JP6596486B2 - ワイヤレスパワートランスミッタによる異物検出 - Google Patents
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Description
PEAK AMPL THRESH=PEAKOFFSET+PEAKGAIN×(RES FREQ−FPFREQ)
ここで、PEAK AMPL THRESHは、PEAK AMPLITUDE閾値であり、PEAKOFFSET及びPEAKGAINは、周波数における所与のシフトに対するPEAK AMPLITUDEにおける予期される変化を反映するようにトランスミッタ特性に基づいて実験的に判定され得、RES FREQは、トランスミッタ上に何も存在しないときのパワートレインの共振周波数であり(この値は、事前に判定され、応答の評価において定数として用いられる)、FPFREQは、本明細書において上記したようなピング後にコントローラによって判定されるような測定されたシステム共振周波数である。DECAY RATE閾値は下記のように演算され得る。
DECAY RATE THRESH=DECAYOFFSET+DECAYGAIN×(RES FREQ-FPFREQ)
ここで、DECAY RATE THRESHは、DECAY RATE閾値であり、DECAYOFFSET及びDECAYGAINは、周波数における所与のシフトに対してDECAY RATEにおける予期される変化を実験的に反映するように同様に判定される。初期ピーク振幅がPEAK AMPLITUDE閾値を超え、減衰率がDECAY RATE閾値を超える場合、コントローラは、(同じく存在するワイヤレスパワーレシーバ60おいてトリックが前記閾値を上回る場合を備える又は備えない)トランスミッタ50上又は付近に異物が存在すると判定する。コントローラ112が、初期ピーク振幅がPEAK AMPLITUDE閾値を超えないか又は減衰率がDECAY RATE閾値を超えないと判定する場合、コントローラは、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバ60がワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定する。
Claims (22)
- ワイヤレスパワートランスミッタであって、
LCタンク回路と、前記LCタンク回路に結合される少なくとも1つのトランジスタとを含む、パワートレインと、
前記パワートレインに関連付けられるアナログ信号を受信してデジタル値に変換するように結合されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
前記パワートレインに結合されるコントローラであって、
前記パワートレインの前記LCタンク回路にリンギングを開始させ、
前記パワートレインがリンギングする間に前記ADCからのデジタル値を受信し、
前記デジタル値で示されるリンギング持続期間に基づいて、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近にワイヤレスパワーレシーバが存在するか否か、又は前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在するか否かを判定する、
ように構成される、前記コントローラと、
を含む、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項1に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記リンギング持続期間が空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値を超えることに基づいて、前記コントローラが、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近にワイヤレスパワーレシーバも異物も存在しないと判定するように構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項1に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
リンギング期間の初めに前記ADCからの前記デジタル値の初期ピーク振幅を判定し、
前記リンギング期間の間に、前記デジタル値の減衰率を判定し、
前記初期ピーク振幅がピーク振幅閾値を超えることと前記減衰率が減衰率閾値を超えることとに基づいて、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在すると判定する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項3に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記初期ピーク振幅が前記ピーク振幅閾値を超えないこと又は前記減衰率が前記減衰率閾値を超えないことと、
前記リンギング持続期間が空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値を超えないことと、
に基づいて、前記コントローラが、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定する、ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項3に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
前記リンギングの共振周波数を判定し、
前記判定された共振周波数に基づいて、前記ピーク振幅閾値と前記減衰率閾値との各々を計算する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項2に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
前記リンギングの共振周波数を判定し、
前記共振周波数が異物周波数閾値を超えることに基づいて及び前記リンギング持続期間が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値を超えないことに基づいて、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在すると判定する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項2に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
前記リンギングの共振周波数を判定し、
前記共振周波数がワイヤレスパワーレシーバ周波数閾値を下回ることに基づいて、及び前記リンギング持続期間が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値を超えないことに基づいて、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項2に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
共振周波数と前記リンギングの減衰率とを判定し、
前記リンギング持続期間が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値を超えないことに基づいて、前記共振周波数が、ワイヤレスパワーレシーバ周波数閾値と異物周波数閾値との間であるかを判定し、
前記共振周波数が前記ワイヤレスパワーレシーバ周波数と異物周波数閾値との間にあるという判定と、
前記減衰率が減衰率閾値を超え、前記リンギング持続期間がリンギング持続期間閾値を超えるという判定と、
に基づいて、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項8に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記共振周波数が前記ワイヤレスパワーレシーバ周波数閾値と前記異物周波数閾値との間であるという判定に基づいて、前記減衰率が前記減衰率閾値を超えないか又は前記リンギング持続期間が前記リンギング持続期間閾値を超えないかのいずれかの場合に、前記コントローラが、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在すると判定する、ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項1に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記パワートレインが、電力をワイヤレスに受信するためにワイヤレスパワーレシーバが置かれるべき表面を含む、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - ワイヤレスパワートランスミッタであって、
