JP6827513B2 - 無線電力伝送装置 - Google Patents
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Description
本発明は、韓国特許出願第10−2018−0142208号(出願日:2018年11月19日)に基づくパリ条約4条の優先権主張を伴ったものであり、当該韓国特許出願に開示された内容に基づくものである。参考のために、当該韓国特許出願の明細書及び図面の内容は本願明細書の一部に包摂されるものである。
近年、このような問題点を解決するために、無線電力伝送方式に対する研究が論議されている。
したがって、無線電力送信装置の充電面の異物質をより容易に感知する方法が要求されると言える。
本発明のさらに他の目的は、別途のモジュールなしも充電面の異物質を検出することができる無線電力伝送装置を提供することにある。
本発明の一の態様は以下の通りである。
〔1〕 無線電力伝送装置であって、
複数のコイル及び前記複数のコイルにそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子を含む共振回路部と、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第1感知部と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第2感知部と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する制御部と、を備えてなることを特徴とする、無線電力伝送装置。
〔2〕 前記複数の特徴値は、
平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、及び最大−最小品質係数変化量であることを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔3〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔4〕 前記基準領域は、
前記充電面に無線電力受信装置のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に表示される領域に基づいて設定されることを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔5〕 それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶するメモリを更に備えてなり、
前記制御部は、
前記特徴値の組合せが該当基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔6〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された第1特徴値の組合せを座標平面に表示し、
前記第1特徴値の組合せが第1基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔7〕 前記制御部は、
前記第1特徴値の組合せが前記第1基準領域に含まれる場合、前記複数の特徴値から第2特徴値の組合せを選択し、
前記第2特徴値の組合せが第2基準領域に含まれるかによって前記充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、〔6〕に記載の無線電力伝送装置。
〔8〕 前記制御部は、
前記第2特徴値の組合せが前記第2基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、〔7〕に記載の無線電力伝送装置。
〔9〕 前記制御部は、
前記第1特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように前記第2特徴値の組合せを生成することを特徴とする、〔8〕に記載の無線電力伝送装置。
〔10〕 前記第1特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せであり、
前記第2特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せであることを特徴とする、〔7〕に記載の無線電力伝送装置。
〔11〕 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された前記特徴値の組合せを座標平面に表示した結果、全ての特徴値の組合せが該当基準領域にそれぞれ含まれる場合、前記充電面に異物質が存在しないと演算して充電を開始することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔12〕 前記第1感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される電圧の大きさに基づいて共振周波数を演算し、
前記共振周波数によって前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンスを演算し、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔13〕 前記第2感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される最大電圧利得に基づいて前記複数のコイルのそれぞれの品質係数を演算し、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔14〕 前記共振回路部は、部分的に重なるように配置される第1〜第4コイルを備えることを特徴とする、〔1〕に記載の無線電力伝送装置。
〔15〕 複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する段階と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する段階と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算する段階と、
前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する段階と、を含んでなることを特徴とする、無線電力伝送方法。
また、無線電力伝送装置は、単一コイルではないコイルの組合せによって無線電力受信装置を充電させるので、充電時間が減少する効果もある。
また、無線電力伝送装置は、充電時間の減少によって、使用者の便宜性が増大することができる。
図1は本発明の実施例による無線電力システムの内部ブロック図の一例である。
無線電力伝送装置100は、無線で電力を伝送して無線電力受信装置200を充電させることができる。
