DE202013012728U1

DE202013012728U1 - Verarbeitungsvorrichtung

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Publication number: DE202013012728U1
Application number: DE202013012728.7U
Authority: DE
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: US20200119595A1; US11309746B2; DE202013012730U1

Abstract

Transceiver-Gerät (11), umfassend:eine Q-Wert-Messeinheit (51), die dafür eingerichtet ist, einen Q-Wert einer Resonanzschaltung elektronisch zu berechnen, wobei ein erstes Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren ist, das ein Vorhandensein eines Fremdkörpers oder ein Nichtvorhandensein des Fremdkörpers detektiert, indem eine erste Schwelle mit dem durch die Q-Wert-Messeinheit (51) berechneten Q-Wert elektronisch verglichen wird;eine Effizienz-Messeinheit (52), die dafür eingerichtet ist, einen Leistungsverlust basierend auf einem Betrag einer von dem Transceiver-Gerät (11) während einer drahtlosen Leistungsübertragung übertragenen Leistung und einem Betrag der von einem Leistungsempfangsgerät (12) empfangenen Leistung elektronisch zu berechnen, wobei ein zweites Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren ist, das das Vorhandensein des Fremdkörpers oder das Nichtvorhandensein des Fremdkörpers detektiert, indem eine zweite Schwelle mit dem durch die Effizienz-Messeinheit (52) berechneten Leistungsverlust elektronisch verglichen wird; undeine Fremdkörper-Detektionseinheit (46), die dafür eingerichtet ist, das erste Fremdkörper-Detektionsverfahren vor der drahtlosen Leistungsübertragung auszuführen und das zweite Fremdkörper-Detektionsverfahren während der drahtlosen Leistungsübertragung auszuführen, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die erste Schwelle vor der drahtlosen Leistungsübertragung zu empfangen und die Leistung während der drahtlosen Leistungsübertragung drahtlos zum Leistungsempfangsgerät (12) zu übertragen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Technologie bezieht sich auf Verarbeitungsvorrichtungen und insbesondere auf eine Verarbeitungsvorrichtung, die eine effiziente drahtlose Stromzufuhr bzw. Stromversorgung ermöglicht.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wurde eine drahtlose Stromversorgung zum drahtlosen Zuführen bzw. Bereitstellen von Leistung aktiv untersucht. Als Verfahren für eine drahtlose Stromversorgung stehen ein Magnetfeld nutzende Verfahren zur Verfügung. Die ein Magnetfeld nutzenden Verfahren werden grob in elektromagnetische Induktionsverfahren und Magnetfeld-Resonanzverfahren klassifiziert.
Elektromagnetische Induktionsverfahren werden schon weithin verwendet. In den Verfahren ist der Grad einer Kopplung zwischen einem Leistungsübertragungsgerät, das Leistung überträgt, und einem Leistungsempfangsgerät, das Leistung empfängt, sehr hoch, und Leistung kann äußerst effizient bereitgestellt werden.
Magnetfeld-Resonanzverfahren sind Verfahren, in denen ein Resonanzphänomen aktiv genutzt wird, und sind dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Linien einer magnetischen Induktion, die von einem Leistungsübertragungsgerät und einem Leistungsempfangsgerät gemeinsam genutzt werden, klein sein kann.
Sowohl eine elektromagnetische Induktion als auch eine Magnetfeldresonanz sind Verfahren, um Leistung bereitzustellen, indem ein Magnetfeld genutzt wird. So enthält das Leistungsübertragungsgerät eine Leistungsübertragungsspule, welche eine Spule zum Übertragen von Leistung unter Verwendung eines Magnetfelds ist, und das Leistungsempfangsgerät enthält eine Leistungsaufnahme- bzw. -empfangsspule, die eine Spule ist, um Leistung unter Verwendung eines Magnetfelds aufzunehmen bzw. zu empfangen.
Mit der magnetischen Kopplung zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule wird Leistung von dem Leistungsübertragungsgerät dem Leistungsempfangsgerät bereitgestellt bzw. diesem zugeführt.
Falls ein Fremdkörper, der Energie aus einem Magnetfeld empfangen bzw. aufnehmen kann, wie etwa Metall, sich zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule befindet, welche miteinander magnetisch gekoppelt sind, fließt ein Wirbelstrom durch den Fremdkörper, und dadurch wird Wärme erzeugt. Dementsprechend wird Energie verbraucht, und ein Wirkungsgrad bzw. eine Effizienz der Stromversorgung nimmt ab.
Unter solchen Umständen wurden verschiedene Verfahren zum Detektieren eines zwischen einem Leistungsübertragungsgerät und einem Leistungsempfangsgerät vorhandenen Fremdkörpers vorgeschlagen.
Beispielsweise beschreibt PTL 1 die folgende Technologie. Der Strom auf einer Seite des Leistungsübertragungsgeräts wird überwacht, und, falls der Strom ein Wirbelstrom ist, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, und eine Leistungsübertragung vom Leistungsübertragungsgerät wird gestoppt.
Zitatliste
Patentliteratur
PTL 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-275280
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist wünschenswert, eine drahtlose Stromversorgung effizient auszuführen.
Eine Verarbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie kann eine Verarbeitungsvorrichtung sein, die einen Detektor enthält, der dafür eingerichtet ist, einen Fremdkörper zu detektieren, indem in einem Leistungsempfangsgerät, welches Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, indem ein erstes Detektionsverfahren genutzt wird, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Leistung (engl. load of power) unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und indem unter Verwendung eines zweiten Detektionsverfahrens, welches von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, während der Last gerade Leistung bereitgestellt bzw. ihr zugeführt wird, oder ein Programm, das einen Computer veranlasst, als die Verarbeitungsvorrichtung zu arbeiten.
Ein Verarbeitungsverfahren kann umfassen: Detektieren eines Fremdkörpers, indem in einem Leistungsempfangsgerät, welches Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, unter Verwendung eines ersten Detektionsverfahrens, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Leistung unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und indem unter Verwendung eines zweiten Detektionsverfahrens, welches von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, während Leistung gerade der Last bereitgestellt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie kann ein Fremdkörper detektiert werden, indem in einem Leistungsempfangsgerät, welches Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, unter Verwendung eines ersten Detektionsverfahrens bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Leistung unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und indem unter Verwendung eines zweiten Detektionsverfahrens, welches von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, während der Last gerade Leistung bereitgestellt bzw. zugeführt wird.
Die Verarbeitungsvorrichtung kann eine unabhängige Vorrichtung sein oder kann ein eine einzelne Vorrichtung bildender interner Block sein.
Ein Programm kann vorgesehen werden, indem es über ein Übertragungsmedium übertragen wird oder auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie kann eine drahtlose Stromversorgung effizient ausgeführt werden.
Ein Verfahren zum Steuern einer Leistung, die einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang bereitgestellt wird, kann Vorgänge umfassen, in denen Leistung drahtlos an einer Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts von einem Leistungsübertragungsgerät empfangen und durch das Leistungsempfangsgerät und gemäß einem ersten Detektionsverfahren bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist. Der Vorgang zur Bestimmung kann ausgeführt werden, bevor Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last angelegt wird. Das Verfahren kann ferner ein Analysieren, durch das Leistungsempfangsgerät gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, einer Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät beinhalten.
In einem Verfahren zum Steuern von Leistung, die einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang bereitgestellt wird, umfasst das Bestimmen ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Q-Werts der Leistungsempfangsspule. In einigen Varianten des Verfahrens kann das Bestimmen ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines effektiven Widerstandswerts der Leistungsempfangsspule umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bestimmen ein Empfangen oder Nicht-Empfangen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer optischen Kommunikation vom Leistungsübertragungsgerät. In einigen Ausgestaltungen kann das Bestimmen ein Verarbeiten, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Bilds eines Gebiets zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät umfassen.
In einem Verfahren zum Steuern einer einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang bereitgestellten Leistung kann das Analysieren Vorgänge umfassen, in denen vom Leistungsempfangsgerät eine Angabe eines Betrags einer vom Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung empfangen wird und durch das Leistungsempfangsgerät ein Verhältnis einer vom Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung berechnet wird. In einigen Ausgestaltungen umfasst das Analysieren ein Messen, mittels des Leistungsempfangsgeräts, einer Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule.
Ein Verfahren zum Steuern einer Leistung, die einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang bereitgestellt wird, kann ferner umfassen ein Übertragen, durch das Leistungsempfangsgerät und als Antwort auf eine Bestimmung, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, eines Stoppsignals zu dem Leistungsübertragungsgerät umfassen, um ein Stoppen der drahtlosen Leistungsübertragung anzuzeigen. In einigen Aspekten kann das Verfahren ferner ein Übermitteln einer Mitteilung, dass ein unnormaler Leistungsübertragungszustand vorliegt, an einen Nutzer des Leistungsempfangsgeräts umfassen.
Ausführungsformen sind auch auf ein Leistungsempfangsgerät gerichtet, das dafür eingerichtet ist, Leistung drahtlos von einem Leistungsübertragungsgerät zu empfangen. Das Leistungsempfangsgerät kann eine Leistungsempfangsspule, eine Last, einen Controller, der dafür eingerichtet ist, von der Leistungsempfangsspule der Last bereitgestellte Leistung zu steuern, und einen Fremdkörper-Detektor umfassen. Das Leistungsempfangsgerät kann dafür eingerichtet sein, vor einem Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last und gemäß einem ersten Detektionsverfahren zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist. Das Leistungsempfangsgerät kann ferner dafür eingerichtet sein, gemäß einem von dem ersten Detektionsverfahren verschiedenen zweiten Detektionsverfahren, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät zu analysieren.
In einigen Ausführungsformen ist das Leistungsempfangsgerät angeordnet bzw. eingerichtet, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um ein Elektrofahrzeug zu betreiben.
In einigen Ausgestaltungen ist das Leistungsempfangsgerät eingerichtet bzw. angeordnet, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um elektronische Haushaltsgeräte oder ein Mobiltelefon zu betreiben.
Gemäß einigen Aspekten des Leistungsempfangsgeräts umfasst die Konfiguration, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, vorhanden ist, eine Konfiguration, um mittels des Leistungsempfangsgeräts einen Q-Wert der Leistungsempfangsspule zu messen. Außerdem kann die Konfiguration, um eine Leistungsübertragung zu analysieren, eine Konfiguration umfassen, um durch das Leistungsempfangsgerät eine Anzeige eines Betrags einer vom Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu empfangen und mittels des Leistungsempfangsgeräts ein Verhältnis einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu berechnen.
Gemäß einigen Ausgestaltungen des Leistungsempfangsgeräts umfasst die Konfiguration zur Bestimmung eine Konfiguration, um mittels des Leistungsempfangsgeräts einen effektiven Widerstandswert der Leistungsempfangsspule zu messen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Konfiguration zum Analysieren eine Konfiguration, um mittels des Leistungsempfangsgeräts eine Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule zu messen.
In einigen Ausgestaltungen kann ferner das Leistungsempfangsgerät einen Widerstand aufweisen, der dafür eingerichtet ist, über zwei Anschlüsse der Leistungsempfangsspule zu schalten, um so ein Signal zur Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen.
Ferner umfassen Ausführungsformen zumindest eine hergestellte Speichervorrichtung mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie von zumindest einem Prozessor ausgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, eine von einer Leistungsempfangsspule einer Last in einem Leistungsempfangsgerät bereitgestellte Leistung zu steuern, den zumindest einen Prozessor veranlassen, auf das Leistungsmanagement bezogene Vorgänge auszuführen. Gemäß den maschinenlesbaren Anweisungen kann der zumindest eine Prozessor gemäß einem ersten Detektionsverfahren, und vor Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last, bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen einem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist. Der Prozessor kann ferner gemäß einem von dem ersten Detektionsverfahren verschiedenen zweiten Detektionsverfahren, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät analysieren.
Maschinenlesbare Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor veranlassen, zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, vorhanden ist, können Anweisungen, um einen Q-Wert der Empfangsspule zu messen, umfassen.
Die maschinenlesbaren Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor veranlassen, zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, vorhanden ist, können Anweisungen umfassen, die den zumindest einen Prozessor veranlassen, einen effektiven Widerstand der Empfangsspule zu messen.
Die maschinenlesbaren Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor veranlassen, eine Leistungsübertragung zu analysieren, können Anweisungen umfassen, um ein Verhältnis eines Betrags einer von dem Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu bestimmen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Systems zur drahtlosen Stromversorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das ein auf Effizienz basierendes Fremdkörper-Detektionsverfahren beschreibt.
3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Positionsbeziehungen zwischen einer Leistungsübertragungsspule und einer Leistungsempfangsspule (Verschiebung der Leistungsempfangsspule) und einer Leistungseffizienz (Effizienz zwischen Spulen) veranschaulicht.
4 ist ein Diagramm, das ein auf einem Q-Wert basierendes Fremdkörper-Detektionsverfahren beschreibt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Leistungsübertragungsgeräts veranschaulicht.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration einer Treiberschaltung veranschaulicht.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des Leistungsempfangsgeräts veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, der in dem System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Fremdkörper-Detektors veranschaulicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, der in dem System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird.
11 ist ein Diagramm, das eine Berechnung einer geeigneten Schwelle beschreibt.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Ausführen einer Aufladung beschreibt, indem eine drahtlose Stromversorgung im System zur drahtlosen Stromversorgung genutzt wird.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine andere beispielhafte Konfiguration des Fremdkörper-Detektors veranschaulicht.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, der in dem System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird.
15A ist ein Blockdiagramm, das eine andere beispielhafte Konfiguration des Leistungsempfangsgeräts veranschaulicht.
15B ist ein Blockdiagramm, das eine andere beispielhafte Konfiguration des Leistungsempfangsgeräts veranschaulicht.
16 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Computers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Verschiedene Arten von Geräten (Objekten), die Leistung verbrauchen, können ein Leistungsempfangsgerät, beispielsweise mobile Endgeräte, elektronische Haushaltsgeräte, die fest installiert sind, wie etwa Fernsehempfänger und Kühlschränke und Elektrofahrzeuge, sein.
Das Leistungsempfangsgerät wird nicht notwendigerweise im Hinblick auf eine drahtlose Stromversorgung hergestellt, und folglich kann für das Gehäuse des Leistungsempfangsgeräts oder Komponenten innerhalb des Gehäuses eine gewisse Menge an Metall, das ein Fremdkörper für eine drahtlose Stromversorgung ist, verwendet werden.
Falls Metall, das ein Fremdkörper für eine drahtlose Stromversorgung ist, in dem Gehäuse (einem Teil davon) des Leistungsempfangsgeräts genutzt wird, wird, falls bestimmt wird, ob der Strom auf der Seite des Leistungsübertragungsgeräts ein Wirbelstrom ist oder nicht, das im Gehäuse des Leistungsempfangsgeräts enthaltene Metall als Fremdkörper detektiert, selbst wenn zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät kein Fremdkörper vorhanden ist, und eine Leistungsübertragung von dem Leistungsübertragungsgerät kann gestoppt werden.
Falls eine Leistungsübertragung vom Leistungsübertragungsgerät gestoppt wird, obgleich zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät kein Fremdkörper vorhanden ist, nimmt ein Wirkungsgrad bzw. eine Effizienz der Leistungsübertragung ab.
Es ist wünschenswert, eine drahtlose Stromversorgung effizient auszuführen.
System zur drahtlosen Stromversorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie
1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Systems zur drahtlosen Stromversorgung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 1 umfasst das drahtlose Stromversorgungssystem ein Leistungsübertragungsgerät 11 und ein Leistungsempfangsgerät 12 und führt eine drahtlose Stromversorgung unter Verwendung zum Beispiel eines ein Magnetfeld nutzenden Verfahrens, wie etwa eines elektromagnetischen Induktionsverfahrens oder ein Magnetfeld-Resonanzverfahrens, aus.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 enthält eine Leistungsübertragungsspule, die eine Spule zum Übertragen von Leistung unter Ausnutzung eines Magnetfeldes ist, und überträgt Leistung.
Das Leistungsempfangsgerät 12 enthält eine Leistungsempfangsspule, die eine Spule zum Empfangen von Leistung unter Ausnutzung eines Magnetfeldes ist, und empfängt von dem Leistungsübertragungsgerät 11 übertragene Leistung, wenn es nahe dem Leistungsübertragungsgerät 11 platziert ist.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 und das Leistungsempfangsgerät 12 haben eine Fremdkörper-Detektionsfunktion zum Detektieren eines Fremdkörpers, der eine drahtlose Stromversorgung beeinflusst.
Man beachte, dass im Hinblick auf die Fremdkörper-Detektionsfunktion eines des Leistungsübertragungsgeräts 11 und des Leistungsempfangsgeräts 12 die gesamte Fremdkörper-Detektionsfunktion aufweisen kann oder sowohl das Leistungsübertragungsgerät 11 als auch das Leistungsempfangsgerät 12 die Fremdkörper-Detektionsfunktion gemeinsam nutzen können.
Beispiele eines Systems, für das das in 1 veranschaulichte System zur drahtlosen Stromversorgung verwendet wird, lauten wie folgt: eine Gruppe aus einer Gabel (engl. cradle), die als das Leistungsübertragungsgerät 11 dient, und einem mobilen Endgerät wie etwa einem Mobiltelefon, das als das Leistungsempfangsgerät 12 dient, eine Gruppe aus einer Ladestation, die als das Leistungsübertragungsgerät 11 dient, und einem Elektrofahrzeug, das als das Leistungsempfangsgerät 12 dient, und eine Gruppe aus einem Fernsehgestell, das als das Leistungsübertragungsgerät 11 dient, und einem Fernsehempfänger, der als das Leistungsempfangsgerät 12 dient.
In 1 ist nur ein Leistungsempfangsgerät 12 als Leistungsempfangsgerät veranschaulicht, welches Leistung von einem Leistungsübertragungsgerät 11 über eine drahtlose Stromversorgung empfängt. Alternativ dazu kann eine Vielzahl von Leistungsempfangsgeräten vorgesehen sein, die über eine drahtlose Stromversorgung Leistung empfangen.
Bei einem System zur drahtlosen Stromversorgung, das eine Vielzahl von Leistungsempfangsgeräten umfasst, kann die Vielzahl von Leistungsempfangsgeräten, wie etwa mobile Endgeräte, gleichzeitig geladen werden, indem sie auf zum Beispiel eine Schale (Ladeschale) gelegt werden, die als das Leistungsübertragungsgerät 11 dient.
II. Fremdkörper-Detektionsverfahren
2 bis 4 sind Diagramme, die Fremdkörper-Detektionsverfahren beschreiben, welche als eine Fremdkörper-Detektionsfunktion für eine drahtlose Stromversorgung verwendet werden können.
Die folgenden Verfahren sind als Fremdkörper-Detektionsverfahren, die als Fremdkörper-Detektionsfunktion für eine drahtlose Stromversorgung genutzt werden können, verfügbar.
Das heißt, zusätzlich zu einem Verfahren zum Detektieren eines Fremdkörpers, indem bestimmt wird, ob der Strom auf einer Seite eines Leistungsübertragungsgeräts ein Wirbelstrom ist oder nicht, wie in der oben erwähnten ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-275280 beschrieben ist, ist ein Verfahren, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Schwellenprozess an der Temperatur zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 ausgeführt wird (worauf im Folgenden als temperaturbasiertes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird) als ein Fremdkörper-Detektionsverfahren verfügbar.
