TWI491138B - 非接觸式電力傳達裝置之驅動方法及非接觸式電力傳達裝置 - Google Patents

非接觸式電力傳達裝置之驅動方法及非接觸式電力傳達裝置 Download PDF

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TWI491138B
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Satoshi Hyodo
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Description

非接觸式電力傳達裝置之驅動方法及非接觸式電力傳達裝置
本發明係關於一種非接觸式電力傳達裝置之驅動方法及非接觸式電力傳達裝置。
習知以來電磁感應方式之非接觸式電力傳達裝置係具備:偵測載置於載置面上之金屬的金屬偵測裝置,該載置面係載置有電氣機器以用於對電氣機器供電。金屬偵測裝置係防止在電氣機器供電中使金屬感應加熱。例如,專利文獻1之非接觸式電力傳達裝置係具備:供電用之一次線圈及金屬檢測用之檢測線圈。非接觸式電力傳達裝置係激磁供電用之一次線圈以供電至電氣機器,且激磁金屬檢測用之檢測線圈以檢測金屬或電氣機器。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2006-230129號公報
非接觸式電力傳達裝置係需要供電用之一次線圈與金屬檢測用之檢測線圈,使得非接觸式電力傳達裝置之構造複雜化並且大型化。而且,為了提高金屬檢測之檢測精度,二個線圈之配置構造亦有需要提高精度。因此,非接觸式電力傳達裝置之組裝被要求高度之技術。
尤其是,在載置面劃分形成有複數個供電區域。在複數個供電區域之各供電區域設置有供電用之一次線圈與金屬檢測用之檢測線圈。在此情況下,非接觸式電力傳達裝置之構造就更複雜化且更大型化。在這樣的非接觸式電力傳達裝置中,由於各供電區域容易受到從鄰接之供電區域之磁通影響,因此被期望以不降低供電效率且精度佳地檢測金屬或機器。
又,在專利文獻1之段落編號[0094]中有記載以下之意旨:只要以供電用之一次線圈本身檢測電磁耦合之程度的方式所構成,就可省略金屬檢測用之檢測線圈。然而,在專利文獻1中,一次側電路係由一次線圈與電容器所構成,且僅具有以一次線圈與電容器所決定的一個共振峰值。因此,供電、金屬或電氣機器之偵測係指使用其共振頻率之附近來進行。
其結果,在非接觸式電力傳達裝置中,由於各供電區域容易受到從鄰接之供電區域之磁通影響,因而產生無法進行高效率之供電及金屬或電氣機器之高精度偵測的問題。
本發明之目的係在於提供一種構造簡單且可提高供電效率及金屬或電氣機器之精度偵測,並且可實現裝置之小型化的非接觸式電力傳達裝置之驅動方法及非接觸式電力傳達裝置。
為了解決上述課題,本發明之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,該非接觸式電力傳達裝置具備:具有供電區域之載置面;以及配置於前述供電區域且藉由一次線圈及電容器所構成的一次側電路,前述非接觸式電力傳達裝置係在前述供電區域載置有電氣機器時,激磁配置於該供電區域之一次線圈,並使設置於前述電氣機器的受電裝置之二次線圈產生電磁感應而對前述電氣機器進行供電;該驅動方法係具備以下步驟:選擇性地使用藉由配置於前述一次側電路之前述一次線圈及前述電容器所決定的頻率附近之第1共振頻率、以及藉由前述一次線圈與前述二次線圈相對向時的前述電氣機器之電感成分及電容成分所決定的頻率附近之第2共振頻率來激磁前述一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,並根據流動於前述一次線圈之一次電流,來判斷在前述供電區域是否存在金屬;當判斷出在前述供電區域存在前述金屬、或是在前述供電區域未存在任何物體時,暫停由前述第1共振頻率及第2共振頻率引起的前述一次線圈之激磁;當判斷出在前述供電區域 存在前述金屬以外之物體時,以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈以用於偵測電氣機器,且根據前述一次電流來判斷存在於前述供電區域之物體是否為前述電氣機器;以及當判斷出前述物體為電氣機器時,以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈以對前述電氣機器供電。
又,在上述構成中,較佳為判斷存在於前述供電區域之物體是否為前述電氣機器之步驟包含以下步驟:根據來自前述電氣機器之資訊來判斷,該來自前述電氣機器之資訊係根據藉由前述電氣機器而受電之二次電力所得。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:當判斷出存在於前述供電區域之物體非為前述電氣機器時,暫停由前述第2共振頻率引起的前述一次線圈之激磁。
又,在上述構成中,較佳為前述供電區域為劃分形成於前述載置面的複數個供電區域之一個,前述一次線圈為分別配置於複數個前述供電區域的複數個一次線圈之一個;激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:選擇性地使用前述第1共振頻率與第2共振頻率來激磁複數個前述一次線圈之各個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:巡迴激磁複數個前述一次線圈;以及在前次之巡迴中有由前述第2共振頻率所激磁之一次線圈時,不以前述第1共振頻率激磁該一次線圈而以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:在前次之巡迴中有判斷出存在於供電區域之物體為金屬的一次線圈時,不以第1共振頻率及第2共振頻率激磁該一次線圈並移行至下一個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:在前次之巡迴中有判斷出在供電區域不存在任何物體的一次線圈時,以前述第1共振頻率激磁該一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,且根據流動於該一次線圈之一次電流,來判斷在供電區域是否存在金屬及金屬以外之物體。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:當有判斷出存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈時,暫停由前述第2共振頻率引起的該一次線圈之激磁,且移行至下一個一次線圈;以及當激磁判斷出存在於供電區域之物體為前述電氣機器的一次線圈時,以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:判斷出存在於對應一次線圈之供電區域的物體非為前述電氣機器,該一次線圈係與判斷出在前次之巡迴中存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈相鄰接,在此情況下同時以前述第2共振頻率激磁兩供電區域之二個一次線圈,並判斷存在於兩供電區域之物體是否為電氣機器。
為了解決上述課題,本發明之非接觸式電力傳達裝置具備:具有供電區域之載置面;以及配置於前述供電區域且藉由一次線圈及電容器所構成的一次側電路,在前述供電區域載置有電氣機器時激磁配置於該供電區域之一次線圈,並使設置於前述電氣機器的受電裝置之二次線圈產生電磁感應以對前述電氣機器供電,其具備:訊號產生電路,其選擇性地產生第1驅動訊號及第2驅動訊號,該第1驅動訊號係供以藉由配置於前述一次側電路之前述一次線圈及前述電容器所決定的頻率附近之第1共振頻率激磁前述一次線圈所用,該第2驅動訊號係供以藉由前述一次線圈與前述二次線圈相對向時的前述電氣機器之電感成分與電容成分所決定的頻率附近之第2共振頻率激磁前述一次線圈所用;激磁電路,其根據從前述訊號產生電路所供應的前述第1驅動訊號及前述第2驅動訊號之中之任一方激磁前述一次線圈;以及控制電路,其產生用以切換藉由前述訊號產生電路所產生之前述第1驅動訊號與前述第2驅動訊號用的激磁控制訊號。
又,在上述構成中,較佳為具備:存在偵測電路,其以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈時,根據流動於前述一次線圈之一次電流,來判斷金屬或前述金屬以外之物體是否已存在於前述供電區域;以及電氣機器判斷電路,其以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈時,根據流動於前述一次線圈之前述一次電流,來判斷前述電氣機器是否已載置於前述供電區域。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係使前述第1驅動訊號供應至前述訊號產生電路,並透過前述激磁電路以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈,以從前述存在偵測電路取得顯示在前述供電區域是否存在前述金屬或前述金屬以外之物體的資訊,前述控制電路係從前述訊號產生電路供應前述第2驅動訊號,並透過前述激磁電路以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈,以從前述電氣機器判斷電路取得顯示載置於前述供電區域的前述金屬以外之物體是否為能夠供電之前述電氣機器的資訊。
又,在上述構成中,較佳為顯示在前述供電區域是否存在前述金屬或前述金屬以外之物體的資訊,係包含顯示在前述供電區域未存在任何物體的資訊。
