JP2015177578A - Equipment detection method for non-contact power supply device, and non-contact power supply device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an equipment detection method for a non-contact power supply device with which electrical equipment can be detected with high precision without being affected by noise, and a non-contact power supply device.SOLUTION: A system controller 12 supplies high-frequency current of a detection frequency from a half bridge circuit 22 to a primary coil L1 in order to detect mounting or non-mounting of equipment and metal. The system controller 12 obtains an output voltage Vs relative to primary current flowing in the primary coil L1 just after the current supply of the high-frequency current of the detection frequency is stopped, and specifies the mounting or non-mounting of the equipment and the metal on the basis of the obtained output voltage Vs.

Description

本発明は、非接触給電装置の機器検知方法及び非接触給電装置に関するものである。   The present invention relates to a device detection method for a non-contact power supply apparatus and a non-contact power supply apparatus.

従来、電磁誘導方式の非接触給電装置は、1次コイルを配置した載置面に電気機器が載置されたことを検知して、1次コイルに高周波電流を通電させて電磁誘導にて電気機器に設けられた受電装置の2次コイルに2次電力を発生させる。   Conventionally, an electromagnetic induction type non-contact power feeding device detects that an electric device is placed on a placement surface on which a primary coil is arranged, and supplies a high-frequency current to the primary coil to generate electricity by electromagnetic induction. Secondary power is generated in a secondary coil of a power receiving device provided in the device.

そして、電気機器が1次コイルを配置した載置面に載置されたかどうかの検知方法が種々提案されている。例えば、特許文献1では、電気機器が非接触給電装置に接近することによって1次コイルの自己インダクタンスが変化する点に着目し、通電中に1次コイル端の電圧を検出して、電気機器が1次コイルを接近したかどうか検知している。   Various detection methods have been proposed for detecting whether or not an electrical device is placed on a placement surface on which a primary coil is placed. For example, in Patent Document 1, paying attention to the fact that the self-inductance of the primary coil changes as the electrical equipment approaches the non-contact power feeding device, the electrical equipment detects the voltage at the end of the primary coil during energization. It is detected whether the primary coil has been approached.

特許第469430号公報Japanese Patent No. 469430

ところで、電磁誘導方式の非接触給電装置では、給電能力向上、電気機器への出力電力の増加を実現するために、1次コイルに通電する高周波電流を生成する給電回路(インバータ)の駆動電圧を上げることが行われている。その結果、給電回路(インバータ)の駆動電圧の上昇によって、動作時に大きなスイッチングノイズが発生する問題が生じる。   By the way, in an electromagnetic induction type non-contact power supply device, in order to improve the power supply capability and increase the output power to the electrical equipment, the drive voltage of the power supply circuit (inverter) that generates a high-frequency current to be supplied to the primary coil is used. Raising is done. As a result, there arises a problem that large switching noise occurs during operation due to an increase in the driving voltage of the power feeding circuit (inverter).

これに伴って、特許文献1の検知方法のように、通電中の1次コイル端の電圧を検出する場合、1次コイル端に発生する電圧には大きなスイッチングノイズが含まれることになり、精度の高い検出が望めない。しかも、1次コイルの1次電流も増大するため検知能力を維持するためにはフィルタ回路等を設けなければならず回路が大規模化する問題があった。   Accordingly, when the voltage at the primary coil end that is energized is detected as in the detection method of Patent Document 1, the voltage generated at the primary coil end includes a large amount of switching noise. High detection cannot be expected. Moreover, since the primary current of the primary coil also increases, a filter circuit or the like must be provided in order to maintain the detection capability, and there is a problem that the circuit becomes large-scale.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ノイズの影響を受けることなく精度の高い電気機器の検知を行うことができる非接触給電装置の機器検知方法及び非接触給電装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a device detection method and a non-contact power supply device that can detect electrical devices with high accuracy without being affected by noise. It is in providing a contact electric power feeder.

上記課題を解決するための非接触給電装置の機器検知方法は、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する1次コイルに電気機器が配置されたとき、前記1次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の2次コイルに2次電力を発生させるようにした非接触給電装置の機器検知方法であって、前記1次コイルに検知用周波数の高周波電流を通電し、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出して、その検出電圧にて電気機器の有無を特定するようにしたことを特徴とする。   An apparatus detection method for a non-contact power supply apparatus for solving the above-described problem is that when an electric apparatus is disposed in a primary coil that generates an alternating magnetic field when a high-frequency current having a power supply frequency is applied, the primary coil is A device detection method for a non-contact power feeding device that generates an alternating magnetic field and generates secondary power in a secondary coil of a power receiving device provided in the electrical device by electromagnetic induction, the device detecting the primary coil Immediately after the high frequency current of the frequency for use is energized and immediately after the energization of the high frequency current of the frequency for detection to the primary coil is stopped, an inductance component, capacitance component, resistance component such as wiring resistance or internal resistance, etc. The relative voltage relative to the primary current flowing through the primary coil that is attenuated by the determined transient characteristics is detected as a detection voltage, and the presence or absence of an electrical device is specified by the detection voltage. The features.

また、上記構成において、前記通電停止直後は、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることが好ましい。   Further, in the above configuration, immediately after the energization is stopped, the electrical device is operated under a condition that the electrical device is not disposed from the energization stop of the high-frequency current having the detection frequency to the primary coil. It is preferable that it is a time before reaching a reference voltage that specifies that the electric device is arranged when it is arranged.

上記課題を解決するための非接触給電装置は、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する1次コイルに電気機器が配置されたとき、前記1次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の2次コイルに2次電力を発生させるようにした非接触給電装置であって、検知用周波数の高周波電流を生成し前記1次コイルに通電する高周波電流生成手段と、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出電圧に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定する特定手段とを有したことを特徴とする。   In the non-contact power feeding apparatus for solving the above-described problem, when an electric device is arranged in a primary coil that generates an alternating magnetic field when a high-frequency current having a feeding frequency is applied, the primary coil generates the alternating magnetic field. A non-contact power feeding device that generates secondary power in a secondary coil of a power receiving device provided in the electric device by electromagnetic induction, and generates a high-frequency current having a detection frequency in the primary coil. Immediately after the energization of the high-frequency current generating means to be energized and the high-frequency current of the detection frequency to the primary coil is stopped, it is determined by the resistance component such as the inductance component, capacitance component, wiring resistance and internal resistance on the non-contact power feeding device side Detecting means for detecting, as a detection voltage, a relative voltage relative to the primary current flowing through the primary coil that is attenuated due to transient characteristics; and based on the detection voltage detected by the detecting means. Wherein the electrical device to the primary coil had a specifying means for specifying whether disposed.

また、上記構成において、前記通電停止直後は、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることが好ましい。   Further, in the above configuration, immediately after the energization is stopped, the electrical device is operated under a condition that the electrical device is not disposed from the energization stop of the high-frequency current having the detection frequency to the primary coil. It is preferable that it is a time before reaching a reference voltage that specifies that the electric device is arranged when it is arranged.

また、上記構成において、前記高周波電流生成手段は、前記検知用周波数の高周波電流を複数回間欠に前記1次コイルに通電し、前記検出手段は、その通電停止の度毎に停止直後の検出電圧を検出し、前記特定手段は、前記検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。   Further, in the above configuration, the high-frequency current generation means energizes the primary coil intermittently with the high-frequency current having the detection frequency a plurality of times, and the detection means detects the detection voltage immediately after the stop every time the energization is stopped. Preferably, the specifying unit specifies whether or not the electric device is arranged in the primary coil based on an average value of the detected plurality of detection voltages.

また、上記構成において、前記検出手段は、その通電停止直後の検出電圧を時系列に複数個検出し、前記特定手段は、前記時系列に検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。   Further, in the above configuration, the detection means detects a plurality of detection voltages immediately after stopping energization in a time series, and the specifying means is based on an average value of the plurality of detection voltages detected in the time series. It is preferable to specify whether or not the electrical device is arranged in the primary coil.

また、上記構成において、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電中に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により飽和する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を、時系列に複数個サンプリングした相対電圧を第2検出電圧として検出する第2検出手段を有し、前記特定手段は、前記複数個の第2検出電圧に基づいてノイズのレベルを求め、前記ノイズのレベルが小さいとき、前記複数個の第2検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定し、前記ノイズのレベルが大きいとき、前記検出手段が検出する通電停止直後の検出電圧に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。   Further, in the above configuration, during the energization of the high frequency current of the detection frequency to the primary coil, the transient characteristics determined by the resistance component such as the inductance component, the capacitance component, the wiring resistance and the internal resistance on the non-contact power feeding device side. A second detection unit configured to detect, as a second detection voltage, a relative voltage obtained by sampling a plurality of relative voltages relative to the primary current flowing through the primary coil to be saturated; Whether or not the electrical device is arranged in the primary coil based on an average value of the plurality of second detection voltages when the noise level is obtained based on the second detection voltages and the noise level is low The electrical device is arranged in the primary coil based on a detected voltage immediately after the energization stop detected by the detecting means when the noise level is specified It is preferable to identify how.

本発明によれば、ノイズの影響を受けることなく精度の高い電気機器の検知を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to detect an electric device with high accuracy without being affected by noise.

実施形態を説明するための非接触給電装置と電気機器を示す全体斜視図。The whole perspective view showing the non-contact electric supply device and electric equipment for explaining an embodiment. 同じく、給電エリアに設けた1次コイルの配列状態を示す説明図。Similarly, explanatory drawing which shows the arrangement | sequence state of the primary coil provided in the electric power feeding area. 同じく、非接触給電装置と電気機器の電気ブロック回路図。Similarly, the electrical block circuit diagram of a non-contact electric power feeder and an electric equipment. 同じく、電気機器の受電装置の電気ブロック回路図。Similarly, the electric block circuit diagram of the receiving device of an electric equipment. 同じく、基本給電ユニット回路を説明するための電気ブロック回路図。Similarly, the electric block circuit diagram for demonstrating a basic electric power feeding unit circuit. 同じく、ハーフブリッジ回路を説明するための電気回路図。Similarly, the electrical circuit diagram for demonstrating a half-bridge circuit. 同じく、基本給電ユニット回路の動作を説明するための各信号波形図。Similarly, each signal waveform diagram for demonstrating operation | movement of a basic electric power feeding unit circuit. 同じく、検知用周波数を説明するための周波数に対する出力を示す特性図。Similarly, the characteristic view which shows the output with respect to the frequency for demonstrating the frequency for a detection. 同じく、出力電圧の波形の各領域を説明する波形図。Similarly, the waveform diagram explaining each area | region of the waveform of an output voltage. 非接触給電装置の別例を説明するための信号波形図。The signal waveform diagram for demonstrating another example of a non-contact electric power feeder. 非接触給電装置の別例を説明するための出力電圧の波形図。The wave form diagram of the output voltage for demonstrating another example of a non-contact electric power feeder. 非接触給電装置の別例を説明するための出力電圧の波形図。The wave form diagram of the output voltage for demonstrating another example of a non-contact electric power feeder.

以下、本発明を具体化した非接触給電装置の実施形態を図面に従って説明する。
図1は、非接触給電装置(以下、給電装置という)1とその給電装置1から非接触給電される電気機器(以下、機器という)Eの全体斜視図を示す。
Embodiments of a non-contact power feeding apparatus embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall perspective view of a non-contact power supply device (hereinafter referred to as a power supply device) 1 and an electric device (hereinafter referred to as a device) E that is supplied with non-contact power from the power supply device 1.

