TW201607201A - 無線電力傳送裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可提高測定供電模組或受電模組之周邊之磁場強度之變化之磁場檢測器之檢測精度之無線電力傳送裝置。
本發明係於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送之無線電力傳送裝置,其包含:上述供電模組,其具有線圈、及覆蓋上述線圈之至少內周面之磁性構件,且藉由於與上述受電模組之間使磁場變化而將電力供給至上述受電模組;磁場檢測器,其檢測磁場強度;及判斷控制機器,其根據上述磁場檢測器檢測出之磁場強度之值而判斷是否對上述受電模組進行電力供給,且於判斷為不進行上述電力供給時,停止對上述供電模組之電力供給;且將上述磁場檢測器鄰近配置於上述線圈。
Description
本發明係關於於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送之無線電力傳送裝置。
近年來,筆記型PC(Personal Computer,個人電腦)、平板型PC、數位相機、行動電話、可攜式遊戲機、耳機型音樂播放器、無線式頭戴型送受話機、助聽器、錄音機等人可攜帶著使用之可攜式電子機器快速普及。而且,於該等可攜式電子機器中多搭載有充電電池,必須定期充電。為使對該電子機器之充電電池之充電作業簡單,藉由於供電模組與搭載於電子機器之受電模組之間利用無線之電力傳送之供電技術(使磁場變化而進行電子傳送之無線電力傳送技術)對充電電池充電之機器越來越增多。
作為無線電力傳送技術,例舉利用線圈間之電磁感應而進行電力傳送之技術(例如,參照專利文獻1)、或藉由利用供電裝置(供電模組)及受電裝置(受電模組)具備之諧振器(線圈)間之諧振現象(磁場共振狀態)使磁場耦合而進行電力傳送之技術(例如,參照專利文獻2)。
例如,於藉由利用上述供電模組及受電模組具備之諧振器(線圈)間之諧振現象(磁場共振狀態)使磁場耦合而進行無線電力傳送時,必須以使受電模組靠近供電模組而成為可自供電模組對受電模組供電之距離(可供電區域)之方式配置而使用。
於如此般之使用過程中,會產生供電模組與受電模組配置於可
供電區域內且正常進行無線電力傳送之正常供電狀態、或供電模組與受電模組未處於可供電區域內之待機狀態、或因於供電模組附近放置有金屬異物等而無法進行正常之無線電力傳送之異常狀態等各種狀況。
而且,為了待機狀態下之節能或防止異常狀態下之發熱等,需要根據上述各種狀況而進行無線電力傳送之供電、切斷。
因此,本發明者們係著眼於供電模組或受電模組周邊之磁場強度根據正常供電狀態、或待機狀態、或異常狀態等各種狀況而變化,設想檢測供電模組或受電模組周邊之磁場強度之變化來掌握正常供電狀態、或待機狀態、或異常狀態等各種狀況之變化,而進行無線電力傳送之供電、切斷。
[專利文獻1]日本專利第4624768號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-239692號公報
然而,於使用磁場檢測器作為測定上述供電模組或受電模組之周邊之磁場強度之變化之機構之情形時,根據磁場檢測器之配置部位而存在磁場強度之檢測精度不足之情形。
因此,於本發明中,提供可提高測定供電模組或受電模組之周邊之磁場強度之變化之磁場檢測器之檢測精度之無線電力傳送裝置。
用以解決上述課題之發明之一係於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送之無線電力傳送裝置;其特徵在於包含:上述供電模組,其具有線圈、及覆蓋上述線圈之至少內周面之
磁性構件,且藉由於與上述受電模組之間使磁場變化而將電力供給至上述受電模組;磁場檢測器,其檢測磁場強度;及判斷控制機器,其根據上述磁場檢測器檢測出之磁場強度值而判斷是否對上述受電模組進行電力供給,且於判斷為不進行上述電力供給時,停止對上述供電模組之電力供給;且上述磁場檢測器鄰近配置於上述線圈。
根據上述構成,可根據於供電模組與受電模組之間進行無線電力傳送之情形之磁場強度之值、與未進行無線電力傳送之情形之磁場強度之值之不同而判斷是否供給電力。藉此,於不進行無線電力傳送之情形時,藉由以不進行電力供給之方式設定而可停止對供電模組之電力供給,從而可抑制電力消耗。
又,藉由將磁場檢測器鄰近配置於供電模組所具有之線圈,而較將磁場檢測器配置於相對於供電模組所具有之線圈遠離之位置之情形可提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁場檢測器配置於上述線圈之內周面側。
根據上述構成,藉由將磁場檢測器配置於供電模組具有之線圈之內周面側而可提高磁場強度之檢測靈敏度,並且可將磁場檢測器收納於線圈之內周側,從而可使無線電力傳送裝置自身小型化。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁場檢測器配置於上述線圈之外周面側。
根據上述構成,藉由將磁場檢測器配置於供電模組具有之線圈之外周面側,可進而提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述受電模組具有線圈,且
上述磁場檢測器係配置於較上述供電模組具有之線圈與上述受電模組具有之線圈不對向之面而更靠對向之面側。
根據上述構成,藉由將磁場檢測器配置於較上述供電模組具有之線圈與上述受電模組具有之線圈不對向之面而更靠對向之面側,與配置於供電模組具有之線圈與受電模組具有之線圈不對向之面側之情形相比,可提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁場檢測器係配置於沿上述供電模組具有之線圈與上述受電模組具有之線圈對向之面之位置。
根據上述構成,藉由將磁場檢測器配置於沿供電模組具有之線圈與受電模組具有之線圈對向之面之位置,可進而提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁場檢測器為利用對薄板狀半導體之霍爾效應而檢測磁場強度之磁性霍爾感測器。
於上述構成中,藉由於磁場檢測器使用磁性霍爾感測器而可高精度檢測磁場強度,並且因磁性霍爾感測器較小,故可使無線電力傳送裝置小型化。
又,一種無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁性霍爾感測器係將上述薄板狀之半導體以相對於上述供電模組之線圈之中心軸方向成垂直方向之方式配置。
根據上述構成,藉由以相對於供電模組之線圈之中心軸方向成垂直方向之方式配置磁性霍爾感測器之薄板狀之半導體,可提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,本發明之一者係無線電力傳送裝置,其特徵在於,上述磁場檢測器為線圈。