又,在上述構成中,較佳為前述供電區域為劃分形成於前述載置面的複數個供電區域之一個,前述一次線圈為分別配置於複數個前述供電區域的複數個一次線圈之一個,前述訊號產生電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個訊號產生電路之一個,前述激磁電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個激磁電路之一個,前述電氣機器判斷電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個電氣機器判斷電路之一個,前述存在偵測電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個存在偵測電路之一個,前述非接觸式電力傳達裝置具備分別配置於複數個前述供電區域的複數個基本供電單元電路,前述複數個基本供電單元電路之各者係由前述訊號產生電路、前述激磁電路、 前述電氣機器判斷電路及前述存在偵測電路所構成,前述複數個基本供電單元電路係由前述控制電路所整合控制(integrated control)。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係巡迴激磁複數個前述一次線圈,前述控制電路係在前次之巡迴中存在有由前述第2共振頻率所激磁之一次線圈時,不以前述第1共振頻率激磁該一次線圈而以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係在前次之巡迴中有判斷出存在於供電區域之物體為金屬的一次線圈時,不以前述第1共振頻率及前述第2共振頻率激磁該一次線圈而移行至下一個供電區域之一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係在前次之巡迴中有判斷出在供電區域不存在物體的一次線圈時,以前述第1共振頻率激磁該一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,且根據流動於該一次線圈之一次電流,來判斷在供電區域是否存在金屬及金屬以外之物體。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係在有判斷出存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈時,暫停由前述第2共振頻率引起的該一次線圈之激磁,且移行至下一個一次線圈;前述控制電路係在有判斷出存在於供電區域之物體為前述電氣機器的一次線圈時,以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係判斷出存在於對應一次線圈之供電區域的物體非為前述電氣機器,該一次線圈係與判斷出在前次之巡迴中存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈相鄰接,在此情況下同時以前述第2共振頻率激磁兩供電區域之二個一次線圈,並判斷存在於兩供電區域之物體是否為電氣機器。
又,在上述構成中,較佳為前述控制電路係透過前述激磁電路將以複數個修正共振頻率激磁前述一次線圈用的激磁控制訊號供應至訊號產生電路,前述控制電路係從來自前述存在偵測電路之根據由複數個前述修正共振頻率引起的前述一次線圈之激磁所得的資訊中取得前述第1共振頻率,且將以所取得之前述第1共振頻率透過前述激磁電路使一次線圈激磁用的前述激磁控制訊號供應至前述訊號產生電路。
依據本發明,構造簡單且可提高供電效率及金屬或電氣機器之檢測精度,並且可實現裝置之小型化。
1‧‧‧非接觸式電力傳達裝置
2‧‧‧框體
3‧‧‧載置面
4‧‧‧基本供電單元電路
8‧‧‧受電電路
8a‧‧‧整流電路
8b‧‧‧通信電路
10‧‧‧共通單元部
11‧‧‧電源電路
12‧‧‧系統控制部
13‧‧‧非揮發性記憶體
20‧‧‧基本單元部
21‧‧‧全橋接電路
22‧‧‧驅動電路
23‧‧‧一次電流檢測電路
24‧‧‧存在偵測電路
25‧‧‧訊號抽出電路
AL‧‧‧第1共振特性
AR‧‧‧供電區域
BL‧‧‧第2共振特性
C、Cx‧‧‧共振電容器
CL‧‧‧第3共振特性
CT‧‧‧激磁控制訊號
DL‧‧‧第4共振特性
E‧‧‧電氣機器
EN‧‧‧許可訊號
fn‧‧‧工作頻率
fr1‧‧‧第1共振頻率
fr2‧‧‧第2共振頻率
ID‧‧‧機器認證訊號
L1‧‧‧一次線圈
L2‧‧‧二次線圈
M‧‧‧金屬
PSa、PSb、PSc、PSd‧‧‧驅動訊號
Qa、Qb、Qc、Qd‧‧‧MOS電晶體
RQ‧‧‧激磁要求訊號
S1、S2‧‧‧振幅
SGx‧‧‧檢測訊號
Vdd‧‧‧直流電壓
Vk‧‧‧存在偵測電壓
Vk1‧‧‧下側基準值
Vk2‧‧‧上側基準值
Vmax‧‧‧最大值
Vmid‧‧‧中間值
Vmin‧‧‧最小值
Vn‧‧‧電壓值
Z‧‧‧負載
圖1係顯示非接觸式電力傳達裝置及電氣機器之整體立體圖。
圖2係顯示供電區域及設置於該供電區域之一次線圈之排列狀態的說明圖。
圖3係非接觸式電力傳達裝置及電氣機器之電氣方塊電路圖。
圖4係用以說明基本供電單元電路之電氣方塊電路圖。
圖5係用以說明全橋接電路之電氣電路圖。
圖6係電氣機器之受電裝置的電器方塊電路圖。
圖7係顯示用以說明第1共振頻率及第2共振頻率之對於頻率的輸出之特性圖。
圖8係顯示另一例之非接觸式電力傳達裝置的整體立體圖。
圖9係顯示另一例之非接觸式電力傳達裝置中的供電區域與設置於該供電區域之一次線圈之配置狀態的說明圖。
以下,按照圖式說明將本發明具體化後之實施形態的非接觸式電力傳達裝置。
圖1係顯示非接觸式電力傳達裝置(以下稱為供電裝置)1與從該供電裝置1非接觸式供電的電氣機器(以下稱為機器)E之整體立體圖。
供電裝置1係包含四角形的板狀之框體2。在框體2之上面形成有載置機器E的平面狀之載置面3。在載置面3劃分形成有複數個四角形狀之供電區域AR。在本實施形態中,在載置面3以沿著左右方向(橫向)並排四個供電區域AR且沿著上下方向(縱向)並排六個供電區域AR的方式劃分形成有24個供電區域AR。
如圖2所示為框體2內,在對應各供電區域AR之位 置中配置有包含串聯電路之一次側電路,該串聯電路係由共振電容器C(參照圖3)與配合該供電區域AR之外形形狀而捲繞成四角形狀的一次線圈L1所構成。在複數個供電區域AR中分別設置有設置於框體2內之複數個基本供電單元電路4(參照圖3)。各供電區域AR之一次線圈L1係與該供電區域AR之基本供電單元電路4連接。各供電區域AR之一次線圈L1係由對應之基本供電單元電路4所激磁。
各一次線圈L1係以被激磁並偵測在對應之供電區域AR是否存在物體的方式所構成。在此情況下,基本供電單元電路4之工作頻率(operating frequency)fn係事先被設定。
此處,按照圖7說明工作頻率fn之設定方法。
圖7中之第1共振特性AL係顯示在供電區域AR未載置有任何物體時與一次側電路中之頻率相對的一次線圈L1之輸出。
圖7中之第2共振特性BL係顯示在供電區域AR載置有金屬M時與位在一次線圈L1與金屬M之間的頻率相對的一次線圈L1之輸出。
此外,圖7中之第3共振特性CL係顯示在供電區域AR載置有機器E時與二次側電路中之頻率相對的一次線圈L1之輸出,該二次側電路係與該一次線圈L1相對向的機器E之二次側電路。二次側電路係包含由二次線圈L2與共振電容器Cx(參照圖3)所構成之串聯電路。
第1至第3共振特性AL、BL、CL之共振頻率係在事先用實驗、試驗等求出以第3共振特性CL、第1共振特性AL、第2共振特性BL之順序變高的情形。而且,第2及第3共振特性BL、CL係根據由金屬M或機器E引起的電感之變動而從第1共振特性AL遷移,因此此等頻帶係以極鄰接的方式存在。
此處,當一次線圈L1由第1共振特性AL之頻率fr1所激磁,且在供電區域AR未載置有任何物體時,一次線圈L1之電感並無變化。因此,共振特性為保持第1共振特性AL。因此,如圖7所示,顯現於一次線圈L1之相對於頻率fr1的輸出係成為中間值Vmid。
又,當一次線圈L1由第1共振特性AL之頻率fr1所激磁,且在供電區域AR載置有金屬M時,一次線圈L1之電感係藉由被載置之金屬M而變化。藉此,共振特性係從第1共振特性AL變更為第2共振特性BL。因此,如圖7所示,顯現於一次線圈L1之相對於頻率fr1的輸出係成為最大值Vmax。
再者,當一次線圈L1由第1共振特性AL之頻率fr1所激磁,且在供電區域AR載置有機器E時,一次線圈L1之電感係藉由被載置之機器E而變化。藉此,共振特性係從第1共振特性AL變更為第3共振特性CL。因此,如圖7所示,顯現於一次線圈L1之相對於頻率fr1的輸出係成為最小值Vmin。
亦即,第1共振特性AL之頻率fr1為第1共振頻率 (fr1),且一次線圈L1由該第1共振頻率所激磁。藉此,可根據顯現於一次線圈L1之相對於第1共振頻率fr1的輸出值來偵測在供電區域AR上是否存在物體。又,在供電區域AR上存在物體時可偵測物體是否為金屬M或是機器E。
在本實施形態中,第1共振頻率fr1係設定為:與第1共振特性AL之頻率相對的輸出變化會變大而不會在一次線圈L1上載置有金屬M時因為金屬M之位置或尺寸等而受到影響。
又,各一次線圈L1係單獨或是與其他的一次線圈L1共同被激磁,並構成為使載置於複數個供電區域AR的機器E內之二次線圈L2產生電磁感應。
此處,為了供電至機器E,基本供電單元電路4激磁一次線圈L1時的工作頻率fn係設定如下。當機器E載置於供電區域AR時,可藉由一次線圈L1及二次線圈L2形成如變壓器之構成。在此構成中,工作頻率fn係設定成藉由機器E之電感成分及電容成分所決定之共振頻率(以下,稱為第2共振頻率)fr2。
因此,在本實施形態中,藉由以第2共振頻率fr2使一次線圈L1激磁,機器E能夠低損失地接收從一次線圈L1供電的電力。
此時,第2共振頻率fr2與第1共振頻率fr1之間隔係設定如下。
如圖7所示,第4共振特性DL為在第2共振頻率fr2成為最大輸出的共振特性。又,第4共振特性DL係顯示 在供電區域AR載置有機器E時與二次側電路中之頻率相對的一次線圈L1之輸出,該二次側電路係與一次線圈L1相對向的機器E之二次側電路。
如圖7所示,在第4共振特性DL中,與第1共振頻率fr1相對之顯現於一次線圈L1的輸出係成為比最小值Vmin還小且接近0伏特的電壓值Vn。又,在第4共振特性DL中,第2共振頻率fr2與第1共振頻率fr1之間隔越大則電壓值Vn變得越小。
此處,從最大值Vmax至最小值Vmin之振幅被稱為S1(=Vmax-Vmin)。從第4共振特性DL之第1共振頻率fr1中的電壓值Vn至0伏特之振幅被稱為S2(=Vn-0)。此時,S1>S2。
因此,在供電區域AR中以第4共振特性DL之第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1,且在鄰接之供電區域AR中以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1並檢測金屬M或機器E時,由於為S1>S2,因此從以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1的供電區域AR對鄰接的供電區域AR之影響較小。
亦即,如圖7所示,共振電路有必要設定為:具有如第2共振頻率fr2與第1共振頻率fr1之間隔成為S1>S2的第4共振特性DL。
順便一提,在本實施形態中,第1共振頻率fr1係設定在70kHz附近,第2共振頻率fr2係設定在140kHz附近。此外,第1共振頻率fr1係例如於出貨前每次經過一定之 使用期間,或是每次操作設置於供電裝置1之調整開關(省略圖示)時被調整。
如上所述,在本實施形態中,由於共振頻率會因一次線圈L1及共振電容器C之個體差異、經年變化之程度而變化,因此各供電區域AR之第1共振頻率fr1係根據由該供電區域AR之一次側電路內的一次線圈L1及共振電容器C所決定的共振頻率而得。藉此,可維持共振狀態以用於始終獲得穩定的輸出,且可正確地進行金屬M及機器E之偵測。
