KR101517393B1 - Contactless power supplying system - Google Patents
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Abstract
각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨에 따라, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 추정된다. 이 위치 및 자세에서, 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 선택되고, 그 급전 패턴으로 급전이 행해진다. 따라서, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세로 관계없이, 고효율로 수전 장치(30)에 전력을 공급할 수 있다.The position and posture of the water-discharging coil L3 are estimated according to the presence detection level of each of the power-supplying coils L1. In this position and posture, the power feeding pattern at which the output of the power reception device 30 becomes the maximum is selected, and the power feeding is performed with the power feeding pattern. Therefore, power can be supplied to the power reception device 30 with high efficiency regardless of the position and posture of the water-dedicated coil L3.
Description
본 발명은 비접촉 급전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact power supply system.
종래, 급전 장치로부터 수전 장치에 비접촉으로 급전을 행하는 비접촉 급전 시스템이 존재한다(예를 들면, 일본 공개특허공보 제2003-204637호 참조). 급전 장치는 전력을 비접촉으로 수전 장치에 공급한다. 수전 장치는, 급전 장치로부터의 전력을 수전하면, 그 전력을 전기 기기에 공급한다. BACKGROUND ART [0002] Conventionally, there is a non-contact power feeding system that feeds power from a power feeding device to a power receiving device in a non-contact manner (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-204637). The power supply device supplies electric power to the power receiving device in a noncontact manner. The water receiving apparatus supplies electric power from the power feeding apparatus to the electric apparatus.
최근, 더욱더 사용자의 편리성 향상을 도모하기 위하여, 급전 장치의 상면(급전면)의 임의의 위치에 수전 장치를 설치하는 것만으로, 이 수전 장치에의 급전이 가능해지는, 이른바 프리 레이아웃(free-layout)형의 비접촉 급전 시스템이 검토되고 있다. 이 시스템에서는, 급전 장치의 급전면이면, 수전 장치를 특별히 정해진 위치에 설치할 필요가 없다.In recent years, in order to further improve the convenience of the user, there has been known a so-called free-layout method in which only a water receiving device is provided at an arbitrary position on the upper surface (feeding surface) layout type noncontact feeding system is being studied. In this system, it is not necessary to install the water receiving apparatus at a specially determined position if the water supply front face of the feeding apparatus.
이 시스템에서의 급전 장치의 내부에는, 그 급전면을 따라 복수의 1차 코일이 배열된다. 급전 장치는 1차 코일을 여자함으로써 자속을 발생시킨다. 이 자속에 의해, 수전 장치에 설치되는 2차 코일에 기전력이 발생한다. 이로써, 급전 장치로부터 수전 장치에 전력이 공급된다(예를 들면, 일본 공개특허공보 제2008-5573호 참조).In the system, a plurality of primary coils are arranged along the front surface of the feeder. The feed device generates magnetic flux by exciting the primary coil. By this magnetic flux, an electromotive force is generated in the secondary coil installed in the water receiving apparatus. Thereby, power is supplied from the power feeding device to the power receiving device (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-5573).
또, 급전 장치는, 급전을 개시하는 경우에, 급전면에서의 수전 장치의 유무, 및 수전 장치의 위치를 검지하는 존재 검지를 행한다. 구체적으로는, 먼저, 급전 장치는 각 1차 코일에 차례로 전류를 공급하고, 또한 그때의 1차 코일의 전류를 감시한다. 1차 코일의 자속 방향으로 수전 장치가 존재하면, 1차 코일이 2차 코일과 자기 결합함으로써 1차 코일에 흐르는 전류가 변화한다. 이 전류의 변화에 따라, 급전 장치는, 수전 장치가 어느 쪽의 1차 코일의 주변에 존재하는지를 검지 가능해진다. 급전 장치는, 수전 장치가 존재하다고 판단되는 영역의 1차 코일에 대해서만 전류를 공급한다. 이로써, 수전 장치가 존재하지 않는 영역의 1차 코일에 대하여 쓸데없이 전력이 공급되는 것이 억제된다.In addition, when the power supply starts, the power supply device performs presence detection for detecting the presence of the power reception device on the power supply front face and the position of the power reception device. Specifically, first, the power feeding device sequentially supplies current to each primary coil and also monitors the current of the primary coil at that time. If there is a water receiving device in the direction of the magnetic flux of the primary coil, the current flowing through the primary coil changes as the primary coil magnetically couples with the secondary coil. According to the change of the current, it is possible to detect which of the primary coils the power reception device is present around the primary coils. The power supply device supplies electric current to only the primary coil of the area where the water receiving device is determined to be present. As a result, unnecessary power supply to the primary coil in the area where the water receiving device is not present is suppressed.
프리 레이아웃형의 비접촉 급전 시스템에서는, 수전 장치가 존재하다고 판단되는 영역의 모든 1차 코일에 대하여 전류가 공급되었다. 그러나, 실제로는, 상기 영역의 모든 1차 코일에 대하여 전류를 공급하는 경우보다, 상기 영역에서 일부의 1차 코일에 대해서만 전류를 공급하는 경우, 수전 장치의 출력 전력이 증가하여 급전 효율이 향상되는 경우가 있다. 그 요인 중 하나로는, 각 1차 코일로부터 발생하는 자속끼리가 서로 간섭하여 상쇄되는 것을 생각할 수 있다.In the non-contact power feeding system of the pre-layout type, current was supplied to all the primary coils in the region where the water receiving device is determined to exist. However, in practice, when current is supplied only to a part of the primary coils in the above-mentioned area, the output power of the power reception device increases and the power supply efficiency is improved There is a case. One of the factors is that the magnetic fluxes generated from the primary coils interfere with each other and cancel each other.
본 발명의 목적은 1차 코일에의 급전 패턴을 변화시킴으로써, 급전 효율을 향상시킬 수 있는 비접촉 급전 시스템을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a noncontact power feeding system capable of improving the power feeding efficiency by changing the power feeding pattern to the primary coil.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 비접촉 급전 시스템은, 급전면과, 상기 급전면을 따라 배치된 복수의 급전용 코일을 포함하는 급전 장치로서, 상기 복수의 급전용 코일 각각은, 교류 전류가 공급됨으로써 교번 자속을 발생하는, 상기 급전 장치와; 상기 급전면에 설치되었을 때, 상기 교번 자속에 따라 부하에 공급하는 유기 전력을 발생하는 수전용 코일을 포함하는 수전 장치를 포함하고, 상기 급전 장치는, 상기 복수의 급전용 코일 각각에 대향하는 상기 수전 장치가 존재하는지 여부를 검지하는 존재 검지부; 상기 존재 검지부의 검지 결과에 따라, 상기 수전용 코일의 상기 급전면에 대한 위치 및 자세를 추정하는 위치 자세 추정부; 상기 급전면 상에서의 상기 수전 장치의 상기 수전용 코일의 위치 및 자세에 따른 복수의 급전 패턴과, 상기 복수의 급전 패턴 각각에 있어 상기 수전용 코일에 의해 생성되는 유기 전력의 전력값의 관계를 나타내는 제1 테이블을 기억하는 메모리; 및 상기 제1 테이블에 기초하여, 상기 위치 자세 추정부에 의해 추정된 상기 수전용 코일의 위치 및 자세에 따라 가장 높은 급전 효율을 가지는 급전 패턴을 선택하고, 그 급전 패턴으로 급전을 행하는 급전 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a non-contact power supply system including a power supply front surface and a plurality of power supply coils disposed along the power supply front surface, wherein each of the plurality of power supply coils includes: The power supply device generating an alternating magnetic flux by being supplied; And a power receiving device including a water-receiving coil for generating an electric power to be supplied to the load in accordance with the alternating magnetic flux when installed on the feeder surface, wherein the power feeding device comprises: A presence detector for detecting whether or not a water receiving device is present; A position / posture estimating unit for estimating a position and a posture of the water-receiving coil with respect to the feeding surface in accordance with the detection result of the presence detecting unit; A plurality of power supply patterns corresponding to positions and postures of the water-receiving coils of the water receiving apparatus on the feeder surface and a power value of the electric power generated by the water-receiving coils in each of the plurality of power feeding patterns A memory for storing a first table; And a feed controller for selecting a feed pattern having the highest feed efficiency according to the position and posture of the water-receiving coil estimated by the position / posture estimating section based on the first table and feeding the feed pattern with the feed pattern .
본 발명에 의하면, 비접촉 급전 시스템에서, 1차 코일에의 급전 패턴을 변화시킴으로써 급전 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, in the non-contact power feeding system, the power feeding efficiency can be improved by changing the feeding pattern to the primary coil.
도 1은 비접촉 급전 시스템의 구성도이다.
도 2는 비접촉 급전 시스템의 사시도이다.
도 3은 제1 실시예에서의 메모리에 기억되는 테이블이다.
도 4는 제1 실시예에서의 각 급전용 코일(L1)에서의 존재 검지 레벨의 분포를 나타낸 모식도이다.
도 5는 제1 실시예에서의 산출된 존재 검지 레벨과, 메모리에 기억되는 제3 설치 패턴에서의 존재 검지 레벨을 나타낸 모식도이다.
도 6은 제1 실시예에서의 각 설치 패턴에서의 상위도(R)를 나타낸 표이다.
도 7은 제1 실시예에서의 공통 제어 회로가 실행하는 흐름도이다.
도 8은 제2 실시예에서의 (a) 수전용 코일(L3)의 배치 형태를 나타낸 도면, (b) 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨을 나타낸 도면, (c) 선택된 영역을 나타낸 도면이다.
도 9는 제3 실시예에서의 메모리에 기억되는 테이블이다.
도 10은 제4 실시예에서의 메모리에 기억되는 테이블이다.
도 11은 제5 실시예에서의 (a)∼(d) 수전용 코일(L3) 및 2차측 인증용 코일(L4)의 형상을 나타낸 도면이다.
도 12는 (a) 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨을 나타낸 도, (b) 2차측 인증용 코일(L4)의 배치 형태를 나타낸 도, (c) 수전용 코일(L3)의 배치 형태를 나타낸 도면이다.
