JP2019097389A - Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method - Google Patents
Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019097389A JP2019097389A JP2019060223A JP2019060223A JP2019097389A JP 2019097389 A JP2019097389 A JP 2019097389A JP 2019060223 A JP2019060223 A JP 2019060223A JP 2019060223 A JP2019060223 A JP 2019060223A JP 2019097389 A JP2019097389 A JP 2019097389A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- foreign matter
- value
- detection method
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本技術は、送電装置、送電方法、受電装置、及び受電方法に関し、特に、ワイヤレス給電を、効率的に行うことができるようにする送電装置、送電方法、受電装置、及び受電方法に関する。 The present technology relates to a power transmission device, a power transmission method, a power reception device, and a power reception method, and more particularly to a power transmission device, a power transmission method, a power reception device, and a power reception method that enables wireless power feeding to be efficiently performed.
近年、ワイヤレスで電力を供給するワイヤレス給電の検討が盛んに行われている。ワイヤレス給電の方式としては、磁界を利用する方式がある。磁界を利用する方式としては、大きく、電磁誘導方式と磁界共鳴方式との2種類の方式が存在する。 In recent years, wireless power supply that supplies power wirelessly has been actively studied. As a method of wireless power supply, there is a method using a magnetic field. There are two types of systems that use a magnetic field: an electromagnetic induction system and a magnetic field resonance system.
電磁誘導方式は、既に広く知られている方式であり、電力を送信する送電装置と、電力を受信する受電装置との結合度が非常に高く、高効率での給電が可能である。 The electromagnetic induction method is a method that is already widely known, and the degree of coupling between a power transmission device that transmits power and a power reception device that receives power is very high, and power can be fed with high efficiency.
磁界共鳴方式は、積極的に共振(共鳴)現象を利用する方式であり、送電装置と受電装置とで共有する磁束が少なくてもよいという特徴を有する。 The magnetic field resonance method is a method of actively utilizing a resonance (resonance) phenomenon, and is characterized in that the magnetic flux shared between the power transmission device and the power reception device may be small.
電磁誘導方式と磁界共鳴方式とは、いずれも、磁界を利用して給電を行う方式であるため、送電装置は、磁界を利用して、電力を送信するためのコイルである送電コイルを有し、受電装置は、磁界を利用して、電力を受信するためのコイルである受電コイルを有する。 Since the electromagnetic induction method and the magnetic field resonance method are both methods of supplying power using a magnetic field, the power transmission device has a power transmission coil which is a coil for transmitting power using a magnetic field. The power receiving device has a power receiving coil which is a coil for receiving power using a magnetic field.
そして、送電コイルと受電コイルとが磁気的に結合することによって、送電装置から受電装置への給電が行われる。 Then, by magnetically coupling the power transmission coil and the power reception coil, power feeding from the power transmission device to the power reception device is performed.
ところで、磁気的に結合(磁気結合)した送電コイルと受電コイルとの間に、金属等の磁界からエネルギを受けることができる異物が混入した場合、異物に渦電流が流れて発熱すること等により、エネルギが消費され、給電の効率が低下する。 By the way, when a foreign substance capable of receiving energy from a magnetic field such as metal mixes in between the magnetically coupled (magnetically coupled) power transmission coil and the power receiving coil, an eddy current flows in the foreign substance to generate heat, etc. , Energy is consumed, and the efficiency of the power supply is reduced.
そこで、送電装置と受電装置との間の異物を検出する種々の方法が提案されている。 Therefore, various methods have been proposed for detecting foreign matter between the power transmission device and the power reception device.
例えば、特許文献1では、送電装置側の電流をモニタし、その電流が過電流である場合には、異物を検出したとして、送電装置からの電力の送信を停止することが記載されている。
For example,
受電装置には、携帯可能な携帯端末、固定的に設置されるテレビジョン受像機や冷蔵庫等の家電製品、電気自動車、その他の電力を使用するあらゆる装置(物)がなり得る。 The power receiving device may be a portable portable terminal, a home appliance such as a fixedly installed television receiver or a refrigerator, an electric car, or any other device using a power.
さらに、受電装置は、特に、ワイヤレス給電を考慮して製造されるとは限らないため、受電装置の筐体や、筐体内部に、ワイヤレス給電にとって異物となる金属が、少なからず使用されることがある。 Furthermore, since the power receiving device is not particularly manufactured considering wireless power feeding, metal used as foreign matter for wireless power feeding is used in considerable amount in the housing of the power receiving device and inside the housing. There is.
そして、例えば、受電装置の筐体(の一部)に、ワイヤレス給電にとって異物となる金属が使用されている場合、送電装置側の電流が過電流であるかどうかを判定するのでは、送電装置と受電装置との間に、異物が存在しなくても、受電装置の筐体としての金属が、異物として検出され、送電装置からの電力の送信が停止されることがある。 Then, for example, when (a part of) the housing of the power receiving device uses metal that is a foreign object for wireless power feeding, the power transmitting device is used to determine whether the current on the power transmitting device side is an overcurrent. Even if there is no foreign object between the power source and the power receiving device, metal as a housing of the power receiving device may be detected as the foreign object and transmission of power from the power transmission device may be stopped.
しかしながら、送電装置と受電装置との間に、異物が存在しない場合に、送電装置からの電力の送信が停止されることがあるのでは、給電の効率が低下する。 However, if no foreign matter is present between the power transmission device and the power reception device, the transmission of power from the power transmission device may be stopped, which reduces the efficiency of power feeding.
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ワイヤレス給電を、効率的に行うことができるようにするものである。 The present technology has been made in view of such a situation, and enables wireless power feeding to be efficiently performed.
本技術の一側面の送電装置は、コイルを含む共振回路と、前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出する検出部と、前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の送信を制御する制御部とを備え、前記検出部は、前記ワイヤレス給電により前記電力を受電装置に供給する期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、前記受電装置から送信されるコイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報に基づいて、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で、前記異物の有無を判定し、前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、前記異物の有無を判定することにより前記異物を検出する送電装置である。 A power transmission device according to one aspect of the present technology includes a resonant circuit including a coil, a detection unit that detects the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit, and the wireless power feeding according to a detection result of the foreign substance. And a control unit configured to control transmission of power by the control unit, wherein the detection unit is a first period that is temporally earlier than a second period which is a period in which the power is supplied to the power receiving device by the wireless power supply. A first detection method is a method of determining the presence or absence of the foreign object using a Q value of a coil based on first determination information including information on a Q value of a coil transmitted from the power receiving device during a period. A power transmission device that determines the presence or absence of the foreign matter and determines the presence or absence of the foreign matter by the second detection method different from the first detection method in the second period; .
本技術の一側面の送電方法は、コイルを含む共振回路と、前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出する検出部と、前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の送信を制御する制御部とを備える送電装置の送電方法であって、前記検出部が、前記ワイヤレス給電により前記電力を受電装置に供給する期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、前記受電装置から送信されるコイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報に基づいて、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で、前記異物の有無を判定し、前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、前記異物の有無を判定することにより前記異物を検出する送電方法である。 A power transmission method according to one aspect of the present technology includes a resonant circuit including a coil, a detection unit that detects the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit, and the wireless power feeding according to the detection result of the foreign substance. And a control unit configured to control transmission of power by the transmission unit, wherein the detection unit is more timely than the second period in which the power is supplied to the power receiving device by the wireless power feeding. A method of determining the presence or absence of the foreign object using a Q value of a coil based on first determination information including information on a Q value of a coil transmitted from the power receiving device in a first period which is a previous period In the first detection method, the presence or absence of the foreign matter is determined, and during the second period, the presence or absence of the foreign matter is determined by the second detection method different from the first detection method. Power transmission to detect foreign matter It is the law.
本技術の一側面の送電装置及び送電方法においては、ワイヤレス給電により電力を受電装置に供給する期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、受電装置から送信されるコイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報に基づいて、コイルのQ値を用いて異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で、異物の有無が判定され、第2の期間に、第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、異物の有無が判定され、異物が検出される。 In the power transmission device and the power transmission method according to one aspect of the present technology, in the first period, which is a period earlier than the second period in which power is supplied to the power receiving device by wireless power feeding, The presence / absence of foreign matter is determined by a first detection method that is a method of determining the presence / absence of foreign matter using the Q value of the coil based on first determination information including information on the Q value of the coil to be transmitted. During the second period, the presence or absence of foreign matter is determined by the second detection method different from the first detection method, and the foreign matter is detected.
本技術の一側面の受電装置は、コイルを含む共振回路と、前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出するための処理を行う処理部と、前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の供給を制御する制御部とを備え、前記処理部は、前記ワイヤレス給電により送電装置からの前記電力が供給される期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で前記異物の有無の判定をする際に用いられる、コイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報を、前記送電装置に送信し、前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で前記異物の有無を判定する際に用いられる前記第1の判定情報とは異なる第2の判定情報を、前記送電装置に送信することにより前記異物を検出するための処理を行う受電装置である。 A power receiving device according to one aspect of the present technology includes a resonant circuit including a coil, a processing unit that performs processing for detecting the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit, and a detection result of the foreign object. And a control unit that controls the supply of power by the wireless power supply, and the processing unit is earlier than the second period in which the power from the power transmission device is supplied by the wireless power supply. Coil Q value used when determining the presence or absence of foreign matter by the first detection method, which is a method of determining the presence or absence of the foreign material using the Q value of the coil in the first period which is the period of Used to determine the presence or absence of the foreign matter in the second period by the second detection method different from the first detection method, and transmits the first determination information including the information related to The first judgment information to be The second determination information comprising a power receiving apparatus which performs a process for detecting the foreign substance by transmitting to the power transmission device.
本技術の一側面の受電方法は、コイルを含む共振回路と、前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出するための処理を行う処理部と、前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の供給を制御する制御部とを備える受電装置の受電方法であって、前記処理部が、前記ワイヤレス給電により送電装置からの前記電力が供給される期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で前記異物の有無の判定をする際に用いられる、コイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報を、前記送電装置に送信し、前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で前記異物の有無を判定する際に用いられる前記第1の判定情報とは異なる第2の判定情報を、前記送電装置に送信することにより前記異物を検出するための処理を行う受電方法である。 A power receiving method according to one aspect of the present technology includes a resonant circuit including a coil, a processing unit that performs processing for detecting the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit, and a detection result of the foreign object. A control unit configured to control supply of power by the wireless power supply, wherein the processing unit is a period during which the power from the power transmission device is supplied by the wireless power supply; During the first detection method, which is a method of determining the presence or absence of the foreign object using the Q value of the coil in the first period which is a period temporally earlier than the period of Transmitting, to the power transmission apparatus, first determination information including information on a Q value of a coil used for the second foreign object detection method according to a second detection method different from the first detection method during the second period Used to determine the presence or absence of The second determination information different from the first determination information, a power receiving method for performing processing for detecting the foreign substance by transmitting to the power transmission device.
本技術の一側面の受電装置及び受電方法においては、ワイヤレス給電により送電装置からの電力が供給される期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、コイルのQ値を用いて異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で異物の有無の判定をする際に用いられる、コイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報が、送電装置に送信され、第2の期間に、第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で異物の有無を判定する際に用いられる第1の判定情報とは異なる第2の判定情報が、送電装置に送信され、異物を検出するための処理が行われる。 In the power reception device and the power reception method according to one aspect of the present technology, the coil is performed in the first period which is a period earlier than the second period which is a period in which power from the power transmission device is supplied by wireless power supply. The first determination information including information on the Q value of the coil used when determining the presence or absence of a foreign object by the first detection method, which is a method of determining the presence or absence of a foreign object using the Q value of And second determination information different from the first determination information used when determining the presence or absence of a foreign object by the second detection method different from the first detection method during the second period. It is sent to the device and processing for detecting foreign matter is performed.
なお、送電装置及び受電装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。 Note that the power transmission device and the power reception device may be independent devices, or may be an internal block constituting one device.
本技術によれば、ワイヤレス給電を、効率的に行うことができる。 According to the present technology, wireless power feeding can be performed efficiently.
[本技術を適用したワイヤレス給電システムの一実施の形態] [One embodiment of a wireless power supply system to which the present technology is applied]
図1は、本技術を適用したワイヤレス給電システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a wireless power supply system to which the present technology is applied.
図1において、ワイヤレス給電システムは、送電装置11と受電装置12とを有し、例えば、磁界を利用した方式、すなわち、電磁誘導方式や磁界共鳴方式等で、ワイヤレス給電を行う。
In FIG. 1, the wireless power supply system includes a
送電装置11は、磁界を利用して、電力を送信するためのコイルである送電コイルを有し、電力を送信する。
The
受電装置12は、磁界を利用して、電力を受信するためのコイルである受電コイルを有し、送電装置11の近くに置かれた場合に、その送電装置11から送信される電力を受信する。
The
また、送電装置11、及び、受電装置12は、ワイヤレス給電に影響する異物を検出する異物検出機能を有する。
Further, the
なお、異物検出機能については、送電装置11、及び、受電装置12のうちの一方だけが、異物検出機能のすべてを有している場合と、送電装置11、及び、受電装置12の両方が、異物検出機能を分担して有している場合とがある。
As for the foreign matter detection function, only one of the
ここで、図1のワイヤレス給電システムが適用されるシステムとしては、送電装置11としての、例えば、クレードルと、受電装置12としての、例えば、携帯電話機等の携帯端末とのセットや、送電装置11としての、例えば、充電スタンドと、受電装置12としての、例えば、電気自動車とのセット、送電装置11としての、例えば、テレビラックと、受電装置12としてのTV(テレビジョン受像機)とのセット等がある。
Here, as a system to which the wireless power supply system of FIG. 1 is applied, for example, a set of a cradle as the
また、図1では、1つの送電装置11から、ワイヤレス給電により電力を受信する受電装置として、1つの受電装置12だけを図示してあるが、ワイヤレス給電により電力を受信する受電装置は、複数であっても良い。
Further, although only one
複数の受電装置を有するワイヤレス給電システムによれば、送電装置11としての、例えば、トレイ(充電トレイ)に、複数の受電装置としての、例えば、複数の携帯端末を置くことによって、その複数の携帯端末を同時に充電することができる。
According to the wireless power supply system having a plurality of power reception devices, for example, by placing a plurality of portable terminals as a plurality of power reception devices in a tray (charge tray) as the
[異物検出の検出方法] [Method of detecting foreign matter detection]
図2ないし図4は、ワイヤレス給電の異物検出機能として採用し得る異物検出の検出方法を説明する図である。 FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining a foreign matter detection detection method which can be adopted as the foreign matter detection function of wireless power feeding.
ワイヤレス給電の異物検出機能として採用し得る異物検出の検出方法としては、例えば、以下のような方法がある。 As a foreign matter detection detection method that can be adopted as the foreign matter detection function of wireless power feeding, for example, there are the following methods.
すなわち、異物検出の検出方法としては、前述の特許文献1に記載されているように、送電装置側の電流が過電流であるかどうかによって、異物を検出する方法の他、例えば、送電装置11受電装置12との間の温度の閾値処理によって、異物の有無を判定する方法(以下、温度による異物検出法ともいう)がある。
That is, as a foreign matter detection detection method, as described in the above-mentioned
また、異物検出の検出方法としては、例えば、送電装置11から受電装置12を見たときの負荷の変化の閾値処理によって、異物の有無を判定する方法(以下、負荷による異物検出法ともいう)がある。
In addition, as a method of detecting foreign matter detection, for example, a method of determining the presence or absence of foreign matter by threshold processing of change in load when looking at the
さらに、異物検出の検出方法としては、例えば、送電装置11と受電装置12との間で光通信が可能かどうかによって、異物の有無を判定する方法(以下、光による異物検出法ともいう)がある。
Furthermore, as a method of detecting foreign matter detection, for example, there is a method of determining the presence or absence of foreign matter depending on whether optical communication is possible between the
また、異物検出の検出方法としては、例えば、送電装置11と受電装置12との間を撮影した画像を用いて、異物の有無を判定する方法(以下、画像による異物検出法ともいう)がある。
Further, as a method of detecting foreign matter detection, for example, there is a method of determining the presence or absence of foreign matter using an image obtained by photographing between the
さらに、異物検出の検出方法としては、例えば、送電装置11から送信される電力に対する、受電装置12で受信される電力の割合を表す電力効率の閾値処理によって、異物の有無を判定する方法(以下、効率による異物検出法ともいう)がある。
Furthermore, as a method of detecting foreign matter detection, for example, a method of determining the presence or absence of foreign matter by threshold processing of power efficiency indicating the ratio of the power received by the
また、異物検出の検出方法としては、例えば、受電装置12の受電コイルのQ値(Quality factor)を用いて、異物の有無を判定する方法(以下、Q値による異物検出法ともいう)がある。 Further, as a method of detecting foreign matter detection, for example, there is a method of determining the presence or absence of foreign matter using the Q value (Quality factor) of the power receiving coil of the power receiving device 12 (hereinafter also referred to as foreign matter detection method by Q value) .
さらに、異物検出の検出方法としては、受電装置12の受電コイルの実効抵抗値を用いて、異物の有無を判定する方法(以下、実効抵抗値による異物検出法ともいう)がある。 Furthermore, as a method of detecting foreign matter detection, there is a method of determining the presence or absence of foreign matter using the effective resistance value of the power receiving coil of the power receiving device 12 (hereinafter, also referred to as foreign matter detection method based on effective resistance value).
温度による異物検出法では、サーミスタ等の温度センサが、ワイヤレス給電システムに設けられ、温度センサにおいて、所定値以上の温度が検出されると、異物があると判定される。 In the temperature-based foreign matter detection method, a temperature sensor such as a thermistor is provided in the wireless power supply system, and when the temperature sensor detects a temperature equal to or higher than a predetermined value, it is determined that foreign matter is present.
