JP2015159690A - 異物検出装置、無線電力伝送装置、及び無線電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、第1実施形態に係る異物検出装置について図1〜図4を参照して説明する。本実施形態に係る異物検出装置は、例えば、無線電力伝送装置による送電前及び送電中に行われる異物検出に利用される。上記の無線電力伝送装置には、磁気共鳴方式、電磁誘導方式、電波方式など、任意の方式の無線電力伝送装置が含まれる。ここで、図1は、本実施形態に係る異物検出装置の機能構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る異物検出装置は、磁場発生部10と、複数の磁気センサSn(n=1,2,3,・・・)を含むセンシング部Sと、検出部20とを備える。
S4=S6=Sa=Sc
S2=Se
S5=Sb
次に、第2実施形態に係る異物検出装置について図5を参照して説明する。本実施形態に係る異物検出装置の構成は第1実施形態と同じである。本実施形態において、検出部20は、複数の磁気センサSの出力信号の相対値だけでなく、各出力信号の値に基づいて異物の有無を検出する。
以下、第3実施形態に係る異物検出装置について図6を参照して説明する。本実施形態では、センシング部Sにおいて、磁気センサSnと他の種類のセンサTn(n=1,2,・・・)とが併用される。図6は、本実施形態にかかる異物検出装置の一例を示す構成図である。図6において、センサTnは、各磁気センサSnに対してそれぞれ併置されているが、磁気センサSnと併置されず、任意の位置に配置することも可能である。また、センサTnの個数は任意に設定することができる。
次に、第4実施形態に係る異物検出装置について図7及び図8を参照して説明する。本実施形態において、磁気センサSnは、コイルにより構成され、磁場発生部10のコイル12として併用される。図7は、本実施形態に係る異物検出装置の一例を示す構成図である。
次に、第5実施形態として、上述の異物検出装置を備える無線電力伝送装置について図9〜図13を参照して説明する。本実施形態に係る無線電力伝送装置は、磁場により無線で電力を伝送する磁気共鳴方式の無線電力伝送装置であり、異物検出装置による異物検出結果に基づいて送電が制御される。
次に、第6実施形態として、第5実施形態に係る無線電力伝送装置を含んで構成される無線電力伝送システム(以下、単に「システム」という)について、図14〜図16を参照して説明する。本実施形態に係るシステムでは、送電コイルと受電コイルとの位置合わせ制御が行われる。図14は、本実施形態に係るシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。図14に示すように、本実施形態に係るシステムは、無線電力伝送装置と、送電対象物4と、からなる。
11:電源
12:コイル
13:筐体
131:開口面
14:ADコンバータ
15:制御器
20:検出部
30:制御部
31:電源
32:送電コイル
33:通知部
34:位置調整手段
4:送電対象物
40:制御部
41:磁場発生部
42:受電コイル
M:異物
S:センシング部
Sn:磁気センサ
Tn:他のセンサ
Claims (19)
- 導電性のコイルを用いて磁場を発生させる磁場発生部と、
前記磁場を検出し、検出した前記磁場の大きさ及び向きの少なくとも一方に応じた信号を出力する磁気センサを複数含むセンシング部と、
前記センシング部からの前記信号に基づいて異物の有無を検出する検出部と、
を備え、
前記センシング部に含まれる少なくとも2つの磁気センサは、異物が存在しない場合に検出される磁場の大きさが等しくなる異なる位置に配置される異物検出装置。 - 前記複数の磁気センサは、前記磁場発生部が発生させる磁場の主成分と直交する同一平面上に配置される
請求項1に記載の異物検出装置。 - 前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号の相対値に基づいて前記異物の有無を検出する
請求項1又は請求項2に記載の異物検出装置。 - 前記磁場発生部は、導電性のコイルと、前記コイルに電流を供給する電源と、を備える
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、導電性のコイルを含んで構成され、当該コイルは、前記磁場発生部として併用される
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記検出部は、各磁気センサの前記信号の値に基づいて前記異物の有無を検出する
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記検出部は、異物が存在しないときの前記磁気センサの前記信号を取得し、取得した前記信号の値を基準値に設定し、当該基準値と前記前記信号の値とに基づいて前記異物の有無を検出する
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、静電容量を検出する静電容量センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号と前記静電容量センサの信号とに基づいて異物の有無を検出する
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号と前記温度センサの信号とに基づいて異物の有無を検出する
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、赤外線強度を検出する赤外線センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号と前記赤外線センサの信号とに基づいて異物の有無を検出する
請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、可視光を検出する画像センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号と前記画像センサの信号とに基づいて異物の有無を検出する
請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 前記センシング部は、超音波を検出する超音波センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の磁気センサの前記信号と前記超音波センサの信号とに基づいて異物の有無を検出する
請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の異物検出装置。 - 磁場を介して無線で電力を伝送する送電コイルと、
前記送電コイルによる送電を制御する制御部と、
請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載の異物検出装置と、
を備え、
前記制御部は、前記異物検出装置による異物検出結果に基づいて送電を制御する
無線電力伝送装置。 - 前記磁場発生部を構成する前記コイルは、前記送電コイルである
請求項13に記載の無線電力伝送装置。 - 前記検出部により前記異物が検出された場合、前記制御部は送電を停止する
請求項13又は請求項14に記載の無線電力伝送装置。 - 前記異物検出装置による異物検出結果を通知する通知部をさらに備える
請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載の無線電力伝送装置。 - 請求項13〜請求項16のいずれか1項に記載の無線電力伝送装置と、
前記送電コイルにより無線で電力を伝送される受電コイルと、前記受電コイルに対して所定の位置に配置され、磁場を発生させる第2の磁場発生部と、を備える送電対象物と、
を含んで構成される無線電力伝送システム。 - 前記センシング部は、前記第2の磁場発生部が発生させる磁場を検出し、検出した磁場の大きさ及び向きの少なくとも一方に応じた信号を出力し、
前記制御部は、前記磁気センサの前記信号に基づいて、前記送電コイルに対する前記受電コイルの相対位置を検出する
請求項17に記載の無線電力伝送システム。 - 前記送電コイル及び受電コイルの少なくとも一方の位置を調整する位置調整手段をさらに備え、
前記位置調整手段は、前記相対位置に基づいて、前記送電コイルから前記受電コイルへの送電効率が上昇するように、前記送電コイル及び前記受電コイルの少なくとも一方を移動させる
請求項18に記載の無線電力伝送システム。
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