無線電力受信装置200は、無線電力伝送装置100から伝送された電力を受けることができる。
図2は図1の無線電力システム内の無線電力伝送装置の内部ブロック図である。
一方、コンバーター110は、スイッチング素子なしにダイオードなどからなり、別途のスイッチング動作なしに整流動作を遂行することもできる。
一方、実施例によって、無線電力駆動部170を制御部160内の構成として含むこともできる。
コイル部180は、複数のコイル181から選択されたいずれか一つのコイル組合せを介して、無線電力受信装置200に無線で電力を伝送することができる。
複数のコイル181は、図3の受信コイル281との区分のために、複数の伝送コイル181と名付けることもできる。
したがって、コイル部180が共振回路を形成する場合、コイル部180を共振回路部180と名付けることができる。
複数のキャパシタ素子185〜188は、複数のコイル181〜184のそれぞれに直列で接続されて共振回路を形成することができる。
複数のコイル181〜184及び複数のキャパシタ素子185〜188は、電力伝送の共振周波数を決定することができる。
共振回路部180は、複数のコイル181の一側に配置され、漏洩される磁場を遮蔽する遮蔽材(図4の190)をさらに含むことができる。
一方、共振回路部180の構造について、図4以降でより詳細に説明する。
コイル組合生成部161は、複数のコイル181の少なくとも一つのコイルを含むようにコイル組合せを生成することができる。
無線電力伝送装置100は、無線電力受信装置200の電力情報に基づいて通信方法を変更することができる。
他の例として、金属物質が第1コイル181に整列(align)される場合、第1コイルのインダクタンス値が減少することができる。
第1感知部131は、共振周波数fonの変化に基づいて、複数のコイル181〜184のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる。
周波数が増加するにつれて、複数のコイル181〜184又は複数のキャパシタ185〜188の両端電圧は徐々に上昇してから再び下降することができる。
第1感知部131は、最大電圧利得に対応する周波数を複数のコイル181〜184のそれぞれの共振周波数fonで演算することができる。
具体的に、品質係数(Q)は式2〔Q=V2/V1 (式2)〕によって演算することができる。ここで、Qは品質係数、V2は最大電圧利得、V1は入力電圧であり得る。
メモリ120は、無線電力伝送装置100の動作のためのプログラムを記憶することができる。
また、メモリ120は、充電面の物体を感知するために、複数のコイルから送出されるそれぞれの物体感知信号の送出強度を記憶することができる。
また、メモリ120は、複数のコイルから送出されるそれぞれのコイル選択信号の送出強度を記憶することができる。
ここで、物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度は、工場校正(factory calibration)されたものであり得る。
例えば、充電面とコイル間の距離が大きいほど物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きくなるように設定されることができる。
例えば、充電面とコイル間の距離が大きいほど物体感知信号の送出強度及びコイル選択信号の送出強度が大きくなるように設定されることができる。
特に、メモリ120は、基準品質係数変化量及び基準インダクタンス変化量に基づいて演算された基準領域についての情報を記憶することができる。
メモリ120は、後述する特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。
制御部160は、無線電力伝送装置100の全般的な動作を制御することができる。
具体的に、制御部160は、コイル組合せに含まれたコイルを介して、コイル選択信号を送出し、コイル選択に対する応答信号を受信することができる。
制御部160は、動作コイル組合せを介して、無線電力受信装置200に無線で電力を伝送することができる。
また、コイル組合生成部161は、複数のコイル181のうち、無効コイルを除き、有効コイル組合せを生成することができる。
ここで、制御部160は、有効コイル組合せから、無線電力に使われる動作コイル組合せを選択することができる。
また、コイル組合生成部161は、動作コイルの個数によってコイル組合せを生成することができる。
特に、制御部160は、充電面の異物質の存在有無を演算することができる。
図3は図1の無線電力システム内の無線電力受信装置の内部ブロック図である。
また、無線電力受信装置200は、無線電力伝送装置100と通信するための第1通信部240及び第2通信部150をさらに含むことができる。
図4は図2のコイル部の構造を説明するための図、図5は図4のコイル部の階層構造を示す斜視図である。
図面を参照して説明すると、本発明の実施例によるコイル部180は、第1〜第4コイル181〜184を含むことができる。
遮蔽材190が第1〜第4コイル181〜184の外側長より大きく形成されることにより、漏洩磁場が低減し、磁場の方向性が極大化することができる。
本発明は、このような問題を解決するために、第1〜第4コイル181〜184と遮蔽材190が層を成して形成されることができる。
より詳細に、コイル部180の第1層ly1には、基礎(base)遮蔽材191が配置されることができる。
基礎遮蔽材191の上側の第2層ly2には、第1コイル181と第1遮蔽材192が配置されることができる。
同様に、コイル部180の第3層ly3には、第2コイル182だけでなく第2遮蔽材193も配置されることができる。
また、それぞれのコイルの間に遮蔽材190が配置されることにより、マルチコイルで発生する熱をより易しく低減させることができる。
図6は本発明の実施例による無線電力伝送方法を説明するためのフローチャートである。
まず、選択段階(S610)で、無線電力伝送装置100は、感知領域内に物体(object)が存在するかを感知することができる。
コイル選択デジタルピング信号(CSDP)は効率的なコイル組合せ選択のために特化した信号であり得る。
ここで、基準領域は、充電面に異物質なしに無線電力受信装置200のみ存在する場合、特徴値の組合せが座標平面上に位置する領域を意味することができる。
異物質は、コイン、キーなどを含む金属性物体であってもよい。このような異物質はFO(Foreign object)と名付けることができる。
無線電力伝送装置100は、デジタル形態の感知データから、電力伝送対象となる無線電力受信装置200を認知することができる。
無線電力伝送装置100は、ピング段階(S620)で、無線電力受信装置200を識別した場合、識別及び構成段階(S630)に遷移することができる。
まず、識別及び構成段階(S630)で、無線電力受信装置200は、識別データを伝送することができる。
