KR20180081709A - 일차 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및／또는 배향을 결정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

일차 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및／또는 배향을 결정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

발명은 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 의 일차 권선 구조체 (18) 및 이차 권선 구조체 (21) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템에 관련되며, 시스템 (1) 은, 적어도 하나의 이차측 송신 유닛을 포함하고, 포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호 (PS) 가 이차측 송신 유닛에 의해 송신가능하고, 시스템은 적어도 하나의 일차측 수신 유닛을 포함하고, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 결정가능하며, 상대적 포지션 및/또는 배향이 결정된 신호 부분에 의존하여 결정가능하고, 그리고 발명은 유도성 전력 전달을 위한 일차측 권선 구조체 (18) 및 이차측 권선 (21) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법에 관련된다.

Description

일차 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및／또는 배향을 결정하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은, 특히 차량으로의 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 (primary) 및 이차 (secondary) 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템에 관한 것이다.
전기 차량들, 특히 궤도 구속 차량 (track-bound vehicle) 및/또는 도로 자동차는 유도성 전력 전달에 의해 전달되는 전기 에너지에 의해 동작될 수 있다. 이러한 차량은 교류 전자기장을 수신하고 전자기 유도에 의해 교류 전류를 생성하도록 적응된 소위 수신 디바이스를 포함할 수도 있다. 이러한 수신 디바이스는 소위 이차 권선 구조체를 포함하거나 제공할 수 있다. 또한, 이러한 차량은 교류 (AC) 를 직류 (DC) 로 변환하도록 적응된 정류기를 포함할 수 있다. DC 는 구동 배터리 (traction battery) 를 충전하거나 전기 머신을 동작하는데 사용할 수 있다. 정류기는 수신 디바이스에 의해 제공된 AC 를 DC 로 변환한다.
유도성 전력 전달은 보통 일차 권선 구조체에 의해 교류 전자기장을 생성하는 일차 유닛 및 상기 전자기장을 수신하기 위한 수신 디바이스를 포함하는 이차 유닛을 사용하여 수행된다. 일차 유닛 및 이차 유닛은, 예를 들어 위에 언급된 일차 및 이차 권선 구조체를 제공하는 3-상 권선들의 세트를 각각 포함할 수 있다. 일차 유닛의 권선들의 세트는 접지 (1 차 권선) 에 설치될 수 있고 WPC (wayside power converter) 에 의해 피드될 수 있다. 이차 유닛의 권선들의 세트는 차량에 설치된다. 예를 들어, 권선들의 제 2 세트는 차량 아래에, 트램의 경우에는 그의 왜건 (wagon) 들의 일부 아래에 부착된다. 일차 및 이차 측은 차량으로 전기 에너지를 전달하기 위한 고주파 변압기의 부분일 수 있다. 이러한 전달은 정적 상태 (차량의 이동이 없을 때) 에서 그리고 동적 상태 (차량이 이동할 때) 에서 행해질 수 있다.
US 7,454,170 B2 는 제 1 및 제 2 디바이스들 사이에서 전력 및 풀 듀플렉스 (full duplex) 데이터 신호들의 유도성 송신을 위한 유도성 송신 시스템을 개시한다. 송신 시스템은 2 개의 디바이스들 사이의 양방향 유도성 채널, 유도성 채널을 통해 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 제 1 주파수의 전력 신호를 송신하기 위한 송신기, 제 1 변조 주파수의 제 1 데이터 신호를 변조하기 위한 제 1 변조 디바이스, 및 제 2 변조 주파수의 제 2 데이터 신호를 변조하기 위한 제 2 변조 디바이스를 포함한다. 또한, 송신기들은 제 1 디바이스로부터 변조된 제 1 데이터 신호들을 유도성 채널을 통해 제 2 디바이스로 송신하고 제 2 디바이스로부터 변조된 제 2 데이터 신호들을 유도성 채널을 통해 제 1 디바이스로 송신한다. 제 1 변조 주파수 및 제 2 변조 주파수는 적어도 팩터 2 간격이다.
유도성 전력 전달은 보통 전력 전달의 양을 최대화하기 위해서 그러나 또한 안전성 요건들을 충족하고 전자기 적합성을 보장하기 위해 일차 권선 구조체에 대한 차량측 이차 권선 구조체의 정확한 포지셔닝을 필요로 한다.
WO 2011/127455 A2 는 차량과 연관된 무선 전력 안테나의 무선 충전 및 무선 전력 정렬을 기재한다.
WO 2014/023595 A2 는 차량 및 유도 충전 유닛을 개시하며, 유도 충전 유닛은 일차 코일을 포함하고 차량은 이차 코일을 포함한다. 또한, 충전 포지션에 있어서, 이차 코일은 일차 코일에 대해 바람직한 공간 포지션 범위에 위치되고, 그 결과 충전 포지션을 설정하기 위해, 시스템은 삼각측량을 사용하여, 전자기 거리 및 각도 측정에 의해, 일차 코일에 대한 이차 코일의 시간 의존적 공간 포지션을 기술하는 위치를 결정한다. 시스템은 위치 및 충전 포지션에 의해, 충전 포지션의 위치가 접근될 수 있는 적어도 하나의 부분적 구동 방향을 검출한다.
이 문헌들은 유도성 전력 전달 (IPT) 유닛, 즉 일차 유닛 또는 이차 유닛의 통신 안테나들을 개시한다.
컴포넌트 허용오차 및 환경적 영향은 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정을 위해 사용된 송신기 디바이스의 디튜닝 (detuning) 을 초래할 수 있다. 따라서, 이러한 디튜닝은 측정 에러 및 부정확한 결과를 초래할 수 있다. 일반적으로, 원하는 정확도의 결과를 제공하기 위해서는 시스템의 시간 소모적인 교정 (calibration) 이 필요하다.
컴포넌트 허용 오차 및 환경적 영향으로 인한 부정확성이 최소화되는 한편 상기 최소화를 위한 설치 및 동작 노력은 감소되는, 유도성 전력 전달 시스템의 일차 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템 및 방법을 제공하기 위해서는 기술적인 문제가 있다.
상기 기술적 문제에 대한 해결방안이 청구항 1 및 청구항 16 의 특징들을 갖는 청구물에 의해 제공된다. 추가로 발명의 유리한 실시형태들은 종속 청구항들의 청구물에 의해 제공된다.
발명의 주요 아이디어는 송신 유닛의 공진 회로의 공진 주파수로 송신 주파수를 자동으로 튜닝하는 것이고, 송신 유닛은 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된다.
발명의 다른 양태들은 튜닝된 포지셔닝 신호의 신뢰성있는 수신을 제공하기 위해서 포지셔닝 신호를 수신하기 위한 광대역 수신 유닛을 사용하는 것이다.
특히, 차량으로의 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템이 제안된다. 유도성 전력 전달을 위한 시스템은 일차 권선 유닛을 갖는 일차 유닛 및 이차 권선 유닛을 갖는 이차 유닛을 포함할 수 있다. 차량은 일차 유닛의 일차 권선 구조체에 의해 생성되는 교류 전자기장을 수신하기 위해 이차 권선 구조체를 갖는 이차 유닛을 포함할 수 있다. 일차 권선 구조체는, 일차 권선 구조체가 동작 전류로 에너자이징되거나 이를 공급받는 경우 교류 전자기장을 생성한다. 일차 유닛은 컴포넌트들의 전체 또는 서브세트를 포함할 수 있고, 이에 의해 유도성 전력 전달을 위한 교류 전자기장이 생성된다. 대응하여, 이차 유닛은 컴포넌트들의 전체 또는 서브세트를 포함할 수 있고, 이에 의해 유도성 전력 전달을 위한 교류 전자기장이 수신되고 대응 출력 전압이 제공된다.
일차 유닛은 유도성 전력 전달 패드에 의해 제공될 수 있다. 유도성 전력 전달 패드는 파킹 공간 또는 경로의 표면 상에 설치될 수 있거나, 그러한 표면 내에 통합될 수 있다.
본 발명은 특히, 임의의 육상 차량, 예를 들어 레일 차량 (예를 들어, 트램) 과 같은, 궤도 구속 차량으로의 유도성 에너지 전달의 분야에 적용될 수 있다. 특히, 발명은 개별 (개인 소유) 승객 카들 또는 공중 수송 차량들 (예를 들어, 버스들) 과 같은 도로 자동차들로의 유도성 에너지 전달의 분야에 관련된다.