なお、温度による異物検出法については、例えば、特開2001-258182号公報に記載されている。 The foreign matter detection method based on temperature is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-258182.
負荷による異物検出法では、受電装置12で負荷変調が行われ、送電装置11において、受電装置12による負荷変調の変調信号に基づいて、送電装置11から受電装置12を見たときの負荷の変化が認識される。そして、送電装置11から受電装置12を見たときの負荷の変化の閾値処理(負荷の変化を閾値と比較する処理)によって、負荷の変化がないとみなせる場合に、異物があると判定される。
In the foreign object detection method based on load, load modulation is performed by the
なお、負荷による異物検出法については、例えば、特開2008-206231号公報に記載されている。 The foreign object detection method based on the load is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-206231.
光による異物検出法では、送電装置11と受電装置12との間で光通信が行われ、その光通信を行うことができない場合に、異物があると判定される。
In the foreign matter detection method using light, optical communication is performed between the
なお、光による異物検出法については、例えば、特開2001-112190号公報に記載されている。 The foreign substance detection method using light is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-112190.
画像による異物検出法では、例えば、送電装置11と受電装置12との間が撮影され、その結果得られる画像と、あらかじめ撮影された、異物がない状態の画像とを比較することによって、異物の有無が判定される。
In the foreign matter detection method using an image, for example, the space between the
効率による異物検出法では、送電装置11、及び、受電装置12それぞれの電圧と電流、ひいては、電力が測定され、送電装置11の電力に対する、受電装置12の電力の割合を表す電力効率が所定の閾値より大(又は、所定の閾値以上)でない場合に、異物があると判定される。
In the efficiency-based foreign matter detection method, the voltage and current of each of the
ここで、例えば、温度による異物検出法や、光による異物検出法では、温度や光をセンシングするセンサを、送電装置11や受電装置12において、外部に露出するように取り付ける必要がある場合があり、この場合、送電装置11や受電装置12のデザインに制約が課されることがある。
Here, for example, in the foreign matter detection method based on temperature or the foreign matter detection method based on light, a sensor that senses temperature or light may need to be attached so as to be exposed to the outside in the
さらに、ワイヤレス給電を、磁界共鳴方式で行う場合には、ワイヤレス給電を行うことができる範囲が広い(送電装置11と受電装置12との位置関係の自由度が高い)ため、送電装置11や受電装置12において、温度による異物検出法や、光による異物検出法を採用するときには、多数のセンサが必要となって、コストがかかることがある。
Furthermore, when wireless power feeding is performed by the magnetic field resonance method, the range in which wireless power feeding can be performed is wide (the degree of freedom of the positional relationship between the
一方、例えば、効率による異物検出法では、送電装置11、及び、受電装置12において、電圧と電流を測定することができれば良く、多数のセンサが必要となることや、デザインに制約を課すことがない点で、有利である。
On the other hand, for example, in the foreign object detection method based on efficiency, it is sufficient for the
Q値による異物検出法では、受電装置12の受電コイルのQ値(受電装置12の内部から受電コイルを見たときのQ値)が測定され、そのQ値が所定の閾値より大でない場合に、異物があると判定される。 In the foreign matter detection method based on the Q value, the Q value of the power receiving coil of the power receiving device 12 (Q value when the power receiving coil is viewed from inside the power receiving device 12) is measured, and the Q value is not larger than a predetermined threshold. It is determined that there is a foreign substance.
ここで、コイルL(インダクタンスがLのコイル)とコンデンサC(静電容量がCのコンデンサ)とからなる(直列)共振回路のQ値(以下、コイルLのQ値ともいう)は、共振周波数を、fr=1/(2π√(LC))と表すとともに、共振回路の実効抵抗値をrと表すと、式(1)で表される。 Here, the Q value (hereinafter also referred to as the Q value of the coil L) of the (series) resonant circuit composed of the coil L (a coil having an inductance of L) and the capacitor C (a capacitor having a capacitance of C) Is expressed as f r = 1 / (2π√ (LC)), and the effective resistance value of the resonant circuit is expressed as r, it is expressed by equation (1).
Q=2πfrL/r
・・・(1)
Q = 2πf r L / r
... (1)
コイルLに、金属が近づくと、実効抵抗値rが大になるため、式(1)のQ値は、小さくなる。 As the metal approaches the coil L, the effective resistance value r becomes large, so the Q value of the equation (1) becomes small.
いま、受電装置12の受電コイルとして、コイルLを採用した場合には、受電コイルとしてのコイルLのQ値は、金属が近づくこと、その他、式(1)右辺のfr,L,rを変動させる要因が生じない限り、一定になる。
Now, when the coil L is adopted as the power receiving coil of the
すなわち、受電装置12では、その筐体や内部に金属が含まれている場合があるが、その金属と、受電コイルとの位置関係は、変化しない。したがって、受電コイルとしてのコイルLのQ値は、受電装置12の筐体や内部の金属の影響で、その金属がない場合よりも小さい値にはなるが、変化することはない。
That is, in the
一方、受電装置12には、携帯端末や電気自動車等の様々な用途の製品がなり得るため、筐体に金属を使用しないこととすることは難しいが、送電装置11は、ワイヤレス給電を行うための装置であるため、筐体(特に、受電装置12が近づけられる部分)に、金属を使用しない構成を採用することができる。
On the other hand, it is difficult to use no metal in the housing because the
この場合、受電装置12を、送電装置11に近づけても、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLのQ値は(ほとんど)変化せず、異物としての金属が近づくことのみによって変化する。
In this case, even if the
すなわち、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLは、受電装置12の筐体に含まれる金属等の影響により、固有のQ値を有し、そのQ値は、コイルLに金属が近づけられること等がない限り、一定値となる(変化しない)。
That is, the coil L as the power receiving coil of the
したがって、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLに金属が近づけられていない状態での、そのコイルLの固有のQ値(以下、標準Q値ともいう)に基づいて、例えば、その標準Q値のα倍(0<α<1)を、固有のQ値の閾値(以下、閾値Q値ともいう)に決定しておき、コイルLのQ値の、閾値Q値を用いた閾値処理を行うことにより、異物としての金属を精度良く検出することができる。
Therefore, based on the unique Q value (hereinafter also referred to as a standard Q value) of the coil L in a state where the metal is not brought close to the coil L as the power receiving coil of the
なお、上述したように、受電装置12について、筐体に金属を使用しないこととすることは難しく、送電装置11には、金属を含む様々な筐体の受電装置12が近づけられる。したがって、送電装置11の送電コイルのQ値は、異物としての金属がある場合の他、金属を含む筐体の受電装置12が近づけられた場合も変化する(小さくなる)。そのため、送電装置11の送電コイルのQ値では、異物としての金属がある場合と、金属を含む筐体の受電装置12が近づけられた場合とを区別することが難しい。
As described above, it is difficult to use no metal in the case of the
実効抵抗値による異物検出法では、受電装置12の受電コイルの実効抵抗値r(受電装置12の内部から受電コイルを見たときの実効抵抗値r)が測定され、その実効抵抗値rが所定の閾値より小(又は、所定の閾値以下)でない場合に、異物があると判定される。 In the foreign matter detection method based on the effective resistance value, the effective resistance value r of the power receiving coil of the power receiving device 12 (the effective resistance value r when the power receiving coil is viewed from the inside of the power receiving device 12) is measured. If it is not smaller than the threshold of (or less than a predetermined threshold), it is determined that there is a foreign substance.
ここで、式(1)、及び、共振周波数frを表す式fr=1/(2π√(LC))から、受電装置12の受電コイルとして、コイルLを採用した場合の、実効抵抗値rは、式(2)で表される。 Here, from the equation (1) and the equation f r = 1 / (2π√ (LC)) representing the resonance frequency f r , the effective resistance value in the case where the coil L is adopted as the power receiving coil of the power receiving device 12 r is expressed by equation (2).
r=2πfrL/Q=1/(2πfrCQ)
・・・(2)
r = 2πf r L / Q = 1 / (2πf r CQ)
... (2)
したがって、実効抵抗値rは、例えば、インダクタンスLとQ値とから求めることができる。 Therefore, the effective resistance value r can be obtained, for example, from the inductance L and the Q value.
Q値の場合と同様に、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLは、コイルLに金属が近づけられること等がない限り、受電装置12の筐体に含まれる金属等の影響により、固有の実効抵抗値rを有し、その実効抵抗値rは、コイルLに金属が近づけられることによって増加する。
As in the case of the Q value, the coil L as the power receiving coil of the
したがって、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLに金属が近づけられていない状態での、そのコイルLの実効抵抗値rに基づいて、例えば、その実効抵抗値rのβ倍(2>β>1)を、固有の閾値に決定しておき、コイルLの実効抵抗値rの、閾値を用いた閾値処理を行うことにより、異物としての金属を精度良く検出することができる。
Therefore, based on the effective resistance value r of the coil L in a state where the metal is not brought close to the coil L as the power receiving coil of the
図2は、効率による異物検出法を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the foreign matter detection method based on efficiency.
すなわち、図2は、送電装置11の送電コイルと、受電装置12の受電コイルとの位置関係を模式的に示している。
That is, FIG. 2 schematically shows the positional relationship between the power transmission coil of the
いま、図2において、左から右方向をx軸とし、手前から奥の方向をy軸とし、下から上方向をz軸とする3次元座標系において、送電コイルが、原点(0,0,0)に位置していることとする。 Now, in FIG. 2, in the three-dimensional coordinate system in which the left to right direction is the x axis, the direction from the near side is the y axis, and the top to bottom direction is the z axis, It is assumed that it is located at 0).
また、受電コイルが、z軸上の点(0,0,Z)に位置していることを、受電コイルが、送電コイルに正対している、若しくは、正対状態であるということとする。 Further, the fact that the power receiving coil is located at a point (0, 0, Z) on the z-axis means that the power receiving coil faces the power transmitting coil or is in the facing state.
さらに、本実施の形態では、説明を簡単にするために、受電コイルのz座標を、所定の値Zに固定する。 Furthermore, in the present embodiment, the z-coordinate of the power receiving coil is fixed to a predetermined value Z in order to simplify the description.
受電コイルが、図2左側に示すように、正対状態である場合に、電力効率、すなわち、送電装置11において送信される電力に対する、受電装置12において受信される電力の割合は、最も高くなる。図2では、受電コイルが正対状態である場合の電力効率が、90%になっている。
When the power receiving coil is in the facing state as shown on the left side of FIG. 2, the ratio of the power received by the
受電コイルが、図2中央に示すように、送電コイルに正対している位置からずれると、電力効率は、低下する。特に、電磁誘導方式は、位置ずれによる電力効率の変化(低下)が大きい。 When the power receiving coil deviates from the position directly facing the power transmitting coil, as shown in the center of FIG. 2, the power efficiency decreases. In particular, the electromagnetic induction system has a large change (decrease) in power efficiency due to misalignment.
一方、受電コイルが正対状態である場合であっても、図2右側に示すように、送電コイルと受電コイルとの間に、異物としての金属等が存在すると、電力効率は、低下する。 On the other hand, even when the power receiving coil is in the directly-facing state, as shown on the right side of FIG. 2, if metal or the like as a foreign object is present between the power transmitting coil and the power receiving coil, the power efficiency decreases.
効率による異物検出法では、電力効率の低下の原因が、位置ずれ、及び、異物の存在のうちのいずれであるのかを判定することが困難である。 In the foreign matter detection method based on the efficiency, it is difficult to determine which of the positional deviation and the presence of the foreign matter is the cause of the decrease in the power efficiency.
図2では、位置ずれが生じた場合の電力効率が60%になっており、異物が存在する場合の電力効率が70%になっている。 In FIG. 2, the power efficiency in the case where the positional deviation occurs is 60%, and the power efficiency in the presence of foreign matter is 70%.
以上のように、位置ずれが生じた場合には、異物が存在する場合よりも、電力効率が低下することがある。 As described above, when positional deviation occurs, the power efficiency may be lower than when foreign matter is present.
図3は、送電コイルと受電コイルとの位置関係(受電コイルの位置ずれ)と、電力効率(コイル間効率)との関係を示している。 FIG. 3 shows the relationship between the positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil (displacement of the power reception coil) and the power efficiency (inter-coil efficiency).
なお、図3では、送電コイルとして、40mm角のコイルを、受電コイルとして、30mm角のコイルを、それぞれ用い、送電コイルと受電コイルとの間の距離(受電コイルのz座標Zとして、4mmを採用した。 In FIG. 3, a 40 mm square coil is used as a power transmission coil, and a 30 mm square coil is used as a power reception coil, and the distance between the power transmission coil and the power reception coil (4 mm as the z coordinate Z of the power reception coil) Adopted.
図3において、X及びYは、それぞれ、受電コイルのz座標及びy座標を表す。 In FIG. 3, X and Y respectively represent the z coordinate and y coordinate of the power receiving coil.
また、L1は、受電コイルをオープンにしたときの送電コイルのインダクタンス(L2_open)と、受電コイルをショートにしたときの送電コイルのインダクタンス(L2_short)とを表す。 L1 represents the inductance (L2_open) of the power transmission coil when the power reception coil is opened and the inductance (L2_short) of the power transmission coil when the power reception coil is shorted.
kは、送電コイルと受電コイルとの間の結合係数を表し、Q1及びQ2は、それぞれ、送電コイル及び受電コイルのQ値を表す。 k represents a coupling coefficient between the power transmission coil and the power reception coil, and Q1 and Q2 represent Q values of the power transmission coil and the power reception coil, respectively.
また、図3において、Sは、式S=k×√(Q1×Q2)で表され、以下、S値ともいう。 Further, in FIG. 3, S is represented by the equation S = k × √ (Q1 × Q2), and hereinafter also referred to as an S value.
コイル間効率は、電力効率の一種で、送電コイルに供給される電力に対する、受電コイルで得られる電力の割合を表す。コイル間効率の理論的な最大値ηmaxは、式ηmax=S2/(1+√(1+S2))2で表される。 The inter-coil efficiency is a type of power efficiency and represents the ratio of the power obtained by the power receiving coil to the power supplied to the power transmitting coil. The theoretical maximum value η max of the inter-coil efficiency is expressed by the equation max max = S2 / (1 + √ (1 + S2)) 2.
ここで、電力効率としては、コイル間効率の他、例えば、DC-DC効率がある。 Here, the power efficiency includes, for example, DC-DC efficiency in addition to inter-coil efficiency.
DC-DC効率は、送電装置において、送電コイルから電力を送信するときに使用される直流(DC)の電圧及び電流から求められる電力に対する、受電装置において、受電コイルで受信された電力から取り出される直流(DC)の電圧及び電流から求められる電力の割合を表す。 The DC-DC efficiency is derived from the power received by the power receiving coil in the power receiving device for the power determined from the direct current (DC) voltage and current used when transmitting power from the power transmitting coil in the power transmitting device It represents the proportion of power determined from direct current (DC) voltage and current.
いま、送電装置において、送電コイルから電力を送信するのに直流の電圧及び電流が与えられる位置から、送電コイルまでの間を、電力が伝送されるときの伝送効率、並びに、受電装置において、受電コイルから、直流の電圧及び電流が取り出される位置までの間を、電力が伝送されるときの伝送効率を、回路効率ということとすると、DC-DC効率は、コイル間効率に、回路効率を乗算することで求めることができる。 Now, in the power transmission device, transmission efficiency when power is transmitted from the position where direct current voltage and current are given to transmit power from the power transmission coil to the power transmission coil, and power reception in the power receiving device. Assuming that the transmission efficiency when power is transmitted is referred to as circuit efficiency from the coil to the position where DC voltage and current are taken out, the DC-DC efficiency multiplies the coil efficiency by the circuit efficiency. You can ask for it by doing.
例えば、受電コイルの位置ずれの自由度(許容範囲)として、x及びy方向に、それぞれ、10mm程度の自由度をとった場合、電力効率(コイル間効率)は、図3に示すように、最悪で、85.5%になるので、効率による異物検出法において、異物の検出に用いる電力効率の閾値は、85.5%より小さい値の、例えば、85%等に設定される。 For example, when degrees of freedom of about 10 mm are taken respectively in the x and y directions as the degree of freedom (permissible range) of positional displacement of the power receiving coil, the power efficiency (inter-coil efficiency) is as shown in FIG. In the foreign matter detection method based on efficiency, the threshold value of the power efficiency used for foreign matter detection is set to, for example, 85% of a value smaller than 85.5%.
この場合、電力効率が、閾値である85%よりも大でなくなると、異物があると判定される。 In this case, when the power efficiency does not exceed 85%, which is the threshold value, it is determined that there is a foreign matter.
また、例えば、受電コイルの位置ずれの自由度として、x及びy方向に、それぞれ、15mm程度の自由度をとった場合、電力効率(コイル間効率)は、図3に示すように、最悪で、62.7%になるので、効率による異物検出法において、異物の検出に用いる電力効率の閾値は、62.7%より小さい値の、例えば62%等に設定される。 Also, for example, when the degrees of freedom of positional displacement of the power receiving coil are about 15 mm in the x and y directions, respectively, the power efficiency (inter-coil efficiency) is the worst, as shown in FIG. Since the efficiency is 62.7%, in the foreign matter detection method based on efficiency, the power efficiency threshold value used for foreign matter detection is set to, for example, 62% of a value smaller than 62.7%.
この場合、電力効率が、閾値である62%よりも大でなくなると、異物があると判定される。 In this case, when the power efficiency is not larger than the threshold 62%, it is determined that there is a foreign matter.