また、識別及び構成段階(S630)で、無線電力受信装置200は、電力データを伝送することができる。
電力データには、無線電力受信装置200の最大電力についての情報、残余電力についての情報、電力クラス情報などが含まれることができる。
無線電力伝送装置100は、ハンドオーバー段階(S640)で、無線電力受信装置200との通信方法の変更可否を演算することができる。
また、無線電力伝送装置100は、演算結果、交渉が不必要な場合、直ちに電力伝送段階(S670)に遷移することもできる。
無線電力伝送装置100は、異物質が検出されない場合、補正段階(S660)を経て電力伝送段階(S670)に遷移することができる。
もしくは、無線電力伝送装置100は、異物質が検出された場合、電力伝送を遂行せずに選択段階(S610)に遷移することもできる。
電力伝送段階(S670)で、無線電力伝送装置100は、無線電力受信装置200に電力を伝送することができる。
図7及び図8は本発明の実施例による基準領域を説明するための図である。
より詳細に、充電面に物体が置かれる座標を想定すれば、図7の通りであり得る。
メモリ120は、それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。
基準領域は既設定の値であり、メモリ120に記憶されることができる。
制御部160は、特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。
制御部160は、特徴値の組合せを該当座標平面上に表示した結果、特徴値の組合せが基準領域に含まれる場合、異物質が存在しないと演算することができる。
一方、いずれか一つの特徴値の組合せのみで異物質を検出する場合、図10〜図15のように、異物質検出結果にエラーが発生し得る。
図9は充電面で異物質が存在する位置を説明するための図、図10〜図15は異物質検出方法を説明するための参照図である。
図面を参照して説明すると、充電面に異物質が置かれる座標を想定すれば、図9の通りであり得る。
図9のような座標に異物質及び無線電力受信装置200が置かれた場合、複数の特徴値の組合せを該当座標平面に表示すれば図10〜図15の通りであり得る。
本発明の無線電力伝送装置100は、複数の特徴値の組合せを用いて充電面の異物質を検出するので、より正確な異物質検出が可能である。
図16は本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。
第1感知部131は、共振周波数fonの変化に基づいて、複数のコイル181〜184のそれぞれのインダクタンス変化を感知することができる。
第1感知部131は、共振周波数fonによって、複数のコイル181〜184のそれぞれのインダクタンスを演算することができる。
第1感知部131は、複数のコイル181〜184のそれぞれのインダクタンス変化を感知値として制御部160に伝送することができる。
ついで、無線電力伝送装置100は、複数のコイル181〜184のそれぞれの品質係数変化を感知することができる(S1630)。
第2感知部133は、複数のコイル181〜184のそれぞれの品質係数変化を感知値として制御部160に伝送することができる。
具体的に、制御部160は、複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することができる。
制御部160は、複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することができる。
メモリ120は、それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶することができる。
また、制御部160は、無線電力受信装置200への無線電力伝送を開始することができる。
また、制御部160は、無線電力受信装置200への無線電力伝送を中断することができる。
制御部160は、充電面の異物質を持続的に感知することができる。
図17は本発明の実施例による異物質検出方法を説明するためのフローチャートである。
ここで、第1特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量(ΔL/4)及び平均品質係数変化量(ΔQ/4)の組合であり得る。
ついで、制御部160は、複数の特徴値から選択された第1特徴値の組合せを該当座標平面に表示することができる(S1711)。
制御部160は、平均インダクタンス変化量(ΔL/4)に対する平均品質係数変化量(ΔQ/4)を該当座標平面に表示することができる。
ついで、制御部160は、第1特徴値の組合せが第1基準領域に含まれるかを演算することができる(S1713)。
したがって、制御部160は、特徴値の組合せを変更し、続けて異物質存在有無を演算することができる。
具体的に、制御部160は、第1特徴値の組合せが第1基準領域に含まれる場合、第2特徴値の組合せを選択することができる(S1719)。
制御部160は、第1特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように第2特徴値の組合せを生成することができる。
ここで、第2特徴値は平均インダクタンス変化量(ΔL/4)及び最大−最小品質係数変化量(ΔQmax−min)の組合せであり得る。
制御部160は、第2特徴値の組合せを座標該当座標平面に表示することができる(S1721)。
制御部160は、平均インダクタンス変化量(ΔL/4)に対する最大−最小品質係数変化量(ΔQmax−min)を該当座標平面に表示することができる。
ついで、制御部160は、第2特徴値の組合せが第2基準領域に含まれるかを演算することができる(S1723)。
制御部160は、充電面に異物質が存在すると演算した場合、充電を中断することができる(S1727)。
制御部160は、第2特徴値の組合せが第2基準領域に含まれる場合、充電面に異物質が存在しないと演算することができる(S1729)。
制御部160は、充電面に異物質が存在しないと演算した場合、充電を開始することができる(S1731)。
100 無線電力伝送装置
160 制御部
180 共振回路部
131 第1感知部
133 第2感知部
183 第1コイル
184 第1コイル
200 無線電力受信装置
Claims (15)
- 無線電力伝送装置であって、
複数のコイル及び前記複数のコイルにそれぞれ接続される複数のキャパシタ素子を含む共振回路部と、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する第1感知部と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する第2感知部と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算し、前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する制御部と、を備えてなることを特徴とする、無線電力伝送装置。 - 前記複数の特徴値は、