於上述構成中,藉由於磁場檢測器使用線圈,可使無線電力傳送裝置之製造成本低價。又,線圈可於一定程度上變更其大小,故可根據該無線電力傳送裝置之大小或空間來調整線圈之大小。
又,本發明之一係無線電力傳送裝置,其特徵在於,其係於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送者;且具備:上述受電模組,其具有線圈;上述供電模組,其具有線圈、及覆蓋上述線圈之至少內周面之磁性構件,藉由於與上述受電模組之間使磁場變化而將電力供給至上述受電模組;磁場檢測器,其檢測磁場強度;及判斷控制器,其根據上述磁場檢測器檢測出之磁場強度值而判斷是否對上述受電模組進行電力供給,且於判斷為不進行上述電力供給時,停止對上述供電模組之電力供給;上述磁場檢測器係配置於較上述供電模組具有之線圈與上述受電膜組具有之線圈不對向之面而更靠對向之面側。
根據上述構成,藉由將磁場檢測器配置於較供電模組具有之線圈與受電模組具有之線圈不對向之面更靠對向之面側,與配置於供電模組具有之線圈與受電模組具有之線圈不對向之面側之情形相比,可提高磁場強度之檢測靈敏度。
本發明可提供能提高測定供電模組或受電模組之周邊之磁場強度之變化之磁場檢測器之檢測精度之無線電力傳送裝置。
1‧‧‧無線電力傳送裝置
2‧‧‧供電模組
3‧‧‧受電膜組
4‧‧‧判斷控制機器
5‧‧‧電源電路
6‧‧‧電源
7‧‧‧穩定電路
8‧‧‧充電電路
9‧‧‧二次電路
10‧‧‧被供電機器
11‧‧‧磁場檢測器
11A‧‧‧磁性霍爾感測器
12‧‧‧通知裝置
21‧‧‧供電線圈
21A‧‧‧外表面側
22‧‧‧供電諧振器
22A‧‧‧對向面側
23‧‧‧磁性構件
31‧‧‧受電線圈
32‧‧‧受電諧振器
33‧‧‧磁性構件
60‧‧‧金屬異物
101‧‧‧充電器
102‧‧‧無線式頭戴型送受話機
C‧‧‧電容
C1~C4‧‧‧電容器
d12‧‧‧距離
d23‧‧‧距離
d34‧‧‧距離
f0‧‧‧諧振頻率
h‧‧‧橫軸
I1~I4‧‧‧電流
k12‧‧‧耦合係數
k23‧‧‧耦合係數
k34‧‧‧耦合係數
L‧‧‧感應係數
L1~L4‧‧‧線圈
M12‧‧‧互感係數
M23‧‧‧互感係數
M34‧‧‧互感係數
R1~R4‧‧‧電阻器
RL‧‧‧電阻器
S1~S23‧‧‧步驟
Vp-p‧‧‧輸出電壓
Z1~Z4‧‧‧阻抗
ZL‧‧‧阻抗
圖1係無線電力傳送裝置之方塊圖。
圖2係以等價電路表示無線電力傳送裝置之說明圖。
圖3係充電器位於待機狀態時之說明圖。
圖4係表示於充電器附近放置有金屬異物之狀態(異常狀態)之說明圖。
圖5係說明判斷控制機器執行之供電動作流程之流程圖。
圖6係於測定實驗中使用之無線電力傳送裝置(待機狀態)之說明圖。
圖7係於測定實驗中使用之無線電力傳送裝置(正常充電狀態)之說明圖。
圖8係於測定實驗中使用之無線電力傳送裝置(異常狀態)之說明圖。
圖9係說明磁性霍爾感測器之配置位置之說明圖。
圖10係說明磁性霍爾感測器之配置位置之說明圖。
圖11係說明磁性霍爾感測器之縱向、橫向之說明圖。
圖12係表示測定實驗1之測定結果之圖。
圖13係表示測定實驗2之測定結果之圖。
圖14係表示測定實驗3之測定結果之圖。
圖15係表示測定實驗4之測定結果之圖。
圖16係表示測定實驗4之測定結果之圖。
圖17係表示測定實驗5之測定結果之圖。
圖18係表示測定實驗6之測定結果之圖。
以下說明本發明即用於無線電力傳送之無線電力傳送裝置1。
於本實施形態中,關於將具備供電諧振器22之供電模組2、及具備受電諧振器32之受電模組3設為主要構成要素之無線電力傳送裝置1,以搭載有供電模組2之充電器101、及搭載有受電膜組3之無線式頭戴型送受話機102為例進行說明。再者,圖1係說明無線電力傳送裝置
1之構成之方塊圖。圖2係以等價電路表示供電模組2及受電模組3之說明圖。
充電器101係如圖1所示具備:供電模組2,其具有供電線圈21、供電諧振器22、及磁性構件23;判斷控制機器4;電源電路5;及通知裝置12。又,無線式頭戴型送受話機102係具備:受電模組3,其具有受電線圈31、受電諧振器32、及磁性構件33;耳機揚聲器部等音響機器(未圖示);及被供電機器10。
於供電模組2之供電線圈21連接有電源電路5,該電源電路5包含將自外部之電源6供給至供電模組2之電力之電源頻率設定成特定值之發振電路等(反相器電路、開關電路等)。又,於供電諧振器22之內周側配置有檢測磁場強度之磁場檢測器11,且於該磁場檢測器11連接有判斷控制機器4。判斷控制機器4係與電源電路5連接。又,判斷控制機器4亦與通知裝置12連接。
於受電模組3之受電線圈31,經由將受電之交流電力整流化之穩定電路7及防止過度充電之充電電路8而連接有二次電池9。又,如圖1所示,穩定電路7、充電電路8、及二次電池9係配置於受電諧振器32之內周側。再者,本實施形態之穩定電路7、充電電路8、及二次電路9如圖1所示係成為最終之電力供電對象之被供電機器10,被供電機器10係連接於受電模組3之電力供電對象之機器整體之總稱。
供電線圈21係發揮將經由電源電路5自電源6取得之電力藉由電磁感應而供給至供電諧振器22之作用。該供電線圈21係如圖2所示,構成以電阻器R1、線圈L1、及電容器C1為要素之RLC電路。再者,於線圈L1部分使用螺線線圈。又,將構成供電線圈21之電路元件具有之合計之阻抗設為Z1,於本實施形態中,將構成供電線圈21之電阻器R1、線圈L1、及電容器C1設為要素之RLC電路(電路元件)具有之合計
之阻抗設為Z1。又,將流動於供電線圈21之電流設為I1。
受電線圈31係發揮藉由電磁感應而接受自供電諧振器22作為磁場能而傳送至受電諧振器32之電力,且經由穩定電路7及充電電路8供給至二次電池9之作用。該受電線圈31係與供電線圈21同樣,如圖21所示,構成有將電阻器R4、線圈L4、及電容器C4作為要素之RLC電路。再者,於線圈L4部分使用螺線線圈。又,將構成受電線圈31之電路元件具有之合計之阻抗設為Z4,於本實施形態中,將以構成受電線圈31之電阻器R4、線圈L4、及電容器C4作為要素之RLC電路(電路元件)具有之合計之阻抗設為Z4。又,將連接於受電線圈31之被供電機器10(穩定電路7、充電電路8及二次電池9)之合計之阻抗設為ZL。
又,將流動於受電線圈31之電流設為I4。再者,如圖2所示,將連接於受電線圈31之被供電機器10(穩定電路7、充電電路8及二次電池9)之各負載阻抗相加而得者簡單地設為電阻器RL(相當於ZL)。
