KR20160146849A - 유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법 - Google Patents

유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160146849A
KR20160146849A KR1020167032039A KR20167032039A KR20160146849A KR 20160146849 A KR20160146849 A KR 20160146849A KR 1020167032039 A KR1020167032039 A KR 1020167032039A KR 20167032039 A KR20167032039 A KR 20167032039A KR 20160146849 A KR20160146849 A KR 20160146849A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing device
winding structure
inductive power
aligned
detection
Prior art date
Application number
KR1020167032039A
Other languages
English (en)
Inventor
마르닉스 란노이제
로버트 크자인스키
크리스티안 위르쓰
Original Assignee
봄바디어 프리모베 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 봄바디어 프리모베 게엠베하 filed Critical 봄바디어 프리모베 게엠베하
Publication of KR20160146849A publication Critical patent/KR20160146849A/ko

Links

Images

Classifications

    • B60L11/182—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/124—Detection or removal of foreign bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B60L11/1829—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/126—Methods for pairing a vehicle and a charging station, e.g. establishing a one-to-one relation between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H02J7/025—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/18—Buses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/22—Microcars, e.g. golf cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y02T90/122—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 유도성 전력 전달 시스템을 위한 물체 검출 시스템에 관한 것으로, 특히 경로(3)의 표면(2) 상에 있는 차량(1)에 전력을 전달하기 위한 물체 검출 시스템에 관한 것이며, 유도성 전력 전달 시스템은 1차 권선 구조 및 2차 권선 구조를 포함하고, 유도성 전력 전달 동안 유도성 전력 전달 시스템에 충전부(CV)가 할당되고, 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 감지 장치를 포함하고, 감지 장치는 검출부(10)를 가지며, 적어도 하나 감지 장치는, 검출부(10)가 전체적으로 충전부 바깥쪽에 배치되도록 정렬되거나 혹은 검출부(10)가 충전부(CV)의 가장자리 부분만을 포함하도록 정렬된다. 더욱이, 본 발명은 이질적인 물체를 검출하기 위한 방법, 유도성 전력 전달 시스템, 그리고 차량에 관한 것이다.

Description

유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법{OBJECT DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FOREIGN OBJECTS IN AN INDUCTIVE POWER TRANSFER SYSTEM}
본 발명은 유도성 전력 전달 시스템(inductive power transfer system)을 위한 물체 검출 시스템(object detection system)에 관한 것으로, 특히 경로(route)의 표면 상에 있는 차량에 전력을 전달하기 위한 물체 검출 시스템에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 유도성 전력 전달 시스템 내에서 이질적인 물체(foreign object)들을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 유도성 전력 전달 시스템 및 차량에 관한 것이다.
경로 상에서의 주행 동안 차량들은 구동(즉, 추진)을 위한 에너지, 그리고 차량의 구동을 일으키지 않는 보조 장비를 위한 에너지를 요구한다. 이러한 보조 장비는 예를 들어, 조명 시스템들, 가열 및/또는 공기-조절 시스템들, 통풍 및 승객 정보 시스템들을 포함한다. (전차(trams)와 같은) 궤도를 따르는 차량들, 뿐만 아니라 도로의 자동차들은 전기적 에너지를 사용하여 동작될 수 있다. 만약 주행하는 차량과 전기적 궤도 혹은 전선 간의 계속적인 전기적 접촉이 경로를 따라 요구되지 않는다면, 전기적 에너지는 온-보드 에너지 저장소(on-board energy storage)로부터 인출될 수 있거나, 혹은 경로의 전기적 라인(electric line)들의 구성으로부터 유도력(induction)에 의해 수신될 수 있다.
유도력에 의한 차량으로의 전기적 에너지의 전달은 본 발명의 배경을 형성한다. 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 1차 유닛(primary unit)의 경로-측 전도체 구성(1차 권선 구조(primary winding structure))은 전기자기적 필드(electromagnetic field)를 생성한다. 이러한 필드는 차량의 보드 상의 수신 장치에 통합되는 2차 권선 구조(secondary winding structure)에 의해 수신되어 해당 필드가 유도력에 의해 전기적 전압을 생성하도록 한다. 전달되는 에너지는 차량의 추진을 위해 사용될 수 있고 그리고/또는 다른 목적으로(예컨대, 차량의 보조 장비에 에너지를 제공하는 것) 사용될 수 있다.
이러한 장치들에서의 문제는, 이질적인 물체들, 특히 금속으로 만들어진 물체들이 유도성 전력 전달 시스템의 1차 유닛 가까이에 위치하는 것, 특히 1차 권선 구조와 2차 권선 구조 사이의 공극(air gap) 내에 위치하는 것을, 기계적으로 방지하는 것이 일반적으로 가능하지 않다는 것이다. 이러한 이질적인 물체들은 예를 들어, 동전(coin), 캔(can), 키(key), 툴(tool) 및 다른 물체들을 포함할 수 있다. 1차 권선 구조에 의해 발생되는 가변 자기적 필드(varying magnetic field)는 금속으로 만들어진 이질적인 물체들 내에 그리고 다른 물체들 혹은 유체들 내에 전류를 유도할 수 있다. 이러한 전류들은 전력 손실들 및 물체의 가열을 일으킬 수 있다. 특히, (1차 권선 구조를 포함하는) 경로-측 충전 패드(charging pad)와 수신 장치 사이의 충전 공간에 위치하는 금속 물체들은 유도성 전력 전달 동안 가열될 수 있다. 이질적인 물체들의 가열은 예컨대 사람들이 이러한 이질적인 물체에 접촉하여 제거하려고 하는 경우 위험할 수 있고, 그리고/또는 이질적인 물체가 위치하고 있는 표면 혹은 1차 유닛의 일부분들에 손상을 줄 수 있다. 또한, 가열되는 물체는 화재를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 가능한 것으로, 금속화된 종이(metallized paper)는 착화될 수 있다. 이러한 금속화된 종이 혹은 다른 경량의 포장 폐기물은 예를 들어, 1차 권선 구조와 2차 권선 구조 사이의 공간에서, 예컨대 날씨 상태로 인해, 바람에 날릴 수 있다.
모든 예측가능한 상태들 하에서 신뢰가능하고 안전한 사설 혹은 공공 운송 차량을 위한 유도성 전력 전달 시스템을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 만약 사람 혹은 아이가 상기 충전 공간에 금속 물체를 놓는다면, 유도성 전달 시스템을 자동적으로 턴오프(turn off)시키거나 혹은 출력감소(derate)시키는 것이 바람직하다.
특허문헌 WO 2013/036947 A2는 무선 에너지 전달 시스템을 위한 이질적인 물체 파편 검출 시스템을 개시하고, 이러한 시스템은 적어도 하나의 자기적 필드 센서와, 그리고 적어도 하나의 자기적 필드 센서의 전기적 파라미터들의 측정에 대한 적어도 하나의 판독 회로를 포함한다. 적어도 하나의 자기적 필드 센서는 무선 에너지 전달 시스템의 자기적 필드 내에 배치된다.
특허문헌 GB 1222712.0(이것은 아직 공개되지 않음)은 경로의 표면 상에 있는 차량에 전력을 전달하기 위한 유도성 전력 전달 시스템에 대해서 이러한 유도성 전력 전달 시스템을 위한 안전 시스템을 개시한다. 이러한 특허문헌은 검출 권선이 LC 발진 회로(LC oscillating circuit)의 일부일 수 있음을 개시한다.
특허문헌 US 2008/0054905 A1은 아날로그 대 디지털 컨버터(analog to digital converter)에 결합되는 감지 코일을 포함하는 금속 검출기들을 개시하며, 여기서 아날로그 대 디지털 컨버터는 감지 코일의 활성 영역에 위치하는 전도성 물체와 관련된 전기적 신호의 수치적 표현(numeric representation)을 생성한다. 이러한 특허문헌은 LC 발진 회로(LC oscillating circuit)의 교번하는 전류 부분에서의 전기적 신호가 이질적인 물체의 검출에 사용되는 것을 기술한다.
특허문헌 US 5,029,300은 LC 공진 회로(LC resonant circuit)가 포함된 발진 회로를 포함하는 센서를 개시하고, 여기서 검출 신호는 외부 전파(radio wave)의 도착시 금지된다.
공개된 특허문헌 WO 2014/063159 A2는 무선 전력 전달을 위한 장치, 방법, 및 시스템들의 특징들을 개시하고 있으며, 이들은, 적어도 하나의 공진기의 특징을 갖는 전력원(power source); 적어도 하나의 공진기의 특징을 갖는 전력 수신기; 전도성 물질의 하나 이상의 루프(loop)들의 특징을 가지며 전력원과 전력 수신기 간의 자기적 필드에 근거하여 전기적 신호를 발생시키도록 구성된 제 1 검출기; 전도성 물질의 특징을 갖는 제 2 검출기; 그리고 제 1 검출기와 제 2 검출기에 결합되는 제어 전자기기를 포함하고, 동작 동안 제어 전자기기는, 제 1 검출기가 전력원과 전력 수신기 사이에 파편이 위치하는 지에 대한 정보를 결정하도록 하기 위해, 제 1 검출기의 전기적 신호를 측정하는 것 그리고 제 1 검출기의 측정된 전기적 신호를 기준이 되는 전기적 정보와 비교하는 것을 수행하도록 구성된다.
특허문헌 JP 2014-39369는 전달 장치를 개시하고, 여기서 전달 장치는, 차량 내에 제공되는 2차 코일을 포함하는 전력 수신 부분과 비-접촉 상태에서 전력을 전달하기 위한 1차 코일; 1차 코일 둘레에 제공되는 적어도 하나의 검출 코일; 검출 코일들에 연결되는 공진 회로; 그리고 공진 회로로부터의 출력에 근거하여 물체의 검출 여부를 결정하기 위해 공진 회로에 연결되는 프로세싱 섹션들을 포함한다. 검출 코일들은 검출 코일선을 검출 축의 주변을 둘러싸도록 감음으로써 형성되고, 검출 축은 수직 방향으로부터 경사를 이루도록 구성된다.
유도성 전력 전달 시스템을 위한 물체 검출 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 주된 개념이며, 이러한 시스템은, 커튼-형 검출부(curtain-like detection volume)를 제공하는 라인 센서(line sensor)를 포함하고, 검출부는 충전부(charging volume)를 스캔(scan)하기 위해 사용될 수 있고 그리고/또는 충전부에 들어가는 이질적인 물체를 검출하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 특히, 임의의 육상 차량, 예를 들어, 궤도를 따르는 차량들, 예컨대 레일 차량들(예를 들어, 전차), 뿐만 아니라 특히 도로의 자동차들, 예컨대 개별(개인) 승용차들 혹은 공공 운송 차량들(예컨대, 버스들)에 대한 에너지 전달 분야에 적용될 수 있다.