給電装置1は、四角形の板状の筐体2を有し、その上面が平面であって機器Eを載置する載置面3を形成している。載置面3は、複数の四角形状の給電エリアARが区画形成され、本実施形態では、左右方向(横方向)に4個、上下方向(縦方向)方向に6個並ぶように24個の給電エリアARが区画形成されている。   The power feeding device 1 includes a rectangular plate-shaped housing 2, and the upper surface thereof is a flat surface and forms a placement surface 3 on which the device E is placed. The mounting surface 3 is divided into a plurality of rectangular power supply areas AR, and in this embodiment, 24 are arranged in a row in the left-right direction (horizontal direction) and 6 in the vertical direction (vertical direction). A power feeding area AR is defined.

図2に示すように、筐体2内であって、区画形成された各給電エリアARに対応する位置に、給電エリアARの外形形状にあわせて四角形状に巻回された1次コイルL1が配置されている。各給電エリアARの1次コイルL1は、給電エリアAR毎に筐体2内に設けられたそれぞれの基本給電ユニット回路21(図3参照)と接続されている。   As shown in FIG. 2, a primary coil L <b> 1 wound in a rectangular shape in accordance with the outer shape of the power supply area AR is provided in the housing 2 at a position corresponding to each partitioned power supply area AR. Has been placed. The primary coil L1 of each power supply area AR is connected to each basic power supply unit circuit 21 (see FIG. 3) provided in the housing 2 for each power supply area AR.

各給電エリアARの1次コイルL1は、対応する基本給電ユニット回路21にて給電用周波数fpの高周波電が通電されて交番磁界を放射する。各1次コイルL1は、単独でまたは他の1次コイルL1と協働して通電して、載置面3に載置された機器Eに内設された四角形状に巻回された2次コイルL2に対して非接触給電をする。つまり、筐体2の載置面3に機器Eが載置されると、機器Eの2次コイルL2は、1次コイルL1が放射する給電用周波数fpの交番磁界によって電磁誘導に基づく誘導起電力(2次電力)を発生する。   The primary coil L1 of each power supply area AR is radiated with an alternating magnetic field when a high-frequency power having a power supply frequency fp is energized by the corresponding basic power supply unit circuit 21. Each primary coil L1 is energized alone or in cooperation with another primary coil L1, and is wound into a quadrangular shape built in the device E placed on the placement surface 3. Non-contact power feeding is performed to the coil L2. That is, when the device E is mounted on the mounting surface 3 of the housing 2, the secondary coil L2 of the device E is induced based on electromagnetic induction by an alternating magnetic field of the feeding frequency fp radiated from the primary coil L1. Electric power (secondary power) is generated.

ここで、給電用周波数fpは、給電エリアARに機器Eが載置された時、機器E側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる共振周波数を給電用周波数fpとしている。従って、機器E側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる給電用周波数fpで1次コイルL1を通電させることにより、機器E側で1次コイルL1から給電された電力が低損失に受電可能となる。   Here, the power supply frequency fp is the resonance frequency determined by the inductance component and the capacitance component on the device E side when the device E is placed in the power supply area AR. Therefore, by energizing the primary coil L1 at the power supply frequency fp determined by the inductance component and the capacitance component on the device E side, the power supplied from the primary coil L1 on the device E side can be received with low loss.

また、各1次コイルL1には、給電用周波数fpの高周波電流の他に、検知用周波数fsの高周波電流が通電されるようになっている。検知用周波数fsの高周波電流は、給電エリアAR(1次コイルL1)に機器Eが載置されたかどうかを検知するために1次コイルL1に通電される。そして、この検知用周波数fsは、以下のように設定している。   Each primary coil L1 is supplied with a high-frequency current having a detection frequency fs in addition to a high-frequency current having a power supply frequency fp. The high frequency current of the detection frequency fs is energized to the primary coil L1 in order to detect whether or not the device E is placed in the power supply area AR (primary coil L1). The detection frequency fs is set as follows.

図8に示すように、第1共振特性A1は、給電エリアARに何も載置されていない場合の1次コイルL1と1次側共振コンデンサC1(図3参照)の直列回路からなる1次回路における周波数に対する1次コイルL1の出力を示す。つまり、第1共振特性A1は、給電エリアARに何も載置されていない場合における給電装置1側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する1次コイルL1の出力を示す。   As shown in FIG. 8, the first resonance characteristic A1 is a primary composed of a series circuit of a primary coil L1 and a primary side resonance capacitor C1 (see FIG. 3) when nothing is placed in the power supply area AR. The output of the primary coil L1 with respect to the frequency in a circuit is shown. That is, the first resonance characteristic A1 indicates the output of the primary coil L1 with respect to the frequency determined by the inductance component and the capacitance component on the power feeding device 1 side when nothing is placed in the power feeding area AR.

また、第2共振特性A2は、給電エリアARに金属M(図1参照)が載置された場合における給電装置1側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する1次コイルL1の出力を示す。   The second resonance characteristic A2 indicates the output of the primary coil L1 with respect to the frequency determined by the inductance component and the capacitance component on the power feeding device 1 side when the metal M (see FIG. 1) is placed in the power feeding area AR.

さらに、第3共振特性A3は、給電エリアARに機器Eが載置された場合における給電装置1側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する1次コイルL1の出力を示す。   Further, the third resonance characteristic A3 indicates the output of the primary coil L1 with respect to the frequency determined by the inductance component and the capacitance component on the power feeding device 1 side when the device E is placed in the power feeding area AR.

そして、この第1〜第3共振特性A1〜A3は、第3共振特性A3、第1共振特性A1、第2共振特性A2の順で共振周波数が高くなることが予め実験、試験等で求められている。しかも、これら周波数帯域は、第1共振特性A1が金属Mや機器Eによるインダクタンスの変動に基づくものであるから、非常に隣接して存在する。   The first to third resonance characteristics A1 to A3 are required in advance through experiments, tests, and the like to increase the resonance frequency in the order of the third resonance characteristic A3, the first resonance characteristic A1, and the second resonance characteristic A2. ing. Moreover, these frequency bands are very adjacent because the first resonance characteristic A1 is based on the variation in inductance caused by the metal M or the device E.

ここで、図8に示すように、第1共振特性A1の特定周波数fk(共振周波数frより高い周波数)にて1次コイルL1を通電している状態で給電エリアARに何も載置しない場合、1次回路のインダクタンス成分は変化しない。そのため、共振特性は第1共振特性A1のまま変化しないことから、1次コイルL1に現れる特定周波数fkに対する出力は中間値Vmidとなる。   Here, as shown in FIG. 8, when nothing is placed in the power supply area AR while the primary coil L1 is energized at the specific frequency fk of the first resonance characteristic A1 (frequency higher than the resonance frequency fr). The inductance component of the primary circuit does not change. For this reason, the resonance characteristic remains unchanged at the first resonance characteristic A1, and therefore the output for the specific frequency fk appearing in the primary coil L1 becomes the intermediate value Vmid.

また、第1共振特性A1の特定周波数fkにて1次コイルL1を通電している状態で給電エリアARに金属Mを載置した場合、1次回路のインダクタンス成分が載置された金属Mにより変化する。これによって、共振特性が第1共振特性A1から第2共振特性A2にシフトする。その結果、1次コイルL1に現れる特定周波数fkに対する出力は、図8に示すように、最大値Vmaxとなる。   Further, when the metal M is placed in the power feeding area AR while the primary coil L1 is energized at the specific frequency fk of the first resonance characteristic A1, the metal M on which the inductance component of the primary circuit is placed. Change. As a result, the resonance characteristic shifts from the first resonance characteristic A1 to the second resonance characteristic A2. As a result, the output for the specific frequency fk appearing in the primary coil L1 becomes the maximum value Vmax as shown in FIG.

さらに、第1共振特性A1の特定周波数fkにて1次コイルL1を通電している状態で給電エリアARに機器Eを載置した場合、1次回路のインダクタンス成分が載置された機器Eにより変化する。これによって、共振特性が第1共振特性A1から第3共振特性A3にシフトする。その結果、1次コイルL1に現れる特定周波数fkに対する出力は、図8に示すように、最小値Vminとなる。   Further, when the device E is placed in the power feeding area AR while the primary coil L1 is energized at the specific frequency fk of the first resonance characteristic A1, the device E on which the inductance component of the primary circuit is placed. Change. As a result, the resonance characteristic shifts from the first resonance characteristic A1 to the third resonance characteristic A3. As a result, the output for the specific frequency fk appearing in the primary coil L1 becomes the minimum value Vmin as shown in FIG.

このことから、第1共振特性A1におけるこの特定周波数fkを、機器検知のための検知用周波数fsとして1次コイルL1を通電する。そして、1次コイルL1に現れる検知用周波数fsに対する出力値(出力電圧Vs)を知ることによって、給電エリアAR上の機器Eの有無、及び、金属Mの有無を検知できることがわかる。   Accordingly, the primary coil L1 is energized with the specific frequency fk in the first resonance characteristic A1 as the detection frequency fs for device detection. It can be seen that the presence or absence of the device E and the presence or absence of the metal M on the power supply area AR can be detected by knowing the output value (output voltage Vs) with respect to the detection frequency fs appearing in the primary coil L1.

つまり、1次コイルL1に現れる検知用周波数fsに対する出力電圧Vsが最大値Vmax以上のときは、給電エリアAR上の金属Mが載置されていることがわかる。
また、1次コイルL1に現れる検知用周波数fsに対する出力電圧Vsが最小値Vmin以下のときは、給電エリアAR上の機器Eが載置されていることがわかる。
That is, when the output voltage Vs for the detection frequency fs appearing in the primary coil L1 is equal to or higher than the maximum value Vmax, it can be seen that the metal M on the power supply area AR is placed.
Further, when the output voltage Vs corresponding to the detection frequency fs appearing in the primary coil L1 is equal to or less than the minimum value Vmin, it can be seen that the device E on the power supply area AR is placed.

さらに、1次コイルL1に現れる検知用周波数fsに対する出力電圧Vsが最小値Vminと最小値Vminの間にあるときは、給電エリアAR上の機器Eが載置されていないことがわかる。   Furthermore, when the output voltage Vs for the detection frequency fs appearing in the primary coil L1 is between the minimum value Vmin and the minimum value Vmin, it can be seen that the device E on the power supply area AR is not placed.

そして、本実施形態では、これら検知用周波数fs、最大値Vmax、最小値Vminは、事前に試験、実験又は計算等で求められている。
なお、検知用周波数fsの設定は、1次コイルL1上に金属Mを載置する際、金属Mの位置やサイズ等に因らず第1共振特性A1での周波数に対する出力が大きくなるような周波数に設定している。また、検知用周波数fsの設定は、1次コイルL1上に機器Eを載置する際、機器Eの位置やサイズ等に因らず第1共振特性A1での周波数に対する出力が小さくなるような周波数に設定している。
In this embodiment, the detection frequency fs, the maximum value Vmax, and the minimum value Vmin are obtained in advance through tests, experiments, calculations, or the like.
The detection frequency fs is set such that when the metal M is placed on the primary coil L1, the output with respect to the frequency at the first resonance characteristic A1 is increased regardless of the position, size, etc. of the metal M. The frequency is set. The detection frequency fs is set such that when the device E is placed on the primary coil L1, the output with respect to the frequency at the first resonance characteristic A1 becomes small regardless of the position, size, etc. of the device E. The frequency is set.