供電諧振器22係如圖2所示構成將電阻器R2、線圈L2、及電容器C2作為要素之RLC電路。又,受電諧振器32係如圖2所示構成將電阻器R3、線圈L3、及電容器C3作為要素之RLC電路。而且,供電諧振器22及受電諧振器23係分別成為諧振電路,發揮創造磁場共振狀態之作用。此處,磁場共振狀態意指2個以上之線圈於諧振頻率帶域中諧振。又,將構成供電諧振器22之電路元件具有之合計之阻抗設為Z2,於本實施形態中,將構成供電諧振器22之以電阻器R2、線圈L2、及電容器C2作為要素之RLC電路(電路元件)具有之合計之阻抗設為Z2。
又,將構成受電諧振器32之電路元件具有之合計之阻抗設為Z3,於本實施形態中,將構成受電諧振器32之以電阻器R3、線圈L3及電容器C3作為要素之RLC電路(電路元件)具有之合計之阻抗設為Z3。又,將流動於供電諧振器22之電流設為I2,且將流動於受電諧振器32之電流設為I3。
又,於作為供電諧振器22、及受電諧振器32之諧振電路之RLC電路中,若將感應係數設為L,電容器電容設為C,則藉由(公式1)而規定之f0為諧振頻率。
又,於供電諧振器22及受電諧振器32使用螺線線圈。又,使供電諧振器22及受電諧振器32之諧振頻率一致。再者,供電諧振器22及受電諧振器32若為使用線圈之諧振器,則亦可為螺旋型或螺線管型等之線圈。
又,如圖1所示,圓筒狀之磁性構件23係以覆蓋供電線圈21、及供電諧振器22之螺線線圈之內周面整體之方式配置。同樣,圓筒狀之磁性構件33係以覆蓋受電諧振器32、及受電線圈31之螺線線圈之內周面整體之方式配置。
磁性構件23、33係藉由分散有磁性粉末之樹脂而形成。於該磁性構件23、33使用之樹脂亦可為熱硬化性樹脂,亦可為熱可塑性樹脂,但並非特別限定者。例如,若為熱硬化性樹脂,例舉環氧樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、乙烯酯樹脂、氰酯樹脂、馬來醯亞胺樹脂、矽樹脂等。又,若為熱可塑性樹脂,例舉丙烯酸樹脂、乙烯基乙酸酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等。再者,於本實施例中,使用環氧樹脂為主成分之樹脂。
又,分散於樹脂中之磁性粉末使用軟磁性粉末。作為軟磁性粉末,並未特別限定,可使用純Fe、Fe-Si、Fe-Al-Si(鐵矽鋁磁性合金)、Fe-Ni(鎳鐵合金)、軟性鐵氧磁體、Fe基非晶矽、Co基非晶矽、Fe-Co(珀明德)等。
又,將供電線圈21與供電諧振器22之間之距離設為d12,將供電諧振器22與受電諧振器32之間之距離設為d23,將受電諧振器32與受電線圈31之間之距離設為d34(參照圖2)。
又,如圖2所示,將供電線圈21之線圈L1與供電諧振器22之線圈L2之間之互感係數設為M12,將供電諧振器22之線圈L2與受電諧振器32之線圈L3之間之互感係數設為M23,將受電諧振器32之線圈L3與受電線圈31之線圈L4之間之互感係數設為M34。又,於供電模組2及受電模組3中,將線圈L1與線圈L2之間之耦合係數表述為k12,將線圈L2與線圈L3之間之耦合係數表述為k23,且將線圈L3與線圈L4之間之耦合係數表述為k34。
於本實施形態中,於沿使用供電模組2之螺線線圈之供電線圈21及供電諧振器22之線圈內周面之位置配置有磁場檢測器11。作為磁場檢測器11,可使用磁性霍爾感測器11A,將測定之電壓之變化作為磁場強度之變化來進行測定(原因在於測定之電壓相對於磁場強度成比例關係)。再者,作為磁場檢測器11,亦可使用線圈(例如螺線狀線圈)。再者,磁場檢測器11亦可配置於供電線圈21及供電諧振器22之外周面側。
判斷控制機器4例如包含比較電路,或包含微電腦、記憶裝置等,具有根據磁場檢測器11檢測出之電壓值而判斷是否對受電模組進行電力供給之功能(詳細內容將後述)。而且,判斷控制機器4係於判斷為未進行電力供給時,以停止對供電模組2之電力供給之方式控制電源電路5。具體而言,於判斷控制機器4判斷為未進行電力供給時,藉由發送控制信號控制電源電路5(開關電路之ON(接通)、OFF(斷開)等)而停止對供電模組2之電力供給。
又,判斷控制機器4係空開特定之時間間隔(該特定之時間間隔係可任意設定者)而將檢測信號發送至電源電路5。電源電路5接收到該
檢測信號,暫時性地進行對供電模組2之電力供給。藉此,暫時性地對供電模組2供給電力,於供電諧振器22之附近產生磁場,可利用磁場檢測器11檢測磁場強度。
通知裝置12只要為對外部通知無線電力傳送裝置1之狀態者即可,例舉警報裝置、LED(light-emitting diode,發光二極體)燈、顯示器等。判斷控制機器4係於判斷為電力供給異常時,藉由通知裝置12對外部通知電力供給之異常。例如,若為警報裝置,則藉由警告音通知異常,若為LED燈,則藉由使警告色點亮、熄滅而通知異常,若為顯示器,則藉由於顯示器顯示警告訊息而通知異常。
根據上述無線電力傳送裝置1(供電模組2及受電模組3),可於供電諧振器22與受電諧振器32之間創造磁場共振狀態(諧振現象)。若以供電諧振器22及受電諧振器32諧振之狀態創造磁場共振狀態,則可自供電諧振器22將電力作為磁場能量傳送至受電諧振器32,且電力自具備供電模組2之充電器101被無線傳送至具備受電模組3之無線式頭戴型送受話機102,而對設置於無線式頭戴型送受話機102內之二次電池充電。
如上述說明,於上述構成之無線電力傳送裝置1中,供電諧振器22與受電諧振器32創造磁場共振狀態而進行無線電力傳送。如此,於創造磁場共振狀態而進行無線電力傳送時,供電模組2及受電模組3之周邊之磁場強度變化。
因此,著眼於供電模組2與受電模組3配置於可供電區域內且正常進行無線電力傳送之正常供電狀態、供電模組2與受電模組3未處於可供電區域內之待機狀態、及於供電模組2之附近放置有金屬異物而無法進行正常之無線電力傳送之異常狀態等多種狀態下的供電模組2及受電模組3之周邊之磁場強度之區別,藉由於供電模組2及受電模組
3之周邊配置磁場檢測器11而檢測磁場強度,來判斷是自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9進行正常充電(正常充電狀態),還是充電器101處於待機狀態(待機狀態),或是自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9之充電產生異常狀態(異常狀態)。
例如圖1所示,於供電模組2之周邊(於本實施形態中,於供電諧振器22之內周側配置磁場檢測器11)配置磁場檢測器11,且預先測定自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9進行正常充電(無線電力傳送)時之磁場強度之範圍(或臨限值),於藉由磁場檢測器11檢測出該範圍之磁場強度之情形時,判斷為進行正常充電。
又,如圖3所示,於供電模組2之周邊(於本實施形態中,於供電諧振器22之內周側配置磁場檢測器11)配置磁場檢測器11,預先測定無法進行自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9之充電(無線電力傳送)而處於待機狀態時之磁場強度之範圍,於藉由磁場檢測器11檢測出該範圍之磁場強度之情形,判斷為相對於充電處於待機狀態。