유도성 전력 전달 시스템을 위한 물체 검출 시스템, 특히 경로의 표면 상에 있는 차량에 전력을 전달하기 위한 물체 검출 시스템이 제안된다. 유도성 전력 전달 시스템은 교번하는 전기자기적 필드를 발생시키기 위한 1차 권선 구조를 포함한다. 더욱이, 전력 전달 시스템은 상기 교번하는 전기자기적 필드를 수신하기 위한 2차 권선 구조를 포함한다. 1차 권선 구조에 의해 발생되는 전기자기적 필드가 전력 전달 필드로서 지칭될 수 있거나, 혹은 1차 권선 구조에 의해 발생되는 전기자기적 필드와 (제 1 전기자기적 필드의 수신 동안) 2차 권선 구조에 의해 발생되는 또 하나의 다른 교번하는 전기자기적 필드의 중합체(superpositioning)가 전력 전달 필드로서 지칭될 수 있다.
유도성 전력 전달 시스템에 충전부(charging volume)가 할당된다. 충전부는 1차 권선 구조에 의해 발생되는 전기자기적 필드 혹은 앞서 언급된 전력 전달 필드에 의해 발생되는 전기자기적 필드의 자기적 부분(magnetic part)의 적어도 일부로 채워지는 부분을 나타낼 수 있다. 충전부는 예를 들어, 전기자기적 필드의 적어도 80%, 90% 혹은 95% 또는 심지어 100%로 채워지는 부분을 나타낼 수 있다. 특히, 필드 부분은 전기자기적 필드의 모든 필드 라인(field line)들을 포함할 수 있거나, 혹은 필드 라인들의 적어도 미리결정된 퍼센티지(예를 들어, 80%, 90% 혹은 95%)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 용어 "포함한다"는 충전부가 포함하는 전기자기적 필드의 자기적 부분의 필드 라인들이 충전부 밖으로 연장되지 않음을 의미한다.
충전부는 또한 원통형 부분(cylindrical volume)일 수 있다.
원통형 부분의 기저 영역(base area)은 1차 권선 구조의 테두리(envelope) 혹은 1차 유닛의 테두리에 대응하고, 이러한 원통형 부분은 (아래에서 설명될) 수직 방향으로 예를 들어, 미리결정된 높이를 갖도록 연장된다. 원통형 부분의 기저 영역은 대안적으로, 1차 유닛의 테두리 혹은 1차 권선 구조를 포함하는 직사각형 영역일 수 있으며, 이러한 원통형 부분 (아래에서 설명될) 수직 방향으로 예를 들어, 미리결정된 높이를 갖도록 연장된다.
특히, 충전부는 유도성 전력 전달 동안 유도성 전력 전달 시스템에 할당될 수 있다. 이것은 충전부가 충전 상태로 제공되는 것, 즉 전력이 1차측(primary side)으로부터 2차측(secondary side)으로 전달되는 경우를 의미한다.
이것은 예를 들어, 1차 권선 구조와 2차 권선 구조 간의 상대적 위치 및/또는 상대적 배향이 임의의 미리결정된 원하는 위치 간격 및/또는 배향 간격 내에 있는 그러한 경우만을 의미할 수 있다. 달리 말하면, 충전부는 1차 권선 구조와 2차 권선 구조의 정렬 상태(aligned state)에서 정의될 수 있다.
본 발명의 설명에서, 다음과 같은 1차-측 참조 좌표계가 정의될 것이다. 제 1 축은 수직방향 축일 수 있으며, 1차 권선 구조에 의해 발생되는 교번하는 전기자기적 필드가 전파하는 주된 방향에 평행하게 배향된다. 특히, 제 1 축은 경로의 평면 표면 혹은 경로 상의 설치되는 충전 패드에 직교하여 배향될 수 있다. 제 2 축은 길이방향 축일 수 있으며, 1차 권선 구조의 길이방향 축에 평행하게 배향된다. 이러한 길이방향 축은 예를 들어, 1차 권선 구조를 제공하는 전기적 라인들의 연장 방향에 평행할 수 있다. 제 3 축은 측면방향 축일 수 있으며, 제 1 축과 제 2 축에 대해 배향 혹은 직교 배향된다.
2차-측 참조 좌표계는 제 2 축을 포함할 수 있고, 여기서 제 2 축은 길이방향 축일 수 있으며, 2차 권선 구조의 길이방향 축에 평행하게 배향될 수 있고, 예를 들어, 2차 권선 구조를 제공하는 전기적 라인들의 주된 연장 방향에 평행하게 배향될 수 있다.
2차-측 참조 좌표계의 제 1 축은 수직방향 축일 수 있으며, 2차 권선 구조를 포함하는 평면 또는 2차 권선 구조의 밑면 표면에 대해 배향 혹은 직교 배향될 수 있다. 2차-측 참조 좌표계의 제 3 축은 측면방향 축일 수 있으며, 제 1 축과 제 2 축에 대해 배향 혹은 직교 배향될 수 있다. 2차 권선 구조가 차량 상에 설치된다면, 제 2 축은 차량의 롤 축(roll axis)에 대응할 수 있고, 제 1 축은 요 축(yaw axis)에 대응할 수 있고, 제 3 축은 차량의 피치 축(pitch axis)에 대응할 수 있다. 제 2 축은 차량이 직진 방향으로 주행하는 경우 차량의 주행 방향으로 배향될 수 있다.
이상적인 정렬 상태에서, 1차-측 참조 좌표계와 2차-측 참조 좌표계의 대응하는 축들은 서로 평행하게 배향될 수 있다. 아래에서, 방향성 용어들, 예컨대 "아래", "위", "앞", "뒤", "옆"과 같은 용어들은 이러한 참조 좌표계들과 관련될 수 있다.
정렬 상태에서, 1차 권선 구조의 참조점(예를 들어, 1차 권선 구조의 기하학적 중심)은 2차 권선 구조의 참조점(예를 들어, 2차 권선 구조의 기하학적 중심)에 배치되며, 제 1 축, 제 2 축, 및 제 3 축을 따라 변위(displacement)들을 갖고, 상기 변위들은 각각 미리결정된 원하는 변위 간격들 내에 있다. 예를 들어, 원하는 정렬 상태에서 제 2 축 및 제 3 축을 따르는 변위는 제로(zero)이고, 제 1 축을 따르는 변위는 미리결정된 값, 예컨대 원하는 공극 높이에 대응하는 것이 가능하다. 따라서, 정렬 상태는 1차 권선 구조와 2차 권선 구조 간의 복수의 상대적 위치들 및/또는 상대적 배향들을 포함할 수 있다.
더욱이, 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 감지 장치를 포함한다. 감지 장치는 이질적인 물체들, 특히 금속 물체들을 검출하기 위한 장치이다.
감지 장치는 검출부를 갖는다. 바람직하게는, 적어도 하나의 감지 장치는 라인 감지 장치(line sensing device)이고, 이러한 라인 감지 장치는 커튼-형 검출부를 갖는다. 특히, 적어도 하나의 라인 감지 장치 및 그 검출부는 앞서 언급된 제 1 방향에 수직인 절단 평면에서, 검출부의 최대 폭이 검출부의 최대 길이보다 항상 더 크도록 혹은 그 반대의 경우가 되도록 정렬될 수 있다. 본 발명의 설명에서, 폭은 제 3 축을 따라 측정되며, 길이는 제 2 축을 따라 측정된다.
적어도 하나의 감지 장치가 금속 물체들을 검출하도록 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 금속 물체들만을 검출하는 것에 한정되지 않는다. 금속 물체들과는 다른 것을 검출하기 위한 감지 장치를 제공하는 것이 또한 가능하다.
더욱이, 적어도 하나 감지 장치는, 특히 앞에서 설명된 정렬 상태에서, 검출부가 전체적으로 충전부 바깥쪽에 배치되도록 정렬된다. 이것은 특히 앞에서 설명된 정렬 상태에서, 앞에서 언급된 충전부와 검출부 간에 어떠한 중첩 부분(overlapping portion)도 존재하지 않음을 의미한다. 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이러한 특징은 적어도 하나 감지 장치가 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조 앞에 혹은 옆에 그리고/또는 뒤에 정렬될 수 있는 특징과 등가일 수 있거나 이러한 특징을 포함할 수 있으며, 여기서 용어 "앞에"는 앞에서 언급된 제 2 축 및 제 2 방향과 관련된다. 제 2 방향, 예컨대 길이 방향은 예를 들어, 차량이 직진 방향으로 주행하는 경우 그 주행 방향에 대응할 수 있다.
대안적으로, 적어도 하나의 감지 장치는 검출부가 충전부의 가장자리 부분(edge portion)만을 포함하도록 정렬된다. 이러한 경우, 충전부와 검출부의 중첩 부분이 존재한다. 그러나, 이러한 중첩 부분은 충전부의 가장자리를 따라 연장되거나 혹은 가장자리에서 정렬된다. 검출부가 충전부 전체를 포괄하지 않는 것 혹은 충전부의 안쪽 부분을 포괄하지 않는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 가장자리 부분은 충전부의 가장자리에 위치하는 부분, 그리고 미리결정된 양(예를 들어, 충전부의 가장자리로부터 중심까지의 거리의 20%, 10% 혹은 심지어 5%보다 더 작은 양)만큼만 충전부 안으로 연장된 부분을 나타낼 수 있다.
이러한 특징은, 적어도 하나의 감지 장치가 가장자리 영역, 예컨대 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조의 전면 가장자리 영역, 후면 가장자리 영역, 혹은 측면 가장자리 영역, 또는 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조를 포함하는 테두리 혹은 영역의 가장자리 영역에, 혹은 아래에 혹은 위에 정렬될 수 있는 특징과 등가일 수 있거나 이러한 특징을 포함할 수 있다.
모든 경우들에 있어서, 적어도 하나의 감지 장치는, 미리결정된 크기를 갖는 이질적인 물체(예를 들어, 작은 동전)가 (이질적인 물체가 하나 혹은 복수의 방향(들)으로부터 충전부 안으로 이동되는 경우, 특히 감지 장치가 충전부에 대해 상대적으로 정렬되어 있는 방향으로부터 충전부 안으로 이동되는 경우) 적어도 하나의 감지 장치에 의해 검출됨이 없이 충전부에 들어갈 수 없도록 정렬된다.
감지 장치는 1차측 상에 정렬될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 감지 장치는 2차측 상에, 예를 들어, 차량 상에 정렬될 수 있다. 이러한 경우에, 검출부는 2차측으로부터 1차측을 향해 연장된다.
제안되는 물체 검출 시스템은 이질적인 물체들의 검출이 충전부 진입 전에 유리하게 가능하게 한다. 1차측에 할당된 표면 검출 수단과 대비하여, 이질적인 물체들은 충전부 내에 이미 위치하고 있는 경우 검출될 뿐만 아니라 상기 충전부에 들어가는 순간에 혹은 그 이전에 검출된다. 따라서, 만약 충전부에 들어가는 이질적인 물체가 검출된다면, 유도성 전력 전달은 종료될 수 있거나 출력감소될 수 있다. 이러한 측면에서, 이것은 유도성 전력 전달의 기능적 안전성을 증가시킨다.
당연한 것으로, 적어도 하나의 감지 장치는, 검출부가 전체적으로 안전부(safety volume) 바깥쪽에 배치되도록 정렬되는 것이 가능하며, 여기서 안전부는 충전부보다 더 큰 부분이고 충전부를 포함하거나 충전부를 둘러싼다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 감지 장치는 적어도 하나의 여자 권선 구조(exciting winding structure) 및 적어도 하나의 검출 권선 구조(detecting winding structure)를 포함한다. 여자 권선 구조는 전기자기적 검출 필드(electromagnetic detection field)를 발생시킬 수 있다. 적어도 하나의 검출 권선 구조는 상기 검출 필드를 수신할 수 있다. 여자 권선 구조는 예를 들어, 제 1 권선수를 갖는 여자기 코일(exciter coil)로서 설계될 수 있다. 적어도 하나의 검출 권선 구조는 예를 들어 제 2 권선수를 가는 검출 코일로서 설계될 수 있다. 제 1 권선수와 제 2 권선수는 서로 다를 수 있거나 동일할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 감지 장치는 적어도 두 개 혹은 이보다 훨씬 더 많은, 예컨대 4개 혹은 6개의 검출 권선 구조들을 포함한다. 검출 권선 구조들의 권선수들은 동일할 수 있고 혹은 상이할 수 있다.
하나보다 많은 검출 권선 구조의 경우 적어도 하나의 검출 권선 구조, 모든 권선 구조들은 여자 권선 구조(들) 내에 정렬된다. 이것은 공통 투영면에서 여자 권선 구조(들)가 모든 검출 권선 구조들을 둘러싸는 것을 의미한다.
공통 투영면은 검출 권선 구조 및/또는 여자 권선 구조의 중앙 대칭축에 직교하여 배향되는 평면일 수 있으며, 여기서 각각의 권선 구조는 대칭축 둘레로 정렬된다.
감지 장치가 하나보다 많은 여자 권선 구조를 포함하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 하나보다 많은 검출 권선 구조의 경우 적어도 하나의 검출 권선 구조, 모든 권선 구조들은 여자 권선 구조들에 의해 둘러싸이는 영역 내에 정렬된다. 모든 여자 권선 구조들이 동일한 크기로 검출 권선 구조(들)의 일부분들을 포괄하거나 둘러싸는 것(대칭적으로 둘러싸는 것)이 가능하다. 대안적으로, 모든 혹은 일부 여자 권선 구조들이 상이한 크기로 검출 권선 구조(들)의 일부분들을 포괄하거나 둘러싸는 것(비대칭적으로 둘러싸는 것)이 가능하다. 더욱이, 하나의 여자 권선 구조가 정확히 하나의 검출 권선 구조, 혹은 정확히 임의의 미리결정된 개수의 검출 권선 구조들 혹은 단지 그 일부분만을 포괄하거나 둘러싸는 것이 가능하다.
특히, 여자 권선 구조의 최대 폭은 여자 권선 구조의 최대 길이보다 더 클 수 있고 혹은 그 반대일 수 있다. 더욱이, 여자 권선 구조의 최대 폭 및 최대 길이는 검출 권선 구조의 최대 폭 및 최대 길이보다 더 클 수 있다.
여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조는 미리결정된 기하학적 형상, 예를 들어, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 여자 권선 구조 및/또는 검출 권선 구조는 원형 혹은 부분적-원형 형상을 가질 수 있다.
여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조는 상이한 층들 내에, 예를 들어, 상이한 높이 레벨들에서 정렬될 수 있고, 여기서 높이는 앞에서 언급된 제 1 방향을 따라 측정될 수 있다. 만약 하나보다 많은 권선 구조가 존재한다면, 이러한 검출 권선 구조들은 또한 상이한 층들 내에 정렬될 수 있고, 그리고/또는 적어도 두 개의 검출 권선 구조들이 적어도 부분적으로 중첩되도록 정렬될 수 있다.
적어도 하나의 여자 권선 구조 및/또는 적어도 하나의 검출 권선 구조는 공통 회로 기판(common circuit board) 상에 정렬될 수 있다.
특히, 하나 이상의 검출 권선 구조는 부분적으로, 혹은 바람직하게는 전체적으로, 여자 권선 구조에 의해 둘러싸인 영역 내에 정렬될 수 있거나, 혹은 하나보다 많은 여자 권선 구조에 의해 둘러싸인 영역 내에 정렬될 수 있다. 따라서, 검출 권선 구조는 안쪽 검출 권선 구조로서 지칭될 수 있고, 반면 여자 권선 구조는 바깥쪽 여자 권선 구조로서 지칭될 수 있다. 만약 여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조가 상이한 층들 내에 정렬된다면, 하나 이상의 검출 권선 구조는 부분적으로, 혹은 바람직하게는 전체적으로, 공통 투영면 내의 여자 권선 구조에 의해 둘러싸인 영역 내에 정렬될 수 있고, 여기서 공통 투영면은 여자 권선 구조에 의해 둘러싸인 영역에 평행하게 배향될 수 있거나 상기 영역을 포함할 수 있다.
여자 권선 구조는 교번하는 전류(AC 전류)로 동작될 수 있다. AC 전류는 가변 주파수를 가질 수 있고, 그리고/또는 하나보다 많은 주파수를 가질 수 있다. AC 전류는 미리결정된 주파수들을 갖는 혹은 미리결정된 주파수 구간 내에 있는 하나 혹은 복수의 신호 부분(들)을 포함한다. 주파수들은 서로에 대해 임의의 미리결정된 스펙트럼 거리를 가질 수 있다. 이러한 주파수들 혹은 주파수 구간은, 전력 전달 주파수 구간의 최소 주파수보다 더 낮을 수 있거나, 전력 전달 주파수 구간의 최대 주파수보다 더 높을 수 있으며, 여기서 전력 전달 주파수 구간은 전력 전달 필드의 주파수/주파수들을 포함한다. 상기 AC 전류가 여자 권선 구조에 인가되는 경우 여자 권선 구조에 의해 검출 필드가 발생된다. 검출 필드는 적어도 하나의 검출 권선 구조에 의해 수신되고, 임의의 유도된 전압이 적어도 하나의 검출 권선 구조에 의해 발생된다. 유도된 전압의 적어도 하나의 특성, 특히 시간-관련 특성, 특히 유도된 전압의 진폭의 시간 추이 및/또는 위상의 시간 추이에 관한 적어도 하나의 특성에 따라, 검출부 내의 이질적인 물체, 특히 이질적인 금속 물체가 검출될 수 있다.
적어도 하나의 여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조의 제안된 구성은 이질적인 금속 물체들의 매우 좋은 감도의 검출을 이롭게 가능하게 한다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치는 유도성 감지 시스템으로서 설계된다. 유도성 감지 시스템은 금속 물체들을 고감도로 유리하게 검출할 수 있게 한다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치는, 특히 앞에서 언급된 정렬 상태에서, 충전부 앞에, 혹은 충전부의 전면 가장자리 영역에 정렬된다. 용어 "앞에"는 제 2 방향, 예를 들어, 길이 방향과 관련된다.
이러한 특징은, 적어도 하나의 감지 장치가 2차측 상에 정렬되는 경우 적어도 하나의 감지 장치가 2차 권선 구조 앞에 정렬될 수 있는 특징과 등가이다. 대안적으로, 적어도 하나의 감지 장치는 2차 권선 구조의 전면 가장자리 영역 그곳에/아래에/위에 정렬될 수 있다. 만약 적어도 하나의 감지 장치가 1차측 상에 정렬된다면, 적어도 하나의 감지 장치는 1차 권선 구조 앞에 정렬될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 감지 장치는 1차 권선 구조의 전면 가장자리 영역 그곳에/아래에/위에 정렬될 수 있다.
특히, 적어도 하나의 감지 장치는, 충전부, 혹은 2차 권선 구조, 혹은 1차 권선 구조의 가장자리 앞에 제 2 방향을 따르는 미리결정된 거리를 갖도록 정렬될 수 있다.
이러한 구성은, 2차 권선 구조가 1차 권선 구조에 대해 상대적으로 제 2 방향으로 이동되는 경우, 예를 들어, 감지 장치를 포함하는 차량이 1차 권선 구조 위에서 길이 방향을 따라 직진 방향으로 주행하는 경우, 충전부를 스캔하는 것을 유리하게 가능하게 한다.
만약 감지 장치가 충전부 앞에 정렬된다면, 그 대응하는 검출부는, 특히 제 1 방향, 예를 들어, 수직 방향에 직교하여 배향될 수 있는 공통 보호면에서, 충전부, 혹은 2차 권선 구조, 혹은 1차 권선 구조의 폭보다 더 큰 폭을 가질 수 있다.
검출부의 폭이 공통 투영면에서 충전부, 혹은 2차 권선 구조, 혹은 1차 권선 구조의 폭의 미리결정된 퍼센티지보다 더 큰 것(예를 들어, 80%, 90% 혹은 심지어 95%보다 더 큰 것)이 또한 가능하다. 더욱이, 검출부는 제 3 방향, 예를 들어, 측면 방향을 따라 연장될 수 있는데, 이것은 만약 감지 장치가 충전부 앞에 정렬된다면 검출부의 최대 길이보다 최대 폭이 더 클 수 있음을 의미한다.
더욱이, 적어도 하나의 감지 장치는, 1차 권선 구조의 기하학적 중심 및/또는 2차 권선 구조의 기하학적 중심 및 감지 장치의 기하학적 중심, 예컨대 적어도 하나의 여자 권선 구조의 기하학적 중심이 제 2 방향에 평행한 공통 라인 상에 정렬되도록, 충전부 앞에 정렬될 수 있다.
또한, 충전 표면을 포함하는 평면에서의 검출부의 최대 폭은 상기 평면에서의 충전부의 최대 폭의 적어도 50%보다 더 클 수 있고, 바람직하게는 90% 혹은 100%보다 더 클 수 있다. 달리 말하면, 상기 평면에서의 검출부의 최대 폭은 또한, 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조의 최대 폭의 적어도 50%보다 더 클 수 있고, 바람직하게는 90% 혹은 100%보다 더 클 수 있다. 충전 표면은 경로의 표면 상에 혹은 제 1 방향을 따라 충전 패드의 상위 표면 상에 충전부를 투영시킴으로써 정의될 수 있다. 더욱이, 적어도 하나의 감지 장치는, 제 2 방향에 직교하여 배향될 수 있는 공통 보호면에서 검출부가 제 3 방향에 관해, 바람직하게는 전체 충전부, 혹은 1차 권선 구조 혹은 2차 권선 구조의 적어도 일부분을 포함하도록 정렬될 수 있다.
또 하나의 다른 실시예에서, 물체 검출 시스템은 적어도 또 하나의 다른 감지 장치, 특히 적어도 하나의 다른 감지 장치를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 다른 감지 장치는 충전부 옆에 정렬되거나 혹은 충전부의 측면 가장자리 영역에 정렬된다. 이러한 특징은 적어도 하나의 다른 감지 장치가 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조 옆에 정렬될 수 있는 특징과 등가일 수 있다. 적어도 하나의 다른 감지 장치가 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조의 측면 가장자리 영역 그곳에/아래에/위에 정렬될 수 있는 것이 가능하다.
적어도 하나의 감지 장치는, 충전부, 혹은 1차 권선 구조, 혹은 2차 권선 구조의 가장자리 옆에 제 3 방향, 예를 들어, 측면 방향을 따르는 미리결정된 거리를 갖도록 정렬될 수 있다. 이것은 측면 주차 허용범위(lateral parking tolerance)에 대한 보상을 유리하게 가능하게 한다.
이러한 경우에, 적어도 하나의 다른 감지 장치의 검출부는 제 2 방향을 따라 연장될 수 있고, 이것은 검출부의 최대 길이가 검출부의 최대 폭보다 항상 더 큰 것을 의미한다.
더욱이, 충전 표면을 포함하는 평면에서의 검출부의 최대 길이는 상기 충전 표면에서의 충전부 혹은 1차 권선 구조 혹은 2차 권선 구조의 최대 길이의 적어도 50%, 80%, 90%보다 더 클 수 있고, 또는 100%보다 훨씬 더 클 수 있다.
당연한 것으로, 적어도 하나의 물체 검출 시스템은 충전부 옆에 정렬되는 하나보다 많은 감지 장치를 포함할 수 있다.
대안적으로, 적어도 하나의 다른 감지 장치는 충전부 뒤에, 특히 제 2 방향, 예를 들어, 길이 방향에 대비하여 충전부 혹은 2차 권선 구조 혹은 1차 권선 구조의 가장자리로부터 임의의 미리결정된 거리를 갖도록 정렬된다. 그러나, 상기 거리는 충전부 앞에 정렬되는 감지 장치와 충전부 혹은 1차 권선 구조 혹은 2차 권선 구조의 가장자리 간의 거리보다 더 작을 수 있다. 또한, 적어도 하나의 다른 감지 장치는 충전부의 후면 가장자리 영역에 정렬될 수 있다. 이러한 경우에, 적어도 하나의 다른 감지 장치는 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조의 후면 가장자리 영역 그곳에/아래에/위에 정렬될 수 있다.
이러한 감지 장치는 충전부 앞에 정렬되는 앞서 언급된 감지 장치와 유사하게 정렬될 수 있다. 적어도 하나의 다른 감지 장치는 1차측 상에 정렬될 수 있거나, 혹은 2차측 상에 정렬될 수 있다.
적어도 하나의 다른 감지 장치는, 특히 2차측 상에 정렬되는 경우, 고정된 높이를 갖도록 설치될 수 있다. 다른 감지 장치를 수신 장치 상에 정렬하는 것이 또한 가능하다. 특히 제 1 방향을 따르는 수신 장치의 위치가 조정될 수 있는 경우에, 다른 감지 장치의 위치도 또한 조정될 수 있다.
이전에 설명된 구성을 갖도록 하나 이상의 추가적인 감지 장치(들)를 제공함으로써, 충전부는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 전체적으로 감지 장치들의 검출부들에 의해 둘러싸일 수 있다. 이러한 감지 장치들은 충전부 둘레로 커튼-형 검출부들을 제공할 수 있다. 이것은 또한 진입 방향과는 무관하게 충전부에 진입하는 이질적인 물체를 매우 신뢰가능하게 검출할 수 있게 한다.
또 하나의 다른 실시예에서, 충전부 옆에 그리고/또는 충전부 뒤에 적어도 하나의 장벽 장치(barrier device)가 정렬된다. 이러한 실시예는 독립적 발명의 주된-요소를 제공할 수 있다. 이러한 주된-요소는 또한 청구항들 및 상세한 설명에서 제공되는 하나 이상의 실시형태들에 따라 설계될 수 있다. 장벽 장치는 물체들이 충전부에 들어가는 것을 기계적으로 차단하기 위한 요소를 제공한다. 적어도 하나의 장벽 장치는 충전부 옆에 정렬되는 경우 제 2 방향을 따라 연장될 수 있다. 적어도 하나의 장벽 장치는 충전부 뒤에 정렬되는 경우 제 3 방향을 따라 연장될 수 있다. 적어도 하나의 장벽 장치는, 예를 들어, 앞에서 언급된 정렬 상태에서 2차 권선 구조 혹은 수신 장치로부터 1차 권선 구조까지의 거리보다 더 크거나 동일할 수 있는 미리결정된 높이를 가질 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 장벽 장치는 가요성 물질, 예를 들어, 고무 혹은 플라스틱으로 만들어진다. 하나 이상의 장벽 장치들은 이질적인 물체들이 측면으로부터 혹은 후면으로부터 충전부에 들어가는 것이 물리적으로 차단되도록 정렬될 수 있다.
적어도 하나의 장벽 장치는 1차측 상에 정렬될 수 있거나, 혹은 바람직하게는 2차측 상에 정렬될 수 있다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 감지 장치가 유도성 전력 전달 시스템의 2차측 상에 정렬된다. 특히, 감지 장치(들)는 차량 상에, 특히 차량의 밑면 상에 정렬될 수 있다. 감지 장치(들)는 경로의 표면 위에서 임의의 미리결정된 고정된 높이에 정렬될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 감지 장치 및/또는 적어도 다른 감지 장치는 가변 높이로 정렬될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 다른 감지 장치는 차량의 수신 장치에 부착될 수 있다.
대안적 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 감지 장치는 유도성 전력 시스템의 1차측 상에 정렬된다. 특히, 감지 장치(들)는 경로의 표면 상에 정렬될 수 있거나 충전 패드의 표면 상에 정렬될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 다른 감지 장치는 1차 유닛에 부착될 수 있거나 1차 권선 구조를 포함하는 충전 패드에 부착될 수 있다.
또 하나의 다른 실시예에서, 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 감지 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 감지 장치의 위치를 조정하기 위한 적어도 하나의 위치조정 수단(positioning means)을 포함한다. 특히, 위치조정 수단은 적어도 하나의 감지 장치 및/또는 적어도 하나의 다른 감지 장치의 수직 위치, 특히 경로 혹은 충전 패드의 표면 위에서의 높이가 조정될 수 있도록 설계된다. 당연한 것으로, 적어도 하나의 감지 장치의 길이방향 및/또는 측면방향 위치가 적어도 하나의 위치조정 수단에 의해 조정될 수 있는 것이 또한 가능하다. 이러한 실시예는 독립된 발명의 주된-요소를 제공할 수 있다. 이러한 주된-요소는 또한 청구항들 및 상세한 설명에서 제공되는 하나 이상의 실시형태들에 따라 설계될 수 있다.
당연한 것으로, 물체 검출 시스템은 복수의 위치조정 수단을 포함할 수 있고, 예를 들어, 각각의 감지 장치에 대해 하나의 위치조정 수단을 포함할 수 있다. 위치조정 수단은, 특히 충전부의 옆에 그리고/또는 뒤에 정렬되는 감지 장치(들)의 위치조정 수단은 수신 장치(6)의 승강 장치(lifting device)에 의해 제공될 수 있고, 여기서 승강 장치는 수신 장치 및 2차 권선 구조의 위치 조정을 가능하게 한다. 그러나, 바람직하게는, 충전부 앞에 있는 감지 장치의 위치조정 수단은 수신 장치의 승강 장치와는 독립적으로 설계된다.
또 하나의 다른 실시예에서, 물체 검출 시스템은 적어도 평가 유닛(evaluation unit)을 포함한다. 적어도 하나의 평가 유닛에 의해, 적어도 하나의 감지 장치의 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성이 결정가능하다. 신호 특성은 예를 들어, 시간 특성일 수 있으며, 뿐만 아니라 또 하나의 다른 신호 특성일 수 있다. 검출된 물체의 적어도 하나의 특성이 적어도 하나의 신호 특성에 따라 결정가능하다.
특히, 출력 신호의 주파수 및/또는 진폭 및/또는 위상이 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 주파수 변화 및/또는 진폭 변화 및/또는 위상이 결정될 수 있다. 변화는 시간에서의 변화일 수 있다. 대안적으로, 변화는 참조 신호에 대비된 변화일 수 있고 결정될 수 있다. 참조 신호는 여자 권선 구조를 동작시키는 신호일 수 있다. 대안적으로, 참조 신호는 어떠한 이질적인 물체도 존재하지 않는 상황에서 발생되는 이상적인 출력 신호일 수 있다.
위상 변화 및/또는 진폭 변화는 이질적인 물체의 기하학적 구조 혹은 크기와 관련되어 있음이 발견되었다. 따라서, 이질적인 물체의 기하학적 구조 혹은 크기는 위상 변화 및/또는 진폭 변화에 따라 결정될 수 있다.
더욱이, 주파수 혹은 주파수 변화는 이질적인 물체에서의 검출 필드의 침투 깊이와 관련되어 있음이 발견되었다. 이러한 침투 깊이는 이질적인 물체의 물질과 관련되어 있다. 따라서, 이질적인 물체의 물질은 주파수 혹은 주파수 변화에 따라 결정될 수 있다.
검출된 물체의 특성은 예를 들어, 검출된 물체의 크기, 부피, 형상, 물질 혹은 유형일 수 있다. 이러한 특성은 또한 감지 장치에 대비된 검출된 물체의 위치일 수 있다. 만약 감지 장치가 하나보다 많은 검출 권선 구조를 포함한다면, 각각의 검출 권선 신호의 출력 신호가 평가될 수 있다. 특히, 이것은 앞서 언급된 위치의 결정을 증진시킨다.
검출된 물체의 적어도 하나의 특성에 따라, 유도성 전력 전달의 제어가 수행될 수 있다. 예를 들어, 만약 검출된 물체가 임의의 미리결정된 크기보다 더 작다면 그리고/또는 미리결정된 물질로 만들어진 것이라면, 유도성 전력 전달 프로세스의 종료 혹은 출력감소를 수행하지 않는 것이 가능하다. 또한, 적어도 하나의 특성에 따라, 이질적인 물체를 제거하기 위한 적절한 조치(예를 들어, 충전부의 자동화된 세정)가 개시될 수 있다.
또한, 이질적인 물체, 특히 이질적인 금속 물체를 검출하기 위한 방법이 제안된다. 유도성 전력 전달 시스템, 특히 경로의 표면 상에 있는 차량에 전력을 전달하기 위한 유도성 전력 전달 시스템은, 1차 권선 구조 및 2차 권선 구조를 포함하고, 유도성 전력 전달 시스템에 충전부가 할당된다. 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 감지 장치를 포함하고, 적어도 하나의 감지 장치는 검출부를 갖는다.
더욱이, 적어도 하나 감지 장치는, 검출부가 전체적으로 충전부 바깥쪽에 배치되도록 정렬되고 혹은 검출부가 충전부의 가장자리 부분만을 포함하도록 정렬된다.
따라서, 본 방법은 이전에 설명된 실시예들 중 하나를 따르는 물체 검출 시스템을 사용하여 행해질 수 있거나 수행될 수 있다. 또한, 제안된 물체 검출 시스템은 제안된 실시예들 중 하나를 따르는 방법이 상기 물체 검출 시스템에 의해 수행될 수 있도록 설계될 수 있다.
특히, 적어도 하나의 감지 장치는 적어도 하나의 여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조를 포함할 수 있고, 여기서 적어도 하나의 검출 권선 구조는 여자 권선 구조 내에 정렬된다. 이것은 이전에 설명되었다.
적어도 하나의 감지 장치는 유도성 전력 전달 전에 그리고/또는 유도성 전력 전달 동안 활성화된다. 적어도 하나의 감지 장치는 예를 들어, 미리결정된 시간 추이를 갖는 AC 전류를 앞서 언급된 여자 권선 구조에 인가함으로써 활성화될 수 있다. 전에 언급된 바와 같이, AC 전류는 하나의 시점에서 그리고/또는 AC 전류의 시간 추이에 따라 하나보다 많은 주파수를 갖는 특징을 가질 수 있다. 특히, AC 전류의 적어도 하나의 주파수는 시간 추이에 따라 변할 수 있다. 더욱이, 여자 권선 구조에 의해 발생되는 검출 필드는 적어도 하나의 검출 권선 구조에 의해 수신될 수 있다. 유도된 전압의 결과적인 시간 추이는 예를 들어, 대응하는 평가 유닛에 의해 분석될 수 있다. 유도된 전압의 적어도 하나의 특성에 따라, 검출부 내의 이질적인 물체가 검출될 수 있다. 이것은 하나 이상의 가능한 진입 방향(들), 특히 모든 진입 방향들로부터 이질적인 물체가 충전부에 들어가는 것을 검출하는 방법을 유리하게 제공한다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치는 1차 권선 구조에 대한 2차 권선 구조의 정렬 동작 동안 활성화된다. 정렬 동작은 앞서 언급된 정렬 상태를 제공하기 위해 수행되는 동작을 나타낸다. 적어도 하나의 감지 장치는 예를 들어, 만약 2차 권선 구조가 1차 권선 구조에 접근한다면, 특히 만약 2차 권선 구조 및 적어도 하나의 감지 장치가 부착된 차량이 (예컨대 충전 패드에 통합된) 경로-측 1차 권선 구조에 접근한다면, 활성화될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 감지 장치는 적어도 하나의 감지 장치가 1차 권선 구조에 할당된 활성 영역 위에 위치하기 전에 활성화될 수 있다. 활성 영역은 경로의 표면의 임의의 영역으로서 정의될 수 있고, 여기서 1차 권선 구조에 의해 발생되는 교번하는 전기자기적 필드의 적어도 미리결정된 부분의 필드 라인들, 바람직하게는 모든 필드들, 혹은 전력 전달 필드가 활성 영역을 통해 연장된다. 활성 영역은 앞서 언급된 충전 표면에 대응할 수 있다. 활성 영역은 또한 앞서 언급된 충전부의 절단면을 둘러쌀 수 있고, 여기서 절단 평면은 경로 혹은 충전 패드의 표면에 의해 제공된다. 그러나, 적어도 하나의 감지 장치는 또한, 적어도 하나의 감지 장치가 활성 구역 위에 위치하는 시점에 혹은 그 전에 활성화될 수 있고, 여기서 활성 구역은 앞서 언급된 활성 영역을 포함할 뿐만 아니라 이웃하는 영역들도 포함한다. 제안된 실시예는 특히 물체 검출 시스템에 적용되며, 여기서 적어도 하나의 감지 장치는 2차측 상에, 특히 차량 상에 정렬된다.
활성화는 전체 정렬 동작에 대해 계속될 수 있는데, 예를 들어, 2차 권선 구조가 1차 권선 구조에 대해 유도성 전력 전달이 가능하도록 상대적으로 정렬될 때까지 계속될 수 있다. 이러한 실시예는 유도성 전력 전달이 수행되기 전에 활성 영역을 스캔하는 것을 유리하게 가능하게 한다. 따라서, 만약 차량이 1차 권선 구조 위에서 이동한다면, (장래) 충전부 내에 위치하는 이질적인 물체들이 신뢰가능하게 검출될 수 있다. 이러한 상황에서, 커튼-형 검출부는 장래의 충전부를 가로질러, 특히 활성 영역을 가로질러 이동된다.
적어도 하나의 감지 장치는 특히, 원하는 활성 구역, 특히 전체 활성 영역이 1차 권선 구조와 2차 권선 구조 간의 원하는 정렬 상태가 달성되기 전에 스캔되도록 정렬될 수 있다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치는 충전부 앞에, 혹은 충전부의 전면 가장자리 영역에, 특히 2차 권선 구조 앞에 혹은 2차 권선 구조의 전면 가장자리 영역 그곳에/아래에/위에 정렬되고, 그리고 2차 권선 구조가 임의의 미리결정된 방향(예컨대, 길이 방향)으로 1차 권선 구조 위에서 이동되기 전에 그리고 이동되는 동안 활성화된다. 이러한 이동 동안, 적어도 하나의 감지 장치는 원하는 정렬 상태에 도달하기 전에 활성 영역 위에서 이동될 것이다. 결과적으로, 충전부 뒤에 정렬된 감지 장치, 특히 2차 권선 구조 뒤에 정렬된 감지 장치는, 2차 권선 구조가 제 2 방향에 대항하여(예컨대, 차량이 후방으로 이동하는 경우) 1차 권선 구조 위에서 이동되기 전에 그리고 이동되는 동안 활성화될 수 있다. 일반적으로, 감지 장치들은 정렬 동작 동안 1차 권선 구조에 대한 2차 권선 구조의 이동 방향에 따라 활성화될 수 있다.
또 하나의 다른 실시예에서, 충전부 앞에 정렬되거나 충전부의 전면 가장자리 영역에 정렬되는 적어도 하나의 감지 장치, 그리고/또는 충전부 옆에 혹은 뒤에 정렬되거나 측면 가장자리 영역에 혹은 후면 가장자리 영역에 정렬되는 적어도 하나의 다른 감지 장치는, 2차 권선 구조가 1차 권선 구조에 대해 상대적으로 정렬된 이후에, 그리고 유도성 전력 전달 전에 그리고/또는 유도성 전력 전달 동안, 예컨대 정렬 상태에 도달한 이후, 활성화된다. 예를 들어, 정렬 동작 동안의 상대적인 이동 동안, 활성화된 감지 장치가 계속 활성화되는 것이 가능하다. 추가적으로, 정렬 동작 동안 비활성화되는 감지 장치들은, 정렬 동작이 끝난 이후 그리고 유도성 전력 전달 전에 그리고 유도성 전력 전달 동안, 활성화될 수 있다. 이것은 전력 전달 프로세스 전에 그리고/또는 전력 전달 프로세스 동안 충전부에 들어가는 이질적인 물체의 검출을 유리하게 가능하게 한다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치의 위치, 특히 수직 위치가 조정된다. 특히, 적어도 하나의 감지 장치는 정렬 동작의 시작 전에 경로의 표면을 향해 이동될 수 있다. 정렬 동작은 예를 들어, 2차 권선 구조가 1차 권선 구조 둘레의 미리결정된 부분에 들어가는 경우 시작될 수 있다. 이것은 예를 들어, 위치결정 센서들 및/또는 물체 검출 수단을 사용하여 검출될 수 있다. 정렬 동작의 끝 혹은 유도성 전력 전달의 끝 이후에, 적어도 하나의 감지 장치는 예를 들어, 경로의 표면으로부터, 특히 수직 방향을 따라, 멀리 이동될 수 있다. 이러한 실시예는 독립된 발명의 주된-요소를 제공할 수 있다. 이러한 주된-요소는 또한 청구항들 및 상세한 설명에서 제공되는 하나 이상의 실시형태들에 따라 설계될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치에 의해 이질적인 물체가 검출되는 경우 검출 신호가 발생된다. 이질적인 물체는, 2차 권선 구조와 1차 권선 구조의 상대적인 이동 동안, 혹은 유도성 전력 전달 전에 그리고 유도성 전력 전달 동안, 검출될 수 있고, 여기서 2차 권선 구조는 1차 권선 구조에 대해 정렬된다.
유도성 전력 전달 프로세스는 검출 신호에 따라 제어된다. 예를 들어, 이질적인 물체가 검출되는 경우, 실행중인 유도성 전력 전달 프로세스는 종료되거나 출력감소될 수 있다. 또한, 이질적인 물체가 검출되는 경우, 계획된 유도성 전력 전달은 비활성화된다. 이것은 예를 들어, 유도성 전력 전달 프로세스가 시작될 수 없음을 의미한다.
또 하나의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 감지 장치의 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성이 결정되고, 검출된 물체의 적어도 하나의 특성이 적어도 하나의 신호 특성에 따라 결정된다. 이것은 이전에 설명되었다. 따라서, 유도성 전력 전달 프로세스는 적어도 하나의 신호 특성에 따라 추가적으로 제어될 수 있다.
유도성 전력 전달 시스템이 또한 제안되고, 여기서 유도성 전력 전달 시스템은 이전에 설명된 실시예들 혹은 본 발명에서 설명되는 실시예들 중 하나를 따르는 물체 검출 시스템을 포함한다.
차량이 또한 제안되고, 여기서 차량은 이전에 설명된 실시예들 혹은 본 발명에서 설명되는 실시예들 중 하나를 따르는 물체 검출 시스템을 포함한다.
특히 경로의 표면 상에 있는 차량에 전력을 전달하기 위한 물체 검출 시스템을 제조하는 방법이 또한 설명된다. 이러한 방법은,
- 유도성 전력 전달 시스템의 적어도 일부, 특히 1차 권선 구조 및/또는 2차 권선 구조를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 감지 장치를 제공하는 단계, 그리고
- 적어도 하나 감지 장치를, 적어도 하나의 감지 장치의 검출부가 전체적으로 (유도성 전력 전달 시스템에 할당된) 충전부 바깥쪽에 배치되도록 혹은 적어도 하나의 감지 장치의 검출부가 상기 충전부의 가장자리 부분만을 포함하도록 정렬시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 첨부되는 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 차량 그리고 유도성 전력 전달 시스템 및 물체 검출 시스템의 도식적 측면 도면을 보여준다.
도 2는 도 1에서 보여지는 물체 검출 시스템의 근접 도면을 보여준다.
도 3은 도 1에서 보여지는 차량, 유도성 전력 전달 시스템 및 물체 검출 시스템들의 전면 도면을 보여준다.
도 4는 도 3에서 보여지는 물체 검출 시스템의 근접 도면을 보여준다.
도 5는 도 1에서 보여지는 차량, 유도성 전력 전달 시스템 및 물체 검출 시스템의 밑면 도면을 보여준다.
도 6은 감지 장치의 도식적 블록도를 보여준다.
도 7은 또 하나의 다른 차량, 유도성 전력 전달 시스템 및 물체 검출 시스템의 전면 도면을 보여준다.
도 8은 도 7에서 보여지는 차량의 밑면 도면을 보여준다.
도 9는 또 하나의 다른 차량 그리고 유도성 전력 전달 시스템 및 물체 검출 시스템의 도식적 측면도를 보여준다.
도 1은 경로(3)의 표면(2) 상에 있는 차량(1)의 도식적 측면 도면을 보여준다. 충전 패드(charging pad)로서 설계될 수 있으며 1차 권선 구조(primary winding structure)(미도시)를 포함하는 1차 유닛(4)이 경로(3) 내에 정렬된다. 차량(1)의 밑면(5)에는 2차 권선 구조(secondary winding structure)(미도시)를 포함하는 2차-측 수신 유닛(secondary-sided receiving unit)(6)이 부착된다.
물체 검출 시스템은 물체들, 특히 금속 물체들을 검출하기 위한, 전면 검출기(front detector)(7), 후면 검출기(rear detector)(8) 및 측면 검출기들(side detectors)(9)을 포함한다. 검출기들(7, 8, 9)은 커튼-형 검출부(curtain-like detection volume)(10)(도 2 참조)를 갖는 라인 감지 장치들(line sensing devices)로서 설계된다.
도 1에서, 1차 권선 구조과 2차 권선 구조는 정렬되어 정렬 상태(aligned state)에 있다. 이러한 정렬 상태에서, 충전부(CV)(도 2 참조)가 유도성 전력 전달 시스템에 할당된다.
도 2에서는, 전면 검출기(7)가 충전부(CV) 앞에, 1차 유닛(1) 앞에, 그리고 수신 장치(2) 앞에 정렬된 것이 제시된다. 본 발명의 설명에서, 용어 "앞에"는 차량(1)의 2차-측 기준 좌표계에서 길이 방향(xs)과 관련되며, 혹은 1차 유닛(4)의 1차-측 기준 좌표계에서 길이 방향(xp)과 관련된다. 2차 권선 구조의 기하학적 중심(geometric center)은 2차-측 기준 좌표계의 원점(origin)을 제공한다. 기준 좌표계들의 수직 축들(zp, zs)이 또한 제시되어 있다. 이러한 수직 축들(zp, zs)은 하부로부터 상부로 배향된다. 이러한 좌표계들을 참조하는 경우, 1차 권선 구조와 2차 권선 구조의 정렬 상태는, 수직 축들(zp, zs)을 따라 있는 원점들 간의 거리가 1차 유닛(4)과 수신 장치(6) 간의 원하는 공극(air gap)에 대응하는 경우, 제공된다. 길이방향 축들(xp, xs) 및 측면방향 축들(yp, ys)을 따라 있는 원점들 간의 거리들이 임의의 미리결정된 거리 간격(여기에는 거리가 제로(zero)인 경우도 포함됨) 내에 있다. 후면 검출기(8)는 2차-측 기준 좌표계의 길이방향 축(xs)에 대해 충전부(CV) 뒤에 정렬된다. 더욱이, 후면 검출기(8)는 또한 정렬 상태에서 수신 장치(6) 및 1차 유닛(4) 뒤에 정렬된다.
도 2에서는, 전면 검출기(7) 및 후면 검출기(8)의 검출부들(10)이 제시된다. 이러한 검출부들(10)은 차량(1)으로부터 경로(3)의 표면(2)으로 연장된다. 전면 검출기(7) 및 후면 검출기(8)는 검출부들(10)이 전체적으로 충전부(CV) 바깥쪽에 배치되도록 정렬된다. 검출부들(10)은 또한 차량(1)의 샤시(chassis)와 표면(2) 사이에서 연장되는 방화 커튼(safety curtain)들로서 나타내질 수 있다.
안전에 영향을 미치는 금속 물체(11)가 또한 제시된다. 충전부(CV)를 향해 움직이는 금속 물체(11)의 이동 방향이 표시되어 있다. 금속 물체(11)가 전면 검출기(7)의 검출부(10)를 지나갈 것으로 제시된다. 따라서, 유입되는 금속 물체(11)는 전면 검출기(7)에 의해 검출될 수 있다. 만약 금속 물체(11)가 검출되면, 유도성 전력 전달을 제어하는 충전 제어 시스템에게 예를 들어, 검출 신호에 의해 이러한 정보가 알려질 수 있다. 결과적으로, 실행중인 유도성 전력 전달은 종료될 수 있거나 출력감소될 수 있으며, 또는 의도된 유도성 전력 전달은 승인될 수 없다.
도 3은 도 1에서 보여지는 차량(1)의 도식적 전면 도면을 제시한다. 차량(1)의 밑면(5) 상에 정렬되는 측면 검출기들(9)이 제시된다. 도 4는 차량(1)(특히 샤시)으로부터 경로(3)의 표면(2)으로 연장되는 측면 검출기들(9)의 검출부들(10)을 제시한다.
도 3 및 도 4는 측면 검출기들(9)이 충전부(CV) 옆에 정렬되는 것을 제시한다. 더욱이, 측면 검출기들(9)은 수신 장치(2) 및 1차 유닛(1) 옆에 정렬된다. 측면 검출기들(9)과 도 4에서 제시되는 좌표계들 각각의 좌표계 원점의 거리는 1차 유닛(4)에 관한 차량(1)의 측면 주차 허용범위에 따라 선택될 수 있다. 측면으로부터 충전부(CV)의 방향으로 움직이는 이질적인 금속 물체(11)가 또한 제시된다. 표시된 움직임 동안, 금속 물체(11)는 측면 검출기(9)의 검출부(10)를 지나갈 것이다. 따라서, 유입되는 금속 물체(11)는 검출될 수 있고, 충전 제어 시스템에게 이러한 정보가 알려질 수 있다. 도 1 내지 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 전면 검출기, 후면 검출기, 및 측면 검출기의 검출부들(10)은, 충전부(CV)를 포함하는 하지만 충전부(CV)보다는 더 큰 안쪽 부분에 접경(border)하거나 이러한 안쪽 부분을 둘러싼다. 제시된 정렬에서, 안쪽 부분에 들어가는 이에 따라 잠재적으로 충전부(CV)에 들어가는 이질적인 금속 물체들(11)은 신뢰가능하게 검출될 수 있다.
도 5는 도 1에서 제시되는 차량의 밑면 도면을 제시한다. 1차 유닛(4), 수신 장치(6), 및 충전부(CV)가 제시되어 있다. 전면 검출기(7), 후면 검출기(8), 측면 검출기(9), 그리고 대응하는 검출부들(10)이 점선들로 또한 제시되어 있다. 검출부들(10)과 접경하고 있는 안쪽 부분이 충전부(CV)를 포함하고, 뿐만 아니라 충전부(CV) 옆에 있는 부분들도 포함하는 것을 볼 수 있다.
검출기들(7, 8, 9)은 유도성 전력 전달이 수행되기 전에 그리고 유도성 전력 전달이 수행되는 동안 활성화될 수 있다. 이질적인 금속 물체(11)(예를 들어, 도 2 참조)가 안쪽 부분에 들어간다면, 그리고 금속 물체(11)가 충전부(CV)에 들어가기 전이라면, 유도성 전력 전달은 종료될 수 있거나 출력감소될 수 있다. 따라서, 유도성 전력 전달을 위한 교번하는 전기자기적 필드(alternating electromagnetic field)와 이질적인 물체(11)의 상호작용의 위험은 최소화되고, 이것은 또한 더 높은 동작 안전성을 제공한다.
도 6은 본 발명에 따른 감지 장치(12)의 도식적 블록도를 제시한다. 도 1 내지 도 5에서 제시되는 검출기들(7, 8, 9)은 감지 장치(12)로서 설계될 수 있고, 혹은 도 6에서 제시되는 라인 감지 장치(line sensing device)(12)와 유사할 수 있다.
감지 장치(12)는 직사각형-형상의 여자기 코일(exciter coil)(13)을 포함한다. 여자기 코일(13)은 안쪽 부분 혹은 안쪽 영역(14)을 둘러싼다. 이러한 안쪽 부분 혹은 안쪽 영역(14) 내에는 복수 개의 특히 6개의 검출 코일(detection coil)들(15)이 정렬된다. 이러한 검출 코일들(15)은 각각 직사각형 형상을 갖는다. 여자기 코일(13) 및 검출 코일들(15)의 단자들이 또한 제시된다. 금속 물체들을 검출하기 위해, AC 전류가 여자기 코일(13)의 단자들에 인가된다. AC 전류는 AC 전류의 시간 추이(time course)에 따라 상이한 주파수들을 가질 수 있다. AC 전류로 인해 여자기 코일(13)에 의해 발생되는 검출 필드는 검출 코일들(15)에 의해 수신될 것이다. 대응하는 유도된 전압이 검출 코일들(15)의 단자들에서 측정되고, 유도된 전압의 적어도 하나의 신호 특성, 특히 시간 특성이 결정된다. 이러한 신호 특성에 따라, 검출부(10) 내에 금속 물체(11)의 존재, 추정된 크기, 및 추정된 유형, 예컨대 금속 물체(11)의 물질이 결정될 수 있다. 이러한 적어도 하나의 신호 특성은 예를 들어, 검출된 물체의 크기 및 유형에 따라 달라질 수 있다. 이것은 또한 이질적인 금속 물체(11)와 (금속으로 또한 만들어지는, 특히 구리로 만들어지는) 1차 권선 구조를 구분할 수 있게 한다.
도 7은 경로(3)의 표면(2) 상에 정렬되며 수신 장치(6)를 갖는 차량(1)의 또 하나의 다른 전면 도면을 1차 유닛(4)과 함께 제시한다. 도 3에서 제시되는 차량(1)과는 대조적으로, 도 7에서 제시되는 차량은 수신 장치(6)에 부착되는 장벽 요소(barrier element)들(16)을 포함한다. 장벽 요소들(16)은 예를 들어, 고무 매트(rubber mat)들 혹은 플라스틱 매트(plastic mat)들에 의해 제공될 수 있고, 수신 장치(6)의 측면들에 부착된다. 장벽 요소들(16)은 차량(1)으로부터, 특히 수신 장치(6)로부터 표면(2)을 향해 연장된다. 수신 장치(6)와 1차 유닛(4) 간의 공극이 장벽 요소들(16)에 의해 완전히 포괄되어 있는 것이 제시된다. 장벽 요소들(16)을 사용함으로써, 이질적인 물체(11)(예를 들어, 도 4 참조)가 충전부(CV)에 들어가는 것이 물리적으로 방지될 수 있다.
도 8은 도 7에서 제시되는 차량의 밑면 도면을 제시한다. 전면 검출기(7) 및 수신 장치(6)가 제시되며, 도 7에서 제시되는 바와 같은 장벽 요소들(16)이 수신 장치(6)의 측면들 상에 그리고 수신 장치(6)의 후면 상에 정렬된다. 그러나, 수신 장치(6)의 전면에는 어떠한 장벽 요소(16)도 정렬되지 않는다. 2차-측 기준 좌표계가 또한 제시된다. 전면 검출기(7)가 차량(1)의 밑면(5) 상에 정렬된다. 전면 검출기(7)가 수신 장치(6)의 전면으로부터 길이 방향(xs)을 따라 임의의 미리결정된 거리를 갖도록 정렬되어 있는 것이 제시된다.
차량(1)의 밑면(5) 상에 투영된 1차 유ˆ(4), 그리고 1차-측 기준 좌표계가 또한 제시된다. 전면 검출기(7)와 수신 장치(6)의 전면 간의 거리는 차량(1)이 유도성 전력을 위한 정렬 상태에 도달하기 위해 길이 방향(xp)으로 1차 유닛(4) 위에서 움직이는 경우 이러한 정렬 상태에 도달하기 이전에 전면 검출기(7)가 전체 1차 유닛(4) 위에서 움직이도록 선택된다. 만약 전면 검출기(7)가 앞서 설명된 움직임 동안 활성화된다면, 1차 유닛, 특히 1차 유닛의 활성 영역이 검출부(10)(도 2 참조)에 의해 스캔(scan)될 것이다.
따라서, 전면 검출기(7)를 사용하여 2 단계 방법이 수행될 수 있다. 제 1 단계에서, 전면 검출기(7)는 정렬 동작 동안 활성화되는데, 예를 들어, 차량들(1)이 1차 유닛(4) 위에서 움직이는 경우 활성화된다. 이러한 단계에서, 경로(3)의 표면(2)(도 7 참조)이 전면 검출기(7)에 의해 스캔된다. 만약 제 1 단계에서 이질적인 물체(11)가 전면 검출기(7)에 의해 검출된다면, 충전 제어 시스템에게 이러한 정보가 알려질 수 있고, 의도된 유도성 전력 전달은 허가 혹은 승인되지 않을 것이다. 더욱이, 이질적인 물체(11)가 충전부(CV)에 위치하고 있음 또는 충전부(CV)에 적어도 근접하여 위치하고 있음이 안전 유닛(safety unit) 혹은 심지어 차량(1)의 운전자에게 통지될 수 있다. 만약 제 1 단계에서 어떠한 물체(11)도 검출되지 않았다면, 유도성 전력 전달이 개시될 수 있다.
상기 움직임 동안, 1차 권선 구조의 일부가 전면 검출기(7)에 의해 검출될 수 있고, 상기 1차 권선 구조와 이질적인 금속 물체(11)는 전면 검출기(7)의 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성에 근거하여 구분될 수 있다. 특히, 검출부 내의 1차 권선 구조의 일부로 인해 발생되는 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성은 미리결정된 신호 특성일 수 있고, 이러한 신호 특성은 예를 들어, 예비 테스트 혹은 교정에 의해 결정된다. 만약 미리결정된 신호 특성으로부터 임의의 검출된 신호 특성의 편차가 임의의 미리결정된 크기, 예컨대 미리결정된 임계값보다 더 크다면, 금속성의 이질적인 물체(11)가 검출될 수 있다. 이것은 또한, 만약 금속 물체(11)가 1차 권선 구조의 일부 바로 위에 위치한다면 이질적인 금속 물체(11)와 1차 권선 구조를 구분하는 것을 가능하게 한다. 1차 권선 구조가 구리로 만들어질 수 있기 때문에, 특히 구리로 만들어지지 않은 금속 물체들이 신뢰가능하게 검출될 수 있다.
상기 유도성 전력 전달 이전에 그리고 상기 유도성 전력 전달 동안, 전면 검출기(7), 그리고 적용가능하다면, 후면 검출기(8) 및 측면 검출기(9)가 활성화될 수 있다. 만약 유도성 전력 전달 동안 이질적인 물체(11)가 안쪽 부분, 특히 충전부(CV)에 들어온다면, 이것은 활성화된 검출기들(7, 8, 9) 중 하나에 의해 검출될 것이다. 그 다음에, 충전 제어 시스템에게 이러한 정보가 알려질 수 있고, 실행중인 유도성 전력 전달은 종료될 것이고, 혹은 출력감소될 것이다. 더욱이, 이질적인 물체(11)가 충전부(CV)에 들어왔음 또는 충전부(CV)에 근접하는 부분에 들어왔음이 안전 유닛 혹은 심지어 차량(1)의 운전자에게 통지될 수 있다.
도 9는 또 하나의 다른 차량(1)의 도식적 측면 도면을 제시한다. 도 1에서 제시된 실시예와는 대조적으로, 전면 검출기(7)는 위치조정 장치(17)에 부착되고, 이러한 위치조정 장치(17)는 2차-측 기준 좌표계의 수직 방향(zs)으로 상하 이동가능하다. 위치조정 장치(17)에는 또한 세정 장치(cleaning device)(18), 예컨대 빗자루-형 장치(broom-like device) 혹은 고무 청소기-형 장치(squeegee-like device)가 부착된다. 정렬 동작의 시작에서, 예컨대 전면 검출기(7)가 활성 영역 혹은 활성 영역을 포함하는 활성 구역 위에 위치하기 전에, 위치조정 장치(17)는 세정 장치가 경로(3)의 표면(2)과 접촉할 때까지 하강될 수 있다. 정렬 동작 동안, 활성 영역은 세정 장치(18)에 의해 세정될 것이고, 이질적인 물체들(11)(예를 들어, 도 2 참조)이 물리적으로 제거될 것이다. 그러나, 잔존하는 이질적인 물체들(11)은 전면 검출기(7)에 의해 검출될 수 있다. 전면 검출기(7)가 표면(2)에 더 가까이 움직임에 따라, 검출 강도가 또한 향상될 수 있는데, 왜냐하면 표면(2) 상에 위치하는 이질적인 물체들(11)이 또한 전면 검출기(5)에 더 가까이 위치할 것이기 때문이다.

Claims (18)

  1. 유도성 전력 전달 시스템(inductive power transfer system)을 위한 물체 검출 시스템(object detection system)으로서, 특히 경로(route)(3)의 표면(2) 상에 있는 차량(1)에 전력을 전달하기 위한 물체 검출 시스템으로서,
    상기 유도성 전력 전달 시스템은 1차 권선 구조(primary winding structure) 및 2차 권선 구조(secondary winding structure)를 포함하고,
    상기 유도성 전력 전달 시스템에 충전부(Charging Volume)(CV)가 할당되고,
    상기 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 감지 장치(sensing device)(12)를 포함하고,
    상기 감지 장치(12)는 검출부(detection volume)(10)를 가지며,
    상기 적어도 하나 감지 장치(12)는, 상기 검출부(10)가 전체적으로 상기 충전부(CV) 바깥쪽(outside)에 배치되도록 정렬되거나 혹은 상기 검출부(10)가 상기 충전부(CV)의 가장자리 부분(edge portion)만을 포함하도록 정렬되고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 적어도 하나의 여자 권선 구조(exciting winding structure) 및 적어도 하나의 검출 권선 구조(detecting winding structure)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 검출 권선 구조는 상기 여자 권선 구조 내에 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 유도성 감지 시스템(inductive sensing system)으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  3. 제1항 내지 제2항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 상기 충전부(CV) 앞(ahead)에 정렬되거나, 혹은 상기 충전부(CV)의 전면 가장자리 영역(front edge region)에 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 물체 검출 시스템은 적어도 하나의 다른 감지 장치(12)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 다른 감지 장치(12)는,
    상기 충전부(CV) 옆(beside)에 정렬되거나 혹은 상기 충전부(CV)의 측면 가장자리 영역(lateral edge region)에 정렬되고, 그리고/또는
    상기 충전부(CV) 뒤(behind)에 정렬되거나 혹은 상기 충전부(CV)의 후면 가장자리 영역(rear edge region)에 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 충전부(CV) 옆에 그리고/또는 상기 충전부(CV) 뒤에 적어도 하나의 장벽 장치(barrier device)가 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12) 및/또는 상기 적어도 하나의 다른 감지 장치(12)는 상기 유도성 전력 전달 시스템의 2차측(secondary side)에 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  7. 제1항 내지 제5항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12) 및/또는 상기 적어도 하나의 다른 감지 장치(12)는 상기 유도성 전력 전달 시스템의 1차측(primary side)에 정렬되는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 물체 검출 시스템은 상기 적어도 하나의 감지 장치(12) 및/또는 상기 적어도 하나의 다른 감지 장치(12)의 위치를 조정하기 위한 적어도 하나의 위치조정 수단(positioning means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 물체 검출 시스템은 적어도 평가 유닛(evaluation unit)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치의 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성은 상기 적어도 하나의 평가 유닛에 의해 결정가능하고,
    검출된 물체의 적어도 하나의 특성은 상기 적어도 하나의 신호 특성에 따라 결정가능한 것을 특징으로 하는 물체 검출 시스템.