また、機器Eが給電エリアARに載置されたと判断された時、1次コイルL1は給電用周波数fpの高周波電流にて通電される。給電用周波数fpは、前記したように機器E側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる共振周波数としている。   When it is determined that the device E is placed in the power feeding area AR, the primary coil L1 is energized with a high-frequency current having a power feeding frequency fp. The power feeding frequency fp is a resonance frequency determined by the inductance component and the capacitance component on the device E side as described above.

そして、給電のために通電させる際の給電用周波数fpは、検知用周波数fsとの間隔が以下のように設定されている。
図8に示す第4共振特性A4は、給電用周波数fpで最大出力となる共振特性であって、給電エリアARに機器Eが載置された場合の1次コイルL1と対向する機器Eにおいて、前記2次回路における周波数に対する1次コイルL1の出力を示す。この第4共振特性A4は、1次コイルL1に現れる検知用周波数fsに対する出力は、図8に示すように、最小値Vminよりも小さく0ボルトに近い電圧値Vnになっている。これは、給電用周波数fpと検知用周波数fsの間隔が大きいほど電圧値Vnが小さくなる。
The power supply frequency fp when power is supplied for power supply is set such that the interval with the detection frequency fs is as follows.
The fourth resonance characteristic A4 shown in FIG. 8 is a resonance characteristic that has a maximum output at the power feeding frequency fp, and in the device E facing the primary coil L1 when the device E is placed in the power feeding area AR. The output of the primary coil L1 with respect to the frequency in the said secondary circuit is shown. In the fourth resonance characteristic A4, the output with respect to the detection frequency fs appearing in the primary coil L1 is a voltage value Vn smaller than the minimum value Vmin and close to 0 volts, as shown in FIG. This is because the voltage value Vn decreases as the interval between the power supply frequency fp and the detection frequency fs increases.

従って、第4共振特性A4の給電用周波数fpで1次コイルL1を通電して給電している給電エリアARがあるとする。そして、その隣接する給電エリアARが検知用周波数fsで1次コイルL1を通電して機器検知している場合、電圧値Vnは小さいことから、給電用周波数fpで1次コイルL1を通電して給電している給電エリアARからの影響は小さい。   Accordingly, it is assumed that there is a power feeding area AR in which the primary coil L1 is energized and fed at the power feeding frequency fp of the fourth resonance characteristic A4. When the adjacent power supply area AR detects the device by energizing the primary coil L1 at the detection frequency fs, the voltage value Vn is small, and therefore the primary coil L1 is energized at the power supply frequency fp. The influence from the feeding area AR that feeds power is small.

ここで、最大値Vmaxと最小値Vminの幅をW1(=Vmax−Vmin)とし、これに対して、第4共振特性A4の検知用周波数fsにおける電圧値Vnと0ボルトの幅をW2(=Vn−0)とする。このとき、W1>W2となる。   Here, the width of the maximum value Vmax and the minimum value Vmin is W1 (= Vmax−Vmin), and the width of the voltage value Vn and the 0 volt at the detection frequency fs of the fourth resonance characteristic A4 is W2 (= Vn-0). At this time, W1> W2.

従って、第4共振特性A4の給電用周波数fpで1次コイルL1を通電して給電している給電エリアARがあるとする。そして、その隣接する給電エリアARが検知用周波数fsで1次コイルL1を通電して機器検知している場合、W1>W2となることから、給電用周波数fpで1次コイルL1を通電して給電している給電エリアARからの影響は小さい。   Accordingly, it is assumed that there is a power feeding area AR in which the primary coil L1 is energized and fed at the power feeding frequency fp of the fourth resonance characteristic A4. When the adjacent power supply area AR detects the device by energizing the primary coil L1 at the detection frequency fs, since W1> W2, the primary coil L1 is energized at the power supply frequency fp. The influence from the feeding area AR that feeds power is small.

つまり、機器E側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる共振回路において、給電用周波数fpと検知用周波数fsとの間隔がW1>W2となるような、図8に示す第4共振特性A4を持つ共振回路に設定している。   That is, in the resonance circuit determined by the inductance component and the capacitance component on the device E side, the resonance having the fourth resonance characteristic A4 shown in FIG. 8 is such that the interval between the power supply frequency fp and the detection frequency fs satisfies W1> W2. Set to circuit.

ちなみに、本実施形態では、検知用周波数fsは70kHz付近、給電用周波数fpは140kHz付近に設定している。
次に、給電装置1と機器Eの電気的構成を図3に従って説明する。
Incidentally, in the present embodiment, the detection frequency fs is set around 70 kHz, and the power feeding frequency fp is set around 140 kHz.
Next, the electrical configuration of the power feeding device 1 and the device E will be described with reference to FIG.

(機器E)
まず、機器Eについて説明する。図3において、機器Eは、給電装置1から2次電力を受電する受電装置としての受電回路5と負荷Zを有している。
(Equipment E)
First, the device E will be described. In FIG. 3, the device E includes a power receiving circuit 5 as a power receiving device that receives secondary power from the power feeding device 1 and a load Z.

受電回路5は、図4に示すように、整流回路6と通信回路7を有している。
整流回路6は、機器E側の2次回路を構成する2次コイルL2と2次側共振コンデンサC2の直列回路が接続されている。2次コイルL2は、1次コイルL1が放射する交番磁界に基づいて2次電力を発生し、その2次電力を整流回路6に出力する。
The power receiving circuit 5 includes a rectifier circuit 6 and a communication circuit 7 as shown in FIG.
The rectifier circuit 6 is connected to a series circuit of a secondary coil L2 and a secondary side resonance capacitor C2 constituting a secondary circuit on the device E side. The secondary coil L2 generates secondary power based on the alternating magnetic field radiated from the primary coil L1, and outputs the secondary power to the rectifier circuit 6.

整流回路6は、1次コイルL1の励磁による電磁誘導にて2次コイルL2に発生した2次電力を直流電圧に変換する。そして、整流回路6は、変換した直流電圧を機器Eの負荷Zに供給する。   The rectifying circuit 6 converts the secondary power generated in the secondary coil L2 by electromagnetic induction by excitation of the primary coil L1 into a DC voltage. The rectifier circuit 6 supplies the converted DC voltage to the load Z of the device E.

また、整流回路6が変換した直流電圧は、通信回路7の駆動源としても利用されている。通信回路7は、機器認証信号ID及び給電要求信号RQを生成し、2次コイルL2を介して給電装置1に送信する回路である。機器認証信号IDは、給電装置1に対して該給電装置1にて給電を受けられる機器Eである旨の認証信号である。給電要求信号RQは、給電装置1に対して給電を要求する要求信号である。   The DC voltage converted by the rectifier circuit 6 is also used as a drive source for the communication circuit 7. The communication circuit 7 is a circuit that generates a device authentication signal ID and a power supply request signal RQ and transmits the device authentication signal ID and the power supply request signal RQ to the power supply apparatus 1 through the secondary coil L2. The device authentication signal ID is an authentication signal indicating that the device E can receive power from the power supply device 1 with respect to the power supply device 1. The power supply request signal RQ is a request signal for requesting the power supply apparatus 1 to supply power.

機器認証信号ID及び給電要求信号RQは、複数ビットからなる2値化(ハイレベル・ロウレベル)された信号であって、その2値化された信号を、2次側共振コンデンサC2と整流回路6とを接続する受電線に出力する。受電線に2値化された信号が出力されると、給電用周波数fpにて駆動励磁されている1次コイルL1の通電による電磁誘導にて2次コイルL2に流れる2次電流の振幅が2値化された信号に対応して変化する。   The device authentication signal ID and the power supply request signal RQ are binarized (high level / low level) signals composed of a plurality of bits, and the binarized signals are converted into a secondary resonance capacitor C2 and a rectifier circuit 6. Is output to the receiving wire that connects to. When a binarized signal is output to the receiving wire, the amplitude of the secondary current flowing through the secondary coil L2 by electromagnetic induction by energization of the primary coil L1 that is driven and excited at the power supply frequency fp is 2 It changes corresponding to the quantified signal.

この給電用周波数fpの2次電流の振幅変化よって、2次コイルL2が放射する磁束が変化し、その変化した磁束は1次コイルL1に電磁誘導として伝搬し、1次コイルL1に流れる1次電流の振幅を変化させる。   The magnetic flux radiated from the secondary coil L2 is changed by the change in the amplitude of the secondary current at the power supply frequency fp, and the changed magnetic flux propagates as electromagnetic induction to the primary coil L1 and flows through the primary coil L1. Change the amplitude of the current.

つまり、2値化された信号(機器認証信号ID及び給電要求信号RQ)によって、2次コイルL2の両端子間を流れる給電用周波数fpの2次電流は、振幅変調される。そして、その振幅変調された給電用周波数fpの2次電流の磁束は、1次コイルL1に送信信号として伝搬される。   That is, the secondary current of the power feeding frequency fp flowing between both terminals of the secondary coil L2 is amplitude-modulated by the binarized signals (device authentication signal ID and power feed request signal RQ). Then, the magnetic flux of the secondary current having the amplitude-modulated power supply frequency fp is propagated as a transmission signal to the primary coil L1.

(給電装置1)
次に、給電装置1について説明する。図3に示すように、給電装置1は、共通ユニット部10と24個の1次コイルL1毎に設けられた基本給電ユニット回路21からなる基本ユニット部20を有している。
(Power supply device 1)
Next, the power feeding device 1 will be described. As illustrated in FIG. 3, the power feeding device 1 includes a basic unit unit 20 including a common unit unit 10 and a basic power feeding unit circuit 21 provided for each of the 24 primary coils L1.

(共通ユニット部10)
共通ユニット部10は、電源回路11、基本ユニット部20を統括制御するシステム制御部12、各種データを記憶するメモリ13を備えている。
(Common unit 10)
The common unit unit 10 includes a power supply circuit 11, a system control unit 12 that performs overall control of the basic unit unit 20, and a memory 13 that stores various data.

電源回路11は、整流回路及びDC/DCコンバータを有し、外部から商用電源を入力して整流回路にて整流する。電源回路11は、整流した直流電圧をDC/DCコンバータにて所望の電圧に変換した後、その直流電圧Vddを駆動電源としてシステム制御部12、メモリ13及び基本ユニット部20に出力する。   The power supply circuit 11 includes a rectifier circuit and a DC / DC converter, and receives a commercial power supply from the outside and rectifies the rectifier circuit. The power supply circuit 11 converts the rectified DC voltage into a desired voltage by a DC / DC converter, and then outputs the DC voltage Vdd to the system control unit 12, the memory 13, and the basic unit unit 20 as a driving power supply.

システム制御部12は、マイクロコンピュータよりなり、基本ユニット部20を制御する。すなわち、システム制御部12は、マイクロコンピュータの制御プログラムに従って、24個の1次コイルL1毎に設けられた基本給電ユニット回路21を統括制御する。   The system control unit 12 includes a microcomputer and controls the basic unit unit 20. That is, the system control unit 12 controls the basic power supply unit circuit 21 provided for each of the 24 primary coils L1 in accordance with a microcomputer control program.

システム制御部12は、各給電エリアARの基本給電ユニット回路21に対して実行する機器検知モード、給電モード及び休止モードを有する。
機器検知モードは、システム制御部12が、各基本給電ユニット回路21の1次コイルL1を検知用周波数fsの高周波電流にてそれぞれ一定期間通電した後にその通電を停止する。そして、システム制御部12は、その通電停止直後の1次コイルL1に流れる1次電流に相対した相対電圧(出力電圧Vs)を取得し、その取得した各相対電圧に基づいて機器E及び金属Mの存在の有無を検知するモードである。
The system control unit 12 has a device detection mode, a power supply mode, and a sleep mode that are executed for the basic power supply unit circuit 21 in each power supply area AR.
In the device detection mode, the system control unit 12 stops energization after energizing the primary coil L1 of each basic power supply unit circuit 21 with the high-frequency current of the detection frequency fs for a certain period. And the system control part 12 acquires the relative voltage (output voltage Vs) relative to the primary current which flows into the primary coil L1 immediately after the energization stop, and the apparatus E and the metal M based on each acquired relative voltage. In this mode, the presence / absence of the presence or absence is detected.