LCタンク回路と、前記LCタンク回路に結合される少なくとも1つのトランジスタとを含む、パワートレインと、
前記パワートレインに関連付けられるアナログ信号を受信してデジタル値に変換するように結合されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
パルスを前記パワートレインの前記少なくとも1つのトランジスタに印加させるように構成されるコントローラであって、それにより、前記パワートレインの前記LCタンク回路に、
共振周波数でリンギングさせ、
前記パワートレインがリンギングしている間に得られる前記ADCからの前記リンギングを示すデジタル値を受信させ、
前記リンギング持続期間と前記リンギングの減衰率とリンギング期間の初めのピーク振幅を示す値とを計算させ、
前記リンギングの前記持続期間を示す前記値が空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値より大きい場合に、ワイヤレスパワーレシーバも異物も前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在しないと判定させ、
前記持続期間を示す前記値が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値より小さく、前記減衰率が減衰率閾値より大きく、前記ピーク振幅がピーク振幅閾値より大きい場合に、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在すると判定させ、
前記持続期間を示す前記値が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ持続期間閾値より小さく、前記減衰率の少なくとも1つが前記減衰率閾値より小さいか又は前記ピーク振幅が前記ピーク振幅閾値より小さい場合に、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定させる、前記コントローラと、
を含む、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項11に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
前記コントローラが、
前記リンギングの前記共振周波数を判定し、
前記判定された共振周波数に基づいて、前記ピーク振幅閾値と前記減衰率閾値との各々を計算する、
ように更に構成される、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 請求項11に記載のワイヤレスパワートランスミッタであって、
異物が存在すると判定すると、前記コントローラが、ワイヤレスに搬送されるべき電力のレベルを低下させる、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - 方法であって、
少なくとも1つのトランジスタとLCタンク回路とを含むワイヤレス充電パワートレインを複数のパルスでピングして、それにより、前記パワートレインの前記LCタンク回路にリンギングさせることと、
リンギングする前記パワートレインから演算される値で示されるリンギング持続期間に基づいて、ワイヤレスパワーレシーバがワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在するか又は前記ワイヤレスパワートランスミッタ上に異物が存在するかを判定することと、
を含む、方法。 - 請求項14に記載の方法であって、
前記ワイヤレスパワートランスミッタ上にワイヤレスパワーレシーバが存在するか又は前記ワイヤレスパワートランスミッタ上に異物が存在するかを判定することが、
リンギングする前記パワートレインに関連付けられる持続期間を判定することと、
前記持続期間が空パッド持続期間閾値を超える場合に、ワイヤレスパワーレシーバも異物も前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在しないと判定することと、
を含む、方法。 - 請求項14に記載の方法であって、
リンギング期間の初めに前記リンギングのピーク振幅を判定することと、
前記リンギングの減衰率を判定することと、
前記ピーク振幅がピーク振幅閾値を超えることと、前記減衰率が減衰率閾値を超えることとに基づいて、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に異物が存在すると判定することと、
を更に含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記ピーク振幅が前記ピーク振幅閾値を超えないことか、又は前記減衰率が前記減衰率閾値を超えないことのいずれかと、
前記リンギング持続期間が空パッド持続期間閾値を超えないことと、
に基づいて、前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近にワイヤレスパワーレシーバが存在すると判定することと、
を更に含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記リンギングの前記共振周波数を判定することと、
前記判定された共振周波数に基づいて、前記ピーク振幅閾値と前記減衰率閾値との各々を計算することと、
を更に含む、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、
前記ワイヤレスパワートランスミッタの表面上に異物が存在すると判定すると、ワイヤレスに搬送される電力の量を低減することを更に含む、方法。 - 請求項14に記載の方法であって、
前記パワートレインをピングすることが、複数の電気的パルスを前記パワートレインに提供することを含む、方法。 - ワイヤレスパワートランスミッタであって、
LCタンク回路と、前記LCタンク回路に結合される少なくとも1つのトランジスタとを含む、パワートレインと、
前記パワートレインに関連するアナログ信号を受信してデジタル値に変換するように結合されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
前記パワートレインに結合されるパルス発生器であって、
前記パワートレインの前記LCタンク回路をリンギングさせ、
前記パワートレインの前記LCタンク回路がリンギングしている間に前記ADCからのデジタル値を受信し、
前記デジタル値で示されるリンギング持続期間に基づいて、ワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在するか、又は異物が前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在するかを判定する、
ように構成される、前記パルス発生器と、
を含む、ワイヤレスパワートランスミッタ。 - ワイヤレスパワートランスミッタであって、
LCタンク回路と、前記LCタンク回路に結合される少なくとも1つのトランジスタとを含む、パワートレインと、
前記パワートレインに関連するアナログ信号を受信してデジタル値に変換するように結合されるアナログデジタルコンバータ(ADC)と、
前記パワートレインに結合されるパルス発生器であって、
前記パルス発生器によって発生されたパルスを前記パワートレインの前記少なくとも1つのトランジスタに印加させて、それにより、前記パワートレインの前記LCタンク回路を共振周波数でリンギングさせ、前記パワートレインがリンギングしている間に得られる前記ADCからの、前記リンギングを示すデジタル値を受信し、前記リンギングの継続期間を示す値と前記リンギングの減衰率とリンギング期間の最初でのピーク振幅とを計算させるように構成され、そして、
前記リンギングの継続期間を示す値が空ワイヤレスパワートランスミッタ継続期間閾値よりも大きい場合に、ワイヤレスパワーレシーバも異物も前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在しないと判定し、
前記リンギングの継続期間を示す値が前記空ワイヤレスパワートランスミッタ継続期間閾値よりも小さく、前記減衰率が減衰率閾値よりも大きく、前記ピーク振幅がピーク振幅閾値よりも大きい場合に、異物が前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近に存在すると判定し、
前記リンギングの継続期間を示す値が空ワイヤレスパワートランスミッタ継続期間閾値よりも小さく、そして、前記減衰率が前記減衰率よりも小さいか又は前記ピーク振幅が前記ピーク振幅閾値よりも小さいかの少なくとも1つである場合に、異物を備えないワイヤレスパワーレシーバが前記ワイヤレスパワートランスミッタ上又は付近にあると判定する、
ように構成される、前記パルス発生器と、
を含む、ワイヤレスパワートランスミッタ。
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