  10. 유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체(foreign object)를 검출하기 위한 방법으로서, 특히 경로(3)의 표면(2) 상에 있는 차량(1)에 전력을 전달하기 위한 방법으로서,
    상기 유도성 전력 전달 시스템은 1차 권선 구조 및 2차 권선 구조를 포함하고,
    상기 유도성 전력 전달 시스템에 충전부(CV)가 할당되고,
    물체 검출 시스템이 적어도 하나의 감지 장치(12)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 검출부(10)를 가지며,
    상기 적어도 하나 감지 장치(12)는, 상기 검출부(10)가 전체적으로 상기 충전부(CV) 바깥쪽에 배치되도록 정렬되거나 혹은 상기 검출부(10)가 상기 충전부(CV)의 가장자리 부분만을 포함하도록 정렬되고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 유도성 전력 전달 전에 그리고/또는 유도성 전력 전달 동안 활성화되고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 적어도 하나의 여자 권선 구조 및 적어도 하나의 검출 권선 구조를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 검출 권선 구조는 상기 여자 권선 구조 내에 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치는 상기 1차 권선 구조에 대한 상기 2차 권선 구조의 정렬 동작(alignment operation) 동안 활성화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 상기 충전부(CV) 앞에 정렬되거나, 혹은 상기 충전부(CV)의 전면 가장자리 영역에 정렬되고,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)는 상기 2차 권선 구조가 상기 1차 권선 구조 위에서 임의의 미리결정된 방향으로 이동되기 전에 그리고 이동되는 동안 활성화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 충전부(CV) 앞에 정렬되거나 상기 충전부(CV)의 전면 가장자리 영역에 정렬되는 적어도 하나의 감지 장치, 그리고/또는 상기 충전부(CV) 옆에 혹은 뒤에 정렬되거나 상기 충전부(CV)의 측면 가장자리 영역 혹은 후면 가장자리 영역에 정렬되는 적어도 하나의 다른 감지 장치는, 상기 2차 권선 구조가 상기 1차 권선 구조에 대해 정렬된 이후에, 그리고 유도성 전력 전달 전에 및/또는 유도성 전력 전달 동안, 활성화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)의 수직 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치(12)에 의해 이질적인 물체가 검출되는 경우 검출 신호가 발생되고,
    상기 검출 신호에 따라 유도성 전력 전달 프로세스가 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지 장치의 출력 신호의 적어도 하나의 신호 특성이 결정되고,
    검출된 물체의 적어도 하나의 특성은 상기 적어도 하나의 신호 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 유도성 전력 전달 시스템으로서, 상기 유도성 전력 전달 시스템은 청구항 제1항 내지 제9항 중 하나의 항에 기재된 물체 검출 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도성 전력 전달 시스템.
  18. 차량으로서, 상기 차량은 청구항 제1항 내지 제9항 중 하나의 항에 기재된 물체 검출 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
KR1020167032039A 2014-04-17 2015-03-31 유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법 KR20160146849A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1406950.4A GB2525239A (en) 2014-04-17 2014-04-17 Object detection system and method for detecting foreign objects in an inductive power transfer system
GB1406950.4 2014-04-17
PCT/EP2015/056949 WO2015158539A1 (en) 2014-04-17 2015-03-31 Object detection system and method for detecting foreign objects in an inductive power transfer system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160146849A true KR20160146849A (ko) 2016-12-21

Family

ID=50928928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167032039A KR20160146849A (ko) 2014-04-17 2015-03-31 유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10199882B2 (ko)
EP (1) EP3131778B1 (ko)
JP (1) JP2017518016A (ko)
KR (1) KR20160146849A (ko)
CN (1) CN105210266B (ko)
BR (1) BR112016023799A2 (ko)
CA (1) CA2945897A1 (ko)
GB (1) GB2525239A (ko)
RU (1) RU2016144964A (ko)
SG (1) SG11201608008UA (ko)
WO (1) WO2015158539A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015224016A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer induktiven Energieübertragungsvorrichtung
JP6602683B2 (ja) * 2016-02-05 2019-11-06 株式会社東芝 充電装置および位置ずれ検出方法
DK3436303T3 (da) * 2016-03-29 2023-01-30 Elonroad Ab Fremgangsmåde til aktivering af et strømførende segment i et elektrisk vejsystem og et elektrisk vejsystem
US10128698B2 (en) * 2016-06-20 2018-11-13 Hyundai America Technical Center, Inc Device and method for detecting an object within a wireless charging region
US10581283B2 (en) * 2016-12-14 2020-03-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for controlling power transmitting device, method for detecting foreign object, and power transmitting device in wireless power transmission system
DE102017214747A1 (de) * 2017-02-10 2018-08-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zu einem Betrieb einer Induktionsladevorrichtung
JP6819339B2 (ja) * 2017-02-14 2021-01-27 株式会社Ihi 非接触給電システムの異物検出装置
CN106972640A (zh) * 2017-05-23 2017-07-21 江苏轶电力科技有限公司 一种线路感应取电装置
WO2019039633A1 (ko) * 2017-08-23 2019-02-28 (주)그린파워 무선충전의 자기 정렬 안내 시스템
DE102018201824A1 (de) * 2018-02-06 2019-08-08 Robert Bosch Gmbh Induktive Ladevorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer induktiven Ladevorrichtung
CN117162818A (zh) * 2018-10-17 2023-12-05 合芯磁导科技(无锡)有限公司 电动汽车无线充电发射器用伸缩式安全防护栏
GB2579847A (en) * 2018-12-18 2020-07-08 Bombardier Primove Gmbh A filter circuit arrangement, an electric vehicle and a method of operating an electric vehicle
EP3947022A4 (en) * 2019-04-05 2023-01-11 Intdevice Limited SYSTEM FOR WIRELESS POWER TRANSMISSION
DE102021206894A1 (de) 2021-06-30 2023-01-05 Mahle International Gmbh Bodenbaugruppe für eine induktive Ladevorrichtung

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0404065A1 (en) 1989-06-21 1990-12-27 Omron Corporation Sensor having an oscillation circuit
US7391217B2 (en) 2006-08-29 2008-06-24 White's Electronics, Inc. Metal detection methods and apparatus wherein a numeric representation of the sense signal and a noise contribution to the sense signal are produced
JP5554937B2 (ja) 2009-04-22 2014-07-23 パナソニック株式会社 非接触給電システム
DE102010016028B4 (de) 2010-03-19 2015-05-21 Sartorius Industrial Scales Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb eines ein elektromagnetisches Wechselfeld einsetzenden Detektors sowie Detektor
JP5426510B2 (ja) 2010-09-27 2014-02-26 株式会社東芝 無線電力伝送装置
US9184633B2 (en) * 2011-02-03 2015-11-10 Denso Corporation Non-contact power supply control device, non-contact power supply system, and non-contact power charge system
US10090885B2 (en) * 2011-04-13 2018-10-02 Qualcomm Incorporated Antenna alignment and vehicle guidance for wireless charging of electric vehicles
EP2722217B1 (en) * 2011-06-20 2017-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-contact power receiving apparatus, non-contact power transmitting apparatus, and non-contact power transmitting and receiving system
US20130033224A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Evatran Llc Method and apparatus for aligning a vehicle with an inductive charging system
KR101880258B1 (ko) 2011-09-09 2018-07-19 위트리시티 코포레이션 무선 에너지 전송 시스템에서의 이물질 검출
ES2579552T3 (es) 2012-02-17 2016-08-12 Mettler-Toledo Safeline Limited Detector de metales para cadenas de producción y de embalaje
JP5929493B2 (ja) 2012-05-17 2016-06-08 ソニー株式会社 受電装置、および、給電システム
JP5708563B2 (ja) 2012-06-04 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 受電装置およびそれを備える車両、送電装置、ならびに電力伝送システム
US9726518B2 (en) * 2012-07-13 2017-08-08 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for detection of metal objects in a predetermined space
JP5867329B2 (ja) * 2012-07-24 2016-02-24 トヨタ自動車株式会社 受電装置および車両
JP5958170B2 (ja) * 2012-08-13 2016-07-27 トヨタ自動車株式会社 送電装置、受電装置および電力伝送システム
JP5998737B2 (ja) 2012-08-16 2016-09-28 株式会社Ihi 移動式駐車設備
DE102012108671A1 (de) 2012-09-17 2014-05-28 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Metall-Fremdkörper-Erkennungssystem für induktive Energieübertragungssysteme
US9178361B2 (en) * 2012-09-27 2015-11-03 ConvenientPower, Ltd. Methods and systems for detecting foreign objects in a wireless charging system
US9465064B2 (en) 2012-10-19 2016-10-11 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
GB2508923A (en) 2012-12-17 2014-06-18 Bombardier Transp Gmbh Inductive power transfer system having inductive sensing array
GB2510125B (en) * 2013-01-24 2015-07-08 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle charging method and apparatus
DE102014212258A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-31 Robert Bosch Gmbh Induktionsenergieübertragungsvorrichtung und Verfahren zu einer Positions- und/oder einer Anwesenheitserkennung mittels einer Induktionsenergieübertragungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016144964A (ru) 2018-05-17
GB2525239A (en) 2015-10-21
CN105210266A (zh) 2015-12-30
EP3131778A1 (en) 2017-02-22
CN105210266B (zh) 2020-03-03
EP3131778B1 (en) 2018-12-19
US20170040848A1 (en) 2017-02-09
JP2017518016A (ja) 2017-06-29
BR112016023799A2 (pt) 2017-08-15
RU2016144964A3 (ko) 2018-07-20
US10199882B2 (en) 2019-02-05
GB201406950D0 (en) 2014-06-04
CA2945897A1 (en) 2015-10-22
WO2015158539A1 (en) 2015-10-22
SG11201608008UA (en) 2016-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160146849A (ko) 유도성 전력 전달 시스템에서 이질적인 물체들을 검출하기 위한 물체 검출 시스템 및 방법
TWI388104B (zh) 移動體之非接觸型供電系統
EP3077247B1 (en) Inductive power transfer for transferring electric energy to a vehicle
EP2931549B1 (en) A safety system, a method of operating a safety system and a method of building a safety system
EP2697910B1 (en) Antenna alignment and vehicle guidance for wireless charging of electric vehicles
JP6149101B2 (ja) トラフ、舗装構造体、及び舗装構造体の施工方法
EP3347230B1 (en) A system and a method for determining a relative position and/or orientation between a primary and a secondary winding structure
GB2512864A (en) Inductive power transfer pad and system for inductive power transfer
KR20170027770A (ko) 유도 충전 시스템의 작동 장치 및 작동 방법
JP2014236539A (ja) 非接触充電用送電装置及び電動車両の走行制御システム
CN112352367B (zh) 车辆用非接触供电系统
JP2015008552A (ja) 非接触充電装置
CN108290501B (zh) 用于监控感应式能量传输设备的监控设备
US20170197510A1 (en) Housing For at Least One Object Detection Device, Primary Unit and Payment Slab Assembly
WO2014166942A2 (en) Inductive power transfer pad and system for inductive power transfer
JP7311016B2 (ja) 給電装置、及び給電システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application