したがって、受電コイルが正対状態になっていて、異物が存在するときの電力効率が、例えば、図2に示したように、70%程度であるとすると、上述したように、位置ずれの自由度を15mm程度だけとって、閾値を、62%に設定した場合には、正対状態で異物が存在していても、電力効率は、閾値である62%よりも大の70%になるため、異物があると判定されず、異物を検出することができない。 Therefore, assuming that the power receiving coil is in the directly-paired state and the power efficiency when foreign matter is present is, for example, about 70% as shown in FIG. If the threshold is set to 62%, taking the degree only about 15 mm, the power efficiency will be 70%, which is larger than the threshold 62%, even if there is a foreign object in the facing state. It is not determined that there is a foreign object, and the foreign object can not be detected.
以上のように、効率による異物検出法の異物の検出精度は、高いとは言い難い。 As described above, it is difficult to say that the foreign substance detection accuracy of the foreign substance detection method based on efficiency is high.
さらに、受電装置の受電コイル、その他の回路の製造ばらつき等を考慮すると、所定の位置ずれの自由度を確保するためには、電力効率の閾値は、より小さい値(異物が検出されにくい値)を採用する必要があり、その場合、効率による異物検出法の異物の検出精度は、より低下する。 Furthermore, in consideration of manufacturing variations of the power receiving coil of the power receiving device and other circuits, the power efficiency threshold has a smaller value (a value that makes it difficult to detect foreign matter) in order to secure a predetermined degree of freedom in positional deviation. In this case, the detection accuracy of the foreign matter in the foreign matter detection method by the efficiency is further lowered.
効率による異物検出法の検出精度を向上させる方法としては、位置ずれの自由度をなくす、又は、小さい値に制限する方法があるが、その場合、ワイヤレス給電のユーザビリティを損なうことになる。 As a method of improving the detection accuracy of the foreign substance detection method based on efficiency, there is a method of eliminating the degree of freedom of positional deviation or limiting to a small value, but in that case, the usability of wireless power feeding is impaired.
以上のように、効率による異物検出法については、異物の検出精度とユーザビリティとは、トレードオフの関係にある。 As described above, in the foreign substance detection method based on efficiency, the foreign substance detection accuracy and the usability are in a trade-off relationship.
なお、本実施の形態では、送電装置11については、上述したように、筐体(特に、受電装置12が近づけられる部分)に、金属を使用しない構成(受電装置12が近づけられたときに、その受電装置の受電コイルのQ値を変動させない構成)が採用されていることとする。
In the present embodiment, as described above, when
この場合、送電装置11と受電装置12との位置関係は、受電コイルのQ値(Q2)に影響しない。そのため、図3において、受電コイルのQ値(Q2)、すなわち、受電装置12の内部から受電コイルを見たときのQ値は、受電装置12の位置(X,Y)によらず一定値になっている。
In this case, the positional relationship between the
図4は、Q値による異物検出法を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining the foreign matter detection method based on the Q value.
上述したように、Q値による異物検出法では、受電装置12の受電コイルとしてのコイルLに金属が近づけられていない状態での、そのコイルLのQ値(標準Q値)に基づいて、閾値(閾値Q値)が決定され、受電コイルのQ値の、閾値Q値を用いた閾値処理を行うことにより、異物としての金属が検出される。
As described above, in the foreign matter detection method based on the Q value, the threshold value is determined based on the Q value (standard Q value) of the coil L in a state in which metal is not brought close to the coil L as the power receiving coil of the
受電装置12の受電コイルは、上述したように、受電装置12の筐体に含まれる金属等の影響により、固有のQ値を有する。そして、受電コイルのQ値は、コイルLに金属が近づけられることによって変化し、送電装置11との間の位置ずれに影響されないので、Q値による異物検出法では、電磁誘導方式、及び、磁界共鳴方式のいずれであっても、ユーザビリティを確保しつつ、異物を精度良く検出することができる。
As described above, the power reception coil of the
なお、Q値による異物検出法については、本件出願人が先に出願した特願2011-149465号に記載されている。 The foreign substance detection method based on the Q value is described in Japanese Patent Application No. 2011-149465 filed by the present applicant.
ところで、受電コイルのQ値を求めるには、受電装置12において、受電コイルを構成要素とする直列共振回路に電圧を印加し、必要な電圧や電流を測定する必要がある。
By the way, in order to obtain the Q value of the power receiving coil, it is necessary for the
受電コイル(を構成要素とする直列共振回路)のQ値は、直列共振回路にかかる電圧、及び、受電コイルにかかる電圧を、それぞれ、V1及びV2と表すこととすると、式(3)で表される。 Assuming that the voltage applied to the series resonant circuit and the voltage applied to the power receiving coil are represented by V 1 and V 2 , respectively, the Q value of the power receiving coil (series resonant circuit having the component) is Is represented by
Q=(V2-V1)/V1
・・・(3)
Q = (V 2 -V 1 ) / V 1
... (3)
ここで、直列共振回路を構成する受電コイルのインダクタンス、コンデンサの静電容量、及び、実効抵抗の抵抗値(実効抵抗値)を、それぞれ、L,C、及び、rと表し、直列共振回路に、共振周波数frの電圧が印加されていることとすると、式j2πfrL=1/(j2πfrC)が成り立つので(j=√(-1))、すなわち、受電コイルのインピーダンスj2πfrLと、コンデンサのインピーダンス1/(j2πfLC)とが相殺されるので、直列共振回路にかかる電圧V1は、実効抵抗にかかる電圧vrに等しい。
Here, the inductance of the power receiving coil that constitutes the series resonance circuit, the capacitance of the capacitor, and the resistance value (effective resistance value) of the effective resistance are denoted as L, C, and r, respectively, and , when the voltage of the resonance frequency f r is applied, the formula j2πf r L = 1 / (j2πfrC ) is established (j = √ (-1)) , i.e., the impedance j2πf r L of the power receiving coil, Since the
また、受電コイルにかかる電圧V2は、実効抵抗のない(理想的な)受電コイルの電圧降下vLと、実効抵抗の電圧降下vrとの加算値vL+vrに等しい。 Further, the voltage V 2 applied to the power receiving coil, a voltage drop v L with no effective resistance (ideal) power receiving coil is equal to the addition value v L + v r of the voltage drop v r of the effective resistance.
一方、直列共振回路を構成する受電コイル、及び、実効抵抗に流れる電流は等しいので、式vr/r=vL/(2πfrL)が成り立つ。 On the other hand, since the currents flowing through the power receiving coil forming the series resonant circuit and the effective resistance are equal, the equation v r / r = v L / (2πf r L) holds.
したがって、式(1)は、式vr/r=vL/(2πfrL)を代入することにより、受電コイルの電圧降下vLと、実効抵抗の電圧降下vrとを用いて、式(4)で表される。 Therefore, the equation (1) can be obtained by substituting the equation v r / r = v L / (2πfr L ), using the voltage drop v L of the power receiving coil and the voltage drop v r of the effective resistance. It is represented by 4).
Q=2πfrL/r=vL/vr
・・・(4)
Q = 2πf r L / r = v L / v r
... (4)
直列共振回路にかかる電圧V1は、実効抵抗にかかる電圧vrに等しく、受電コイルにかかる電圧V2は、受電コイルの電圧降下vLと、実効抵抗の電圧降下vrとの加算値vL+vrに等しいので、実効抵抗にかかる電圧vrは、電圧V1(=vr)で表され、受電コイルの電圧降下vLは、電圧V2-V1(=vL+vr-vr)で表される。 The voltage V 1 applied to the series resonant circuit is equal to the voltage v r applied to the effective resistance, and the voltage V 2 applied to the power receiving coil is the sum v of the voltage drop v L of the power receiving coil and the voltage drop v r of the effective resistance. Since it is equal to L + v r , the voltage v r applied to the effective resistance is represented by voltage V 1 (= v r ), and the voltage drop v L of the receiving coil is voltage V 2 − V 1 (= v L + v r It is represented by -v r ).
したがって、式(4)のQ値は、電圧V1及びV2を用いて、式(3)(Q=(V2-V1)/V1)で表される。 Therefore, the Q value of equation (4) is expressed by equation (3) (Q = (V 2 −V 1 ) / V 1 ) using voltages V 1 and V 2 .
ここで、直列共振回路に印加されている電圧が、共振周波数frの電圧である場合には、一般に、受電コイルの電圧降下vLは、実効抵抗にかかる電圧vrよりも十分大になるので、電圧V2=vL+vrは、電圧V1=vrよりも十分大になる。したがって、式(3)のQ値は、式(5)で近似することができる。 Here, when the voltage applied to the series resonant circuit is a voltage of the resonance frequency f r , generally, the voltage drop v L of the power receiving coil is sufficiently larger than the voltage v r applied to the effective resistance. Therefore, the voltage V 2 = v L + v r is sufficiently larger than the voltage V 1 = v r . Therefore, the Q value of equation (3) can be approximated by equation (5).
Q=V2/V1
・・・(5)
Q = V 2 / V 1
... (5)
なお、受電コイル(を構成要素とする直列共振回路)のQ値は、その他、例えば、半値幅法により、直列共振回路にかかる電圧Vと、直列共振回路に流れる電流Iとを測定することにより得られるインピーダンスZ=V/Iを用いて求めることができる。 In addition, the Q value of the power receiving coil (a series resonant circuit having a component) is obtained by, for example, measuring a voltage V applied to the series resonant circuit and a current I flowing through the series resonant circuit by the half width method. It can be determined using the obtained impedance Z = V / I.
すなわち、直列共振回路に印加されている電圧の周波数が、共振周波数frである場合のインピーダンスZに対して、√2倍のインピーダンスになるときの、共振周波数frより低い周波数fLと高い周波数fHとを求め、式Q=fr/(fH-fL)に従い、Q値を求めることができる。 In other words, the frequency of the voltage applied to the series resonant circuit, resonating with the frequency f impedance when it is r Z, when become √2 times the impedance, the lower frequency f L and higher than the resonance frequency f r The frequency f H can be determined, and the Q value can be determined according to the equation Q = f r / (f H −f L ).
Q値による異物検出法では、図4に示すように、第1回Q測定の処理が行われ、その後、送電装置11から受電装置12に対して、ワイヤレス給電による電力の供給が行われる。
In the foreign matter detection method based on the Q value, as shown in FIG. 4, processing of the first Q measurement is performed, and thereafter, the
そして、以降は、第2回Q値測定の処理、第3回Q値測定の処理、・・・が、定期的、又は、不定期に行われる。 Then, thereafter, the processing of the second Q value measurement, the processing of the third Q value measurement,... Are performed periodically or irregularly.
第1回Q測定の処理では、まず、受電装置12が電源を有していない場合を考慮して、受電装置12が、第1回Q測定の処理を行うのに必要な電力を得るための充電が行われる。
In the process of the first Q measurement, first, in consideration of the case where the
すなわち、送電装置11は、電力を送信し、受電装置12は、送電装置11からの電力を受信して充電する。
That is, the
例えば、受電装置12は、1回のQ値の測定に必要な電力以上の充電が完了すると、充電を停止して、その充電で得た電力を用いて動作する。そして、受電装置12は、所定の周波数f1の電圧を、受電コイル(を構成要素とする直列共振回路)に印加して、Q値を求める(測定する)。
For example, the
その後、受電装置12は、再び、充電を開始し、1回のQ値の測定に必要な電力以上の充電が完了すると、充電を停止して、その充電で得た電力を用いて動作する。そして、受電装置12は、Q値の前回の測定に用いた周波数fn-1よりも高い周波数fnの電圧を、受電コイルに印加して、Q値を測定する。
Thereafter, the
以下同様にして、受電装置12は、充電とQ値の測定とを繰り返し、あらかじめ決められた複数であるN個の周波数f1,f2,・・・,fNそれぞれに対するQ値を得る。
Likewise, the
ここで、N個の周波数f1,f2,・・・,fNとしては、例えば、受電装置12の受電コイルを構成要素とする直列共振回路の受電コイルのインダクタンスとコンデンサの静電容量Cとから求められる理論的な共振周波数fr=1/(2π√(LC))を中心とする所定の範囲の周波数帯域内の周波数を用いることができる。
Here, as the N frequencies f 1 , f 2 ,..., F N , for example, the inductance of the power receiving coil of the series resonant circuit having the power receiving coil of the
受電装置12は、N個の周波数f1ないしfNそれぞれに対するQ値を得ると、以降の処理を行うための充電を行う。
When the
そして、受電装置12は、N個のQ値のうちの最大値を、受電コイルのQ値として求めるとともに、そのQ値が得られたときの周波数f0を、共振周波数として求める。
Then, the
さらに、受電装置12は、共振周波数f0を記憶するとともに、受電コイルのQ値を、閾値Q値とともに、例えば、負荷変調等によって、送電装置11に送信して、第1回Q測定の処理は終了する。
Furthermore, the
ここで、受電装置12では、その受電装置12の受電コイルに、異物としての金属が近づけられていない状態での、そのコイルLのQ値(標準Q値)に基づいて、閾値(閾値Q値)があらかじめ決定されて記憶されていることとする。
Here, in the
第1回Q測定の処理が終了すると、送電装置11から受電装置12に対して、ワイヤレス給電による電力(受電装置12が本来の動作をするための電力)の供給(送信)が行われる。
When the process of the first Q measurement is completed, the
以降の第m回Q測定の処理では、受電装置12は、1回のQ値の測定に必要な電力以上の充電を行い、その充電が完了すると、充電を停止する。
In the subsequent processing of the m-th Q measurement, the
そして、受電装置12は、共振周波数f0の電圧を、受電コイルに印加して、受電コイルのQ値を測定する。
Then, the
さらに、受電装置12は、受電コイルのQ値を、送電装置11に送信するための充電を行い、受電コイルのQ値を、閾値Q値とともに、例えば、負荷変調等によって、送電装置11に送信して、第m回Q測定の処理は終了する。
Furthermore, the
一方、送電装置11は、受電装置12に対して、電力の送信を、上述のように間欠的に行い、また、第m回Q測定の処理で送信されてくる受電コイルのQ値、及び、閾値Q値を受信する。
On the other hand, the
そして、送電装置11は、受電コイルのQ値を、閾値Q値と比較する閾値処理を行い、受電コイルのQ値が、閾値Q値より大でない場合、送電装置11は、異物があると判定し、電力の送信を停止する。
Then, the
ここで、受電コイルのQ値を閾値Q値と比較する閾値処理は、送電装置11ではなく、受電装置12で行うことができる。この場合、受電コイルのQ値が、閾値Q値より大でない場合、受電装置12は、異物があると判定し、その判定結果を、送電装置11に送信する。
Here, the threshold processing for comparing the Q value of the power receiving coil with the threshold Q value can be performed not by the
送電装置11は、異物がある旨の判定結果を、受電装置12から受信した場合、電力の送信を停止する。
When the
なお、送電装置11は、上述のように、受電装置12に対して、電力の送信を行うが、第m回Q測定の処理において、受電装置12がQ値の測定を行っている間は、そのQ値の測定のために、電力の送信を一時停止する。
In addition, although the
すなわち、第m回Q測定の処理において、送電装置11は、間欠的に、電力の送信を停止し、受電装置12は、送電装置11の電力の送信が停止されている間に、Q値を測定する。受電装置12の受電コイルにおいて、送電装置11からの電力により、起電力が生じると、受電コイルのQ値の測定を正しく行うことが困難となるからである。
That is, in the process of the mth Q measurement, the
したがって、Q値による異物検出法については、異物の検出精度は高いが、送電装置11が間欠的に電力の送信を停止しなければならないため、ワイヤレス給電の時間的な効率が良いとは言い難い。
Therefore, with regard to the foreign matter detection method based on the Q value, although the detection accuracy of the foreign matter is high, since the
以上のように、Q値による異物検出法については、異物の検出精度は高いが、ワイヤレス給電の時間的な効率に問題がある。 As described above, in the foreign matter detection method based on the Q value, although the detection accuracy of the foreign matter is high, there is a problem in the time efficiency of the wireless power feeding.
一方、効率による異物検出法については、異物の検出精度に問題はあるが、Q値による異物検出法のように、送電装置11が間欠的に電力の送信を停止する必要はないので、ワイヤレス給電の時間的な効率の問題はない。 On the other hand, with regard to the foreign matter detection method by efficiency, there is a problem in the detection precision of foreign matter, but it is not necessary to intermittently stop transmission of power as in the foreign matter detection method by Q value. There is no problem of time efficiency of
そこで、図1のワイヤレス給電システムでは、例えば、Q値による異物検出法と効率による異物検出法との2つの異物検出法を併用する新検出法によって、ユーザビリティを損なうことなく、異物の検出を高精度で行い、かつ、ワイヤレス給電を、効率的に行う。 Therefore, in the wireless power feeding system shown in FIG. 1, for example, foreign matter detection can be enhanced without impairing the usability by a new detection method using two foreign matter detection methods of the foreign matter detection method by Q value and the foreign matter detection method by efficiency. Accurately and wirelessly feed efficiently.
