JP7524056B2 - ワイヤレス電力伝送システムでの異物検出 - Google Patents
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Description
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したがって、現在のアルゴリズムは最適ではない傾向があり、一部のシナリオおよび例では、最適な性能が得られない場合がある。特に、異物の存在が検出されない、または異物が存在しない場合に異物が誤って検出される可能性がある。
電力伝送信号を生成するための送信コイルと、
送信コイルのための駆動信号を生成するためのドライバであって、電力伝送フェーズの間、1つの電力伝送時間間隔及び1つの異物検出時間間隔を少なくとも含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために駆動信号を生成するように構成される、ドライバと、
電磁テスト信号を生成するための試験コイルと、
繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成するために試験コイルのための試験駆動信号を生成するように構成された試験生成器と、
異物検出時間間隔中に試験駆動信号に対して測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するように構成された異物検出器と、
試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、振幅の少なくとも1つを変更することにより、適応時間間隔中に試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するように試験生成器を制御し、変動する試験駆動信号に応じて試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成されたアダプタであって、試験駆動パラメータ値は、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つの値であるアダプタと、
試験駆動信号パラメータ値を保存するためのメモリと、
を有し、
試験発生器は、試験駆動信号パラメータ値に応答して、少なくとも1つの異物検出時間間隔中に試験駆動信号の信号特性を設定するように構成される。
電力伝送信号を生成するための送信コイルと、
送信機コイルのための駆動信号を生成するドライバであって、電力伝送フェーズ中に、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために駆動信号を生成するように構成されるドライバと、
電磁試験信号を生成するための試験コイルと、
繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成するために試験コイルのための試験駆動信号を生成するように構成された試験生成器と、
異物検出時間間隔中に試験駆動信号に対する測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するように構成された異物検出器と、
試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つを変更することにより、適応時間間隔中にテストコイルの変動する試験駆動信号を生成するように試験生成器を制御し、変動する試験駆動信号と受電装置から受信したメッセージに応じて、試験駆動信号パラメータ値を決定し、変動する試験駆動信号および受電器から受信したメッセージに応じて試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成されたアダプタであって、試験駆動パラメータ値は、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、および振幅の少なくとも1つの値であるアダプタと、
試験駆動信号パラメータ値を保存するためのメモリと、
を有し、
試験発生器は、試験駆動信号パラメータ値に応じて少なくとも1つの異物検出時間間隔中に試験駆動信号の信号特性を設定するように構成され、
電力受信機は、
電力伝送信号から電力を抽出するための受電コイルと、
適応時間間隔中に動作基準が満たされたことの検出に応じて、電力送信機にメッセージを送信するためのメッセージ送信機、
を有する。
電力伝送フェーズ中に、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために送信コイルのための駆動信号を生成し、
繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成するために試験コイルのための試験駆動信号を生成し、
異物検出時間間隔中にテスト駆動信号に対する測定されたパラメータに応じて異物検出テストを実行し、
試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、および振幅の少なくとも1つを変化させることにより、適応時間間隔中にテストコイルの変動する試験駆動信号を生成するように試験生成器を制御して、
変動する試験駆動信号に応じて試験駆動信号パラメータ値を決定し、試験駆動パラメータ値は周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、および振幅の少なくとも1つの値であり、
試験駆動信号パラメータ値を保存し、
少なくとも1つの異物検出時間間隔中、試験駆動信号パラメータ値を取得し、試験駆動信号パラメータ値に応じて試験駆動信号の信号特性を設定する。
当該方法は、電力送信機が、
電力伝送フェーズ中に、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために送信コイルのための駆動信号を生成するステップと、
繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成するために試験コイルのための試験駆動信号を生成するステップと、
異物検出時間間隔中に試験駆動信号に対する測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するステップと、
試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、および振幅の少なくとも1つを変更することにより、適応時間間隔中に試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するように試験生成器を制御し、変動する試験駆動信号に応じて試験駆動信号パラメータ値を決定するステップであって、試験駆動パラメータ値は、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル、および振幅の少なくとも1つの値であるステップと、