給電モードは、システム制御部12が、機器検知モードの処理で機器Eが載置されていると特定した給電エリアARの基本給電ユニット回路21について、当該基本給電ユニット回路21を給電状態に駆動制御するモードである。   In the power supply mode, for the basic power supply unit circuit 21 in the power supply area AR that the system control unit 12 specifies that the device E is placed in the device detection mode processing, the basic power supply unit circuit 21 is controlled to be in a power supply state. It is a mode to do.

休止モードは、システム制御部12が、機器検知モードの処理で金属Mが載置されていると特定した給電エリアARの基本給電ユニット回路21について、当該基本給電ユニット回路21を休止状態に駆動制御するモードである。   In the rest mode, the basic control unit circuit 21 is controlled to be in a rest state for the basic power supply unit circuit 21 in the power supply area AR that the system control unit 12 has determined that the metal M is placed in the device detection mode process. It is a mode to do.

メモリ13は、不揮発性メモリであって、システム制御部12が各種処理動作を行う際に使用する各種のデータを記憶している。また、メモリ13は、24個の各給電エリアARについての記憶領域が割り当てられていて、その割り当てられた記憶領域にはその時々の給電エリアARの情報がそれぞれ記憶されるようになっている。   The memory 13 is a nonvolatile memory, and stores various data used when the system control unit 12 performs various processing operations. The memory 13 is assigned a storage area for each of the 24 power supply areas AR, and information on the current power supply area AR is stored in the assigned storage area.

(基本ユニット部20)
基本ユニット部20は、図3に示すように、各給電エリアAR(各1次コイルL1)に対して設けられた複数(24個)の基本給電ユニット回路21から構成されている。そして、各基本給電ユニット回路21は、システム制御部12との間でデータの授受を行い、システム制御部12にて制御されている。
(Basic unit 20)
As shown in FIG. 3, the basic unit section 20 includes a plurality (24) of basic power supply unit circuits 21 provided for each power supply area AR (each primary coil L <b> 1). Each basic power supply unit circuit 21 exchanges data with the system control unit 12 and is controlled by the system control unit 12.

各基本給電ユニット回路21は、その回路構成が同じであるため説明の便宜上、1つの基本給電ユニット回路21について、図5に従って説明する。
(基本給電ユニット回路21)
図5に示すように、基本給電ユニット回路21は、ハーフブリッジ回路22、ドライブ回路23、電流検出回路24、出力検出回路25及び信号抽出回路26を有している。
Since each basic power supply unit circuit 21 has the same circuit configuration, one basic power supply unit circuit 21 will be described with reference to FIG.
(Basic power supply unit circuit 21)
As shown in FIG. 5, the basic power supply unit circuit 21 includes a half bridge circuit 22, a drive circuit 23, a current detection circuit 24, an output detection circuit 25, and a signal extraction circuit 26.

(ハーフブリッジ回路22)
図6に示すように、ハーフブリッジ回路22は、公知のハーフブリッジ回路である。ハーフブリッジ回路22は、第1コンデンサCaと第2コンデンサCbを直列に接続した分圧回路と、この分圧回路に対して、第1パワートランジスタQaと第2パワートランジスタQbを直列に接続した直列回路からなる駆動回路が並列に接続されている。第1及び第2パワートランジスタQa,Qbは、本実施形態では、NチャネルMOSFETにて構成されている。
(Half bridge circuit 22)
As shown in FIG. 6, the half-bridge circuit 22 is a known half-bridge circuit. The half-bridge circuit 22 includes a voltage dividing circuit in which a first capacitor Ca and a second capacitor Cb are connected in series, and a series in which a first power transistor Qa and a second power transistor Qb are connected in series to the voltage dividing circuit. The drive circuit which consists of a circuit is connected in parallel. In the present embodiment, the first and second power transistors Qa and Qb are configured by N-channel MOSFETs.

そして、第1コンデンサCaと第2コンデンサCbの接続点N1と、第1パワートランジスタQaと第2パワートランジスタQbの接続点N2との間に、給電装置1側の1次回路を構成する1次コイルL1と1次側共振コンデンサC1の直列回路が接続される。   And the primary circuit which comprises the primary circuit by the side of the electric power feeder 1 between the connection point N1 of the 1st capacitor | condenser Ca and the 2nd capacitor | condenser Cb, and the connection point N2 of the 1st power transistor Qa and the 2nd power transistor Qb. A series circuit of the coil L1 and the primary side resonance capacitor C1 is connected.

図7に示すように、第1パワートランジスタQaと第2パワートランジスタQbの各ゲート端子には、ドライブ回路23から駆動信号PSa,PSbが入力される。第1及び第2パワートランジスタQa,Qbは、そのゲート端子にそれぞれ入力される駆動信号PSa,PSbに基づいて交互にオンオフされる。これによって、1次コイルL1を通電する高周波電流が生成される。そして、1次コイルL1は、この高周波電流の通電により、交番磁界を発生する。   As shown in FIG. 7, drive signals PSa and PSb are input from the drive circuit 23 to the gate terminals of the first power transistor Qa and the second power transistor Qb. The first and second power transistors Qa and Qb are alternately turned on and off based on drive signals PSa and PSb respectively input to their gate terminals. As a result, a high-frequency current that energizes the primary coil L1 is generated. The primary coil L1 generates an alternating magnetic field when this high-frequency current is applied.

(ドライブ回路23)
ドライブ回路23は、システム制御部12から1次コイルL1に流す高周波電流の周波数を制御する制御信号CTを入力し、第1及び第2パワートランジスタQa,Qbのゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号PSa,PSbを生成する。つまり、図7に示すように、ドライブ回路23は、制御信号CTに基づいて第1及び第2パワートランジスタQa,Qbを交互にオンオフさせて、1次コイルL1に流す高周波電流の周波数を設定する駆動信号PSa,PSbを生成する。
(Drive circuit 23)
The drive circuit 23 receives a control signal CT that controls the frequency of the high-frequency current that flows in the primary coil L1 from the system control unit 12, and outputs the drive signal PSa to the gate terminals of the first and second power transistors Qa and Qb, respectively. , PSb. That is, as shown in FIG. 7, the drive circuit 23 alternately turns on and off the first and second power transistors Qa and Qb based on the control signal CT to set the frequency of the high-frequency current that flows through the primary coil L1. Drive signals PSa and PSb are generated.

図7に示すように、駆動信号PSa,PSbは、第1パワートランジスタQaと第2パワートランジスタQbが同時にオンしないようにデットタイムを持たせている。また、第2パワートランジスタQbについては、オフ時間とオン時間を同じで一定にし、第1パワートランジスタQaについては、オン時間を短くしその分オフ時間を長くしている。   As shown in FIG. 7, the drive signals PSa and PSb have a dead time so that the first power transistor Qa and the second power transistor Qb are not turned on simultaneously. The second power transistor Qb has the same off time and on time, and the first power transistor Qa has a shorter on time and a correspondingly longer off time.

ここで、システム制御部12からの制御信号CTは、1次コイルL1を通電する高周波電流の周波数を決定するデータ信号である。
機器検知モードにおいては、システム制御部12は、機器検知のために検知用周波数fsの高周波電流にて1次コイルL1を通電させるための制御信号CTを出力する。従って、機器検知モードにおいては、24個の基本給電ユニット回路21(ドライブ回路23)は、機器検知のための検知用周波数fsの制御信号CTがそれぞれシステム制御部12から出力される。
Here, the control signal CT from the system control unit 12 is a data signal that determines the frequency of the high-frequency current that energizes the primary coil L1.
In the device detection mode, the system control unit 12 outputs a control signal CT for energizing the primary coil L1 with a high-frequency current having a detection frequency fs for device detection. Therefore, in the device detection mode, the 24 basic power supply unit circuits 21 (drive circuits 23) each output the control signal CT of the detection frequency fs for device detection from the system control unit 12.

一方、給電モードにおいては、システム制御部12は、給電のための給電用周波数fpの高周波電流にて1次コイルL1を通電させるための制御信号CTを出力する。従って、給電モードにおいては、24個の基本給電ユニット回路21(ドライブ回路23)は、給電のための給電用周波数fpの制御信号CTがそれぞれシステム制御部12から出力される。   On the other hand, in the power supply mode, the system control unit 12 outputs a control signal CT for energizing the primary coil L1 with a high-frequency current having a power supply frequency fp for power supply. Therefore, in the power supply mode, the 24 basic power supply unit circuits 21 (drive circuits 23) each output the control signal CT of the power supply frequency fp for power supply from the system control unit 12.

(電流検出回路24)
電流検出回路24は、1次コイルL1の一方の端子とハーフブリッジ回路22の間に設けられ、1次コイルL1に流れるその時々の1次電流を検出し、電流検出信号SG1として出力する。つまり、電流検出回路24は、図7に示す駆動信号PSa,PSbが出力されると、図7に示す電流検出信号SG1を出力する。
(Current detection circuit 24)
The current detection circuit 24 is provided between one terminal of the primary coil L1 and the half-bridge circuit 22, detects the primary current at that time flowing through the primary coil L1, and outputs it as a current detection signal SG1. That is, when the drive signals PSa and PSb shown in FIG. 7 are output, the current detection circuit 24 outputs the current detection signal SG1 shown in FIG.

(出力検出回路25)
出力検出回路25は、電流検出回路24と接続されている。出力検出回路25は、電流検出回路24が検出した電流検出信号SG1を入力し、電流検出信号SG1に相対した出力電圧に変換し、デジタル値に変換して出力する。出力検出回路25は、包絡線検波回路を含み、電流検出回路24の電流検出信号SG1を同包絡線検波回路にて検波する。つまり、出力検出回路25(包絡線検波回路)は、電流検出信号SG1から該電流検出信号SG1の外側を包んだ図7に示す包絡線波形信号(出力電圧Vs)を生成する。
(Output detection circuit 25)
The output detection circuit 25 is connected to the current detection circuit 24. The output detection circuit 25 receives the current detection signal SG1 detected by the current detection circuit 24, converts it to an output voltage relative to the current detection signal SG1, converts it to a digital value, and outputs it. The output detection circuit 25 includes an envelope detection circuit, and detects the current detection signal SG1 of the current detection circuit 24 using the envelope detection circuit. That is, the output detection circuit 25 (envelope detection circuit) generates an envelope waveform signal (output voltage Vs) shown in FIG. 7 that wraps the outside of the current detection signal SG1 from the current detection signal SG1.

出力検出回路25は、アナログ値をデジタル値に変換するAD変換器を備え、その時々の出力電圧Vsをデジタル値に変換する。出力検出回路25は、システム制御部12からのサンプリング信号SPに応答してその時の出力電圧Vsのデジタル値を取得して、同システム制御部12に出力するようになっている。   The output detection circuit 25 includes an AD converter that converts an analog value into a digital value, and converts the output voltage Vs at that time into a digital value. The output detection circuit 25 acquires the digital value of the output voltage Vs at that time in response to the sampling signal SP from the system control unit 12 and outputs the digital value to the system control unit 12.