[送電装置11の構成例] [Configuration Example of Power Transmission Device 11]
図5は、図1の送電装置11の構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the
図5において、送電装置11は、共振回路20、DC電源21、ドライバ回路22、波形検出部23、及び、制御部24を有する。
In FIG. 5, the
共振回路20は、送電コイルL1、及び、コンデンサC1から構成される直列共振回路であり、ドライバ回路22によってドライブされる。共振回路20がドライブされることにより、送電コイルL1に磁束(磁界)が発生し、その磁束によって、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式で、電力が、受電装置12に送信される。
DC電源21は、所定の直流電圧(電流)を、ドライバ回路22に供給する。
The
ドライバ回路22は、DC電源21からの直流電圧を用いて、共振回路20をドライブし、その共振回路29を構成する送電コイルL1に磁束を発生させることにより、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式で、電力を送信させる。
The
波形検出部23は、共振回路20に流れる電流又は電圧から、受電装置12から負荷変調によって送信されてくる情報を検出(検波)し、制御部24に供給する。
The
制御部24は、波形検出部23から供給される情報等に基づき、ドライバ回路22、その他、送電装置11を構成する各ブロックを制御する。
The
図6は、図5のドライバ回路22の構成例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the
図6において、ドライバ回路22は、フルブリッジ回路で構成されている。
In FIG. 6, the
すなわち、ドライバ回路22は、ゲート駆動回路31、並びに、NMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor)のFET(Field Effect Transistor)32,33,34、及び、35を有する。
That is, the
ゲート駆動回路31は、制御部24の制御に従い、FET32ないし35のゲートに所定の電圧を印加することで、FET32ないし35それぞれをオン状態又はオフ状態にさせる。
The
FET32のドレインは、DC電源21に接続されており、したがって、FET32のドレインには、DC電源21が出力する直流の所定の電圧が印加されている。
The drain of the
FET32のソースは、FET33のドレインに接続されており、FET33のソースは、接地されている(グランドに接続されている)。
The source of the
FET34及び35は、FET32及び33と同様に接続されている。
The
すなわち、FET34のドレインは、DC電源21に接続され、FET34のソースは、FET35のドレインに接続されている。そして、FET35のソースは、接地されている。
That is, the drain of the
さらに、FET32のソースとFET33のドレインとの接続点P1には、共振回路20の一端が接続され、FET34のソースとFET35のドレインとの接続点P2には、共振回路20の他端が接続されている。
Furthermore, one end of the
ここで、図6において、共振回路20では、送電コイルL1とコンデンサC1との一端どうしが接続されている。そして、コンデンサC1の他端が、FET32のソースとFET33のドレインとの接続点P1に接続され、送電コイルL1の他端が、FET34のソースとFET35のドレインとの接続点P2に接続されている。
Here, in FIG. 6, the
以上のように構成されるドライバ回路22では、ゲート駆動回路31が、FET32ないし35のゲートに所定の電圧を印加することで、FET32ないし35それぞれをオン状態又はオフ状態にするように制御する。
In the
これにより、FET32及び33は、それぞれ、相補的に、周期的に、オン状態とオフ状態とになる。
As a result, the
すなわち、FET32は、周期的に、交互に、オン状態とオフ状態とになる。
That is, the
そして、FET32がオン状態になったときに、FET33はオフ状態になり、FET32がオフ状態になったときに、FET33はオン状態になる。
Then, when the
また、FET34及び35のセットは、FET32及び33のセットに対して相補的に、周期的に、オン状態とオフ状態とになる。
Also, the set of
すなわち、FET32がオン状態になり、FET33がオフ状態になったとき、FET34はオフ状態になり、FET35はオン状態になる。
That is, when the
さらに、FET32がオフ状態になり、FET33がオン状態になったとき、FET34はオン状態になり、FET35はオフ状態になる。
Furthermore, when the
例えば、いま、FET32に注目すると、FET32がオン状態になっているとき、FET33はオフ状態に、FET34はオフ状態に、FET35はオン状態になる。
For example, focusing on the
その結果、FET32のソースとFET33のドレインとの接続点P1は、DC電源21が出力する直流の所定の電圧である、例えば、H(High)レベルになり、FET34のソースとFET35のドレインとの接続点P2は、グランドのレベルである、例えば、L(Low)レベルになる。
As a result, the connection point P1 between the source of the
したがって、共振回路20では、接続点P1から、コンデンサC1及び送電コイルL1を介して、接続点P2に向かう方向に、電流が流れる。
Accordingly, the
一方、FET32がオフ状態になっているとき、FET33はオン状態に、FET34はオン状態に、FET35はオフ状態になる。
On the other hand, when the
その結果、FET34のソースとFET35のドレインとの接続点P2は、DC電源21が出力する直流の所定の電圧であるHレベルになり、FET32のソースとFET33のドレインとの接続点P1は、グランドのレベルであるLレベルになる。
As a result, the connection point P2 between the source of the
したがって、共振回路20では、接続点P2から、送電コイルL1及びコンデンサC1を介して、接続点P1に向かう方向に、電流が流れる。
Accordingly, the
以上のように、共振回路20には、FET32ないし35がオン状態(又はオフ状態)になる周期の交流電圧が印加され、その交流電圧の印加に応じて、同様の周期の交流電流が流れる。
As described above, an alternating voltage having a cycle in which the
共振回路20に、交流電圧が印加されている間、送電コイルL1には、継続的に、磁束が発生し、その磁束によって、電力が送信される。
The
なお、FET32ないし35がオン状態(又はオフ状態)になる周期は、共振回路20の共振周波数1/(2π√(L1C1))に基づき、例えば、その共振周波数1/(2π√(L1C1))の逆数に設定される。
The period in which the
また、図6では、ドライバ回路22として、フルブリッジ回路を採用することとしたが、ドライバ回路22としては、その他、例えば、ハーフブリッジ回路やE級アンプ回路等を採用することができる。
Further, in FIG. 6, a full bridge circuit is adopted as the
[受電装置12の構成例] [Configuration Example of Power Receiving Device 12]
図7は、図1の受電装置12の構成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the
図7において、受電装置12は、共振回路40、整流部41、通信部42、レギュレータ43、負荷44、制御部45、及び、異物検出部46を有する。
In FIG. 7, the
共振回路40は、受電コイルL2、及び、コンデンサC2から構成される直列共振回路であり、整流部41に接続されている。
共振回路40では、送電装置11の送電コイルL1(図5)が発生した磁束が受電コイルL2を通ることにより、その受電コイルL2、ひいては、共振回路40に電流が流れ、送電装置11から送信されてきた電力が受信される。
At the
整流部41は、例えば、ブリッジ整流回路等で構成される。整流部41は、共振回路40に流れる電流(電圧)を整流し、通信部42を介して、レギュレータ43に供給する。
The rectifying
通信部42は、例えば、FETと抵抗とを有し、FETが、制御部45の制御にしたがって、オン状態、又は、オフ状態となることで、抵抗を、整流部41を介して、共振回路40に接続し、又は、共振回路40から切り離す。
The
抵抗が、共振回路40に接続され、又は、共振回路40から切り離されることで、(外部の)送電装置11から見た、負荷としての共振回路40のインピーダンスが変化し、送電装置11の共振回路20(図5)に流れる電流が負荷変調される。
The resistance is connected to the
レギュレータ43は、整流部41から通信部42を介して供給される電流(電圧)を安定化させ、負荷44に供給する。
The
負荷44は、例えば、バッテリその他の、ワイヤレス給電で送信されてくる電力を利用する回路である。
The
制御部45は、異物検出部46からの異物の検出(判定)結果に基づき、レギュレータ43による負荷44への電力(電圧、電流)の供給を制御する。
The
すなわち、制御部45は、レギュレータ43を制御することにより、基本的には、負荷44に電力を供給させる。
That is, the
但し、制御部45は、異物検出部46から、異物があるとの検出結果が供給された場合、その他必要な場合に、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への電力の供給(給電)を停止させる。
However, when the foreign
また、制御部45は、通信部42のFETをオン状態又はオフ状態にすることにより、必要な情報を、負荷変調により、送電装置11に送信させる。
In addition, the
異物検出部46は、新検出法で、異物を検出し、その検出結果を、制御部45に供給する。
The foreign
すなわち、異物検出部46は、ワイヤレス給電による電力の負荷44への給電の開始前に、第1の検出方法で、ワイヤレス給電に影響する異物の有無を判定する。
That is, before the start of power feeding to the
第1の検出方法で、異物がないと判定された場合には、ワイヤレス給電により送信されてくる電力が、共振回路40、整流部41、通信部42、レギュレータ43を介して、負荷44に供給(給電)される。
In the first detection method, when it is determined that there is no foreign matter, the power transmitted by wireless power feeding is supplied to the
そして、負荷44への給電を行っている間、異物検出部46は、第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、異物の有無を判定する。
Then, while power is supplied to the
異物検出部46は、異物があると判定した場合、異物がある旨の検出結果を、制御部45に供給する。
When the foreign
なお、受電装置12において、制御部45、及び、異物検出部46が、異物に関する処理を行う処理装置(異物処理装置)を構成する。
Note that, in the
図8は、新検出法で異物の検出が行われる図1のワイヤレス給電システムのワイヤレス給電の処理を説明するフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart illustrating processing of wireless power feeding of the wireless power feeding system of FIG. 1 in which detection of foreign matter is performed by the new detection method.
ステップS11において、送電装置11が、電力の送信(送電)を開始し、処理は、ステップS12に進む。
In step S11, the
ここで、送電装置11は、例えば、受電装置12が送電装置11に近接したことを認識すると、電力の送信を開始する。
Here, when the
送電装置11において、受電装置12が近接したことは、例えば、送電装置11がポーリングをかけ、受電装置12が、そのポーリングに対して応答することにより認識することができる。
In the
また、送電装置11において、受電装置12が近接したことは、受電装置12が送電装置11上に置かれることで、送電装置11に設けられたメカニカルなスイッチが押下されることや、荷重センサで受電装置12の荷重が検出されること等により認識することができる。
In the
さらに、送電装置11において、電力の送信は、例えば、ユーザによるスイッチの操作その他の任意のトリガによって開始することができる。
Furthermore, in the
なお、送電装置11が電力の送信を開始した直後においては、例えば、受電装置12の制御部45(図7)は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への電力の供給(給電)を停止させる。
Immediately after the
ステップS12では、受電装置12の異物検出部46(図7)は、ワイヤレス給電による負荷44への給電の開始前に、第1の検出方法で、異物の有無を判定することにより、異物の検出を行って、処理は、ステップS13に進む。
In step S12, the foreign matter detection unit 46 (FIG. 7) of the
ステップS13では、異物検出部46は、第1の検出方法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S13, the foreign
ステップS13において、異物が検出されたと判定された場合、処理は、ステップS18に進み、受電装置12の制御部45(図7)は、通信部42を制御することにより、異物が検出された旨の検出メッセージを、送電装置11に送信する。
If it is determined in step S13 that a foreign object is detected, the process proceeds to step S18, and control section 45 (FIG. 7) of
さらに、ステップS18では、送電装置11が、受電装置12からの検出メッセージを受信し、その検出メッセージに応じて、電力の送信を終了(停止)する。すなわち、送電装置11において、制御部24は、ドライバ回路22を制御することにより、共振回路20による電力の送信を停止させる。
Furthermore, in step S18, the
その後、処理は、ステップS18からステップS19に進み、送電装置11、及び、受電装置12の少なくとも一方が、ユーザに、異物が存在すること報知し、さらには、必要に応じて、異物を取り除くことを促すための異常処理(例えば、異物が存在する旨のメッセージの表示や、異物が存在することを表すランプの点灯等)を行い、ワイヤレス給電の処理は終了する。
Thereafter, the process proceeds from step S18 to step S19, at least one of the
一方、ステップS13において、第1の検出方法によって、異物が検出されなかったと判定された場合、処理は、ステップS14に進み、受電装置12の制御部45(図7)は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を開始させて、処理は、ステップS15に進む。
On the other hand, in step S13, when it is determined by the first detection method that no foreign object is detected, the process proceeds to step S14, and control unit 45 (FIG. 7) of
ステップS15では、受電装置12の異物検出部46(図7)は、第2の検出方法で、異物の有無を判定することにより、異物の検出を行って、処理は、ステップS16に進む。
In step S15, the foreign matter detection unit 46 (FIG. 7) of the
ステップS16では、異物検出部46は、第2の検出方法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S16, the foreign
ステップS16において、異物が検出されなかったと判定された場合、処理は、ステップS15に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 If it is determined in step S16 that no foreign matter has been detected, the process returns to step S15, and the same process is repeated thereafter.
したがって、第1の検出方法で、異物がないと判定され、負荷44への給電が開始された後は、その負荷44への給電が行われている間、異物検出部46は、第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、異物の検出を行う。
Therefore, according to the first detection method, after it is determined that there is no foreign substance and power feeding to the
一方、ステップS16において、第2の検出方法によって、異物が検出されたと判定された場合、処理は、ステップS17に進み、受電装置12の制御部45(図7)は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を停止させる。
On the other hand, when it is determined in step S16 that the foreign matter is detected by the second detection method, the process proceeds to step S17, and control unit 45 (FIG. 7) of
そして、処理は、ステップS17からステップS12に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 And a process returns from step S17 to step S12, and the same process is repeated hereafter.
したがって、第2の検出方法によって、異物が検出された場合には、再度、第1の検出方法で、異物の検出が行われる。 Therefore, when the foreign matter is detected by the second detection method, the foreign matter is detected again by the first detection method.
そして、第1の検出方法によって、異物が検出されなかった場合には、再び、負荷44への給電が開始される(ステップS14)。
Then, when no foreign matter is detected by the first detection method, power supply to the
一方、第1の検出方法によっても、異物が検出された場合には、送電装置11による電力の送信が終了され(ステップS18)、異常処理が行われる(ステップS19)。
On the other hand, when foreign matter is also detected by the first detection method, the transmission of power by the
ここで、第1の検出方法としては、異物の検出精度が、第2の検出方法よりも高い検出方法を採用することができる。 Here, as the first detection method, it is possible to adopt a detection method in which the detection accuracy of foreign matter is higher than that of the second detection method.
一方、第2の検出方法としては、負荷44への給電、したがって、送電装置11による電力の送信が行われていても、異物を検出することができる検出方法を採用することができる。さらに、第2の検出方法は、異物の検出精度が、第1の検出方法よりも低い検出方法であってかまわない。
On the other hand, as the second detection method, it is possible to adopt a detection method capable of detecting foreign matter even if power supply to the
以上のような第1の検出方法としては、例えば、Q値による異物検出法があり、第2の検出方法としては、例えば、効率による異物検出法がある。 As the first detection method as described above, for example, there is a foreign matter detection method based on Q value, and as a second detection method, for example, there is a foreign matter detection method based on efficiency.
図9は、図7の異物検出部46の構成例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the foreign
すなわち、図9は、第1及び第2の検出方法として、それぞれ、Q値による異物検出法、及び、効率による異物検出法を採用する場合の異物検出部46の構成例を示している。
That is, FIG. 9 shows a configuration example of the foreign
図9において、異物検出部46は、Q値測定部51、効率測定部52、及び、判定部53を有する。
In FIG. 9, the foreign
Q値測定部51は、受電コイルL2及びコンデンサC2で構成される共振回路40に所定の電圧を印加する。 Q value measuring unit 51 applies a predetermined voltage to the resonant circuit composed of 40 at the receiving coil L 2 and capacitor C 2.
さらに、Q値測定部51は、共振回路40にかかる電圧V1、すなわち、直列に接続された受電コイルL2及びコンデンサC2の電圧降下と、受電コイルL2にかかる電圧V2、すなわち、受電コイルL2の電圧降下とを測定する。
Furthermore, Q value measuring unit 51, voltages V 1 across the
そして、Q値測定部51は、電圧V1及びV2を用い、式(3)又は式(5)に従って、受電コイルL2(を構成要素とする共振回路40)のQ値を求め(測定し)、判定部53に供給する。
Then, the Q-factor measurement unit 51 uses the voltages V 1 and V 2 to determine the Q factor of the power receiving coil L 2 (
効率測定部52は、整流部41の出力側(整流後の電流及び電圧が出力される側)の電流及び電圧を測定し、その電流及び電圧を用いて、受電装置12でワイヤレス給電により得られる直流の電力(以下、受信直流電力ともいう)を求める。
The efficiency measuring unit 52 measures the current and voltage at the output side (the side from which the current and voltage after rectification are output) of the rectifying
さらに、効率測定部52は、送電装置11でワイヤレス給電に利用される直流の電力(以下、送信直流電力)を取得する。
Furthermore, the efficiency measurement unit 52 acquires direct-current power (hereinafter, transmission direct-current power) used by the
ここで、効率測定部52は、判定部53を介して、制御部45に、送信直流電力を要求し、制御部45は、効率測定部52からの要求に応じて、通信部42を制御することにより、送信直流電力を要求する要求メッセージを、負荷変調によって、送電装置11に送信する。
Here, the efficiency measurement unit 52 requests the
送電装置11では、制御部24(図5)が、波形検出部23を介して、受電装置12からの要求メッセージを受信し、その要求メッセージに応じて、DC電源21の電圧と電流から、電力を求めて、送信直流電力(の値)として、受電装置12に送信する。
In the
送電装置11から受電装置12への送信直流電力(の値)の送信は、例えば、制御部24が、ドライバ回路22を制御することにより、共振回路20に流れる電流を振幅変調すること等によって行うことができる。
Transmission of (the value of) transmission DC power from the
効率測定部52は、送信直流電力に対する受信直流電力の割合を、電力効率(DC-DC効率)として求め、判定部53に供給する。
The efficiency measurement unit 52 obtains the ratio of the received DC power to the transmission DC power as the power efficiency (DC-DC efficiency), and supplies the power efficiency (DC-DC efficiency) to the
判定部53は、Q値測定部51からの受電コイルL2のQ値を用いて、Q値による異物検出法で、異物の有無を判定することにより、異物を検出し、その検出結果を、制御部45に供給する。
すなわち、判定部53は、図示せぬ内蔵するメモリに、受電装置12に固有の閾値Q値を記憶しており、Q値測定部51からの受電コイルL2のQ値を、閾値Q値と比較する閾値処理を行う。
That is,
そして、判定部53は、受電コイルL2のQ値が閾値Q値より大である場合、異物がないと判定し、受電コイルL2のQ値が閾値Q値より大でない場合、異物があると判定する。
Then, the
また、判定部53は、効率測定部52からの電力効率(以下、測定電力効率ともいう)を用いて、効率による異物検出法で、異物の有無を判定することにより、異物を検出し、その検出結果を、制御部45に供給する。
Further, the
すなわち、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を、電力効率の所定の閾値と比較する閾値処理を行う。
That is, the
そして、判定部53は、測定電力効率が所定の閾値より大である場合、異物がないと判定し、測定電力効率が所定の閾値より大でない場合、異物があると判定する。
Then, the
なお、測定電力効率の閾値処理に用いる所定の閾値としては、例えば、ワースト閾値と適切閾値とがある。 The predetermined threshold used for the threshold processing of the measured power efficiency is, for example, the worst threshold and the appropriate threshold.