試験駆動信号パラメータ値を保存するステップと、
少なくとも1つの異物検出時間間隔中、試験駆動信号パラメータ値を取得し、試験駆動信号パラメータ値に応じて試験駆動信号の信号特性を設定するステップと、
を実行し、
電力受信機が、適応時間間隔中に動作基準が満たされたことの検出に応じてメッセージを電力送信機に送信するステップを実行する。
、またはWireless Power Consortiumが開発中の高出力キッチン仕様に適した実施形態を具体的に参照して説明される。特に、送電器101および受電器105は、Qi規格バージョン1.0、1.1または1.2の要素に従うか、またはそれと実質的に互換性がある(本明細書に記載の(または結果としての)修正および強化を除く)。
。また、いくつかの実施形態では、複数のパラメータを変更し、決定し、将来の異物検出時間間隔で使用できることも理解されよう。
ことを確認することができ、結果は保存されて、前述のように後続の異物検出時間間隔で使用できる。次いで、電力送信機は、異物検出時間間隔中にインバータへの入力電力を測定し、適合時間間隔中に測定された値との差を計算することができる。この差が所定のしきい値を超えて増加した場合、異物が検出されたと判断されることができる。
。しかしながら、多くの実施形態では、フルブリッジモードからハーフブリッジモードへ、およびハーフブリッジモードからフルブリッジモードへの移行期間は、10ミリ秒以上、20ミリ秒以上、30ミリ秒以上、50ミリ秒以上、または100ミリ秒以上である。
Claims (14)
- 誘導電力伝送信号を介して電力を受電器に無線で提供するための送電器であって、
前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルと、
前記送信機コイルのための駆動信号を生成するためのドライバであって、電力伝送フェーズの間、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を有する繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に前記電力伝送信号を生成するように前記駆動信号を生成するように構成される、トライバと、
電磁試験信号を生成する試験コイルと、
前記繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に前記電磁試験信号を生成するために前記試験コイルのための試験駆動信号を生成するように構成された試験生成器と、
前記異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号に対して測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するように構成された異物検出器と、
前記試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル及び振幅の少なくとも1つを変化させることにより、適応時間間隔中に前記試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するために前記試験生成器を制御し、前記変動する試験駆動信号に応じて、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル及び振幅のうちの少なくとも1つの値である、試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成されたアダプタと、
前記試験駆動信号パラメータ値を格納するためのメモリと、
を有し、
前記試験生成器は、前記試験駆動信号パラメータ値に応じて、少なくとも1つの異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号の信号特性を設定するように構成され、
前記受電器からメッセージを受信するための受信機を有し、前記アダプタが、前記受電器から受信されたメッセージに応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成される、送電器。 - 前記アダプタが、前記受電器から受信されたメッセージによって示される時間における前記変動する試験駆動信号の変動する特性に応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成される、請求項1に記載の送電器。
- 前記アダプタが、前記試験駆動信号を変化させるときに前記試験駆動信号の信号特性を測定し、前記信号特性に応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成される、請求項1または請求項2に記載の送電器。
- 前記アダプタが、前記信号特性の変化率に応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成される、請求項3に記載の送電器。
- 前記アダプタが、前記信号特性の前記変化率の変化を検出したときの試験駆動パラメータ値に応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成され、前記試験駆動パラメータ値は、前記試験駆動信号の周波数、電圧、電流、信号レベルおよび/または振幅である請求項4に記載の送電器。
- 前記試験駆動信号の前記信号特性が前記試験駆動信号の電流または電圧であり、前記試験駆動信号パラメータ値が前記試験駆動信号の周波数である、請求項3から5のいずれか一項に記載の送電器。
- 前記試験生成器が、前記試験駆動信号を生成するように構成されたフルブリッジスイッチ出力回路を有し、前記試験生成器が、電力伝送時間間隔中のフルブリッジ動作モードから異物検出時間間隔中のハーフブリッジ動作モードへと前記フルブリッジスイッチ出力回路の動作モードを変更するように構成される、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の送電器。
- 前記アダプタが、前記受電器の回路が前記試験駆動信号から電力を抽出し始めたことが検出されたときの前記変動する試験駆動信号の特性の値に応じて前記試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成される、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の送電器。
- 単一のコイルが前記送信機コイルと前記試験コイルの両方を形成する、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の送電器。