ここで、システム制御部12から各基本給電ユニット回路21の出力検出回路25へのサンプリング信号SPは、それぞれ各出力検出回路25に対して制御信号CTを消失させた直後にサンプリング信号SPをそれぞれ出力するようになっている。つまり、システム制御部12が各出力検出回路25の出力電圧Vsのデジタル値を取得するタイミングは、1次コイルL1に対して検知用周波数fsの高周波電流の通電を停止した直後に設定されている。換言すると、検知用周波数fsの高周波電流の通電が停止されて、図7に示すように出力電圧Vsがゼロボルトに向かって立ち下がり始めた時の、出力電圧Vsのデジタル値を取得する。   Here, the sampling signal SP from the system control unit 12 to the output detection circuit 25 of each basic power supply unit circuit 21 outputs the sampling signal SP immediately after the control signal CT disappears to each output detection circuit 25, respectively. It is supposed to be. That is, the timing at which the system control unit 12 acquires the digital value of the output voltage Vs of each output detection circuit 25 is set immediately after the energization of the high-frequency current having the detection frequency fs to the primary coil L1 is stopped. . In other words, the digital value of the output voltage Vs when the energization of the high-frequency current of the detection frequency fs is stopped and the output voltage Vs starts to fall toward zero volts as shown in FIG. 7 is acquired.

詳述すると、図9に示すように、出力電圧Vsは、検知用周波数fsの高周波電流の通電が開始されると、その波形がゼロボルトから上昇し不飽和領域Z1を経て飽和領域Z2になる。そして、出力電圧Vsは、通電が停止されると、その波形が飽和領域Z2から直ちにゼロボルトに向かって減衰していく減衰領域Z3となる。   More specifically, as shown in FIG. 9, when the energization of the high-frequency current having the detection frequency fs is started, the waveform of the output voltage Vs rises from zero volts and enters the saturation region Z2 through the unsaturated region Z1. When the energization is stopped, the output voltage Vs becomes an attenuation region Z3 in which the waveform immediately attenuates from the saturation region Z2 toward zero volts.

この出力電圧Vsの推移について、その波形が不飽和領域Z1及び飽和領域Z2にあるときは、1次コイルL1に検知用周波数fsの高周波電流が通電されている時の波形である。つまり、ハーフブリッジ回路22がスイッチング動作して検知用周波数fsの高周波電流を生成し、その高周波電流を1次コイルL1に通電している時の波形である。   Regarding the transition of the output voltage Vs, when the waveform is in the unsaturated region Z1 and the saturated region Z2, it is a waveform when a high-frequency current of the detection frequency fs is energized to the primary coil L1. That is, it is a waveform when the half-bridge circuit 22 performs a switching operation to generate a high-frequency current having a detection frequency fs and the high-frequency current is passed through the primary coil L1.

従って、ハーフブリッジ回路22のスイッチング動作に起因するスイッチングノイズが高周波電流に含まれて、不飽和領域Z1及び飽和領域Z2における出力電圧Vsの波形に現れる。   Therefore, switching noise resulting from the switching operation of the half-bridge circuit 22 is included in the high-frequency current and appears in the waveform of the output voltage Vs in the unsaturated region Z1 and the saturated region Z2.

これに対して、減衰領域Z3にある波形は、1次コイルL1に検知用周波数fsの高周波電流が通電されていない時の波形である。つまり、ハーフブリッジ回路22がスイッチング動作を停止し検知用周波数fsの高周波電流を生成しないで1次コイルL1が非通電されている時の波形である。換言すると、給電装置1側のインダクタンス成分とキャパシタンス成分、さらに配線抵抗やインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する波形である。   In contrast, the waveform in the attenuation region Z3 is a waveform when the high-frequency current having the detection frequency fs is not supplied to the primary coil L1. That is, this is a waveform when the half-bridge circuit 22 stops the switching operation and does not generate the high-frequency current having the detection frequency fs and the primary coil L1 is de-energized. In other words, the waveform is attenuated by a transient characteristic determined by a resistance component such as an inductance component and a capacitance component on the power feeding device 1 side, and further a wiring resistance, an inductance component, and an internal resistance of the capacitance component.

従って、減衰領域Z3における出力電圧Vsの波形には、ハーフブリッジ回路22のスイッチング動作に起因するノイズが現れない。
そこで、本実施形態では、取得タイミングを、ハーフブリッジ回路22のスイッチングノイズのない減衰領域Z3で出力電圧Vsを取得するタイミングと決めている。従って、システム制御部12は、各ドライブ回路23に対して検知用周波数fsを生成するための制御信号CTを消失(1次コイルL1の非通電)直後に、サンプリング信号SPを対応する出力検出回路25にそれぞれ出力するようになっている。その結果、システム制御部12は、スイッチングノイズのない出力電圧Vsのデジタル値を入力することができる。
Therefore, noise due to the switching operation of the half bridge circuit 22 does not appear in the waveform of the output voltage Vs in the attenuation region Z3.
Therefore, in the present embodiment, the acquisition timing is determined as the timing at which the output voltage Vs is acquired in the attenuation region Z3 without the switching noise of the half bridge circuit 22. Accordingly, the system control unit 12 immediately outputs the control signal CT for generating the detection frequency fs for each drive circuit 23 (immediately after the primary coil L1 is de-energized) and outputs the corresponding output detection circuit to the sampling signal SP. 25, respectively. As a result, the system control unit 12 can input a digital value of the output voltage Vs without switching noise.

ここで、取得タイミングを非通電直後としたのは、減衰領域Z3は、時間が経過すると機器Eが載置されていない場合でも出力電圧Vsが機器検知のための最小値Vmin以下に低下するからである。同様に、減衰領域Z3は、時間が経過すると金属Mが載置されている場合でも出力電圧Vsが機器Eの存在の有無を検知するための最大値Vmax以下に低下するからである。   Here, the reason why the acquisition timing is immediately after de-energization is that, in the attenuation region Z3, the output voltage Vs drops below the minimum value Vmin for device detection even when the device E is not placed over time. It is. Similarly, in the attenuation region Z3, the output voltage Vs drops below the maximum value Vmax for detecting the presence or absence of the device E even when the metal M is placed over time.

従って、取得タイミングは、機器Eが載置されていない条件で制御信号CTを消失から出力電圧Vsが最小値Vmin以下にならないとともに、金属Mが載置されている条件で制御信号CTを消失から出力電圧Vsが最大値Vmax未満にならないタイミングである。この取得タイミングは、予め試験、実験又は計算等で求めている。   Therefore, the acquisition timing is such that the output voltage Vs does not become the minimum value Vmin or less from the disappearance of the control signal CT under the condition where the device E is not placed, and the control signal CT is disappeared under the condition where the metal M is placed. This is the timing at which the output voltage Vs does not become less than the maximum value Vmax. This acquisition timing is obtained in advance through tests, experiments, calculations, or the like.

そして、システム制御部12は、取得した各出力検出回路25の出力電圧Vsのデジタル値に基づいて、金属Mの有無、及び、機器Eの有無を特定する。
そして、システム制御部12は、出力電圧Vs(デジタル値)が最大値Vmax以上のときは金属Mが載置されていると特定し、出力電圧Vsが最小値Vmin以下のときは機器Eが載置されていると特定する。また、システム制御部12は、出力電圧Vsが最大値Vmaxと最小値Vminの間にあるときは機器Eが載置されていると特定する。
And the system control part 12 specifies the presence or absence of the metal M and the presence or absence of the apparatus E based on the acquired digital value of the output voltage Vs of each output detection circuit 25. FIG.
The system control unit 12 specifies that the metal M is placed when the output voltage Vs (digital value) is equal to or higher than the maximum value Vmax, and the device E is mounted when the output voltage Vs is equal to or lower than the minimum value Vmin. Is identified. Further, the system control unit 12 specifies that the device E is placed when the output voltage Vs is between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin.

(信号抽出回路26)
信号抽出回路26は、電流検出回路24と接続されている。信号抽出回路26は、1次コイルL1を給電用周波数fpで通電している間、電流検出回路24からその時の1次コイルL1の1次電流(電流検出信号SG1)を入力する。そして、信号抽出回路26は、載置面3に載置された機器Eの2次コイルL2から送信された振幅変調された送信信号を、電流検出回路24を介して入力する。
(Signal extraction circuit 26)
The signal extraction circuit 26 is connected to the current detection circuit 24. The signal extraction circuit 26 inputs the primary current (current detection signal SG1) of the primary coil L1 at that time from the current detection circuit 24 while the primary coil L1 is energized at the power supply frequency fp. The signal extraction circuit 26 inputs the amplitude-modulated transmission signal transmitted from the secondary coil L <b> 2 of the device E placed on the placement surface 3 via the current detection circuit 24.

信号抽出回路26は、入力した送信信号から機器認証信号ID及び給電要求信号RQを抽出する。信号抽出回路26は、送信信号から機器認証信号ID及び給電要求信号RQの両信号を抽出した時、システム制御部12に許可信号ENを出力する。ちなみに、信号抽出回路26は、機器認証信号ID及び給電要求信号RQのいずれか一方しか抽出しなかった時、又は、両信号とも抽出しなかった時には、システム制御部12に許可信号ENを出力しない。   The signal extraction circuit 26 extracts the device authentication signal ID and the power supply request signal RQ from the input transmission signal. The signal extraction circuit 26 outputs the permission signal EN to the system control unit 12 when extracting both the device authentication signal ID and the power supply request signal RQ from the transmission signal. Incidentally, the signal extraction circuit 26 does not output the permission signal EN to the system control unit 12 when only one of the device authentication signal ID and the power supply request signal RQ is extracted or when neither signal is extracted. .

次に、上記のように構成した非接触給電装置1の作用について説明する。
(機器検知モード)
今、24個の給電エリアAR(1次コイルL1)の基本給電ユニット回路21が順番にシステム制御部12にて一定期間アクセスされ、それが繰り返される。
Next, the operation of the non-contact power feeding device 1 configured as described above will be described.
(Device detection mode)
Now, the basic power supply unit circuits 21 of the 24 power supply areas AR (primary coils L1) are sequentially accessed by the system control unit 12 for a certain period, and this is repeated.

この時、まず、システム制御部12は、1番目の給電エリアARに設けた基本給電ユニット回路21のドライブ回路23に対して、機器検知のための制御信号CTを出力する。
このとき、システム制御部12はメモリ13に記憶した1番目の給電エリアARの基本給電ユニット回路21のドライブ回路23に検知用周波数fsの制御信号CTを一定時間出力する。ドライブ回路23は、この制御信号CTに応答して1次コイルL1を検知用周波数fsで一定時間通電する。
At this time, first, the system control unit 12 outputs a control signal CT for device detection to the drive circuit 23 of the basic power supply unit circuit 21 provided in the first power supply area AR.
At this time, the system control unit 12 outputs the control signal CT of the detection frequency fs for a predetermined time to the drive circuit 23 of the basic power supply unit circuit 21 in the first power supply area AR stored in the memory 13. In response to the control signal CT, the drive circuit 23 energizes the primary coil L1 at the detection frequency fs for a predetermined time.

続いて、システム制御部12は、一定時間経過後、即ち、検知用周波数fsの高周波電流よる1次コイルL1への通電の停止直後にサンプリング信号SPを出力する。システム制御部12は、サンプリング信号SPに応答して出力検出回路25から出力される1番目の給電エリアARの出力電圧Vs(デジタル値)を入力しメモリ13に割り当てられた記憶領域に記憶する。つまり、システム制御部12は、スイッチングノイズが含まれていない減衰領域Z3の出力電圧Vs(デジタル値)を入力する。   Subsequently, the system control unit 12 outputs the sampling signal SP after a predetermined time has elapsed, that is, immediately after the energization of the primary coil L1 by the high-frequency current having the detection frequency fs is stopped. The system control unit 12 inputs the output voltage Vs (digital value) of the first power feeding area AR output from the output detection circuit 25 in response to the sampling signal SP, and stores it in the storage area assigned to the memory 13. That is, the system control unit 12 inputs the output voltage Vs (digital value) of the attenuation region Z3 that does not include switching noise.