ワースト閾値は、例えば、所定のケースを想定して、あらかじめ定められる。例えば、受電装置12(の受電コイルL2)の位置ずれの許容範囲のワーストケース(位置ずれが最大のケース)において、異物が存在しない限りは、測定電力効率がその値を下回らないが、異物が存在する場合には、確実に、測定電力効率がその値を下回ると想定される、その値が、ワースト閾値に用いられる。 The worst threshold is predetermined, for example, assuming a predetermined case. For example, in the worst case of the positional deviation tolerance range of the power receiving device 12 (of the power receiving coil L 2 ) (the case where the positional deviation is the largest), the measured power efficiency does not fall below that value unless foreign matter is present If there is, that value is used for the worst threshold, which is assumed to be below the measured power efficiency.
測定電力効率が、ワースト閾値より大でない場合には、位置ずれが許容範囲を超えているか、又は、異物が(ほぼ)確実に存在することになる。 If the measured power efficiency is not greater than the worst threshold, then either the misalignment is out of tolerance or foreign objects will be (almost) reliably present.
適切閾値は、第1の検出方法で、異物がないと判定されたときのワイヤレス給電システムの状況(以下、システム状況ともいう)において、異物の検出に適切な電力効率の閾値であり、Q値による異物検出法で、異物がないと判定された直後に測定された電力効率を用いて算出される。 The appropriate threshold is a threshold of power efficiency appropriate for foreign matter detection in the state of the wireless power feeding system when it is determined that there is no foreign matter (hereinafter also referred to as a system state) by the first detection method, and the Q value It is calculated using the power efficiency measured immediately after it is determined that there is no foreign matter, according to the foreign matter detection method according to the above.
ここで、Q値による異物検出法は、検出精度が高いため、Q値による異物検出法で、異物がないと判定された直後においては、異物が存在しないことは、(ほぼ)確実に担保される。 Here, the foreign matter detection method based on the Q value has high detection accuracy. Therefore, according to the foreign matter detection method based on the Q value, immediately after it is determined that there is no foreign matter, the absence of the foreign matter is securely ensured (almost). Ru.
したがって、Q値による異物検出法で、異物がないと判定された直後に測定された電力効率(以下、直後効率ともいう)は、現在の位置ずれの状態で、異物がないときに得られる電力効率であるということができ、現在の位置ずれが維持されていれば、異物が挿入されない限り、その後に測定される測定電力効率が、直後効率を大幅に下回る値になることは(ほぼ)ない。 Therefore, with the foreign matter detection method based on the Q value, the power efficiency measured immediately after it is determined that there is no foreign matter (hereinafter, also referred to as immediate efficiency) is the power obtained when there is no foreign matter in the current positional deviation state. It can be said that efficiency is maintained, and if the current positional deviation is maintained, the measured power efficiency measured after that will not (mostly) be significantly less than the efficiency immediately thereafter, unless foreign matter is inserted. .
そこで、本実施の形態では、直後効率を用い、例えば、直後効率を幾分か下回る値が、適切閾値として算出される。 Therefore, in the present embodiment, the immediately after efficiency is used, and for example, a value somewhat lower than the immediately after efficiency is calculated as the appropriate threshold.
例えば、直後効率に、1未満の1に近い所定の値(例えば、0.9等)を乗算した値や、直後効率から、異物の有無に関係なく生じるであろうと予測される電力効率の変動分に所定のマージンを考慮した所定の値(例えば、10%等)を減算した値等が、適切閾値として算出される。 For example, a value obtained by multiplying the immediately subsequent efficiency by a predetermined value close to 1 less than 1 (for example, 0.9 or the like), or from the immediately subsequent efficiency, the fluctuation of the power efficiency predicted to occur regardless of the presence or absence of foreign matter. A value or the like obtained by subtracting a predetermined value (for example, 10% or the like) in consideration of the predetermined margin is calculated as the appropriate threshold.
判定部53は、第2の検出方法としての効率による異物検出法については、以上のようなワースト閾値を用いた閾値処理(第1の閾値処理)と、適切閾値を用いた閾値処理(第2の閾値処理)とを行う。
For the foreign matter detection method based on efficiency as the second detection method, the
なお、ワースト閾値、及び、適切閾値としては、ワースト閾値を用いた場合に、異物が検出されるのであれば、適切閾値を用いた場合にも、必ず、異物が検出される値が使用される。 When the worst threshold is used as the worst threshold and the appropriate threshold, if foreign matter is detected, a value by which the foreign matter is detected is always used even when the appropriate threshold is used. .
すなわち、例えば、効率による異物検出法については、ワースト閾値、及び、適切閾値としては、適切閾値がワースト閾値以上になる値が使用される。したがって、直後効率に基づいて算出される適切閾値が、ワースト閾値未満である場合、適切閾値は、ワースト閾値と同一の値に設定される。 That is, for example, for the foreign matter detection method based on efficiency, the worst threshold is used, and as the appropriate threshold, a value for which the appropriate threshold is equal to or greater than the worst threshold is used. Therefore, if the appropriate threshold calculated based on the immediate efficiency is less than the worst threshold, the appropriate threshold is set to the same value as the worst threshold.
図10は、異物検出部46が図9に示したように構成される場合の、図1のワイヤレス給電システムのワイヤレス給電の処理を説明するフローチャートである。
FIG. 10 is a flow chart for explaining the processing of the wireless power feeding of the wireless power feeding system of FIG. 1 when the
すなわち、図10は、第1及び第2の検出方法として、それぞれ、Q値による異物検出法、及び、効率による異物検出法を採用する場合のワイヤレス給電の処理を説明するフローチャートである。 That is, FIG. 10 is a flowchart for explaining processing of wireless power feeding in the case of adopting the foreign matter detection method based on Q value and the foreign matter detection method based on efficiency as the first and second detection methods, respectively.
受電装置12が送電装置11に近接すると、送電装置11が、ステップS21において、図8のステップS11と同様に、電力の送信(送電)を開始し、処理は、ステップS22に進む。
When the
ステップS22では、ワイヤレス給電による負荷44への給電の開始前に、第1の検出方法としてのQ値による異物検出法で、異物の検出を行うために、受電装置12のQ値測定部51(図9)が、受電コイルL2のQ値を測定する。
In step S22, before the start of power feeding to the
ここで、Q値測定部51が、受電コイルL2のQ値を測定する間(Q値を求めるのに必要な電圧V1及びV2を測定する間)、図4で説明したように、送電装置11は、電力の送信を一時停止する。
Here, (while measuring the voltage V 1 and V 2 necessary for obtaining a Q value) Q value measuring unit 51, while measuring the Q-value of the receiving coil L 2, as described in FIG. 4, The
また、ステップS22の受電コイルL2のQ値の測定は、処理が、後述するステップS34からステップS22に戻ることにより、複数回行われることがあるが、m回目のステップS22では、例えば、図4で説明した第m回Q測定の処理が行われる。 The measurement of Q-value of the receiving coil L 2 in step S22, the processing by returning from step S34 to be described later to step S22, there can occur multiple times, the m-th step S22, for example, FIG. The process of the m-th Q measurement described in 4 is performed.
なお、ステップS22では、その他、例えば、何回目のステップS22であっても、図4で説明した第1回Q測定の処理を行うことができる。 In addition, in step S22, the process of the first Q measurement described in FIG. 4 can be performed, for example, regardless of the number of times of step S22.
ステップS22において、Q値測定部51は、受電コイルL2のQ値を測定すると、その測定によって得られるQ値(以下、測定Q値ともいう)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS23に進む。
In step S22, the Q-value measuring section 51, when measuring the Q-value of the receiving coil L 2, Q value obtained by the measurement (hereinafter, measured Q value also referred to), and is supplied to the determining
ステップS23では、判定部53は、Q値測定部51からの測定Q値を用い、第1の検出方法としてのQ値による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S23, the
すなわち、ステップS23では、判定部53は、Q値測定部51からの測定Q値を、閾値Q値と比較する閾値処理を行い、測定Q値が、閾値Q値より大であるかどうかを判定する。
That is, in step S23, the
ステップS23において、測定Q値が、閾値Q値より大でないと判定された場合、判定部53は、異物があると判定し、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45(図9)に供給して、処理は、ステップS24に進む。
In step S23, when it is determined that the measured Q value is not larger than the threshold Q value, the
ステップS24では、図8のステップS18と同様に、送電装置11が電力の送信を停止(終了)する。
In step S24, the
すなわち、ステップS24では、受電装置12の制御部45は、通信部42を制御することにより、異物が検出された旨の検出メッセージを、送電装置11に送信する。さらに、ステップS24では、送電装置11が、受電装置12からの検出メッセージを受信し、その検出メッセージに応じて、電力の送信を終了する。
That is, in step S24, the
その後、処理は、ステップS24からステップS25に進み、図8のステップS19と同様に、異常処理が行われ、ワイヤレス給電の処理は終了する。 Thereafter, the process proceeds from step S24 to step S25, in which abnormality processing is performed as in step S19 of FIG. 8, and the process of the wireless power supply ends.
ここで、受電装置12が送電装置11に近接したときに、金属等の異物が、送電装置11と受電装置12との間に混入される可能性が高い。また、第2の検出方法としての効率による異物検出法で用いる閾値は、異物がない状態の電力効率から算出される。そのため、新検出法では、受電装置12が送電装置11に近接した直後、負荷44への給電が開始される前に、検出精度が高い第1の検出方法としてのQ値による異物検出法によって、異物の検出が行われる。
Here, when the
ステップS23において、測定Q値が、閾値Q値より大であると判定された場合、判定部53は、異物がないと判定し、処理は、ステップS26に進む。
If it is determined in step S23 that the measured Q value is larger than the threshold Q value, the
ステップS26では、受電装置12の制御部45(図9)は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を開始させる。
In step S26, the control unit 45 (FIG. 9) of the
すなわち、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物がないことが(高い可能性で)担保された場合に、負荷44への給電が開始される。
That is, when it is ensured that there is no foreign object (with high possibility) by the foreign object detection method based on the Q value with high detection accuracy, the power supply to the
ステップS26において、負荷44への給電が開始されると、処理は、ステップS27に進み、第2の検出方法としての効率による異物検出法で、異物の検出を行うために、受電装置12の効率測定部52(図9)が、電力効率を測定する。
In step S26, when power feeding to the
ステップS27において、効率測定部52は、電力効率を測定すると、その測定によって得られる電力効率(測定電力効率)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS28に進む。
In step S27, when the power efficiency is measured, the efficiency measurement unit 52 supplies the power efficiency (measured power efficiency) obtained by the measurement to the
ここで、ステップS27で電力効率が測定される場合には、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物がないことが担保されている。 Here, when the power efficiency is measured in step S27, it is ensured that no foreign matter is present by the foreign matter detection method using the Q value with high detection accuracy.
したがって、ステップS27で測定された電力効率が悪い(値が小さい)場合には、送電装置11(の送電コイルL1)に対する受電装置12(の受電コイルL2)の位置ずれが大きいことが推測される。また、ステップS27で測定された電力効率が良い(値が大きい)場合には、送電装置11に対する受電装置12の位置ずれが小さいことが推測される。
Therefore, (a small value) power inefficient measured in step S27 in the case, the power transmission device 11 (power transmission coils L 1) power receiving device 12 (power receiving coil L 2) misalignment is presumed large for Be done. In addition, when the power efficiency measured in step S27 is high (the value is large), it is estimated that the positional deviation of the
ステップS28では、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を用い、第2の検出方法としての効率による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S28, the
すなわち、ステップS28では、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を、ワースト閾値と比較する第1の閾値処理を行い、測定電力効率が、ワースト閾値より大であるかどうかを判定する。
That is, in step S28,
ステップS28において、測定電力効率が、ワースト閾値より大でないと判定された場合、判定部53は、位置ずれが許容範囲を超えているか、又は、位置ずれは許容範囲であるが、その許容範囲の位置ずれが生じている状態で、電力効率が想定外に低くなるような異常事態が発生していると判定し、異物があると判定した場合と同様に、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45(図9)に供給する。
If it is determined in step S28 that the measured power efficiency is not greater than the worst threshold, the
そして、処理は、ステップS28からステップS24に進み、以下、上述した場合と同様の処理が行われる。 Then, the process proceeds from step S28 to step S24, and the same process as described above is performed.
一方、ステップS28において、測定電力効率が、ワースト閾値より大であると判定された場合、処理は、ステップS29に進み、判定部53は、直前のステップS27で測定された電力効率(測定電力効率)を用い、その測定電力効率(直後効率)に所定の値を乗算した値や、測定電力効率から所定の値を減算した値等を、電力効率の適切閾値として算出して、処理は、ステップS30に進む。
On the other hand, if it is determined in step S28 that the measured power efficiency is greater than the worst threshold, the process proceeds to step S29, and the determining
ここで、効率による異物検出法の閾値処理に用いる電力効率の閾値は、一般には、例えば、送電装置11、及び、受電装置12の製造ばらつきと、許容する位置づれとを考慮して、ある程度の位置づれを許容しつつ、異物をなるべく高精度に検出することができるように決定される。
Here, the threshold of the power efficiency used for the threshold processing of the foreign object detection method by efficiency generally takes into consideration, for example, manufacturing variations of the
しかしながら、効率による異物検出法だけを単独で用いて、異物の検出を行う場合には、電力効率の閾値を決定するときに考慮する位置ずれと、実際に生じる位置ずれとは、多くの場合一致せず、さらに、電力効率の閾値を決定するときに考慮する製造ばらつきも、実際の製造ばらつきとは、多くの場合一致しない。 However, when foreign matter detection is performed using only the foreign matter detection method based on efficiency, the positional deviation to be considered when determining the threshold of the power efficiency and the actual positional deviation coincide in many cases. Furthermore, manufacturing variations to be considered when determining the power efficiency threshold often do not coincide with actual manufacturing variations.
そのため、効率による異物検出法だけを単独で用いて、異物の検出を行う場合には、異物を高精度に検出することができる閾値を決定することは、困難である。 Therefore, when foreign matter detection is performed using only the foreign matter detection method based on efficiency, it is difficult to determine the threshold value capable of detecting foreign matter with high accuracy.
一方、新検出法では、適切閾値が、Q値による異物検出法で、異物がないと判定された直後に測定される電力効率(直後効率)を用いて算出される。 On the other hand, in the new detection method, the appropriate threshold is calculated using the power efficiency (immediate efficiency) measured immediately after it is determined that there is no foreign substance by the foreign substance detection method based on the Q value.
直後効率は、現在の位置ずれの状態で、かつ、異物がない状態で得られた実際の電力効率であるから、実際の位置ずれと、実際の製造ばらつきとが考慮(反映)された電力効率になっており、そのような直後効率を用いて、適切閾値を算出することにより、適切閾値は、実際の位置ずれと実際の製造ばらつきとが考慮された値となる。 Since the efficiency immediately after is the actual power efficiency obtained in the state of the current positional deviation and in the state without foreign matter, the power efficiency in which the actual positional deviation and the actual manufacturing variation are considered (reflected) By calculating an appropriate threshold value using such an immediately after efficiency, the appropriate threshold value becomes a value in which the actual positional deviation and the actual manufacturing variation are considered.
その結果、適切閾値によれば、その適切閾値が得られたときの位置ずれの状態において、高精度に、異物を検出することができる。 As a result, according to the appropriate threshold value, foreign matter can be detected with high accuracy in the state of misalignment when the appropriate threshold value is obtained.
ステップS30では、所定の時間であるX秒だけ待ち時間がおかれ、その後、処理は、ステップS31に進む。 In step S30, a waiting time of X seconds which is a predetermined time is set, and then the process proceeds to step S31.
ステップS31では、受電装置12の効率測定部52が、ステップS27と同様に、電力効率を測定し、その測定によって得られる電力効率(測定電力効率)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS32に進む。
In step S31, the efficiency measurement unit 52 of the
ステップS32では、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を用い、第2の検出方法としての効率による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S <b> 32, the
すなわち、ステップS32では、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を、ワースト閾値と比較する第1の閾値処理を行い、測定電力効率が、ワースト閾値より大であるかどうかを判定する。
That is, in step S32,
ステップS32において、測定電力効率が、ワースト閾値より大でないと判定された場合、判定部53は、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45に供給する。
If it is determined in step S32 that the measured power efficiency is not greater than the worst threshold value, the
そして、処理は、ステップS32からステップS24に進み、以下、上述した場合と同様の処理が行われる。 Then, the process proceeds from step S32 to step S24, and thereafter, the same process as described above is performed.
一方、ステップS32において、測定電力効率が、ワースト閾値より大であると判定された場合、処理は、ステップS33に進み、効率測定部52からの測定電力効率を用い、第2の検出方法としての効率による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを、再度判定する。 On the other hand, when it is determined in step S32 that the measured power efficiency is greater than the worst threshold, the process proceeds to step S33, and the measured power efficiency from the efficiency measuring unit 52 is used as a second detection method. It is determined again whether foreign matter has been detected by the efficiency-based foreign matter detection method.
すなわち、ステップS33では、判定部53は、効率測定部52からの測定電力効率を、適切閾値と比較する第2の閾値処理を行い、測定電力効率が、適切閾値より大であるかどうかを判定する。
That is, in step S33,
ステップS32において、測定電力効率が、適切閾値より大であると判定された場合、すなわち、直後効率が測定されたときの位置づれの状態の電力効率として、適切な値の電力効率が得られており、したがって、異物がないと判定することができる場合、処理は、ステップS30に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 If it is determined in step S32 that the measured power efficiency is higher than the appropriate threshold, that is, the power efficiency of the appropriate value is obtained as the power efficiency of the position state when the efficiency is measured immediately after. Therefore, if it can be determined that there is no foreign substance, the process returns to step S30, and the same process is repeated thereafter.