다음에서, 일차측 (primary-sided) 좌표계 및 이차측 (secondary-sided) 좌표계에 대해 참조가 이루어질 수 있다. 일차측 좌표계는 일차 권선 구조체의 좌표계일 수 있고, 이차측 좌표계는 이차 권선 구조체의 좌표계일 수 있다.
이차측 좌표계는 종축 (longitudinal axis) 으로서 또한 지칭될 수 있는 제 1 축을 포함할 수 있고, 제 1 축은 일차 권선 구조체의 종축일 수 있고, 또는 그 축에 평행하게 연장할 수 있다. 횡축 (lateral axis) 으로서 또한 지칭될 수 있는 제 2 축은, 일차 권선 구조체의 횡축일 수 있고, 또는 그 축에 평행하게 연장할 수 있다. 수직축으로서 또한 지칭될 수 있는 제 3 축은, 제 1 축 및 제 2 축에 수직으로 배향될 수 있다. 제 3 축은 전력 전달의 원하는 방향에 평행하게, 즉 일차 유닛으로부터 이차 유닛으로 배향될 수 있다. 수직축은 일차 유닛으로부터 이차 유닛을 가리키는 경우 하부로부터 상부로 배향될 수 있다.
이차측 좌표 시스템은 또한, 종축으로 지칭될 수 있는 제 1 축을 포함할 수 있고, 제 1 축은 이차 권선 구조체의 종축일 수 있으며 또는 그 축에 평행하게 연장할 수 있다. 이차 권선 구조체의 제 2 축은 횡축으로 지칭될 수 있고, 제 2 축은 이차 권선 구조체의 횡축일 수 있고 또는 그 축에 평행하게 연장할 수 있다. 제 3 축은 이차 권선 구조체의 수직축으로 지칭될 수 있고 이차 권선 구조체의 제 1 및 제 2 축에 수직으로 배향될 수 있다. 이차 권선 구조체의 제 3 축은 전력 전달의 원하는 방향에 평행하게 배향될 수 있다.
다음에서, 길이는 제 1 축을 따라 측정될 수 있고, 폭은 제 2 축을 따라 측정될 수 있으며, 높이는 제 3 축을 따라 측정될 수 있다. "위", "아래", "앞", 옆" 과 같은 방향을 지칭하는 방향성 용어들은 위에 언급된 개개의 좌표계의 종축, 횡축 및 수직축에 관련된다.
일차측 좌표계의 원점은 일차 권선 구조체의 기하학적 중심에 대응할 수 있다. 대응하여, 이차측 좌표계의 원점은 이차 권선 구조체의 기하학적 중심에 대응할 수 있다.
일차 및/또는 이차 권선 구조체는 적어도 하나의 하위권선 구조체를 포함할 수 있다. 하위권선 구조체는 권선 구조체 중 적어도 하나의 섹션에 의해 제공될 수 있다. 특히, 하위권선 구조체는 루프 또는 코일을 제공할 수 있고, 루프 또는 코일은 권선 구조체 중 하나 또는 다수의 섹션들에 의해 제공될 수 있다. 권선 구조체는 대응 좌표계의 종축을 따라 연장할 수 있다. 바람직하게, 권선 구조체는 종축을 따라 연장하는 다수의 하위권선 구조체들을 포함한다. 이 경우, 권선 구조체의 연속적인 하위권선 구조체들은 상기 종축을 따라 서로 인접하여 배열될 수 있다. 서로 인접하는 것은, 하위권선들의 중심축들, 특히 대칭의 축들이, 예를 들어 종축을 따라 미리결정된 거리로, 서로 이격되는 것을 의미할 수 있다. 루프 또는 코일은 원형 형상, 타원형 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다.
권선 구조체는 종축을 따라 연장하는 적어도 하나의 권선 섹션 및 대응 좌표계의 횡축을 따라 연장하는 적어도 하나의 권선 섹션을 포함하는 것이 가능하다. 따라서, 권선 구조체, 특히 각각의 하위권선 구조체는, 종축에 실질적으로 또는 완전히 평행하게 연장하는 섹션들 및 횡축에 실질적으로 또는 완전히 평행하게 연장하는 섹션들에 의해 제공될 수 있다. 특히, 각각의 하위권선은 종축에 실질적으로 또는 완전히 평행하게 연장하는 2 개의 섹션들 및 횡축에 실질적으로 또는 완전히 평행하게 연장하는 2 개의 섹션들에 의해 제공될 수 있다.
또한, 시스템은 적어도 하나의 이차측 송신 유닛을 포함한다. 이러한 발명의 맥락에서, 용어 "이차측" 은 이차측 좌표계에 대한 포지션으로 개개의 엘리먼트가 고정 배열되는 것을 의미할 수 있다. 특히, 이차측 좌표계에서의 이차측 엘리먼트의 포지션을 알 수 있다. 또한, 용어 "이차측" 은 개개의 엘리먼트가 이차 유닛의 부분일 수 있음을 의미할 수 있다. 이차측 송신 유닛에 관하여, 이차측 좌표계 내의 포지션 및 배향 그리고 이에 따라 이차 권선 구조체에 대한 포지션 및 배향은, 예를 들어 교정을 수행하는 것에 의해 알 수 있다.
또한, 포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호는 이차측 송신 유닛에 의해 송신가능하다. 이것은 이차측 송신 유닛이 포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호를 생성하는 것을 의미할 수 있다. 포지셔닝 신호는 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정을 위해 사용된 신호를 나타낸다. 특히, 포지셔닝 신호는 유도성 전력 전달을 위한 전자기장과는 상이할 수 있다. 따라서, 이차 권선 구조체는 이차측 송신 유닛의 부분일 수 없다. 포지셔닝 신호는 원하는, 예를 들어 일정한 송신 전력으로 생성될 수 있다.
이차측 송신 유닛은 공진 회로를 포함할 수 있다. 포지셔닝 주파수는 이차측 송신 유닛의 공진 회로의 공진 주파수를 포함하는 주파수 간격의 주파수일 수 있다. 포지셔닝 신호는 주기적, 바람직하게는 고조파, 신호, 예를 들어 사인 또는 코사인 신호일 수 있다.
또한, 시스템은 포지셔닝 신호를 포함하는 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 일차측 수신 유닛을 포함한다. 포지셔닝 신호에 부가하여, 수신된 신호는 또한 다른 신호들을 포함할 수 있다. 이러한 발명의 맥락에서, 용어 "일차측" 은 개개의 엘리먼트가 일차측 좌표계에 대한 포지션으로 고정 배열되는 것을 의미할 수 있다. 특히, 일차측 좌표계에서의 일차측 엘리먼트의 포지션 및/또는 배향은 알려진다. 또한, 용어 "일차측" 은 개개의 엘리먼트가 일차 유닛의 부분인 것을 의미할 수 있다. 특히, 일차측 좌표계에서의 포지션 및/또는 배향 그리고 이에 따라 일차 권선 구조체에 대한 일차측 수신 유닛의 포지션 및/또는 배향이 알려진다.
또한, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 결정가능하다. 일차측 수신 유닛에 의해 수신된 신호는 다수의 신호 부분들을 포함할 수 있고, 하나의 신호 부분은 송신 유닛에 의해 생성된 수신된 포지셔닝 신호에 대응한다. 추가로, 신호 부분들은 예를 들어, 간섭들에 대응할 수 있다.
포지셔닝 주파수에 의한 신호 부분의 결정은 2 개의 단계들을 포함할 수 있고, 제 1 단계에서, 포지셔닝 주파수가 결정되고, 제 2 단계에서, 대응 신호 부분이 결정된다. 일차 유닛 또는 일차측 수신 유닛은 포지셔닝 주파수로 신호 부분을 결정하기 위한 적어도 하나의 수단, 특히 포지셔닝 주파수를 결정하고 대응 신호 부분을 결정하는 수단을 포함할 수 있다.
포지셔닝 주파수에 의한 신호 부분은 일차측 제어 유닛에 의해 결정될 수 있고, 일차측 제어 유닛은 일차측 수신 유닛 또는 일차 유닛의 부분일 수 있다.
