JP6304714B2 - 誘導電力伝送システムにおいて受信機を検出及び特定する方法 - Google Patents
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Description
・送信機と受信機との間の接触ベースの相互作用に依存するシステム、
・送信機と受信機との間で送信される通信信号に依存するシステム、及び
・非無線近接(non-radioproximity)センサ(例えば、光センサ)を使用して受信機の物理的な存在を検出するシステム、である。
・検出方法を実行するために、電力伝送を減少または完全に中断する必要がありうること、
・定常状態の電流が受信機についての指標として使用される場合、無負荷の受信機が、間違った結果を誤って与えうること、
・部品の変動及び雑音に敏感である可能性があること、及び
・検出された受信機が互換性を有するかどうかを検出できない可能性があること、である。
本発明の一実施形態によれば、突入電流型検出方法は、スタンバイモードの送信機で始まる。このモードでは、送信機は、最小の電力を引き出すように制御される。送信機は、任意の受信機が、送信機の送信レンジに入ったことを検出するために、スタンバイモードから検出モードに周期的に切り替わる。本発明の好適な実施形態では、送信機は、2秒ごとに一時的に検出モードに切り替わるよう構成される。あるいは、突入電流型検出方法よりも他の検出方法が先立っている場合には、送信機は、既に検出モードであってもよい。
・電力が受信機に伝送されるよう送信機を制御しうる、
・受信機の存在を更に検証するために他の検出方法に従って送信機を制御しうる、または
・送信機との、受信機の互換性を特定するための他の特定方法に従って送信機を制御しうる。
・受信機の存在を検出するための他の検出方法に従って送信機を制御しうる、
・前述したスタンバイモードに送信機を戻しうる、または
・送信機をオフに切り替えうる。
本発明の一実施形態によれば、周波数掃引型検出方法は、突入電流型検出方法において上述したようなスタンバイモードの送信機で始まる。あるいは、送信機は、周波数掃引型検出方法よりも他の検出方法が先立っている場合には、送信機は、既に検出モードであってもよい。
今回は第2の試験周波数で制御される。コントローラは、ピーク振幅の他に第2の試験周波数の値もメモリに格納する。
・任意の結果がベースラインと比較されるように、測定されたデータからベースラインデータを減算する、
・データポイントに対する幅3(またはそれと類似)の移動平均を行うことによって、雑音の平滑化及びフィルタリングを行う、
・傾きが極性をどこで変化させるかを見出すことによって、極大値のエッジを見つける、
・極大値のエッジ間の最大値を見出すことによって、極大値の上端を見つける、
・極大値のエッジにおける高さを測定する、
・極大値の幅は、極大値のエッジ間の幅として定義されうる、及び
・極大値の高さは、極大値のエッジのうちのより高い高さから、ピークの上端における高さまでの、垂直の距離として定義されうる。
・電力が受信機に伝送されるよう送信機を制御しうる、
・受信機の存在を更に検証するために他の検出方法に従って送信機を制御しうる、または
・送信機との、受信機の互換性を特定するための他の特定方法に従って送信機を制御しうる。
・受信機の存在を検出するための他の検出方法に従って送信機を制御しうる、
・前述したスタンバイモードに送信機を戻しうる、または
・送信機をオフに切り替えうる。
本発明の一実施形態によれば、突入電流除去型検出方法は、電力モードの送信機で始まる。一実施形態では、送信機は、受信機の存在を既に検出しており、当該受信機への電力の伝送を開始している。電力モードでは、送信機は、受信機に電力を伝送するよう制御される。コンバータ及びDC−DCコンバータは、動作周波数及び動作電圧で、交流電流をインダクタに供給するよう制御される。
・電力が受信機に伝送されるよう送信機を制御しうる。これは、送信機の電圧を動作電圧に戻すことを含みうる。
・受信機の不存在を確認するための他の検出方法に従って送信機を制御しうる、
・前述したスタンバイモードに送信機を戻しうる、または
・送信機をオフに切り替えうる。
本発明の一実施形態によれば、周波数変化型検出方法は、電力モードの送信機で始まる。一実施形態では、送信機は、共振型受信機の存在を既に検出しており、当該共振型受信機に電力の伝送を開始している。電力モードでは、送信機は、受信機に電力を伝送するよう制御される。コンバータ及びDC−DCコンバータは、動作周波数及び動作電圧で、交流電流をインダクタに供給するよう制御され、当該動作周波数は、受信機の共振と整合(match)するように制御される。
・電力が受信機に伝送されるよう送信機を制御しうる。
・導電性の非受信機の存在を確認するための他の検出方法に従って送信機を制御しうる、
・前述したスタンバイモードに送信機を戻しうる、または