其次,按照圖3說明供電裝置1及機器E之電氣構成。
(機器E)
首先,對機器E進行說明。如圖3所示,機器E係包含由二次線圈L2及共振電容器Cx之串聯電路所構成的二次側電路。又,機器E係包含:發揮作為從供電裝置1接收二次電力之受電裝置功能的受電電路8;以及負載Z。二次線圈L2係藉由起因於供電裝置1之一次線圈L1之激磁的電磁感應而激磁。藉此,可對機器E供應二次電力。
如圖6所示,受電電路8包含整流電路8a及通信電路8b。
整流電路8a係連接於由二次線圈L2及共振電容器Cx之串聯電路所構成的二次側電路。整流電路8a係將二次電力轉換成沒有漣波之直流電壓。此時,一次線圈L1係由藉由機器E之構成而設定的第2共振頻率fr2所激磁。因此,可進行高效率之供電。整流電路8a係將經轉換後之直 流電壓供應至機器E之負載Z。
順便一提,當一次線圈L1並非以第2共振頻率fr2而是以第1共振頻率fr1激磁時,並不對從一次側供電來之電力進行二次線圈L2之激磁。
此處,負載Z只要是藉由在二次線圈L2產生之二次電力而驅動的機器即可。例如,亦可為使用經整流電路8a轉換後之直流電源在載置面3上驅動該負載Z的機器,或是亦可為將二次電力直接當作交流電源來使用而在載置面3上驅動該負載Z的機器。又,亦可為使用經整流電路8a轉換後之直流電源對內建之充電池(二次電池)進行充電的機器。
又,通信電路8b係將來自整流電路8a之直流電壓當作驅動源來利用。通信電路8b係產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ,且透過二次線圈L2而傳送至供電裝置1。機器認證訊號ID係顯示機器E可接收該供電裝置1之供電的認證訊號。激磁要求訊號RQ係對供電裝置1要求供電的要求訊號。
又,例如,通信電路8b係當使設置於機器E之負載Z驅動用的電源開關斷開時,並不會產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。再者,在機器E設置有微電腦之情形中,在判斷出微電腦暫停供電時,通信電路8b不會產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。
順便一提,當一次線圈L1由第1共振頻率fr1所激磁,且一次線圈L1及二次線圈L2並未共振時,二次線圈 L2將不被激磁。藉此,來自整流電路8a之直流電壓會變低,而通信電路8b不被驅動。因此,通信電路8b不會產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。
機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ具有複數個位元,且被二值化(高位準及低位準)。機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ係供應至連接共振電容器Cx與整流電路8a之受電線。根據供應至受電線之機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ,使流動於二次線圈L2的二次電流之振幅產生變化。
按照第2共振頻率fr2之二次電流的振幅變化,二次線圈L2所放射的磁通會產生變化。該變化後之磁通係以電磁感應方式傳播至一次線圈L1並使流動於一次線圈L1之一次電流的振幅產生變化。
亦即,藉由被二值化之訊號(機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ),流動於二次線圈L2之兩端子間的第2共振頻率fr2之二次電流係被振幅調變。該被振幅調變的第2共振頻率fr2之二次電流的磁通係當作傳送訊號傳播至一次線圈L1。
(供電裝置1)
其次,對供電裝置1進行說明。如圖3所示,供電裝置1包含共通單元部10與基本單元部20。
共通單元部10具備:對基本單元部20供應電源之電源電路11;整合控制基本單元部20之系統控制部12;以及記憶各種資料之非揮發性記憶體13。
電源電路11包含整流電路及DC/DC轉換器。電源電路11係從外部供應有商用電源。電源電路11係以整流電路來整流所供應之商用電源。電源電路11係以DC/DC轉換器將經整流後之直流電壓轉換成所期望之直流電壓Vdd,且將直流電壓Vdd當作驅動電源供應至系統控制部12、非揮發性記憶體13及基本單元部20。
系統控制部12由微電腦所構成而用以控制基本單元部20。非揮發性記憶體13係記憶系統控制部12進行各種判定處理動作時所使用的各種資料。又,非揮發性記憶體13包含分別分配24個供電區域AR之24個記憶區域。在各記憶區域記憶有各個當下所對應的供電區域AR之資訊。
如圖3所示,基本單元部20包含分別對應複數個(24個)供電區域AR(複數個(24個)一次線圈)的複數個(24個)基本供電單元電路4。各基本供電單元電路4在與系統控制部12之間進行資料之收授,且由系統控制部12所控制。
由於複數個基本供電單元電路4之電路構成為相同,因此為了方便說明起見,按照圖4對一個基本供電單元電路4進行說明。
如圖4所示,基本供電單元電路4包含:發揮作為激磁電路功能之全橋接(full bridge)電路21;發揮作為訊號產生電路功能之驅動電路22;一次電流檢測電路23;存在偵測電路24;以及發揮作為電氣機器判斷電路功能之訊號抽出電路25。
全橋接電路21為公知之全橋接電路。如圖5所示,全橋接電路21包含四個MOS電晶體Qa、Qb、Qc、Qd。四個MOS電晶體Qa、Qb、Qc、Qd係包夾由一次線圈L1與共振電容器C之串聯電路所構成的一次側電路,並分成交叉連接的一對MOS電晶體Qa、Qd與一對電晶體Qb、Qc。使二個一對的電晶體交互地進行接通或斷開,藉此激磁一次線圈L1。
驅動電路22係被共通單元部10之系統控制部12供應激磁控制訊號CT。驅動電路22係產生分別供應至四個MOS電晶體Qa、Qb、Qc、Qd之閘極端子的四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。亦即,驅動電路22係根據來自系統控制部12之激磁控制訊號CT,來產生用以使各一對的電晶體交互地進行接通或斷開(全橋接動作)以激磁一次線圈L1之四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。
詳細言之,驅動電路22係對第1對MOS電晶體Qa、Qd之二個閘極端子分別供應脈衝波形彼此相同之二個驅動訊號PSa、PSd。又,驅動電路22係對第2對MOS電晶體Qb、Qc之二個閘極端子分別供應脈衝波形彼此相同且與二個驅動訊號PSa、PSd成為互補訊號的二個驅動訊號PSb、PSc。
因此,第1對MOS電晶體Qa、Qd與第2對MOS電晶體Qb、Qc交互地進行接通或斷開(全橋接動作)而激磁一次線圈L1。
順便一提,在偵測到存在物體時,驅動電路22係根據 來自系統控制部12之激磁控制訊號CT,產生使各一對的電晶體交互地進行接通或斷開(全橋接動作)以激磁一次線圈L1用的四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。此時,驅動電路22係產生以第1共振頻率fr1使一次線圈L1激磁用的四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。
又,同樣地,在供電至機器E時,驅動電路22係根據來自系統控制部12之激磁控制訊號CT,產生使各一對的電晶體交互地進行接通或斷開(全橋接動作)以激磁一次線圈L1用的四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。此時,驅動電路22係產生以第2共振頻率fr2使一次線圈L1激磁用的四個驅動訊號PSa、PSb、PSc、PSd。
此外,本實施形態中在偵測存在時之全橋接動作中,降低工作比(duty ratio)使第1對MOS電晶體Qa、Qd與第2對MOS電晶體Qb、Qc交互地進行接通或斷開,並以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1。亦即,MOS電晶體Qd及MOS電晶體Qb之斷開時間與接通時間係指以斷開時間與接通時間成為相等之方式所設定。MOS電晶體Qa及MOS電晶體Qc之斷開時間與接通時間係以接通時間設為較短而當時的斷開時間變長之方式所設定。在此情況下,在四個MOS電晶體Qa、Qb、Qc、Qd設定有失效時間(dead time)以免MOS電晶體Qd、Qb與MOS電晶體Qa、Qc同時接通。
藉此,可謀求消耗電流之減低,並且可減低在感應加熱金屬M之空間產生磁場。
一次電流檢測電路23係設置於一次線圈L1之一方端子與全橋接電路21之間。一次電流檢測電路23係檢測流動於一次線圈L1之各個當下的一次電流。
存在偵測電路24與一次電流檢測電路23連接。在存在偵測電路24中在以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1之期間,從一次電流檢測電路23供應有根據各個當下的一次線圈L1之一次電流而得的輸出電壓作為存在偵測電壓Vk。存在偵測電路24係根據存在偵測電壓Vk來判別存在於載置面3之物體的有無。
存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk落在從預定之下側基準值Vk1至上側基準值Vk2之範圍(Vk1<Vk<Vk2)內時,判斷在供電區域AR未載置有任何物體。
又,存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk為上側基準值Vk2以上(Vk2≦Vk)時,判斷在供電區域AR載置有金屬M。
又,存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk為下側基準值Vk1以下(Vk≦Vk1)時,判斷在供電區域AR載置有機器E。
亦即,在載置面3載置有金屬M作為物體時,共振特性從第1共振特性AL移行至第2共振特性BL,且流動於一次線圈L1的第1共振頻率fr1之一次電流會變大。其結果,存在偵測電路24係從一次電流檢測電路23供應有上側基準值Vk2以上之存在偵測電壓Vk。
又,在載置面3載置有機器E作為物體時,共振特性 從第1共振特性AL移行至第3共振特性CL,且流動於一次線圈L1的第1共振頻率fr1之一次電流會變小。其結果,存在偵測電路24係從一次電流檢測電路23供應有下側基準值Vk1以下之存在偵測電壓Vk。
又,在載置面3未載置有任何物體時,共振特性係保持第1共振特性AL之狀態而未變化,而在第1共振頻率fr1的一次線圈L1之一次電流會變小。在此情況下,一次電流係成為金屬M被載置於載置面3時之一次電流、與機器E被載置於載置面3時之一次電流之間的電流值。其結果,存在偵測電路24係從一次電流檢測電路23供應有下側基準值Vk1與上側基準值Vk2之間的存在偵測電壓Vk。
此外,下側基準值Vk1與上側基準值Vk2係對第1共振頻率fr1事先決定的補償(offset)值。下側基準值Vk1與上側基準值Vk2係事先藉由實驗、試驗、計算等所求出,且事先記憶於內建在存在偵測電路24之記憶體(未圖示)中。
存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk落在從下側基準值Vk1至上側基準值Vk2之範圍內時,判斷在該供電區域AR未載置有任何物體。存在偵測電路24係將未存在任何物體之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。
又,存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk為下側基準值Vk1以下時,判斷在該供電區域AR載置有機器E。存在偵測電路24係將存在機器E之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。
又,存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk為上側基準值Vk2以上時,判斷在該供電區域AR載置有金屬M。存在偵測電路24係將存在金屬M之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。
訊號抽出電路25與一次電流檢測電路23連接。訊號抽出電路25係在以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1之期間,從一次電流檢測電路23供應有當時的一次線圈L1之一次電流。訊號抽出電路25係透過一次電流檢測電路23供應有來自被載置於載置面3的機器E之二次線圈L2之被振幅調變後的傳送訊號。
訊號抽出電路25係從所供應之傳送訊號中抽出機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。訊號抽出電路25係當已從傳送訊號中抽出機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ之兩訊號時,對系統控制部12供應許可訊號EN。順便一提,訊號抽出電路25係當僅抽出機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ之中的任一方時,或是兩訊號皆未抽出時,不對系統控制部12供應許可訊號EN。
(系統控制部12與各基本供電單元電路4)
系統控制部12係如上所述之構成,整合控制24個基本供電單元電路4。系統控制部12係掃描24個基本供電單元電路4並依序在每一定之期間進行控制。在本實施形態中,系統控制部12係從最上方的供電區域AR之基本供電單元電路4朝向最下方的供電區域AR之基本供電單元電路4,依序控制配置於從圖1所示的載置面3之左端算 起第1行(row)的複數個供電區域AR之複數個基本供電單元電路4。
當從左端算起第1行的複數個基本供電單元電路4之控制完成時,系統控制部12係從最上方的供電區域AR之基本供電單元電路4朝向最下方的供電區域AR之基本供電單元電路4,依序控制從載置面3之左端算起第2行的複數個供電區域AR之複數個基本供電單元電路4。
當從左端算起第2行的複數個基本供電單元電路4之控制完成時,系統控制部12係從最上方的供電區域AR之基本供電單元電路4朝向最下方的供電區域AR之基本供電單元電路4,依序控制從載置面3之左端算起第3行的複數個供電區域AR之複數個基本供電單元電路4。
當從左端算起第3行的複數個基本供電單元電路4之控制完成時,系統控制部12係從最上方的供電區域AR之基本供電單元電路4朝向最下方的供電區域AR之基本供電單元電路4,依序控制從載置面3之左端算起第4行的複數個供電區域AR之複數個基本供電單元電路4。
系統控制部12係當從左端算起第4行的複數個基本供電單元電路4之控制完成時,判定24個供電區域AR之24個基本供電單元電路4之第1巡的控制已完成,並回到從載置面3之左端算起第1行的複數個供電區域AR之複數個基本供電單元電路4的控制。之後,系統控制部12係重覆與上述同樣的動作,且在各個當下依序控制24個供電區域AR之24個基本供電單元電路4。
此外,系統控制部12控制24個供電區域AR之24個基本供電單元電路4的順序,係根據已事先記憶於非揮發性記憶體13內之用以特定各供電區域AR之基本供電單元電路4之經數值化後的位址而定。具體而言,系統控制部12係內建有每次控制基本供電單元電路4時遞增計數(count up)的計數器(counter)。計數器係當計數值到達「24」時將計數值重設(reset)為「1」。系統控制部12係從非揮發性記憶體13讀出與計數器之計數值一致的位址值。系統控制部12係控制根據所讀出之位址而特定的供電區域AR之基本供電單元電路4。
因此,對各供電區域AR之基本供電單元電路4的供電或是物體之存在偵測,係在系統控制部12所控制之一定期間(存取期間)之間實施。之後,對各供電區域AR之基本供電單元電路4的供電或是物體之存在偵測,係在每次藉由系統控制部12而被存取時重覆實施。
又,供電裝置1包含調整金屬M或機器E之偵測用之第1共振頻率fr1的調整開關(未圖示)。系統控制部12係當調整開關(未圖示)被操作時,移行至第1共振頻率調整模式。即使在此情況下,系統控制部12亦可與上述同樣地依序控制24個供電區域AR之24個基本供電單元電路4,並調整且變更與24個供電區域AR之各者相對的第1共振頻率fr1。
如上述般,各供電區域AR之共振頻率係藉由一次線圈L1及共振電容器C之個體差異以及經年變化之程度而 變化。因此,系統控制部12係調整與24個供電區域AR之各者相對的第1共振頻率fr1,並維持共振狀態以使輸出始終穩定,且正確地進行金屬M或機器E之偵測。
其次,對系統控制部12與對該系統控制部12進行存取的基本供電單元電路4之作用進行說明。
(第1共振頻率fr1之設定處理)
首先,對設定當激磁各供電區域AR之一次線圈L1時之第1共振頻率fr1以用於偵測金屬M或機器E的第1共振頻率調整模式進行說明。
在操作用以調整第1共振頻率fr1的調整開關之前,設為在載置面3之24個供電區域AR未置放有任何物體之狀態。當在設為在各供電區域AR未置放有任何物體之狀態之後調整開關才被操作時,系統控制部12係回應調整開關之接通訊號,而移行至第1共振頻率調整模式。
首先,系統控制部12係以事先由實驗等所決定之基準修正共振頻率依序激磁各供電區域AR之一次線圈L1。系統控制部12係透過存在偵測電路24依次供應有以基準修正共振頻率所激磁時之藉由各供電區域AR之一次電流檢測電路23所檢測出的存在偵測電壓Vk。
系統控制部12係當第1巡之激磁控制完成,並將以基準修正共振頻率所激磁時之各供電區域AR的存在偵測電壓Vk記憶於非揮發性記憶體13時,將進行第2巡之激磁控制用的激磁頻率設定為將基準修正共振頻率挪向其中一方(此處為較高之頻率側)的第1修正共振頻率。系統控制 部12係以第1修正共振頻率依序激磁各供電區域AR之一次線圈L1。系統控制部12係透過存在偵測電路24依次供應有以第1修正共振頻率所激磁時之各供電區域AR之一次電流檢測電路23所檢測出的存在偵測電壓Vk。
系統控制部12係當第2巡之激磁控制完成,並將以第1修正共振頻率所激磁時之各供電區域AR的存在偵測電壓Vk記憶於非揮發性記憶體13時,比較第1巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk與第2巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk,並根據該比較結果設定各供電區域AR之一次線圈L1的激磁頻率。
當第1巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk比第2巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk還大時,系統控制部12係判定在供電區域AR未存在任何物體時所共振的共振頻率落在比基準修正共振頻率還低之頻率內。在此情況下,系統控制部12係將進行第3巡之激磁控制用的激磁頻率設定為將基準修正共振頻率挪向較低之頻率的第2修正共振頻率。
反之,當第1巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk比第2巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk還小時,系統控制部12係判定在供電區域AR未存在任何物體時所共振的共振頻率落在比基準修正共振頻率還高之頻率內。在此情況下,系統控制部12係將進行第3巡之激磁控制用的激磁頻率設定為將第1修正共振頻率挪向較高之頻率的第3修正共振頻率。
系統控制部12係將第3巡之激磁控制完成並以第2修正共振頻率或第3修正共振頻率所激磁時的各供電區域AR之存在偵測電壓Vk記憶於非揮發性記憶體13。系統控制部12係將進行第4巡之激磁控制用的激磁頻率,比較第2巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk與第3巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk,並根據該比較結果設定各供電區域AR之一次線圈L1的激磁頻率。
當第3巡之取決於第2修正共振頻率之激磁控制中的存在偵測電壓Vk比第1巡之激磁控制中的存在偵測電壓Vk還大時,系統控制部12係判定在供電區域AR未存在任何物體時所共振的共振頻率落在比第2修正共振頻率還低之頻率內。在此情況下,系統控制部12係將進行第4巡之激磁控制用的激磁頻率設定為將第2修正共振頻率挪向較低之頻率的第4修正共振頻率。
又,當第3巡之取決於第2修正共振頻率之激磁控制中的存在偵測電壓Vk比第1巡中的存在偵測電壓Vk還小時,系統控制部12係判定在供電區域AR未存在任何物體時所共振的共振頻率落在比第2修正共振頻率還高之頻率內。亦即,第1共振特性AL之共振頻率係落在基準修正共振頻率與第2修正共振頻率之間。
在本實施形態中,在基準修正共振頻率與第2修正共振頻率之中間頻率係加上如提高頻率之預定的補償量。加上該補償量後的中間頻率係被設定為該供電區域AR中之第1共振頻率fr1。該補償量係使第1共振特性AL之共振 頻率遷移至第2共振特性BL之共振頻率(第1共振頻率fr1)附近或與其一致。系統控制部12係當結束該供電區域AR之第1共振頻率fr1之調整處理時,開始其他的供電區域AR之第1共振頻率fr1的調整處理。
又,當第3巡之取決於第3修正共振頻率之激磁控制中的存在偵測電壓Vk比第1巡之取決於第1修正共振頻率之激磁控制中的存在偵測電壓Vk還大時,系統控制部12係判定在供電區域AR未存在任何物體時所共振的共振頻率落在比第3修正共振頻率還低之頻率內。亦即,第1共振特性AL之共振頻率係落在基準修正共振頻率與第3修正共振頻率之間。
在本實施形態中,在基準修正共振頻率與第3修正共振頻率之中間頻率係加上如提高頻率之預定的補償量。加上該補償量後的中間頻率係被設定為該供電區域AR中之第1共振頻率fr1。該補償量係使第1共振特性AL之共振頻率遷移至第2共振特性BL之共振頻率(第1共振頻率fr1)附近或與其一致。系統控制部12係當結束該供電區域AR之第1共振頻率fr1之調整處理時,開始其他的供電區域AR之第1共振頻率fr1的調整處理。
之後,當同樣的動作依次重覆進行,而各供電區域AR之第1共振頻率fr1被設定並記憶於非揮發性記憶體13時,系統控制部12係結束所有的供電區域AR之所有的第1共振頻率fr1之調整處理。
當各供電區域AR之第1共振頻率fr1被設定並記憶 於非揮發性記憶體13時,系統控制部12係對各供電區域AR供應以對應該供電區域AR之第1共振頻率fr1進行激磁控制用的激磁控制訊號CT。
(對機器E之供電)
其次,對載置於各供電區域AR的機器E之供電處理進行說明。
現在,一個供電區域AR之基本供電單元電路4係藉由系統控制部12在一定期間被存取。
此時,首先系統控制部12係將偵測物體之存在用的激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應激磁控制訊號CT,以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1。
藉由取決於第1共振頻率fr1之激磁,存在偵測電路24係從一次電流檢測電路23供應有存在偵測電壓Vk。存在偵測電路24係判斷所供應的存在偵測電壓Vk是否落在從下側基準值Vk1至上側基準值Vk2之範圍(Vk1<Vk<Vk2)內。
存在偵測電路24係當存在偵測電壓Vk落在下側基準值Vk1與上側基準值Vk2之間時,判斷在供電區域AR未載置有任何物體,並將在供電區域AR未存在任何物體之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,而移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將在該供電區域AR 未載置有任何物體之意旨的資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。
又,藉由取決於第1共振頻率fr1之激磁,存在偵測電路24係當從一次電流檢測電路23所供應的存在偵測電壓Vk為上側基準值Vk2以上時,判斷在供電區域AR載置有金屬M。此時,存在偵測電路24係將載置有金屬M之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,而移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將在該供電區域AR載置有金屬M之意旨的資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。
又,藉由取決於第1共振頻率fr1之激磁,存在偵測電路24係當從一次電流檢測電路23所供應的存在偵測電壓Vk為下側基準值Vk1以下時,判斷在供電區域AR載置有金屬M以外之物體。此時,存在偵測電路24係將載置有金屬M以外之物體之意旨的檢測訊號SGx供應至系統控制部12。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。
一次線圈L1由該第2共振頻率fr2所激磁時的磁通,係傳播至載置於該供電區域AR上之物體。
此時,在該供電區域AR上載置有機器E時,機器E之二次線圈L2係與一次線圈L1共振,而機器E係接收高效率之供電。機器E之通信電路8b係根據該較高之直流電壓而動作並產生二值化後的訊號(機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ)。藉此,流動於二次線圈L2之兩端子間的第2共振頻率fr2之二次電流係被振幅調變,而被振幅調變後的第2共振頻率fr2之二次電流的磁通係當作傳送訊號傳播至一次線圈L1。
訊號抽出電路25係透過一次電流檢測電路23供應有被振幅調變後的傳送訊號。訊號抽出電路25係判別在供應的傳送訊號中是否包含有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。訊號抽出電路25係當傳送訊號中包含有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ時,對系統控制部12供應許可訊號EN。系統控制部12係回應該許可訊號EN,將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。因此,機器E係在一定之期間接收供電。
當一定之期間結束時,系統控制部12係一邊定期性地確認來自機器E之機器認證訊號ID等(許可訊號EN)一邊繼續該基本供電單元電路4之激磁,同時移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
再者,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,該供電區域AR係將載置有機器E且為供電中之意旨的資訊,記憶於非揮發性 記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。
順便一提,在繼續進行該基本供電單元電路4之激磁的途中,當來自機器E之機器認證訊號ID等(許可訊號EN)抹除時,系統控制部12係停止該基本供電單元電路4之供電用的激磁。
另一方面,訊號抽出電路25係當傳送訊號未包含機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ之中的至少一個時,或是皆未包含時,不對系統控制部12供應許可訊號EN。系統控制部12係根據沒有該許可訊號EN,而對驅動電路22抹除供電用之激磁控制訊號CT。驅動電路22係根據供電用之激磁控制訊號CT的抹除,而停止由第2共振頻率fr2引起的一次線圈L1之供電用的激磁。
系統控制部12係抹除該激磁控制訊號CT,並移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將在該供電區域AR載置有非為金屬M之物體之意旨的資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。
不久,當第1巡之控制完成,並再次進行該供電區域AR之基本供電單元電路4的控制時,系統控制部12係以上述之順序控制各供電區域AR之基本供電單元電路4。此處,系統控制部12對各供電區域AR之基本供電單元電路4的第1巡之控制,係根據與事先記憶於非揮發性記憶體13內之與該供電區域AR對應的記憶區域內之資訊而進 行。
亦即,當第1巡之控制完成時,在非揮發性記憶體13之各供電區域AR的記憶區域係記憶有以下四個資訊之其中一個。
(1)該供電區域AR為供電至機器E中。
(2)在該供電區域AR中未載置有任何物體。
(3)在該供電區域AR中載置有非為金屬M之物體。
(4)在該供電區域AR中載置有金屬M。
當第1巡之控制完成時,系統控制部12係根據記憶於非揮發性記憶體13的該供電區域AR之記憶區域內的資訊,來變更該供電區域AR之基本供電單元電路4的控制方法。
其次,對在非揮發性記憶體13之供電區域AR的記憶區域記憶有顯示「(1)該供電區域AR為供電至機器E中」之資訊時之控制進行說明。
當第1巡之控制完成,且記憶於非揮發性記憶體13的該供電區域AR之資訊顯示「該供電區域AR為供電中」時,系統控制部12係根據該資訊將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。
藉由以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1,可繼續進行對機器E之供電。當一定之期間完成時,系統控制部12係一邊繼續進行該基本供電單元電路4之供電用的激磁,一邊移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的 控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「該供電區域AR為供電至機器E中」之資訊記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
因此,在該供電區域AR載置有機器E,且在接收有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ被振幅調變後的傳送訊號之期間,載置於該供電區域AR之機器E係在24個供電區域AR之控制每次完成時接收供電。
此外,在該供電中,訊號抽出電路25係當無法從傳送訊號中抽出機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ之至少其中一個時,不對系統控制部12供應許可訊號EN。此時,系統控制部12係停止供電用之激磁,並移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
再者,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將在該供電區域AR載置有非為機器E之物體之意旨的資訊,改寫記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
其次,對在非揮發性記憶體13之供電區域AR的記憶區域記憶有顯示「(2)在該供電區域AR中未載置有任何物體」之資訊時之控制進行說明。
當第1巡之控制完成,且記憶於非揮發性記憶體13 的該供電區域AR之資訊為顯示「在該供電區域AR中未載置有任何物體」之資訊時,系統控制部12係根據該資訊,與第1巡之控制同樣地將存在偵測用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應存在偵測用之激磁控制訊號CT,以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1。
(A)
藉由該激磁,當來自一次電流檢測電路23之存在偵測電壓Vk落在下側基準值Vk1與上側基準值Vk2之間(Vk1<Vk<Vk2)時,同樣地對系統控制部12供應顯示「在該供電區域AR中未載置有任何物體」之檢測訊號SGx。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,而移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
另外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「在該供電區域AR中未載置有任何物體」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
(B)
又,此時,當從一次電流檢測電路23所供應的存在偵測電壓Vk為上側基準值Vk2以上時,存在偵測電路24係將顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」之檢測訊號SGx供應至系統控制部12。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,而移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域之資訊,從顯示「在該供電區域AR中未載置有任何物體」之資訊改寫成顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」之資訊。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
(C)
又,此時,當從一次電流檢測電路23所供應的存在偵測電壓Vk為下側基準值Vk1以下時,存在偵測電路24係將顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M以外之物體」之檢測訊號SGx供應至系統控制部12。系統控制部12係回應該檢測訊號SGx,將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。
系統控制部12係將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。
(C-1)
取決於該激磁之磁通係傳播至載置在於該供電區域AR上之物體。在供電區域AR上載置有機器E時,機器E係以藉由機器E之構成而決定的第2共振頻率fr2動作,並接收高效率之供電。因此,機器E之通信電路8b係根據較高之直流電壓而動作並產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。
藉此,流動於機器E之二次線圈L2之兩端子間的第2 共振頻率fr2之二次電流係被振幅調變,而被振幅調變後的第2共振頻率fr2之二次電流的磁通係當作傳送訊號傳播至一次線圈L1。
基本供電單元電路4之訊號抽出電路25係透過一次電流檢測電路23供應有被振幅調變後的傳送訊號。訊號抽出電路25係判別在所供應的傳送訊號中是否包含有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。
訊號抽出電路25係當傳送訊號包含有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ時,對系統控制部12供應許可訊號EN。系統控制部12係回應該許可訊號EN而將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。因此,機器E係接收供電。
當一定之期間結束時,系統控制部12係一邊繼續進行該基本供電單元電路4之供電用的激磁,一邊移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「該供電區域AR為供電至機器E中」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
因此,之後會在該供電區域AR載置有機器E,且在接收有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ被振幅調變後的傳送訊號之期間,繼續進行對載置於該供電區域AR之 機器E的供電。
(C-2)
另一方面,訊號抽出電路25係當傳送訊號未包含機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ之中的至少一個時,不對系統控制部12供應許可訊號EN。系統控制部12係根據沒有供應許可訊號EN,而對驅動電路22抹除供電用之激磁控制訊號CT。驅動電路22係根據供電用之激磁控制訊號CT的抹除,而停止由第2共振頻率fr2引起的一次線圈L1之供電用的激磁。系統控制部12係抹除該激磁控制訊號CT,並移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「在該供電區域AR中載置有非為金屬M之物體」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
其次,對在非揮發性記憶體13之供電區域AR的記憶區域記憶有顯示「在該供電區域AR中載置有非為金屬M之物體」之資訊時之控制進行說明。
當第1巡之控制完成,記憶於非揮發性記憶體13的該供電區域AR之資訊,顯示「在該供電區域AR中載置有非為金屬M之物體」時,系統控制部12係根據該資訊,與第1巡之控制同樣地將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊 號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。
系統控制部12係當藉由該激磁從訊號抽出電路25供應有許可訊號EN時,判定在該供電區域AR載置有機器E,且供應有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ,並將供電用之激磁控制訊號CT供應至驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁一次線圈L1。當一定之期間結束時,系統控制部12係一邊繼續進行該基本供電單元電路4之供電用的激磁,一邊移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「該供電區域AR為供電至機器E中」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
另一方面,系統控制部12係當即便藉由該激磁亦未從訊號抽出電路25供應有許可訊號EN時,讀出記憶於鄰接的供電區域AR之非揮發性記憶體13內的資訊。系統控制部12係當在與至少一個供電區域AR鄰接的供電區域AR之非揮發性記憶體13記憶有顯示「在該供電區域AR中存在非為金屬M之物體」之資訊時,假定機器E存在成橫跨於該控制對象之供電區域AR與鄰接的供電區域AR。
系統控制部12係將供電用之激磁控制訊號CT供應至該控制對象之供電區域AR及鄰接的供電區域AR之複數 個驅動電路22。驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁該控制對象之供電區域AR及鄰接的供電區域AR之一次線圈。
藉此,存在成橫跨於該控制對象之供電區域AR、與鄰接的供電區域AR之物體係從複數個供電區域AR之複數個一次線圈L1傳播有第2共振頻率fr2之一次電力。此時,物體為機器E時,整流電路8a係可取得可驅動通信電路8b之直流電壓。其結果,通信電路8b係產生機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。藉此,流動於機器E之二次線圈L2之兩端子間的第2共振頻率fr2之二次電流係被振幅調變,且被振幅調變後的第2共振頻率fr2之二次電流的磁通,係當作傳送訊號傳播至各供電區域AR之一次線圈L1。
系統控制部12係當藉由該激磁而從各供電區域AR之訊號抽出電路25供應有許可訊號EN時,判斷橫跨於複數個供電區域AR而載置有機器E,且供應有機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ。然後,系統控制部12係將供電用之激磁控制訊號CT供應至各供應區域AR之驅動電路22。各驅動電路22係回應供電用之激磁控制訊號CT,以第2共振頻率fr2激磁對應的一次線圈L1。
亦即,載置成橫跨於鄰接的複數個供電區域AR的機器E之二次線圈L2,係與同時被驅動之對應的供電區域AR之一次線圈L1共振。藉此,機器E係接收高效率之供電。當一定之期間結束時,系統控制部12係一邊繼續進行 此等基本供電單元電路4之供電用的激磁,一邊移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「該供電區域AR係與該供電區域AR鄰接的供電區域AR同時供電至機器E中」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
順便一提,當下次巡迴並激磁該供電區域AR時,在非揮發性記憶體13之該供電區域AR的記憶區域中,記憶有顯示「機器E配置成橫跨於鄰接的複數個供電區域AR」之資訊。因此,鄰接的複數個供電區域AR之複數個一次線圈L1係同時一邊由第2共振頻率fr2所激磁,一邊繼續進行對載置成橫跨於鄰接的複數個供電區域AR的機器E之供電。
然而,當在非揮發性記憶體13之該供電區域AR的記憶區域中未記憶有顯示「機器E載置成橫跨於鄰接的複數個供電區域AR」之資訊時,系統控制部12係抹除對驅動電路22之供電用的激磁控制訊號CT。驅動電路22係根據供電用之激磁控制訊號CT的抹除,而停止取決於第2共振頻率fr2之供電用的一次線圈L1之激磁。系統控制部12係抹除該激磁控制訊號CT,並移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR 之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「在供電區域AR中載置有非金屬M之物體」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
其次,對在非揮發性記憶體13之供電區域AR的記憶區域記憶有顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」之資訊時之控制進行說明。
當第1巡之控制完成且記憶於非揮發性記憶體13的該供電區域AR之資訊顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」時,系統控制部12係根據該資訊,不會產生對驅動電路22之存在偵測用的激磁控制訊號CT。然後,系統控制部12係移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
此外,系統控制部12係在移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制之前,將顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」之資訊,記憶於非揮發性記憶體13之分配給該供電區域AR的記憶區域。然後,系統控制部12係備置於下一個控制。
此處,系統控制部12構成為:根據顯示「在該供電區域AR中載置有金屬M」之資訊,而移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。系統控制部12係在最初偵測金屬M或機器E並設為預定之時間(預定之巡迴的次數)之後才進行存在偵測用的控制。此是為了在供電區域AR存在金屬M時,考慮被載置之金屬M未能在一定之 時間移除,以減輕系統控制部12之負載所致。
其次,將如上述構成的本實施形態之效果記載如下。
(1)可從第1共振頻率fr1與第2共振頻率fr2適當地選擇共振頻率,並以所選出之共振頻率激磁配置於供電區域AR之一次線圈L1。第1共振頻率fr1係根據以由一次線圈L1及共振電容器C所構成之一次側電路所決定的共振頻率而設定。又,第2共振頻率fr2係根據設置於機器E的受電電路8之二次線圈L2之電感成分及共振電容器Cx之電容成分而設定。
因此,由於可以一個一次線圈L1檢測供電區域AR中的物體之存在與對機器E之供電,因此構造簡單,且可實現裝置之小型化。而且,由於一次線圈L1由第1共振頻率fr1所激磁,因此藉由進行一次線圈L1、共振電容器C之常數設計,可設定共振高之Q值,且可進行高精度之物體的存在偵測。又,由於一次線圈L1由第2共振頻率fr2所激磁,因此在由第2共振頻率fr2引起的動作時,可減小一次線圈L1與二次線圈L2之耦合。又,可進行高效率之供電。
(2)當以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1,並判斷出在供電區域AR配置有金屬M時,由第1共振頻率fr1及第2共振頻率fr2引起的一次線圈L1之激磁會被停止。因此,配置於供電區域AR之金屬M不會被感應加熱。
(3)當以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1,並判斷出在供電區域AR配置有金屬M以外之物體時,一次線圈L1 由第2共振頻率fr2所激磁以用於偵測機器E。在供電區域AR配置有機器E時,一次線圈L1由第2共振頻率fr2所激磁以用於供電。
因此,可立即檢測配置於供電區域AR之物體是否為機器E,且可立即供電。
(4)當以第2共振頻率fr2驅動一次線圈L1,並判斷出配置於供電區域AR之物體非為機器E時,以第2共振頻率fr2對一次線圈L1之激磁會停止。
因此,可立即移行至下一個供電區域AR之基本供電單元電路4的控制。
(5)判斷配置於供電區域AR之物體是否為機器E之步驟包含以下的步驟:機器E係根據由一次線圈之第2共振頻率引起的激磁來接收二次電力並藉由該二次電力來對供電裝置1傳送資訊;以及根據供電裝置1是否已接收到來自機器E之資訊而判斷。因此,可正確地判斷機器E而不會發生誤檢測。
(6)供電裝置1包含劃分形成於載置面3之複數個供電區域AR,且在該各供電區域AR設置有一次線圈L1。各供電區域AR之一次線圈L1係由第1共振頻率fr1及第2共振頻率fr2中之任一方所激磁。
因此,即便機器E被載置於載置面3之某個位置,機器E亦可接收供電。又,即便金屬M被載置於載置面3之某個位置,供電裝置1亦可檢測金屬M。
而且,在本實施形態中,物體之存在偵測可藉由依序 巡迴複數個供電區域AR之複數個一次線圈L1並進行激磁來執行。因此,供電裝置1係可在各個當下檢測哪個供電區域AR載置有金屬M、或是載置有機器E。
(7)當依序巡迴複數個供電區域AR之複數個一次線圈L1並予以激磁,而供電區域AR之一次線圈L1的前次激磁為供電用之激磁時,供電區域AR之一次線圈L1非由第1共振頻率fr1而是由第2共振頻率fr2所激磁。亦即,在此情況下,供電裝置1係以不進行存在偵測而供電至機器E之方式所構成。因此,可對機器E長時間執行高效率之供電。
(8)在供電區域AR之一次線圈的前次激磁中,當判斷出在該供電區域AR存在金屬M時,該一次線圈L1係不由第1及第2共振頻率fr1、fr2所激磁。供電裝置1係立即移行至下一個供電區域AR之一次線圈L1的激磁控制。
因此,供電裝置1係能夠執行高效率之供電與金屬M之偵測。
(9)在供電區域AR之一次線圈的前次激磁中,當供電裝置1判斷出在該供電區域AR不存在物體時,一次線圈L1由第1共振頻率fr1所激磁以用於偵測物體存在。供電裝置1係重新根據流動於該一次線圈L1之一次電流,判斷存在於該供電區域AR之物體的有無。因此,始終記憶有顯示與各供電區域AR相關的金屬M之偵測及機器E之存在偵測的資訊,且立即執行根據偵測之控制。
(10)在供電區域AR之一次線圈的前次激磁中,當供 電裝置1判斷出存在於該供電區域AR之物體非機器E時,可從非揮發性記憶體13讀出在下一個被控制之鄰接的供電區域AR之前次激磁中所取得的資訊。當鄰接的供電區域AR之資訊顯示在該供電區域AR存在物體時,雙方的供電區域AR之二個一次線圈L1,同時由第2共振頻率fr2所激磁。
因此,當機器E之二次線圈L2載置成橫跨於二個或是複數個供電區域AR時,雖然機器E無法藉由一個一次線圈L1之供電而供應能夠動作的二次電力,但是可藉由鄰接的一次線圈L1供電至機器E而補償機器E之電力不足。其結果,載置成橫跨於二個或是複數個供電區域AR的機器E係可將機器認證訊號ID及激磁要求訊號RQ傳送至供電裝置1,且可充分地接收供電。
(11)各供電區域AR中的金屬M或機器E之偵測用的第1共振頻率fr1為可調整。
因此,由於最適於各供電區域AR之一次線圈L1的第1共振頻率fr1會在各個當下被設定,而該一次線圈L1由被設定之第1共振頻率fr1所激磁,因此可進行高精度之金屬偵測。
此外,上述實施形態亦可變更如下。
○在上述實施形態中,雖然在載置面3形成有24個供電區域AR,但是並非限定於此,形成於載置面3的供電區域AR之數量亦可適當變更。
又,如圖8及圖9所示,在載置面3亦可形成有一個 供電區域AR,在該供電區域AR亦可設置有一個一次線圈L1。
○在上述實施形態中,尤其是在載置面3沒有設置由發光二極體等所構成的顯示燈,但是亦可在載置面3設置有對應各供電區域AR之數量的顯示燈。
當系統控制部12調整各供電區域AR之一次線圈L1的第1共振頻率時,亦可按照第1共振頻率fr1之調整是否已完成而變更顯示燈之發光色。例如,在第1共振頻率fr1之調整已完成時,系統控制部12亦可使供電區域AR之顯示燈以藍色發光。在第1共振頻率fr1之調整未完成時,系統控制部12亦可使供電區域AR之顯示燈以紅色發光。
又,當系統控制部12偵測機器E並予以供電時,亦可按照金屬M及物體是否存在、或是機器E是否被供電,而變更顯示燈之發光色。例如,在機器E載置於供電區域時,系統控制部12亦可使供電中之該供電區域的顯示燈以藍色閃爍。在非為金屬M之物體被載置於供電區域時,系統控制部12亦可使該供電區域之顯示燈以紅色閃爍。又,在金屬M被載置於供電區域時,系統控制部12亦可使該供電區域之顯示燈以紅色閃爍。又,系統控制部12亦可使不存在任何物體的供電區域之顯示燈熄滅。
○在上述實施形態中,在進行存在偵測時之全橋接動作中,全橋接電路21係以較低之工作比進行接通或斷開動作,並以第1共振頻率fr1激磁一次線圈L1。亦可將此以 不降低工作比,在存在偵測時才降低施加於全橋接電路21之直流電壓Vdd之方式設定。在此情況下亦可獲得同樣的效果。
○在上述實施形態中,對所有的供電區域AR之一次線圈L1進行金屬M或機器E之偵測用的第1共振頻率fr1之設定處理。亦可將此僅對特定之一個或是複數個供電區域AR之一次線圈L1進行第1共振頻率fr1之設定處理,且以由該設定處理求出之第1共振頻率fr1激磁所有的供電區域AR之一次線圈L1。
又,在上述實施形態中,第1共振頻率fr1之設定處理係根據調整開關之操作而執行。亦可將此藉由內建於系統控制部12之計時器等,在每次經過預定之時間,進行第1共振頻率fr1之設定處理。
○在上述實施形態中,第1共振頻率fr1之設定處理係在各供電區域AR未載置有任何物體時求出輸出變成最大之中間頻率,且對該求出之中間頻率加上補償量以設定第1共振頻率fr1。
將此對各供電區域AR之一次線圈L1,變更頻率以激磁一次線圈L1。在各一次線圈L1中,亦可將該輸出變成預定之輸出(例如,圖7所示之中間值Vmid)時的頻率,設定作為該一次線圈L1之第1共振頻率fr1。
○在上述實施形態中,第1共振頻率fr1之設定處理雖然是在供電區域AR未載置任何物體時進行,但是第1共振頻率fr1之設定處理亦可在供電區域AR載置有金屬 時進行。
○在上述實施形態中,雖然沒有對第2共振頻率fr2之設定做特別詳細地說明,但是其使機器E載置於各供電區域AR。在此狀態下,亦可使一次線圈L1激磁,且將使由二次線圈L2與共振電容器Cx所構成之二次側電路共振的共振頻率設定作為第2共振頻率fr2。
○在上述實施形態中,雖然將一次線圈L1、二次線圈L2之形狀形成四角形狀,但是並非限定於四角形狀,例如,亦可以四角形以外之多角形或圓形等其他的形狀來實施。又,一次線圈L1、二次線圈L2之大小亦未特別限定,例如,亦可以相對不同的方式來實施一次線圈L1之大小與二次線圈L2之大小。
○在上述實施形態中,雖然以存在偵測電路24檢測出是否存在金屬M或機器E,但是亦可省略存在偵測電路24,而是藉由系統控制部12來判斷是否存在金屬M。
○在上述實施形態中,雖然以訊號抽出電路25檢測出是否存在機器E,但是亦可省略訊號抽出電路25,而是以系統控制部12來判斷是否存在機器E。
○在上述實施形態中,雖然配合供電區域AR將一次線圈L1形成四角形狀,且將各一次線圈L1配置成格子狀,但是並非限定於此。例如,當將一次線圈L1形成六角形狀時,亦可將各一次線圈L1配置成蜂巢狀。
○在上述實施形態中,雖然以全橋接電路21之全橋接動作來激磁一次線圈L1,但是亦可將此以半橋接動作來激 磁一次線圈L1。
1‧‧‧非接觸式電力傳達裝置(供電裝置)
2‧‧‧框體
3‧‧‧載置面
AR‧‧‧供電區域
E‧‧‧電氣機器(機器)
L2‧‧‧二次線圈
M‧‧‧金屬

Claims (21)

  1. 一種非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,該非接觸式電力傳達裝置具備:具有供電區域之載置面;以及配置於前述供電區域且藉由一次線圈及電容器所構成的一次側電路,前述非接觸式電力傳達裝置係在前述供電區域中載置有電氣機器時,激磁配置於該供電區域之一次線圈,並使設置於前述電氣機器的受電裝置之二次線圈產生電磁感應以對前述電氣機器供電;該驅動方法係具備以下步驟:選擇性地使用藉由配置於前述一次側電路之前述一次線圈及前述電容器所決定的頻率附近之第1共振頻率、以及藉由前述一次線圈與前述二次線圈相對向時的前述電氣機器之電感成分及電容成分所決定的頻率附近之第2共振頻率來激磁前述一次線圈。