추가로, 상대적 포지션 및/또는 배향은 결정된 신호 부분에 의존하여 결정가능하다. 특히, 상대적 포지션 및/또는 배향은 결정된 신호 부분의 적어도 하나의 신호 특성, 예를 들어 결정된 신호 부분의 스펙트럼 전력에 의존하여 결정가능할 수 있다. 상대적 포지션은, 예를 들어 이차측 좌표계로 또는 일차측 좌표계 내에서 결정될 수 있다. 상대적 포지션이 일차측 좌표계에서 결정되는 경우, 상대적 포지션은 일차측 좌표계 내에서 이차측 좌표계의 원점의 포지션으로서 결정될 수 있다. 상대적 포지션이 이차측 좌표계에서 결정되는 경우, 상대적 포지션은 이차측 좌표계 내에서 일차측 좌표계의 원점의 포지션으로서 결정될 수 있다.
대응하여, 배향은 일차측 좌표계에 대한 이차측 좌표계의 배향 또는 이차측 좌표계에 대한 일차측 좌표계의 배향으로서 결정될 수 있다. 배향은, 예를 들어 요-피치-롤 컨벤션 (yaw-pitch-role convention) 에 따라 결정될 수 있다.
일차 또는 이차측 좌표계의 종축 및 횡축에 의해 제공된 2 차원 좌표계에서 상대적 포지션 및 배향을 결정하는 것이 가능하다. 이 경우, 수직 거리는 무시될 수 있다. 상대적 포지션 및/또는 배향은, 예를 들어 극 좌표계에서 또는 2 차원 데카르트 좌표계에서 결정될 수 있다.
시스템이 포지셔닝 신호를 포함하는 신호를 수신하기 위한 하나보다 많은 일차측 수신 유닛을 포함하는 경우, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 각각의 수신 유닛에 대해 결정가능할 수 있다. 또한, 상대적 포지션 및/또는 배향은 선택된, 특히 모든, 결정된 신호 부분들에 의존하여, 또는 그의 적어도 하나의 신호 특성에 의존하여 결정가능하다.
상대적 포지션 및/또는 배향은, 예를 들어 이차측 제어 유닛에 의해 또는 일차측 제어 유닛에 의해 결정될 수 있다. 이것은 상대적 포지션 및/또는 배향이 일차측 상에서 또는 이차측 상에서 결정될 수 있음을 의미한다.
상대적 포지션 및/또는 배향에 대한 정보는, 예를 들어 차량의 운전자 또는 운전자 보조 시스템에 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 정보는 정렬된 상태가 제공되도록 일차 권선 구조체에 대해 이차 권선 구조체를 포지셔닝하는데 사용될 수 있다. 정렬된 상태는, 상대적 포지션 및/또는 배향이 포지션들 및/또는 배향들의 원하는 간격 내에 있는 경우, 예를 들어 이차 권선 구조체가 일차 권선 구조체의 액티브 체적 내에서 또는 일차 권선 구조체 위에 배열되는 경우, 제공될 수 있다. 추가로, 이러한 정보는 유도성 전력 전달을 제어 또는 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 유도성 전달은 일차 및 이차 권선 구조체가 정렬된 상태에 있는 경우에만 가능해질 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 송신 유닛은 적어도 하나의 공진 회로를 포함한다.
공진 회로는 적어도 하나의 유도성 엘리먼트 및 적어도 하나의 용량성 엘리먼트를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 유도성 엘리먼트는, 예를 들어 안테나 엘리먼트, 특히 안테나 권선 구조체 또는 안테나 코일에 의해 제공될 수 있다. 안테나 엘리먼트는 자기 엘리먼트 안테나, 예를 들어 페라이트 로드 안테나 (ferrite rod antenna) 일 수 있다. 공진 회로는 직렬 또는 병렬 공진 회로일 수 있다.
추가로, 공진 회로의 공진 주파수는 결정가능하다. 시스템은, 예를 들어 공진 주파수를 결정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 공진 주파수는 가능한 공진 주파수의 범위로부터 결정될 수 있고, 그 범위는 컴포넌트 허용오차 및/또는 환경적 영향에 기인하는 변화된 공진 주파수들의 모두 또는 적어도 부분을 포함한다. 따라서, 공진 주파수는 가변적일 수 있다. 특히, 공진 주파수는 온도 또는 오염과 같은 환경적 영향 및/또는 컴포넌트 허용오차에 기인하여 변화할 수 있다. 가변 공진 주파수를 결정하기 위한 예시적인 수단은 이후 설명될 것이다.
공진 회로의 공진 주파수는 이차측 제어 유닛에 의해 결정될 수 있고, 제어 유닛은 이차 유닛 또는 송신 유닛의 부분일 수 있다.
추가로, 포지셔닝 주파수는 공진 주파수로서 선정된다. 대안으로, 포지셔닝 주파수는 미리결정된 양보다 큰 공진 주파수로부터 벗어나지 않는, 예를 들어 1%, 5% 또는 10% 를 넘지 않는, 주파수로서 선정된다. 이 경우, 포지셔닝 주파수는 공진 주파수와 상이한 주파수로서 선정될 수 있다.
공진 주파수를 결정하고 결정된 공진 주파수 또는 공진 주파수에 가까운 주파수로 포지셔닝 신호를 송신하면 최소 전력 손실로 공진 회로를 유리하게 동작할 수 있다. 일차측에 대해 공진 주파수로 신호 부분을 결정하면 넓은 스펙트럼에서 포지셔닝 신호를 유리하게 식별할 수 있으며, 이는 결국 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정의 정확성을 증가시킨다. 추가로, 공진 주파수의 결정은 구동 전압이 예를 들어, 신호 생성기의 최대 출력 전압으로 제한되는 경우 최대 전류로 공진 회로를 유리하게 에너자이징할 수 있다. 주파수가 공진 주파수와 매칭하지 않는 경우, 회로 임피던스는 신호 생성기가 그의 최대 출력 전압을 제공하는 경우에도 전류 흐름을 방지할 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 이차측 송신 유닛은 공진 회로에 대한 동작 신호를 생성하기 위한 적어도 하나의 신호 생성기를 포함한다. 동작 신호의 주파수는 조정가능하다. 추가로, 동작 신호의 진폭은 조정가능할 수 있다. 신호 생성기는 반도체 엘리먼트들, 예를 들어 MOSFET들 또는 IGBT들을 포함할 수 있다. 이러한 엘리먼트들은 소위 절반 또는 전체 브리지 배열로 배열될 수 있다. 대안으로, 신호 생성기는 디지털-아날로그 컨버터에 대해 임의의 다른 수단을 포함할 수 있다. 신호 생성기는 예를 들어, 소위 드라이버 칩에 의해 제공될 수 있다. 동작 신호가 공진 회로에 인가되는 경우, 공진 회로는 포지셔닝 신호를 송신한다.
동작 신호는 주기적 신호, 특히 고조파 신호일 수 있다. 바람직하게, 동작 신호는 사인 또는 코사인 신호이다. 신호 생성기는 동작 신호를 제공하는 교류 (AC) 출력 신호로 직류 (DC) 입력 신호를 인버팅할 수 있다. 요약하면, 상이한 주파수를 갖는 포지셔닝 신호들은 신호 생성기 및 공진 회로에 의해 생성될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 공진 주파수는 신호 생성기로의 입력 전력에 의존하여 결정가능하다. 입력 전력은 신호 생성기의 입력 전류 및 입력 전압에 의존하여, 예를 들어 입력 전류 및 입력 전압의 곱으로서 결정될 수 있다. 입력 전류 및/또는 입력 전압은 개개의 측정 수단, 예를 들어 전류 센서 또는 전압 센서에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 입력 전력은 DC 입력 전류 및 DC 입력 전압에 의해 제공된 전력일 수 있다.
대안으로 또는 부가적으로, 공진 주파수는 신호 생성기의 출력 전력에 의존하여 결정가능하다. 출력 전력은 신호 생성기의 출력 전압 및 출력 전류에 의존하여, 예를 들어 출력 전류 및 출력 전압의 곱으로서 결정될 수 있다. 출력 전압은 예를 들어 위에 언급된 입력 전압에 대응할 수 있다.
시스템 또는 송신 유닛은 상기 입력 및/또는 출력 전력을 결정하기 위한 수단, 예를 들어 제어 유닛을 포함할 수 있다.
가령, 동작 신호의 주파수는 입력 전력 및/또는 출력 전력이 최대화될 때까지 조정가능한 주파수들의 세트 내에서 달라지는 것이 가능하다.
