenendspannung einer zweiten Positionserfassungsspule der Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die an die erste Positionserfassungsspule angrenzt, durchgeführt wird und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleiches wird eine Ladespule unter der Vielzahl von Positionserfassungsspulen, die zum Laden zu verwenden ist, von der ersten Ladespule zu der zweiten an die erste Ladespule angrenzenden Ladespule gewechselt.
  2. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vergleich durch Berechnen eines Verhältnisses der Spulenendspannung der ersten Positionserfassungsspule zu der Spulenendspannung der zweiten Positionserfassungsspule durchgeführt wird.
  3. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Positionserfassungsspulen jeweils konzentrisch mit der Vielzahl entsprechender Ladespulen angeordnet ist.
  4. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine zum Laden zu verwendende Ladespule zu einer Ladespule gewechselt wird, die in einer Richtung angeordnet ist, die einer Richtung einer Positionserfassungsspule, deren Spulenendspannung erhöht wird, von der ersten Ladespule aus betrachtet gegenüberliegt.
  5. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Schwellwert des Vergleiches in Abhängigkeit von einer Position der ersten Ladespule in der Spulenanordnung umfassend die Vielzahl von Ladespulen verschieden ist.
  6. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Schwellwert des Vergleichens zwischen einem Fall, in dem die erste Ladespule an einem Ende der Spulenanordnung umfassend die Vielzahl von Ladespulen positioniert ist und einem Fall, in dem die erste Ladespule an einer Mitte der Spulenanordnung positioniert ist, verschieden ist.
  7. Drahtlosladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei während die zum Laden zu verwendende Ladespule von der ersten Ladespule zu der zweiten Ladespule gewechselt wird, ein Laden durch die erste Ladespule und ein Laden durch die zweite Ladespule simultan durchgeführt werden.
DE112016003391.5T 2015-07-29 2016-07-28 Drahtlosladevorrichtung Pending DE112016003391T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107196420B (zh) * 2017-07-14 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种无线充电装置及其无线充电方法
WO2019012372A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 株式会社半導体エネルギー研究所 給電装置および非接触給電システム
US11456628B2 (en) * 2019-07-23 2022-09-27 Aira, Inc. Dynamic inferred coupling estimation
US11296550B2 (en) 2019-07-23 2022-04-05 Aira, Inc. Detection of device removal from a surface of a multi-coil wireless charging device
US11502558B2 (en) * 2019-11-04 2022-11-15 Nxp Usa, Inc. Inductive power transfer device
US11557929B2 (en) * 2020-01-06 2023-01-17 Aira, Inc. Device movement detection in a multi-coil charging surface
US11228210B2 (en) * 2020-03-05 2022-01-18 Renesas Electronics America Inc. Multi-coil wireless power transmitter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523814A (ja) 2009-04-08 2012-10-04 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 選択可能なコイルアレイ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4639773B2 (ja) * 2004-11-24 2011-02-23 富士電機ホールディングス株式会社 非接触給電装置
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
WO2008032746A1 (fr) * 2006-09-12 2008-03-20 The University Of Tokyo Feuille d'alimentation électrique et circuit de connexion électrique
KR20110050831A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 삼성전자주식회사 배터리 충전 시스템에서 무접점 충전을 지원하기 위한 장치 및 방법
WO2011122514A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power supply device and driving method thereof
JP5770589B2 (ja) * 2011-09-30 2015-08-26 東光株式会社 ワイヤレス電力伝送装置および相対位置検出方法
JP6706751B2 (ja) * 2013-12-16 2020-06-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 無接点充電装置と、そのプログラム、および無接点充電装置を搭載した自動車
JP6173952B2 (ja) * 2014-03-12 2017-08-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
JP6211443B2 (ja) * 2014-03-14 2017-10-11 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの制御装置
US10103565B2 (en) * 2014-07-02 2018-10-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Handheld-terminal charging device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523814A (ja) 2009-04-08 2012-10-04 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 選択可能なコイルアレイ

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