又,磁場檢測器11檢測出之磁場強度顯示既非顯示正常充電之磁場強度,又非顯示待機狀態之磁場強度之值之情形時,判斷為自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9之充電(無線電力傳送)產生異常狀態。例如圖4所示,若於供電模組2之附近放置有金屬異物(例如硬幣、釘、夾子、鑰匙等),則金屬異物受磁場影響而產生渦電流。若以此種方式產生渦電流則有於金屬異物或供電模組2產生過剩熱量之情形,從而當判斷為自充電器101對無線式頭戴型送受話機102具備之二次電池9之充電產生異常狀態。因此,利用當於供電模組2之附近放置金屬異物時,因金屬異物使供電模組2周邊之磁場受影響而使磁場強度相比於待機狀態有變弱之傾向,於磁場檢測器11檢
測出之磁場強度顯示既非顯示正常充電之磁場強度,又非顯示待機狀態之磁場強度之值之情形時,判斷為於供電模組2之附近放置有金屬異物,且判斷為充電產生異常狀態。再者,利用磁場強度之狀態判斷並未限定於上述例,亦可藉由預先設定供判斷正常充電狀態、或待機狀態、或異常狀態之臨限值而進行。
根據上述無線電力傳送裝置1之構成等而說明無線電力傳送裝置1之供電動作。具體而言,參照圖5主要說明於無線電力傳送裝置1中由判斷控制機器4執行之供電動作流程(處理)。再者,於磁場檢測器11使用磁性霍爾感測器11A。
首先,判斷控制機器4係進行初始化等特定之啟動處理(S1)。
其次,判斷控制機器4係判斷是否經過特定時間(S2)。若未經過特定時間(S2:NO),則於經過特定時間之前待機。
另一方面,若經過特定時間(S2:YES),則對電源電路5發送檢測信號(S3)。
此處,於S2、S3之處理中,空開特定之時間間隔(該特定之時間間隔可為任意設定者)對電源電路5發送檢測信號,且電源電路5接收到該檢測信號而暫時性地進行對供電模組2之電力供給。藉此,暫時性地對供電模組2供給電力,於供電諧振器22之附近產生磁場,可利用磁性霍爾感測器11A檢測輸出電壓(檢測電壓)(可檢測磁場強度)。又,若於S2設定之特定時間過短,則檢測動作所需之消耗電力增大,反之,若較長,則因相對於檢測之時間精度降低,故必須考慮該點而決定。
其次,因暫時性地對供電模組2供給電力,於供電諧振器22之附近產生磁場,故測定此時之磁性霍爾感測器11A之檢測電壓(S4)。
其次,判斷控制機器4係判斷於S4測定之檢測電壓是否為表示待
機狀態下之磁場強度之範圍內之值(S5)。
而且,於在S4測定之檢測電壓為顯示待機狀態下之磁場強度之範圍內之值之情形時(S5:YES(是)),判斷無線電力傳送裝置1之狀態為待機狀態(S6)。此係如圖3所示,無線式頭戴型送受話機102為不存在於充電器101之附近(可充電範圍)之狀態。
而且,於判斷為待機狀態之情形時(S6),判斷控制機器4係使對供電模組2之電力供給為OFF(S7)。具體而言,判斷控制機器4係藉由對電源電路5發送控制信號控制電源電路5而停止對供電模組2之電力供給。藉此,可抑制待機狀態下之電力消耗。
另一方面,於在S4測定之檢測電壓不為顯示待機狀態下之磁場強度之範圍內之值之情形時(S5:NO),判斷控制機器4係判斷於S4測定之檢測電壓是否為表示正常充電狀態下之磁場強度之範圍內之值(S8)。
而且,於在S4測定之檢測電壓為顯示正常充電狀態下之磁場強度之值之情形時(S8:YES),判斷無線電力傳送裝置1之狀態為正常充電狀態(S9)。此係如圖1所示,無線式頭戴型送受話機102為存在於充電器101之附近(可充電範圍)之狀態。
而且,於判斷為正常充電狀態之情形時(S9),判斷控制機器4係使對於供電模組2之電力供給為ON(S10)。具體而言,判斷控制機器4藉由將控制信號發送至電源電路5控制電源電路5而開始對供電模組2之電力供給。
另一方面,於在S4測定之檢測電壓不為顯示正常充電狀態下之磁場強度之範圍內之值之情形時(S8:NO),判斷控制機器4係將無線電力傳送裝置1之狀態判斷為異常狀態(S11)。此係如圖4所示,推定為於充電器101之附近配置有金屬異物者。
而且,於判斷為異常狀態之情形時(S11),判斷控制機器4係藉由
通知裝置12執行將電力供給之異常通知至外部之通知處理(S12)。例如,若通知裝置12為警報裝置,則藉由警告音通知異常,若為LED燈,則藉由使警告色點亮、熄滅而通知異常,若為顯示器,則藉由於顯示器顯示警告訊息而通知異常。
而且,於S12之通知處理後,判斷控制機器4係使對供電模組2之電力供給為OFF(S7)。
當S7之處理或S10之處理結束時,返回至S2之處理。藉此,能以特定時間間隔監視無線電力傳送裝置1之狀態為待機狀態、或正常充電狀態、或異常狀態。
其次,說明提高磁場強度之檢測靈敏度之構成。
如上所述,以磁性霍爾感測器11A等測定之輸出電壓相對於磁場強度成比例關係,故可將測定之輸出電壓之變化作為磁場強度之變化來測定。此處,正常充電狀態、待機狀態、及異常狀態下之磁場強度,即以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11所測定出之輸出電壓係較高者容易被檢測,從而檢測精度較高。假若設為根據磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11配置於何位置而以磁場檢測器11所測定之輸出電壓變化,則期望於輸出電壓變高之位置配置磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器。因此,於以下說明中,於上述無線電力傳送裝置1中,基於測定實驗1~6之結果而說明將磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器配置於何位置為佳。
於在測定實驗1~6使用之無線電力傳送裝置1中,如圖6~圖8所示,供電線圈21係構成將電阻器R1、線圈L1、電容器C1作為要素之RLC電路,線圈L1部分係使用線直徑0.12mm之銅線材,且將線圈徑設定成11mm。又,供電諧振器22係構成將電阻器R2、線圈L2、及