공진 주파수의 결정은 포지셔닝 신호의 송신 전에 또는 주기적으로 수행될 수 있다. 포지셔닝 신호는 일차 유닛을 통해, 예를 들어 충전 패드를 통해 차량의 파킹 절차 동안 송신될 수 있다. 파킹 절차는 예를 들어, 일차 유닛과 이차 유닛 사이에서 송신된 정보에 기초하여 검출될 수 있다. 포지셔닝 신호는 파킹 절차가 완료된 후 스위치 오프될 수 있다. 대안으로, 포지셔닝 신호는 유도성 전력 전달의 프로세스 동안 송신될 수 있다. 이 경우, 포지셔닝 신호의 간섭들에 대한 보호 조치가 제공될 수 있다.
이것은 유리하게 컴포넌트 허용오차 및/또는 환경적 영향에 기인하여 달라질 수 있는 공진 주파수의 간단하고 정확한 결정을 제공한다.
또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은 협대역 수신 유닛이다. 이것은 일차측 수신 유닛의 수신 감도가 검출 범위로 또한 지칭될 수 있는 미리결정된 범위의 주파수에 대한 미리결정된 임계값보다 큰 것을 의미한다. 상기 검출 범위의 대역폭은 바람직하게 수 100 Hz 와 동일할 수 있다.
상기 주파수의 검출 범위는 LF 주파수 대역의 주파수, 예를 들어 80 kHz 내지 300 kHz 사이의 주파수, 바람직하게 100 kHz 내지 150 kHz 사이의 주파수를 포함할 수 있는 주파수 범위의 하위범위일 수 있다. 이것은 유리하게 접지 상의 금속성 표면으로 인한 필드 워핑 (field warping) 을 감소시킬 수 있다. 하지만, 또한 특히 다이렉트 시선이 이용가능한 경우, 더 높은 주파수, 예를 들어 300 kHz 보다 높은 주파수를 선택하는 것이 가능하다. 이것은 유리하게 원하는 수신 감도로 주파수를 변화시키면서 포지셔닝 신호들을 수신할 수 있다.
협대역 수신 유닛의 사용은 유리하게 다른 송신기들에 의해 제공되지만 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정을 위해 사용되지 않는 추가 신호들에 의해 간섭을 최소화할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 시스템은 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들을 포함하고, 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향-감지 수신 유닛이다. 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향들은 상이하게 배향된다. 예를 들어, 수신 유닛은 수신 안테나 권선 구조체 또는 수신 안테나 코일을 포함할 수 있다. 특히, 수신 유닛은 방향성 안테나에 의해 제공될 수 있다. 이것은 원하는 방향으로부터 수신된 신호들에 대해 최대 수신 감도가 제공되는 것을 의미할 수 있다.
바람직하게, 수신 유닛 또는 방향-감지 수신 유닛은 자기 엘리먼트 안테나, 특히 페라이트 로드 안테나를 포함할 수 있다. 하지만, 또한 송신 유닛이 자기 엘리먼트 안테나, 예를 들어 페라이트 로드 안테나를 포함할 수 있는 것이 가능하고, 자기 엘리먼트 안테나의 권선 구조체는 공진 회로의 유도성 엘리먼트의 적어도 부분을 제공한다.
시스템이 적어도 3 개의 일차측 수신 유닛들을 포함하는 것이 또한 가능하며, 적어도 3 개의 수신 유닛들은 방향 감지 수신 유닛들이고 적어도 3 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향들은 상이하게 배향된다. 특히, 2 개 또는 3 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 서로 직교로 배향될 수 있다.
다수의 수신 유닛들의 경우, 포지셔닝 또는 공진 주파수로 수신된 신호의 신호 부분은 각각의 수신 유닛에 대해 결정가능하다. 상대적 포지션 및/또는 배향은 그 후 모둔 수신 유닛들에 의해 수신된 신호들의 세트의 모든 신호 부분들에 의존하여, 특히 신호 부분들 사이의 관계에 의존하여 결정가능하다.
바람직한 실시형태에서, 제 1 수신 유닛의 메인 수신 방향은 일차 권선 구조체의 종축에 평행하게, 즉 일차측 좌표계의 종축에 평행하게 배향된다. 또한, 제 2 수신 유닛의 메인 수신 방향은 일차 권선 구조체의 횡축에 평행하게, 즉 일차측 좌표계의 횡축에 평행하게 배향된다. 제 3 수신 유닛의 메인 수신 방향은 그 후 일차 권선 구조체의 수직축에 평행, 즉 일차측 좌표계의 수직축에 평행할 수 있다.
다른 바람직한 실시형태에서, 시스템은 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들의 적어도 두 쌍을 포함한다. 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향 감지 수신 유닛들이고, 한 쌍의 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 상이하게 배향되고, 한 쌍의 수신 유닛들은 서로 가까이 배열된다. 특히, 한 쌍의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 각각 종축에 평행하게 그리고 횡축에 평행하게 배향될 수 있다. 이러한 발명의 맥락에서, 용어 "서로 가까이" 는 안테나 엘리먼트들, 예를 들어 안테나 권선 구조체들이 미리결정된 (작은) 체적 내에 배열되는 것을 의미할 수 있다. 또한, 서로 가까이는 안테나 엘리먼트들의 기하학적 중심이 일차측 좌표계 내에서 적어도 미리결정된 최대 거리로 이격되는 것을 의미할 수 있다. 최대 거리는 예를 들어, 500 mm 또는 이보다 훨씬 작을 수 있다.
하지만, 두 쌍은 한 쌍의 수신 유닛들의 2 개의 안테나 엘리먼트들 사이의 상기 최대 거리보다 큰 거리로 이격될 수 있다.
이것은 유리하게 일차측 상의 상이한 위치들에서 그리고 상이한 배향들로 포지셔닝 신호들을 수신할 수 있다. 이로써, 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정의 정확성이 유리하게 개선된다.
다른 실시형태에서, 시스템은 일차측 AD 컨버터 (아날로그-디지털 컨버터) 를 포함한다. 수신된 신호는 AD-컨버터에 의해 디지털화가능하다. 하나 보다 많은 수신 유닛이 있는 경우, 수신된 신호들의 각각은 동일한 AD 컨버터에 의해 또는 상이한 AD 컨버터들에 의해 디지털화가능하다. AD 컨버터의 사용은 유리하게 디지털화된 신호에 기초하여 포지셔닝 신호에 대응하는 신호 부분의 결정을 단순화한다.
다른 실시형태에서, 시스템은 적어도 하나의 스펙트럼 결정 수단을 포함하고, 수신된 신호의 스펙트럼은 적어도 하나의 스펙트럼 결정 수단에 의해 결정가능하다. 스펙트럼은 예를 들어, 디지털화된 신호에 기초하여 결정가능할 수 있다. 예를 들어, 스펙트럼 결정 수단은 필터 수단, 예를 들어 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 수행하는 필터에 의해 제공될 수 있다. 스펙트럼 결정 수단은 또한 제어 유닛, 특히 일차측 제어 유닛에 의해 제공될 수 있다.
스펙트럼에 기초하여, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분 또는 그 부분의 적어도 하나의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 포지셔닝 주파수로 또는 포지셔닝 주파수를 포함하는 스펙트럼 내에서 스펙트럼 부분을 결정하는 것이 가능하고, 상기 부분의 스펙트럼 전력이 결정가능하며, 상대적 포지션 및/또는 배향은 상기 스펙트럼 전력에 의존하여 결정가능하다.
부가적으로, 다수의 주파수들에 대해 스펙트럼 전력을 결정하는 것이 가능하고, 포지셔닝 주파수는 최대 스펙트럼 전력을 갖는 부분에 대응하는 주파수로서 선정된다. 요약하면, 포지셔닝 주파수 및 대응 신호 부분의 양자 또는, 신호 부분만을 스펙트럼에 기초하여 결정하는 것이 가능하다. 후자의 경우, 포지셔닝 주파수는 사전에 알려져야 한다.
스펙트럼을 결정하는 것은 유리하게 포지셔닝 주파수에 의한 신호 부분 또는 상기 신호 부분의 적어도 하나의 특성, 예를 들어 스펙트럼 전력의 강력하고 정확한 결정을 허용한다.