平均インダクタンス変化量、平均品質係数変化量、最大−最小インダクタンス変化量、及び最大−最小品質係数変化量であることを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記複数の特徴値から二つの特徴値を選択して特徴値の組合せを生成することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記基準領域は、
前記充電面に無線電力受信装置のみ置かれた場合、それぞれの特徴値の組合せが座標平面に表示される領域に基づいて設定されることを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - それぞれの特徴値の組合せに対応する複数の基準領域を記憶するメモリを更に備えてなり、
前記制御部は、
前記特徴値の組合せが該当基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された第1特徴値の組合せを座標平面に表示し、
前記第1特徴値の組合せが第1基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記第1特徴値の組合せが前記第1基準領域に含まれる場合、前記複数の特徴値から第2特徴値の組合せを選択し、
前記第2特徴値の組合せが第2基準領域に含まれるかによって前記充電面の異物質存在有無を演算することを特徴とする、請求項6に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記第2特徴値の組合せが前記第2基準領域に含まれない場合、前記充電面に異物質が存在すると演算することを特徴とする、請求項7に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記第1特徴値の組合せに含まれた特徴値の少なくとも一つの特徴値が異なるように前記第2特徴値の組合せを生成することを特徴とする、請求項8に記載の無線電力伝送装置。 - 前記第1特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び平均品質係数変化量の組合せであり、
前記第2特徴値の組合せは、平均インダクタンス変化量及び最大−最小品質係数変化量の組合せであることを特徴とする、請求項7に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、
前記複数の特徴値から選択された前記特徴値の組合せを座標平面に表示した結果、全ての特徴値の組合せが該当基準領域にそれぞれ含まれる場合、前記充電面に異物質が存在しないと演算して充電を開始することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記第1感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される電圧の大きさに基づいて共振周波数を演算し、
前記共振周波数によって前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンスを演算し、
前記複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記第2感知部は、
周波数スイープによって前記コイルの両端で獲得される最大電圧利得に基づいて前記複数のコイルのそれぞれの品質係数を演算し、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知値として前記制御部に伝送することを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。 - 前記共振回路部は、部分的に重なるように配置される第1〜第4コイルを備えることを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送装置。
- 複数のコイルのそれぞれのインダクタンス変化を感知する段階と、
前記複数のコイルのそれぞれの品質係数変化を感知する段階と、
インダクタンス変化量及び品質係数変化量に基づいて異物質検出のための複数の特徴値を演算する段階と、
前記複数の特徴値から選択された特徴値の組合せが座標平面上の基準領域に含まれるかによって充電面の異物質存在有無を演算する段階と、を含んでなることを特徴とする、無線電力伝送方法。
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KR101788603B1 (ko) * | 2013-12-01 | 2017-10-20 | 엘지전자 주식회사 | 무선 전력 전송방법, 무선 전력 전송장치 및 무선 충전 시스템 |
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DE102014219964A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und Induktionsladevorrichtung |
DE102014219968A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Fremdobjekterkennung für eine Induktionsladevorrichtung und Induktionsladevorrichtung |
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KR102617560B1 (ko) * | 2016-08-23 | 2023-12-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 |
KR20180025602A (ko) * | 2016-09-01 | 2018-03-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 |
KR20180038205A (ko) * | 2016-10-06 | 2018-04-16 | 엘지이노텍 주식회사 | 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템 |
KR102633453B1 (ko) * | 2016-12-06 | 2024-02-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 |
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