  2. 如請求項1所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,並根據流動於前述一次線圈之一次電流,來判斷在前述供電區域是否存在金屬;當判斷出在前述供電區域存在前述金屬、或是在前述供電區域未存在任何物體時,暫停由前述第1共振頻率及第2共振頻率引起的前述一次線圈之激磁;當判斷出在前述供電區域存在前述金屬以外之物體時,以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈以用於偵測 電氣機器,且根據前述一次電流來判斷存在於前述供電區域之物體是否為前述電氣機器;以及當判斷出前述物體為電氣機器時,以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈以對前述電氣機器供電。
  3. 如請求項2所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中判斷存在於前述供電區域之物體是否為前述電氣機器之步驟包含以下步驟:根據來自前述電氣機器之資訊來判斷,該來自前述電氣機器之資訊係根據藉由前述電氣機器而受電之二次電力所得。
  4. 如請求項2或3所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:當判斷出存在於前述供電區域之物體非為前述電氣機器時,暫停由前述第2共振頻率引起的前述一次線圈之激磁。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中前述供電區域為劃分形成於前述載置面的複數個供電區域之一個;前述一次線圈為分別配置於前述複數個供電區域的複數個一次線圈之一個;激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:選擇性地使用前述第1共振頻率與第2共振頻率來激磁複數個前述一次線圈之各者。
  6. 如請求項5所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:巡迴激磁複數個前述一次線圈;以及在前次之巡迴中有由前述第2共振頻率所激磁之一次線圈時,不以前述第1共振頻率激磁該一次線圈而是以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
  7. 如請求項6所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:在前次之巡迴中有判斷出存在於供電區域之物體為金屬之一次線圈時,不以第1共振頻率及第2共振頻率激磁該一次線圈並移行至下一個一次線圈。
  8. 如請求項6所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:在前次之巡迴中有判斷出在供電區域不存在任何物體之一次線圈時,以前述第1共振頻率激磁該一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,且根據流動於該一次線圈之一次電流,判斷在供電區域是否存在金屬及金屬以外之物體。
  9. 如請求項8所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:當有判斷出存在於供電區域之物體非為前述電氣機器之一次線圈時,暫停由前述第2共振頻率引起的該一次線圈之激磁,並移行至下一個一次線圈;以及 當激磁判斷出存在於供電區域之物體為前述電氣機器的一次線圈時,以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
  10. 如請求項8所記載之非接觸式電力傳達裝置之驅動方法,其中激磁前述一次線圈之步驟包含以下步驟:判斷出存在於對應一次線圈之供電區域的物體非為前述電氣機器,該一次線圈係與判斷出在前次之巡迴中存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈相鄰接,在此情況下同時以前述第2共振頻率激磁兩供電區域之二個一次線圈,並判斷存在於兩供電區域之物體是否為電氣機器。
  11. 一種非接觸式電力傳達裝置,具備:具有供電區域之載置面;以及配置於前述供電區域且藉由一次線圈及電容器所構成的一次側電路,在前述供電區域載置有電氣機器時激磁配置於該供電區域之一次線圈,並使設置於前述電氣機器的受電裝置之二次線圈產生電磁感應以對前述電氣機器供電,其具備:訊號產生電路,其選擇性地產生第1驅動訊號及第2驅動訊號,該第1驅動訊號係供以藉由配置於前述一次側電路之前述一次線圈及前述電容器所決定的頻率附近之第1共振頻率激磁前述一次線圈所用,該第2驅動訊號係供以藉由前述一次線圈與前述二次線圈相對向時的前述電氣機器之電感成分與電容成分所決定的頻率附近之第2共振頻率激磁前述一次線圈所用; 激磁電路,其按照從前述訊號產生電路所供應的前述第1驅動訊號及前述第2驅動訊號之中之任一方激磁前述一次線圈;以及控制電路,其產生用以切換藉由前述訊號產生電路所產生之前述第1驅動訊號與前述第2驅動訊號用的激磁控制訊號。
  12. 如請求項11所記載之非接觸式電力傳達裝置,其具備:存在偵測電路,其當以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈時,根據流動於前述一次線圈之一次電流,來判斷金屬或前述金屬以外之物體是否已存在於前述供電區域;以及電氣機器判斷電路,其當以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈時,根據流動於前述一次線圈之前述一次電流,來判斷前述電氣機器是否已載置於前述供電區域。
  13. 如請求項12所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路係使前述第1驅動訊號供應至前述訊號產生電路,並透過前述激磁電路以前述第1共振頻率激磁前述一次線圈,從前述存在偵測電路取得顯示在前述供電區域是否存在前述金屬或前述金屬以外之物體的資訊;前述控制電路係從前述訊號產生電路供應前述第2驅動訊號,並透過前述激磁電路以前述第2共振頻率激磁前述一次線圈,從前述電氣機器判斷電路取得顯示配 置於前述供電區域的前述金屬以外之物體是否為能夠供電之前述電氣機器的資訊。
  14. 如請求項13所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中顯示在前述供電區域是否存在前述金屬或前述金屬以外之物體的資訊,係包含顯示在前述供電區域未存在任何物體的資訊。
  15. 如請求項12至14中任一項所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述供電區域為劃分形成於前述載置面的複數個供電區域之一個;前述一次線圈為分別配置於複數個前述供電區域的複數個一次線圈之一個;前述訊號產生電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個訊號產生電路之一個;前述激磁電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個激磁電路之一個;前述電氣機器判斷電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個電氣機器判斷電路之一個;前述存在偵測電路為分別配置於複數個前述供電區域的複數個存在偵測電路之一個;前述非接觸式電力傳達裝置具備分別配置於複數個前述供電區域的複數個基本供電單元電路;複數個前述基本供電單元電路之各者係由前述訊號產生電路、前述激磁電路、前述電氣機器判斷電路及前述存在偵測電路所構成; 複數個前述基本供電單元電路係由前述控制電路所整合控制。
  16. 如請求項15所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路係巡迴激磁複數個前述一次線圈;前述控制電路當在前次之巡迴中有由前述第2共振頻率所激磁的一次線圈時,不以前述第1共振頻率激磁該一次線圈而是以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
  17. 如請求項16所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路當在前次之巡迴中有判斷出存在於供電區域之物體為金屬的一次線圈時,不以前述第1共振頻率及前述第2共振頻率激磁該一次線圈而移行至下一個供電區域之一次線圈。
  18. 如請求項16所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路當在前次之巡迴中有判斷出在供電區域不存在物體的一次線圈時,以前述第1共振頻率激磁該一次線圈以用於偵測金屬或電氣機器,且根據流動於該一次線圈之一次電流,判斷在供電區域是否存在金屬及金屬以外之物體。
  19. 如請求項18所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路當有判斷出存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈時,暫停由前述第2共振頻率引起的該一次線圈之激磁,並移行至下一個一次線圈; 前述控制電路當有判斷出存在於供電區域之物體為前述電氣機器的一次線圈時,以前述第2共振頻率激磁該一次線圈,並移行至下一個一次線圈。
  20. 如請求項18所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路係判斷出存在於對應一次線圈之供電區域的物體非為前述電氣機器,該一次線圈係與判斷出在前次之巡迴中存在於供電區域之物體非為前述電氣機器的一次線圈相鄰接,在此情況下同時以前述第2共振頻率激磁兩供電區域之二個一次線圈,並判斷存在於兩供電區域之物體是否為電氣機器。
  21. 如請求項12至14中任一項所記載之非接觸式電力傳達裝置,其中前述控制電路係透過前述激磁電路將以複數個修正共振頻率激磁前述一次線圈用的激磁控制訊號供應至訊號產生電路;前述控制電路係從來自前述存在偵測電路之根據由複數個前述修正共振頻率引起的前述一次線圈之激磁所得的資訊中取得前述第1共振頻率,且將以所取得之前述第1共振頻率透過前述激磁電路激磁一次線圈用的前述激磁控制訊號供應至前述訊號產生電路。
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