次に、システム制御部12は、この出力電圧Vs(デジタル値)に基づいて機器検知の特定を行う。特定は、出力電圧Vsを最大値Vmaxと最小値Vminを比較して行う。1番目の給電エリアARに何もない場合には、出力電圧Vsが最大値Vmaxと最小値Vminの間にある。また、1番目の給電エリアARに機器Eがある場合には、出力電圧Vsが最小値Vmin以下となる。また、1番目の給電エリアARに金属Mがある場合には、出力電圧Vsが最大値Vmax以上となる。   Next, the system control unit 12 specifies device detection based on the output voltage Vs (digital value). The identification is performed by comparing the output voltage Vs with the maximum value Vmax and the minimum value Vmin. When there is nothing in the first power supply area AR, the output voltage Vs is between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin. Further, when the device E is present in the first power supply area AR, the output voltage Vs is equal to or lower than the minimum value Vmin. When the metal M is present in the first power supply area AR, the output voltage Vs is equal to or higher than the maximum value Vmax.

そして、給電エリアARに何もないと特定すると、システム制御部12は、2番目の給電エリアARの機器検知に移る。
なお、システム制御部12は、2番目の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る前に、1番目の該給電エリアARの機器検知の検知結果をメモリ13の1番目の給電エリアARに割り当てられた記憶領域に記憶する。
And if it specifies that there is nothing in the electric power feeding area AR, the system control part 12 will move to the apparatus detection of the 2nd electric power feeding area AR.
Note that the system control unit 12 displays the device detection detection result of the first power supply area AR as the first power supply area AR of the memory 13 before moving to control of the basic power supply unit circuit 21 of the second power supply area AR. Is stored in the storage area allocated to.

以後、同様に順番に24番目の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御が行われ、機器検知が行われる。そして、全ての給電エリアARに機器Eが載置されていない場合には、システム制御部12は、2巡目の制御に移り、再び、1番目の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る。   Thereafter, the basic power supply unit circuit 21 in the 24th power supply area AR is similarly controlled in order, and device detection is performed. If the devices E are not placed in all the power supply areas AR, the system control unit 12 proceeds to the second round of control, and again controls the basic power supply unit circuit 21 in the first power supply area AR. Move on.

一方、ある給電エリアARにおいて、システム制御部12は、出力電圧Vsが最小値Vmin以下にあると、当該給電エリアARに機器Eが載置されていると特定する。そして、システム制御部12は、当該給電エリアARの基本給電ユニット回路21について給電モードを実行する。   On the other hand, in a certain power supply area AR, the system control unit 12 specifies that the device E is placed in the power supply area AR when the output voltage Vs is equal to or lower than the minimum value Vmin. And the system control part 12 performs electric power feeding mode about the basic electric power feeding unit circuit 21 of the said electric power feeding area AR.

(給電モード)
システム制御部12は、出力電圧Vsに基づいて当該給電エリアARに機器Eが載置されていると特定すると、対応する基本給電ユニット回路21のドライブ回路23に対して給電用周波数fpで通電させるための制御信号CTを出力する。ドライブ回路23は、給電用周波数fpのための制御信号CTに応答して、1次コイルL1を給電用周波数fpで通電する。
(Power supply mode)
When the system control unit 12 specifies that the device E is placed in the power supply area AR based on the output voltage Vs, the system control unit 12 supplies power to the drive circuit 23 of the corresponding basic power supply unit circuit 21 at the power supply frequency fp. Control signal CT is output. The drive circuit 23 energizes the primary coil L1 at the power supply frequency fp in response to the control signal CT for the power supply frequency fp.

この給電用周波数fpで1次コイルL1が通電されると、その磁束が該給電エリアAR上に載置された、機器Eに伝搬する。
このとき、該給電エリアAR上に載置された機器Eの2次コイルL2の間で共振し、機器Eは高い効率の給電を受ける。そして、この高い直流電圧に基づいて機器Eの通信回路7は動作し2値化された信号(機器認証信号ID及び給電要求信号RQ)を出力する。これによって、2次コイルL2の両端子間を流れる給電用周波数fpの2次電流は振幅変調され、振幅変調された給電用周波数fpの2次電流の磁束は、1次コイルL1に送信信号として伝搬される。
When the primary coil L1 is energized at the power feeding frequency fp, the magnetic flux propagates to the device E placed on the power feeding area AR.
At this time, resonance occurs between the secondary coils L2 of the device E placed on the power supply area AR, and the device E receives highly efficient power supply. Based on this high DC voltage, the communication circuit 7 of the device E operates and outputs a binarized signal (device authentication signal ID and power supply request signal RQ). As a result, the secondary current of the power feeding frequency fp flowing between both terminals of the secondary coil L2 is amplitude-modulated, and the magnetic flux of the secondary current of the amplitude-modulated power feeding frequency fp is transmitted to the primary coil L1 as a transmission signal. Propagated.

信号抽出回路26は、電流検出回路24を介して振幅変調された送信信号を入力する。信号抽出回路26は、入力した送信信号に機器認証信号ID及び給電要求信号RQがあるかどうか判別する。そして、信号抽出回路26は、機器認証信号ID及び給電要求信号RQがある場合には、システム制御部12に許可信号ENを出力する。システム制御部12は、この許可信号ENに応答して、ドライブ回路23に対して給電用周波数fpのための制御信号CTを出力する。ドライブ回路23は、給電用周波数fpのための制御信号CTに応答して、1次コイルL1を給電用周波数fpで通電する。従って、機器Eは給電を受ける。   The signal extraction circuit 26 inputs the transmission signal subjected to amplitude modulation via the current detection circuit 24. The signal extraction circuit 26 determines whether the input transmission signal includes a device authentication signal ID and a power supply request signal RQ. The signal extraction circuit 26 outputs the permission signal EN to the system control unit 12 when there is the device authentication signal ID and the power supply request signal RQ. In response to the permission signal EN, the system control unit 12 outputs a control signal CT for the power supply frequency fp to the drive circuit 23. The drive circuit 23 energizes the primary coil L1 at the power supply frequency fp in response to the control signal CT for the power supply frequency fp. Accordingly, the device E receives power.

そして、システム制御部12は、機器Eからの機器認証信号ID等(許可信号EN)を確認しながら、該基本給電ユニット回路21の1次コイルL1への通電を継続しつつ、次の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る。   Then, the system control unit 12 confirms the device authentication signal ID and the like (permission signal EN) from the device E, and continues energization to the primary coil L1 of the basic power supply unit circuit 21 to the next power supply area. Control proceeds to the basic power supply unit circuit 21 of the AR.

なお、システム制御部12は、次の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る前に、当該給電エリアARは機器Eが載置され給電中ある旨の情報を、メモリ13の当該給電エリアARに割り当てられた記憶領域に記憶する。これによって、次に当該給電エリアARの制御が巡ってきたとき、システム制御部12は、当該給電エリアARについて機器検知モードにならず給電モードを継続し該給電エリアARに載置された機器Eに対して給電を継続する。   Note that the system control unit 12 indicates information indicating that the device E is placed in the power supply area AR and is supplying power before the control of the basic power supply unit circuit 21 in the next power supply area AR. Store in the storage area allocated to the area AR. As a result, when control of the power supply area AR is next performed, the system control unit 12 continues the power supply mode instead of the device detection mode for the power supply area AR and places the device E placed in the power supply area AR. Continue to supply power.

ちなみに、該基本給電ユニット回路21の給電を継続している途中において、機器Eからの機器認証信号ID等(許可信号EN)が消失した時、システム制御部12は、該基本給電ユニット回路21の給電のための通電を停止する。   Incidentally, when the power supply of the basic power supply unit circuit 21 is continued, when the device authentication signal ID or the like (permission signal EN) from the device E disappears, the system control unit 12 Stop energization for power supply.

つまり、信号抽出回路26は、機器認証信号ID又は給電要求信号RQがない場合、又はいずれもない場合には、システム制御部12に許可信号ENを出力しない。システム制御部12は、この許可信号ENがないことに基づいて、ドライブ回路23に対して給電用周波数fpのための制御信号CTを消失する。ドライブ回路23は、給電用周波数fpのための制御信号CTの消失に基づいて、給電用周波数fpでの1次コイルL1の給電のための通電を停止する。   That is, the signal extraction circuit 26 does not output the permission signal EN to the system control unit 12 when there is no device authentication signal ID or power supply request signal RQ or when there is neither. Based on the absence of the enable signal EN, the system control unit 12 loses the control signal CT for the power supply frequency fp to the drive circuit 23. The drive circuit 23 stops energization for power supply of the primary coil L1 at the power supply frequency fp based on the disappearance of the control signal CT for the power supply frequency fp.

そして、当該給電エリアARは、機器検知モードの対象となり、前記した順番で検知用周波数fsの高周波電流にて1次コイルL1が通電されて金属Mの有無及び機器Eの有無の特定が行われる。   The power supply area AR is a target of the device detection mode, and the primary coil L1 is energized with the high-frequency current of the detection frequency fs in the above-described order, and the presence of the metal M and the presence of the device E are specified. .

一方、ある給電エリアARにおいて、システム制御部12は、出力電圧Vsが最大値Vmax以上あると、当該給電エリアARに金属Mが載置されていると特定する。そして、システム制御部12は、当該給電エリアARの基本給電ユニット回路21について休止モードを実行する。   On the other hand, in a certain power supply area AR, the system control unit 12 specifies that the metal M is placed in the power supply area AR when the output voltage Vs is greater than or equal to the maximum value Vmax. Then, the system control unit 12 executes the sleep mode for the basic power supply unit circuit 21 in the power supply area AR.

(休止モード)
システム制御部12は、出力電圧Vsに基づいて当該給電エリアARに金属Mが載置されていると特定すると、対応する基本給電ユニット回路21のドライブ回路23に対して制御信号CTを出力しない。当該給電エリアARを休止状態にする。そして、システム制御部12は、次の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る。
(Pause mode)
When the system control unit 12 specifies that the metal M is placed in the power supply area AR based on the output voltage Vs, the system control unit 12 does not output the control signal CT to the drive circuit 23 of the corresponding basic power supply unit circuit 21. The power supply area AR is put into a dormant state. Then, the system control unit 12 proceeds to control of the basic power supply unit circuit 21 in the next power supply area AR.

なお、システム制御部12は、次の給電エリアARの基本給電ユニット回路21の制御に移る前に、当該給電エリアARは先の機器検知で金属Mが検知された旨の情報を、メモリ13の当該給電エリアARに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部12は、次の制御に備える。   In addition, before the system control unit 12 shifts to control of the basic power supply unit circuit 21 in the next power supply area AR, the power supply area AR indicates information indicating that the metal M has been detected in the previous device detection. It memorize | stores in the memory area allocated to the said electric power feeding area AR. Then, the system control unit 12 prepares for the next control.

そして、システム制御部12は、金属Mが載置されている情報に基づいて、休止状態の給電エリアARについて、最初の金属Mの検知から予め定めた時間(予め定めた巡回した回数)した後、再び機器検知モードを実行するようになっている。   Then, the system control unit 12 performs a predetermined time (predetermined number of times of circulation) from the detection of the first metal M for the power supply area AR in the dormant state based on the information on which the metal M is placed. The device detection mode is executed again.