電容器C2作為要素之RLC電路,線圈L2部分係使用線直徑0.12mm之銅線材,使用線圈徑11mm之螺線管型線圈。又,如圖7所示,受電諧振器32係構成將電阻器R3、線圈L3、及電容器C3作為要素之RLC電路,線圈L3部分係使用線直徑0.1mm之銅線材,使用線圈徑9mm之螺線管型線圈。又,受電諧振器31係構成將電阻器R4、線圈L4、及電容器C4作為要素之RLC電路,線圈L4部分係使用線直徑0.1mm之銅線材,將線圈徑設定成9mm。又,於供電線圈21及供電諧振器22之內周側配置有厚度450μm之圓筒狀之磁性材23。同樣,於受電諧振器32及受電線圈31之內周側配置有厚度450μm之圓筒狀之磁性材33。而且,將於測定實驗1~7使用之無線電力傳送裝置1之R1、R2、R3、R4之值分別設定成1.9Ω、2.5Ω、1.7Ω、2Ω。又,將L1、L2、L3、L4之值分別設定成12.5μH、18.8μH、7μH、5.5μH。又,將C1、C2、C3、C4之值分別設定成2nF、1.33nF、3.6nF、4.7nF。又,供電諧振器22及受電諧振器32之諧振頻率為1MHz。
又,如圖6所示,於供電模組2中,供電線圈21係設為線圈中心軸方向之厚度為3mm之螺線管形狀。又,供電諧振器22係設為線圈中心軸方向之厚度為3.5mm之螺線管形狀。而且,供電線圈21與供電諧振器22之間之距離係如圖6所示,以沿線圈中心軸方向成為3.5mm之方式設定。
又,如圖7所示,於正常充電狀態下,供電諧振器22與受電諧振器32之間之距離d23係設定成3mm。
又,如圖8所示,對於設想異常狀態時使用之金屬異物60,使用直徑9mm、厚度0.5mm之圓柱狀之銅板、及直徑11.6mm、厚度5.4mm之圓柱狀之空氣-鋅電池(Zinc Air)。又,供電諧振器22與金屬異物60之間之距離d23係設定成3mm。
於測定實驗1中,如圖6所示,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,於供電線圈21及供電諧振器22之內周側,將磁性霍爾感測器11A(Allegro Micro Systems(微系統)製造A1324LUA線型)配置於各種位置,且藉由連接於磁性霍爾感測器11A之示波器(NF電路設計Block公司GDS2064),測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。
磁性霍爾感測器11A係如圖6所示,以形成縱寬3mm、橫寬4mm、厚度1.5mm之薄板形狀之磁場檢測器內包薄板狀之半導體,且利用相對於該薄板狀之半導體之霍爾效應而檢測磁場強度。
具體而言,於測定實驗1中,於設想待機狀態(參照圖6)之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A(參照圖11之B)一面沿線圈中心軸(參照圖9A)自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22具有之螺線管狀之線圈之線圈中心軸,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖12之連結圓(○)之測定值之實線(中心)表示其測定結果。
又,於測定實驗1中,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面於自線圈中心軸朝線圈內周面側隔開2.5mm之位置(參照圖9B),沿線圈中心軸方向自供電線圈21之外表面側(21A)移動至供電諧振器22,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面於自線圈中心軸朝線圈內周面側隔開2.5mm之位置,沿線圈中心軸方向自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖12之連結三角(△)之測定值之實線(中間)
表示其測定結果。
再者,於測定實驗1中,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22之線圈內周面(參照圖9之C),自供電線圈21之外表面側(21A)移動至供電諧振器22,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22具有之螺線管狀之線圈內周面,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖12之連結四角(□)之測定值之實線(內周側)表示其測定結果。
此處,如圖11之B所示,橫置之磁性霍爾感測器11A意指以磁性霍爾感測器11A內包之薄板狀之半導體之薄板面相對於線圈的中心軸方向成為垂直之方式配置。又,如圖11之A所示,縱置之磁性霍爾感測器11A意指以磁性霍爾感測器11A內包之薄板狀之半導體之薄板面成為沿線圈的中心軸方向之方式配置。
再者,圖12之測定結果之橫軸h(mm)係如圖6~圖8所示,表示以供電線圈21之外表面側(21A)為基準「0mm」、朝對向面側22A之線圈中心軸方向之距離。又,縱軸係磁性霍爾感測器11A之輸出電壓Vp-p(mV)之值。
若觀察圖12之測定結果,則可知相較於以圖12之連結圓(○)之測定值之實線(中心)所示之方式使磁性霍爾感測器11A沿線圈中心軸移動之情形,於以圖12之連結三角(△)之測定值之實線(中間)所示之方式使磁性霍爾感測器11A於自線圈中心軸朝線圈內周面側隔開2.5mm之位置沿線圈中心軸移動之情形時,磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓較高。進而,相較於以圖12之連結三角(△)之測定值之實線(中間)所示之方式使磁性霍爾感測器11A於自線圈中心軸朝線圈內周面側隔開
2.5mm之位置沿線圈中心軸移動之情形,於以圖12之連結四角(□)之測定值之實線(內周側)所示之方式使磁性霍爾感測器11A沿供電諧振器22之線圈內周面朝線圈中心軸方向移動之情形時,磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓較高。即,可知將磁性霍爾感測器11A配置於較線圈中心軸更靠供電諧振器22之線圈內周面側之情形,以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器所測定之輸出電壓較容易被檢測,從而檢測精度較高。
於測定實驗2中,如圖6所示,於設想為待機狀態之無線電力傳送裝置1中,於供電線圈21及供電諧振器22之外周側,將磁性霍爾感測器11A(Allegro Micro Systems製造A1324LUA線型)配置於各種位置,且藉由連接於磁性霍爾感測器11A之示波器(NF電路設計Block公司GDS2064),測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。
於測定實驗2中,於設想待機狀態(參照圖6)之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A(參照圖11之B)一面沿供電線圈21及供電諧振器22之外周面(參照圖10之D)自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面沿供電線圈21及供電諧振器22具有之螺線管狀之線圈之外周面,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖13之連結圓(○)之測定值之實線(外側(0mm))表示其測定結果。