・送信機をオフに切り替えうる。
本発明の一実施形態によれば、電圧変化型検出方法は、電力モードの送信機で始まる。一実施形態では、送信機は、受信機の存在を既に検出しており、当該受信機に電力の伝送を開始している。電力モードでは、送信機は、受信機に電力を伝送するよう制御される。DC−ACコンバータ及びDC−DCコンバータは、動作電圧及び動作周波数で、交流電流をインダクタに供給するよう制御される。
・電力が受信機に伝送されるよう送信機を制御しうる。
・導電性の非受信機の存在を確認するための他の検出方法に従って送信機を制御しうる、
・前述したスタンバイモードに送信機を戻しうる、または
・送信機をオフに切り替えうる。
Claims (13)
- 誘導結合型の電力伝送システムにおいて受信機の存在を検出する方法であって、
前記システムは送信機(2)を含み、当該送信機は、
(a) 交流の磁界を発生させるためのインダクタ(7)と、
(b) 交流電流を前記インダクタ(7)に供給するためのコンバータ(4)と、
(c) 前記コンバータ(4)に供給される電流を測定するためのセンサ(10)と、を備え、
前記方法は、
(i) 第1の周波数で前記コンバータ(4)をオンに切り替えるステップと、
(ii) 突入期間中に前記電流の振幅を測定するステップと、
(iii) 受信機(3)が存在することを前記振幅が示すかどうかを判定するステップと、
を含み、
前記測定するステップは、前記コンバータ(4)から前記インダクタ(7)へ前記第1の周波数の前記交流電流が供給されることに応じて前記送信機(2)内に突入電流が流れる期間である前記突入期間中に、前記電流の前記振幅を測定することを含むことを特徴とする方法。 - 前記インダクタ(7)は、コイルであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記コンバータ(4)は、コントローラ(8)と接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記コントローラ(8)は、所望の周波数の交流電流を供給するよう、前記コンバータ(4)を制御することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記コンバータ(4)は、非共振型ハーフブリッジ・コンバータであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、前記誘導結合型の電力伝送システム内に存在するキャパシタにおけるバイアスを除去するために、前記第1の周波数よりも高い非共振周波数を有する交流電流を供給するよう、前記コンバータ(4)を初期的に制御するステップ、を含む
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記非共振周波数は、1MHzと10MHzとの間の周波数であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記第1の周波数は、100kHzと1000kHzとの間の周波数であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記センサ(10)は、前記突入期間中に1つ以上のピーク振幅を測定することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記センサ(10)は、コントローラ(8)と接続されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記コントローラ(8)は、ピーク振幅の1つの大きさが大きさ閾値を超える場合に、受信機(3)が存在する可能性があると判定することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記コントローラ(8)は、前記送信機(2)における過渡電流の特性を示すピーク振幅を無視するよう構成されることを特徴とする請求項10又は11に記載の方法。
- 前記方法は、請求項1から12のいずれか1項に記載のステップ(iii)の結果に基づいて、
(i) 前記受信機(3)に電力が伝送されるよう前記コンバータ(4)を制御するステップと、
(ii) 受信機(3)の存在を検証するための更なる試験を行うステップと、
(iii) 前記受信機(3)が、前記誘導結合型の電力伝送システムと互換性がある受信機であるかどうかを特定するための更なる試験を行うステップと、
(iv) 前記送信機(2)をスタンバイモードに切り替えるステップと、
(v) 前記送信機(2)をオフに切り替えるステップと、
のうちの1つ以上の更なるステップを続けるステップ、を含む
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。
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