도 13은 제5 실시예에서의 메모리에 기억되는 테이블이다.1 is a configuration diagram of a non-contact power feeding system.
2 is a perspective view of a non-contact power feeding system.
3 is a table stored in the memory in the first embodiment.
Fig. 4 is a schematic diagram showing the distribution of existence detection levels in each of the power supply coils L1 in the first embodiment.
5 is a schematic diagram showing the presence detection level calculated in the first embodiment and the presence detection level in the third installation pattern stored in the memory.
Fig. 6 is a table showing the upper diagram R in each installation pattern in the first embodiment. Fig.
7 is a flowchart executed by the common control circuit in the first embodiment.
Fig. 8 is a diagram showing the arrangement of (a) the water-specific coil L3 in the second embodiment, (b) a diagram showing the existence detection level of each of the power supply coils L1, FIG.
9 is a table stored in the memory in the third embodiment.
10 is a table stored in the memory in the fourth embodiment.
Fig. 11 is a diagram showing the shapes of the water-only coil L3 and the secondary-side authentication coil L4 in (a) to (d) in the fifth embodiment.
Fig. 12 is a diagram showing the presence detection level of each of the power supply coils L1, (b) and (c) showing the arrangement of the secondary side authentication coils L4, Fig.
13 is a table stored in the memory in the fifth embodiment.
(제1 실시예)(Embodiment 1)
이하, 본 발명의 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제1 실시예를 도 1∼도 7을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the noncontact power feeding system of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 7. Fig.
도 1에 나타낸 바와 같이, 비접촉 급전 시스템은, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)를 구비한다. 본 예에서는, 수전 장치(30)는,휴대 단말기(40)에 포함되어 있다. 이하, 급전 장치(10) 및 수전 장치(30)의 구성에 대하여 설명한다.As shown in Fig. 1, the non-contact power feeding system includes a
(급전 장치)(Power supply device)
도 2에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(10)는 평판형의 하우징(2)으로 덮여 있다. 하우징(2)의 상면에는, 휴대 단말기(40)가 탑재되는 급전면(6)이 형성되어 있다. As shown in Fig. 2, the
도 2의 파선으로 나타낸 바와 같이, 하우징(2)의 내부에는, 급전면(6)의 전역에 걸쳐 총 36세트의 코일군(群)이 설치된다. 1세트의 코일군은 급전용 코일(L1) 및 1차측 인증용 코일(L2)을 포함한다. 코일군은, 급전면(6)에서 6행×6열의 매트릭스형으로 배치되어 있다.As shown by the broken line in Fig. 2, 36 sets of coil groups are provided in the
도 1에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(10)는 단일의 공통 유닛(11)과 이 공통 유닛(11)에 접속되는 복수(본 예에서는 36개)의 급전 유닛(15)을 구비한다.1, the
공통 유닛(11)은, 전원 회로(13)와 공통 제어 회로(12)와 불휘발성의 메모리(14)를 구비한다.The
전원 회로(13)는 외부 전원으로부터의 전력을 적절한 직류 전압으로 변환하고, 그 직류 전압을 동작 전력으로서 각 급전 유닛(15) 및 공통 유닛(11)에 공급한다.The
공통 제어 회로(12)는 마이크로컴퓨터로 구성되고, 또한 각 급전 유닛(15)을 통괄 제어한다.The common control circuit 12 is constituted by a microcomputer and also collectively controls each of the
급전 유닛(15)은 여자 구동 회로(16)와 전압 검지 회로(17)와 1차측 인증용 회로(18)를 구비한다. 여자 구동 회로(16)에는 급전용 코일(L1)이 접속되고, 1차측 인증용 회로(18)에는 1차측 인증용 코일(L2)이 접속되어 있다.The
전압 검출 회로(17)는 급전용 코일(L1)에 접속되어 있다. 이 전압 검출 회로(17)는 급전용 코일(L1)의 전압을 검출하고, 또한 그 검출 결과를 공통 제어 회로(12)에 출력한다.The
공통 제어 회로(12)는 명령 신호의 출력을 통하여 여자 구동 회로(16)의 동작을 제어한다. 여자 구동 회로(16)는 명령 신호를 수신하면, 고주파 전류(교류 전류)를 생성하고, 그 생성한 전류를 급전용 코일(L1)에 공급한다. 이로써, 급전용 코일(L1)은 여자된다.The common control circuit 12 controls the operation of the
공통 제어 회로(12)는 각 급전용 코일(L1)에 차례로 고주파 전류를 공급하고, 그때의 전압 검출 회로(17)의 검출 결과에 따라 급전용 코일(L1)의 주변에 물체가 존재하는지 여부의 존재 검지를 행한다. 이 존재 검지에 있어 각 급전용 코일(L1)에의 고주파 전류의 공급 시간은, 급전용 코일(L1)의 여자에 수반하는 급전면(6)에서의 물체의 온도 상승이 거의 검출되지 않을 정도로 짧게 설정된다. 이 존재 검지에 대하여는 다음에, 상세하게 설명한다. 그리고, 공통 제어 회로(12) 및 전압 검출 회로(17)는 존재 검지부를 구성한다.The common control circuit 12 supplies a high frequency current to each of the power supply coils L1 in order and determines whether or not an object exists around the power supply coil L1 in accordance with the detection result of the
공통 제어 회로(12)는, 급전용 코일(L1)의 주변에 물체가 존재한다고 판단했을 때, ID 요구 신호를 생성하고, 그 생성한 신호를 1차측 인증용 회로(18)에 출력한다. 1차측 인증용 회로(18)는 ID 요구 신호를 변조하고, 그 변조한 신호를 1차측 인증용 코일(L2)을 통하여 무선 송신한다.The common control circuit 12 generates an ID request signal when it is determined that an object exists around the power supply coil L1 and outputs the generated signal to the primary
1차측 인증용 코일(L2)은 수전 장치(30)로부터의 ID 신호를 전자 유도를 이용하여 수신하면, 그 수신 신호를 1차측 인증용 회로(18)에 출력한다. 1차측 인증용 회로(18)는 ID 신호를 복조하고, 그 복조한 신호를 공통 제어 회로(12)에 출력한다. 공통 제어 회로(12)는 ID 신호에 포함되는 ID 코드와 메모리(14)에 기억되는 ID 코드의 대조를 행한다. 공통 제어 회로(12)는, ID 코드의 대조가 성립한다고 판단했을 때, 물체가 정규의 수전 장치(30)인 것으로 하여 급전을 실행한다.The primary side authentication coil L2 receives the ID signal from the
메모리(14)에는, 도 3에 나타낸 테이블과, 미리 등록된 수전 장치(30)에 고유한 ID 코드가 기억되어 있다. 이 테이블에는, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 상이한 제1∼제3 설치 패턴에서의 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨과, 각 설치 패턴에 제1∼제5 급전 패턴으로 급전했을 때의 수전 장치(30)의 출력 전력이 나타나 있다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는 위치 자세 추정부 및 급전 제어부를 구성한다.In the
이하, 상기 존재 검지에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the presence detection will be described in detail.
공통 제어 회로(12)는 전압 검출 회로(17)의 검출 결과에 따라, 급전용 코일(L1)의 주변에 물체(수전용 코일(L3))가 존재하는지 여부, 및 그 물체의 위치 및 자세를 추정한다. 여기서, 급전용 코일(L1)의 주변에 물체가 존재하는 경우에는, 여자되는 급전용 코일(L1)은 그 물체와 자기 결합하여, 급전용 코일(L1)에서의 임피던스가 증가한다. 그러므로, 급전용 코일(L1)의 전압이 저하된다. 이 급전용 코일(L1)의 전압은, 물체로서 수전 장치(30)가 설치된 경우에는, 수전용 코일(L3)과 급전용 코일(L1)의 자기 결합의 정도에 따른 값으로 된다. 공통 제어 회로(12)는 전압 검출 회로(17)의 검출 결과에 따라, 급전용 코일(L1)에 대한 수전용 코일(L3)의 자기 결합의 정도를 존재 검지 레벨로서 산출한다. 이 존재 검지 레벨은 실수로 표현된다. 도 4에는, 각 급전용 코일(L1)에 대한 존재 검지 레벨의 분포가 나타나 있다. 도 4면에서, 숫자 표시가 없는 급전용 코일(L1)에 대하여는, 존재 검지 레벨이 "0.0"이다. 그리고, 이것은 다른 도면에서도 마찬가지이다.The common control circuit 12 determines whether or not an object (the water-bearing coil L3) is present around the power supply coil L1 and the position and attitude of the object in accordance with the detection result of the
급전용 코일(L1)에 수전용 코일(L3)이 전혀 중첩되지 않는 경우에는, 존재 검지 레벨은, 양(兩) 코일(L1, L3)은 자기 결합하지 않기 때문에, "0.0"으로 산출된다. 또, 급전용 코일(L1)의 전역에 걸쳐 수전용 코일(L3)이 중첩되는 경우에는, 양 코일(L1, L3)의 자기 결합의 정도는 최대가 되어 존재 검지 레벨은 "1.0"으로 산출된다.When the water-supplying coil L3 is not superimposed on the power supply coil L1 at all, the existence detection level is calculated as "0.0" since both coils L1 and L3 do not magnetically couple. When the water-receiving coil L3 is overlaid over the entire power-supplying coil L1, the degree of magnetic coupling between the two coils L1 and L3 becomes maximum and the present detecting level is calculated as "1.0" .