また、ステップS32において、測定電力効率が、適切閾値より大でないと判定された場合、すなわち、直後効率が測定されたときの位置づれの状態の電力効率としては、小さな電力効率が得られており、したがって、異物が混入したか、又は、位置ずれが変化した(大になった)場合、処理は、ステップS34に進み、受電装置12の制御部45は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を停止させる。
In addition, when it is determined in step S32 that the measured power efficiency is not larger than the appropriate threshold, that is, a small power efficiency is obtained as the power efficiency in the position state when the efficiency immediately after is measured, Therefore, when foreign matter is mixed or the positional deviation changes (increases), the process proceeds to step S34, and the
そして、処理は、ステップS34からステップS22に戻り、以下、上述した場合と同様の処理が繰り返される。 Then, the process returns from step S34 to step S22, and thereafter, the same process as described above is repeated.
したがって、新検出法では、適切閾値の算出の後は、負荷44への給電を行いながら、定期的に、電力効率がモニタされ、ワースト閾値を用いた第1の閾値処理と、適切閾値を用いた第2の閾値処理とによって、効率による異物検出法での異物検出が行われる。
Therefore, in the new detection method, after the calculation of the appropriate threshold, the power efficiency is monitored periodically while supplying power to the
なお、適切閾値は、直後効率が測定されたときの位置づれの状態の電力効率を、いわばベースとする閾値であり、位置ずれが、直後効率が測定されたときの位置づれよりも大になると、電力効率は、その位置ずれが大になったことに起因して、適切閾値を下回ることがある。 Note that the appropriate threshold is a threshold based on the power efficiency of the position shift state when the efficiency is measured immediately after, so to speak, when the positional deviation becomes larger than the position shift when the efficiency is measured immediately, The power efficiency may be below the appropriate threshold due to the large misalignment.
位置ずれが大になったことに起因して、電力効率が適切閾値を下回ったが、その大になった位置ずれが許容範囲内であり、異物がない場合に、送信装置11からの給電を終了するのでは、ユーザビリティが損なわれる。
When the power efficiency falls below the appropriate threshold due to the large positional deviation, the large positional deviation is within the allowable range and there is no foreign matter, the power supply from the transmitting
そこで、図10では、電力効率が適切閾値を下回った場合には、処理が、ステップS33から、ステップS34に進んで、ステップS22に戻り、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物の検出が行われる。 Therefore, in FIG. 10, when the power efficiency falls below the appropriate threshold, the process proceeds from step S33 to step S34 and returns to step S22, and the foreign matter is detected by the foreign matter detection method using the Q value with high detection accuracy. Detection is performed.
そして、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物が検出されなかった場合には、送信装置11からの給電が終了されずに続行される(ステップS26以降の処理が行われる)。
Then, when no foreign matter is detected by the foreign matter detection method based on the Q value with high detection accuracy, the power feeding from the
一方、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物が検出された場合には、送信装置11からの給電は終了される(ステップS24以降の処理が行われる)。
On the other hand, when a foreign substance is detected by the foreign substance detection method based on the Q value with high detection accuracy, the power feeding from the
以上のように、新検出法では、負荷44への給電の開始前に、第1の検出方法で、異物の有無を判定し、負荷44への給電を行っている間、第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、異物の有無を判定することにより、異物が検出される。
As described above, in the new detection method, before the start of power feeding to the
さらに、新検出法では、第1の検出方法として、第2の検出方法としての効率による異物検出法よりも検出精度が高いQ値による異物検出法を採用し、そのQ値による異物検出法によって異物がないと判定された直後に測定された測定電力効率(直後効率)を用いて、適切閾値が算出される。 Furthermore, in the new detection method, as a first detection method, a foreign matter detection method with a Q value higher in detection accuracy than the foreign matter detection method with efficiency as a second detection method is adopted, and a foreign matter detection method with the Q value An appropriate threshold is calculated using the measured power efficiency (immediate efficiency) measured immediately after it is determined that there is no foreign matter.
したがって、負荷44への給電の開始前においては、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物の検出を高精度に行うことができ、負荷44への給電中は、適切閾値を用いた効率による異物検出法(第2の閾値処理)によって、異物の検出を比較的高精度に行うことができる。
Therefore, before the start of power feeding to the
そして、(適切閾値を用いた)効率による異物検出法では、負荷44への給電を行っていても、異物の有無の検出が可能であり、Q値の測定時に、送電装置11による電力の送信(ひいては、負荷44への給電)を停止しなければならないQ値による異物検出法だけを単独で用いる場合に比較して、ワイヤレス給電の時間的な効率を向上させることができる。
Then, in the foreign matter detection method based on efficiency (using the appropriate threshold), even if power is supplied to the
さらに、適切閾値を用いた効率による異物検出法において、異物があると判定された場合、すなわち、測定電力効率が小さくなって適切閾値を下回った場合には、位置ずれが大になった可能性があることから、再度、Q値による異物検出法によって、異物の検出を行い、Q値による異物検出法によって、異物が検出されなかった場合には、送信装置11からの給電が終了されずに続行されるので、許容範囲内で、位置ずれが大になったことに起因して、電力効率が適切閾値を下回っただけで、送信装置11からの給電が終了され、ユーザビリティが損なわれることを防止することができる。
Furthermore, in the foreign matter detection method based on the efficiency using the appropriate threshold, if it is determined that there is a foreign matter, that is, if the measured power efficiency decreases and falls below the appropriate threshold, the positional deviation may become large. Therefore, the foreign matter is detected again by the foreign matter detection method based on the Q value, and when the foreign matter is not detected by the foreign matter detection method based on the Q value, the power feeding from the
以上のように、新検出法によれば、ユーザビリティを損なうことなく、異物の検出を高精度で行い、かつ、ワイヤレス給電を、効率的に行うことができる。 As described above, according to the new detection method, foreign matter detection can be performed with high accuracy and wireless power feeding can be efficiently performed without impairing the usability.
なお、図9の判定部53は、受電装置12ではなく、送電装置11に設けることができる。この場合、受電装置12から送電装置11に対して、受電コイルL2のQ値及び閾値Q値と、電力効率を求めるのに必要な受信直流電力が送信され、送電装置11に設けられた判定部53において、受電装置12からのQ値や、受信直流電力から求められる電力効率を用いて、異物の有無が判定される。
The
そして、異物の有無の判定結果は、送電装置11から受電装置12に送信され、受電装置12では、送電装置11からの異物の有無の判定結果に応じて、レギュレータ43から負荷44への給電が制御される。
Then, the determination result of the presence or absence of the foreign object is transmitted from the
以上のように、送電装置11、及び、受電装置12において、異物検出機能をどのように分担するかは、任意である。
As described above, how to share the foreign matter detection function in the
但し、受電装置12が、送電装置11からワイヤレス給電で供給される電力、又は、その電力で充電されたバッテリ等の電力によって動作する場合には、受電装置12において、異物検出機能に消費する電力は、少なくすることが望ましく、かかる観点から、受電装置12の異物検出機能の負担は、小さい方が望ましい。
However, when the
したがって、受電装置12では、受電装置12側でなければ行うことができない処理、すなわち、例えば、受電コイルL2のQ値を求めるのに必要な電圧V1及びV2の測定と、電力効率を求めるのに必要な受信直流電力の測定とだけを負担し、電圧V1及びV2からのQ値の算出、及び、受信直流電力を用いた電力効率の算出、その他の異物検出機能に必要な処理については、送電装置11が負担することができる。
Therefore, in the
[適切閾値の算出] [Calculation of appropriate threshold]
図11は、適切閾値の算出を説明する図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining the calculation of the appropriate threshold.
すなわち、図11は、効率による異物検出法を単独で用いる場合の閾値と、新検出法(で行われる効率による異物検出法)で用いられる適切閾値との算出の例を示している。 That is, FIG. 11 shows an example of calculation of the threshold in the case of using the foreign substance detection method by efficiency alone and the appropriate threshold used in the new detection method (the foreign substance detection method by efficiency performed).
図11では、電力効率の最高値(最高効率値)が90%であり、許容範囲内の位置ずれに応じて生じる電力効率の最大のばらつき(位置関係ばらつき幅)が30%であることとしている。 In FIG. 11, the maximum value (maximum efficiency value) of the power efficiency is 90%, and the maximum variation (the positional relationship variation width) of the power efficiency generated according to the positional deviation within the allowable range is 30%. .
さらに、図11では、製造ばらつきによって生じる電力効率の最大のばらつき(製造ばらつき幅)が15%であり、電力効率の測定の誤差によって生じる電力効率の最大のばらつき(測定ばらつき幅)が5%であることとしている。 Furthermore, in FIG. 11, the maximum variation in power efficiency (production variation range) caused by manufacturing variation is 15%, and the maximum variation in power efficiency (measurement variation range) caused by an error in power efficiency measurement is 5%. It is supposed to be there.
したがって、図11では、位置ずれ、製造ばらつき、及び、測定の誤差によって、電力効率が、最大で、50%(=30%+15%+5%)だけ変動するので、図11では、ワースト閾値が、最高効率値の50%(最高効率値×0.5=45%)になっている。 Therefore, in FIG. 11, the power efficiency fluctuates up to 50% (= 30% + 15% + 5%) due to misalignment, manufacturing variation, and measurement error, so in FIG. It is 50% of the maximum efficiency value (maximum efficiency value x 0.5 = 45%).
効率による異物検出法を単独で用いる場合、実際に測定される電力効率(実際の使用状態における効率値)としては、位置ずれ、製造ばらつき、及び、測定の誤差を反映した値が得られる。 When the foreign matter detection method based on the efficiency is used alone, as the power efficiency actually measured (the efficiency value in the actual use state), values reflecting positional deviation, manufacturing variations, and measurement errors can be obtained.
しかしながら、効率による異物検出法を単独で用いる場合には、実際に測定される電力効率が小さいときに、電力効率が小さいことが、位置ずれに起因するのか、異物が存在することに起因するのかが不明である。 However, in the case of using the efficiency-based foreign matter detection method alone, is it possible that the low power efficiency is attributable to misregistration or the presence of foreign matter when the actually measured power efficiency is small? Is unknown.
ここで、効率による異物検出法を単独で用いる場合において、ユーザビリティを優先するときには、電力効率と比較する閾値としては、例えば、ワースト閾値を採用することができる。 Here, when the foreign matter detection method based on efficiency is used alone, when priority is given to usability, for example, a worst threshold can be adopted as a threshold to be compared with the power efficiency.
この場合、電力効率が、ワースト閾値、すなわち、最高効率値×0.5=45%を下回らない限り、異物あると判定されることはない。したがって、効率による異物検出法を単独で用いる場合には、異物が混入していても、位置ずれがほとんどないために、電力効率が、ワースト閾値を下回らないときには、異物を見逃すことになる。 In this case, unless the power efficiency falls below the worst threshold value, that is, the highest efficiency value × 0.5 = 45%, it is not determined that there is a foreign object. Therefore, in the case of using the foreign matter detection method based on efficiency alone, even if foreign matter is mixed, there is almost no positional deviation, so that foreign matter will be missed when the power efficiency does not fall below the worst threshold.
一方、新検出法では、実際に測定される電力効率(実際の使用状態における効率値)は、Q値による異物検出法で、異物がないと判定された直後の電力効率(直後効率)である。 On the other hand, in the new detection method, the power efficiency actually measured (the efficiency value in the actual use state) is the power efficiency (immediate efficiency) immediately after it is determined that there is no foreign substance by the foreign substance detection method based on Q value. .
直後効率には、位置ずれ、製造ばらつき、及び、測定の誤差が反映され、さらに、異物がないことが担保されているので、位置ずれがそのまま維持されていれば、異物が挿入されない限り、その後に測定される電力効率が、直後効率を大幅に下回る値になることはない。 Immediately after, the efficiency reflects the positional deviation, manufacturing variation, and measurement error, and it is ensured that there is no foreign matter, so if the positional deviation is maintained as it is, then as long as the foreign matter is not inserted, The power efficiency measured by the power supply does not fall far below the efficiency immediately after.
そこで、新検出法では、直後効率を用い、例えば、その直後効率に所定の値を乗算した値が、適切閾値として算出される。 Therefore, in the new detection method, using the immediately after efficiency, for example, a value obtained by multiplying the efficiency by a predetermined value is calculated as an appropriate threshold value.
図11では、直後効率として、例えば、80%が得られており、その80%に、所定の値としての、例えば、0.9を乗算することにより、適切閾値として、72%が求められている。 In FIG. 11, for example, 80% is obtained as the immediate efficiency, and 72% is obtained as the appropriate threshold value by multiplying 80% thereof by, for example, 0.9 as a predetermined value.
新検出法によれば、電力効率が、ワースト閾値である45%を下回ると、異物があると判定され、給電が停止される。 According to the new detection method, when the power efficiency falls below the worst threshold of 45%, it is determined that foreign matter is present, and power feeding is stopped.
また、電力効率が、ワースト閾値である45%を下回ってはいないが、適切閾値である72%を下回ると、異物が混入した可能性と、位置ずれが大になった可能性があるとして、効率による異物検出法より検出精度が高いQ値による異物検出法によって、異物の有無が判定される。 Also, the power efficiency is not less than 45% which is the worst threshold, but if it falls below 72% which is an appropriate threshold, there is a possibility that foreign matter may be mixed in, and there may be a large positional deviation. The presence or absence of foreign matter is determined by the foreign matter detection method based on the Q value, which has a detection accuracy higher than that of the foreign matter detection method based on efficiency.
したがって、新検出法によれば、位置ずれが大になって、電力効率が適切閾値を下回っただけでは、給電は停止されないので、ユーザビリティを確保しつつ、効率的に、ワイヤレス給電を行うことができる。 Therefore, according to the new detection method, the power feeding can not be stopped only by the power efficiency falling below the appropriate threshold because the positional deviation becomes large, so that the wireless power feeding can be efficiently performed while securing the usability. it can.
なお、新検出法では、異物が混入することにより、電力効率が適切閾値を下回った場合には、検出精度が高いQ値による異物検出法によって、異物が検出され、給電が停止される。 In the new detection method, when the power efficiency falls below the appropriate threshold due to the inclusion of foreign matter, the foreign matter is detected by the foreign matter detection method using a Q value with high detection accuracy, and power feeding is stopped.
ここで、新検出法で併用する第1及び第2の検出方法のうちの、第2の検出方法としては、効率による異物検出法のように、所定の物理量を測定し、その物理量の測定値を、所定の閾値と比較する閾値処理を行うことにより、異物の有無を判定する検出方法を採用することができる。 Here, as a second detection method among the first and second detection methods used in combination in the new detection method, a predetermined physical quantity is measured as in the foreign substance detection method by efficiency, and the measured value of the physical quantity is measured By performing threshold processing to compare with a predetermined threshold, it is possible to adopt a detection method for determining the presence or absence of foreign matter.
そして、新検出法では、第1の検出方法によって、異物がないと判定された直後に測定される第2の検出方法の測定値(以下、直後測定値ともいう)を用いて、第2の検出方法の閾値処理に用いられる適切閾値を算出(決定)することができる。 Then, in the new detection method, the second detection method uses a measurement value of the second detection method (hereinafter, also referred to as an immediately after measurement value) measured immediately after it is determined that there is no foreign substance by the first detection method. An appropriate threshold used for thresholding of the detection method can be calculated (decided).
直後測定値を用いた適切閾値の算出は、例えば、直後測定値に対する所定の値の乗算や加算(減算)等による、直後測定値の操作によって行うことができるが、その操作の程度は、第2の検出方法で測定値を測定するときの誤差(測定の誤差)によって生じる測定値の最大のばらつき(測定ばらつき幅)に基づいて決定することができる。 The calculation of the appropriate threshold value using the immediately after measurement value can be performed by manipulating the immediately after measurement value, for example, by multiplying or adding (subtracting) a predetermined value to the immediately after measurement value, but the degree of the operation is It can determine based on the largest variation (measurement variation width) of the measurement value which arises by the error (error of measurement) when measuring a measurement value by 2 detection methods.
すなわち、直後測定値の操作の程度、具体的には、直後測定値に対して乗算や加算がされる所定の値は、例えば、適切閾値に、測定ばらつき幅の2倍程度のマージンをみた値と、直後測定値とが一致するように決定することができる。 That is, the degree of operation of the immediately after measurement value, specifically, a predetermined value by which multiplication or addition is performed on the immediately after measurement value is, for example, a value that shows a margin about twice the measurement variation width at an appropriate threshold. And the immediately after measurement value can be determined to match.
[ワイヤレス給電による充電] [Charging by wireless power supply]
図12は、ワイヤレス給電により充電を行う場合の図1のワイヤレス給電システムの処理を説明するフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart illustrating processing of the wireless power supply system of FIG. 1 when charging is performed by wireless power supply.
ここで、ワイヤレス給電システムにおいて、ワイヤレス給電による充電が行われる場合、受電装置12の負荷44(図9)は、バッテリを有し、そのバッテリの充電が行われる。
Here, in the wireless power feeding system, when charging by wireless power feeding is performed, the load 44 (FIG. 9) of the
図12では、ステップS41ないしS54において、図10のステップS21ないしS34とそれぞれ同様の処理が行われる。 In FIG. 12, in steps S41 to S54, processing similar to that of steps S21 to S34 in FIG. 10 is performed.