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、システム制御部12は、検知用周波数fsの高周波電流の通電を停止させた直後の1次コイルL1に流れる1次電流に相対する出力電圧Vsを取得した。そして、その取得した出力電圧Vsにて機器E及び金属Mの載置の有無を特定するようにした。
Next, effects of the embodiment configured as described above will be described below.
(1) According to the above embodiment, the system control unit 12 acquires the output voltage Vs relative to the primary current flowing in the primary coil L1 immediately after the energization of the high-frequency current having the detection frequency fs is stopped. And the presence or absence of mounting | wearing of the apparatus E and the metal M was specified with the acquired output voltage Vs.

従って、通電を停止させた直後に取得した出力電圧Vsは、ハーフブリッジ回路22がスイッチング動作を終了した後の電圧であってハーフブリッジ回路22のスイッチングノイズが含まれない電圧波形から取得した。   Therefore, the output voltage Vs acquired immediately after the energization is stopped is a voltage after the half bridge circuit 22 finishes the switching operation, and is acquired from a voltage waveform that does not include the switching noise of the half bridge circuit 22.

その結果、ノイズ除去フィルタを設けることなく給電エリアARに機器E及び金属Mが載置されているかの特定を精度よく行うことができる。
しかも、機器Eへの出力電力の増加を実現するために、ハーフブリッジ回路22に印加する直流電圧Vddを上昇させることによってスイッチングノイズが増大しても該ノイズの影響を受けることはなく精度よく特定することができる。
As a result, it is possible to accurately determine whether the device E and the metal M are placed in the power supply area AR without providing a noise removal filter.
Moreover, in order to increase the output power to the device E, even if the switching noise increases by increasing the DC voltage Vdd applied to the half bridge circuit 22, it is not affected by the noise and can be accurately specified. can do.

(2)上記実施形態によれば、検知用周波数fsの高周波電流の通電を停止させた直後の1次コイルL1に流れる1次電流に相対する出力電圧Vsを取得するだけなので、特別な回路を設ける必要がなくシンプルな回路構成で実現できる。   (2) According to the above embodiment, since the output voltage Vs relative to the primary current flowing in the primary coil L1 immediately after the energization of the high-frequency current of the detection frequency fs is stopped is obtained, a special circuit is provided. There is no need to provide it, and it can be realized with a simple circuit configuration.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、各給電エリアARについて機器検知する際、各1次コイルL1に検知用周波数fsの高周波電流を1回通電し、その1回の通電停止直後の出力電圧Vsを取得して、機器Eが載置されているかどうか特定した。これを、図10に示すように、1つの1次コイルL1に対して検知用周波数fsの高周波電流を複数回(図10では3回)間欠的に連続して通電する。そして、出力検出回路25は、それら通電停止直後の出力電圧Vsを複数個取得する。出力検出回路25は、取得した複数個の出力電圧Vsの平均値を求め、その平均値をシステム制御部12に出力する。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, when detecting devices for each power supply area AR, a high-frequency current having a detection frequency fs is applied to each primary coil L1 once, and the output voltage Vs immediately after the one-time power supply stop is acquired. , Whether or not the device E is mounted. As shown in FIG. 10, a high-frequency current having a detection frequency fs is intermittently continuously supplied to a single primary coil L1 a plurality of times (three times in FIG. 10). The output detection circuit 25 acquires a plurality of output voltages Vs immediately after the energization is stopped. The output detection circuit 25 obtains an average value of the plurality of acquired output voltages Vs and outputs the average value to the system control unit 12.

システム制御部12は、取得した複数個の出力電圧Vsの平均値を、最小値Vminと最大値Vmaxと比較する。そして、システム制御部12は、平均値が最大値Vmax以上のときは金属Mが載置されていると特定し、平均値が最小値Vmin以下のときは機器Eが載置されていると特定する。また、システム制御部12は、平均値が最大値Vmaxと最小値Vminの間にあるときは機器Eが載置されていないと特定する。   The system control unit 12 compares the acquired average value of the plurality of output voltages Vs with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax. The system control unit 12 specifies that the metal M is placed when the average value is equal to or larger than the maximum value Vmax, and identifies that the device E is placed when the average value is equal to or smaller than the minimum value Vmin. To do. Further, the system control unit 12 specifies that the device E is not placed when the average value is between the maximum value Vmax and the minimum value Vmin.

つまり、検知用周波数fsの高周波電流の通電を停止させた直後に取得する出力電圧Vsを複数回行い、その複数回で得た複数個の出力電圧Vsの平均値を使って給電エリアARに機器E及び金属Mが載置されているかどうかの特定を行う。従って、平均化することで、特定する精度を、より向上させることができる。   In other words, the output voltage Vs acquired immediately after the energization of the high-frequency current of the detection frequency fs is stopped is performed a plurality of times, and the average value of the plurality of output voltages Vs obtained by the plurality of times is used in the power supply area AR. It is specified whether or not E and metal M are placed. Therefore, the accuracy of specifying can be further improved by averaging.

なお、この場合、取得した複数個の出力電圧Vsの平均値の演算を、出力検出回路25で行った。これを、出力検出回路25は、取得した複数個の出力電圧Vsをシステム制御部12に出力する。そして、システム制御部12において、この複数個の出力電圧Vsの平均値を求め、その平均値を最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較するようにして実施してもよい。   In this case, the output detection circuit 25 calculates the average value of the acquired plurality of output voltages Vs. The output detection circuit 25 outputs the acquired plurality of output voltages Vs to the system control unit 12. Then, the system control unit 12 may calculate the average value of the plurality of output voltages Vs and compare the average value with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax.

○上記実施形態では、検知用周波数fsの高周波電流の通電を停止させた直後の出力電圧Vsを1個だけ取得した。
これを、図11に示すように、通電停止から、出力電圧Vsが、機器Eが配置されていない条件で、機器Eが配置された時にその機器Eが配置されていると特定する最小値Vminに到達しない時間までの間に時系列に複数個取得する。なお、図11では、減衰領域Z3にあるポイントP1,P2,P3の3箇所で3個の出力電圧Vsを取得している。
In the above embodiment, only one output voltage Vs immediately after the energization of the high-frequency current having the detection frequency fs is stopped is acquired.
As shown in FIG. 11, this is the minimum value Vmin that specifies that the device E is placed when the device E is placed under the condition that the device E is not placed after the energization is stopped. Acquire multiple items in time series until the time that does not reach. In FIG. 11, three output voltages Vs are acquired at three points P1, P2, and P3 in the attenuation region Z3.

そして、出力検出回路25は、時系列に取得した複数個の出力電圧Vsの平均値を求め、システム制御部12に出力する。システム制御部12は、その平均値に基づいて1次コイルL1に機器Eが配置されたかどうか特定してもよい。この場合、特定に要する時間をかけることなく、特定する精度を、より向上させることができる。   Then, the output detection circuit 25 calculates an average value of the plurality of output voltages Vs acquired in time series and outputs the average value to the system control unit 12. The system control unit 12 may specify whether or not the device E is arranged in the primary coil L1 based on the average value. In this case, the specifying accuracy can be further improved without taking the time required for specifying.

なお、この場合、時系列に取得した複数個の出力電圧Vsの平均値の演算を、出力検出回路25で行った。これを、出力検出回路25は、時系列に取得した複数個の出力電圧をシステム制御部12に出力する。そして、システム制御部12において、時系列に取得した複数個の出力電圧Vsの平均値を求め、その平均値を最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較するようにして実施してもよい。   In this case, the output detection circuit 25 calculates the average value of the plurality of output voltages Vs acquired in time series. The output detection circuit 25 outputs a plurality of output voltages acquired in time series to the system control unit 12. Then, the system control unit 12 may determine the average value of the plurality of output voltages Vs acquired in time series and compare the average value with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax.

○上記実施形態では、機器検知を行う場合、通電停止させた直後、すなわち、減衰領域Z3にある出力電圧Vsを取得したが、これを飽和領域Z2にある出力電圧Vsと減衰領域Z3にある出力電圧Vsとを取得し、これらを併用して実施してもよい。   In the above embodiment, when device detection is performed, immediately after the energization is stopped, that is, the output voltage Vs in the attenuation region Z3 is acquired, the output voltage Vs in the saturation region Z2 and the output in the attenuation region Z3 The voltage Vs may be acquired and used in combination.

詳述すると、図12に示すように、出力検出回路25において、1次コイルL1が通電中であって、給電装置1側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性で飽和する飽和領域Z2にある出力電圧Vsを時系列に複数個サンプリングする。なお、図12では、飽和領域Z2にあるポイントPa〜Pfの6箇所で6個の出力電圧Vsを取得している。出力検出回路25は、その時々に取得した出力電圧Vs間の偏差を求め、その偏差からノイズの大きさを求めるようにする。   More specifically, as shown in FIG. 12, in the output detection circuit 25, the primary coil L <b> 1 is energized and is determined by a resistance component such as an inductance component, a capacitance component, a wiring resistance, and an internal resistance on the power feeding device 1 side. A plurality of output voltages Vs in the saturation region Z2 saturated with transient characteristics are sampled in time series. In FIG. 12, six output voltages Vs are acquired at six points Pa to Pf in the saturation region Z2. The output detection circuit 25 obtains a deviation between the output voltages Vs obtained at that time, and obtains the magnitude of noise from the deviation.

出力検出回路25は、求めたノイズのレベルが予め定めた値より小さい場合には、ノイズによる影響は小さいとして、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Vsの平均値を求める。そして、システム制御部12は、求めた平均値を最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較する。   When the obtained noise level is smaller than a predetermined value, the output detection circuit 25 obtains an average value of a plurality of output voltages Vs sampled in time series, assuming that the influence of noise is small. Then, the system control unit 12 compares the obtained average value with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax.

反対に、求めたノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、ノイズが大きくて飽和領域Z2にある出力電圧Vsを使用できないとして、通電停止させた直後の出力電圧Vsを取得する。そして、システム制御部12は、その取得した出力電圧Vsを最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較する。   On the other hand, if the obtained noise level is greater than a predetermined value, the output voltage Vs immediately after the energization is stopped is acquired assuming that the output voltage Vs in the saturation region Z2 cannot be used because the noise is large. Then, the system control unit 12 compares the acquired output voltage Vs with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax.

従って、ノイズが小さいときには、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Vsの平均値が最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較されるため、精度のよい検知を行うことができる。また、ノイズが大きいときには、通電停止させた直後の出力電圧Vsが最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較されるため、精度のよい検知を行うことができる。   Therefore, when the noise is small, the average value of the plurality of output voltages Vs sampled in time series is compared with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax, so that accurate detection can be performed. Further, when the noise is large, the output voltage Vs immediately after the energization is stopped is compared with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax, so that accurate detection can be performed.

しかも、取得する出力電圧Vsは、同一の波形で行われるため、取得するための時間を増加させることなく最適な検知を行うことができる。
また、ノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、図10に示すように、出力検出回路25は、複数回の通電停止毎に、それら通電停止直後の出力電圧Vsを複数個取得して平均値を求め、その平均値をシステム制御部12に出力する。そして、システム制御部12においてこの平均値を最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較させるように実施してもよい。
Moreover, since the output voltage Vs to be acquired is performed with the same waveform, optimal detection can be performed without increasing the acquisition time.
When the noise level is greater than a predetermined value, as shown in FIG. 10, the output detection circuit 25 acquires a plurality of output voltages Vs immediately after the energization is stopped every time the energization is stopped a plurality of times. The average value is obtained, and the average value is output to the system control unit 12. Then, the system control unit 12 may perform the average value to be compared with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax.