공통 제어 회로(12)는, 존재 검지를 행할 때, 각 급전용 코일(L1)에 대하여 존재 검지 레벨을 산출한다. 공통 제어 회로(12)는 산출된 존재 검지 레벨과, 메모리(14)에 기억되는 제1∼제3 설치 패턴의 존재 검지 레벨의 비교에 따라, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세를 추정한다.The common control circuit 12 calculates the presence detection level for each of the power supply coils L1 when the presence detection is performed. The common control circuit 12 estimates the position and attitude of the water-standing coil L3 according to the comparison between the calculated existence detection level and the existence detection levels of the first to third installation patterns stored in the
도 3의 좌측에 나타낸 바와 같이, 제1∼제3 설치 패턴은, "3행×3열"의 총 9개의 급전용 코일(L1)에 대한 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세이다. 그리고, 본 예에서는, 급전용 코일(L1) 및 수전용 코일(L3)은 모두 정사각형으로 형성되고, 수전용 코일(L3)은 급전용 코일(L1)보다 크게 형성된다. 수전용 코일(L3)과 급전용 코일(L1)의 크기 관계가 변화하면, 1개의 수전용 코일(L3)에 대면하는 급전용 코일(L1)의 개수도 변화한다.As shown in the left side of Fig. 3, the first to third installation patterns are the positions and attitudes of the water-receiving coil L3 relative to the nine power-supply coils L1 in total of "3 rows x 3 columns". In this example, both the power supply coil L1 and the water-supplying coil L3 are formed in a square shape, and the water-supplying coil L3 is formed larger than the power supply coil L1. The number of the power supply coils L1 facing one water-supplying coil L3 also changes when the magnitude relationship between the water-supplying coil L3 and the power-supplying coil L1 is changed.
제1 설치 패턴에서는, 수전용 코일(L3)은 수전용 코일(L3)의 중앙에 위치하는 급전용 코일(L1)에 대응하여 "3행×3열"의 중앙에 위치한다. 또, 제2 설치 패턴에서는, 수전용 코일(L3)은 수전용 코일(L3)의 상변이 중앙의 급전용 코일(L1)에서의 상변과 접하도록, 또한 도 3의 좌우방향으로 상기 중앙의 급전용 코일(L1)을 자신의 중앙에 내재시키도록 설치된다. 또, 제3 설치 패턴에서는, 수전용 코일(L3)은 상기 제1 설치 패턴으로부터, 코일축을 회전 중심으로 하여 45°만큼 회전된 위치에 설치된다.In the first installation pattern, the water-supplying coil L3 is located at the center of "3 rows x 3 rows" corresponding to the power supply coil L1 located at the center of the water- In the second installation pattern, the water-supplying coil L3 is arranged so that the upper side of the water-supplying coil L3 is in contact with the upper side of the power supply coil L1 at the center, And is provided so as to house the dedicated coil L1 in its center. In the third installation pattern, the water-dedicated coil L3 is installed at a position rotated from the first installation pattern by 45 degrees with the coil axis as the center of rotation.
다음에, 산출된 복수의 존재 검지 레벨에 따른 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세의 추정 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of estimating the position and posture of the water-discharging coil L3 according to the plurality of existence detection levels calculated will be described.
도 4에 나타낸 바와 같이, 먼저, 공통 제어 회로(12)는 복수의 존재 검지 레벨 중 가장 큰 존재 검지 레벨을 선택한다. 본 예에서는, 존재 검지 레벨이 최대가 되는 "0.9"가 선택된다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는 그 선택한 존재 검지 레벨의 급전용 코일(L1)과 그 주위를 둘러싸는 8개의 급전용 코일(L1)을 선택한다. 즉, 존재 검지 레벨이 최대가 되는 급전용 코일(L1)을 중심으로 한 "3행×3열"이 선택된다.As shown in Fig. 4, first, the common control circuit 12 selects the largest presence detection level among the plurality of existence detection levels. In this example, "0.9 ", which is the maximum detection level, is selected. Then, the common control circuit 12 selects the power supply coil L1 of the selected presence detection level and the eight power supply coils L1 surrounding the selected power supply detection coil L1. That is, "3 rows x 3 columns" centered on the power supply coil L1 at which the presence detection level becomes the maximum is selected.
그리고, 선택된 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨과, 메모리(14)에 기억되는 제1∼제3 설치 패턴에서의 각 존재 검지 레벨의 상위도(R)를 이하의 식(1)로부터 산출한다.The upper limit R of the existence detection levels of the selected power supply coils L1 and the presence detection levels in the first to third installation patterns stored in the
상기 식(1)에서, "I"는 산출된 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨, "T"는 메모리(14)에 기억되는 존재 검지 레벨이다. 또, i는 행, j는 열이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 열은 행렬의 요소에 있어 좌우 방향의 위치를 나타내고, 행은 행렬의 요소에 있어 상하 방향의 위치를 나타낸다.In the above equation (1), "I" is the presence detection level of the calculated power supply coil L1, and "T" is the presence detection level stored in the
상위도(R)를 산출하는 경우에는, 먼저, I(0, 0)에서 T(0, 0)를 뺀 값의 절대값을 구한다. 다음에, I(0, 1)에서 T(0, 1)를 뺀 값의 절대값을 구한다. 이것을 모두 9회에 걸쳐 행하여 얻은 절대값을 더한다. 이로써, 상위도(R)가 도출된다. 상위도(R)가 작을수록, 그 설치 패턴과 근사한 위치 및 자세로 수전용 코일(L3)이 설치되어 있다고 추정된다. 여기서는, 상기 식(1)에 나타낸 바와 같이, 상위도(R)를 차의 절대값 합(Sum of Absolute Difference, SAD)으로서 산출하고 있지만, 차의 제곱값 합(Sum of Squared Difference, SSD)에 의해 산출해도 된다. 또, 상위도 대신에 유사도로서 정규화 상관값(Normalized Cross-Correlation, NCC)을 산출하고, 유사도가 최대가 되는 위치 및 자세로 수전용 코일(L3)이 설치되어 있다고 추정해도 된다.In the case of calculating the upper degree R, first, the absolute value of the value obtained by subtracting T (0, 0) from I (0, 0) is obtained. Next, an absolute value of a value obtained by subtracting T (0, 1) from I (0, 1) is obtained. The absolute value obtained by performing this operation all nine times is added. In this way, a higher degree R is derived. It is estimated that the water-only coil L3 is provided in a position and posture approximate to the installation pattern as the upper degree R is smaller. Here, as shown in the above equation (1), the higher degree R is calculated as the sum of absolute differences (SAD), but the sum of squared differences (SSD) . It is also possible to calculate the normalized cross-correlation (NCC) as the degree of similarity instead of the higher degree, and to assume that the water-supplying coil L3 is provided at the position and attitude at which the degree of similarity becomes maximum.
공통 제어 회로(12)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1∼제3 설치 패턴에 대해 상위도(R)를 산출한다. 본 예에서는, 제1 설치 패턴에서의 상위도(R)가 "0.4", 제2 설치 패턴에서의 상위도(R)가 "1.5", 제3 설치 패턴에서의 상위도(R)가 "1.2"가 된다. 공통 제어 회로(12)는, 이번의 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 3개의 상위도(R) 중 가장 작은 상위도(R)에 대응하는 제1 설치 패턴에 가깝다고 추정한다.The common control circuit 12 calculates the upper diagram R for the first to third installation patterns as shown in Fig. In this example, the upper diagram R in the first installation pattern is "0.4", the upper diagram R in the second installation pattern is "1.5", the upper diagram R in the third installation pattern is "1.2 ". The common control circuit 12 estimates that the position and posture of the water-receiving coil L3 is close to the first installation pattern corresponding to the smallest upper diagram R among the three higher diagrams R. [
공통 제어 회로(12)는, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세의 추정 결과에 따라, 제1∼제5 급전 패턴 중 수전 장치(30)의 출력 전력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전을 행한다. 수전 장치(30)의 출력이 최대가 될 때 급전 효율이 최대가 된다. 급전 효율은 일정 시간당 수전 전력량에 따라 산출된다.The common control circuit 12 feeds power in a power supply pattern in which the output power of the
도 3의 우측에 나타낸 바와 같이, 제1 급전 패턴은 "3행×3열"에서의 중앙의 급전용 코일(L1)에만 급전하는 패턴이다. 제2 급전 패턴은, "3행×3열"에서의 중앙의 급전용 코일(L1)과 그 아래쪽의 급전용 코일(L1)에 급전하는 패턴이다. 제3 급전 패턴은, "3행×3열"에서의 중앙의 급전용 코일(L1)과 그 아래쪽 및 우측의 급전용 코일(L1)에 급전하는 패턴이다. 제4 급전 패턴은, "3행×3열"에서의 중앙의 급전용 코일(L1)을 중심으로 하여 십자형으로 총 5개의 급전용 코일(L1)에 급전하는 패턴이다. 제5 급전 패턴은, "3행×3열"에서의 9개 모든 급전용 코일(L1)에 급전하는 패턴이다. 어느 급전 패턴에서도, 각 급전용 코일(L1)에 공급되는 전력은 동일하다.As shown in the right side of Fig. 3, the first feeding pattern is a pattern that feeds power only to the center power supply coil L1 in "3 rows x 3 columns". The second feeding pattern is a pattern that feeds power to the power supply coil L1 at the center and the power supply coil L1 at the bottom in "3 rows × 3 columns". The third feeding pattern is a pattern that feeds power to the center power supply coil L1 in the "3 rows × 3 columns" and the power supply coils L1 on the lower and right sides thereof. The fourth feeding pattern is a pattern in which a total of five power supply coils L1 are fed in a cross shape centering on the power supply coil L1 at the center in "3 rows × 3 columns". The fifth feeding pattern is a pattern that feeds all the nine power supply coils L1 in "3 rows × 3 columns". In any of the power feeding patterns, the power supplied to each of the power supplying coils L1 is the same.