又,於測定實驗2中,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面於自供電線圈21及供電諧振器22之外周面朝外側隔開3mm之位置(參照圖10E),自供電線圈21之外
表面側(21A)移動至供電諧振器22,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面於自供電線圈21及供電諧振器22之外周面朝外側隔開3mm之位置,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖13之連結四角(□)之測定值之實線(外側(3mm))表示其測定結果。
若觀察圖13之測定結果,則可知相較於以圖13之連結四角(□)之測定值之實線(外側(3mm))所示之方式使磁性霍爾感測器11A於自供電線圈21及供電諧振器22之外周面朝外側隔開3mm之位置移動之情形,於使磁性霍爾感測器11A沿供電線圈21及供電諧振器22之外周面移動之情形時,磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓更高。即,於將磁性霍爾感測器11A配置於供電線圈21及供電諧振器22之線圈外周面側之情形時,以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器所測定之輸出電壓容易被檢測,從而檢測精度較高。
又,根據測定實驗1及測定實驗2可知,即便於將磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11配置於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22之內部側或外部側之任一者之情形時,於將磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11鄰近配置於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22之情形時,相較於磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11配置於相對於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22而隔開之位置之情形,亦可提高磁場強度之檢測靈敏度。
於測定實驗3中,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22之線圈內周面(參照圖9之C)自供電線圈21之外側面(21A)移動至供電諧振器22,一面測定磁
性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖14之連結四角(□)之測定值之實線(內周側)表示其測定結果。
又,於設想待機狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電線圈21及供電諧振器22之外周面(參照圖10之D)自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。以圖14之連結圓(○)之測定值之實線(外周側)表示其測定結果。
若觀察圖14之測定結果,則可知相較於使磁性霍爾感測器11A配置於沿供電諧振器22之線圈內周面之位置之情形,於使磁性霍爾感測器11A配置於沿供電線圈21及供電諧振器22之外周面之位置之情形時,磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓更高。即,於將磁性霍爾感測器11A配置於供電線圈21及供電諧振器22之線圈外周面側之情形時,相較於將磁性霍爾感測器11A配置於供電線圈21及供電諧振器22之線圈內周面側之情形,以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器11所測定之輸出電壓容易被檢測,從而檢測精度較高。
於測定實驗4中,如圖6~圖8所示,於設想待機狀態(參照圖6)、正常充電狀態(參照圖7)、及異常狀態(參照圖8)之無線電力傳送裝置1中,於供電線圈21及供電諧振器22之內周側或外周側,將磁性霍爾感測器11A(Allegro Micro Systems製造A1324LUA線型)配置於各種位置,且藉由連接於磁性霍爾感測器11A之示波器(NF電路設計Block公司GDS2064)測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。
首先,於設想待機狀態、正常充電狀態、及異常狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22之線圈內周面(參照圖9之C)自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性
霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22具有之螺線管狀之線圈內周面,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。於圖15表示其測定結果。再者,連結四角(□)之測定值之實線係待機狀態下磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結三角(△)之測定值之實線係於金屬異物60使用空氣-鋅電池(Zinc Air)之異常狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結菱形(◇)之測定值之實線係於金屬異物60使用銅板之異常狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結圓(○)之測定值之實線係正常充電狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。