そして、ステップS49において、図10のステップS29で説明したように、判定部53が、直後効率を用いて、適切閾値を算出した後、処理は、ステップS61に進み、受電装置12の制御部45(図9)は、負荷44が有するバッテリが満充電状態であるかどうかを判定する。
Then, in step S49, as described in step S29 of FIG. 10, after
ステップS61において、負荷44が有するバッテリが、まだ、満充電状態でないと判定された場合、処理は、ステップS50に進み、以下、ステップS50ないしS54において、図10のステップS30ないしS34とそれぞれ同様の処理が行われる。
If it is determined in step S61 that the battery possessed by
また、ステップS61において、負荷44が有するバッテリが満充電状態であると判定された場合、処理は、ステップS62に進み、受電装置12の制御部45は、通信部42を制御することにより、充電が完了した旨の完了メッセージを、送電装置11に送信する。
When it is determined in step S61 that the battery included in the
さらに、ステップS62では、送電装置11が、受電装置12からの完了メッセージを受信し、その完了メッセージに応じて、電力の送信を終了(停止)する。
Furthermore, in step S62, the
その後、処理は、ステップS62からステップS63に進み、送電装置11、及び、受電装置12の少なくとも一方が、ユーザに、充電が完了したこと報知するための充電完了処理(例えば、充電が完了したことを表すランプの点灯等)を行い、処理は終了する。
Thereafter, the process proceeds from step S62 to step S63, and at least one of the
[異物検出部46の他の構成例] [Another Configuration Example of Foreign Object Detection Unit 46]
図13は、図7の異物検出部46の他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing another configuration example of the foreign
なお、図中、図9の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。 In the figure, the portions corresponding to the case of FIG. 9 are denoted with the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted below.
図13において、異物検出部46は、Q値測定部51、及び、判定部53を有する点で、図9の場合と共通する。
In FIG. 13, the foreign
但し、図13の異物検出部46は、効率測定部52に代えて、温度測定部62が設けられている点で、図9の場合と相違する。
However, the foreign
図13の異物検出部46では、第1の検出方法としては、図9の場合と同様に、Q値による異物検出法が採用されているが、第2の検出方法としては、図9の場合と異なる検出方法である温度による異物検出法が採用されている。
In the foreign
そのため、図13の異物検出部46は、図9の効率測定部52に代えて、温度測定部62が設けられている。
Therefore, the foreign
温度測定部62は、図示せぬサーミスタ等の温度センサを有し、例えば、受電コイルL2付近の温度を測定し、判定部53に供給する。
The temperature measurement unit 62 has a temperature sensor such as a thermistor (not shown), for example, measures the temperature in the vicinity of the power receiving coil L 2 and supplies the temperature to the
判定部53は、電力効率に代えて、温度測定部62からの温度を用いることを除いて、図9の場合と同様の処理を行う。
The
図14は、異物検出部46が図13に示したように構成される場合の、図1のワイヤレス給電システムのワイヤレス給電の処理を説明するフローチャートである。
FIG. 14 is a flow chart for explaining the process of wireless power feeding of the wireless power feeding system of FIG. 1 when the
すなわち、図14は、第1及び第2の検出方法として、それぞれ、Q値による異物検出法、及び、温度による異物検出法を採用する場合のワイヤレス給電の処理を説明するフローチャートである。 That is, FIG. 14 is a flow chart for explaining processing of wireless power feeding in the case of adopting the foreign matter detection method based on Q value and the foreign matter detection method based on temperature as the first and second detection methods, respectively.
受電装置12が送電装置11に近接すると、送電装置11が、ステップS71において、図10のステップS21と同様に、電力の送信(送電)を開始し、処理は、ステップS72に進む。
When the
ステップS72では、受電装置12のQ値測定部51(図13)が、図10のステップS22と同様に、受電コイルL2のQ値を測定する。 In step S72, the Q-value measuring section 51 of the power receiving device 12 (FIG. 13), similarly to step S22 in FIG. 10, for measuring the Q-value of the receiving coil L 2.
ステップS72において、Q値測定部51は、受電コイルL2のQ値を測定すると、その測定によって得られるQ値(測定Q値)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS73に進む。
In step S72, the Q-value measuring section 51, when measuring the Q-value of the receiving coil L 2, Q value obtained by the measurement (measurement Q value), and supplies the determining
ステップS73では、判定部53は、図10のステップS23と同様に、Q値測定部51からの測定Q値を、閾値Q値と比較する閾値処理を行い、測定Q値が、閾値Q値より大であるかどうかを判定する。
In step S73, the
ステップS73において、測定Q値が、閾値Q値より大でないと判定された場合、判定部53は、異物があると判定し、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45(図13)に供給して、処理は、ステップS74に進む。
If it is determined in step S73 that the measured Q value is not larger than the threshold Q value, the
ステップS74では、図10のステップS24と同様に、送電装置11が電力の送信を停止(終了)する。
In step S74, as in step S24 of FIG. 10, the
その後、処理は、ステップS74からステップS75に進み、図10のステップS25と同様に、異常処理が行われ、ワイヤレス給電の処理は終了する。 Thereafter, the process proceeds from step S74 to step S75, in which abnormality processing is performed as in step S25 of FIG. 10, and the process of the wireless power supply ends.
一方、ステップS73において、測定Q値が、閾値Q値より大であると判定された場合、判定部53は、異物がないと判定し、処理は、ステップS76に進む。
On the other hand, when it is determined in step S73 that the measured Q value is larger than the threshold Q value, the
ステップS76では、受電装置12の制御部45(図13)は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を開始させる。
In step S76, the control unit 45 (FIG. 13) of the
ステップS76において、負荷44への給電が開始されると、処理は、ステップS77に進み、第2の検出方法としての温度による異物検出法で、異物の検出を行うために、受電装置12の温度測定部62(図13)が、温度を測定する。
In step S76, when power feeding to the
ステップS77において、温度測定部62は、温度を測定すると、その測定によって得られる温度(以下、測定温度ともいう)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS78に進む。
In step S77, when the temperature is measured, the temperature measurement unit 62 supplies the temperature obtained by the measurement (hereinafter, also referred to as measurement temperature) to the
ステップS78では、判定部53は、温度測定部62からの測定温度を用い、第2の検出方法としての温度による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S78, the
すなわち、ステップS78では、判定部53は、温度測定部62からの測定温度を、ワースト閾値と比較する第1の閾値処理を行い、測定温度が、ワースト閾値より小であるかどうかを判定する。
That is, in step S78, the
ここで、温度による異物検出法のワースト閾値としては、異物が存在することが(ほぼ)確実な温度の最小値(例えば、60度等)が設定される。 Here, as the worst threshold value of the foreign matter detection method based on temperature, a (nearly) minimum value (e.g., 60 degrees or the like) of a temperature at which the foreign matter is present is set.
ステップS78において、測定温度が、ワースト閾値より小でないと判定された場合、判定部53は、温度が想定外に高くなるような異常事態が発生していると判定し、異物があると判定した場合と同様に、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45(図13)に供給する。
In step S78, when it is determined that the measured temperature is not smaller than the worst threshold, the
そして、処理は、ステップS78からステップS74に進み、以下、上述した場合と同様の処理が行われる。 Then, the process proceeds from step S78 to step S74, and the same process as described above is performed.
一方、ステップS78において、測定温度が、ワースト閾値より小であると判定された場合、処理は、ステップS79に進み、判定部53は、直前のステップS77で測定された、Q値による異物検出法によって異物がないことが担保された測定温度(以下、直後温度ともいう)を用い、その直後温度に、測定ばらつき幅に基づいて決定された所定の値を乗算又は加算した値(例えば、直後温度に、10度を加算した温度)等を、適切閾値として算出して、処理は、ステップS80に進む。
On the other hand, if it is determined in step S78 that the measured temperature is lower than the worst threshold value, the process proceeds to step S79, and the
ステップS80では、所定の時間であるX秒だけ待ち時間がおかれ、その後、処理は、ステップS81に進む。 In step S80, a waiting time of X seconds which is a predetermined time is set, and then the process proceeds to step S81.
ステップS81では、受電装置12の温度測定部62が、ステップS77と同様に、温度を測定し、その測定によって得られる温度(測定温度)を、判定部53に供給して、処理は、ステップS82に進む。
In step S81, as in step S77, the temperature measurement unit 62 of the
ステップS82では、判定部53は、温度測定部62からの測定温度を用い、第2の検出方法としての温度による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを判定する。
In step S82, the
すなわち、ステップS82では、判定部53は、温度測定部62からの測定温度を、ワースト閾値と比較する第1の閾値処理を行い、測定温度が、ワースト閾値より小であるかどうかを判定する。
That is, in step S82, the
ステップS82において、測定温度が、ワースト閾値より小でないと判定された場合、判定部53は、異物が検出された旨の検出結果を、制御部45に供給する。
If it is determined in step S82 that the measured temperature is not smaller than the worst threshold value, the
そして、処理は、ステップS82からステップS74に進み、以下、上述した場合と同様の処理が行われる。 Then, the process proceeds from step S82 to step S74, and thereafter, the same process as described above is performed.
一方、ステップS82において、測定温度が、ワースト閾値より小であると判定された場合、処理は、ステップS83に進み、温度測定部62からの測定温度を用い、第2の検出方法としての温度による異物検出法によって、異物が検出されたかどうかを、再度判定する。 On the other hand, if it is determined in step S82 that the measured temperature is lower than the worst threshold value, the process proceeds to step S83, and using the measured temperature from the temperature measuring unit 62, the temperature is determined as a second detection method. It is determined again by the foreign matter detection method whether or not the foreign matter is detected.
すなわち、ステップS83では、判定部53は、温度測定部62からの測定温度を、適切閾値と比較する第2の閾値処理を行い、測定温度が、適切閾値より小であるかどうかを判定する。
That is, in step S83, the
ステップS82において、測定温度が、適切閾値より小であると判定された場合、すなわち、直後温度が測定されたときと同程度の温度が測定されており、したがって、異物がないと判定することができる場合、処理は、ステップS80に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 If it is determined in step S82 that the measured temperature is lower than the appropriate threshold, that is, the temperature is measured to the same extent as when the temperature immediately after it was measured, and therefore it is determined that there is no foreign matter If yes, the process returns to step S80, and the same process is repeated thereafter.
また、ステップS82において、測定温度が、適切閾値より小でないと判定された場合、すなわち、直後温度が測定されたときと比較してある程度高い温度が測定されており、異物が混入した可能性がある場合、処理は、ステップS84に進み、受電装置12の制御部45は、レギュレータ43を制御することにより、負荷44への給電を停止させる。
In addition, if it is determined in step S82 that the measured temperature is not smaller than the appropriate threshold, that is, a somewhat higher temperature is measured as compared to when the temperature immediately after it is measured, and foreign matter may be mixed. If there is, the process proceeds to step S 84, and the
そして、処理は、ステップS84からステップS72に戻り、以下、上述した場合と同様の処理が繰り返される。 Then, the process returns from step S84 to step S72, and thereafter, the same process as described above is repeated.
以上のように、第1及び第2の検出方法として、それぞれ、Q値による異物検出法、及び、温度による異物検出法を採用する新検出法では、適切閾値の算出の後は、負荷44への給電を行いながら、定期的に、温度がモニタされ、ワースト閾値を用いた第1の閾値処理と、適切閾値を用いた第2の閾値処理とによって、温度による異物検出法での異物検出が行われる。
As described above, in the new detection method adopting the foreign matter detection method based on Q value and the foreign matter detection method based on temperature as the first and second detection methods, respectively, to the
なお、測定温度は、温度測定部62としての温度センサの配置や他のデバイスとの接触の具合、ワイヤレス給電システムが置かれている部屋の状態(ワイヤレス給電システムの周囲の室温等)、その他のワイヤレス給電システムの状況によって変化する。 The measured temperature may be the arrangement of the temperature sensor as the temperature measuring unit 62 or the state of contact with other devices, the condition of the room in which the wireless power supply system is placed (such as the room temperature around the wireless power supply system) It changes with the situation of the wireless feeding system.
したがって、ワースト閾値として、低い温度が設定されると、異物が存在しなくても、室温が高いために、測定温度がワースト閾値を上回ることがある。この場合、異物があると判定(誤判定)され、給電が停止されることになり、ユーザビリティを損なうことになる。 Therefore, when a low temperature is set as the worst threshold, the measured temperature may exceed the worst threshold because the room temperature is high even in the absence of foreign matter. In this case, it is determined that there is a foreign object (misjudgment), power feeding is stopped, and usability is impaired.
そこで、ユーザビリティを確保するため、ワースト閾値には、室温が高い場合等であっても、測定温度が上回らないような値であって、かつ、異物が存在する場合には、測定温度が上回るような比較的高い値(例えば、60度等)を設定することができる。 Therefore, in order to ensure usability, the worst threshold is a value such that the measured temperature does not rise even if the room temperature is high, etc., and if there is a foreign substance, the measured temperature will be exceeded. A relatively high value (for example, 60 degrees).
しかしながら、そのようなワースト閾値を用いた閾値処理だけを行うのでは、異物が存在するが、例えば、室温が低いために、測定温度が、ワースト閾値を上回らないときに、異物を検出することができず、異物の検出精度が低下する。 However, if only threshold processing using such a worst threshold is performed, a foreign substance is present, but, for example, when the measured temperature does not exceed the worst threshold because the room temperature is low, the foreign substance may be detected. It can not be done, and the detection accuracy of foreign matter is lowered.
第1及び第2の検出方法として、それぞれ、Q値による異物検出法、及び、温度による異物検出法を採用する新検出法では、Q値による異物検出法によって異物がないことが担保された測定温度(直後温度)から、適切閾値が設定され、測定温度が適切閾値を上回った場合には、検出精度の高いQ値による異物検出法によって、異物の検出が行われるので、ユーザビリティを損なうことなく、異物の検出を高精度で行い、かつ、ワイヤレス給電を、効率的に行うことができる。 In the new detection method that employs the foreign matter detection method based on the Q value and the foreign matter detection method based on the temperature as the first and second detection methods, the measurement that ensures that no foreign matter is ensured by the foreign matter detection method based on the Q value An appropriate threshold is set from the temperature (immediately after temperature), and when the measured temperature exceeds the appropriate threshold, foreign matter is detected by the foreign matter detection method using Q value with high detection accuracy, so usability is not impaired. The detection of foreign matter can be performed with high accuracy, and wireless power feeding can be performed efficiently.
なお、新検出法において、第1の検出方法は、なるべく検出精度が高い検出方法であることが望ましい。 In the new detection method, it is desirable that the first detection method is a detection method with as high detection accuracy as possible.
さらに、新検出法では、負荷44への給電の開始前に、第1の検出方法で、異物の有無を判定するので、第1の検出方法は、負荷44への給電、ひいては、送電装置11による電力の送信が行われていないときに、異物の検出が可能な検出方法を採用することができる。
Furthermore, in the new detection method, before the start of power feeding to the
また、新検出法では、負荷44への給電を行っている間は、第2の検出方法で、異物の有無を判定するので、第2の検出方法は、負荷44への給電、ひいては、送電装置11による電力の送信が行われていても、異物の検出が可能な検出方法を採用する必要がある。
Further, in the new detection method, while power supply to the
したがって、第1の検出方法としては、Q値による異物検出法の他、例えば、上述した光による異物検出法や、画像による異物検出法、実効抵抗値による異物検出法等を採用することができる。 Therefore, as the first detection method, in addition to the foreign matter detection method based on the Q value, for example, the aforementioned foreign matter detection method using light, foreign matter detection method using an image, foreign matter detection method using an effective resistance value, etc. can be adopted. .
光による異物検出法や、画像による異物検出法は、Q値による異物検出法と比較して、コストや実装面積等の点で、デメリットがあることがあるが、検出精度が比較的高く、送電装置11の磁界による電力の送信(ワイヤレス給電)がノイズとして影響する点、及び、消費電力の観点から、常時行うことは可能な限り避けることが望ましい点で、Q値による異物検出法と同様の性質がある。 Light foreign particle detection methods and image foreign particle detection methods have disadvantages in terms of cost, mounting area, etc. compared to foreign particle detection methods using Q values, but detection accuracy is relatively high, and power transmission Similar to the foreign matter detection method based on the Q value in that transmission of power by the magnetic field of the device 11 (wireless power supply) is affected as noise, and it is desirable to avoid performing constantly as much as possible from the viewpoint of power consumption. There is a nature.
また、第2の検出方法としては、効率による異物検出法や、温度による異物検出法の他、例えば、上述した負荷による異物検出法を採用することができる。 Further, as the second detection method, in addition to the foreign matter detection method by efficiency and the foreign matter detection method by temperature, for example, the foreign matter detection method by load described above can be adopted.
さらに、図7では、受電装置12の通信部42において、抵抗の接続をオン、オフすることにより、負荷変調を行って、受電装置12から送電装置11に、情報を送信することとしたが、送電装置11と受電装置12との間で通信を行う通信方式は、これに限定されるものではない。
Furthermore, in FIG. 7, in the
[受電装置12の他の構成例] [Another Configuration Example of Power Receiving Device 12]
図15は、図1の受電装置12の他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing another configuration example of the
なお、図中、図7の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。 In the figure, the portions corresponding to the case of FIG. 7 are denoted with the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted below.