Als Fremdkörper-Detektionsverfahren steht auch ein Verfahren zur Verfügung, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Schwellenprozess an einer Änderung der Last des Leistungsempfangsgeräts 12, vom Leistungsübertragungsgerät 11 aus gesehen, ausgeführt wird (worauf im Folgenden auch als lastbasiertes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
Überdies ist als Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren verfügbar, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem bestimmt wird, ob eine optische Kommunikation zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 ausgeführt werden kann oder nicht (worauf im Folgenden als lichtbasiertes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
Als Fremdkörper-Detektionsverfahren steht auch ein Verfahren zur Verfügung, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Bild eines Gebiets zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 genutzt wird (worauf im Folgenden als bildbasiertes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
Darüber hinaus steht als Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren zur Verfügung, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Schwellenprozess an einem Leistungswirkungsgrad bzw. einer Leistungseffizienz ausgeführt wird, die das Verhältnis der von dem Leistungsempfangsgerät 12 empfangenen Leistung zu der vom Leistungsübertragungsgerät 11 übertragenen Leistung repräsentiert (worauf im Folgenden als ein auf Effizienz basierendes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
Als Fremdkörper-Detektionsverfahren steht auch ein Verfahren zur Verfügung, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Q-Wert (Qualitätsfaktor) der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 genutzt wird (worauf im Folgenden als auf einem Q-Wert basierendes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
Als Fremdkörper-Detektionsverfahren steht darüber hinaus ein Verfahren zur Verfügung, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein effektiver Widerstandswert der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 genutzt wird (worauf im Folgenden als auf einem effektiven Widerstandswert basierendes Fremdkörper-Detektionsverfahren verwiesen wird).
In dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren ist ein Temperatursensor wie etwa ein Thermistor in dem System zur drahtlosen Stromversorgung vorgesehen, und, falls eine Temperatur, die höher als ein bestimmter Wert oder gleich diesem ist, durch den Temperatursensor detektiert wird, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Ein Beispiel eines temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahrens ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-258182 beschrieben.
In dem lastbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren wird von dem Leistungsempfangsgerät 12 eine Lastmodulation ausgeführt, und eine Änderung der Last des Leistungsempfangsgeräts 12, von dem Leistungsübertragungsgerät 11 aus betrachtet, wird von dem Leistungsübertragungsgerät 11 auf der Basis eines Modulationssignals einer Lastmodulation detektiert, die von dem Leistungsempfangsgerät 12 ausgeführt wurde. Falls keine Änderung der Last in einem Schwellenprozess bezüglich einer Änderung der Last des Leistungsempfangsgeräts 12, von dem Leistungsübertragungsgerät 11 aus betrachtet, detektiert wird (ein Prozess zum Vergleichen der Änderung einer Last mit einer Schwelle), wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Ein Beispiel des lastbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahrens ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2008-206231 beschrieben.
In dem lichtbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren wird zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 eine optische Kommunikation ausgeführt. Falls die optische Kommunikation nicht geeignet ausgeführt wird, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Ein Beispiel des lichtbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahrens ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2001-112190 beschrieben.
In dem bildbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren wird beispielsweise ein Bild eines Gebiets zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 aufgenommen, wird das dadurch erhaltene Bild mit einem vorher aufgenommenen Bild eines Bereichs ohne Fremdkörper verglichen, und dadurch wird bestimmt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
In dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren werden die Spannung und der Strom, das heißt die Leistung jedes des Leistungsübertragungsgeräts 11 und des Leistungsempfangsgeräts 12, gemessen. Falls eine Leistungseffizienz, welche das Verhältnis der Leistung des Leistungsempfangsgeräts 12 zur Leistung des Leistungsübertragungsgeräts 11 repräsentiert, nicht höher als eine bestimmte Schwelle ist (oder nicht höher als diese oder gleich dieser), wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
In dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren oder dem lichtbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren ist es zum Beispiel notwendig, einen Sensor, um Temperatur oder Licht zu erfassen, zu dem Leistungsübertragungsgerät 11 oder dem Leistungsempfangsgerät 12 so vorzusehen, dass der Sensor nach außen freigelegt ist. In diesem Fall kann das Design des Leistungsübertragungsgeräts 11 oder des Leistungsempfangsgeräts 12 eingeschränkt sein.
Falls eine drahtlose Stromversorgung unter Verwendung eines Magnetfeld-Resonanzverfahrens ausgeführt wird, kann überdies eine drahtlose Stromversorgung in einem weiten Bereich durchgeführt werden (der Freiheitsgrad der Positionsbeziehung zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 ist hoch). Wenn das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren oder das lichtbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren in dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 verwendet wird, sind somit viele Sensoren notwendig, und die Kosten können dementsprechend steigen.
Im Gegensatz dazu ist es in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren beispielsweise nur notwendig, Spannung und Strom in dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 zu messen. Dies ist insofern vorteilhaft, als nicht viele Sensoren notwendig sind und das Design nicht eingeschränkt ist.
In dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren wird ein Q-Wert der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 gemessen (Q-Wert der Leistungsempfangsspule, vom Inneren des Leistungsempfangsgeräts 12 aus betrachtet). Falls der Q-Wert nicht größer als eine bestimmte Schwelle ist, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Ein Q-Wert einer (Reihen-)Resonanzschaltung, die von einer Spule L (eine Spule, deren Induktivität L ist) und einem Kondensator C (ein Kondensator, dessen Kapazität C ist) gebildet wird, wird hier durch die Gleichung (1) ausgedrückt. $Q = 2 π f_{r} L/r$
Eine Resonanzfrequenz wird hier ausgedrückt durch $f_{r} = 1 / (2 π \sqrt{(LC)})$
und der effektive Widerstandswert des Schwingkreises bzw. der Resonanzschaltung wird durch r repräsentiert. Im Folgenden wird der Q-Wert der Resonanzschaltung auch als Q-Wert der Spule L bezeichnet.
Wenn sich Metall der Spule L nähert, nimmt der effektive Widerstandswert r zu, und dementsprechend nimmt der Q-Wert in Gleichung (1) ab.
Falls die Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 genutzt wird, wird der Q-Wert der Spule L als die Leistungsempfangsspule so lange konstant gehalten, so lange ein Faktor einer schwankenden bzw. fluktuierenden f_r, L und r auf der rechten Seite der Gleichung (1), wie etwa eine Annäherung von Metall, nicht auftritt.
Das heißt, in dem Leistungsempfangsgerät 12 ist in einigen Fällen Metall in dessen Gehäuse oder in den Komponenten im Innern des Gehäuses enthalten; aber die Positionsbeziehung zwischen dem Metall und der Leistungsempfangsspule kann sich nicht ändern. Somit ändert sich der Q-Wert der Spule L als die Leistungsempfangsspule nicht, obwohl aufgrund des Metalls, das in dem Gehäuse enthalten ist, oder der Komponenten im Innern des Gehäuses der Q-Wert kleiner als in einem Fall ist, in dem das Gehäuse kein Metall enthält.
Produkte für verschiedene Anwendungen wie etwa mobile Endgeräte und Elektrofahrzeuge können das Leistungsempfangsgerät 12 sein, und somit ist es schwierig, Metall als deren Gehäusematerial nicht zu verwenden. Da jedoch das Leistungsübertragungsgerät 11 ein Gerät zum Durchführen einer drahtlosen Stromversorgung ist, kann eine Konfiguration ohne Metall für das Gehäuse des Leistungsübertragungsgeräts 11 verwendet werden (insbesondere ein Bereich, dem sich das Leistungsempfangsgerät 12 nähert).
In diesem Fall ändert sich, selbst wenn das Leistungsempfangsgerät 12 nahe an das Leistungsübertragungsgerät 11 gebracht wird, der Q-Wert der Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 nicht oder ändert sich kaum, und der Q-Wert ändert sich nur, wenn sich ein Metall als Fremdkörper nähert.
Das heißt, die Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 hat infolge eines Einflusses eines Metalls oder dergleichen, das im Gehäuse des Leistungsempfangsgeräts 12 enthalten ist, einen eindeutigen Q-Wert. Der Q-Wert wird konstant gehalten (ändert sich nicht), solange Metall nicht nahe an die Spule L gebracht wird.
Somit wird auf der Basis des eindeutigen Q-Werts der Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 in einem Zustand, in dem kein Metall nahe der Spule L vorhanden ist (worauf im Folgenden als ein Standard-Q-Wert verwiesen wird), Alpha mal (0 < Alpha < 1) der standardmäßige Q-Wert als eine Schwelle des eindeutigen Q-Werts festgelegt (worauf im Folgenden als ein Schwellen-Q-Wert verwiesen wird), und ein den Schwellen-Q-Wert nutzender Schwellenprozess wird an dem Q-Wert der Spule L ausgeführt. Dementsprechend kann Metall als Fremdkörper genau detektiert werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist es schwierig, als Material des Gehäuses des Leistungsempfangsgeräts 12 kein Metall zu nutzen, und verschiedene Arten von Leistungsempfangsgeräten 12 mit verschiedenen, Metall enthaltenden Gehäusen können nahe an das Leistungsübertragungsgerät 12 gebracht werden. Folglich ändert sich der Q-Wert der Leistungsübertragungsspule des Leistungsübertragungsgeräts 11 (nimmt ab), wenn das Leistungsempfangsgerät 12, dessen Gehäuse Metall enthält, nahe an das Leistungsübertragungsgerät 11 gebracht wird, wie auch wenn Metall als Fremdkörper nahe dem Leistungsübertragungsgerät 11 vorhanden ist. Somit ist es schwierig, mittels Verwenden des Q-Werts der Leistungsübertragungsspule des Leistungsübertragungsgeräts 11 einen Fall, in dem Metall als Fremdkörper vorhanden ist, und einen Fall, in dem das Leistungsempfangsgerät 12, dessen Gehäuse Metall enthält, angenähert wurde, zu unterscheiden.
In dem auf einem effektiven Widerstandswert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren wird ein effektiver Widerstandswert r der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 (ein effektiver Widerstandswert r der Leistungsempfangsspule, vom Inneren des Leistungsempfangsgeräts 12 aus betrachtet) gemessen. Falls der effektive Widerstandswert r nicht kleiner als (oder kleiner als oder gleich) eine bestimmte Schwelle ist, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Gemäß Gleichung (1) und der obigen Gleichung, welche die Resonanzfrequenz f_r ausdrückt, $f_{r} = 1 / (2 π \sqrt{(LC)})$
wird hier der effektive Widerstandswert r in einem Fall, in dem die Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 verwendet wird, durch Gleichung (2) ausgedrückt $r=2 π f_{r} L/Q = 1 / (2 π f_{r} CQ)$
Somit kann der effektive Widerstandswert r durch Verwenden beispielsweise der Induktivität L und des Q-Werts berechnet werden.
Wie im Fall eines Q-Werts hat die Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 aufgrund eines Einflusses eines Metalls oder dergleichen, das im Gehäuse des Leistungsempfangsgeräts 12 enthalten ist, einen eindeutigen effektiven Widerstandswert r, solange kein Metall nahe an die Spule L gebracht wird. Der effektive Widerstandswert r nimmt zu, wenn ein Metall nahe an die Spule L gebracht wird.
Somit wird auf der Basis des effektiven Widerstandswerts r der Spule L als die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 in einem Zustand, in dem kein Metall nahe der Spule L vorhanden ist, Beta mal (2 > Beta > 1) der effektive Widerstandswert r als eine eindeutige Schwelle festgelegt, und ein die Schwelle nutzender Schwellenprozess wird an dem effektiven Widerstandswert r der Spule L ausgeführt. Dementsprechend kann Metall als Fremdkörper genau detektiert werden.
2 ist ein das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren beschreibendes Diagramm.
Das heißt, 2 veranschaulicht schematisch Positionsbeziehungen zwischen der Leistungsübertragungsspule des Leistungsübertragungsgeräts 11 und der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12.
Bezug nehmend auf 2 wird in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, in welchem die horizontale Richtung einer x-Achse entspricht, die Tiefenrichtung einer y-Achse entspricht und die vertikale Richtung einer z-Achse entspricht, angenommen, das die Leistungsübertragungsspule am Ursprung (0, 0, 0) positioniert ist.
Ein Zustand, in dem die Leistungsempfangsspule an einem Punkt auf der z-Achse (0, 0, Z) positioniert ist, wird als „die Leistungsempfangsspule liegt gegenüber der Leistungsübertragungsspule“ oder „die Leistungsempfangsspule ist in einem gegenüberliegenden Zustand“ bezeichnet.
Außerdem ist in dieser Ausführungsform die z-Koordinate der Leistungsempfangsspule für eine einfache Beschreibung auf einen bestimmten Wert Z festgelegt.
Wenn die Leistungsempfangsspule in einem gegenüberliegenden Zustand ist, wie auf der linken Seite von 2 veranschaulicht ist, ist die Leistungseffizienz am höchsten. Die Leistungseffizienz ist der Prozentsatz der von dem Leistungsempfangsgerät 12 empfangenen Leistung bezüglich der von dem Leistungsübertragungsgerät 11 übertragenen Leistung. In 2 kann die Leistungseffizienz annähernd 90 % betragen, wenn die Leistungsempfangsspule in einem gegenüberliegenden Zustand ist.
Wenn die Leistungsempfangsspule verschoben ist, wie in der Mitte von 2 veranschaulicht ist, nimmt die Leistungseffizienz ab. Insbesondere kann in dem elektromagnetischen Induktionsverfahren eine Änderung (Abnahme) der durch eine Verschiebung hervorgerufenen Leistungseffizienz signifikant sein.
Wenn Metall oder dergleichen als Fremdkörper zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule vorhanden ist, nimmt die Leistungseffizienz ab, selbst wenn die Leistungsempfangsspule in einem gegenüberliegenden Zustand ist, wie auf der rechten Seite von 2 veranschaulicht ist.
In dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren ist es schwierig, zu bestimmen, ob der Grund einer Abnahme der Leistungseffizienz eine Verschiebung oder das Vorhandensein eines Fremdkörpers ist.
In 2 beträgt die Leistungseffizienz 60 %, wenn eine Verschiebung auftritt, und die Leistungseffizienz beträgt 70 %, wenn ein Fremdkörper vorhanden ist.
Auf diese Weise kann die Leistungseffizienz, falls eine Verschiebung auftritt, niedriger sein als die Leistungseffizienz in einem Fall, in dem ein Fremdkörper vorhanden ist.
3 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Positionsbeziehung zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule (Verschiebung der Leistungsempfangsspule) und der Leistungseffizienz (Effizienz zwischen Spulen).
In 3 kann eine Spule von 40 mm im Quadrat als die Leistungsübertragungsspule genutzt werden, und eine Spule von 30 mm im Quadrat kann als die Leistungsempfangsspule genutzt werden, und die Distanz zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule (die z-Koordinate Z der Leistungsempfangsspule) beträgt 4 mm.
In 3 repräsentieren X und Y die x-Koordinate bzw. die y-Koordinate der Leistungsempfangsspule.
L1 repräsentiert die Induktivität der Leistungsübertragungsspule, wenn die Leistungsempfangsspule offen ist (L2_offen), und die Induktivität der Leistungsübertragungsspule, wenn die Leistungsempfangsspule kurz ist (L2_kurz).
k repräsentiert den Kopplungskoeffizienten zwischen der Leistungsübertragungsspule und der Leistungsempfangsspule, und Q1 und Q2 repräsentieren den Q-Wert der Leistungsübertragungsspule bzw. den Q-Wert der Leistungsempfangsspule.
In 3 kann S durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden und im Folgenden als S-Wert bezeichnet werden. $S=k \times \sqrt{(Q1 \times Q2)}$
Der Wirkungsgrad bzw. die Effizienz zwischen Spulen ist eine Art von Leistungseffizienz und kann der Prozentsatz der von der Leistungsempfangsspule erhaltenen Leistung bezüglich der von der Leistungsübertragungsspule bereitgestellten Leistung sein. Der theoretische maximale Wert Eta_max der Effizienz zwischen Spulen kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden, $η_{max} = S^{2} / {(1 + \sqrt{(1 + S^{2})})}^{2}$
Beispiele einer Leistungseffizienz beinhalten hier eine DC-DC-Effizienz sowie eine Effizienz zwischen Spulen.
Die DC-DC-Effizienz ist der Prozentsatz der Leistung, die berechnet wird, indem DC-Spannung und -Strom verwendet werden, die aus der Leistung erhalten werden, die von der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts empfangen wird, bezüglich der Leistung, die berechnet wird, indem DC-Spannung und -Strom verwendet werden, die genutzt werden, um Leistung von der Leistungsübertragungsspule des Leistungsübertragungsgeräts zu übertragen.
Eine Übertragungseffizienz im Leistungsübertragungsgerät, falls Leistung zur Leistungsübertragungsspule von einer Stelle übertragen wird, wo DC-Spannung und -Strom angelegt werden, um Leistung von der Leistungsübertragungsspule zu übertragen, und eine Übertragungseffizienz in dem Leistungsempfangsgerät, falls Leistung von der Leistungsempfangsspule zu einer Stelle übertragen wird, wo DC-Spannung und -Strom erhalten werden, sind als Schaltungswirkungsgrad bzw. -effizienz definiert. In diesem Fall kann die DC-DC-Effizienz durch Multiplizieren der Effizienz zwischen Spulen mit der Schaltungseffizienz berechnet werden.
Falls beispielsweise ein Freiheitsgrad von etwa 10 mm in den x- und y-Richtungen als der Freiheitsgrad (Toleranz) einer Verschiebung der Leistungsempfangsspule festgelegt ist, beträgt eine Leistungseffizienz (Effizienz zwischen Spulen) 85,5 % im Minimum, wie in 3 veranschaulicht ist. Somit kann in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren die Schwelle einer Leistungseffizienz, die zum Detektieren eines Fremdkörpers genutzt wird, so eingestellt werden, dass sie ein kleinerer Wert als 85,5 %, zum Beispiel 85 %, ist.
In diesem Fall wird, falls die Leistungseffizienz nicht höher als 85 % ist, was die Schwelle ist, bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Falls beispielsweise ein Freiheitsgrad von etwa 15 mm in den x- und y-Richtungen als der Freiheitsgrad einer Verschiebung der Leistungsempfangsspule festgelegt wird, beträgt die Leistungseffizienz (Effizienz zwischen Spulen) 62,7 % im Minimum, wie in 3 veranschaulicht ist. Folglich wird im auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren die Schwelle der Leistungseffizienz, die zum Detektieren eines Fremdkörpers verwendet wird, auf einen kleineren Wert als 62,7 %, zum Beispiel 62 %, festgelegt.
In diesem Fall wird, falls die Leistungseffizienz nicht höher als 62 % ist, was die Schwelle ist, bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Nun wird angenommen, dass die Leistungseffizienz etwa 70 % beträgt, wenn die Leistungsempfangsspule im gegenüberliegenden Zustand vorliegt und wenn ein Fremdkörper vorhanden ist, wie in 2 veranschaulicht ist. In diesem Fall beträgt, falls der Freiheitsgrad einer Verschiebung auf etwa 15 mm festgelegt ist und falls die Schwelle auf 62 % eingestellt ist, wie oben beschrieben wurde, die Leistungseffizienz 70 %, was höher als die Schwelle von 62 % ist, selbst wenn die Leistungsempfangsspule im gegenüberliegenden Zustand vorliegt und ein Fremdkörper vorhanden ist. Somit wird nicht bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und ein Fremdkörper wird nicht detektiert.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers im auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren nicht hoch.
Im Hinblick auf eine Fertigungs- bzw. Herstellungsschwankung von Leistungsempfangsspulen oder anderen Schaltungen von Leistungsempfangsgeräten ist es überdies notwendig, eine kleinere Schwelle der Leistungseffizienz (einen Wert, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass ein Fremdkörper detektiert wird) zu verwenden, um einen gewissen Freiheitsgrad einer Verschiebung sicherzustellen. In diesem Fall nimmt die Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers im auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren weiter ab.
Um die Detektionsgenauigkeit des auf Effizienz basierender Fremdkörper-Detektionsverfahrens zu erhöhen, kann ein Verfahren, bei dem der Freiheitsgrad einer Verschiebung nicht festgelegt wird, oder ein Verfahren, bei dem der Freiheitsgrad auf einen kleinen Wert begrenzt wird, genutzt werden. In diesem Fall verschlechtert sich jedoch die Brauchbarkeit einer drahtlosen Stromversorgung.
Wie oben beschrieben wurde, stehen in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren die Genauigkeit, mit der ein Fremdkörper detektiert wird, und die Brauchbarkeit in einer gegenseitigen Kompromissbeziehung.
In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass das Gehäuse des Leistungsübertragungsgeräts 11 (insbesondere ein Bereich, dem sich das Leistungsempfangsgerät 12 nähert) eine Konfiguration ohne Metall aufweist (eine Konfiguration, bei der der Q-Wert der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 nicht fluktuiert, wenn sich das Leistungsempfangsgerät 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 nähert), wie oben beschrieben wurde.
In diesem Fall beeinflusst die Positionsbeziehung zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 den Q-Wert der Leistungsempfangsspule nicht (Q2). Daher ist in 3 der Q-Wert der Leistungsempfangsspule (Q2), das heißt, der Q-Wert der Leistungsempfangsspule, vom Inneren des Leistungsempfangsgeräts 12 aus betrachtet, ungeachtet der Position (X, Y) des Leistungsempfangsgeräts 12 konstant.
4 ist ein Diagramm, das das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren beschreibt.
Wie oben beschrieben wurde, wird in dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren eine Schwelle (Schwellen-Q-Wert) auf der Basis des Q-Werts der Spule L in einem Zustand bestimmt, in dem kein Metall nahe der Spule L als der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 vorhanden ist (Standard-Q-Wert), und ein Schwellenprozess unter Verwendung des Schwellen-Q-Werts wird an dem Q-Wert der Leistungsempfangsspule ausgeführt. Dementsprechend wird Metall als Fremdkörper detektiert.
Die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 hat einen eindeutigen Q-Wert aufgrund eines Einflusses von Metall oder dergleichen, das im Gehäuse des Leistungsempfangsgeräts 12 enthalten ist, wie oben beschrieben wurde. Der Q-Wert der Leistungsempfangsspule ändert sich, wenn Metall nahe an die Spule L gebracht wird, und wird durch eine Verschiebung bezüglich des Leistungsübertragungsgeräts 11 nicht beeinflusst. Bei dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren kann somit ein Fremdkörper genau detektiert werden, während die Brauchbarkeit sichergestellt ist, sowohl in den elektromagnetischen Induktionsverfahren als auch dem Magnetfeld-Resonanzverfahren.
Ein Beispiel eines auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-149465 beschrieben, die vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde.
Um den Q-Wert der Leistungsempfangsspule zu berechnen, ist es notwendig, eine Spannung an eine Reihenresonanzschaltung anzulegen, welche die Leistungsempfangsspule als ein Element in dem Leistungsempfangsgerät 12 enthält, und eine notwendige Spannung und einen notwendigen Strom zu messen.
Der Q-Wert der Leistungsempfangsspule (der Reihenresonanzschaltung, welche die Leistungsempfangsspule als ein Element enthält) wird durch die Gleichung (3) ausgedrückt, in welcher V₁ die an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung repräsentiert und V₂ die an die Leistungsempfangsspule angelegte Spannung repräsentiert. $Q = (V_{2} - V_{1}) / V_{1}$
Die Induktivität der Leistungsempfangsspule und die Kapazität des Kondensators, die die Reihenresonanzschaltung bilden, und der Widerstandswert eines effektiven Widerstands (effektiver Widerstandswert) werden hier durch L, C bzw. r repräsentiert, und es wird angenommen, dass eine Spannung der Resonanzfrequenz f_r an die Reihenresonanzschaltung angelegt wird. In diesem Fall ist die Gleichung $j2 π f_{r} L = 1 / (j 2 π f_{r} C)$
erfüllt, und $(j = \sqrt{(- 1)})$
ist erfüllt, das heißt, die Impedanz der Leistungsempfangsspule $j2 π f_{L} L$
und die Impedanz des Kondensators $1/ (j2 π f_{L} C)$
kompensieren einander. Somit ist die an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung V₁ gleich der an den effektiven Widerstand angelegten Spannung V_r.
Die an die Leistungsempfangsspule angelegte Spannung V₂ ist gleich der Summe eines Spannungsabfalls v_L der (idealen) Leistungsempfangsspule ohne einen effektiven Widerstand und des Spannungsabfalls v_r des effektiven Widerstands (v_L + v_r).
Auf der anderen Seite sind der Strom, der durch die Leistungsempfangsspule fließt, die die Reihenresonanzschaltung bildet, und der Strom, der durch den effektiven Widerstand fließt, einander gleich, und somit ist die folgende Gleichung erfüllt. $v_{r} {/r=v}_{L} / (2 π f_{r} L)$
Somit wird die Gleichung (1) durch die Gleichung (4) ausgedrückt, indem die Gleichung $v_{r} {/r=v}_{L} / (2 π f_{r} L)$
substituiert wird und indem der Spannungsabfall v_L der Leistungsempfangsspule und der Spannungsabfall v_r des effektiven Widerstands verwendet werden. $Q=2 π f_{r} L/r = v_{L} {/v}_{r}$
Die an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung V₁ ist gleich der an den effektiven Widerstand angelegten Spannung v_r und die an die Leistungsempfangsspule angelegte Spannung V₂ ist gleich der Summe des Spannungsabfalls v_L der Leistungsempfangsspule und des Spannungsabfalls v_r des effektiven Widerstands. Somit wird die an den effektiven Widerstand angelegte Spannung v_r durch die Spannung V₁ (= v_r) ausgedrückt, und der Spannungsabfall v_L der Leistungsempfangsspule wird durch die Spannung V₂ - V₁ (= v_L + v_r - v_r) ausgedrückt.
Dementsprechend wird der Q-Wert in Gleichung (4) durch Gleichung (3) (Q = (V₂ - V₁ )/V₁) ausgedrückt, indem die Spannungen V₁ und V₂ verwendet werden.
Falls die an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung die Spannung der Resonanzfrequenz f_r ist, ist hier der Spannungsabfall v_L der Leistungsempfangsspule ausreichend größer als die in einem typischen Fall an den effektiven Widerstand angelegte Spannung v_r, und somit ist die Spannung V₂ = v_L + v_r ausreichend größer als die Spannung V₁ = v_r. Folglich kann der Q-Wert in Gleichung (3) durch Gleichung (5) approximiert werden. ${Q=V}_{2} {/V}_{1}$
Alternativ dazu kann der Q-Wert der Leistungsempfangsspule (der Reihenresonanzschaltung, die die Leistungsempfangsspule als ein Element enthält) mit dem Halbbreitenverfahren berechnet werden, indem die Impedanz Z = V/I genutzt wird, die erhalten wird, indem eine an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung V und ein Strom I, der durch die Reihenresonanzschaltung fließt, gemessen werden.
Das heißt, der Q-Wert kann gemäß der Gleichung Q = f_r/(f_H - f_L) berechnet werden, indem eine Frequenz f_L und eine Frequenz f_H erhalten werden. Die Frequenz f_L ist niedriger als die Resonanzfrequenz f_r, und die Frequenz f_H ist höher als die Resonanzfrequenz f_r, wenn die Impedanz die Quadratwurzel von 2 mal die Impedanz von Z wird, falls die Frequenz der an die Reihenresonanzschaltung angelegte Spannung die Resonanzfrequenz f_r ist.
In dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren wird ein Prozess der ersten Messung von Q-Werten durchgeführt, und dann wird Leistung von der Leistungsübertragungsspule 11 drahtlos zum Leistungsempfangsgerät 12 übertragen, wie in 4 veranschaulicht ist.
Danach werden ein Prozess der zweiten Messung von Q-Werten, ein Prozess der dritten Messung von Q-Werten usw. periodisch oder nicht periodisch ausgeführt.
In dem Prozess der ersten Messung von Q-Werten wird im Hinblick auf einen Fall, in dem das Leistungsempfangsgerät 12 keine Stromquelle hat, das Leistungsempfangsgerät 12 geladen, um die Leistung zu erhalten, die zum Ausführen des Prozesses der ersten Messung von Q-Werten notwendig ist.
Das heißt, das Leistungsempfangsgerät 11 überträgt Leistung, und das Leistungsempfangsgerät 12 empfängt die Leistung von dem Leistungsübertragungsgerät 11, um geladen zu werden.
Beispielsweise stoppt das Leistungsempfangsgerät 12, nachdem es mit der Leistung geladen ist, die zum Ausführen einer Operation zum Messen eines Q-Werts notwendig ist, eine Aufladung und arbeitet, indem die über die Aufladung erhaltene Leistung genutzt wird. Das Leistungsempfangsgerät 12 legt dann eine Spannung einer bestimmten Frequenz f₁ an die Leistungsempfangsspule an (Reihenresonanzschaltung, die die Leistungsempfangsspule als ein Element enthält) und misst einen Q-Wert.
Anschließend beginnt ein erneutes Aufladen des Leistungsempfangsgeräts 12. Nachdem es mit der Leistung aufgeladen ist, die zum Ausführen einer Operation zum Messen eines Q-Werts notwendig ist, stoppt das Leistungsempfangsgerät 12 eine Aufladung und arbeitet, indem die über die Aufladung erhaltene Leistung genutzt wird. Das Leistungsempfangsgerät 12 legt dann eine Spannung einer Frequenz f_n, die höher als eine Frequenz f_n-1 ist, die in der vorhergehenden Messung eines Q-Werts verwendet wurde, an die Leistungsempfangsspule an und misst einen Q-Wert.
Auf diese Weise wiederholt das Leistungsempfangsgerät 12 eine Aufladung und Messung eines Q-Werts, wodurch Q-Werte für vorbestimmte N Frequenzen, das heißt Frequenzen f₁, f₂,... und f_N, erhalten werden.
Als die N Frequenzen f₁, f₂, ... und f_N können beispielsweise Frequenzen in einem Frequenzband in einem bestimmten Bereich verwendet werden. Die Mitte des Frequenzbands ist eine theoretische Resonanzfrequenz f_r, ausgedrückt durch $f = 1 / (2 π \sqrt{(LC)})$
welche berechnet wird, indem die Induktivität der Leistungsempfangsspule und die Kapazität C des Kondensators der Reihenresonanzschaltung verwendet werden, welche die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 als ein Element enthält.
Nach Erhalten der Q-Werte für die N Frequenzen f₁ bis f_N beginnt das Leistungsempfangsgerät 12 seine Aufladung, um den nachfolgenden Prozess auszuführen.
Das Leistungsempfangsgerät 12 bestimmt dann den maximalen Wert unter den N Q-Werten als den Q-Wert der Leistungsempfangsspule und bestimmt die Frequenz f₀, mit der der Q-Wert erhalten wurde, als eine Resonanzfrequenz.
Überdies speichert das Leistungsempfangsgerät 12 die Resonanzfrequenz f₀ und überträgt den Q-Wert der Leistungsempfangsspule zusammen mit einem Schwellen-Q-Wert zum Leistungsübertragungsgerät 11, indem eine Lastmodulation oder dergleichen genutzt wird. Der Prozess der ersten Messung von Q-Werten endet dann.
Hier wird angenommen, dass das Leistungsempfangsgerät 12 eine Schwelle (Schwellen-Q-Wert) auf der Basis des Q-Werts der Spule L in einem Zustand vorbestimmt, in dem Metall als Fremdkörper nicht nahe der Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 vorhanden ist, (Standard-Q-Wert) und speichert die Schwelle.
Nachdem der Prozess der ersten Messung von Q-Werten endet, kann Leistung (Leistung für das Leistungsempfangsgerät 12, um eine normale Operation auszuführen) vom Leistungsübertragungsgerät 11 dem Leistungsempfangsgerät 12 drahtlos bereitgestellt (übertragen) werden.
In einem Prozess der m-ten Messung von Q-Werten, die danach ausgeführt wird, wird das Leistungsempfangsgerät 12 mit der Leistung geladen, die notwendig ist, um eine Operation zum Messen eines Q-Werts auszuführen. Nachdem des Leistungsempfangsgerät 12 aufgeladen worden ist, stoppt die Ladeoperation.
Das Leistungsempfangsgerät 12 legt dann eine Spannung der Resonanzfrequenz f₀ an die Leistungsempfangsspule an und misst den Q-Wert der Leistungsempfangsspule.
Überdies wird das Leistungsempfangsgerät 12 ausgeladen, um den Q-Wert der Leistungsempfangsspule zum Leistungsübertragungsgerät 11 zu übertragen, und überträgt den Q-Wert der Leistungsempfangsspule zusammen mit einem Schwellen-Q-Wert zum Leistungsübertragungsgerät 11, indem eine Lastmodulation oder dergleichen genutzt wird. Der Prozess der m-ten Messung von Q-Werten endet dann.
Auf der anderen Seite überträgt das Leistungsempfangsgerät 11 intermittierend Leistung zum Leistungsempfangsgerät 12 wie oben beschrieben wurde, und empfängt den Q-Wert der Leistungsempfangsspule und den Schwellen-Q-Wert, die im Prozess der m-ten Messung von Q-Werten übertragen werden.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 führt dann einen Schwellenprozess zum Vergleichen des Q-Werts der Leistungsempfangsspule mit dem Schwellen-Q-Wert aus. Falls der Q-Wert der Leistungsempfangsspule nicht größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt das Leistungsübertragungsgerät 11, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und stoppt eine Übertragung von Leistung.
Der Schwellenprozess zum Vergleichen des Q-Werts der Leistungsempfangsspule mit dem Schwellen-Q-Wert kann hier von dem Leistungsempfangsgerät 12 anstelle des Leistungsübertragungsgeräts 11 ausgeführt werden. In diesem Fall bestimmt, falls der Q-Wert der Leistungsempfangsspule nicht größer als der Schwellen-Q-Wert ist, das Leistungsempfangsgerät 12, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und überträgt das Bestimmungsergebnis zum Leistungsübertragungsgerät 11.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 stoppt eine Übertragung von Leistung auf einen Empfang des Bestimmungsergebnisses, das angibt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, von dem Leistungsempfangsgerät 12 hin.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 überträgt Leistung in der oben beschriebenen Art und Weise zum Leistungsempfangsgerät 12. Während das Leistungsempfangsgerät 12 einen Q-Wert im Prozess der m-ten Messung von Q-Werten misst, stoppt jedoch das Leistungsübertragungsgerät 11 vorübergehend eine Übertragung von Leistung für die Messung.
Das heißt, in dem Prozess der m-ten Messung von Q-Werten stoppt das Leistungsübertragungsgerät 11 intermittierend eine Übertragung von Leistung, und das Leistungsempfangsgerät 12 misst einen Q-Wert während einer Periode, in der eine Übertragung von Leistung vom Leistungsübertragungsgerät 11 ausgesetzt ist. Dies verhält sich so, weil es schwierig ist, den Q-Wert der Leistungsempfangsspule genau zu messen, falls eine elektromotorische Kraft durch die Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts 12 entsprechend der vom Leistungsübertragungsgerät 11 übertragenen Leistung erzeugt wird.
Daher ist in dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren die Genauigkeit einer Detektion eines Fremdkörpers hoch; aber das Leistungsübertragungsgerät 11 stoppt intermittierend eine Übertragung von Leistung, und somit ist die zeitliche Effizienz einer drahtlosen Stromversorgung nicht hoch.
Wie oben beschrieben wurde, realisiert das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren eine hohe Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers, ist aber in der Zeiteffizienz einer drahtlosen Stromversorgung nicht vorteilhaft.
Auf der anderen Seite ist das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren in der Genauigkeit einer Detektion eines Fremdkörpers nicht vorteilhaft. Im Gegensatz zu dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren ist es jedoch nicht notwendig, dass das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Übertragung von Leistung intermittierend stoppt, und somit tritt das Problem einer Zeiteffizienz einer drahtlosen Stromversorgung nicht auf.
Dementsprechend wird in dem in 1 veranschaulichten System zur drahtlosen Stromversorgung eine Detektion eines Fremdkörpers mit hoher Genauigkeit durchgeführt, und eine drahtlose Stromversorgung wird ohne Verlust an Brauchbarkeit effizient ausgeführt, indem ein neues Detektionsverfahren genutzt wird, in welchem sowohl das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als auch das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt werden.
III. Beispielhafte Konfiguration des Leistungsübertragungsgeräts 11
5 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des in 1 veranschaulichten Leistungsübertragungsgeräts 11 veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 5 enthält das Leistungsübertragungsgerät 11 einen Schwingkreis bzw. eine Resonanzschaltung 20, eine DC-Stromquelle 21, eine Treiberschaltung 22, einen Wellenform-Detektor 23 und einen Controller 24.
Die Resonanzschaltung 20 ist eine Reihenresonanzschaltung, die von einer Leistungsübertragungsspule L₁ und einem Kondensator C₁ gebildet wird, und wird durch die Treiberschaltung 22 angesteuert. Wenn die Resonanzschaltung 20 angesteuert wird, wird durch die Leistungsübertragungsspule L₁ ein Magnetfluss (Magnetfeld) erzeugt, und der Magnetfluss bewirkt, dass Leistung mit dem elektromagnetischen Induktionsverfahren oder dem Magnetfeld-Resonanzverfahren zum Leistungsempfangsgerät 12 übertragen wird.
Die DC-Stromquelle 21 stellt der Treiberschaltung 22 eine bestimmte DC-Spannung (Strom) bereit.
Die Treiberschaltung 22 steuert die Resonanzschaltung 20 an, indem die von der DC-Stromquelle 21 bereitgestellte DC-Spannung genutzt wird, und bewirkt, dass die Leistungsübertragungsspule L₁ , die die Resonanzschaltung 20 bildet, einen Magnetfluss erzeugt, wodurch Leistung unter Ausnutzung des elektromagnetischen Induktionsverfahrens oder des Magnetfeld-Resonanzverfahrens übertragen wird.
Der Wellenform-Detektor 23 detektiert gemäß dem Strom oder der Spannung in der Resonanzschaltung 20 eine Information, die vom Leistungsempfangsgerät 12 übertragen wird, unter Verwendung einer Lastmodulation und liefert die Information an den Controller 24.
Der Controller 24 steuert die einzelnen Blöcke, die das Leistungsübertragungsgerät 11 bilden, einschließlich der Treiberschaltung 22, auf der Basis der vom Wellenform-Detektor 23 gelieferten Information.
6 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration der in 5 veranschaulichten Treiberschaltung 22 veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 6 ist die Treiberschaltung 22 mittels einer Vollbrückenschaltung aufgebaut.
Das heißt, die Treiberschaltung 22 enthält eine Gate-Ansteuerschaltung 31 und Feldeffekttransistoren (FETs) 32, 33, 34 und 35 eines n-Kanal-Metall-Oxid-Halbleiters (NMOS).
Die Gate-Ansteuerschaltung 31 legt gemäß der durch den Controller 24 ausgeführten Steuerung eine bestimmte Spannung an die Gates der FETs 32 bis 35 an, wodurch die FETs 32 bis 35 EIN/AUS-geschaltet werden.
Der Drain des FET 32 ist mit der DC-Stromquelle 21 verbunden. Dementsprechend wird eine von der DC-Stromquelle 21 abgegebene bestimmte DC-Spannung an den Drain des FET 32 angelegt.
Die Source des FET 32 ist mit dem Drain des FET 33 verbunden, und die Source des FET 33 ist geerdet (mit Masse verbunden).
Die FETs 34 und 35 sind in zu den FETs 32 und 33 ähnlicher Weise verbunden.
Das heißt, der Drain des FET 34 ist mit der DC-Stromquelle 21 verbunden, und die Source des FET 34 ist mit dem Drain des FET 35 verbunden. Die Source des FET 35 ist geerdet.
Überdies ist ein Ende der Resonanzschaltung 20 mit einem Verbindungspunkt P1 zwischen der Source des FET 32 und dem Drain des FET 33 verbunden, und das andere Ende der Resonanzschaltung 20 ist mit einem Verbindungspunkt P2 zwischen der Source des FET 34 und dem Drain des FET 35 verbunden.
In der in 6 veranschaulichten Resonanzschaltung 20 ist ein Ende der Leistungsübertragungsspule L₁ mit einem Ende des Kondensators C₁ verbunden. Das andere Ende des Kondensators C₁ ist mit dem Verbindungspunkt P1 zwischen der Source des FET 32 und dem Drain des FET 33 verbunden, und das andere Ende der Leistungsübertragungsspule L₁ ist mit dem Verbindungspunkt P2 zwischen der Source des FET 34 und dem Drain des FET 35 verbunden.
In der Treiberschaltung 22 mit der oben beschriebenen Konfiguration legt die Gate-Ansteuerschaltung 31 eine bestimmte Spannung an die Gates der FET 32 bis 35 an, wodurch die FETs 32 bis 35 gesteuert werden, um sie EIN/AUS zu schalten.
Dementsprechend gelangen die FETs 32 und 33 komplementär und periodisch in einen EIN-Zustand und einen AUS-Zustand.
Das heißt, der FET 32 gelangt periodisch und abwechselnd in einen EIN-Zustand und einen AUS-Zustand.
Wenn der FET 32 in einen EIN-Zustand gelangt, gelangt der FET 33 in einen AUS-Zustand. Wenn der FET 32 in einen AUS-Zustand gelangt, gelangt der FET 33 in einen EIN-Zustand.
Die Gruppe der FETs 34 und 35 gelangt bezüglich der Gruppe der FETs 32 und 33 komplementär und periodisch in einen EIN-Zustand und einen AUS-Zustand.
Das heißt, wenn der FET 32 in einen EIN-Zustand gelangt und der FET 33 in einem AUS-Zustand gelangt, gelangt der FET 34 in einen AUS-Zustand, und der FET 35 gelangt in einen EIN-Zustand.
Überdies gelangt, wenn der FET 32 in einen AUS-Zustand gelangt und der FET 33 in einen EIN-Zustand gelangt, der FET 34 in einen EIN-Zustand, und der FET 35 gelangt in einen AUS-Zustand.
Beispielsweise ist bezüglich des FET 32, wenn der FET 32 in einem EIN-Zustand ist, der FET 33 in einem AUS-Zustand, ist der FET 34 in einem AUS-Zustand, und der FET 35 ist einem EIN-Zustand.
Als Folge wird am Verbindungspunkt P1 zwischen der Source des FET 32 und dem Drain des FET 33 der Pegel hoch (H), was einer bestimmten, von der DC-Stromquelle 21 abgegebenen DC-Spannung entspricht. Am Verbindungspunkt P2 zwischen der Source des FET 34 und dem Drain des FET 35 wird der Pegel niedrig (L), was einem Massepegel entspricht.
Somit fließt in der Resonanzschaltung 20 ein Strom vom Verbindungspunkt P1 über den Kondensator C₁ und die Leistungsübertragungsspule L₁ in Richtung des Verbindungspunkts P2.
Auf der anderen Seite ist, wenn der FET 32 in einem AUS-Zustand ist, der FET 33 in einem EIN-Zustand, ist der FET 34 in einem EIN-Zustand, und der FET 35 ist in einem AUS-Zustand.
Als Folge wird am Verbindungspunkt P2 zwischen der Source des FET 34 und dem Drain des FET 35 der Pegel hoch (H), was einer von der DC-Stromquelle 21 abgegebenen bestimmten DC-Spannung entspricht. Am Verbindungspunkt P1 zwischen der Source des FET 32 und dem Drain des FET 33 wird der Pegel niedrig (L), was einem Massepegel entspricht.
Somit fließt in der Resonanzschaltung 20 ein Strom vom Verbindungspunkt P2 über die Leistungsübertragungsspule L₁ und dem Kondensator C₁ in Richtung des Verbindungspunkts P1.
In der oben beschriebenen Art und Weise wird eine AC-Spannung einer Periode, in der die FETs 32 bis 35 in einen EIN-Zustand (oder AUS-Zustand) gelangen, an die Resonanzschaltung 20 angelegt, und ein Wechselstrom einer ähnlichen Periode fließt gemäß der Anlegung der AC-Spannung.
Während eine AC-Spannung an die Resonanzschaltung 20 angelegt wird, wird kontinuierlich ein Magnetfluss durch die Leistungsübertragungsspule L₁ erzeugt, und der Magnetfluss bewirkt, dass Leistung übertragen wird.
Die Periode, in der die FETs 32 bis 35 in einen EIN-Zustand (oder AUS-Zustand) gelangen, wird auf zum Beispiel das Reziproke der Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung 20 $1 / (2 π \sqrt{(L_{1} C_{1})})$
auf der Basis der Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung 20 festgelegt.
In 6 wird eine Vollbrückenschaltung als die Treiberschaltung 22 verwendet. Alternativ dazu kann als die Treiberschaltung 22 beispielsweise eine Halbbrückenschaltung, eine Verstärkerschaltung der Klasse E oder dergleichen verwendet werden.
IV. Beispielhafte Konfiguration der Leistungsempfangsvorrichtung 12
7 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des in 1 veranschaulichten Leistungsempfangsgeräts veranschaulicht.
Bezug nehmend auf 7 enthält das Leistungsempfangsgerät 12 eine Resonanzschaltung 40, einen Gleichrichter 41, eine Kommunikationseinheit 42, einen Regler 43, eine Last 44, einen Controller 45 und einen Fremdkörper-Detektor 46.
Die Resonanzschaltung 40 ist eine Reihenresonanzschaltung, die von einer Leistungsempfangsspule L₂ und einem Kondensator C₂ gebildet wird, und ist mit dem Gleichrichter 41 verbunden.
In der Resonanzschaltung 40 fließt ein Magnetfluss, der durch die Leistungsübertragungsspule L₁ des Leistungsübertragungsgeräts 11 (5) erzeugt wird, durch die Leistungsempfangsspule L₂ , und dementsprechend fließt ein Strom durch die Leistungsempfangsspule L₂ und auch durch die Resonanzschaltung 40. Dementsprechend wird die vom Leistungsübertragungsgerät 11 übertragene Leistung empfangen.
Der Gleichrichter 41 wird von beispielsweise einer Brückengleichrichterschaltung oder dergleichen gebildet. Der Gleichrichter 41 richtet einen Strom (eine Spannung) gleich, der durch die Resonanzschaltung 40 fließt, und führt den Strom (die Spannung) über die Kommunikationseinheit 42 dem Regler 43 zu.
Die Kommunikationseinheit 42 enthält beispielsweise einen FET und einen Widerstand. Der FET gelangt gemäß der vom Controller 45 ausgeführten Steuerung in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand, so dass der Widerstand über den Gleichrichter 41 mit der Resonanzschaltung 40 verbunden oder von ihr getrennt ist.
Wenn der Widerstand mit der Resonanzschaltung 40 verbunden oder von ihr getrennt wird, ändert sich die Impedanz der Resonanzschaltung 40, die als Last dient, von dem (externen) Leistungsübertragungsgerät 11 aus betrachtet, und eine Lastmodulation wird an dem Strom ausgeführt, der durch die Resonanzschaltung 20 des Leistungsübertragungsgeräts 11 (5) fließt.
Der Regler 43 stabilisiert den Strom (die Spannung), die über die Kommunikationseinheit 42 vom Gleichrichter 41 bereitgestellt wird, und stellt den Strom (die Spannung) der Last 44 bereit.
Die Last 44 ist eine Schaltung, die die über eine drahtlose Stromversorgung, wie etwa eine Batterie, übertragene Leistung nutzt.
Der Controller 45 steuert eine Zufuhr von Leistung (Spannung und Strom) vom Regler 43 zur Last 44 auf der Basis eines Detektions-(Bestimmungs-)Ergebnisses über einen Fremdkörper, das vom Fremdkörper-Detektor 46 mitgeteilt wird.
Das heißt, der Controller 45 steuert den Regler 43 und veranlasst dadurch grundsätzlich den Regler 43, der Last 44 Leistung bereitzustellen.
Man beachte, dass in einem Fall, in dem ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdköper vorhanden ist, von dem Fremdkörper-Detektor 46 geliefert wird, oder in einem anderen notwendigen Fall der Controller 45 den Regler 43 steuert, um ein Liefern von Leistung an die Last 44 zu stoppen.
Der Controller 45 veranlasst auch, dass der FET der Kommunikationseinheit 42 in einen EIN-Zustand oder einen AUS-Zustand gelangt, wodurch eine notwendige Information zum Leistungsübertragungsgerät 11 unter Verwendung einer Lastmodulation übertragen wird.
Der Fremdkörper-Detektor 46 detektiert einen Fremdkörper, indem das neue Detektionsverfahren verwendet wird, und liefert das Detektionsergebnis an den Controller 45.
Das heißt, der Fremdkörper-Detektor 46 bestimmt, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, indem ein erstes Detektionsverfahren genutzt wird, bevor eine drahtlose Stromversorgung zur Last 44 beginnt.
Falls mit dem ersten Detektionsverfahren bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, wird die über die drahtlose Stromversorgung übertragene Leistung der Last 44 über die Resonanzschaltung 40, den Gleichrichter 41, die Kommunikationseinheit 42 und den Regler 43 bereitgestellt.
Während Leistung der Last 44 zugeführt bzw. bereitgestellt wird, bestimmt der Fremdkörper-Detektor 46, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein zweites Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, genutzt wird.
Falls der Fremdkörper-Detektor 46 bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, liefert der Fremdkörper-Detektor 46 ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, an den Controller 45.
Im Leistungsempfangsgerät 12 bilden der Controller 44 und der Fremdkörper-Detektor 46 eine Verarbeitungsvorrichtung, welche einen auf einen Fremdkörper bezogenen Prozess ausführt (Fremdkörper-Verarbeitungsvorrichtung).
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer drahtlosen Stromversorgung beschreibt, der in dem in 1 veranschaulichten System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird, worin eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des neuen Detektionsverfahrens ausgeführt wird.
In Schritt S11 beginnt das Leistungsübertragungsgerät 11, Leistung zu übertragen, und der Prozess geht weiter zu Schritt S12.
Hier beginnt das Leistungsübertragungsgerät 11 auf die Erkenntnis hin, dass das Leistungsempfangsgerät 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 nahe gekommen ist, Leistung zu übertragen.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 kann die Annäherung des Leistungsempfangsgeräts 12 erkennen, indem beispielsweise eine Abfrage ausgeführt wird und eine Antwort auf die Abfrage vom Leistungsempfangsgerät 12 empfangen wird.
Das Leistungsübertragungsgerät 11 kann die Annäherung des Leistungsempfangsgeräts 12 auch erkennen, wenn das Leistungsempfangsgerät 12 auf dem Leistungsübertragungsgerät 11 platziert und dadurch ein auf dem Leistungsübertragungsgerät 11 vorgesehener mechanischer Schalter gedrückt wird oder wenn das Gewicht des Leistungsempfangsgeräts 11 mittels eines Gewichtssensors erfasst wird.
Überdies kann eine Übertragung von Leistung durch das Leistungsübertragungsgerät 11 durch beispielsweise Betätigung eines Schalters oder eines anderen Auslösers durch den Nutzer gestartet werden.
Unmittelbar nachdem das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Übertragung von Leistung begonnen hat, steuert der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) den Regler 43, wodurch eine Stromversorgung zur Last 44 gestoppt wird.
In Schritt S12 führt der Fremdkörper-Detektor 46 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) eine Fremdkörper-Detektion aus, indem unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, bevor eine drahtlose Stromversorgung zur Last 44 beginnt. Der Prozess geht dann zu Schritt S13 weiter.
In Schritt S13 bestimmt der Fremdkörper-Detektor 46, ob ein Fremdkörper unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens detektiert worden ist.
Falls in Schritt S13 bestimmt wird, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, geht der Prozess zu Schritt S18 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) die Kommunikationseinheit 42 steuert, um eine Detektionsnachricht, die angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, zum Leistungsübertragungsgerät 11 zu übertragen.
Ferner empfängt in Schritt S18 das Leistungsübertragungsgerät 11 die Detektionsnachricht vom Leistungsempfangsgerät 12 und beendet (stoppt) eine Übertragung von Leistung als Antwort auf die Detektionsnachricht. Das heißt, im Leistungsübertragungsgerät 11 steuert der Controller 24 die Treiberschaltung 22, um eine Übertragung von Leistung von der Resonanzschaltung 20 zu stoppen.
Anschließend geht der Prozess von Schritt S18 zu Schritt S19 weiter, wo zumindest eines des Leistungsübertragungsgeräts 11 und des Leistungsempfangsgeräts 12 den Nutzer darüber informiert, dass ein Fremdkörper vorhanden ist. Falls erforderlich wird überdies ein Prozess zur Mitteilung einer Anomalität bzw. Auffälligkeit, um den Nutzer aufzufordern, den Fremdkörper zu entfernen (Anzeige einer Nachricht, die angibt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, oder Aufleuchten einer Lampe, was anzeigt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist) ausgeführt, und der Prozess einer drahtlosen Stromversorgung endet.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S13 bestimmt wird, dass kein Fremdkörper unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens detektiert worden ist, geht der Prozess zu Schritt S14 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) den Regler 43 steuert, um eine Stromversorgung zur Last 44 zu beginnen. Der Prozess geht dann zu Schritt S15 weiter.
In Schritt S15 führt der Fremdkörper-Detektor 46 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) eine Fremdkörper-Detektion durch, indem unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht. Danach geht der Prozess zu Schritt S16 weiter.
In Schritt S16 bestimmt der Fremdkörper-Detektor 46, ob ein Fremdkörper unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens detektiert worden ist oder nicht.
Falls in Schritt S16 bestimmt wird, dass kein Fremdkörper detektiert wurde, geht der Prozess zu Schritt S15 zurück, und der gleiche Prozess wird wiederholt.
Auf diese Weise führt, nachdem eine Stromversorgung zur Last 44 beginnt, nachdem unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt ist, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, der Fremdkörper-Detektor 46 eine Fremdkörper-Detektion aus, indem das zweite Detektionsverfahren genutzt wird, welches von dem Detektionsverfahren verschieden ist, während der Last 44 Leistung zugeführt wird.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S16 bestimmt wird, dass ein Fremdkörper unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens detektiert worden ist, geht der Prozess zur Schritt S17 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (7) den Regler 43 steuert, um eine Stromversorgung zur Last 44 zu stoppen.
Der Prozess kehrt dann von Schritt S17 zu Schritt 12 zurück, und der gleiche Prozess wird wiederholt.
Auf diese Weise wird, falls unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens ein Fremdkörper detektiert wird, eine Fremdkörper-Detektion wieder unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens durchgeführt.
Falls unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens kein Fremdkörper detektiert wird, wird in Schritt S14 die Stromversorgung zur Last 44 erneut gestartet.
Falls auf der anderen Seite unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens ein Fremdkörper detektiert wird, beendet das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Übertragung von Leistung in Schritt S18, und ein Prozess zur Mitteilung einer Anomalität bzw. Auffälligkeit wird in Schritt S19 durchgeführt.
Hier kann als das erste Detektionsverfahren ein Detektionsverfahren verwendet werden, in welchem die Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers höher als im zweiten Detektionsverfahren ist.
Auf der anderen Seite kann als das zweite Detektionsverfahren ein Detektionsverfahren verwendet werden, mit welchem eine Fremdkörper-Detektion ausgeführt werden kann, selbst wenn Leistung gerade der Last 44 bereitgestellt wird, das heißt, selbst wenn Leistung durch das Leistungsübertragungsgerät 11 gerade übertragen wird. Die Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers des zweiten Detektionsverfahrens kann niedriger als diejenige des ersten Detektionsverfahrens sein.
Ein Beispiel des ersten Detektionsverfahrens ist das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren, und ein Beispiel des zweiten Detektionsverfahrens ist das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des in 7 veranschaulichten Fremdkörper-Detektors 46 veranschaulicht.
Das heißt, 9 veranschaulicht eine beispielhafte Konfiguration des Fremdkörper-Detektors 46 in einem Fall, in dem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das erste Detektionsverfahren verwendet wird und das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das zweite Detektionsverfahren verwendet wird.
In 9 enthält der Fremdkörper-Detektor 46 eine Q-Wert-Messeinheit 51, eine Effizienz-Messeinheit 52 und eine Bestimmungseinheit 53.
Die Q-Wert-Messeinheit 51 legt eine bestimmte Spannung an die Resonanzschaltung 40 an, die von der Leistungsempfangsspule L₂ und dem Kondensator C₂ gebildet wird.
Überdies misst die Q-Wert-Messeinheit 51 eine an die Resonanzschaltung 40 angelegte Spannung V₁ , das heißt, einen Spannungsabfall der Leistungsempfangsspule L₂ und des Kondensators C₂ , die in Reihe geschaltet sind, und eine Spannung V₂ , die an die Leistungsempfangsspule L₂ angelegt wird, das heißt, einen Spannungsabfall der Leistungsempfangsspule L₂ .
Die Q-Wert-Messeinheit 51 misst auch den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ (der Resonanzschaltung 40, die die Leistungsempfangsspule L₂ als ein Element enthält) gemäß Gleichung (3) oder (5) unter Verwendung der Spannungen V₁ und V₂ und liefert den Q-Wert an die Bestimmungseinheit 53.
Die Effizienz-Messeinheit 52 misst den Strom und die Spannung auf der Ausgangsseite des Gleichrichters 41 (der Seite, der auf der ein gleichgerichteter Strom und eine gleichgerichtete Spannung abgegeben werden) und erhält unter Verwendung des Stroms und der Spannung den Wert der DC-Leistung, die von dem Leistungsempfangsgerät 12 über eine drahtlose Stromversorgung erhalten wird (worauf im Folgenden als Empfangs-DC-Leistung verwiesen wird).
Überdies erhält die Effizienz-Messeinheit 52 den Wert der DC-Leistung, die für eine drahtlose Stromversorgung durch das Leistungsübertragungsgerät 11 genutzt wird (worauf im Folgenden als Übertragungs-DC-Leistung verwiesen wird).
Die Effizienz-Messeinheit 52 fragt hier den Wert der Übertragungs-DC-Leistung zum Controller 45 über die Bestimmungseinheit 53 ab. Der Controller 45 steuert die Kommunikationseinheit 42 als Antwort auf die Abfrage von der Effizienz-Messeinheit 52, wodurch eine Abfragenachricht zum Abfragen des Werts der Übertragungs-DC-Leistung zum Leistungsübertragungsgerät 11 unter Verwendung einer Lastmodulation übertragen wird.
In dem Leistungsübertragungsgerät 11 empfängt der Controller 24 (5) die Abfragenachricht vom Leistungsempfangsgerät 12 über den Wellenform-Detektor 23, erhält den Wert der Übertragungs-DC-Leistung gemäß der Spannung und dem Strom der DC-Stromquelle 21 als Antwort auf die Abfragenachricht und sendet den Wert der Übertragungs-DC-Leistung an das Leistungsempfangsgerät 12.
Eine Übertragung des Werts der Übertragungs-DC-Leistung vom Leistungsübertragungsgerät 11 zum Leistungsempfangsgerät 12 wird ausgeführt, indem zum Beispiel die Treiberschaltung 22 durch den Controller 24 gesteuert wird, um die Amplitude des durch die Resonanzschaltung 20 fließenden Stroms zu modulieren.
Die Effizienz-Messeinheit 52 berechnet das Verhältnis der Empfangs-DC-Leistung zur Übertragungs-DC-Leistung, wobei das Verhältnis als Leistungseffizienz (DC-DC-Effizienz) betrachtet wird, und liefert das Verhältnis an die Bestimmungseinheit 53.
Die Bestimmungseinheit 53 führt eine Fremdkörper-Detektion aus, indem mit dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, unter Verwendung des Q-Werts der Leistungsempfangsspule L₂ , der von der Q-Wert-Messeinheit 51 empfangen wurde, und liefert das Detektionsergebnis an den Controller 45.
Das heißt, die Bestimmungseinheit 53 speichert in einem (nicht veranschaulichten) darin vorgesehenen Speicher einen Schwellen-Q-Wert, der für das Leistungsempfangsgerät 12 eindeutig ist, und führt einen Schwellenprozess zum Vergleichen des Q-Werts der Leistungsempfangsspule L₂ , der von der Q-Wert-Messeinheit 51 empfangen wurde, mit dem Schwellen-Q-Wert aus.
Falls der Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass kein Fremdkörper vorhanden ist. Falls der Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ nicht größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Die Bestimmungseinheit 53 führt auch eine Fremdkörper-Detektion aus, indem mit dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem die von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangene Leistungseffizienz (worauf im Folgenden als gemessene Leistungseffizienz verwiesen wird) genutzt wird, und liefert das Detektionsergebnis an den Controller 45.
Das heißt, die Bestimmungseinheit 53 führt einen Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangenen gemessenen Leistungseffizienz mit einer bestimmten Schwelle einer Leistungseffizienz aus.
Falls die gemessene Leistungseffizienz höher als die bestimmte Schwelle ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass kein Fremdkörper vorhanden ist. Falls die gemessene Leistungseffizienz nicht höher als die bestimmte Schwelle ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Beispiele der bestimmten Schwelle, die für den Schwellenprozess für die gemessene Leistungseffizienz genutzt wird, umfassen eine schlechteste Schwelle (engl. worst threshold) und eine angemessene bzw. geeignete Schwelle (engl. appropriate thershold).
Eine schlechteste Schwelle wird unter der Annahme eines bestimmten Falls auf einen bestimmten Wert voreingestellt. Beispielsweise wird gefolgert, dass die gemessene Leistungseffizienz höher als der oder gleich dem bestimmten Wert ist, solange kein Fremdkörper im schlechtesten Fall der Toleranz einer Verschiebung des (der Leistungsempfangsspule L₂ des) Leistungsempfangsgeräts 12 ist (der Fall, in dem eine Verschiebung maximal ist); aber es wird gefolgert, dass eine gemessene Leistungseffizienz niedriger als der bestimmte Wert ist, falls ein Fremdkörper vorhanden ist.
Falls die gemessene Leistungseffizienz nicht höher als die schlechteste Schwelle ist, kann eine Verschiebung jenseits der Toleranz liegen oder ein Fremdkörper ist (nahezu) sicher vorhanden.
Eine angemessene bzw. geeignete Schwelle kann eine Schwelle einer Leistungseffizienz sein, welche zum Detektieren eines Fremdkörpers in der Situation des Systems zur drahtlosen Stromversorgung geeignet ist, wenn bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, indem das erste Detektionsverfahren verwendet wird (worauf im Folgenden als Systemsituation verwiesen wird), und kann mit dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren unter Verwendung der Leistungseffizienz berechnet werden, die gemessen werden kann, unmittelbar nachdem bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
Da die Detektionsgenauigkeit des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens hoch sein kann, wird (nahezu) sicher gewährleistet, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, unmittelbar nachdem unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens bestimmt ist, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
Somit kann die Leistungseffizienz, die gemessen werden kann, unmittelbar nachdem unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist (worauf im Folgenden als unmittelbare Effizienz verwiesen wird) als eine Leistungseffizienz betrachtet werden, die erhalten werden kann, wenn in einem aktuellen Verschiebungszustand kein Fremdkörper vorhanden ist. Solange die aktuelle Verschiebung beibehalten wird und solange kein Fremdkörper vorhanden ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die danach erhaltene gemessene Leistungseffizienz viel niedriger als die unmittelbare Effizienz sein wird.
Dementsprechend kann in dieser Ausführungsform die unmittelbare Effizienz verwendet werden, und beispielsweise kann ein Wert, der geringfügig geringer als die unmittelbare Effizienz ist, als eine geeignete Schwelle berechnet werden.
Beispielsweise kann als eine geeignete Schwelle ein Wert berechnet werden, der erhalten wird, indem ein bestimmter Wert, welcher kleiner als Eins sein und Eins approximieren kann (zum Beispiel 0,9), mit der unmittelbaren Effizienz multipliziert wird, oder ein Wert, der erhalten wird, indem von der unmittelbaren Effizienz ein bestimmter Wert (zum Beispiel 10 %) subtrahiert wird, der basierend auf einer Fluktuation einer Leistungseffizienz, die gemäß Schlussfolgerung ungeachtet des Vorhandenseins/Fehlens eines Fremdkörpers auftritt, im Hinblick auf einen bestimmten Spielraum bestimmt wird.
Bezüglich des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das als das zweite Detektionsverfahren genutzt wird, führt die Bestimmungseinheit 53 einen die oben beschriebene schlechteste Schwelle nutzenden Schwellenprozess (erster Schwellenprozess) und einen die oben beschriebene geeignete Schwelle nutzenden Schwellenprozess (zweiter Schwellenprozess) aus.
Die Werte, die als die schlechteste Schwelle und die geeignete Schwelle verwendet werden, werden so eingestellt, dass ein Fremdkörper unter Verwendung der geeigneten Schwelle stets detektiert wird, falls ein Fremdkörper unter Verwendung der schlechtesten Schwelle detektiert wird.
Beispielsweise werden bezüglich des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens die Werte der schlechtesten Schwelle und der geeigneten Schwelle so eingestellt, dass die geeignete Schwelle größer oder gleich der schlechtesten Schwelle ist. Falls die geeignete Schwelle, welche auf der Basis der unmittelbaren Effizienz berechnet werden kann, kleiner als die schlechteste Schwelle ist, kann somit die geeignete Schwelle so eingestellt werden, dass sie der gleiche Wert wie die schlechteste Schwelle ist.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, der in dem in 1 veranschaulichten System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird, falls der Fremdkörper-Detektor 46 die in 9 veranschaulichte Konfiguration aufweist.
Das heißt, 10 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, falls das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das erste Detektionsverfahren genutzt werden kann und das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das zweite Detektionsverfahren genutzt werden kann.
Wenn sich die Leistungsempfangsvorrichtung 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 nähert, beginnt das Leistungsübertragungsgerät 11 in Schritt S21 eine Übertragung von Leistung, wie in Schritt S11 in 8, und der Prozess geht zu Schritt S22 weiter.
In Schritt S22 misst, bevor die drahtlose Stromversorgung zur Last 44 beginnt, die Q-Wert-Messeinheit 51 des Leistungsempfangsgeräts 12 (9) den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ , um unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, welches das erste Detektionsverfahren ist, eine Fremdkörper-Detektion auszuführen.
Während die Q-Wert-Messeinheit 51 den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ misst (Messen der Spannungen V₁ und V₂ , die notwendig sind, um den Q-Wert zu erhalten), stoppt hier das Leistungsübertragungsgerät 11 vorübergehend eine Übertragung von Leistung, wie oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde.
Eine Messung des Q-Werts der Leistungsempfangsspule L₂ in Schritt S22 kann mehrere Male durchgeführt werden, wenn der Prozess von Schritt S34 (im Folgenden beschrieben) zu Schritt S22 zurückkehrt. In dem m-ten Schritt S22 wird beispielsweise der Prozess der m-ten Messung von Q-Werten, die oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, ausgeführt.
In jedem beliebigen Schritt S22 kann der Prozess der ersten Messung von Q-Werten, die oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, ausgeführt werden.
In Schritt S22 misst die Q-Wert-Messeinheit 51 den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ und liefert den Q-Wert, der durch die Messung erhalten wurde (worauf im Folgenden als gemessener Q-Wert verwiesen wird) an die Bestimmungseinheit 53. Der Prozess geht dann zu Schritt S23 weiter.
In Schritt S23 bestimmt die Bestimmungseinheit 53, ob ein Fremdkörper unter Verwendung des gemessenen Q-Werts, der von der Q-Wert-Messeinheit 51 empfangen wurde, gemäß dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das erste Detektionsverfahren dient, detektiert wurde oder nicht.
Das heißt, in Schritt S23 führt die Bestimmungseinheit 53 einen Schwellenprozess zum Vergleichen des von der Q-Wert-Messeinheit 51 empfangenen gemessenen Q-Werts mit dem Schwellen-Q-Wert aus und bestimmt, ob der gemessene Q-Wert größer als der Schwellen-Q-Wert ist oder nicht.
Falls in Schritt S23 bestimmt wird, dass der gemessene Q-Wert nicht größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und liefert ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45 (9). Danach geht der Prozess zu Schritt S24 weiter.
In Schritt S24 stoppt (beendet) wie in Schritt S18 in 8 das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Übertragung von Leistung.
Das heißt, in Schritt S24 steuert der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 die Kommunikationseinheit 42, um eine Detektionsnachricht, die angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, zum Leistungsübertragungsgerät 11 zu übertragen. Überdies empfängt in Schritt S24 das Leistungsübertragungsgerät 11 die Detektionsnachricht von dem Leistungsempfangsgerät 12 und beendet als Antwort auf die Detektionsnachricht eine Übertragung von Leistung.
Anschließend geht der Prozess von Schritt S24 zu Schritt S25 weiter, wo ein Prozess zur Mitteilung einer Auffälligkeit wie in Schritt S19 in 8 ausgeführt wird, und der Prozess einer drahtlosen Stromversorgung endet dann.
Es ist wahrscheinlich, dass ein Fremdkörper wie etwa Metall zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 eingefügt wird, wenn sich das Leistungsempfangsgerät 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 nähert. Überdies kann die Schwelle, die in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt wird, das als das zweite Detektionsverfahren dient, auf der Basis einer Leistungseffizienz in einem Zustand berechnet werden, in dem kein Fremdkörper vorhanden ist. Somit kann in dem neuen Detektionsverfahren eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, welches das erste Detektionsverfahren ist und welches eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert, ausgeführt werden, unmittelbar nachdem sich das Leistungsempfangsgerät 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 näherte und bevor eine Stromversorgung zur Last 44 beginnt.
Falls in Schritt S23 bestimmt wird, dass der gemessene Q-Wert größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, und der Prozess geht zu Schritt S26 weiter.
In Schritt S26 steuert der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (9) den Regler 43, um eine Bereitstellung von Leistung für die Last 44 zu beginnen.
Das heißt, falls (mit hoher Wahrscheinlichkeit) sichergestellt ist, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, indem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt wird, welches eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert, beginnt die Stromversorgung zur Last 44.
Nachdem in Schritt S26 eine Stromversorgung zu der Last 44 beginnt, geht der Prozess zu Schritt S27 weiter, wo die Effizienz-Messeinheit 52 des Leistungsempfangsgeräts 12 (9) eine Leistungseffizienz misst, um eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens durchzuführen, welches das zweite Detektionsverfahren sein kann.
In Schritt S27 misst die Effizienz-Messeinheit 52 eine Leistungseffizienz und liefert die durch die Messung erhaltene Leistungseffizienz (gemessene Leistungseffizienz) an die Bestimmungseinheit 53. Der Prozess geht dann zu Schritt S28 weiter.
Wenn eine Leistungseffizienz in Schritt S27 gemessen wird, wird hier durch das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren, das eine hohe Genauigkeit realisiert, sichergestellt, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
Falls die in Schritt S27 gemessene Leistungseffizienz niedrig ist (der Wert klein ist), kann somit gefolgert werden, dass die Verschiebung (der Leistungsempfangsspule L₂ des) des Leistungsempfangsgeräts 12 bezüglich (der Leistungsübertragungsspule L₁ des) des Leistungsübertragungsgeräts 11 groß ist. Falls auf der anderen Seite die in Schritt S27 gemessene Leistungseffizienz hoch ist (der Wert groß ist), kann gefolgert werden, dass die Verschiebung des Leistungsempfangsgeräts 12 bezüglich des Leistungsübertragungsgeräts 11 gering ist.
In Schritt S28 bestimmt die Bestimmungseinheit 53, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem die von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangene gemessene Leistungseffizienz genutzt wird, gemäß dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient.
Das heißt, in Schritt S28 führt die Bestimmungseinheit 53 den ersten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangenen gemessenen Leistungseffizienz mit der schlechtesten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Leistungseffizienz höher als die schlechteste Schwelle ist oder nicht.
Falls in Schritt S28 bestimmt wird, das die gemessene Leistungseffizienz nicht höher als die schlechteste Schwelle ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass die Verschiebung jenseits der Toleranz liegt oder dass die Verschiebung innerhalb der Toleranz liegt, aber eine unnormale Situation aufgetreten ist, in der eine Leistungseffizienz unerwartet niedrig sein kann, und liefert ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45 (9) wie in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Der Prozess geht dann von Schritt S28 zu Schritt S24 weiter, und der oben beschriebene Prozess kann wiederholt werden.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S28 bestimmt wird, dass die gemessene Leistungseffizienz höher als die schlechteste Schwelle ist, geht der Prozess zu Schritt S29 weiter, wo die Bestimmungseinheit 53 eine geeignete Schwelle einer Leistungseffizienz berechnet, indem die in Schritt S27 gemessene Leistungseffizienz (gemessene Leistungseffizienz) verwendet wird, das heißt, indem ein bestimmter Wert mit der gemessenen Leistungseffizienz (unmittelbaren Effizienz) multipliziert wird oder ein bestimmter Wert von der gemessenen Leistungseffizienz subtrahiert wird. Der Prozess geht dann zu Schritt S30 weiter.
Die Schwelle einer Leistungseffizienz, die für den Schwellenprozess in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt werden kann, wird hier typischerweise so bestimmt, dass beispielsweise ein Fremdkörper so hochgenau wie möglich detektiert werden kann, während eine bestimmte Verschiebung erlaubt ist, indem Herstellungsschwankungen des Leistungsübertragungsgeräts 11 und des Leistungsempfangsgeräts 12 und eine zulässige Verschiebung berücksichtigt werden.
Falls eine Fremdkörper-Detektion allein unter Verwendung des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens durchgeführt wird, passen die Verschiebung, die berücksichtigt wird, um die Schwelle einer Leistungseffizienz zu bestimmen, und die Verschiebung, die tatsächlich auftritt, in vielen Fällen nicht zusammen. Auch passen eine Herstellungsschwankung, die berücksichtigt wird, um die Schwelle einer Leistungseffizienz zu bestimmen, und eine tatsächliche Herstellungsschwankung in vielen Fällen nicht zusammen.
Somit kann es in dem Fall, in dem eine Fremdkörper-Detektion allein unter Verwendung des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens durchgeführt wird, schwierig sein, eine Schwelle zu bestimmen, die eine hochgenaue Detektion eines Fremdkörpers ermöglicht.
Im Gegensatz dazu kann in dem neuen Detektionsverfahren eine geeignete Schwelle berechnet werden, indem eine unmittelbare Effizienz verwendet wird, das heißt die Leistungseffizienz, die gemessen werden kann, unmittelbar nachdem unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
Die unmittelbare Effizienz kann eine tatsächliche Leistungseffizienz sein, die unter einem gegenwärtigen Verschiebungszustand erhalten wird, wenn kein Fremdkörper vorhanden ist, und wird somit als Leistungseffizienz betrachtet, in der eine tatsächliche Verschiebung und tatsächliche Herstellungsschwankung widergespiegelt sind. Als Folge einer Berechnung einer geeigneten Schwelle unter Verwendung einer solchen unmittelbaren Effizienz kann die geeignete Schwelle erhalten werden, in der eine tatsächliche Verschiebung und eine tatsächliche Herstellungsschwankung widergespiegelt sind.
Als Ergebnis kann in einem Zustand der Verschiebung, wenn die geeignete Schwelle erhalten wird, ein Fremdkörper unter Verwendung der geeigneten Schwelle sehr genau detektiert werden.
In Schritt S30 wartet der Prozess eine gewisse Zeitspanne (X Sekunden) ab, und der Prozess geht zu Schritt S31 weiter.
In Schritt S31 misst wie in Schritt S27 die Effizienz-Messeinheit 52 des Leistungsempfangsgeräts 12 eine Leistungseffizienz und liefert die durch die Messung erhaltene Leistungseffizienz (gemessene Leistungseffizienz) an die Bestimmungseinheit 53. Der Prozess geht dann zu Schritt S32 weiter.
In Schritt S32 bestimmt die Bestimmungseinheit 53 gemäß dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem die von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangene gemessene Leistungseffizienz verwendet wird.
Das heißt, in Schritt S32 führt die Bestimmungseinheit 53 den ersten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangenen gemessenen Leistungseffizienz mit der schlechtesten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Leistungseffizienz höher als die schlechteste Schwelle ist oder nicht.
Falls in Schritt S32 bestimmt wird, dass die gemessene Leistungseffizienz nicht höher als die schlechteste Schwelle ist, liefert die Bestimmungseinheit 53 ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45.
Der Prozess geht dann von Schritt S32 zu Schritt S24 weiter, und der oben beschriebene Prozess kann wiederholt werden.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S32 bestimmt wird, dass die gemessene Leistungseffizienz höher als die schlechteste Schwelle ist, geht der Prozess zu Schritt S33 weiter, wo die Bestimmungseinheit 53 gemäß dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient, bestimmt, ob ein Fremdkörper detektiert worden ist oder nicht, indem die von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangene gemessene Leistungseffizienz verwendet wird.
Das heißt, in Schritt S33 führt die Bestimmungseinheit 53 den zweiten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Effizienz-Messeinheit 52 empfangenen gemessenen Leistungseffizienz mit der angemessenen bzw. geeigneten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Leistungseffizienz höher als die geeignete Schwelle ist oder nicht.
Falls in Schritt S33 bestimmt wird, dass die gemessene Leistungseffizienz höher als die geeignete Schwelle ist, das heißt, falls eine Leistungseffizienz eines geeigneten Werts als Leistungseffizienz im Zustand einer Verschiebung erhalten wird, wenn eine unmittelbare Effizienz gemessen wird, und falls bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, kehrt der Prozess zu Schritt S30 zurück, und der gleiche Prozess kann wiederholt werden.
Falls in Schritt S33 bestimmt wird, dass die gemessene Leistungseffizienz nicht höher als die geeignete Schwelle ist, das heißt, falls eine niedrige Leistungseffizienz als Leistungseffizienz im Zustand einer Verschiebung erhalten wird, wenn eine unmittelbare Effizienz gemessen wird, und falls bestimmt wird, dass ein Fremdkörper vorhanden ist oder eine Verschiebung sich geändert hat (vergrößert hat), geht der Prozess zu Schritt S34 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 den Regler 43 steuert, um eine Zufuhr von Leistung zur Last 44 zu stoppen.
Der Prozess kehrt dann von Schritt S34 zu Schritt S22 zurück, und der oben beschriebene Prozess kann wiederholt werden.
In dem neuen Detektionsverfahren kann, nachdem eine gemessene Schwelle berechnet wurde, eine Leistungseffizienz regelmäßig überwacht werden, während Leistung der Last 44 zugeführt wird, und eine Fremdkörper-Detektion kann gemäß dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren ausgeführt werden, indem der erste Schwellenprozess unter Verwendung einer schlechtesten Schwelle und der zweite Schwellenprozess unter Verwendung einer geeigneten Schwelle ausgeführt werden.
Die geeignete Schwelle kann eine Schwelle sein, die auf einer Leistungseffizienz in dem Zustand einer Verschiebung basiert, wenn die unmittelbare Effizienz gemessen wird. Wenn die Verschiebung größer als diejenige in einem Zustand wird, in dem die unmittelbare Effizienz gemessen wird, kann die Leistungseffizienz aufgrund der vergrößerten Verschiebung niedriger als die geeignete Schwelle werden.
Falls eine Stromversorgung von dem Leistungsübertragungsgerät 11 in einem Fall stoppt, in dem die Leistungseffizienz aufgrund einer vergrößerten Verschiebung niedriger als die geeignete Schwelle wird, die Verschiebung aber innerhalb einer Toleranz liegt und kein Fremdkörper vorhanden ist, kann die Brauchbarkeit verschlechtert werden.
Daher geht in 10, falls die Leistungseffizienz niedriger als die geeignete Schwelle wird, der Prozess von Schritt S33 zu Schritt S34 weiter, und der Prozess kehrt zu Schritt S22 zurück, wo eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert, ausgeführt wird.
Falls unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens kein Fremdkörper detektiert wird, kann eine Stromversorgung vom Leistungsübertragungsgerät 11 fortgesetzt werden (der Prozess geht zu Schritt S26 weiter).
Falls auf der anderen Seite unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens ein Fremdkörper detektiert wird, endet eine Stromversorgung vom Leistungsübertragungsgerät 11 (der Prozess geht zu Schritt S24 weiter).
Wie oben beschrieben wurde, wird in dem neuen Detektionsverfahren unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, bevor eine Stromversorgung zur Last 44 beginnt, und wird unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, bestimmt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, während Leistung der Last 44 gerade bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird eine Fremdkörper-Detektion ausgeführt.
Überdies kann in dem neuen Detektionsverfahren das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren, das eine höhere Detektionsgenauigkeit als das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient, realisiert, als das erste Detektionsverfahren genutzt werden. Auch kann eine geeignete Schwelle berechnet werden, indem eine unmittelbare Effizienz genutzt wird, welche die Leistungseffizienz ist, die gemessen wird, unmittelbar nachdem unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
Bevor eine Stromversorgung zur Last 44 beginnt, kann somit eine Fremdkörper-Detektion mit hoher Genauigkeit unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert, ausgeführt werden. Während der Last 44 Leistung zugeführt wird, kann eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das eine geeignete Schwelle nutzt (zweiter Schwellenprozess) mit einer verhältnismäßig hohen Genauigkeit ausgeführt werden.
Bei dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren (das eine geeignete Schwelle nutzt) kann, sogar während der Last 44 gerade Leistung zugeführt wird, bestimmt werden, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht. Dementsprechend kann eine Zeiteffizienz einer drahtlosen Stromversorgung verglichen mit dem Fall erhöht werden, in dem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren allein genutzt wird, in welchem es notwendig ist, eine Übertragung von Leistung von dem Leistungsübertragungsgerät 11 (und eine Stromversorgung zur Last 44) während einer Messung eines Q-Werts zu stoppen.
Überdies besteht in dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das eine geeignete Schwelle nutzt, falls bestimmt wird, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, das heißt, falls eine gemessene Leistungseffizienz auf unter die geeignete Schwelle abnimmt, eine Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Verschiebung vergrößert hat. In solch einem Fall kann eine Fremdkörper-Detektion wieder unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens ausgeführt werden. Falls unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens kein Fremdkörper detektiert wird, setzt sich eine Stromversorgung von dem Leistungsübertragungsgerät 11 fort. Dementsprechend kann verhindert werden, dass eine Stromversorgung vom Leistungsübertragungsgerät 11 endet, wenn eine Leistungseffizienz aufgrund einer großen Verschiebung innerhalb einer Toleranz niedriger als die geeignete Schwelle wird, und dass die Brauchbarkeit verschlechtert werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß dem neuen Detektionsverfahren eine Fremdkörper-Detektion mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, und eine drahtlose Stromversorgung kann, ohne eine Verschlechterung der Brauchbarkeit zu verursachen, effizient ausgeführt werden.
Die in 9 veranschaulichte Bestimmungseinheit 53 kann in dem Leistungsübertragungsgerät 11 anstelle des Leistungsempfangsgeräts 12 vorgesehen sein. In diesem Fall werden der Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ und der Schwellen-Q-Wert und der Wert der Empfangs-DC-Leistung, die zum Berechnen einer Leistungseffizienz genutzt wird, von dem Leistungsempfangsgerät 12 zum Leistungsübertragungsgerät 11 übertragen. Die Bestimmungseinheit 53 des Leistungsübertragungsgeräts 11 bestimmt dann unter Verwendung des von dem Leistungsempfangsgerät 12 empfangenen Q-Werts und der unter Verwendung des Werts der Empfangs-DC-Leistung berechneten Leistungseffizienz, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
Ein Bestimmungsergebnis, das angibt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, wird dann vom Leistungsübertragungsgerät 11 zum Leistungsempfangsgerät 12 übertragen. In dem Leistungsempfangsgerät 12 kann die Stromversorgung vom Regler 43 zur Last 44 gemäß dem von dem Leistungsübertragungsgerät 11 empfangenen Bestimmungsergebnis gesteuert werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist das Verfahren zum gemeinsamen Nutzen der Fremdkörper-Detektionsfunktion durch das Leistungsübertragungsgerät 11 und das Leistungsempfangsgerät 12 nicht eingeschränkt.
Man beachte, dass in einem Fall, in dem das Leistungsempfangsgerät 12 mittels Leistung, die von dem Leistungsübertragungsgerät 11 drahtlos zugeführt wird, oder Leistung einer Batterie oder dergleichen betrieben wird, die mit der Leistung aufgeladen wurde, es wünschenswert sein kann, dass die durch das Fremdkörper-Detektionsverfahren im Leistungsempfangsgerät 12 verbrauchte Leistung gering ist. Von diesem Standpunkt aus kann es wünschenswert sein, dass die dem Leistungsempfangsgerät 12 auferlegte Bürde der Fremdkörper-Detektionsfunktion gering ist.
Daher kann das Leistungsempfangsgerät 12 Prozesse ausführen, die nur von dem Leistungsempfangsgerät 12 ausgeführt werden können, zum Beispiel eine Messung von Spannungen V₁ und V₂ , die notwendig sind, um den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ zu berechnen, und eine Messung einer Empfangs-DC-Leistung, die genutzt wird, um eine Leistungseffizienz zu berechnen. Auf der anderen Seite kann das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Berechnung des Q-Werts unter Verwendung der Spannungen V₁ und V₂ , eine Berechnung der Leistungseffizienz unter Verwendung der Empfangs-DC-Leistung und andere, für die Fremdkörper-Detektionsfunktion notwendigen Prozesse ausführen.
Berechnung einer angemessenen bzw. geeigneten Schwelle
11 ist ein Diagramm, das eine Berechnung einer geeigneten Schwelle beschreibt.
Das heißt, 11 veranschaulicht ein Beispiel zum Berechnen einer Schwelle, die in einem Fall genutzt wird, in dem allein das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt werden kann, und einer geeigneten Schwelle, die in (dem auf Effizienz basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren, das ausgeführt wird in) dem neuen Detektionsverfahren genutzt wird.
In 11 kann der maximale Wert einer Leistungseffizienz (maximaler Effizienzwert) 90 % betragen, und die maximale Schwankung der Leistungseffizienz, die durch eine Verschiebung innerhalb einer Toleranz hervorgerufen wird (Schwankungsbreite der Positionsbeziehung) kann 30 % betragen.
In 11 kann auch die maximale Schwankung einer Leistungseffizienz, die durch eine Herstellungsschwankung hervorgerufen wird (Herstellungs-Schwankungsbreite) 15 % betragen, und die maximale Schwankung einer Leistungseffizienz, die durch einen Messfehler einer Leistungseffizienz hervorgerufen wird. (Schwankungsbreite einer Messung) kann 5 % betragen.
In 11 schwankt bzw. fluktuiert die Leistungseffizienz um 50 % (= 30 % + 15 % + 5 %) im Maximum aufgrund einer Verschiebung, einer Herstellungsschwankung und eines Messfehlers. Somit kann in 11 die schlechteste Schwelle 50 % des maximalen Effizienzwertes betragen (maximaler Effizienzwert x 0,5 = 45 %).
In einem Fall, in dem das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren allein genutzt werden kann, kann ein Wert, in dem sich eine Verschiebung, eine Herstellungsschwankung und ein Messfehler widerspiegeln, als Leistungseffizienz erhalten werden, welche tatsächlich gemessen wird (Effizienzwert in einer tatsächlichen Nutzungssituation).
Falls jedoch das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren allein genutzt werden kann und falls die tatsächlich gemessene Leistungseffizienz niedrig ist, kann es schwierig sein, zu bestimmen, ob der Grund einer niedrigen Leistungseffizienz eine Verschiebung oder das Vorhandensein eines Fremdkörpers ist.
Somit kann, falls das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren allein genutzt werden kann und falls eine Priorität auf Brauchbarkeit gelegt ist, eine schlechteste Schwelle als eine Schwelle genutzt werden, mit der eine Leistungseffizienz verglichen wird.
Solange die Leistungseffizienz nicht unter der schlechtesten Schwelle, das heißt, dem maximalen Effizienzwert x 0,5 = 45 %, liegt, wird in diesem Fall nicht bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist. Falls das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren allein genutzt werden kann, und falls die Leistungseffizienz nicht unter der schlechtesten Schwelle liegt, weil eine Verschiebung kaum auftritt, kann somit bestimmt werden, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, selbst wenn ein Fremdkörper tatsächlich vorhanden ist.
Auf der anderen Seite kann in dem neuen Detektionsverfahren die Leistungseffizienz, die tatsächlich gemessen wird, (Effizienzwert in einer tatsächlichen Nutzungssituation) die Leistungseffizienz sein, die gemessen wird, unmittelbar nachdem unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist (unmittelbare Effizienz).
Eine Verschiebung, Herstellungsschwankung und ein Messfehler spiegeln sich in der unmittelbaren Effizienz wider. Ferner kann sichergestellt werden, dass kein Fremdkörper vorhanden ist. Falls die Verschiebung beibehalten wird, ist somit die Leistungseffizienz, die danach gemessen wird, nicht viel niedriger als die unmittelbare Leistungseffizienz, solange kein Fremdkörper eingefügt wird.
In dem neuen Detektionsverfahren kann die unmittelbare Effizienz genutzt werden. Beispielsweise kann ein Wert, der durch Multiplizieren eines bestimmten Werts mit der unmittelbaren Effizienz erhalten wird, als eine geeignete Schwelle berechnet werden.
In 11 kann beispielsweise ein Wert von 80 % als die unmittelbare Effizienz erhalten werden. Auch kann ein Wert von 72 % als die geeignete Schwelle erhalten werden, indem ein bestimmter Wert, zum Beispiel 0,9, mit 80 % multipliziert wird.
Gemäß dem neuen Detektionsverfahren wird, wenn die Leistungseffizienz unter 45 % fällt, was die schlechteste Schwelle sein kann, bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und die Stromversorgung stoppt.
Wenn die Leistungseffizienz nicht unter 45 % liegt, was die schlechteste Schwelle sein kann, aber unter 72 % liegen kann, was die geeignete Schwelle sein kann, wird bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist oder eine Verschiebung größer geworden ist, und es wird unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das eine höhere Detektionsgenauigkeit als das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren realisiert, bestimmt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
Gemäß dem neuen Detektionsverfahren bewirken somit allein eine Vergrößerung der Verschiebung und eine Abnahme der Leistungseffizienz auf unter eine geeignete Schwelle keinen Stopp einer Stromversorgung. Dementsprechend kann eine drahtlose Stromversorgung effizient ausgeführt werden, wobei die Brauchbarkeit sichergestellt ist.
Gemäß dem neuen Detektionsverfahren kann, falls eine Leistungseffizienz aufgrund des Vorhandenseins eines Fremdkörpers niedriger als eine gemessene Schwelle wird, der Fremdkörper unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens, das eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert, detektiert werden, und die Stromversorgung kann gestoppt werden.
Als das zweite Detektionsverfahren unter den ersten und zweiten Detektionsverfahren, die im neuen Detektionsverfahren genutzt werden, kann hier ein Detektionsverfahren verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein bestimmter physikalischer Betrag gemessen und ein Schwellenprozess zum Vergleichen des gemessenen Wertes des physikalischen Betrags mit einer bestimmten Schwelle ausgeführt wird, wie etwa das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren.
In dem neuen Detektionsverfahren kann eine geeignete Schwelle, die für den Schwellenprozess in dem zweiten Detektionsverfahren genutzt wird, berechnet (bestimmt) werden, indem ein gemessener Wert in dem zweiten Detektionsverfahren genutzt wird, der gemessen wird, unmittelbar nachdem unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist (worauf im Folgenden als ein unmittelbarer gemessener Wert verwiesen wird).
Eine Berechnung einer geeigneten Schwelle unter Verwendung eines unmittelbaren gemessenen Wertes kann ausgeführt werden, indem der unmittelbare gemessene Wert zum Beispiel mit einer Multiplikation, Addition oder Subtraktion eines bestimmten Werts bezüglich des unmittelbaren gemessenen Werts manipuliert wird. Der Grad der Manipulation kann auf der Basis der maximalen Schwankung eines gemessenen Werts (Schwankungsbreite einer Messung) bestimmt werden, die durch einen Fehler hervorgerufen wird, der auftritt, wenn ein gemessener Wert unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens erhalten wird (Messfehler).
Das heißt, der Grad einer Manipulation eines unmittelbaren gemessenen Wertes, konkret eines bestimmten Wertes, der mit dem unmittelbaren gemessenen Wert multipliziert oder zu diesem addiert werden kann, kann so bestimmt werden, dass zum Beispiel der unmittelbare gemessene Wert zu der geeigneten Schwelle mit einem Spielraum von etwa der doppelten Schwankungsbreite der Messung passt.
VI. Aufladung mit drahtloser Stromversorgung
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess beschreibt, der in dem in 1 veranschaulichten System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird, falls ein Aufladen unter Verwendung einer drahtlosen Stromversorgung ausgeführt werden kann.
Falls ein Aufladen unter Verwendung einer drahtlosen Stromversorgung in dem System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird, enthält die Last 44 des Leistungsempfangsgeräts 12 (9) eine Batterie, und die Batterie kann geladen werden.
Bezug nehmend auf 12 kann in Schritten S41 bis S54 ein Prozess ähnlich demjenigen in Schritten S21 bis S34 in 10 ausgeführt werden.
In Schritt S49 berechnet wie in Schritt S29 in 10 die Bestimmungseinheit 53 eine geeignete Schwelle unter Verwendung der unmittelbaren Effizienz. Der Prozess geht dann zu Schritt S61 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (9) bestimmt, ob die in der Last 44 enthaltene Batterie in einem vollständig geladenen Zustand ist oder nicht.
Falls in Schritt S61 bestimmt wird, dass die in der Last 44 enthaltene Batterie nicht in einem vollständig aufgeladenen Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt S50 weiter. In Schritten S50 bis S54 kann ein Prozess ähnlich demjenigen in den Schritten S30 bis S34 in 10 ausgeführt werden.
Falls in Schritt S61 bestimmt wird, dass die in der Last 44 enthaltene Batterie in einem vollständig geladenen Zustand ist, geht der Prozess zu Schritt S62 weiter. In Schritt S62 steuert der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 die Kommunikationseinheit 42, um eine Abschlussnachricht, die angibt, dass ein Aufladen abgeschlossen worden ist, zum Leistungsübertragungsgerät 11 zu übertragen.
In Schritt S62 empfängt das Leistungsübertragungsgerät 11 ebenfalls die Abschlussnachricht von dem Leistungsempfangsgerät 12 und beendet (stoppt) eine Übertragung von Leistung als Antwort auf die Abschlussnachricht.
Anschließend geht der Prozess von Schritt S62 zu Schritt S63 weiter, wo zumindest eines des Leistungsübertragungsgeräts 11 und des Leistungsempfangsgeräts 12 einen Prozess zum Abschluss einer Aufladung ausführt, um einem Nutzer mitzuteilen, dass ein Aufladen abgeschlossen worden ist (schaltet zum Beispiel eine Lampe ein, die anzeigt, dass eine Aufladung abgeschlossen worden ist). Danach endet der Prozess.
VII. Andere beispielhafte Konfiguration eines Fremdkörper-Detektors 46
13 ist ein Blockdiagramm, das eine andere beispielhafte Konfiguration des in 7 veranschaulichten Fremdkörper-Detektors 46 veranschaulicht.
In 13 sind die Teile, die jenen in 9 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die entsprechende Beschreibung wird gegebenenfalls weggelassen.
Bezug nehmend auf 13 kann der Fremdkörper-Detektor 46 insofern der gleiche wie derjenige in 9 sein, als die Q-Wert-Messeinheit 51 und die Bestimmungseinheit 53 vorgesehen sind.
Jedoch kann der Fremdkörper-Detektor 46 in 13 von demjenigen in 9 insofern verschieden sein, als anstelle der Effizienz-Messeinheit 52 eine Temperatur-Messeinheit 62 vorgesehen sein kann.
In dem Fremdkörper-Detektor 46 in 13 kann das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren wie in 9 als das erste Detektionsverfahren genutzt werden. Das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren kann jedoch anders als in 9 als das zweite Detektionsverfahren verwendet werden.
Somit enthält der Fremdkörper-Detektor 46 in 13 anstelle der Effizienz-Messeinheit 52 in 9 die Temperatur-Messeinheit 62.
Die Temperatur-Messeinheit 62 enthält einen (nicht veranschaulichten) Temperatursensor wie etwa einen Thermistor, misst beispielsweise die Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule L₂ und liefert die Temperatur an die Bestimmungseinheit 53.
Die Bestimmungseinheit 53 führt mit Ausnahme einer Verwendung der von der Temperatur-Messeinheit 62 gelieferten Temperatur einen Prozess ähnlich dem von der Bestimmungseinheit 53 in 9 ausgeführten Prozess aus.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung beschreibt, der in dem in 1 veranschaulichten System zur drahtlosen Stromversorgung ausgeführt wird, falls der Fremdkörper-Detektor 46 die in 13 veranschaulichte Konfiguration aufweist.
Das heißt, 14 ist ein Flussdiagramm, dass einen Prozess für eine drahtlose Stromversorgung in einem Fall beschreibt, in dem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das erste Detektionsverfahren genutzt wird und das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren als das zweite Detektionsverfahren genutzt wird.
Wenn sich das Leistungsempfangsgerät 12 dem Leistungsübertragungsgerät 11 nähert, beginnt das Leistungsübertragungsgerät 11 in Schritt S71 eine Übertragung von Leistung wie in Schritt S21 in 10, und der Prozess geht zu Schritt S72 weiter.
Im Schritt S72 misst die Q-Wert-Messeinheit 51 des Leistungsempfangsgeräts 12 (13) den Q-Wert der Leistungsempfangsspule L₂ wie in Schritt S22 in 10.
Nach Messen des Q-Werts der Leistungsempfangsspule L₂ liefert die Q-Wert-Messeinheit 51 den durch die Messung erhaltenen Q-Wert (gemessenen Q-Wert) an die Bestimmungseinheit 53, und der Prozess geht zu Schritt S73 weiter.
In Schritt S73 führt wie in Schritt S23 in 10 die Bestimmungseinheit 53 einen Schwellenprozess zum Vergleichen des von der Q-Wert-Messeinheit 51 empfangenen gemessenen Q-Werts mit dem Schwellen-Q-Wert aus und bestimmt, ob der gemessene Q-Wert größer als der Schwellen-Q-Wert ist oder nicht.
Falls in Schritt S73 bestimmt wird, dass der gemessene Q-Wert nicht größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und liefert ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45 (13). Der Prozess geht dann zu Schritt S74 weiter.
In Schritt S74 stoppt (beendet) das Leistungsübertragungsgerät 11 eine Übertragung von Leistung wie in Schritt S24 in 10.
Anschließend geht der Prozess von Schritt S74 zu Schritt S75 weiter, wo ein Prozess zur Mitteilung einer Auffälligkeit wie in Schritt S25 in 10 ausgeführt werden kann, und der Prozess für eine drahtlose Stromversorgung endet.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S73 bestimmt wird, dass der gemessene Q-Wert größer als der Schwellen-Q-Wert ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, das kein Fremdkörper vorhanden ist, und der Prozess geht zu Schritt S76 weiter.
In Schritt S76 steuert der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 (13) den Regler 43, um eine Stromversorgung zur Last 44 zu beginnen.
Nachdem in Schritt S76 eine Stromversorgung zur Last 44 begonnen wird, geht der Prozess zu Schritt S77 weiter, wo die Temperatur-Messeinheit 62 des Leistungsempfangsgeräts 12 ( 13) eine Temperatur misst, um eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des als das zweite Detektionsverfahren dienenden temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahrens auszuführen.
In Schritt S77 liefert nach einem Messen der Temperatur die Temperatur-Messeinheit 62 die durch die Messung erhaltene Temperatur (worauf im Folgenden als gemessene Temperatur verwiesen wird) an die Bestimmungseinheit 53, und der Prozess geht zu Schritt S78 weiter.
In Schritt S78 bestimmt die Bestimmungseinheit 53, ob gemäß dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient, ein Fremdkörper detektiert worden ist oder nicht, indem die von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangene gemessene Temperatur genutzt wird.
Das heißt, in Schritt S78 führt die Bestimmungseinheit 53 einen ersten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangenen gemessenen Temperatur mit einer schlechtesten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Temperatur niedriger als die schlechteste Schwelle ist oder nicht.
Als die schlechteste Schwelle für das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren wird hier ein minimaler Wert (zum Beispiel 60 Grad) festgelegt, der angibt, dass ein Fremdkörper (nahezu) sicher vorhanden ist.
Falls in Schritt S78 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur nicht niedriger als die schlechteste Schwelle ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 53, dass eine unnormale Situation aufgetreten ist, in der eine Temperatur unerwartet hoch ist, und liefert ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45 ( 13) wie in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
Der Prozess geht dann von Schritt S78 zu S74 weiter, und der oben beschriebene Prozess kann ausgeführt werden.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S78 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur niedriger als die schlechteste Schwelle ist, geht der Prozess zu Schritt S79 weiter, wo die Bestimmungseinheit 53 eine geeignete Schwelle berechnet unter Verwendung der gemessenen Temperatur, die in Schritt S77 erhalten werden kann und bei der sichergestellt sein kann, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, in dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren (worauf im Folgenden als unmittelbare Temperatur verwiesen wird). Die geeignete Schwelle kann berechnet werden, indem ein bestimmter Wert, der auf der Basis einer Schwankungsbreite einer Messung bestimmt werden kann, mit der unmittelbaren Temperatur multipliziert oder zu dieser addiert wird (zum Beispiel indem zehn Grad zur unmittelbaren Temperatur addiert werden). Der Prozess geht dann zu Schritt S80 weiter.
In Schritt S80 wartet der Prozess eine bestimmte Zeitspanne (X Sekunde) ab, und der Prozess geht zu Schritt S81 weiter.
In Schritt S81 misst die Temperatur-Messeinheit 62 des Leistungsempfangsgeräts 12 wie in Schritt S77 eine Temperatur und liefert die durch die Messung erhaltene Temperatur (gemessene Temperatur) an die Bestimmungseinheit 53. Der Prozess geht dann zu Schritt S82 weiter.
In Schritt S82 bestimmt die Bestimmungseinheit 53, ob gemäß dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren, das als das zweite Detektionsverfahren dient, ein Fremdkörper detektiert worden ist oder nicht, indem die von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangene gemessene Temperatur verwendet wird.
Das heißt, in Schritt S82 führt die Bestimmungseinheit 53 einen ersten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangenen gemessenen Temperatur mit der schlechtesten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Temperatur niedriger als die schlechteste Schwelle ist oder nicht.
Falls in Schritt S82 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur nicht niedriger als die schlechteste Schwelle ist, liefert die Bestimmungseinheit 53 ein Detektionsergebnis, das angibt, dass ein Fremdkörper detektiert worden ist, an den Controller 45.
Der Prozess geht dann von Schritt S82 zu Schritt S74 weiter, und der oben beschriebene Prozess kann ausgeführt werden.
Falls auf der anderen Seite in Schritt S82 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur niedriger als die schlechteste Schwelle ist, geht der Prozess zur Schritt 83 weiter, wo die Bestimmungseinheit 53 bestimmt, ob ein Fremdkörper detektiert worden ist oder nicht, indem die von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangene gemessene Temperatur gemäß dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren verwendet wird, das als das zweite Detektionsverfahren dient.
Das heißt, in Schritt S83 führt die Bestimmungseinheit 53 einen zweiten Schwellenprozess zum Vergleichen der von der Temperatur-Messeinheit 62 empfangenen gemessenen Temperatur mit der geeigneten Schwelle aus und bestimmt, ob die gemessene Temperatur niedriger als die geeignete Schwelle ist oder nicht.
Falls in Schritt S82 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur niedriger als die geeignete Schwelle ist, das heißt, falls eine Temperatur, die etwa die gleiche wie die unmittelbare Temperatur ist, gemessen wird und somit bestimmt werden kann, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, kehrt der Prozess zu Schritt S80 zurück, und der oben beschriebene Prozess kann wiederholt werden.
Falls in Schritt S82 bestimmt wird, dass die gemessene Temperatur nicht niedriger als die geeignete Schwelle ist, das heißt, falls eine höhere Temperatur als die unmittelbare Temperatur gemessen wird und somit eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, geht der Prozess zu Schritt 84 weiter, wo der Controller 45 des Leistungsempfangsgeräts 12 den Regler 43 steuert, um die Stromversorgung zur Last 44 zu stoppen.
Der Prozess kehrt dann von Schritt S84 zu Schritt S72 zurück, und der oben beschriebene Prozess kann wiederholt werden.
Wie oben beschrieben wurde, werden in dem neuen Detektionsverfahren, in welchem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das erste Detektionsverfahren verwendet werden kann und das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren als das zweite Detektionsverfahren verwendet werden kann, nachdem eine geeignete Schwelle berechnet wurde, Temperaturen regelmäßig überwacht, während der Last 44 Leistung zugeführt wird, und eine Fremdkörper-Detektion mit dem temperaturbasierten Fremdkörper-Detektionsverfahren kann unter Verwendung eines ersten Schwellenprozesses, der eine schlechteste Schwelle nutzt, und eines zweiten Schwellenprozesses, der die geeignete Schwelle nutzt, ausgeführt werden.
Die gemessene Temperatur variiert in Abhängigkeit einer Bedingung, unter der ein als die Temperatur-Messeinheit 62 dienender Temperatursensor platziert ist und mit einer anderen Vorrichtung in Kontakt ist, eines Zustands eines Raums, in dem das System zur drahtlosen Stromversorgung platziert ist, und anderer Bedingungen des Systems zur drahtlosen Stromversorgung.
Falls eine niedrige Temperatur als eine schlechteste Schwelle festgelegt ist und falls die Raumtemperatur hoch ist, kann daher eine gemessene Temperatur höher als die schlechteste Schwelle sein, selbst wenn kein Fremdkörper vorhanden ist. In diesem Fall wird fälschlicherweise bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, wird eine Stromversorgung gestoppt und kann die Brauchbarkeit verschlechtert werden.
Um die Brauchbarkeit sicherzustellen, kann als eine schlechteste Schwelle ein verhältnismäßig großer Wert festgelegt werden, der höher als eine gemessene Temperatur sein wird, selbst wenn eine Raumtemperatur hoch ist, und welcher niedriger als eine gemessene Temperatur sein wird, wenn ein Fremdkörper vorhanden ist (zum Beispiel 60 Grad).
Jedoch kann ein alleiniges Ausführen eines Schwellenprozesses unter Verwendung einer schlechtesten Schwelle unzureichend sein, um einen Fremdkörper zu detektieren, falls ein Fremdkörper tatsächlich vorhanden ist, aber eine gemessene Temperatur aufgrund einer niedrigen Raumtemperatur niedriger als die schlechteste Schwelle ist. Dementsprechend nimmt die Genauigkeit beim Detektieren eines Fremdkörpers ab.
In dem neuen Detektionsverfahren, in welchem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren als das erste Detektionsverfahren genutzt werden kann und das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren als das zweite Detektionsverfahren genutzt werden kann, kann eine geeignete Schwelle auf der Basis einer unmittelbaren Temperatur festgelegt werden, die eine gemessene Temperatur sein kann, bei der sichergestellt werden kann, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, indem das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren verwendet wird, und, falls eine gemessene Temperatur höher als die geeignete Schwelle ist, kann eine Fremdkörper-Detektion unter Verwendung des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren ausgeführt werden, das eine hohe Detektionsgenauigkeit realisiert. Folglich kann eine Fremdkörper-Detektion mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, und eine drahtlose Stromversorgung kann effizient ausgeführt werden, ohne eine Verschlechterung der Brauchbarkeit herbeizuführen.
In dem neuen Detektionsverfahren kann es wünschenswert sein, dass die Detektionsgenauigkeit des ersten Detektionsverfahrens so hoch wie möglich ist.
Überdies kann in dem neuen Detektionsverfahren bestimmt werden, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem das erste Detektionsverfahren genutzt wird, bevor eine Stromversorgung zur Last 44 beginnt. Somit kann als das erste Detektionsverfahren ein Detektionsverfahren genutzt werden, mit dem eine Fremdkörper-Detektion ausgeführt werden kann, wenn eine Stromzufuhr zur Last 44 nicht gerade ausgeführt wird, das heißt, wenn eine Leistungsübertragung durch das Leistungsübertragungsgerät 11 gerade nicht ausgeführt wird.
In dem neuen Detektionsverfahren kann, wenn eine Stromversorgung zur Last 44 gerade ausgeführt wird, unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens bestimmt werden, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht. Somit ist es notwendig, als das zweite Detektionsverfahren ein Detektionsverfahren zu nutzen, mit welchem eine Fremdkörper-Detektion vorgenommen werden kann, selbst wenn eine Stromversorgung zur Last 44 gerade ausgeführt wird, das heißt, wenn eine Leistungsübertragung durch das Leistungsübertragungsgerät 11 gerade ausgeführt wird.
Das auf einem Q-Wert basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren, das oben beschriebene lichtbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren, das bildbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren, das auf einen effektiven Widerstand basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren oder dergleichen können somit auch als das erste Detektionsverfahren genutzt werden.
Das lichtbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren und das bildbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren können im Hinblick auf Kosten, Montagefläche und so weiter verglichen mit dem auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahren nachteilig sein. Jedoch weisen das lichtbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren und das bildbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren Charakteristiken ähnlich jenen des auf einem Q-Wert basierenden Fremdkörper-Detektionsverfahrens insofern auf, als die Detektionsgenauigkeit verhältnismäßig hoch sein kann und eine Leistungsübertragung (drahtlose Stromversorgung) unter Verwendung eines Magnetfelds durch das Leistungsübertragungsgerät 11 einen Einfluss wie Rauschen ausübt, und insofern, als es wünschenswert sein kann, die konstante Nutzung im Hinblick auf einen Leistungsverbrauch soweit wie möglich zu vermeiden.
Auf der anderen Seite kann als das zweite Detektionsverfahren das oben beschriebene lastbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren ebenso wie das auf Effizienz basierende Fremdkörper-Detektionsverfahren und das temperaturbasierte Fremdkörper-Detektionsverfahren genutzt werden.
In der in 7 veranschaulichten Konfiguration kann die Verbindung des Widerstands in der Kommunikationseinheit 42 des Leistungsempfangsgeräts 12 EIN/AUS-geschaltet werden, und dadurch kann eine Lastmodulation ausgeführt werden, um eine Information vom Leistungsempfangsgerät 12 zum Leistungsübertragungsgerät 11 zu übertragen. Das für die Kommunikation zwischen dem Leistungsübertragungsgerät 11 und dem Leistungsempfangsgerät 12 verwendete Kommunikationsverfahren ist jedoch nicht darauf beschränkt.
VIII. Andere beispielhafte Konfigurationen des Leistungsempfangsgeräts 12
15A und 15B sind Blockdiagramme, die andere beispielhafte Konfigurationen des in 1 veranschaulichten Leistungsempfangsgeräts 12 veranschaulichen.
In 15A und 15B sind die Teile, die jenen in 7 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren entsprechende Beschreibung ist weggelassen.
Das Leistungsempfangsgerät 12 in 15A kann insofern das gleiche wie dasjenige in 7 sein, als die Resonanzschaltung 40, der Gleichrichter 41, der Regler 43, die Last 44, der Controller 45 und der Fremdkörper-Detektor 46 vorgesehen sind.
Jedoch kann das Leistungsempfangsgerät 12 in 15A von demjenigen in 7 insofern verschieden sein, als anstelle der Kommunikationseinheit 42 eine Kommunikationseinheit 71 vorgesehen sein kann.
In 15A kann die Kommunikationseinheit 71 zwischen der Resonanzschaltung 40 und dem Gleichrichter 41 vorgesehen sein.
Die Kommunikationseinheit 42 in 7 enthält ein FET und einen Widerstand. Im Gegensatz dazu enthält die Kommunikationseinheit 71 beispielsweise einen FET und einen Kondensator. Der FET kann gemäß der durch den Controller 45 ausgeführten Steuerung EIN/AUS-geschaltet werden, so dass der Kondensator mit der Resonanzschaltung 40 verbunden oder von ihr getrennt werden kann.
Wenn der Kondensator mit der Resonanzschaltung 40 verbunden oder von ihr getrennt wird, ändert sich die Impedanz der Resonanzschaltung 40 als Last, von dem (externen) Leistungsübertragungsgerät 11 aus gesehen, und eine Lastmodulation an dem Strom (der Spannung) der Resonanzschaltung 20 des Leistungsübertragungsgeräts 11 kann ausgeführt werden (5).
Das Leistungsempfangsgerät 12 in 15B kann insofern das gleiche wie dasjenige in 7 sein, als die Resonanzschaltung 40, der Gleichrichter 41, der Regler 43, die Last 44, der Controller 45 und der Fremdkörper-Detektor 46 vorgesehen sind.
Jedoch kann das Leistungsempfangsgerät 12 in 15B von demjenigen in 7 insofern verschieden sein, als anstelle der Kommunikationseinheit 42 eine Kommunikationseinheit 81 und eine Kommunikationsantenne 82 vorgesehen sind.
Die Kommunikationseinheit 81 führt eine drahtlose Kommunikation gemäß beispielsweise ZigBee (eingetragenes Warenzeichen), Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen), einem drahtlosen lokales Netzwerk (LAN) oder einem anderen Kommunikationsschema aus, wenn die Kommunikationsantenne 82 Funkwellen überträgt bzw. sendet und empfängt.
Falls die Kommunikationseinheit 81 in dem Leistungsempfangsgerät 12 vorgesehen ist, kann es notwendig sein, einen Block vorzusehen, der imstande ist, mit der Kommunikationseinheit 81 im Leistungsübertragungsgerät 11 zu kommunizieren.
IX. Beschreibung eines Computers, auf den die vorliegende Technologie angewendet werden kann
Unter den auf die Fremdkörper-Detektionsfunktion bezogenen Prozessen können zumindest einige Prozesse, die von dem Controller 24 des Leistungsübertragungsgeräts 11 und dem Controller 45 und der Bestimmungseinheit 53 des Leistungsempfangsgeräts 12 ausgeführt werden, mittels Hardware oder Software ausgeführt werden. Wenn die Prozesse mittels Software ausgeführt werden, kann in einem Computer (Prozessor) ein die Software bildendes Programm installiert sein.
16 veranschaulicht ein Beispiel einer Konfiguration eines Computers, in den das Programm zum Ausführen der Prozesse gemäß einer Ausführungsform installiert ist.
Das Programm kann vorher auf einer Festplatte 105 oder einem Nurlesespeicher (ROM) 103, der als ein im Computer enthaltenes Aufzeichnungsmedium dient, aufgezeichnet werden.
Alternativ dazu kann das Programm in einem Wechsel-Aufzeichnungsmedium 11 gespeichert (aufgezeichnet) werden. Das Wechsel-Aufzeichnungsmedium 111 kann ein sogenanntes Software-Paket sein. Beispiele des Wechsel-Aufzeichnungsmediums 111 umfassen eine Diskette, einen Kompaktdisk-Nurlesespeicher (CD-ROM), eine magnetoptische (MO-)Platte, eine Digital Versatile Disc (DVD), eine Magnetplatte und einen Halbleiterspeicher.
Das Programm kann von dem oben beschriebenen Wechsel-Aufzeichnungsmedium 111 auf den Computer installiert werden oder kann zum Computer über ein Kommunikationsnetzwerk oder ein Funknetzwerk heruntergeladen und in die Festplatte 105 installiert werden. Das heißt, das Programm kann in einem Download-Ort über einen künstlichen Satelliten für einen digitalen Satellitenfunk drahtlos übertragen werden oder kann über ein Netzwerk wie ein LAN oder das Internet über Kabel in den Computer übertragen werden.
Der Computer enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 102. Die CPU 102 kann über einen Bus 101 mit einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 110 verbunden sein.
Bei Empfang einer Anweisung von einem Nutzer über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 110 gemäß einer an einer Eingabeeinheit 107 ausgeführten Operation führt die CPU 102 das in dem ROM 103 gespeicherte Programm als Antwort auf die Anweisung aus. Alternativ dazu führt die CPU 102 das in der Festplatte 105 gespeicherte Programm aus, indem es in einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 104 geladen wird.
Dementsprechend führt die CPU 102 einen Prozess gemäß den oben beschriebenen Flussdiagrammen oder einen Prozess aus, der mittels der Konfiguration ausgeführt wird, die in irgendeinem der oben beschriebenen Blockdiagramme veranschaulicht ist. Die CPU 102 veranlasst dann, dass ein Verarbeitungsergebnis über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 110 von einer Ausgabeeinheit 106 ausgegeben, von einer Kommunikationseinheit 108 übertragen oder auf der Festplatte 105 erforderlichenfalls aufgezeichnet wird.
Die Eingabeeinheit 107 umfasst eine Tastatur, eine Maus, ein Mikrofon und dergleichen. Die Ausgabeeinheit 106 umfasst eine Flüssigkristallanzeige (LCD), einen Lautsprecher und dergleichen.
In dieser Beschreibung werden die vom Computer gemäß einem Programm ausgeführten Prozesse nicht notwendigerweise in einer Zeitfolge gemäß der als Flussdiagramm beschriebenen Reihenfolge ausgeführt. Das heißt, die vom Computer gemäß einem Programm ausgeführten Prozesse können parallel oder individuell ausgeführt werden (zum Beispiel ein Parallelprozess oder ein Prozess gemäß einem Objekt).
Das Programm kann von einem einzelnen Computer (Prozessor) ausgeführt werden oder kann von einer Vielzahl von Computern in verteilter Art und Weise verarbeitet werden. Ferner kann das Programm zu einem entfernten Computer übertragen werden, um ausgeführt zu werden.
In dieser Beschreibung meint System eine Gruppe mehrerer Elemente (Geräte, Module, Komponenten oder dergleichen), und all die Elemente sind nicht notwendigerweise im gleichen Gehäuse untergebracht. So werden eine Vielzahl von Geräten, die in verschiedenen Gehäusen untergebracht und die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind, und ein einzelnes Gerät, in welchem eine Vielzahl von Modulen in einem einzigen Gehäuse untergebracht ist, als System betrachtet.
Die Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Technologie abzuweichen.
Beispielsweise kann gemäß der vorliegenden Technologie eine Konfiguration eines Cloud-Computing genutzt werden, worin eine einzelne Funktion von einer Vielzahl von Geräten über ein Netzwerk geteilt bzw. gemeinsam genutzt und in Zusammenwirken miteinander verarbeitet werden kann.
Die einzelnen Schritte der oben beschriebenen Flussdiagramme können von einem einzigen Gerät ausgeführt werden oder können von einer Vielzahl von Geräten in verteilter Art und Weise ausgeführt werden.
Überdies kann, falls ein einzelner Schritt eine Vielzahl von Prozessen umfasst, die Vielzahl von Prozessen von einem einzigen Gerät ausgeführt werden oder kann von einer Vielzahl von Geräten in verteilter Art und Weise ausgeführt werden.
Die vorliegende Technologie kann die folgenden Konfigurationen vorsehen.

(1) Eine Vorrichtung, die ein Verfahren zum Steuern einer Leistung, die einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang zugeführt wird, ausführt, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen, drahtlos an einer Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts, einer Leistung von einem Leistungsübertragungsgerät; Bestimmen, durch das Leistungsempfangsgerät und gemäß einem ersten Detektionsverfahren, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist, wobei die Bestimmung ausgeführt wird, bevor Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last angelegt wird; und Analysieren, durch das Leistungsempfangsgerät gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, einer Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät.
(2) Das Bestimmen kann ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Q-Werts der Leistungsempfangsspule umfassen.
(3) Das Bestimmen kann ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines effektiven Widerstandswerts der Leistungsempfangsspule umfassen.
(4) Das Bestimmen kann ein Empfangen oder Nicht-Empfangen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer optischen Kommunikation vom Leistungsübertragungsgerät umfassen.
(5) Das Bestimmen kann eine Verarbeitung, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Bilds eines Gebiets zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät umfassen.
(6) Das Analysieren kann umfassen: Empfangen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer Angabe eines Betrags einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung; und Berechnen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Verhältnisses einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung.
(7) Das Analysieren kann umfassen: Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule.
(8) Die Vorrichtung nach (1), ferner umfassend ein Übertragen, durch das Leistungsempfangsgerät und als Antwort auf eine Bestimmung, dass ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, vorhanden ist, eines Stoppsignals an das Leistungsübertragungsgerät, um ein Stoppen der drahtlosen Leistungsübertragung anzuzeigen.
(9) Die Vorrichtung nach (8), ferner umfassend ein Liefern einer Mitteilung an einen Nutzer des Leistungsempfangsgeräts, dass ein unnormaler Leistungsübertragungszustand vorliegt.
(10) Leistungsempfangsgerät, das dafür eingerichtet ist, Leistung von einem Leistungsübertragungsgerät drahtlos zu empfangen, wobei das Leistungsempfangsgerät umfasst:
- eine Leistungsempfangsspule;
- eine Last;
- einen Controller, der dafür eingerichtet ist, Leistung zu steuern, die von der Leistungsempfangsspule der Last bereitgestellt wird; und
- einen Fremdkörper-Detektor, wobei das Leistungsempfangsgerät dafür eingerichtet ist:
  - vor Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last und gemäß einem ersten Detektionsverfahren zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist; und
  - gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät zu analysieren.
(11) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), wobei das Leistungsempfangsgerät angeordnet bzw. eingerichtet ist, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um ein Elektrofahrzeug zu betreiben.
(12) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), wobei das Leistungsempfangsgerät angeordnet bzw. eingerichtet ist, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um ein elektronisches Haushaltsgerät oder ein Mobiltelefon zu betreiben.
(13) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), wobei die Konfiguration zur Bestimmung eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät einen Q-Wert der Leistungsempfangsspule zu messen; und die Konfiguration zur Analyse eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät eine Angabe eines Betrags einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu empfangen und durch das Leistungsempfangsgerät ein Verhältnis einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag der vom Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu berechnen.
(14) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), wobei die Konfiguration zur Bestimmung eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät einen effektiven Widerstandswert der Leistungsempfangsspule zu messen.
(15) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), wobei die Konfiguration zur Analyse eine Konfiguration umfasst, um mittels des Leistungsempfangsgeräts eine Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule zu messen.
(16) Das Leistungsempfangsgerät nach (10), ferner umfassend einen Widerstand, der dafür eingerichtet ist, über zwei Anschlüsse der Leistungsempfangsspule geschaltet zu werden, um ein Signal zur Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen.
(17) Eine hergestellte Speichervorrichtung mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie von zumindest einem Prozessor ausgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, eine Leistung zu steuern, die von einer Leistungsempfangsspule einer Last in einem Leistungsempfangsgerät bereitgestellt wird, den zumindest einen Prozessor veranlassen:
- gemäß einem ersten Detektionsverfahren und vor Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen einem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist; und
- gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät zu analysieren.
(18) Die hergestellte Speichervorrichtung nach (17), wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Bestimmung veranlassen, Anweisungen zum Messen eines Q-Werts der Empfangsspule umfassen.
(19) Die hergestellte Speichervorrichtung nach (17), wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Bestimmung veranlassen, Anweisungen zum Messen eines effektiven Widerstands der Empfangsspule umfassen.
(20) Die hergestellte Speichervorrichtung nach (17), wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Analyse veranlassen, Anweisungen umfassen, um ein Verhältnis einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu bestimmen.
(21) Eine Verarbeitungsvorrichtung, umfassend: einen Detektor, der dafür eingerichtet ist, einen Fremdkörper zu detektieren, indem in einem Leistungsempfangsgerät, das Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, unter Verwendung eines ersten Detektionsverfahrens bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Leistung unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und indem unter Verwendung eines zweiten Detektionsverfahrens, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, während Leistung der Last gerade bereitgestellt wird.
(22) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (21), wobei das zweite Detektionsverfahren ein Verfahren ist, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein bestimmter physikalischer Betrag gemessen und ein Schwellenprozess zum Vergleichen eines gemessenen Werts des bestimmten physikalischen Betrags mit einer bestimmten Schwelle ausgeführt wird, und wobei der Detektor die bestimmte Schwelle entscheidet, die in dem Schwellenprozess genutzt werden soll, nachdem unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt wird, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
(23) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (22), wobei der Detektor die in dem Schwellenprozess zu verwendende bestimmte Schwelle berechnet, indem der gemessene Wert genutzt wird, der erhalten wird, unmittelbar nachdem der Detektor unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
(24) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (23) wobei der Detektor als einen Prozess zum Bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, unter Verwendung des zweiten Detektionsverfahrens, ausführt einen ersten Schwellenprozess, in welchem eine vorbestimmte Schwelle genutzt wird, und einen zweiten Schwellenprozess, in welchem eine Schwelle genutzt wird, wobei die Schwelle berechnet wird, indem der gemessene Wert verwendet wird, der erhalten wird, unmittelbar nachdem der Detektor unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt, dass kein Fremdkörper vorhanden ist, wobei der zweite Schwellenprozess ausgeführt wird, falls der Detektor in dem ersten Schwellenprozess bestimmt, dass kein Fremdkörper vorhanden ist.
(25) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (24), wobei, falls der Detektor im zweiten Schwellenprozess bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, der Detektor wieder unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
(26) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (25), ferner umfassend: einen Stromversorgungs-Controller, der dafür eingerichtet ist, eine Stromversorgung zur Last zu stoppen, falls ein Fremdkörper detektiert wird.
(27) Die Verarbeitungsvorrichtung nach (26), wobei der Stromversorgungs-Controller eine Stromversorgung zur Last stoppt, falls der Detektor unter Verwendung des ersten Detektionsverfahrens bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist, und falls der Detektor unter Verwendung des ersten Schwellenprozesses bestimmt, dass ein Fremdkörper vorhanden ist.
(28) Die Verarbeitungsvorrichtung nach einem von (21) bis (27), wobei das erste Detektionsverfahren ein Verfahren ist, um mit einer höheren Genauigkeit als das zweite Detektionsverfahren zu detektieren, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
(29) Die Verarbeitungsvorrichtung nach einem von (21) bis (27), wobei das zweite Detektionsverfahren ein Verfahren ist, das eine Detektion eines Fremdkörpers ermöglicht, selbst wenn der Last gerade Leistung bereitgestellt wird.
(30) Die Verarbeitungsvorrichtung nach einem von (21) bis (29), wobei das Leistungsempfangsgerät eine Leistungsempfangsspule enthält, welche eine Spule zum Aufnehmen bzw. Empfangen von Leistung vom Leistungsübertragungsgerät ist, und wobei das erste Detektionsverfahren ein Verfahren ist, um unter Verwendung eines Q-Werts der Leistungsempfangsspule oder eines effektiven Widerstandswerts zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.
(31) Die Verarbeitungsvorrichtung nach einem von (21) bis (29), wobei das erste Detektionsverfahren ein Verfahren ist, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem bestimmt wird, ob eine optische Kommunikation zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät möglich ist oder nicht, oder indem ein Bild eines Bereichs zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät verwendet wird.
(32) Die Verarbeitungsvorrichtung nach einem von (21) bis (31), wobei das zweite Detektionsverfahren ein Verfahren ist, um zu bestimmen, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein Schwellenprozess an einer Änderung der Leistungseffizienz, die ein Verhältnis einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung repräsentiert, einer Änderung der Temperatur zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät oder einer Änderung der Last des Leistungsempfangsgeräts, vom Leistungsübertragungsgerät aus betrachtet, ausgeführt wird.
(33) Eine Vorrichtung, die ein Verarbeitungsverfahren aufweist, welches umfasst: Detektieren eines Fremdkörpers, indem in einem Leistungsempfangsgerät, das Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, indem ein erstes Detektionsverfahren genutzt wird, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Leistung unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und indem bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein zweites Detektionsverfahren genutzt wird, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, während der Last gerade Leistung bereitgestellt wird.
(34) Ein Computer, der ein Programm ausführt, das den Computer veranlasst, zu arbeiten als:
- ein Detektor, der dafür eingerichtet ist, einen Fremdkörper zu detektieren, indem in einem Leistungsempfangsgerät, das Leistung über eine drahtlose Stromversorgung von einem Leistungsübertragungsgerät empfängt, das Leistung überträgt, bestimmt wird, ob ein Fremdkörper, der die drahtlose Stromversorgung beeinflusst, vorhanden ist oder nicht, indem ein erstes Detektionsverfahren genutzt wird, bevor eine Stromversorgung zu einer Last der Last unter Verwendung der drahtlosen Stromversorgung begonnen wird, und
- indem bestimmt wird, ob ein Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, indem ein zweites Detektionsverfahren genutzt wird, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, während der Last gerade Leistung bereitgestellt wird.

Es versteht sich für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Teilkombinationen und Änderungen in Abhängigkeit von Entwurfsanforderungen und anderen Faktoren auftreten können, sofern sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente liegen.
Bezugszeichenliste

11: Leistungsübertragungsgerät
12: Leistungsempfangsgerät
20: Resonanzschaltung
21: DC-Stromquelle
22: Treiberschaltung
23: Wellenform-Detektor
24: Controller
31: Gate-Treiberschaltung
32 bis 35: FET
40: Resonanzschaltung
41: Gleichrichter
42: Kommunikationseinheit
43: Regler
44: Last
45: Controller
46: Fremdkörper-Detektor
51: Q-Wert-Messeinheit
52: Effizienz-Messeinheit
53: Bestimmungseinheit
62: Temperatur-Messeinheit
71, 81: Kommunikationseinheit
82: Kommunikationsantenne
101: Bus
102: CPU
103: ROM
104: RAM
105: Festplatte
106: Ausgabeeinheit
107: Eingabeeinheit
108: Kommunikationseinheit
109: Laufwerk
110: Eingabe7Ausgabe-Schnittstelle
111: Wechsel-Aufzeichnungsmedium

Grundlage für die Ansprüche und weitere Informationen sind in der folgenden Einzelaufstellung definiert:

[Punkt 1]: Eine Vorrichtung zum Steuern einer Leistung, die einer Last eines Geräts zum drahtlosen Leistungsempfang zugeführt wird, wobei die Vorrichtung ein Verfahren ausführt, welches umfasst: Empfangen, drahtlos an einer Leistungsempfangsspule des Leistungsempfangsgeräts, einer Leistung von einem Leistungsübertragungsgerät; Bestimmen, durch das Leistungsempfangsgerät und gemäß einem ersten Detektionsverfahren, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist, wobei die Bestimmung ausgeführt wird, bevor Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last angelegt wird; und Analysieren, durch das Leistungsempfangsgerät gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, einer Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät.
[Punkt 2]: Das Bestimmen kann ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Q-Werts der Leistungsempfangsspule umfassen.
[Punkt 3]: Das Bestimmen kann ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines effektiven Widerstandswerts der Leistungsempfangsspule umfassen.
[Punkt 4]: Das Bestimmen kann ein Empfangen oder Nicht-Empfangen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer optischen Kommunikation vom Leistungsübertragungsgerät umfassen.
[Punkt 5]: Das Bestimmen kann eine Verarbeitung, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Bilds eines Gebiets zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät umfassen.
[Punkt 6]: Das Analysieren kann umfassen: Empfangen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer Angabe eines Betrags einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung; und Berechnen, durch das Leistungsempfangsgerät, eines Verhältnisses einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung.
[Punkt 7]: Das Analysieren kann ein Messen, durch das Leistungsempfangsgerät, einer Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule umfassen.
[Punkt 8]: Die Vorrichtung nach Punkt 1, ferner umfassend ein Mittel zum Übertragen, durch das Leistungsempfangsgerät und als Antwort auf eine Bestimmung, dass ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, vorhanden ist, eines Stoppsignals an das Leistungsübertragungsgerät, um ein Stoppen der drahtlosen Leistungsübertragung anzuzeigen.
[Punkt 9]: Die Vorrichtung nach Punkt 8, ferner umfassend ein Mittel zum Liefern einer Mitteilung an einen Nutzer des Leistungsempfangsgeräts, dass ein unnormaler Leistungsübertragungszustand vorliegt.
[Punkt 10]: Leistungsempfangsgerät, das dafür eingerichtet ist, Leistung von einem Leistungsübertragungsgerät drahtlos zu empfangen, wobei das Leistungsempfangsgerät umfasst: eine Leistungsempfangsspule; eine Last; einen Controller, der dafür eingerichtet ist, Leistung zu steuern, die von der Leistungsempfangsspule der Last bereitgestellt wird; und einen Fremdkörper-Detektor, wobei das Leistungsempfangsgerät dafür eingerichtet ist: vor Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last und gemäß einem ersten Detektionsverfahren zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen dem Leistungsübertragungsgerät und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist; und gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das von dem ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät zu analysieren.
[Punkt 11]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, wobei das Leistungsempfangsgerät angeordnet bzw. eingerichtet ist, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um ein Elektrofahrzeug zu betreiben.
[Punkt 12]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, wobei das Leistungsempfangsgerät angeordnet bzw. eingerichtet ist, um Leistung bereitzustellen, die genutzt wird, um ein elektronisches Haushaltsgerät oder ein Mobiltelefon zu betreiben.
[Punkt 13]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, wobei die Konfiguration zur Bestimmung eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät einen Q-Wert der Leistungsempfangsspule zu messen; und die Konfiguration zur Analyse eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät eine Angabe eines Betrags einer von dem Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu empfangen und durch das Leistungsempfangsgerät ein Verhältnis einer durch das Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu dem Betrag der vom Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu berechnen.
[Punkt 14]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, wobei die Konfiguration zur Bestimmung eine Konfiguration umfasst, um durch das Leistungsempfangsgerät einen effektiven Widerstandswert der Leistungsempfangsspule zu messen.
[Punkt 15]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, wobei die Konfiguration zur Analyse eine Konfiguration umfasst, um mittels des Leistungsempfangsgeräts eine Temperatur nahe der Leistungsempfangsspule zu messen.
[Punkt 16]: Das Leistungsempfangsgerät nach Punkt 10, ferner umfassend einen Widerstand, der dafür eingerichtet ist, über zwei Anschlüsse der Leistungsempfangsspule geschaltet zu werden, um ein Signal zur Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen.
[Punkt 17]: Eine hergestellte Speichervorrichtung mit maschinenlesbaren Anweisungen, die, wenn sie von zumindest einem Prozessor ausgeführt werden, der dafür eingerichtet ist, eine Leistung zu steuern, die von einer Leistungsempfangsspule einer Last in einem Leistungsempfangsgerät bereitgestellt wird, den zumindest einen Prozessor veranlassen: gemäß einem ersten Detektionsverfahren und vor Anlegen einer Leistung von der Leistungsempfangsspule an die Last zu bestimmen, ob ein Fremdkörper, der eine drahtlose Leistungsübertragung nachteilig beeinflusst, zwischen einem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät vorhanden ist; und gemäß einem zweiten Detektionsverfahren, das vom ersten Detektionsverfahren verschieden ist, und während Leistung an die Last angelegt wird, eine Leistungsübertragung zwischen dem Gerät zur drahtlosen Leistungsübertragung und dem Leistungsempfangsgerät zu analysieren.
[Punkt 18]: Die hergestellte Speichervorrichtung nach Punkt 17, wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Bestimmung veranlassen, Anweisungen zum Messen eines Q-Werts der Empfangsspule umfassen.
[Punkt 19]: Die hergestellte Speichervorrichtung nach Punkt 17, wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Bestimmung veranlassen, Anweisungen zum Messen eines effektiven Widerstands der Empfangsspule umfassen.
[Punkt 20]: Die hergestellte Speichervorrichtung nach Punkt 17, wobei die Anweisungen, die den zumindest einen Prozessor zur Analyse veranlassen, Anweisungen umfassen, um ein Verhältnis einer von dem Leistungsempfangsgerät empfangenen Leistung zu einer durch das Leistungsübertragungsgerät übertragenen Leistung zu bestimmen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001275280 [0010, 0049]
JP 2001258182 [0057]
JP 2008206231 [0059]
JP 2001112190 [0061]

Claims

Transceiver-Gerät (11), umfassend: eine Q-Wert-Messeinheit (51), die dafür eingerichtet ist, einen Q-Wert einer Resonanzschaltung elektronisch zu berechnen, wobei ein erstes Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren ist, das ein Vorhandensein eines Fremdkörpers oder ein Nichtvorhandensein des Fremdkörpers detektiert, indem eine erste Schwelle mit dem durch die Q-Wert-Messeinheit (51) berechneten Q-Wert elektronisch verglichen wird; eine Effizienz-Messeinheit (52), die dafür eingerichtet ist, einen Leistungsverlust basierend auf einem Betrag einer von dem Transceiver-Gerät (11) während einer drahtlosen Leistungsübertragung übertragenen Leistung und einem Betrag der von einem Leistungsempfangsgerät (12) empfangenen Leistung elektronisch zu berechnen, wobei ein zweites Fremdkörper-Detektionsverfahren ein Verfahren ist, das das Vorhandensein des Fremdkörpers oder das Nichtvorhandensein des Fremdkörpers detektiert, indem eine zweite Schwelle mit dem durch die Effizienz-Messeinheit (52) berechneten Leistungsverlust elektronisch verglichen wird; und eine Fremdkörper-Detektionseinheit (46), die dafür eingerichtet ist, das erste Fremdkörper-Detektionsverfahren vor der drahtlosen Leistungsübertragung auszuführen und das zweite Fremdkörper-Detektionsverfahren während der drahtlosen Leistungsübertragung auszuführen, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die erste Schwelle vor der drahtlosen Leistungsübertragung zu empfangen und die Leistung während der drahtlosen Leistungsübertragung drahtlos zum Leistungsempfangsgerät (12) zu übertragen.
Transceiver-Gerät (11) nach Anspruch 1, wobei der Leistungsverlust einen Betrag der Leistung angibt, die während der drahtlosen Leistungsübertragung verloren wurde.
Transceiver-Gerät (11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, vor Ausführen des ersten Fremdkörper-Detektionsverfahrens eine anfängliche Leistungsübertragung zum Leistungsempfangsgerät (12) auszuführen.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fremdkörper-Detektionseinheit (46) dafür eingerichtet ist, das zweite Fremdkörper-Detektionsverfahren auszuführen, während das Leistungsempfangsgerät (12) Leistung an eine Last liefert.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die drahtlose Leistungsübertragung basierend auf einem Ergebnis des ersten Fremdkörper-Detektionsverfahrens auszuführen.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die drahtlose Leistungsübertragung zum Leistungsempfangsgerät (12) auszuführen, wenn der Q-Wert nicht geringer als die erste Schwelle ist.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die drahtlose Leistungsübertragung basierend auf einem Ergebnis des zweiten Fremdkörper-Detektionsverfahrens zu steuern.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die drahtlose Leistungsübertragung basierend auf einem Ergebnis des zweiten Fremdkörper-Detektionsverfahrens zu beenden.
Transceiver-Gerät (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Transceiver-Gerät (11) dafür eingerichtet ist, die drahtlose Leistungsübertragung zu beenden, wenn der Leistungsverlust nicht höher als die zweite Schwelle ist.
Transceiver-Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Transceiver-Gerät (11) ein Leistungsübertragungsgerät ist.