다른 실시형태에서, 포지셔닝 주파수는 스펙트럼에 기초하여 결정가능하다. 이것은 이전에 설명되었다. 예를 들어, 포지셔닝 주파수는 스펙트럼에서 또는 스펙트럼의 미리결정된 부분에서 최대 스펙트럼 전력을 갖는 신호 부분에 대응하는 주파수로서 정의될 수 있다. 이것은 유리하게 일차측 상에서 포지셔닝 주파수의 간단하지만 강력한 결정을 허용한다.
다른 실시형태에서, 시스템은 일차 유닛과 이차 유닛 사이의 통신을 위한 적어도 하나의 통신 수단을 포함한다. 통신 수단은, 예를 들어 일방향 통신, 또는 바람직하게는 양방향 통신을 위한 수단일 수 있다. 통신은 신호 또는 데이터 통신일 수 있다. 통신 수단은 무선 통신을 제공할 수 있다.
예를 들어, 이차측 제어 유닛에 의해, 이차측 상에서 결정되는 포지셔닝 주파수는, 일차측, 예를 들어 일차측 제어 유닛에 통신될 수 있는 것이 가능하다. 이러한 통신 포지셔닝 주파수에 기초하여, 수신된 신호의 신호 부분이 결정될 수 있다. 이 경우, 이차측에서 일차측으로 통신되는 포지셔닝 주파수가 포지셔닝 주파수로서 사용될 수 있고 이 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 통신된 포지셔닝 주파수를 갖는 신호 부분으로서 결정된다.
또한, 특히 상대적 포지션 및/또는 배향이 일차측 상에서 결정되는 경우, 대응 정보가 이차측으로 통신될 수 있다.
다른 실시형태에서, 상대적 포지션 및/또는 배향이 일차측 평가 유닛에 의해 결정가능하다. 일차측 평가 유닛은 위에 언급된 일차측 제어 유닛들 중 하나에 의해 제공될 수 있다.
대안으로 또는 부가적으로, 상대적 포지션 및/또는 배향은 이차측 평가 유닛에 의해 결정가능하다. 이차측 평가 유닛은 또한 위에 언급된 이차측 제어 유닛들 중 하나에 의해 제공될 수 있다.
상대적 포지션 및/또는 배향은, 예를 들어 적어도 하나의 데이터 베이스를 사용하는 것에 의해 결정될 수 있고, 데이터 베이스는 적어도 하나의 결정된 신호 부분, 특히 결정된 신호 부분의 적어도 하나의 신호 특성과, 상대적 포지션 및/또는 배향 사이의 관계를 포함하거나 인코딩한다. 데이터 베이스는 또한, 룩업 테이블로 지칭될 수 있다. 데이터 베이스는 교정 프로세스를 수행하는 것에 의해 생성될 수 있다.
하나보다 많은 일차측 수신 유닛이 사용되는 경우, 데이터 베이스는 미리결정된 신호 부분들의 세트, 예를 들어 결정된 신호 부분들의 신호 특성들의 세트와, 상대적 포지션 및/또는 배향 사이의 관계를 포함할 수 있다. 데이터 베이스가 모든 가능한 관계들을 커버하지 않는 경우, 데이터 베이스에 명시적으로 포함되지 않은 결정된 신호 부분들 또는 특성들의 세트에 대해 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위해 보간 방법이 사용될 수 있다.
상대적 포지션 및/또는 배향이 이차측 평가 유닛에 의해 결정가능한 경우, 예를 들어 결정된 신호 부분은 결정된 신호 부분의 적어도 하나의 신호 특성, 예를 들어 스펙트럼 전력을, 예를 들어 제안된 통신 수단을 통해 일차측으로부터 이차측으로 통신하는 것이 필요할 수 있다.
이차측 상에서 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하면, 유리하게 일차측의 설치 요건들을 감소시키는 이차측 유닛들을 사용할 수 있다. 이차측 평가 유닛 대신에 일차측 평가 유닛에 의해 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하면, 유리하게 이차 유닛의 설치 공간 및 무게를 감소시킬 수 있다. 일차 유닛은 대형 안테나 유닛과 송신 유닛을 통합하는 것을 허용하기 때문에, 안테나 범위가 증가될 수 있고, 이는 결국 포지션 결정의 정확성을 개선한다.
다른 실시형태에서, 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은 유도성 오브젝트 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 적어도 부분적으로 제공된다. 오브젝트 검출 시스템은 일차 권선 구조체의 액티브 체적의 내부 및/또는 외부에서, 외부 오브젝트 (foreign object), 특히 외부 금속 오브젝트를 검출하기 위한 시스템일 수 있다.
오브젝트 검출 시스템은 유도성 및 용량성 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 이들 엘리먼트들은 제안된 시스템의 공진 회로의 엘리먼트들과 상이할 수 있다. 그러한 엘리먼트들은 유리하게 위에 언급된 유도성 또는 용량성 엘리먼트들의 인덕턴스 또는 커패시턴스의 변화에 의존하여 외부 오브젝트를 검출할 수 있다. 검출 시스템은 유도성 센싱 시스템으로 설계되고, 유도성 센싱 시스템은 하나 또는 다수의 검출 권선(들), 그리고 적용가능하다면, 하나 이상의 여기 (excitation) 권선(들) 을 포함할 수 있다. 유도성 검출 시스템을 사용하면, 액티브 및 패시브 검출이 실현될 수 있다. 액티브 검출의 경우, 하나 이상의 여기 권선(들) 및 하나 이상의 검출 권선(들) 이 사용될 수 있다. 액티브 오브젝트 검출은 여기 권선(들) 에 의해 생성되고 검출 권선(들) 에 의해 수신된 여기장 (excitation field) 의 적어도 하나의 특징적인 특성들을 모니터링하는 것에 의해 수행될 수 있다. 패시브 검출의 경우, 단지 하나 이상의 패시브 검출 권선(들) 만이 사용된다. 패시브 오브젝트 검출은 적어도 패시브 권선(들) 의 적어도 하나의 특징, 특히 인덕턴스를 모니터링하는 것에 의해 수행된다.
특히, 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은 하나의 권선 구조체에 의해 적어도 부분적으로 제공되거나 이러한 하나의 검출 권선 구조체를 포함할 수 있다. 대안으로, 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은 하나의 여기 권선 구조체에 의해 적어도 부분적으로 제공되거나 이 하나의 여기 권선 구조체를 포함할 수 있다. 바람직하게, 검출 권선 구조체는 일차측 수신 유닛의 수신 안테나 구조체를 제공할 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 일차측 AD 컨버터는 유도성 오브젝트 검출 시스템의 AD 컨버터에 의해 제공된다. 이 경우, 유도성 오브젝트 검출 시스템은 하나 또는 다수의 검출 권선들의 출력 신호들을 디지털화하기 위해서 AD 컨버터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분 또는 유도성 오브젝트 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 수신된 신호의 진폭 및/또는 위상 값이 결정될 수 있다. 그 후, 상대적 포지션 및/또는 배향이 결정된 진폭 및/또는 위상 값에 의존하여 결정가능하다.
유도성 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 수신된 신호에 기초한 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정이, 일차측 수신 유닛에 의해 수신된 포지셔닝 주파수로 신호 부분에 기초한 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정에 부가하여 또는 대안으로 수행될 수 있다. 즉, 시스템은 다수의 일차측 수신 유닛들을 포함할 수 있고, 하나 또는 다수의, 하지만 전부는 아닌, 수신 유닛들이 유도성 오브젝트 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 적어도 부분적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 유도성 오브젝트 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 수신된 신호에 기초한 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정은, 예를 들어 이차 유닛이 일차 유닛 위에 직접 배열되는 경우, 근접장 포니셔닝을 위해 수행될 수 있다.
유도성 오브젝트 검출 시스템은 다수의 검출 및/또는 여기 권선 구조체들을 포함할 수 있고, 이러한 권선 구조체들은 일차 권선 구조체에 할당된 액티브 영역에 걸쳐, 바람직하게 고르게 분포될 수 있다. 액티브 영역은 일차 권선 구조체를 커버하는 영역을 지칭할 수 있다. 다수의 검출 및/또는 여기 권선 구조체들은, 어레이형 구조체로 배열될 수 있다.
다른 실시형태에서, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 유닛은 적어도 하나의 자기 전도 엘리먼트를 포함하고, 적어도 하나의 자기 전도 엘리먼트 및/또는 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은, 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 적어도 하나의 일차측 수신 유닛의 종축을 따라 지향되도록 배열되고 및/또는 설계된다.
자기 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기 전도 엘리먼트들의 배열은, 전력 전달을 위한 자기장이 주로 일차측 기준 좌표계의 종축을 따라 지향되도록 배열되고 및/또는 설계될 수 있다.
추가로, 자기 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기 전도 엘리먼트들의 배열 및/또는 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은, 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 일차측 기준 좌표계의 종축을 따라 연장하는 일차측 페라이트 로드 안테나의 종축을 따라 지향되도록 배열되고 및/또는 설계될 수 있다.
또한, 자기 전도 엘리먼트 또는 다수의 자기 전도 엘리먼트들의 배열 및/또는 일차측 페라이트 로드 안테나들은, 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 적어도 하나의 일차측 페라이트 로드 안테나를 통해 가이드되도록 배열되고 및/또는 설계될 수 있다.
이것은 유리하게 일차측 수신 유닛에서 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 전자기장의 필드 강도를 증가시킬 수 있다.
유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체와 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법이 추가로 제안된다. 방법은 이러한 발명에 기재된 실시형태들 중 하나에 따른 시스템에 의해 수행될 수 있다.
포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호는 이차측 송신 유닛에 의해 송신된다. 또한, 신호는 적어도 하나의 일차측 수신 유닛에 의해 수신되고, 수신된 신호는 포지셔닝 신호를 포함한다. 수신된 신호는 송신된 포지션 신호에 의해 적어도 부분적으로 제공될 수 있다. 또한, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 결정된다. 이러한 수신된 신호의 신호 부분은 수신 유닛에 의해 수신되는 송신된 포지셔닝 신호에 대응할 수 있다. 또한, 상대적 포지션 및/또는 배향은 결정된 신호 부분에 의존하여, 특히 결정된 신호 부분의 적어도 하나의 신호 특성에 의존하여 결정된다. 바람직하게, 상대적 포지션 및/또는 배향은 결정된 신호 부분의 스펙트럼 전력에 의존하여 결정된다.
이것은 유리하게 포지셔닝 신호의 신호 특징들을 변화시키는 컴포넌트 허용오차 및/또는 환경적 영향들이 있는 경우에도 강력하고 정확한 결정을 허용한다,
다른 실시형태에서, 이차측 송신 유닛의 공진 회로의 공진 주파수는 예를 들어, 컴포넌트 허용오차 및/또는 환경적 영향으로 인해 상이한 공진 주파수들을 커버하는 가능한 공진 주파수의 범위로부터 결정된다. 또한, 포지셔닝 주파수는 공진 주파수로서 선정된다.
다른 실시형태에서, 신호 생성기의 동작 신호의 주파수가 조정된다. 신호 생성기는 이차측 신호 생성기일 수 있다. 또한, 신호 생성기는 송신 유닛의 부분일 수 있다. 동작 신호는 공진 회로의 동작 신호이다. 특히, 동작 신호의 주파수는 공진 회로의 공진 주파수에 대응하도록 조정될 수 있다.
이것은 유리하게 최소 전력 손실로 공진 회로를 동작시킬 수 있다. 동작 신호의 주파수는 주파수의 범위 간격 내에서 달라질 수 있다. 범위는 이상적인 컴포넌트들을 갖는 공진 주파수 및 이들 컴포넌트들의 최대 허용오차를 갖는 공진 주파수를 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 공진 주파수는 신호 생성기로의/의 입력 전력 및/또는 출력 전력에 의존하여 결정된다. 특히, 공진 주파수는 신호 생성기의 입력 전력 및/또는 출력 전력이 최대인, 동작 신호의 주파수로서 결정될 수 있다.
이것은 유리하게 컴포넌트 허용오차가 있는 경우에도 공진 주파수의 간단한 결정을 허용한다.
다른 실시형태에서, 포지셔닝 신호를 포함하는 신호가 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들에 의해 수신되고, 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향 감지 수신 유닛들이고, 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 상이하게 배향된다. 물론, 송신된 포지셔닝 신호는 또한 제 3 수신 유닛에 의해 수신될 수 있다. 이것은 이전에 설명되었다. 그 후, 포지셔닝 주파수로 수신된 신호들의 신호 부분들은 각각의 수신 유닛에 대해 결정될 수 있고, 상대적 포지션 및/또는 배향은 이들 결정된 신호 부분들에 기초하여 또는 이들 결정된 신호 부분들의 적어도 하나의 신호 특징에 기초하여 결정될 수 있다.
다른 실시형태에서, 수신된 신호(들) 은 디지털화된다. 이것은 유리하게 포지셔닝 주파수로 신호 부분을 결정하기 위한 신호 프로세싱을 단순화한다.
다른 실시형태에서, 수신된 신호의 스펙트럼이 결정된다. 이것은 이전에 설명되었다.
다른 실시형태에서, 포지셔닝 주파수는 적어도 하나의 수신된 신호의 스펙트럼에 기초하여 결정된다. 가령, 수신된 신호, 특히 주파수 도메인으로 디지털화된 수신된 신호를, 예를 들어 알려진 변환, 바람직하게 고속 푸리에 변환에 의해, 변환하는 것이 가능하다. 그 후, 포지셔닝 주파수는 최대 스펙트럼 전력을 갖는 스펙트럼의 신호 부분의 주파수로서 결정될 수 있다. 이것은 유리하게 일차측 상에서 포지셔닝 주파수의 간단한 식별을 허용한다.
다른 실시형태에서, 주파수 간섭 수단은 스펙트럼에 기초하여 검출된다. 가령, 스펙트럼 내에서 스펙트럼 전력의 다수의 로컬 최대들이 있는 경우, 간섭 수단을 검출하는 것이 가능하다. 이 경우, 이들 로컬 최대들 중 적어도 하나는 포지셔닝 주파수로서 결정될 수 있고, 나머지 주파수들은 간섭 신호들의 주파수로서 식별된다. 그러한 주파수 간섭 수단이 검출되는 경우, 알람 신호가 생성될 수 있다. 알람은 예를 들어, 정렬 프로세스 및/또는 유도성 전력 전달 프로세스를 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 알람 신호가 생성되는 경우, 진행중인 정렬 및/또는 전력 전달 프로세스를 중지하거나 전력 전달 프로세서의 시작을 방지하는 것이 가능하다.
다른 실시형태에서, 포지셔닝 주파수는 이차 유닛으로부터 일차 유닛으로 통신된다. 이것은 대응 정보, 예를 들어 포지셔닝 주파수의 값을 인코딩하는 정보가, 이차 유닛으로부터 일차 유닛으로 통신, 특히 송신될 수 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 이것은 적절한 통신 수단, 예를 들어 무선 통신 수단을 사용하는 것에 의해 수행될 수 있다.
그 후, 이러한 통신된 포지셔닝 주파수는 상대적 포지션 및/또는 배향의 최종 결정을 위해 결정될 수신된 신호의 신호 부분의 포지셔닝 주파수로서 취해질 수 있다.
이것은 일차측 상에서 포지셔닝 주파수를 결정하기 위해 적어도 2 개의 옵션들이 있음을 의미한다. 제 1 옵션에서는, 포지셔닝 주파수가 스펙트럼에 기초하여 결정될 수 있고, 제 2 옵션에서는, 포지셔닝 주파수에 대한 정보가 이차측으로부터 일차측으로 송신된다.
다른 실시형태에서, 상대적 포지션 및/또는 배향은 일차측 및/또는 이차측 평가 유닛에 의해 결정된다. 이것은 이전에 설명되었다.
다른 실시형태에서, 상이한 이차측 송신 유닛들은 상이한 주파수들로 동작된다. 주파수는 대응 공진 주파수와 동일할 수 있고 또는 주파수가 서로 상이하면 그들 개개의 공진 주파수와 상이할 수 있다.
이 경우, 상대적 포지션 및/또는 배향의 결정은 유리하게 정확성을 증가시키는 상이한 주파수들을 갖는 포지셔닝 신호들에 기초할 수 있다. 하지만, 이 경우 수신된 신호(들) 의 대응 신호 부분들을 신뢰성있게 검출하기 위해서 이차측으로부터 일차측으로의 동작 신호들의 주파수들의 주파수 정보를 송신할 필요가 있을 수 있다. 이 경우, 이차측 송신 유닛들 중 단 하나만이 포지셔닝 주파수로 동작될 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여 발명이 설명될 것이다. 도면들은 다음을 나타낸다.
도 1 발명에 따른 시스템의 개략적 블록 다이어그램.
도 2 이차측 수신 유닛들의 개략적 블록 다이어그램.
도 3 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 개략적 블록 다이어그램.
도 4 유도성 전력 전달을 위한 시스템에 대한 개략적 상면도.
다음에서, 동일한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 기술적 특징들을 갖는 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1 은 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2)(도 3 참조) 의 일차 권선 구조체 (18)(도 3 참조) 와 이차 권선 구조체 (21)(도 3 참조) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템 (1) 의 개략적 블록 다이어그램을 나타낸다. 차량 (3) 은 예를 들어, 승객실에서 터치스크린에 의해 제공될 수 있는 인간-기계 인터페이스 (4)((HMI)(4)) 를 포함한다. 또한, 차량 (3) 은 마이크로제어기에 의해 제공될 수 있는 이차측 제어 유닛 (5) 을 포함한다. 또한, 차량 (3) 은 신호 생성기 (6) 및 페라이트 로드 안테나 (7) 를 포함한다. 신호 생성기 (6) 는 원하는 주파수 (f), 특히 고조파 신호로 동작 신호를 생성할 수 있다. 동작 신호로 에너자이징되면, 페라이트 로드 안테나 (7) 는 포지셔닝 신호 (PS) 를 생성한다. 따라서, 저주파수 포지셔닝 신호 (PS) 가 페라이트 로드 안테나 (7) 에 의해 송신된다. 신호 생성기 (6) 및 페라이트 로드 안테나 (7) 는 이차측 송신 유닛의 부분들이다. 페라이트 로드 안테나 (7) 는 이러한 송신 유닛의 공진 회로를 제공하거나 이 공진 회로의 부분이다.
제어 유닛 (5) 은 동작 신호를 생성하기 위한 신호 생성기 (6) 의 입력 전력이 최대화될 때까지 주파수 (f) 가 변화되도록 신호를 제어할 수 있다. 동작 신호의 주파수 (f)(및 이에 따른 포지셔닝 신호 (PS) 의 주파수) 는 80 kHz 부터 300 kHz 또는 400 kHz 범위의 주파수 간격으로 변화될 수 있다. 입력 전력이 최대화되는 경우, 주파수 (f) 는 페라이트 로드 안테나 (7) 를 포함하는 공진 회로의 공진 주파수에 대응한다.
또한, 차량 (3) 은 무선 통신 인터페이스 (8) 를 포함한다. 제어 유닛 (5) 은 신호 접속을 통해 HMI (4) 의 동작을 제어한다. 또한, 제어 유닛 (5) 은 신호 접속을 통해 신호 생성기 (6) 의 동작을 제어한다. 제어 유닛 (5) 은 또한 양방향 데이터 통신을 통해 인터페이스 (8) 에 접속된다. 제어 유닛 (5) 은, 예를 들어 동작 신호의 주파수 (f) 상의 정보를 인터페이스 (8) 에 송신하고, 인터페이스 (8) 는 이 정보를 일차측 무선 통신 인터페이스 (9) 로 송신한다.
시스템 (1) 은 페라이트 로드 안테나들 (11) 의 두 쌍 (10a, 10b) 을 포함한다. 일차측 페라이트 로드 안테나들 (11) 은 일차측 수신 유닛들에 원하는 신호 수신 대역을 제공한다. 신호 수신 대역은, 예를 들어 5 kHz 또는 10 kHz 의 대역폭을 갖는 주파수들을 포함할 수 있다. 신호 수신 대역의 중심 주파수는 원하는 포지셔닝 주파수에 대응할 수 있다.
페라이트 로드 안테나들 (11) 은 방향 감지 수신 유닛들을 제공하고, 한쌍 (10a, 10b) 의 2 개의 페라이트 로드 안테나들 (11) 의 메인 수신 방향들은 상이하게 배향된다.
도 1 은 일차측 기준 좌표계를 나타내고, 종축 (x) 및 수직축 (z) 이 나타나 있다. 횡축 (y)(미도시) 은 종축 및 수직축 (x, z) 에 수직으로 배향된다. 축들 (x, y, z) 은 일차 권선 구조체 (18) 의 축들일 수 있다. 각 쌍 (10a, 10b) 의 하나의 페라이트 로드 안테나 (11) 가 종축 (x) 에 평행하게 배향되고, 나머지 페라이트 로드 안테나 (11) 가 메인 수신 방향이 수직축 (z) 에 평행하게 배향되도록 배향되는 것이 나타나 있다.
페라이트 로드 안테나들 (11) 은 AD 컨버터 (12) 에 접속된다. 포지셔닝 신호 (PS) 를 포함하는 신호의 수신 시, 페라이트 로드 안테나들 (11) 은 아날로그 출력 신호를 생성할 것이다. 하지만, 페라이트 로드 안테나들 (11) 은 포지셔닝 신호 (PS) 와는 다른 신호 (5) 를 수신할 것이다. AD 컨버터 (12) 는 각각의 페라이트 로드 안테나 (11) 의 결과의 신호 (5) 를 디지털화한다. 필터 (13) 는 고속 푸리에 변환을 수행하고 수신된 신호들의 각각의 스펙트럼 (14) 을 제공한다. 스펙트럼 (14) 은 일차측 제어 유닛 (15) 으로 송신된다. 일차측 제어 유닛 (15) 은 일차측 인터페이스 (9) 에 접속된다. 인터페이스 (9) 는 동작 신호의 주파수 (f) 를 일차측 제어 유닛 (15) 에 송신한다. 송신된 주파수 (f) 에 기초하여, 일차측 제어 유닛 (15) 은 이 주파수 (f) 및 그의 스펙트럼 전력으로 수신된 신호들의 신호 부분을 결정한다.
따라서, 스펙트럼 전력의 4 개의 값들이, 즉 일차측 페라이트 로드 안테나 (11) 당 하나의 값으로 결정된다. 데이터 베이스 (미도시) 및 이들 값들에 기초하여, 일차측 제어 유닛 (15) 은 일차 권선 구조체 (18) 및 이차 권선 구조체 (21) 의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정할 수 있다. 상대적 포지션 및/또는 배향은, 예를 들어 일차 및 이차 권선 구조체들 (18, 21) 의 기하학적 중심들 사이의 거리 (d) 및 일차측 기준 좌표계와 이차측 기준 좌표계 사이의 회전 각도에 의해 제공될 수 있다. 거리 (d) 및 각도(들)(α) 은 일차측 제어 유닛 (15) 으로부터, 일차측 인터페이스 (9), 이차측 인터페이스 (8), 이차측 제어 유닛 (5), 그리고 HMI (4) 에 송신될 수 있다. 따라서, 배향 및 거리 (d) 에 대한 정보는 승객 또는 차량 (3) 의 운전자에게 제공될 수 있다.
도 2 는 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 의 이차 권선 구조체 (21)(도 3 참조) 에 대한 일차 권선 구조체 (18) 의 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템 (1) 의 일차측 부분들에 대한 상세 블록 다이어그램을 나타낸다. 포지션 및/또는 배향 정보는 일차 권선 구조체 (18) 및 이차 권선 구조체 (21) 의 원하는 정렬이 달성되도록 차량을 내비게이트하기 위해 사용될 수 있다. 정렬된 상태가 제공되는 경우에만, 유도 전력 전달이 수행될 수 있다.
도 2 에, 4 개의 페라이트 로드 안테나들 (11) 이 나타나 있으며, 2 개의 페라이트 안테나들 (11) 은 일차측 수신 유닛들의 두 쌍들 중 한 쌍 (10a, 10b) 을 제공한다. 도 1 에 나타낸 실시형태와는 대조적으로, 각각의 쌍 (10a, 10b) 의 하나의 페라이트 로드 안테나 (11) 의 메인 수신 방향은 일차측 좌표계의 종축 (x) 에 평행하게 배향되고, 쌍 (10a, 10b) 의 나머지 페라이트 로드 안테나 (11) 의 메인 수신 방향은 일차측 좌표계의 횡축 (y) 에 평행하게 배향된다.
각각의 페라이트 로드 안테나 (11) 의 권선 구조체는 AD 컨버터 (12) 에 접속된다. AD 컨버터 (12) 는 외부 오브젝트 검출 시스템의 AD 컨버터 (12) 일 수 있다. 외부 오브젝트 검출 시스템은 하나 또는 다수의 검출 권선들 (미도시) 을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 페라이트 로드 안테나들 (11) 은 외부 오브젝트 검출 시스템의 검출 권선들일 수 있는 것이 가능하다.
고속 푸리에 변환을 수행하기 위한 필터 (13) 및 일차측 제어 유닛 (15) 이 추가로 나타나 있다.
도 3 은 차량 (3) 으로의 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 의 개략적 블록 다이어그램을 나타낸다. 경로의 표면 (17) 상에 설치되는 유도성 전력 전달 패드 (16) 가 나타나 있다. 유도성 전력 전달 패드 (16) 는 기하학적 중심 (19) 을 갖는 일차 권선 구조체 (18) 를 포함한다. 일차측 기준 좌표계가 추가로 나타나 있으며, 종축 (x) 및 수직축 (z) 이 나타나 있다. 일차 유닛을 제공하는 유도성 전력 전달 패드 (16) 위에, 이차 권선 구조체 (21) 를 갖는 이차 유닛 (20) 이 나타나 있다. 이차 권선 구조체 (21) 의 기하학적 중심 (22) 이 추가로 나타나 있다. 일차 권선 구조체 (18) 와 이차 권선 구조체 (21) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위해 수신 유닛들을 제공하는 일차측 페라이트 로드 안테나 (11) 및 시스템 (1) 의 송신 유닛을 제공하는 이차측 페라이트 로드 안테나 (7) 가 표시된다.
도 4 는 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 에 대한 개략적인 상면도를 나타낸다. 유도성 전력 전달 패드 (16) 가 나타나 있다. 일차측 권선 구조체 (18)(예를 들어, 도 3 참조) 는 나타내지 않는다. 유도성 전력 전달 패드 (16) 는 적어도 하나의 자기 전도 엘리먼트 (23) 를 포함한다. 자기 전도 엘리먼트 (23) 는 전력 전달을 위한 자기장 (24) 이 주로 일차측 기준 좌표계의 종축 (x) 을 따라 지향되도록 배열 및/또는 설계된다.
또한, 자기 전도 엘리먼트 (23) 및/또는 일차측 페라이트 로드 안테나들 (11) 은, 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 또한 일차측 페라이트 로드 안테나들 (11) 중 적어도 하나의 종축을 따라, 특히 일차측 기준 좌표계의 종방향 (x) 을 따라 연장하는 일차측 페라이트 로드 안테나 (11) 의 종축을 따라 지향되도록 배열 및/또는 설계된다. 또한, 자기 전도 엘리먼트 (23) 또는 다수의 자기 전도 엘리먼트들 (23) 의 배열 및/또는 일차측 페라이트 로드 안테나들 (11) 은, 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 적어도 하나의 일차측 페라이트 로드 안테나를 통해 가이드되도록 배열 및/또는 설계된다.
이것은 유리하게 일차측 페라이트 로드 안테나들 (11) 에서 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장의 필드 강도를 증가시킬 수 있다.
이차측 페라이트 로드 안테나 (7) 을 갖는 이차측 유닛 (20) 이 추가로 나타나 있다.

Claims (27)

  1. 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 의 일차 권선 구조체 (18) 및 이차 권선 구조체 (21) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템으로서,
    상기 시스템 (1) 은, 적어도 하나의 이차측 (secondary-sided) 송신 유닛을 포함하고, 포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호 (PS) 가 상기 이차측 송신 유닛에 의해 송신가능하고, 상기 시스템은 적어도 하나의 일차측 (primary-sided) 수신 유닛을 포함하고, 상기 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 결정가능하며, 상기 상대적 포지션 및/또는 배향이 결정된 상기 신호 부분에 의존하여 결정가능한, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 유닛은 적어도 하나의 공진 회로를 포함하고, 상기 공진 회로의 공진 주파수는 결정가능하며, 상기 포지셔닝 주파수는 상기 공진 주파수로서 선정되거나 미리결정된 양보다 많게 상기 공진 주파수로부터 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이차측 송신 유닛은 상기 공진 회로에 대한 동작 신호를 생성하기 위한 적어도 하나의 신호 생성기 (6) 를 포함하고, 상기 동작 신호의 주파수는 조정가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 신호 생성기 (6) 로의/의 입력 전력 및/또는 출력 전력에 의존하여 결정가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은 협대역 수신 유닛인 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 (1) 은 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들을 포함하고, 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향-감지 수신 유닛들이고, 상기 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향들은 상이하게 배향되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 1 수신 유닛의 메인 수신 방향은 상기 일차 권선 구조체 (18) 의 종축 (x) 에 평행하게 배향되고, 제 2 수신 유닛의 메인 수신 방향은 상기 일차 권선 구조체 (18) 의 횡축 (y) 에 평행하게 배향되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 시스템 (1) 은 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들의 적어도 2 개의 쌍들을 포함하고, 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향 감지 수신 유닛들이고, 하나의 쌍의 상기 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 상이하게 배향되며, 하나의 쌍의 상기 수신 유닛들은 서로 가까이 배열되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 일차측 AD 컨버터 (12) 를 포함하고, 상기 수신된 신호는 상기 AD 컨버터 (12) 에 의해 디지털화가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 (1) 은 적어도 하나의 스펙트럼 결정 수단을 포함하고, 상기 수신된 신호의 스펙트럼은 상기 적어도 하나의 스펙트럼 결정 수단에 의해 결정가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 주파수는 상기 스펙트럼에 기초하여 결정가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 일차 유닛 (16) 과 이차 유닛 (21) 사이의 통신을 위한 적어도 하나의 통신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상대적 포지션 및/또는 배향은 일차측 및/또는 이차측 평가 유닛에 의해 결정가능한 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 일차측 수신 유닛이 유도성 오브젝트 검출 시스템의 적어도 하나의 권선 구조체에 의해 적어도 부분적으로 제공되고 및/또는 일차측 AD 컨버터 (12) 가 상기 유도성 오브젝트 검출 시스템의 AD 컨버터에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일차측 유닛은 적어도 하나의 자기 전도 엘리먼트 (23) 를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자기 전도 엘리먼트 (23) 및/또는 상기 적어도 하나의 일차측 수신 유닛은, 상기 포지셔닝 신호를 송신하는데 사용된 자기장이 상기 적어도 하나의 일차측 수신 유닛의 종축을 따라 지향되도록 배열 및/또는 설계되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 시스템.
  16. 유도성 전력 전달을 위한 시스템 (2) 의 일차 권선 구조체 (18) 및 이차 권선 구조체 (21) 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법으로서,
    포지셔닝 주파수를 갖는 포지셔닝 신호 (PS) 가 이차측 송신 유닛에 의해 송신되고, 상기 포지셔닝 신호 (PS) 를 포함하는 신호가 적어도 하나의 일차측 수신 유닛에 의해 수신되고, 상기 포지셔닝 주파수로 수신된 신호의 신호 부분이 결정되며, 상기 상대적 포지션 및/또는 배향은 결정된 상기 신호 부분에 의존하여 결정되는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    이차측 송신 유닛의 공진 회로의 공진 주파수가 결정되고, 상기 포지셔닝 주파수는 상기 공진 주파수로서 선정되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    신호 생성기 (6) 의 동작 신호의 주파수가 조정되고, 상기 동작 신호는 상기 공진 회로의 동작 신호인 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 신호 생성기 (6) 로의/의 입력 전력 및/또는 출력 전력에 의존하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    송신된 상기 포지셔닝 신호 (PS) 는 적어도 2 개의 일차측 수신 유닛들에 의해 수신되고, 적어도 2 개의 수신 유닛들은 방향 감지 수신 유닛들이며, 상기 적어도 2 개의 수신 유닛들의 메인 수신 방향은 상이하게 배향되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 수신된 신호는 디지털화되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  22. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 신호의 스펙트럼이 결정되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 주파수는 상기 수신된 신호의 스펙트럼에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    주파수 간섭 수단이 상기 스펙트럼에 기초하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  25. 제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포지셔닝 주파수는 이차 유닛 (20) 으로부터 일차 유닛 (16) 으로 통신되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  26. 제 16 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상대적 포지션 및/또는 배향이 일차측 및/또는 이차측 평가 유닛에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
  27. 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상이한 이차측 송신 유닛들은 상이한 주파수로 동작되는 것을 특징으로 하는, 유도성 전력 전달을 위한 시스템의 일차 권선 구조체 및 이차 권선 구조체 사이의 상대적 포지션 및/또는 배향을 결정하기 위한 방법.
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