제1 설치 패턴으로 수전용 코일(L3)이 설치된 경우에는, 제4 급전 패턴으로 급전했을 때 수전 장치(30)의 출력이 15W로 최대가 된다. 따라서, 공통 제어 회로(12)는, 수전용 코일(L3)의 설치 및 자세가 제1 설치 패턴에 가깝다고 추정하면, 제4 급전 패턴으로 급전을 행한다.When the water supply coil L3 is provided as the first installation pattern, the output of the
제2 설치 패턴으로 수전용 코일(L3)이 설치된 경우에는, 제2 급전 패턴으로 급전했을 때 수전 장치(30)의 출력이 12W로 최대가 된다. 따라서, 공통 제어 회로(12)는, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 제2 설치 패턴에 가깝다고 추정하면, 제2 급전 패턴으로 급전을 행한다.When the water-supplying coil L3 is provided as the second installation pattern, the output of the
제3 설치 패턴으로 수전용 코일(L3)이 설치된 경우에는, 제1 급전 패턴으로 급전했을 때 수전 장치(30)의 출력이 10W로 최대가 된다. 따라서, 공통 제어 회로(12)는, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 제3 설치 패턴에 가깝다고 추정하면, 제1 급전 패턴으로 급전을 행한다.When the water supply coil L3 is provided as the third installation pattern, the output of the
그리고, 메모리(14)에 기억되는 각 설치 패턴에서의 존재 검지 레벨은 실험적으로 구해진다. 마찬가지로, 메모리(14)에 기억되는 각 급전 패턴에서의 출력 전력은 실험적으로 구해진다. 이 실험은, 각 설치 패턴으로 수전용 코일(L3)을 설치한 상태에서, 실제로 제1∼제5 급전 패턴으로 급전을 행한다. 이때의 수전 장치(30)의 출력 전력을 기억한다.The existence detection level in each installation pattern stored in the
(수전 장치)(Water receiving device)
도 1에 나타낸 바와 같이, 수전 장치(30)는 정류 회로(31), 2차측 인증용 회로(32), 2차측 제어 회로(33), 메모리(34), 및 DC/DC 변환기(35)를 구비한다. 정류 회로(31)에는 수전용 코일(L3)이 접속되고, 2차측 인증용 회로(32)에는 2차측 인증용 코일(L4)이 접속되어 있다.1, the
수전용 코일(L3)은, 급전용 코일(L1)로부터의 자속에 의해 유기된 전력을 정류 회로(31)에 출력한다. 정류 회로(31)는 수전용 코일(L3)에 유기되는 교류 전력을 정류한다. DC/DC 변환기(35)는 정류 회로(31)로부터의 직류 전압을 휴대 단말기(40)의 동작에 적절한 값으로 변환한다. 이 직류 전압은, 예를 들면, 휴대 단말기(40)의 동작 전원인 2차 전지(도시 생략)의 충전에 이용된다.The water-receiving coil L3 outputs the electric power induced by the magnetic flux from the power supply coil L1 to the rectifying
2차측 제어 회로(33)는 마이크로컴퓨터로 구성되며, 또한 정류 회로(31)로부터의 전력의 일부를 받아 동작한다. 또, 메모리(34)에는, 수전 장치(30)에 고유한 ID 코드가 기억되어 있다.The secondary
2차측 인증용 코일(L4)은 전자 유도를 이용하여 1차측 인증용 코일(L2)로부터의 ID 요구 신호를 수신하면, 그 수신 신호를 2차측 인증용 회로(32)에 출력한다. 2차측 인증용 회로(32)는 ID 요구 신호를 복조하고, 그 복조한 신호를 2차측 제어 회로(33)에 출력한다. 2차측 제어 회로(33)는 ID 요구 신호를 인식하면, 메모리(34)에 기억되는 ID 코드를 포함하는 ID 신호를 생성하고, 그 생성한 신호를 2차측 인증용 회로(32)에 출력한다. 2차측 인증용 회로(32)는 ID 신호를 변조하고, 그 변조한 신호를 2차측 인증용 코일(L4)을 통하여 무선 송신한다.When the secondary side authentication coil L4 receives the ID request signal from the primary side authentication coil L2 using electromagnetic induction, the secondary side authentication coil L4 outputs the received signal to the secondary
다음에, 공통 제어 회로(12)의 처리 절차에 대하여 도 7의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 상기 흐름도는 일정 주기가 경과할 때마다 실행된다.Next, the processing procedure of the common control circuit 12 will be described with reference to the flowchart of Fig. The flowchart is executed whenever a predetermined period elapses.
먼저, 공통 제어 회로(12)는 각 급전용 코일(L1)에 차례로 전류를 공급하는 것을 통해 존재 검지를 행하여(S101), 물체의 존재의 유무를 판단한다(S102). 공통 제어 회로(12)는 물체의 존재를 검지하지 않은 때(S102에서 NO), 처리를 종료한다.First, the common control circuit 12 performs presence detection by sequentially supplying current to each of the power supply coils L1 (S101), and determines whether or not an object exists (S102). When the common control circuit 12 has not detected the presence of an object (NO in S102), the processing is terminated.
공통 제어 회로(12)는 물체의 존재를 검지했을 때(S102에서 YES), ID 요구 신호를 송신한다(S 103). 공통 제어 회로(12)는 수신한 ID 신호에 포함되는 ID 코드와 자신의 메모리(14)에 기억되어 있는 ID 코드의 대조를 행한다(S 104). 공통 제어 회로(12)는 ID 코드의 대조가 성립하지 않는다고 판단했을 때(S104에서 NO), 처리를 종료한다. 이로써, 정규의 수전 장치(30) 이외에 대하여 급전되는 것이 방지된다. 공통 제어 회로(12)는, ID 코드의 대조가 성립한다고 판단했을 때(S104에서 YES), 상위도(R)의 산출 및 비교를 통하여 추정된 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세로 따라, 수전 장치(30)의 출력 전력이 최대가 되는 급전 패턴을 선택한다(S 105). 그리고, 공통 제어 회로(12)는 선택한 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 개시한다(S 106). 이상으로, 공통 제어 회로(12)의 처리가 종료한다.When the presence of an object is detected (YES in S102), the common control circuit 12 transmits an ID request signal (S103). The common control circuit 12 collates the ID code included in the received ID signal with the ID code stored in the
이상, 설명한 제1 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨에 따라, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 추정된다. 그리고, 이 위치 및 자세에서, 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 선택되고, 그 급전 패턴으로 급전이 행해진다. 따라서, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세에 관계없이, 고효율로 수전 장치(30)에 전력을 공급할 수 있다.(1) The position and posture of the water-discharging coil L3 are estimated according to the existence detection level of each of the power-supplying coils L1. Then, in this position and posture, a power feeding pattern that maximizes the output of the
(2) 산출된 상위도(R)의 비교를 통하여, 수전용 코일(L3)의 설치 패턴이 추정된다. 따라서, 실제의 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세에 가까운 설치 패턴을 간단한 처리로 추정할 수 있다.(2) Through the comparison of the calculated upper diagram R, the installation pattern of the water-only coil L3 is estimated. Therefore, an installation pattern close to the actual position and posture of the water-standing coil L3 can be estimated by a simple process.
(제2 실시예)(Second Embodiment)
이하, 본 발명에 따른 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제2 실시예에 대하여, 도 8을 참조하여 설명한다. 제2 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 복수의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치되는 경우라도, 적절한 급전 패턴으로 급전을 행할 수 있는 점이 상기 제1 실시예와 다르다. 이하, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다. 그리고, 제2 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 비접촉 급전 시스템과 거의 동일한 구성을 구비하고 있다.Hereinafter, a second embodiment of a non-contact power supply system according to the present invention will be described with reference to FIG. The noncontact power feeding system of the second embodiment differs from the first embodiment in that power can be supplied with a suitable power feeding pattern even when a plurality of water-receiving coils L3 are provided adjacent to each other. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described. The noncontact feeding system of the second embodiment has substantially the same configuration as the noncontact feeding system of the first embodiment shown in Fig.
공통 제어 회로(12)는 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨을 판단하고, 모든 급전용 코일(L1) 중 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수가 임계값 이상이 되는지 여부를 판단한다. 이 임계값(T1)은 수전용 코일(L3)의 존재를 검지할 수 있고 또한 노이즈 레벨보다 커도록 임의로 설정할 수 있고, 예를 들면, T1= 0.1로 설정된다.The common control circuit 12 determines the presence detection level of each of the power supply coils L1 and determines the number of the power supply coils L1 in which the presence detection level among all the power supply coils L1 is equal to or greater than the threshold value T1 It is judged whether or not it exceeds a threshold value. This threshold value T1 can detect the presence of the water-dedicated coil L3 and can be arbitrarily set to be larger than the noise level, and is set to, for example, T1 = 0.1.
여기서, 본 예의 수전용 코일(L3)의 사이즈를 감안하여, 1개의 수전용 코일(L3)이 급전면(6)에 설치된 경우에, 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수는 최대로 9개인 것으로 생각된다. 따라서, 상기 임계값은, 예를 들면, 10으로 설정된다. 즉, 이 임계값은, 수전용 코일(L3)의 사이즈가 커짐에 따라 커지도록 설정된다.In consideration of the size of the water-receiving coil L3 of this example, when one water-supplying coil L3 is provided on the feeder surface 6, the power supply coil L3 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1 (L1) is assumed to be a maximum of nine. Therefore, the threshold value is set to 10, for example. That is, this threshold value is set to increase as the size of the water-only coil L3 increases.
공통 제어 회로(12)는 모든 급전용 코일(L1) 중 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수가 임계값 미만인 것을 검출한 경우에, 1개의 수전용 코일(L3)이 급전면(6)에 설치된 것으로 판정하여, 상기 제1 실시예와 동일한 처리를 통해서, 수전용 코일(L3)의 자세 및 위치를 추정하고, 그 추정 결과에 따라 출력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전을 행한다.When the common control circuit 12 detects that the number of the power supply coils L1 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1 among all the power supply coils L1 is less than the threshold value, L3 are provided on the feeder surface 6 and the posture and position of the water-receiving coil L3 are estimated through the same process as in the first embodiment, The power is supplied in a pattern.
도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 2개의 수전용 코일(L3)이 상이한 자세로 인접하여 설치된 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 공통 제어 회로(12)는 모든 급전용 코일(L1) 중 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수가 임계값 이상이 된다고 판단한다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는 각 존재 검지 레벨 중 존재 검지 레벨이 높은 상위 2개의 급전용 코일(L1)을 선택한다. 즉, 도 8의 (c)에 나타낸 바와 같이, 존재 검지 레벨이 "1.0"인 급전용 코일(L1)과 존재 검지 레벨이 "0.9"인 급전용 코일(L1)이 선택된다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는 존재 검지 레벨이 "1.0"이 되는 급전용 코일(L1)을 중심으로 한 "3행×3열"(제1 영역(A1))을 선택하는 동시에, 존재 검지 레벨이 "0.9"가 되는 급전용 코일(L1)을 중심으로 한 "3행×3열"(제2 영역(A2))을 선택한다. 이때, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 중복되는 부분의 존재 검지 레벨은, 각 영역(A1, A2)에서 중심이 되는 2개의 급전용 코일(L1) 중 거리적으로 가까운 영역에 포함된다. 본 예에서는, 존재 검지 레벨이 "1.0"이 되는 급전용 코일(L1)에서의 좌측의 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨("0.4")은 제1 영역(A1)에 포함된다. 또, 존재 검지 레벨이 "0.9"가 되는 급전용 코일(L1)에서의 우측의 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨("0.7")은 제2 영역(A2)에 포함된다.As shown in Fig. 8A, a case where two water-standing coils L3 are provided adjacent to each other in different attitudes will be described. In this case, as shown in Fig. 8 (b), the common control circuit 12 determines that the number of the power supply coils L1 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1 among all the power supply coils L1 Value or more. Then, the common control circuit 12 selects the upper two power supply coils L1 having the high presence detection levels among the existence detection levels. That is, as shown in Fig. 8 (c), the power supply coil L1 having the existence detection level of "1.0" and the power supply coil L1 having the existence detection level of "0.9" are selected. Then, the common control circuit 12 selects "3 rows x 3 columns" (first region A1) around the power supply coil L1 whose presence detection level is "1.0" Quot; 3 rows x 3 columns "(second area A2) centered on the power supply coil L1 whose level is" 0.9 ". At this time, the existence detection level of the portion where the first area A1 and the second area A2 overlap each other is set to be a distance between the two power supply coils L1 that are the centers of the respective areas A1 and A2 . In this example, the presence detection level ("0.4") of the left power supply coil L1 in the power supply coil L1 whose presence detection level is "1.0 " is included in the first area A1. The presence detection level ("0.7") of the power supply coil L1 on the right side in the power supply coil L1 whose presence detection level is 0.9 is included in the second area A2.
이하, 제1 실시예와 마찬가지로, 공통 제어 회로(12)는 각 영역(A1, A2)의 존재 검지 레벨로부터 산출한 상위도(R)에 따라, 각 수전용 코일(L3)이 어느 쪽의 설치 패턴에 가까운지를 추정하고, 추정된 설치 패턴에서 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전을 행한다.As in the first embodiment, the common control circuit 12 determines which of the water-standing coils L3 is to be installed in accordance with the higher degree R calculated from the existence detection level of each of the areas A1, Pattern is estimated and power is supplied to the power supply pattern in which the output of the
이상, 설명한 제2 실시예에 의하면, 제1 실시예의 (1) 및 (2)의 효과에 더하여, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the second embodiment described above, in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(3) 2개의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우라도, 각 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 추정되어, 각 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전이 실행된다.(3) Even when two water-standing coils L3 are provided adjacent to each other, the position and attitude of each water-standing coil L3 are estimated, and the power supply pattern in which the power of each of the
(제3 실시예)(Third Embodiment)
이하, 본 발명에 따른 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제3 실시예에 대하여, 도 9를 참조하여 설명한다. 제3 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 복수의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우의 존재 검지 레벨 및 수전 장치의 출력 전력이 최대가 되는 급전 패턴이 미리 기억되어 있는 점이, 상기 제1 실시예와 다르다. 이하, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다. 그리고, 제3 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 비접촉 급전 시스템과 거의 동일한 구성을 구비하고 있다.Hereinafter, a third embodiment of the non-contact power feeding system according to the present invention will be described with reference to Fig. The noncontact power supply system of the third embodiment is different from the first embodiment in that the power supply pattern in which the existence detection level when the plurality of water-discharging coils L3 are adjacent to each other and the output power of the power reception device is the maximum is stored in advance . Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described. The noncontact feeding system of the third embodiment has substantially the same configuration as that of the noncontact feeding system of the first embodiment shown in Fig.
도 9에 나타낸 바와 같이, 메모리(14)에는, 상기 도 3의 데이터에 더하여, 복수의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치되는 제4 및 제5 설치 패턴에서의 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨과, 제4 및 제5 설치 패턴에서 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 미리 기억되어 있다. 공통 제어 회로(12)는, 상기 제1 실시예에서의 제1∼제3 설치 패턴과 마찬가지로, 제4 설치 패턴 및 제5 설치 패턴에서의 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨을 이용하여 상위도(R)를 산출한다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는 제4 설치 패턴에서의 상위도(R)가 최소인 것을 판단하면, 제4 설치 패턴으로 복수의 수전용 코일(L3)이 배치되어 있다고 추정하고, 도 9의 상단 우측에 나타낸 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 행한다. 마찬가지로, 공통 제어 회로(12)는, 제5 설치 패턴에서의 상위도(R)가 최소인 것을 판단하면, 제5 설치 패턴으로 복수의 수전용 코일(L3)이 배치되어 있다고 추정하고, 도 9의 하단 우측에 나타낸 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 행한다. 이들 급전 패턴으로 급전을 행함으로써, 수전 장치(30)에서 출력 전력을 최대로 할 수 있다.9, in the
이상, 설명한 제3 실시예에 의하면, 제2 실시예의 (3)의 효과에 더하여, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the third embodiment described above, in addition to the effect (3) of the second embodiment, the following effects can be obtained.
(4) 복수의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우라도, 설치된 수전용 코일(L3)마다 상위도(R)를 산출하지 않고, 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴을 판단할 수 있다.(4) Even when a plurality of water-standing coils L3 are provided adjacent to each other, the power supply pattern in which the output of the
(제4 실시예)(Fourth Embodiment)
이하, 본 발명에 따른 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제4 실시예에 대하여, 도 10을 참조하여 설명한다. 이하, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a fourth embodiment of the noncontact power feeding system according to the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.
도 10에 나타낸 바와 같이, 메모리(14)에는, 상기 도 3 및 도 9의 데이터에 더하여, 각각 형상이 상이한 수전용 코일(L3)이 제6 및 제7 설치 패턴으로 설치된 경우의 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨과, 제6 및 제7 설치 패턴에서 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 미리 기억되어 있다.As shown in Fig. 10, in the
도 10의 상단에 나타낸 바와 같이, 제6 설치 패턴의 수전용 코일(L3)은 좌우방향을 따른 긴 변을 가지는 직사각형으로 형성되는 동시에, "3행×3열"의 급전용 코일(L1)에 대하여 중앙 아래쪽에 위치하고 있다. 또, 도 10의 하단에 나타낸 바와 같이, 제7 설치 패턴의 수전용 코일(L3)은 원형으로 형성되는 동시에, "3행×3열"의 급전용 코일(L1)에서의 중앙에 위치하고 있다. 제7 설치 패턴에서는, 수전용 코일(L3)의 설치 위치가 제1 설치 패턴(도 3 참조)과 동일하지만, 수전용 코일(L3)의 형상이 제1 설치 패턴과 상이하므로, 존재 검지 레벨이 제1 설치 패턴과 상이하였다.As shown in the upper part of Fig. 10, the water-supplying coil L3 of the sixth installation pattern is formed into a rectangle having long sides along the left and right direction, and is connected to the power supply coil L1 of "3 rows x 3 columns" Is located at the lower center of the center. 10, the water-supplying coil L3 of the seventh installation pattern is formed in a circular shape and is located at the center of the power supply coil L1 of "3 rows x 3 columns". In the seventh installation pattern, the installation position of the water-supplying coil L3 is the same as the first installation pattern (see Fig. 3), but since the shape of the water-supplying coil L3 is different from the first installation pattern, And was different from the first installation pattern.
공통 제어 회로(12)는, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 각 설치 패턴의 존재 검지 레벨을 이용하여 상위도(R)를 산출한다. 공통 제어 회로(12)는 제6 설치 패턴에서의 상위도(R)가 최소인 것을 판단하면, 제3 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 행하여 출력이 최대가 된다. 이로써, 수전 장치(30)에서 최대 18W의 출력을 얻을 수 있다.As in the first embodiment, the common control circuit 12 calculates the upper level R using the existence detection level of each installation pattern. When the common control circuit 12 determines that the upper diagram R in the sixth installation pattern is the minimum, the power supply to the power supply coil L1 is performed with the third power supply pattern, and the output becomes the maximum. As a result, an output of 18 W at maximum can be obtained in the water receiving apparatus (30).
또, 공통 제어 회로(12)는, 제7 설치 패턴에서의 상위도(R)가 최소인 것을 판단하면, 제1 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 행하여 출력이 최대가 된다. 이로써, 수전 장치(30)에서 최대(15W)의 출력을 얻을 수 있다. 즉, 상위도(R)를 통하여, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세뿐 아니라 수전용 코일(L3)의 형상을 추정할 수 있다. 따라서, 수전용 코일(L3)의 형상에 적합한 급전 패턴으로 급전할 수 있다.Further, when the common control circuit 12 determines that the upper diagram R in the seventh installation pattern is the minimum, the power supply to the power supply coil L1 is performed with the first power supply pattern, and the output becomes the maximum. Thereby, the maximum power (15 W) output can be obtained in the water receiving apparatus (30). That is, the shape of the water-discharging coil L3 as well as the position and attitude of the water-discharging coil L3 can be estimated through the upper diagram R. Therefore, it is possible to supply power to the power supply pattern suitable for the shape of the water-receiving coil L3.
이상, 설명한 제4 실시예에 의하면, 특히 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the fourth embodiment described above, particularly the following effects can be obtained.
(5) 각각 수전용 코일(L3)의 형상이 상이한 경우의 존재 검지 레벨과, 그 경우의 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 미리 기억된다. 이로써, 수전용 코일(L3)의 형상이 상이한 경우라도, 출력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전이 가능해진다.(5) The presence detection level in the case where the shape of the water-dedicated coil L3 is different from each other and the power supply pattern in which the output of the
(제5 실시예)(Fifth Embodiment)
이하, 본 발명에 따른 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제5 실시예에 대하여, 도 11∼도 13을 참조하여 설명한다. 제5 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 도 1에 나타낸 제1 실시예의 비접촉 급전 시스템과 거의 동일한 구성을 구비하고 있다. 이하, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a fifth embodiment of the noncontact power feeding system according to the present invention will be described with reference to Figs. 11 to 13. Fig. The noncontact feeding system of the fifth embodiment has substantially the same configuration as the noncontact feeding system of the first embodiment shown in Fig. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.
제5 실시예의 비접촉 급전 시스템은, 1차측 인증용 코일(L2)에 의해 존재 검지를 행하고 있다. 즉, 도 1의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 1차측 인증용 코일(L2)에는 전압 검출 회로(19)가 접속되어 있다. 이 전압 검출 회로(19)는 1차측 인증용 코일(L2)의 전압을 검출하여, 그 검출 결과를 공통 제어 회로(12)에 출력한다. 공통 제어 회로(12)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 각 1차측 인증용 코일(L2)에 차례로 전류를 공급하고, 그때의 전압 검출 회로(19)의 검출 결과에 따라 존재 검지를 행한다. In the non-contact power supply system of the fifth embodiment, presence detection is performed by the primary-side authentication coil L2. That is, as indicated by the two-dot chain line in Fig. 1, the
도 11의 (a)∼도 11의 (d)에 나타낸 바와 같이, 각 수전 장치(30)에서의 2차측 인증용 코일(L4)의 형상은 서로 동일하게 형성되고, 수전용 코일(L3)의 형상은 서로 다르게 형성되어 있다. 상세하게는, 도 11의 (a)에 나타낸 수전용 코일(L3)은 2차측 인증용 코일(L4)의 외주에 따른 사각형으로 형성되어 있다. 또, 도 11의 (b)에 나타낸 수전용 코일(L3)은 도 11의 (a)의 수전용 코일(L3)보다 큰 사각형으로 형성되어 있다. 또, 도 11의 (c)에 나타낸 수전용 코일(L3)은 도면 중의 상하 방향을 따른 긴 변을 가지는 직사각형으로 형성되어 있다. 또한, 도 11의 (d)에 나타낸 수전용 코일(L3)은 원형으로 형성되어 있다. 어느 수전용 코일(L3)에서도, 그 중앙에 2차측 인증용 코일(L4)이 위치하고 있다. 그리고, 1차측 인증용 코일(L2)은 1차측 통신용 코일에 상당하고, 2차측 인증용 코일(L4)은 2차측 통신용 코일에 상당한다.As shown in Figs. 11 (a) to 11 (d), the secondary-side authentication coils L4 in the respective
또, 수전 장치(30)의 메모리(34)에는, 미리 자신의 수전용 코일(L3)의 형상으로 관한 정보가 기억되어 있다. 2차측 제어 회로(33)는, ID 신호와 함께, 메모리(34)에 기억되는 수전용 코일(L3)의 형상으로 관한 정보를 포함하는 정보 신호를 생성하고, ID 신호 및 정보 신호를 2차측 인증용 회로(32) 및 2차측 인증용 코일(L4)을 통하여 무선 송신한다.In the memory 34 of the
1차측 인증용 회로(18)는 1차측 인증용 코일(L2)을 통하여 수신한 정보 신호를 복조하고, 그 복조한 신호를 공통 제어 회로(12)에 출력한다. 공통 제어 회로(12)는 정보 신호에 따라 수전용 코일(L3)의 형상을 인식한다.The primary
또, 도 13에 나타낸 바와 같이, 메모리(14)에는, 각 2차측 인증용 코일(L4)의 위치 및 자세와, 수전용 코일(L3)의 각 형상과의 조합에 있어 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴을 나타내는 테이블이 기억되어 있다.13, in the
이하, 수전용 코일(L3)의 형상이 상이한 2개의 수전 장치(30)가 설치된 경우에 대하여 설명한다. 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이, 공통 제어 회로(12)는 전압 검출 회로(19)를 통하여 1차측 인증용 코일(L2)의 존재 검지 레벨을 인식한다. 다음에, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 공통 제어 회로(12)는, 제2 실시예와 마찬가지로, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 선택하고, 그 각 영역에 대하여 설치 패턴마다 상위도(R)를 산출한다. 그리고, 그 상위도(R)의 비교를 통하여 각 2차측 인증용 코일(L4)이 어느 쪽의 설치 패턴에 가까운지를 추정한다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는, 도 13의 테이블에서, 어느 2차측 인증용 코일(L4)의 위치 및 자세로 관한 데이터를 참조할 것인지를 결정한다. 다음에, 공통 제어 회로(12)는 수신한 정보 신호에 따라 수전용 코일(L3)의 형상을 인식하고, 그 인식된 수전용 코일(L3)의 형상에 따라, 도 13의 테이블에서 수전용 코일(L3)의 형상이 어느 쪽의 패턴인가를 결정한다. 이 시점에서, 도 12의 (c)에 나타낸 바와 같이, 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세가 인식 가능해진다. 그리고, 공통 제어 회로(12)는, 도 13의 테이블을 참조하여 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴을 결정하고, 이 급전 패턴으로 급전용 코일(L1)에 급전을 행한다. 이로써, 각 수전 장치(30)에서의 수전용 코일(L3)의 형상이 상이한 수전 장치(30)가 동시에 설치된 경우에도, 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 실현된다.Hereinafter, a case where two
이상, 설명한 제5 실시예에 의하면, 특히 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the fifth embodiment described above, the following effects can be obtained in particular.
(6) 2차측 인증용 코일(L4)의 형상이 통일되어 있으므로, 수전용 코일(L3)의 형상에 관한 정보를 취득함으로써 2차측 인증용 코일(L4)의 위치 및 자세에 따라, 수전용 코일(L3)의 크기, 위치 및 자세, 나아가 수전 장치(30)의 출력이 최대가 되는 급전 패턴이 인식 가능해진다. 본 구성에 의하면, 상기 제4 실시예에서의 도 10에 나타낸 바와 같이, 형상이 상이한 수전용 코일(L3)마다, 또한 각 형상에 대하여 상이한 위치 및 자세마다 존재 검지 레벨을 기억시킬 필요가 없다. 구체적으로는, 통일된 형상인 2차측 인증용 코일(L4)에 대하여 상이한 위치 및 자세마다 존재 검지 레벨을 기억시키면 된다. 또, 형상이 상이한 수전용 코일(L3)마다, 또한 각 형상에 대하여 상이한 위치 및 자세마다 상위도(R)를 산출할 필요가 없다. 따라서, 공통 제어 회로(12)에서의 수전용 코일(L3)의 위치 및 자세의 추정에 관한 처리 부담을 감소시킬 수 있다. 이로써, 수전용 코일(L3)의 형상이 상이한 경우라도, 신속히 적절한 급전 패턴을 판단할 수 있다.(6) Since the shape of the secondary-side authentication coil L4 is unified, information on the shape of the water-dedicated coil L3 can be acquired, so that, depending on the position and posture of the secondary- The size, position and posture of the power transmission line L3, and further, the power feeding pattern in which the output of the
그리고, 상기 각 실시예는, 이것을 적절히 변경한 이하의 형태로 실시할 수 있다.The above-described embodiments can be carried out in the following modified forms.
- 제3 실시예에서, 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수가 임계값 이상이 되었을 때만, 복수의 수전용 코일(L3)이 설치된 제4 및 제5 설치 패턴(도 9 참조)에서의 각 급전용 코일(L1)의 존재 검지 레벨에 대하여 상위도(R)를 산출해도 된다. 이로써, 수전용 코일(L3)이 1개인 경우에는, 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수가 임계값 미만이 되어, 제4 설치 패턴 및 제5 설치 패턴에 대한 상위도(R)의 산출이 생략된다. 따라서, 설치 위치의 판정에 관한 처리를 더욱 신속히 행할 수 있다.In the third embodiment, only when the number of the power supply coils L1 having the existence detection level equal to or higher than the threshold value T1 becomes equal to or greater than the threshold value, the fourth and fifth installations The upper level R may be calculated with respect to the presence detection level of each of the power supply coils L1 in the pattern (see Fig. 9). As a result, when there is one water-only coil L3, the number of the power supply coils L1 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1 becomes less than the threshold value, The calculation of the upper degree R is omitted. Therefore, it is possible to perform the process relating to determination of the installation position more quickly.
- 상기 각 실시예에서는, ID 요구 신호 및 ID 신호의 송수신을 통하여 ID 대조가 실행되었지만, 이것을 생략해도 된다. 이로써, 제1∼제4 실시예에서 양 인증용 회로(18, 32) 및 양 인증용 코일(L2, L4)을 생략할 수 있다.In the above-described embodiments, the ID collation is performed through transmission and reception of the ID request signal and the ID signal, but this may be omitted. As a result, both the
- 제1 실시예에서는, 급전용 코일(L1)의 전압을 통하여 존재 검지가 행해졌지만, 급전용 코일(L1)과는 별도로 존재 검지용의 코일이 설치되어 있어도 된다. 제2∼제5 실시예에 대해도 마찬가지이다.In the first embodiment, the presence detection is performed through the voltage of the power supply coil L1, but the presence detection coil may be provided separately from the power supply coil L1. This also applies to the second to fifth embodiments.
- 상기 각 실시예에서의 급전 패턴 및 설치 패턴은 예시로서, 더 많은 패턴이 있어도 된다. 예를 들면, 제1 설치 패턴(도 3 참조)에 대하여 코일축을 회전 중심으로 하여 5°간격으로 회전시켜 설치 패턴을 증가시켜도 된다. 새로운 설치 패턴을 증가시키는 경우에는, 그 패턴에서의 존재 검지 레벨과, 그 패턴에서의 수전 장치(30)에서의 출력이 최대가 되는 급전 패턴을 메모리(14)에 기억시킨다.- The feeding pattern and the installation pattern in each of the above embodiments are examples, and there may be more patterns. For example, the first installation pattern (see FIG. 3) may be rotated at intervals of 5 degrees with the coil axis as the center of rotation to increase the installation pattern. When the new installation pattern is to be increased, the presence detection level in the pattern and the power supply pattern at which the output from the
- 상기 각 실시예에서는, 수전 장치(30)에서의 출력이 최대가 되는 급전 패턴으로 급전이 행해졌다. 그러나, 수전 장치(30)에서 필요로 하는 전력이 작은 경우에는, 출력이 최대가 되지 않는 급전 패턴으로 급전이 행해져도 된다.In each of the above embodiments, power feeding was performed in a power feeding pattern in which the output of the
예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 설치 패턴으로 설치되어 있다고 추정된 경우에, 수전 장치(30)에서 필요로 하는 전력이 9W이었다고 하자. 이 경우에는, 9W를 확보할 수 있는 동시에, 전력을 공급하는 급전용 코일(L1)의 수가 가장 적은 제1 급전 패턴으로 급전을 행해도 된다. 이로써, 급전용 코일(L1)에의 급전 전력을 억제할 수 있다.For example, as shown in Fig. 3, when it is estimated that the first installation pattern is installed, it is assumed that the power required by the
- 제2 실시예에서, 도 8의 (c)에 나타낸 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 중복되는 부분의 존재 검지 레벨을 양 영역(A1, A2)에 포함해도 된다. 즉, 도 8의 (c)에 나타낸 예에서는, 양 영역(A1, A2)이 중복되는 존재 검지 레벨 "0.7" 및 "0.4"가 각 영역(A1, A2)에 포함된다.In the second embodiment, the existence detection level of the overlapping portion of the first area A1 and the second area A2 shown in FIG. 8 (c) may be included in both areas A1 and A2. That is, in the example shown in Fig. 8C, the existence detection levels "0.7" and "0.4" in which both areas A1 and A2 overlap are included in each of the areas A1 and A2.
- 제2 실시예에서는, 2개의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우였지만, 3개 이상의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우에도 동일한 처리가 가능하다. 즉, 3개 이상의 수전용 코일(L3)이 설치된 경우에는, 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수에 따라 새롭게 임계값을 설정한다. 이로써, 공통 제어 회로(12)는, 존재 검지 레벨이 임계값(T1) 이상이 되는 급전용 코일(L1)의 수와, 상기 새로운 임계값과의 비교에 따라 3개 이상의 수전용 코일(L3)이 설치된 것을 판단할 수 있다. 예를 들면, 3개의 수전용 코일(L3)이 인접하여 설치된 경우에는, 상위 3개의 존재 검지 레벨을 인식하고, 그 존재 검지 레벨을 중심으로 한 3개의 영역을 선택한다. 이하, 제2 실시예와 동일하게 처리를 행한다.In the second embodiment, the two water-only coils L3 are disposed adjacent to each other, but the same process can be performed when three or more water-bearing coils L3 are provided adjacent to each other. That is, when three or more water-standing coils L3 are provided, a new threshold value is set in accordance with the number of the power supply coils L1 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1. Thereby, the common control circuit 12 outputs three or more power-receiving coils L3 according to the comparison between the number of the power supply coils L1 whose existence detection level is equal to or greater than the threshold value T1 and the new threshold value, Can be judged to be installed. For example, when three water-standing coils L3 are provided adjacent to each other, the upper three existence detection levels are recognized, and three regions centered on the existence detection levels are selected. Hereinafter, processing is performed in the same manner as in the second embodiment.
- 제1∼제4 실시예에서도, 제5 실시예와 마찬가지로, 1차측 인증용 코일(L2)에 의해 존재 검지를 행해도 된다. 이 경우, 수전용 코일(L3) 및 2차측 인증용 코일(L4)의 사이즈 및 형상을 동등하게 설정한다.In the first to fourth embodiments, presence detection may be performed by the primary-side authentication coil L2 in the same manner as in the fifth embodiment. In this case, the size and shape of the water-only coil L3 and the secondary-side authentication coil L4 are set equal.
- 제1, 제2 및 제4 실시예에서는, 예를 들면, 설치 패턴마다 제1∼제5 급전 패턴에서의 수전 장치(30)의 출력 전력이 기억되었다. 그러나, 출력이 최대가 되는 급전 패턴만 기억되어 있어도 된다. 또, 제3 및 제5 실시예에서는, 출력이 최대가 되는 급전 패턴뿐 아니라, 각 급전 패턴에서의 출력 전력을 기억시켜도 된다.- In the first, second, and fourth embodiments, for example, the output power of the
- 제1∼제5 실시예에서는, 급전용 코일(L1) 또는 1차측 인증용 코일(L2)의 전압값에 따라 존재 검지를 행하였다. 그러나, 급전용 코일(L1) 또는 1차측 인증용 코일(L2)의 전류값에 따라 존재 검지를 행해도 된다.In the first to fifth embodiments, the presence detection is performed according to the voltage value of the power supply coil L1 or the primary side authentication coil L2. However, the presence detection may be performed according to the current value of the power supply coil L1 or the primary side authentication coil L2.
- 제1∼제5 실시예에서는, 산출한 존재 검지 레벨에 따라 수전용 코일(L3) 등에서의 위치 및 자세가 추정되었다. 그러나, 존재 검지 레벨을 산출하지 않고, 급전용 코일(L1) 등의 전압값을 그대로 이용하여 수전용 코일(L3)에서의 위치 및 자세의 추정에 관한 처리를 행해도 된다.In the first to fifth embodiments, the position and posture of the water-discharging coil L3 and the like are estimated based on the calculated existence detection level. However, the process of estimating the position and the posture in the water-receiving coil L3 may be performed using the voltage value of the power supply coil L1 or the like as it is without calculating the presence detection level.
- 상기 각 실시예에서는, 수전 장치(30)는 휴대 단말기(40)에 설치되어 있었지만, 그 외의 전기 기기에 설치되어 있어도 된다. 예를 들면, 수전 장치(30)가 전기 기기의 본체에 대하여 독립된 구성이라도 된다.In each of the above embodiments, the
- 제5 실시예에서는, 양 인증용 코일(L2, L4)을 통하여 수전용 코일(L3)의 형상에 관한 정보 신호가 송수신되었다. 그러나, 전용의 통신용 코일이 설치되어 있어도 된다.In the fifth embodiment, an information signal regarding the shape of the water-receiving coil L3 was transmitted and received via the two authentication coils L2 and L4. However, a dedicated communication coil may be provided.
- 상기 각 실시예에서는, 공통 제어 회로(12)가 모든 제어를 행하였지만, 각 급전 유닛(15)에 유닛 제어 회로를 설치하고, 그 유닛 제어 회로에 제어의 일부를 행하게 해도 된다. 예를 들면, 유닛 제어 회로는, 공통 제어 회로(12)로부터의 명령 신호에 따라 급전용 코일(L1)에 급전하거나, 1차측 인증용 코일(L2)을 통하여 ID 요구 신호를 송신하거나 한다. 또, 유닛 제어 회로는, 전압 검출 회로(17)의 검출 결과에 따라 존재 검지 레벨을 산출하고, 그 산출 결과를 공통 제어 회로(12)에 출력해도 된다. 또, 유닛 제어 회로가 ID 대조를 행해도 된다. 이로써, 공통 제어 회로(12)의 처리 부담을 감소시킬 수 있다.Although the common control circuit 12 performs all the control in each of the above embodiments, a unit control circuit may be provided in each of the
Claims (9)
급전면과, 상기 급전면을 따라 배치된 복수의 급전용 코일을 포함하는 급전 장치로서, 상기 복수의 급전용 코일 각각은, 교류 전류가 공급됨으로써 교번 자속을 발생하는, 상기 급전 장치와;
상기 급전면에 설치되었을 때, 상기 교번 자속에 따라 부하에 공급하는 유기 전력을 발생하는 수전용 코일을 포함하는 수전 장치
를 포함하고,
상기 급전 장치는,
상기 복수의 급전용 코일 각각에 대향하는 상기 수전 장치가 존재하는지 여부를 검지하는 존재 검지부;
상기 존재 검지부의 검지 결과에 따라, 상기 수전용 코일의 상기 급전면에 대한 위치 및 자세를 추정하는 위치 자세 추정부;
상기 급전면 상에서의 상기 수전 장치의 상기 수전용 코일의 위치 및 자세에 따른 복수의 급전 패턴과, 상기 복수의 급전 패턴 각각에 있어 상기 수전용 코일에 의해 생성되는 유기 전력의 전력값과의 관계를 나타내는 제1 테이블을 기억하는 메모리; 및
상기 제1 테이블에 기초하여, 상기 위치 자세 추정부에 의해 추정된 상기 수전용 코일의 위치 및 자세에 따라 가장 높은 급전 효율을 가지는 급전 패턴을 선택하고, 그 급전 패턴으로 급전을 행하는 급전 제어부
를 포함하는, 비접촉 급전 시스템.As a non-contact power feeding system,
And a plurality of power supply coils disposed along the major surface, wherein each of the plurality of power supply coils generates an alternating magnetic flux by being supplied with an alternating current;
And a water-receiving coil for generating an electric power to be supplied to the load in accordance with the alternating magnetic flux when the water-
Lt; / RTI >
The power supply device includes:
A presence detection unit for detecting whether or not the water receiving apparatus facing each of the plurality of power supply coils exists;
A position / posture estimating unit for estimating a position and a posture of the water-receiving coil with respect to the feeding surface in accordance with the detection result of the presence detecting unit;
And a power value of an organic power generated by the water-receiving coil in each of the plurality of the power feeding patterns is set to a value corresponding to a power value of the water- A memory for storing a first table indicating the first table; And
A power supply control section for selecting a power supply pattern having the highest power supply efficiency based on the position and posture of the water-receiving coil estimated by the position / posture estimation section based on the first table,
And a contactless power supply system.
상기 존재 검지부는, 상기 수전 장치의 상기 각 급전용 코일에서의 전압값 또는 전류값에 따라, 상기 각 급전용 코일과 상기 수전용 코일의 자기 결합의 정도를 나타내는 상기 각 급전용 코일의 존재 검지 레벨을 검지하고,
상기 위치 자세 추정부는, 상기 복수의 급전용 코일의 복수의 존재 검지 레벨의 분포에 따라, 상기 수전용 코일의 위치 및 자세를 추정하는, 비접촉 급전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the presence detection unit detects a presence detection level of each of the power supply coils indicating the degree of magnetic coupling between each of the power supply coils and the water-receiving coils depending on a voltage value or a current value in each of the power supply coils of the power reception apparatus Lt; / RTI >
Wherein the position and orientation estimating section estimates the position and attitude of the water-receiving coil according to a distribution of a plurality of existence detection levels of the plurality of power-supply coils.
상기 메모리는, 상기 급전면 상에서의 상기 수전용 코일의 위치 및 자세와 상기 각 급전용 코일의 상기 존재 검지 레벨과의 관계를 나타내는 제2 테이블을 저장하고,
상기 위치 자세 추정부는, 상기 메모리에 기억된 제2 테이블에서의 상기 각 급전용 코일의 상기 존재 검지 레벨과, 상기 존재 검지부에 의해 검출된 상기 각 급전용 코일의 존재 검지 레벨 사이의 상위를 나타내는 상위도를 산출하고, 그 산출된 상위도가 최소가 되는 존재 검지 레벨에 대응하는 위치 및 자세를 상기 수전용 코일의 위치 및 자세로서 설치되어 있는 것을 추정하는, 비접촉 급전 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the memory stores a second table indicating the relationship between the position and attitude of the water-receiving coil on the feeder surface and the presence detection level of each of the power supply coils,
Wherein the position and orientation estimating section is configured to calculate the position and orientation of the power supply coil based on the difference between the presence detection level of each of the power supply coils in the second table stored in the memory and the presence detection level of each of the power supply coils detected by the presence detection section And estimates that the position and posture corresponding to the presence detection level at which the calculated degree of superposition is the minimum is provided as the position and posture of the water-receiving coil.
상기 위치 자세 추정부는,
상기 존재 검지부에 의해 검지된 상기 수전용 코일에 대향하는 상기 급전용 코일의 수에 따라, 상기 급전면에 설치되어 있는 상기 수전용 코일의 수를 판단하고,
복수의 수전용 코일이 설치되어 있다고 판단했을 때, 상기 복수의 존재 검지 레벨 중 상기 수전용 코일의 수와 같은 수의 존재 검지 레벨을 큰 존재 검지 레벨로부터 차례대로 인식하고,
인식된 각 존재 검지 레벨에 대응하는 급전용 코일을 중심으로 하는 영역에서의 상기 급전용 코일의 존재 검지 레벨을 선택하고, 선택된 상기 급전용 코일의 존재 검지 레벨에 따라 상기 각 수전용 코일의 위치 및 자세를 추정하는, 비접촉 급전 시스템.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the position /
The number of the water-supplying coils provided on the ground surface is determined in accordance with the number of the power-supply coils facing the water-receiving coil detected by the presence detection unit,
Wherein the control unit recognizes the presence detection levels in the same number as the number of the water-retaining coils among the plurality of existence detection levels in order from the large presence detection level when it is determined that a plurality of water-
Selecting the level of existence of the power supply coil in a region centered on the power supply coil corresponding to each recognized presence detection level, Contactless feed system for estimating posture.
상기 메모리는, 복수의 수전용 코일이 상이한 위치 및 자세로 인접하여 설치되었을 때의 상기 각 급전용 코일의 상기 존재 검지 레벨과, 복수의 수전용 코일이 상이한 위치 및 자세로 인접하여 설치되는 경우에 상기 복수의 급전 패턴으로 상기 각 급전용 코일에 급전하여 상기 수전 장치에 의해 생성되는 복수의 유기 전력의 전력값과의 관계를 나타내는 제2 테이블을 저장하고,
상기 급전 제어부는, 상기 메모리에 기억되는 상기 제2 테이블에 따라, 상기 위치 자세 추정부에 의해 검출된 단수 또는 복수의 상기 수전용 코일의 위치 및 자세에 있어 가장 높은 급전 효율을 가지는 급전 패턴을 선택하고, 그 급전 패턴으로 급전을 행하는, 비접촉 급전 시스템.3. The method of claim 2,
The memory may be configured such that when the plurality of water-discharging coils are provided adjacent to each other at a different position and posture and the presence detection level of each of the power-supplying coils is provided adjacent to the water- And a second table indicating a relationship between a power value of a plurality of organic powers generated by the power receiving apparatus by supplying power to each of the power supplying coils with the plurality of power feeding patterns,
The power supply control section selects a power feeding pattern having the highest power feeding efficiency in the position and posture of the single or plural power receiving coils detected by the position / posture estimating section according to the second table stored in the memory And the feeding is performed by the feeding pattern.
상기 메모리는, 상이한 형상을 가지는 복수의 수전용 코일이 상이한 위치 및 자세로 설치되었을 때의 상기 각 급전용 코일의 상기 존재 검지 레벨과, 상기 상이한 형상을 가지는 복수의 수전용 코일이 상이한 위치 및 자세로 설치되는 경우에 상기 복수의 급전 패턴 각각에 있어 상기 각 수전용 코일에 의해 생성되는 유기 전력의 전력값과의 관계를 나타내는 제2 테이블을 저장하고,
상기 위치 자세 추정부는, 상기 각 급전용 코일의 존재 검지 레벨에 따라, 상기 수전용 코일의 형상 및 상기 수전용 코일의 위치 및 자세를 추정하고,
상기 급전 제어부는, 상기 제2 테이블에 기초하여, 상기 위치 자세 추정부에 의해 추정된 상기 수전용 코일의 형상과 위치 및 자세에 있어, 가장 높은 급전 효율을 가지는 급전 패턴을 선택하고, 그 급전 패턴으로 급전을 행하는, 비접촉 급전 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the memory stores the presence detection level of each of the power supply coils when a plurality of water-receiving coils having different shapes are installed in different positions and postures and a plurality of water- A second table indicating the relationship between the power value of the organic power generated by each of the water-receiving coils in each of the plurality of power feeding patterns,
The position and orientation estimating section estimates the shape of the water-receiving coil and the position and posture of the water-receiving coil according to the presence detection level of each of the power-supply coils,
The feed controller selects a feed pattern having the highest feed efficiency in the shape, position, and posture of the water-receiving coil estimated by the position / posture estimator based on the second table, Contact power supply system.
상기 급전 장치는, 상기 복수의 급전용 코일에 대응하여 각각 설치되는 복수의 1차측 통신용 코일을 포함하고,
상기 수전 장치는, 상기 수전용 코일에 대응하여 설치되는 2차측 통신용 코일을 포함하고,
상기 존재 검지부는, 상기 1차측 통신용 코일에서의 전압값 또는 전류값에 따라, 상기 1차측 통신용 코일과 상기 2차측 통신용 코일과의 자기 결합의 정도를 나타내는 상기 각 1차측 통신용 코일의 존재 검지 레벨을 검지하고,
상기 위치 자세 추정부는, 상기 복수의 1차측 통신용 코일의 복수의 존재 검지 레벨의 분포에 따라, 상기 2차측 통신용 코일의 위치 및 자세를 추정하고, 상기 2차측 통신용 코일의 위치 및 자세에 따라 상기 수전용 코일의 위치 및 자세를 추정하는, 비접촉 급전 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the power feeding device includes a plurality of primary side communication coils provided corresponding to the plurality of power supply coils,
Wherein the power reception device includes a secondary side communication coil provided corresponding to the water-receiving coil,
Wherein the presence detection unit detects a presence detection level of each of the primary side communication coils indicating the degree of magnetic coupling between the primary side communication coil and the secondary side communication coil according to a voltage value or a current value in the primary side communication coil Therefore,
Wherein the position and orientation estimation section estimates the position and posture of the secondary side communication coil according to the distribution of the plurality of presence detection levels of the plurality of primary side communication coils, A non-contact power feeding system for estimating the position and posture of a dedicated coil.
상기 수전 장치는, 복수의 수전 장치 중 하나이고,
상기 복수의 수전 장치는, 서로 상이한 형상을 가지는 복수의 상기 수전용 코일과, 단일 형상을 가지는 복수의 상기 2차측 통신용 코일을 포함하고,
상기 각 수전 장치는, 상기 2차측 통신용 코일에 의해 자신의 상기 수전용 코일의 형상에 관한 정보 신호를 무선 송신하고,
상기 메모리는, 상기 복수의 수전용 코일의 상이한 형상과 상기 2차측 통신용 코일의 위치 및 자세에 따른 복수의 급전 패턴과, 상기 복수의 급전 패턴 각각에 있어 각 형상의 수전용 코일에 의해 생성되는 유기 전력의 전력값과의 관계를 나타내는 제2 테이블을 저장하고,
상기 급전 제어부는, 상기 각 수전 장치로부터 상기 정보 신호를 수신하고, 상기 정보 신호에 따라 상기 수전용 코일의 형상을 판정하고, 추정된 상기 2차측 통신용 코일의 위치 및 자세와, 판정된 상기 수전용 코일의 형상에 따라, 상기 제2 테이블을 참조하여 가장 높은 급전 효율을 가지는 급전 패턴을 선택하고, 그 급전 패턴으로 급전을 행하는, 비접촉 급전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the water receiving apparatus is one of a plurality of water receiving apparatuses,
Wherein said plurality of water receiving devices include a plurality of said water receiving coils having different shapes and a plurality of said secondary communication coils having a single shape,
Each of the receiving apparatuses wirelessly transmits an information signal concerning the shape of the water-receiving coil of itself by the secondary-side communication coil,
The memory may further include a plurality of power supply patterns corresponding to different shapes of the plurality of water-receiving coils, a position and an attitude of the secondary communication coil, and an organic And a second table indicating a relationship between the power value and the power value of the power,
Wherein the power supply control unit receives the information signal from each of the receiving apparatuses, determines the shape of the water-receiving coil in accordance with the information signal, and estimates the position and attitude of the secondary- And selects the power feeding pattern having the highest power feeding efficiency with reference to the second table according to the shape of the coil, and feeds power by the power feeding pattern.
상기 급전 효율이 가장 높은 급전 패턴은, 상기 수전 장치의 출력 전력이 최대가 되는 급전 패턴인, 비접촉 급전 시스템.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the power feeding pattern having the highest power feeding efficiency is a power feeding pattern in which the output power of the power receiving device is maximized.
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