其次,於設想待機狀態、正常充電狀態、及異常狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電線圈21及供電諧振器22之外周面(參照圖10之D),自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32,一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。即,使磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22具有之螺線管狀之線圈外周面,自於供電時供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面側(參照21A)移動至供電諧振器22與受電諧振器32對向之面側(對向面側22A:參照圖6),一面測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。於圖16中表示其測定結果。再者,連結四角(□)之測定值之實線係待機狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結三角(△)之測定值之實線係於金屬異物60使用空氣-鋅電池(Zinc Air)之異常狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結菱形(◇)之測定值之實線係於金屬異物60使用銅板之異常狀態之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。又,連結圓(○)之測定值之實線係正常充電狀態下之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。
若觀察圖15及圖16之測定結果,則可知兩者之測定結果皆為隨
著使磁性霍爾感測器11A自供電線圈21之外表面側21A(h=0mm)向供電諧振器22之對向面側22A(h=10mm)移動,而磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓變高。即,將磁性霍爾感測器11A配置於較供電線圈21之外表面側21A更靠供電諧振器22之對向面側22A之情形,以磁性霍爾感測器11A等磁性檢測器所測定之輸出電壓容易被檢測,且檢測精度提高。
再者,於圖15及圖16之測定結果中,以磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓係於h=11mm之場所,即於磁性霍爾感測器11A於供電諧振器22之對向面22A突出1mm左右之場所為最高。因此,只要於供電模組2之構成上可行,則為使輸出電壓之檢測精度最高,亦可將磁性霍爾感測器11A配置於在供電諧振器22之對向面22A略突出之部位。其中,將磁性霍爾感測器11A配置於供電諧振器22之線圈內周面側,且根據欲謀求小型化之意圖,亦可將磁性霍爾感測器11A配置於供電諧振器22之線圈內周面側、且沿供電諧振器22之對向面22A之位置(h=10mm)。此外,只要於構成上可行,則可將磁性霍爾感測器11A配置於供電諧振器22之線圈外周面側、且沿供電諧振器22之對向面22A之位置(h=10mm)。
又,於圖17所示之測定實驗5中,針對於測定實驗4中(參照圖15),於設想待機狀態、及正常充電狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面沿供電諧振器22之線圈內周面,自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32一面測定之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓,以連結四角(□)之值之實線(內周側)表示自待機狀態下之輸出電壓減去正常充電狀態下之輸出電壓而得之值。同樣,針對於測定實驗4中(參照圖16),於設想待機狀態、及正常充電狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面供
電線圈21及供電諧振器22之外周面自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32一面測定之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓,以連結三角(△)之值之實線(外周側)表示自待機狀態下之輸出電壓減去正常充電狀態下之輸出電壓而得之值。同樣,針對於設想待機狀態、及正常充電狀態之無線電力傳送裝置1中,使橫置之磁性霍爾感測器11A一面線圈中心軸(參照圖9之A)自供電線圈21之外表面側(21A)移動至受電諧振器32一面測定之磁性霍爾感測器11A之輸出電壓,以連結圓(○)之值之實線(中心)表示自待機狀態下之輸出電壓減去正常充電狀態下之輸出電壓而得之值。
若觀察圖17之結果,則可知相較於使磁性霍爾感測器11A配置於沿線圈中心軸之位置之情形,於使磁性霍爾感測器11A配置於沿供電諧振器22之線圈內周面之位置之情形時,自待機狀態下之輸出電壓減去正常充電狀態下之輸出電壓而得之值變大。再者,可知相較於使磁性霍爾感測器11A配置於沿供電諧振器22之線圈內周面之位置之情形,於使磁性霍爾感測器11A配置於沿供電諧振器22之線圈外周面之位置之情形時,自待機狀態之輸出電壓減去正常充電狀態之輸出電壓而得之值變大。如此,若自待機狀態下之輸出電壓減去正常充電狀態下之輸出電壓而得之值變大,則可於正常充電狀態下之輸出電壓與待機狀態下之輸出電壓之間設置較大之差,因而,相較於正常充電狀態下之輸出電壓與待機狀態下之輸出電壓之間之差較小之情形,可防止誤檢測之可能性。因此,可說以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器所測定之輸出電壓容易被檢測,且檢測精度變高。
於測定實驗6中,於設想待機狀態(參照圖6)之無線電力傳送裝置1中,沿線圈中心軸,改變磁性霍爾感測器11A(Allegro Micro Systems製造A1324LUA線型)之方向,藉由連接於磁性霍爾感測器11A之示
波器(NF電路設計Block公司GDS2064)而測定磁性霍爾感測器11A之輸出電壓。具體而言,磁性霍爾感測器11A之方向係如上所述,測定設為縱向(圖11之A)、及橫向(圖11之B)之情形。於圖18中表示該測定結果。再者,於圖18中,以連結四角(□)之測定值之實線(縱)表示將磁性霍爾感測器11A之方向設為縱向(圖11之A)之情形之測定結果。
又,以連結菱形(◇)之測定值之實線(橫)表示將磁性霍爾感測器11A之方向設為橫向(圖11之B)之情形之測定結果。
若觀察圖18之結果,則可知相較於將磁性霍爾感測器11A配置成縱向之情形,於將磁性霍爾感測器11A配置成橫向之情形時,磁性霍爾感測器11A測定之輸出電壓較高。即,相較於將磁性霍爾感測器11A配置成縱向之情形,於將磁性霍爾感測器11A配置成橫向之情形時,以磁性霍爾感測器11A等磁場檢測器測定之輸出電壓容易被檢測,從而檢測精度較高。