- 前記試験生成器が、異物検出時間間隔の初期時間間隔中に、前記試験駆動信号の信号特性を初期値から前記試験駆動信号パラメータ値へと徐々に変化させるように構成され、前記初期時間間隔が20ミリ秒以上の期間を持つ、請求項9に記載の送電器。
- 受電器及び誘導電力伝送信号を介して前記受電器に無線で電力を供給するための送電器を有する無線電力伝送システムであって、
前記送電器は、
前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルと、
前記送信機コイルのための駆動信号を生成するためのドライバであって、電力伝送フェーズの間、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を有する繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に前記電力伝送信号を生成するように前記駆動信号を生成するように構成される、トライバと、
電磁試験信号を生成する試験コイルと、
前記繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に前記電磁試験信号を生成するために前記試験コイルのための試験駆動信号を生成するように構成された試験生成器と、
前記異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号に対して測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するように構成された異物検出器と、
前記試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル及び振幅の少なくとも1つを変化させることにより、適応時間間隔中に前記試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するために前記試験生成器を制御し、前記変動する試験駆動信号及び前記受電器から受信されたメッセージに応じて、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベル及び振幅のうちの少なくとも1つの値である、試験駆動信号パラメータ値を決定するように構成されたアダプタと、
前記試験駆動信号パラメータ値を格納するためのメモリと、
を有し、
前記試験生成器は、前記試験駆動信号パラメータ値に応じて、少なくとも1つの異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号の信号特性を設定するように構成され、
前記受電器は、
前記電力伝送信号から電力を抽出するための受電コイルと、
前記適応時間間隔中に動作基準が満たされたことの検出に応じて、前記送電器に前記メッセージを送信するためのメッセージ送信機と、
を有する、無線電力伝送システム。 - 前記動作基準が、前記受電器の回路が前記電力伝送信号から電力の抽出を開始するという要件を含む、請求項11に記載の無線電力伝送システム。
- 送電器が誘導電力伝送信号を介して受電器に無線で電力を供給する方法であって、前記送電器が、前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルと、電磁試験信号を生成するための試験コイルとを有し、当該方法は、
電力伝送フェーズ中に、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために前記送信機コイルのための駆動信号を生成し、
前記試験コイルのための試験駆動信号を生成して、前記繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成し、
前記異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号に対する測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行し、
前記試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つを変化させることにより、適応時間間隔中に前記試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するために試験発生器を制御し、
前記変動する試験駆動信号及び前記受電器から受信されたメッセージに応じて、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つの値である試験駆動信号パラメータ値を決定し、
前記試験駆動信号パラメータ値を格納し、
少なくとも1つの異物検出時間間隔中に、前記試験駆動信号パラメータ値を読み出し、前記試験駆動信号パラメータ値に応じて前記試験駆動信号の信号特性を設定する、方法。 - 受電器および誘導電力伝送信号を介して電力を前記受電器に無線で供給するための送電器を有する無線電力伝送システムのための方法であって、前記送電器は、前記電力伝送信号を生成するための送信機コイルと、電磁試験信号を生成するための試験コイルとを有し、当該方法は、
前記送電器が、
電力伝送フェーズ中に、少なくとも1つの電力伝送時間間隔および1つの異物検出時間間隔を含む繰り返し時間フレームの電力伝送時間間隔中に電力伝送信号を生成するために前記送信機コイルのための駆動信号を生成するステップと、
前記繰り返し時間フレームの異物検出時間間隔中に電磁試験信号を生成するために前記試験コイルのための試験駆動信号を生成するステップと、
前記異物検出時間間隔中に前記試験駆動信号に対する測定されたパラメータに応じて異物検出試験を実行するステップと、
試験駆動信号の周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つを変化させることにより、適応時間間隔中に前記試験コイルのための変動する試験駆動信号を生成するために試験発生器を制御するステップと、
前記変動する試験駆動信号及び前記受電器から受信されたメッセージに応じて、周波数、電圧、電流、デューティサイクル、信号レベルおよび振幅の少なくとも1つの値である試験駆動信号パラメータ値を決定するステップと、
前記試験駆動信号パラメータ値を格納するステップと、
少なくとも1つの異物検出時間間隔中に、前記試験駆動信号パラメータ値を読み出し、前記試験駆動信号パラメータ値に応じて前記試験駆動信号の信号特性を設定するステップと、
を実行し、
前記受電器が、前記適応時間間隔中に動作基準が満たされたことの検出に応じて、前記送電器に前記メッセージを送信するステップを実行する、方法。
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