勿論、ノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、図11に示すように、出力検出回路25は、検知用周波数fsの高周波電流の通電停止から、減衰領域Z3において時系列に複数個出力電圧Vsを取得する。そして、出力検出回路25は、時系列に取得した複数個の出力電圧Vsの平均値を求め、システム制御部12においてこの平均値を最小値Vmin及び最大値Vmaxと比較させるようにして実施してもよい。   Of course, when the noise level is larger than a predetermined value, as shown in FIG. 11, the output detection circuit 25 has a plurality of time series in the attenuation region Z3 from the stop of energization of the high-frequency current of the detection frequency fs. Individual output voltage Vs is acquired. Then, the output detection circuit 25 calculates an average value of the plurality of output voltages Vs acquired in time series, and the system control unit 12 performs this average value with the minimum value Vmin and the maximum value Vmax. Also good.

なお、出力検出回路25に代えてシステム制御部12が、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Vsからノイズの大小の判定する処理、及び、ノイズが小さい場合のサンプリングした複数個の出力電圧Vsの平均値の演算を行ってもよい。   In addition, instead of the output detection circuit 25, the system control unit 12 determines the magnitude of noise from a plurality of output voltages Vs sampled in time series, and the plurality of sampled output voltages Vs when the noise is small. The average value may be calculated.

○上記実施形態では、2次元方向に1次コイルL1を並設した給電装置1であった。これを、1次元方向に1次コイルL1を複数個並設した給電装置に応用してもよい。勿論、1次コイルL1が1つの給電装置1に応用して実施してもよい。   In the above embodiment, the power feeding device 1 has the primary coils L1 arranged in parallel in the two-dimensional direction. This may be applied to a power feeding device in which a plurality of primary coils L1 are arranged in a one-dimensional direction. Of course, the primary coil L <b> 1 may be applied to one power supply device 1.

○上記実施形態では、ハーフブリッジ回路22にて高周波電流を生成したが、フルブリッジ回路等その他の高周波発振回路で実施してもよい。   In the above embodiment, the high-frequency current is generated by the half-bridge circuit 22, but may be implemented by other high-frequency oscillation circuits such as a full-bridge circuit.

1…非接触給電装置(給電装置)、2…筐体、3…載置面、5…受電回路、6…整流回路、7…通信回路、10…共通ユニット部、11…電源回路、12…システム制御部(特定手段)、13…メモリ、20…基本ユニット部、21…基本給電ユニット回路、22…ハーフブリッジ回路(高周波電流生成手段)、23…ドライブ回路、24…電流検出回路、25…出力検出回路(検出手段、第2検出手段、特定手段)、26…信号抽出回路、E…電気機器(機器)、Z…負荷、L1…1次コイル、L2…2次コイル、C1,C2…1次側及び2次側共振回路、Ca,Cb…第1及び第2コンデンサ、Qa,Qb…第1及び第2パワートランジスタ、ID…機器認証信号、RQ…給電要求信号、PSa,PSb…駆動信号、CT…制御信号、SG1…電流検出信号、SP…サンプリング信号、fr…共振周波数、fp…給電用周波数、fs…検知用周波数、Vmax…最大値、Vmin…最小値(基準電圧)、Vdd…直流電圧、Vs…出力電圧(検出電圧、第2検出電圧)、Z1…不飽和領域、Z2…飽和領域、Z3…減衰領域、P1〜P3,Pa〜Pf…ポイント。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power feeder (power feeder), 2 ... Housing, 3 ... Mounting surface, 5 ... Power receiving circuit, 6 ... Rectifier circuit, 7 ... Communication circuit, 10 ... Common unit part, 11 ... Power supply circuit, 12 ... System control unit (specifying unit), 13 ... memory, 20 ... basic unit unit, 21 ... basic power supply unit circuit, 22 ... half bridge circuit (high-frequency current generating unit), 23 ... drive circuit, 24 ... current detection circuit, 25 ... Output detection circuit (detection means, second detection means, identification means), 26 ... signal extraction circuit, E ... electric equipment (equipment), Z ... load, L1 ... primary coil, L2 ... secondary coil, C1, C2 ... Primary and secondary resonance circuits, Ca, Cb, first and second capacitors, Qa, Qb, first and second power transistors, ID, device authentication signal, RQ, power supply request signal, PSa, PSb, drive Signal, CT ... Control signal, S DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Current detection signal, SP ... Sampling signal, fr ... Resonance frequency, fp ... Power supply frequency, fs ... Detection frequency, Vmax ... Maximum value, Vmin ... Minimum value (reference voltage), Vdd ... DC voltage, Vs ... Output Voltage (detection voltage, second detection voltage), Z1... Unsaturated region, Z2... Saturation region, Z3... Attenuation region, P1 to P3, Pa to Pf.

Claims (7)

給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する1次コイルに電気機器が配置されたとき、前記1次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の2次コイルに2次電力を発生させるようにした非接触給電装置の機器検知方法であって、
前記1次コイルに検知用周波数の高周波電流を通電し、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出して、その検出電圧にて電気機器の有無を特定するようにしたことを特徴とする非接触給電装置の機器検知方法。
When an electrical device is disposed in a primary coil that generates an alternating magnetic field when a high-frequency current having a power feeding frequency is applied, the primary coil generates the alternating magnetic field and receives power provided to the electrical device by electromagnetic induction. An apparatus detection method for a non-contact power feeding device that generates secondary power in a secondary coil of the device,
Immediately after energizing the primary coil with a detection frequency high-frequency current and stopping the energization of the detection frequency high-frequency current to the primary coil, an inductance component, capacitance component, wiring resistance and internal A relative voltage relative to the primary current flowing through the primary coil that attenuates due to a transient characteristic determined by a resistance component such as a resistance is detected as a detection voltage, and the presence or absence of an electrical device is specified by the detection voltage. A device detection method for a non-contact power feeding device.
請求項1に記載の非接触給電装置の機器検知方法において、
前記通電停止直後は、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることを特徴とする非接触給電装置の機器検知方法。
In the apparatus detection method of the non-contact electric power feeder according to claim 1,
Immediately after the energization is stopped, when the electric device is arranged under the condition that the electric device is not arranged, from the energization stop of the high-frequency current of the detection frequency to the primary coil, A device detection method for a non-contact power feeding device, characterized in that it is a time before reaching a reference voltage that specifies that an electrical device is arranged.
給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する1次コイルに電気機器が配置されたとき、前記1次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の2次コイルに2次電力を発生させるようにした非接触給電装置であって、
検知用周波数の高周波電流を生成し前記1次コイルに通電する高周波電流生成手段と、
前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した検出電圧に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定する特定手段と
を有したことを特徴とする非接触給電装置。
When an electrical device is disposed in a primary coil that generates an alternating magnetic field when a high-frequency current having a power feeding frequency is applied, the primary coil generates the alternating magnetic field and receives power provided to the electrical device by electromagnetic induction. A non-contact power feeding device configured to generate secondary power in a secondary coil of the device,
High-frequency current generating means for generating a high-frequency current having a detection frequency and energizing the primary coil;
Immediately after the energization of the high-frequency current having the detection frequency to the primary coil is stopped, the primary coil attenuates by a transient characteristic determined by a resistance component such as an inductance component, a capacitance component, a wiring resistance, or an internal resistance on the non-contact power feeding device side. Detection means for detecting a relative voltage relative to the primary current flowing in the coil as a detection voltage;
A non-contact power feeding apparatus comprising: a specifying unit that specifies whether or not the electric device is arranged in the primary coil based on a detection voltage detected by the detection unit.
請求項3に記載の非接触給電装置において、
前記通電停止直後は、前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact electric power feeder of Claim 3,
Immediately after the energization is stopped, when the electric device is arranged under the condition that the electric device is not arranged, from the energization stop of the high-frequency current of the detection frequency to the primary coil, A non-contact power feeding device, characterized in that it is a time before reaching a reference voltage that specifies that an electrical device is arranged.
請求項3又は4に記載の非接触給電装置において、
前記高周波電流生成手段は、前記検知用周波数の高周波電流を複数回間欠に前記1次コイルに通電し、
前記検出手段は、その通電停止の度毎に停止直後の検出電圧を検出し、
前記特定手段は、前記検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact electric power feeder of Claim 3 or 4,
The high-frequency current generating means energizes the primary coil intermittently with a high-frequency current of the detection frequency a plurality of times,
The detection means detects the detection voltage immediately after the stop every time the energization is stopped,
The non-contact power feeding apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies whether the electric device is arranged in the primary coil based on an average value of the detected plurality of detection voltages.
請求項3又は4に記載の非接触給電装置において、
前記検出手段は、その通電停止直後の検出電圧を時系列に複数個検出し、
前記特定手段は、前記時系列に検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact electric power feeder of Claim 3 or 4,
The detection means detects a plurality of detection voltages immediately after the energization stop in time series,
The non-contact power feeding apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies whether or not the electric device is arranged in the primary coil based on an average value of the plurality of detection voltages detected in time series.
請求項3〜6の何れか1項に記載の非接触給電装置において、
前記1次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電中に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により飽和する前記1次コイルに流れる1次電流に相対する相対電圧を、時系列に複数個サンプリングした相対電圧を第2検出電圧として検出する第2検出手段を有し、
前記特定手段は、前記複数個の第2検出電圧に基づいてノイズのレベルを求め、前記ノイズのレベルが小さいとき、前記複数個の第2検出電圧の平均値に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定し、前記ノイズのレベルが大きいとき、前記検出手段が検出した通電停止直後の検出電圧に基づいて前記1次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
In the non-contact electric power feeder of any one of Claims 3-6,
The primary coil that is saturated by a transient characteristic determined by a resistance component such as an inductance component, a capacitance component, a wiring resistance, an internal resistance, or the like on the non-contact power feeding device side during energization of the high-frequency current having the detection frequency to the primary coil. A second detection means for detecting, as a second detection voltage, a relative voltage obtained by sampling a plurality of relative voltages relative to the primary current flowing in the time series;
The specifying means obtains a noise level based on the plurality of second detection voltages, and when the noise level is small, the primary coil is applied to the primary coil based on an average value of the plurality of second detection voltages. It is specified whether or not an electric device is arranged, and when the noise level is large, specifying whether or not the electric device is arranged in the primary coil based on a detected voltage immediately after the energization stop detected by the detecting means. A non-contact power feeding device.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009027781A (en) * 2007-07-17 2009-02-05 Seiko Epson Corp Power reception controller, power receiver, contactless power transmitting system, charge controller, battery device, and electronic equipment
WO2013132799A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 パナソニック 株式会社 Non-contact power transmission device drive method and non-contact power transmission device
JP2015159650A (en) * 2014-02-22 2015-09-03 有限会社日本テクモ Contactless power supply device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6264632B2 (en) * 2013-05-22 2018-01-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 Non-contact power transmission device detection method and non-contact power transmission device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009027781A (en) * 2007-07-17 2009-02-05 Seiko Epson Corp Power reception controller, power receiver, contactless power transmitting system, charge controller, battery device, and electronic equipment
WO2013132799A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 パナソニック 株式会社 Non-contact power transmission device drive method and non-contact power transmission device
JP2015159650A (en) * 2014-02-22 2015-09-03 有限会社日本テクモ Contactless power supply device

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