根據上述構成,可判斷是否根據於供電模組2與受電模組3之間進行無線電力傳送之情形之磁場強度值、與不進行無線電力傳送之情形之磁場強度值之不同而進行電力供給。藉此,於不進行無線電力傳送之情形時,藉由以不供給電力之方式設定而可停止對供電模組之電力供給,從而可抑制電力消耗。
又,藉由於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22鄰近配置磁場檢測器11,相較於於相對於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22隔開之位置配置磁場檢測器11之情形,可提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,藉由於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22之內周面側配置磁場檢測器11,可提高磁場強度之檢測靈敏度,並且將磁場檢測器11收納於供電線圈21及供電諧振器22之內周側,可使無線電力
傳送裝置1自身小型化。
又,藉由將磁場檢測器11配置於供電模組2具有之供電線圈21及供電諧振器22之外周面側,可進而提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,藉由將磁場檢測器11配置於較供電模組2具有之供電諧振器22與受電模組3具有之受電諧振器32不對向之面(參照21A)而更靠對向之面側(對向面側22A:參照圖6),可較配置於供電諧振器22與受電諧振器32不對向之面(參照21A)側之情形,提高磁場強度之檢測靈敏度。
再者,藉由於沿供電模組2具有之供電諧振器22與受電模組3具有之受電諧振器32對向之面(對向面側22A:參照圖6)之位置配置磁場檢測器11,可進而提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,藉由對磁場檢測器11使用磁性霍爾感測器11A,可高精度檢測磁場強度,並且磁性霍爾感測器11A為小型,故可使無線電力傳送裝置1小型化。
又,藉由以相對於線圈中心軸方向成垂直方向之方式配置磁性霍爾感測器11A之薄板狀之半導體,可提高磁場強度之檢測靈敏度。
又,藉由對磁場檢測器11使用線圈,可使無線電力傳送裝置1之製造成本低價。又,線圈係可於一定程度上變更其大小(直徑、厚度、繞組數、線圈之線直徑等),故可根據該無線電力傳送裝置1之大小或空間而調整線圈之大小。
於上述說明中,例示充電器101及無線式頭戴型送受話機102進行說明,若為具備充電電池之機器,則亦可使用於平板型PC、數位相機、行動電話、耳機型音樂播放器、助聽器、集音器等。
又,上文中,雖說明瞭於被供電機器10中包含二次電池9者,但並未限定於此,亦可採用被供電機器10一面直接消耗電力一面可動之
機器。
又,於上述說明中,例示說明藉由利用供電模組2及受電模組3具備之諧振器(線圈)間之諧振現象(磁場共振狀態)使磁場耦合而進行電力傳送之無線電力傳送裝置1,亦可應用於利用供電裝置及受電裝置具備之線圈間之諧振及電磁感應而進行電力傳送之無線電力傳送裝置。
又,於上述說明中,設想將供電模組2及受電模組3搭載於可攜式電子機器之情形來進行說明,但用途並未限定於該等小型者,藉由根據需要電力量變更規格,而亦可搭載於例如較大型之電動汽車(EV)之無線充電系統、或更小型之醫療用之無線式胃鏡等。
於以上之詳細說明中,為可更容易理解本發明而以特徵部分為中心進行說明,但本發明並未限定於上述詳細說明所記述之實施形態、實施例,亦可應用於其他實施形態、實施例,且應儘可能廣泛地解釋其應用範圍。又,於本說明書中使用之用語及語法係為準確說明本發明而使用者,並非為用於限定本發明之解釋者。又,若為本領域技術人員,則認為可根據本說明書所記述之發明之概念而容易地推出本發明之概念中所包含之其他構成、系統、方法等。因此,申請專利範圍之記述應視為於不脫離本發明之技術性思想之範圍內包含均等之構成者。又,為充分理解本發明之目的及本發明之效果,期望充分參照已揭示之文獻等。
1‧‧‧無線電力傳送裝置
2‧‧‧供電模組
3‧‧‧受電膜組
4‧‧‧判斷控制機器
5‧‧‧電源電路
6‧‧‧電源
7‧‧‧穩定電路
8‧‧‧充電電路
9‧‧‧二次電路
10‧‧‧被供電機器
11‧‧‧磁場檢測器
12‧‧‧通知裝置
21‧‧‧供電線圈
22‧‧‧供電諧振器
23‧‧‧磁性構件
31‧‧‧受電線圈
32‧‧‧受電諧振器
33‧‧‧磁性構件
101‧‧‧充電器
102‧‧‧無線式頭戴型送受話機
Claims (9)
- 一種無線電力傳送裝置,其特徵在於,其係於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送者,且包含:上述供電模組,其具有線圈、及覆蓋上述線圈之至少內周面之磁性構件,且藉由於與上述受電模組之間使磁場變化而將電力供給至上述受電模組;磁場檢測器,其檢測磁場強度;及判斷控制機器,其根據上述磁場檢測器檢測出之磁場強度值而判斷是否對上述受電模組進行電力供給,且於判斷為不進行上述電力供給時,停止對上述供電模組之電力供給;且上述磁場檢測器鄰近配置於上述線圈。
- 如請求項1之無線電力傳送裝置,其中上述磁場檢測器配置於上述線圈之內周面側。
- 如請求項1之無線電力傳送裝置,其中上述磁場檢測器配置於上述線圈之外周面側。
- 如請求項1之無線電力傳送裝置,其中上述受電模組包含線圈,且上述磁場檢測器係配置於較上述供電模組具有之線圈與上述受電模組具有之線圈不對向之面而更靠對向之面側。
- 如請求項4之無線電力傳送裝置,其中上述磁場檢測器係配置於沿上述供電模組具有之線圈與上述受電模組具有之線圈對向之面之位置。
- 如請求項1之無線電力傳送裝置,其中上述磁場檢測器為利用對薄板狀半導體之霍爾效應而檢測磁場強度之磁性霍爾感測器。
- 如請求項6之無線電力傳送裝置,其中上述磁性霍爾感測器係將 上述薄板狀之半導體以相對於上述供電模組之線圈之中心軸方向成為垂直方向之方式配置。
- 如請求項1之無線電力傳送裝置,其中上述磁場檢測器為線圈。
- 一種無線電力傳送裝置,其特徵在於,其係於供電模組與受電模組之間使磁場變化而進行電力傳送者,且包含:上述受電模組,其具有線圈;上述供電模組,其具有線圈、及覆蓋上述線圈之至少內周面之磁性構件,藉由於與上述受電模組之間使磁場變化而將電力供給至上述受電模組;磁場檢測器,其檢測磁場強度;及判斷控制器,其根據上述磁場檢測器檢測出之磁場強度值而判斷是否對上述受電模組進行電力供給,且於判斷為不進行上述電力供給時,停止對上述供電模組之電力供給;且上述磁場檢測器係配置於較上述供電模組具有之線圈與上述受電膜組具有之線圈不對向之面而更靠對向之面側。
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