図15Aの受電装置12は、共振回路40、整流部41、レギュレータ43、負荷44、制御部45、及び、異物検出部46を有する点で、図7の場合と共通する。
The
但し、図15Aの受電装置12は、通信部42に代えて、通信部71が設けられている点で、図7の場合と相違する。
However, the
図15Aでは、通信部71が、共振回路40と整流部41との間に設けられている。
In FIG. 15A, the
図7の通信部42は、FETと抵抗とを有していたが、通信部71は、例えば、FETとコンデンサとを有し、FETが、制御部45の制御にしたがって、オン状態、又は、オフ状態となることで、コンデンサを、共振回路40に接続し、又は、共振回路40から切り離す。
The
コンデンサが、共振回路40に接続され、又は、共振回路40から切り離されることで、(外部の)送電装置11から見た、負荷としての共振回路40のインピーダンスが変化し、送電装置11の共振回路20(図5)に流れる電流(電圧)が負荷変調される。
The capacitor is connected to the
図15Bの受電装置12は、共振回路40、整流部41、レギュレータ43、負荷44、制御部45、及び、異物検出部46を有する点で、図7の場合と共通する。
The
但し、図15Bの受電装置12は、通信部42に代えて、通信部81、及び、通信用アンテナ82が設けられている点で、図7の場合と相違する。
However, the
通信部81は、通信用アンテナ82で電波を送受信することにより、例えば、ZIGBEE(登録商標)や、Bluetooth(登録商標)、無線LAN、その他の通信方式に従った無線通信を行う。
The communication unit 81 performs wireless communication in accordance with, for example, ZIGBEE (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), a wireless LAN, or another communication method by transmitting and receiving radio waves using the
なお、受電装置12に、通信部81を設ける場合、送電装置11にも、通信部81と通信を行うことができるブロックを設ける必要がある。
When the
[本技術を適用したコンピュータの説明] [Description of computer to which the present technology is applied]
次に、異物検出機能としての処理のうちの、送電装置11の制御部24や、受電装置12の制御部45、判定部53が行う少なくとも一部の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ(プロセッサ)にインストールされる。
Next, at least a part of the processing performed by the
図16は、処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。 FIG. 16 shows a configuration example of an embodiment of a computer in which a program for executing processing is installed.
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク105やROM103に予め記録しておくことができる。
The program can be recorded in advance in a
あるいはまた、プログラムは、リムーバブル記録媒体111に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体111は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブル記録媒体111としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
Alternatively, the program can be stored (recorded) in the
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体111からコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵するハードディスク105にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
The program may be installed on the computer from the
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)102を内蔵しており、CPU102には、バス101を介して、入出力インタフェース110が接続されている。
The computer incorporates a CPU (Central Processing Unit) 102, and an input /
CPU102は、入出力インタフェース110を介して、ユーザによって、入力部107が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)103に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU102は、ハードディスク105に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)104にロードして実行する。
When an instruction is input by the user operating the
これにより、CPU102は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU102は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース110を介して、出力部106から出力、あるいは、通信部108から送信、さらには、ハードディスク105に記録等させる。
Thus, the
なお、入力部107は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部106は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
The
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含む。 Here, in the present specification, the processing performed by the computer according to the program does not necessarily have to be performed chronologically in the order described as the flowchart. That is, the processing performed by the computer according to the program includes processing executed in parallel or separately (for example, parallel processing or processing by an object).
また、プログラムは、1のコンピュータ(プロセッサ)により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。 The program may be processed by one computer (processor) or may be distributed and processed by a plurality of computers. Furthermore, the program may be transferred to a remote computer for execution.
さらに、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。 Furthermore, in the present specification, the system means a set of a plurality of components (apparatus, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing or not. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and one device housing a plurality of modules in one housing are all systems. .
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Note that the embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present technology.
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。 For example, the present technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared and processed by a plurality of devices via a network.
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。 Further, each step described in the above-described flowchart can be executed by one device or in a shared manner by a plurality of devices.
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。 Furthermore, in the case where a plurality of processes are included in one step, the plurality of processes included in one step can be executed by being shared by a plurality of devices in addition to being executed by one device.
11 送電装置, 12 受電装置, 20 共振回路, 21 DC電源, 22 ドライバ回路, 23 波形検出部, 24 制御部, 31 ゲート駆動回路, 32ないし25 FET, 40 共振回路, 41 整流部, 42 通信部, 43 レギュレータ, 44 負荷, 45 制御部, 46 異物検出部, 51 Q値測定部, 52 効率測定部, 53 判定部, 62 温度測定部, 71,81 通信部, 82 通信用アンテナ, 101 バス, 102 CPU, 103 ROM, 104 RAM, 105 ハードディスク, 106 出力部, 107 入力部, 108 通信部, 109 ドライブ, 110 入出力インタフェース, 111 リムーバブル記録媒体
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出する検出部と、
前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の送信を制御する制御部と
を備え、
前記検出部は、
前記ワイヤレス給電により前記電力を受電装置に供給する期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、前記受電装置から送信されるコイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報に基づいて、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で、前記異物の有無を判定し、
前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、前記異物の有無を判定する
ことにより前記異物を検出する
送電装置。 A resonant circuit including a coil;
A detection unit that detects the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit;
A control unit configured to control transmission of power by the wireless power supply according to the detection result of the foreign matter;
The detection unit is
The information on the Q value of the coil transmitted from the power receiving device is included in the first period which is a period earlier than the second period which is a period of supplying the power to the power receiving device by the wireless power feeding. The presence / absence of the foreign matter is determined by a first detection method which is a method of determining the presence / absence of the foreign matter using the Q value of the coil based on the first determination information,
A power transmission device that detects the foreign matter by determining the presence or absence of the foreign matter by a second detection method different from the first detection method during the second period.
前記検出部は、前記受電装置から送信される前記電力効率又は前記温度に関する情報を含む第2の判定情報に基づいて、前記第2の検出方法で、前記異物の有無を判定する
請求項1に記載の送電装置。 The second detection method includes a method of determining the presence or absence of the foreign matter based on power efficiency representing a ratio of received power to transmission power in the wireless power supply or temperature with the power receiving device,
The detection unit determines the presence or absence of the foreign matter by the second detection method based on second determination information including information on the power efficiency or the temperature transmitted from the power reception device. Power transmission device as described.
前記第1の判定情報は、前記電力の送信を停止している間に、前記受電装置で得られたQ値に関する情報を含む
請求項1に記載の送電装置。 The control unit intermittently stops transmission of the power;
The power transmission device according to claim 1, wherein the first determination information includes information on a Q value obtained by the power receiving device while stopping transmission of the power.
請求項2に記載の送電装置。 The power transmission device according to claim 2, wherein the control unit controls transmission of the power according to the temperature.
前記筐体は、前記受電装置が近づけられる部分に、金属を除いた材料を用いており、
前記異物は、前記受電装置の筐体、又は前記受電装置の筐体内部に使用される金属を含む
請求項1に記載の送電装置。 It further comprises a housing that houses each part,
The housing uses a material other than metal in a portion to which the power receiving device can be approached,
The power transmission device according to claim 1, wherein the foreign matter includes a housing of the power receiving device or a metal used inside a housing of the power receiving device.
前記受電装置から充電が完了した旨の完了メッセージを受信した場合、前記電力の送信を停止し、
ユーザに対して前記充電が完了したことを報知する
請求項1に記載の送電装置。 The control unit
When a completion message indicating that charging has been completed is received from the power receiving device, transmission of the power is stopped,
The power transmission device according to claim 1, which notifies a user that the charging has been completed.
前記電源からの電圧を用いて前記共振回路をドライブし、前記電力を送信させるドライバ回路と
をさらに備える
請求項1に記載の送電装置。 A power supply supplying a predetermined voltage;
The power transmission device according to claim 1, further comprising: a driver circuit that drives the resonant circuit using a voltage from the power supply and transmits the power.
携帯端末、家電製品、又は電気自動車として構成される1又は複数の前記受電装置とセットになる
請求項1に記載の送電装置。 It is configured as a cradle for portable terminals, a rack for home appliances, or a charging stand for electric vehicles,
The power transmission device according to claim 1, which is a set with one or more of the power receiving devices configured as a portable terminal, a home appliance, or an electric vehicle.
前記通信部は、前記受電装置との間で、所定の通信方式に従った無線通信を行う
請求項1に記載の送電装置。 It further comprises a communication antenna and a communication unit,
The power transmission device according to claim 1, wherein the communication unit performs wireless communication with the power reception device in accordance with a predetermined communication scheme.
前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出する検出部と、
前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の送信を制御する制御部と
を備える送電装置の送電方法であって、
前記検出部が、
前記ワイヤレス給電により前記電力を受電装置に供給する期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、前記受電装置から送信されるコイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報に基づいて、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で、前記異物の有無を判定し、
前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で、前記異物の有無を判定する
ことにより前記異物を検出する
送電方法。 A resonant circuit including a coil;
A detection unit that detects the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit;
And a control unit configured to control transmission of power by the wireless power supply according to the detection result of the foreign matter.
The detection unit
The information on the Q value of the coil transmitted from the power receiving device is included in the first period which is a period earlier than the second period which is a period of supplying the power to the power receiving device by the wireless power feeding. The presence / absence of the foreign matter is determined by a first detection method which is a method of determining the presence / absence of the foreign matter using the Q value of the coil based on the first determination information,
In the second period, the foreign matter is detected by determining the presence or absence of the foreign matter by a second detection method different from the first detection method.
前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出するための処理を行う処理部と、
前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の供給を制御する制御部と
を備え、
前記処理部は、
前記ワイヤレス給電により送電装置からの前記電力が供給される期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で前記異物の有無の判定をする際に用いられる、コイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報を、前記送電装置に送信し、
前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で前記異物の有無を判定する際に用いられる前記第1の判定情報とは異なる第2の判定情報を、前記送電装置に送信する
ことにより前記異物を検出するための処理を行う
受電装置。 A resonant circuit including a coil;
A processing unit that performs processing for detecting the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit;
A controller configured to control supply of power by the wireless power supply according to the detection result of the foreign matter;
The processing unit is
During the first period, which is a period earlier than the second period in which the power from the power transmission apparatus is supplied by the wireless power supply, the presence or absence of the foreign matter is determined using the Q value of the coil Transmitting, to the power transmission device, first determination information including information on a Q value of a coil, which is used when determining the presence or absence of the foreign matter by a first detection method which is a method of
In the second period, second determination information different from the first determination information used when determining the presence or absence of the foreign matter by the second detection method different from the first detection method, A power receiving device that performs processing for detecting the foreign matter by transmitting to a power transmission device.
前記第2の判定情報は、前記電力効率又は前記温度に関する情報を含む
請求項11に記載の受電装置。 The second detection method includes a method of determining the presence or absence of the foreign matter based on power efficiency representing a ratio of received power to transmission power in the wireless power supply or temperature with the power transmission device.
The power receiving device according to claim 11, wherein the second determination information includes information related to the power efficiency or the temperature.
前記コイルのQ値が得られたときの周波数を、共振周波数として検出し、
検出した前記共振周波数を、前記送電装置に送信する
請求項11に記載の受電装置。 The processing unit is
The frequency at which the Q value of the coil is obtained is detected as a resonant frequency,
The power reception device according to claim 11, wherein the detected resonant frequency is transmitted to the power transmission device.
前記異物は、前記筐体、又は前記筐体の内部に使用される金属を含む
請求項11に記載の受電装置。 It further comprises a housing that houses each part,
The power receiving device according to claim 11, wherein the foreign matter includes the housing or a metal used inside the housing.
請求項11に記載の受電装置。 The power receiving device according to claim 11, wherein the control unit, when charging is completed, notifies a user that the charging is completed.
前記整流部により整流された前記電流を安定化させるレギュレータと、
前記ワイヤレス給電により送信されてくる前記電力が、前記共振回路、前記整流部、及び前記レギュレータを介して供給される負荷と
をさらに備える
請求項11に記載の受電装置。 A rectifying unit that rectifies a current flowing through the resonant circuit;
A regulator that stabilizes the current rectified by the rectifying unit;
The power receiving device according to claim 11, further comprising: a load in which the power transmitted by the wireless power supply is supplied via the resonance circuit, the rectifying unit, and the regulator.
請求項12に記載の受電装置。 The power receiving device according to claim 12, further comprising a temperature measurement unit configured to measure the temperature in the vicinity of the coil.
携帯端末用のクレードル、家電製品用のラック、又は電気自動車用の充電スタンドとして構成される前記送電装置とセットになる
請求項11に記載の受電装置。 Configured as a mobile terminal, a home appliance, or an electric car,
The power reception device according to claim 11, which is a set with the power transmission device configured as a cradle for a portable terminal, a rack for a home appliance, or a charging stand for an electric vehicle.
前記通信部は、前記送電装置との間で、所定の通信方式に従った無線通信を行う
請求項11に記載の受電装置。 It further comprises a communication antenna and a communication unit,
The power receiving device according to claim 11, wherein the communication unit performs wireless communication with the power transmission device according to a predetermined communication scheme.
前記共振回路を用いたワイヤレス給電に影響する異物の有無を検出するための処理を行う処理部と、
前記異物の検出結果に応じて、前記ワイヤレス給電による電力の供給を制御する制御部と
を備える受電装置の受電方法であって、
前記処理部が、
前記ワイヤレス給電により送電装置からの前記電力が供給される期間である第2の期間よりも時間的に前の期間である第1の期間に、コイルのQ値を用いて前記異物の有無を判定する方法である第1の検出方法で前記異物の有無の判定をする際に用いられる、コイルのQ値に関する情報を含む第1の判定情報を、前記送電装置に送信し、
前記第2の期間に、前記第1の検出方法とは異なる第2の検出方法で前記異物の有無を判定する際に用いられる前記第1の判定情報とは異なる第2の判定情報を、前記送電装置に送信する
ことにより前記異物を検出するための処理を行う
受電方法。 A resonant circuit including a coil;
A processing unit that performs processing for detecting the presence or absence of a foreign object that affects wireless power feeding using the resonant circuit;
And a control unit configured to control supply of power by the wireless power supply according to the detection result of the foreign matter.
The processing unit
During the first period, which is a period earlier than the second period in which the power from the power transmission apparatus is supplied by the wireless power supply, the presence or absence of the foreign matter is determined using the Q value of the coil Transmitting, to the power transmission device, first determination information including information on a Q value of a coil, which is used when determining the presence or absence of the foreign matter by a first detection method which is a method of
In the second period, second determination information different from the first determination information used when determining the presence or absence of the foreign matter by the second detection method different from the first detection method, A power receiving method for performing processing for detecting the foreign matter by transmitting to a power transmission device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019060223A JP6769508B2 (en) | 2017-07-27 | 2019-03-27 | Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017145337A JP6504416B2 (en) | 2012-06-22 | 2017-07-27 | Power receiving device and power receiving method |
JP2019060223A JP6769508B2 (en) | 2017-07-27 | 2019-03-27 | Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017145337A Division JP6504416B2 (en) | 2012-06-22 | 2017-07-27 | Power receiving device and power receiving method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019097389A true JP2019097389A (en) | 2019-06-20 |
JP6769508B2 JP6769508B2 (en) | 2020-10-14 |
Family
ID=82448762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019060223A Active JP6769508B2 (en) | 2017-07-27 | 2019-03-27 | Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6769508B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112398238A (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-23 | 欧姆龙株式会社 | Foreign matter detection device |
JP2022024292A (en) * | 2020-07-15 | 2022-02-09 | ソフトバンク株式会社 | Power receiving antenna device, sky mobile, and wireless power transmission system |
WO2022264878A1 (en) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | キヤノン株式会社 | Power transmitting device, power receiving device, control method, and program |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004208383A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Aichi Electric Co Ltd | Non-contact power supply |
JP2009124889A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Seiko Epson Corp | Power transmission control device, power transmitting device, electronic instrument, and non-contact power transmission system |
JP2009273260A (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Seiko Epson Corp | Non-contact power transmission apparatus, power transmission apparatus and electronic apparatus using the same |
JP2010119246A (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Toyota Motor Corp | Power supply system |
JP2012016171A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Toshiba Corp | Power transmission system and power transmission device |
JP2012065477A (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | Wireless electric power transmission device |
-
2019
- 2019-03-27 JP JP2019060223A patent/JP6769508B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004208383A (en) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Aichi Electric Co Ltd | Non-contact power supply |
JP2009124889A (en) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Seiko Epson Corp | Power transmission control device, power transmitting device, electronic instrument, and non-contact power transmission system |
JP2009273260A (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Seiko Epson Corp | Non-contact power transmission apparatus, power transmission apparatus and electronic apparatus using the same |
JP2010119246A (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Toyota Motor Corp | Power supply system |
JP2012016171A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Toshiba Corp | Power transmission system and power transmission device |
JP2012065477A (en) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | Wireless electric power transmission device |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112398238A (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-23 | 欧姆龙株式会社 | Foreign matter detection device |
CN112398238B (en) * | 2019-08-19 | 2024-04-19 | 欧姆龙株式会社 | Foreign matter detection device |
JP2022024292A (en) * | 2020-07-15 | 2022-02-09 | ソフトバンク株式会社 | Power receiving antenna device, sky mobile, and wireless power transmission system |
JP7273005B2 (en) | 2020-07-15 | 2023-05-12 | ソフトバンク株式会社 | Power Receiving Antenna Device, Airborne Mobile and Wireless Power Transmission System |
WO2022264878A1 (en) * | 2021-06-15 | 2022-12-22 | キヤノン株式会社 | Power transmitting device, power receiving device, control method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6769508B2 (en) | 2020-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6504416B2 (en) | Power receiving device and power receiving method | |
KR101965205B1 (en) | Power receiver and power transmitter | |
US9142999B2 (en) | Systems, methods, and apparatus for small device wireless charging modes | |
US8179089B2 (en) | Power transmission control apparatus, power transmission apparatus, contactless power transmission system, and data determination method | |
US9595838B2 (en) | Electronic apparatus, control method and recording medium | |
KR20180013280A (en) | Wireless power receiving device and method for controlling thereof | |
JP6769508B2 (en) | Power transmission device, power transmission method, power reception device, and power reception method | |
US11309746B2 (en) | Wireless power transfer device with foreign object detection, system, and method for performing the same | |
WO2016121222A1 (en) | Non-contact power supply system | |
JP2014007863A (en) | Power supply device, control method, and program | |
JP2023181742A (en) | Power transmission apparatus, control method for power transmission apparatus, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200526 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200825 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200907 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6769508 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |