JP2016029887A - 干渉検出を備えたワイヤレス電力伝送のシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】干渉検出を備えたワイヤレス電力伝送システムのシステム及び方法によると、システムコイルに近接して位置する寄生金属物体に関連する、起こり得る過剰エネルギー伝送を検出する。このシステムの受信側で受信した電力が、一次側で消費された電力と比較される610〜640。一次側で消費された電力が二次側で受け取られる電力を実質的に超える場合650YES、電力伝送が中断される660。そうでない場合650NO、電力伝送が継続する670。
【選択図】図6
Description
(1) PMD=α×TX_pwr−β×RX_pwr−C1−C2
ここで、二次側の静止電力に関連するスケールファクタ及び定数は、変調回路要素を用いてバイナリコードとして二次側から一次側へ送られ得る。電力損失検出は、上述の非制限的な数式など、電力バランス数式の評価を介して達成され得、これは、システム内の既知の損失を考慮する。これらの損失は、レシーバからトランスミッタへ通過されたパラメータを介して較正され得る。例示の一実施例において、Rxに関連するスケールファクタ及び電力損失定数は、単一ワードとして送られ得、ここで、ワードビットの一部がスケールファクタを表し、幾つかのビットが電力定数を表す。Rx電力パケットは、特に、Rx最大電力、スケールファクタ、及び電力損失定数を表すビットで構成され得る。
(2) PMD=A×TX_pwr−B×TX_pwr2−C−α×RX_pwr2−β×RX_pwr−γ
の算出線形化である。ここで、A、B及びCは、送信関連項であり、α、β、及びγは受信関連項である。寄生金属放散に失われた電力は、伝送された電力から全ての損失項を引いたものに実質的に等しい。簡潔にするため、伝送された電力に係数を加算すると都合がよい。Aは、その結果に任意の単位を適用するために用いられる。PMDがmWであり、TX_pwrがワットである場合、Aは1/1000に設定され得、これらが同じ単位を有する(ワット入力、ワット出力である)場合、A=1である。Bは、(TX_pwr2)項を損失に関連付けるスケールファクタであり、定数Cは、トランスミッタにおける損失であり、これは、電力に関わらず一定である。例えば、1mW消費するLEDが絶えず駆動される場合、Cは0.001となる。α、β、及びγ項は、レシーバ側のパラメータと同様に関連する。二次側がRX_pwrを通信するとき、通常動作状態損失が計算され得る。α項は、RX_pwr2に比例する損失に対応し、βはRX_pwrに比例する損失に対応し、Cと同様、γは一定である。
(3) PMD=α×TX_pwr2−β×RX_pwr2−C1−C2
(4) PMD=f(TX_pwr)−g(RX_pwr)
(5) PMD=α×TX_pwr−β×RX_pwr−C1−C2
ここで、αはトランスミッタ(Tx)電力のためのスケールファクタであり、C1はTxにおける静止(quiescent)放散に関連する定数であり、βはレシーバ(Rx)電力のためのスケールファクタであり、C2はRxにおける静止放散に関連する定数である。幾つかの実施例は、トリップポイントが送られる方式、及び二次側から一次側へ通過する情報の量に基づいて変化し得る。
(6) PMD=α×TX_pwr−β×RX_pwr−C1−C2
ここで、αはトランスミッタ(Tx)電力のためのスケールファクタであり、C1は、Txの静止放散に関連する定数であり、βはレシーバ(Rx)電力のためのスケールファクタであり、C2は、Rxにおける静止放散に関連する定数である。幾つかの実施例は、トリップポイントが送られる方式、及び二次側から一次側へ通過する情報の量に基づいて変化し得る。
Claims (17)
- システムであって、
感知された電力をモニタリングするように、及び前記感知された電力に関連するパラメータを含むフィードバック信号を生成するように構成される二次側コントローラ、及び
前記フィードバック信号の表示を変調するように構成される変調モジュールであって、前記変調が一次側コントローラに伝送され、前記一次側コントローラが、電力損失式に適用されるように前記パラメータに基づいて充電を阻止するように構成される、前記変調モジュール、
を含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
前記パラメータが、前記感知された二次電力に関連する定数、及び前記二次側の静止(quiescent)放散の少なくとも1つを含むシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
前記二次側コントローラによってモニタリングされるべき二次側電流を感知するための感知レジスタ及び増幅器を更に含む、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
前記変調モジュールが、振幅変調された信号、パルス幅変調された信号、周波数変調された信号、位相偏移変調された信号、赤外信号、及び無線周波数信号の少なくとも一つを伝送する、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、
前記一次側コントローラであって、前記変調モジュールからの変調を復調するように、前記フィードバック信号の前記復調された表示を一次電力と比較するように、及び一次電力に対する二次電力の効率が所定のレベルより小さい場合充電を阻止するように、構成される前記一次側コントローラ、
を更に含む、システム。 - 方法であって、
誘導性結合の二次側で電力を感知すること、
前記感知された電力に関連するパラメータを含む表示を生成すること、
前記感知された電力の前記表示を変調すること、及び
前記感知された電力の前記変調された表示を前記誘導性結合の一次側に伝送すること、
を含み、
前記一次側が、電力損失式に適用されるように前記パラメータに基づいて電力伝送を阻止するように構成される、方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記パラメータが、前記感知された二次電力に関連する定数、及び前記二次側の静止放散の少なくとも一つを含む、方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記変調することが、振幅変調、周波数変調、位相偏移変調、パルス幅変調、赤外シグナリング、及び無線周波数シグナリングのうち少なくとも一つを含む、方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記変調された表示が、寄生金属性要素の存在を判定するために前記一次側により用いられる、方法。 - 請求項9に記載の方法であって、
前記一次側の前記変調された表示を受け取ること、及び前記感知された電力の前記変調された表示を復調することを更に含む、方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
伝送効率を判定するため前記感知された電力の前記復調された表示を一次側電力と比較すること、及び前記伝送効率に基づいて寄生金属性要素の存在を判定することを更に含む、方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記寄生金属性要素の存在の前記判定が肯定である場合、一次電力伝送を阻止することを更に含む、方法。 - 方法であって、
誘導性結合の二次側から、感知された電力に関連するパラメータを含む表示を受け取ること、
一次から二次への電力伝送の効率を判定するため前記パラメータを電力損失式に適用すること、及び
前記効率に基づいて寄生金属性要素の存在を判定すること、
を含む、方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記パラメータが、前記感知された二次電力に関連する定数、及び前記二次側での静止放散の少なくとも一つを含む、方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記寄生金属性要素の存在の前記判定が肯定である場合、一次電力伝送を阻止することを更に含む、方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記二次側の電力を感知すること、
前記感知された電力の表示を生成すること、
前記表示を変調すること、及び
前記変調された表示を前記一次側に伝送すること、
を更に含む、方法。 - システムであって、
一次側コントローラであって、
誘導性結合を通って伝送される電力を制御するように、
感知された二次電力に関連するパラメータを含む表示を受け取るように、及び
一次電力に対する感知された二次電力の効率を判定するため前記パラメータを電力損失式に適用することにより寄生金属性要素が存在するかどうかを判定するように、
構成される前記一次側コントローラを含む、システム。
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