JP2008236917A - Non-contact power transmission device - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】送電に際して電力を抑制したい場合に、各種の損失を低減できる上に、周波数利用規制法規の規制を満たすことができる非接触電力伝送装置の提供。
【解決手段】この発明は、送電装置１および受電装置２からなり、１次コイル１６と２次コイル２１とを電磁的に結合させて、送電装置１が受電装置２に対して電力の伝送を行うようになっている。送電装置１は、１次コイル１６に対して間欠的に給電し、給電開始から所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも低い周波数を用いて１次コイル１６に給電するようにした。
【選択図】図１Provided is a non-contact power transmission device capable of reducing various losses and satisfying regulations of frequency use regulation laws when it is desired to suppress power during power transmission.
The power transmission device includes a power transmission device and a power reception device, and a power transmission device transmits power to the power reception device by electromagnetically coupling a primary coil and a secondary coil. To do. The power transmission device 1 intermittently feeds power to the primary coil 16 and uses a frequency lower than the resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side for a predetermined period from the start of power feeding. Power was supplied to.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、電磁誘導を利用して、１次側の送電装置から２次側の受電装置に非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置に関するものである。  The present invention relates to a contactless power transmission device that uses electromagnetic induction to transmit power from a primary power transmission device to a secondary power reception device in a contactless manner.

従来、この種の非接触電力伝送装置としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
この非接触電力伝送装置は、２次側の受電装置における電圧および電流に関する信号を１次側の送電装置へ非接触の電磁結合コイルを用いて１次側に送信し、１次側では２次側から送られてきた信号を受信して１次側のインバータの駆動周波数を可変し、２次側の出力電圧および電流を安定化制御するものである。そして、１次側のインバータの駆動周波数の使用範囲は、１次側の直列共振回路の共振周波数よりも高い側であって、そのうちの所定範囲とすることが開示されている。Conventionally, as this type of non-contact power transmission device, for example, the one described inPatent Document 1 is known.
This non-contact power transmission device transmits a signal related to voltage and current in a power receiving device on the secondary side to the primary side using a non-contact electromagnetic coupling coil to the power transmission device on the primary side, and the secondary on the primary side The signal sent from the side is received, the drive frequency of the primary side inverter is varied, and the output voltage and current on the secondary side are stabilized and controlled. It is disclosed that the use range of the drive frequency of the primary-side inverter is higher than the resonance frequency of the primary-side series resonance circuit, and a predetermined range thereof is disclosed.

また、従来の他の非接触電力伝送装置としては、１次コイルと電磁結合するものが２次コイル以外の異物（金属など）か否かを判断できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−７４８４８号公報特開２００６−６０９０９号公報Further, as another conventional non-contact power transmission device, there is known a device that can determine whether or not an object that is electromagnetically coupled to the primary coil is a foreign object (metal or the like) other than the secondary coil (for example, , See Patent Document 2).
JP 2006-74848 A JP 2006-60909 A

ところが、特許文献１に示すように、１次側の送電装置の駆動周波数を、１次側の直列共振回路の共振周波数よりも高い周波数で使用すると、それよりも低い周波数で使用する場合に比べて、コイルの誘電損失、スイッチング動作に伴うスイッチング損失、鉄損などが増加して無視できない場合がある。
また、非接触電力伝送装置が使用される周波数帯によっては、必要以上に高い周波数帯で使用することが周波数利用規制法規上、好ましくない事態もあり得る。However, as shown inPatent Document 1, when the drive frequency of the primary-side power transmission device is used at a frequency higher than the resonance frequency of the primary-side series resonance circuit, compared to the case where the drive frequency is used at a frequency lower than that. In some cases, the dielectric loss of the coil, the switching loss accompanying the switching operation, the iron loss, etc. increase and cannot be ignored.
In addition, depending on the frequency band in which the non-contact power transmission device is used, there may be a situation in which it is not preferable to use it in a frequency band higher than necessary due to regulations on frequency usage regulations.

このような背景の下では、送電装置側の送電に際して電力を抑制したい場合などに、従来の方法は必ずしも適切ではない。
さらに、非接触電力伝送装置では、送電装置が受電装置に対して電力を送る場合に、その送電に先立って、１次コイルに対する異物の有無を検出することが求められるが、その点の改善も求められる。Under such circumstances, the conventional method is not always appropriate when it is desired to suppress the power during power transmission on the power transmission device side.
Furthermore, in the non-contact power transmission device, when the power transmission device sends power to the power reception device, it is required to detect the presence or absence of foreign matter on the primary coil prior to the power transmission. Desired.

そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、送電に際して電力を抑制したい場合に、各種の損失を低減できる上に、周波数利用規制法規の規制を満たすことができる非接触電力伝送装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の点に鑑み、送電に際して電力を抑制したい場合であって、１次コイルに対する異物の有無の検出などが必要な場合に、各種の損失の低減化が図れる上に、その検出精度を向上させることができる非接触電力伝送装置を提供することにある。Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to provide a non-contact power transmission device that can reduce various losses and satisfy the regulations of the frequency use regulation law when it is desired to suppress power during power transmission. There is to do.
Another object of the present invention is to reduce various losses when it is desired to suppress power during power transmission in the light of the above points, and when it is necessary to detect the presence or absence of foreign matter on the primary coil. In addition, it is an object of the present invention to provide a non-contact power transmission device that can improve the detection accuracy.

上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
第１の発明は、２次コイルを含む受電装置に対して電力の伝送を行うための、１次コイルを含む送電装置からなる非接触電力伝送装置であって、前記送電装置は、前記１次コイルに給電する給電手段を備え、前記給電手段は、給電開始からその直後の所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっている
第２の発明は、１次コイルを含む送電装置と、２次コイルを含む受電装置とからなり、前記１次コイルと前記２次コイルとを電磁的に結合させて、前記送電装置が前記受電装置に対して電力の伝送を行うようになっている非接触電力伝送装置であって、前記送電装置は、前記１次コイルに給電する給電手段を備え、前記給電手段は、給電開始からその直後の所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっている。In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, each invention has the following configuration.
1st invention is a non-contact electric power transmission apparatus which consists of a power transmission apparatus containing a primary coil for transmitting electric power with respect to the power receiving apparatus containing a secondary coil, Comprising: The said power transmission apparatus is the said primary power transmission. The power supply means includes a power supply means for supplying power to the coil, and the power supply means uses the frequency fd lower than the resonance frequency fr at the time of no load of the primary series resonance circuit for a predetermined period immediately after the start of power supply. A second invention configured to supply power to a coil includes a power transmission device including a primary coil and a power reception device including a secondary coil, and electromagnetically couples the primary coil and the secondary coil. The power transmission device is a non-contact power transmission device configured to transmit power to the power reception device, and the power transmission device includes power feeding means for feeding power to the primary coil, The power supply means is Predetermined period is adapted to power the primary coil using a lower frequency fd than the resonance frequency fr of the unloaded series resonant circuit on the primary side.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記給電手段は、前記１次コイルに対して間欠的に給電し、給電開始から所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっている。
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記周波数ｆｄの最低値は、（共振周波数ｆｒ×０．５）倍の周波数である。According to a third invention, in the first or second invention, the power feeding means intermittently feeds power to the primary coil, and no load is applied to the primary side series resonance circuit for a predetermined period from the start of power feeding. The primary coil is fed using a frequency fd lower than the resonance frequency fr at the time.
In a fourth aspect based on the first to third aspects, the minimum value of the frequency fd is a frequency (resonance frequency fr × 0.5) times.

第５の発明は、２次コイルを含む受電装置に対して電力の伝送を行うための、１次コイルを含む送電装置からなる非接触電力伝送装置であって、前記送電装置は、前記１次コイルに給電する給電手段と、前記給電手段の給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて前記１次コイルに給電するように、前記給電手段を制御する制御手段と、前記１次コイル端の電圧を検出する電圧検出手段と、前記１次コイルに流れる電流を検出し、この検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求める位相差検出手段と、前記電圧検出手段または前記位相差検出手段の検出結果に基づき、前記１次コイルに対する異物の接近の有無およびその異物の種類のうちの、少なくとも１つを判定する判定手段と、を備えている。  5th invention is a non-contact electric power transmission apparatus which consists of a power transmission apparatus containing a primary coil for transmitting electric power with respect to the power receiving apparatus containing a secondary coil, Comprising: The said power transmission apparatus is the said primary power transmission. A power supply means for supplying power to the coil, and a first time higher than a resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side and a second frequency lower than the power supply means for supplying power to the coil The control means for controlling the power supply means, the voltage detection means for detecting the voltage at the primary coil end, and the current flowing through the primary coil are detected so as to supply power to the primary coil using Phase difference detection means for obtaining a phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the detected current, and presence / absence of foreign matter approaching to the primary coil based on the detection result of the voltage detection means or the phase difference detection means Foreign material type Of out, and a, a determination unit configured to determine at least one.

第６の発明は、１次コイルを含む送電装置と、２次コイルを含む受電装置とからなり、前記１次コイルと前記２次コイルとを電磁的に結合させて、前記送電装置が前記受電装置に対して電力の伝送を行うようになっている非接触電力伝送装置であって、前記送電装置は、前記１次コイルに給電する給電手段と、前記給電手段の給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて前記１次コイルに給電するように、前記給電手段を制御する制御手段と、前記１次コイル端の電圧を検出する電圧検出手段と、前記１次コイルに流れる電流を検出し、この検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求める位相差検出手段と、前記電圧検出手段または前記位相差検出手段の検出結果に基づき、前記１次コイルに対する異物の接近の有無およびその異物の種類のうちの、少なくとも１つを判定する判定手段と、を備えている。  A sixth invention includes a power transmission device including a primary coil and a power reception device including a secondary coil, and the power transmission device electromagnetically couples the primary coil and the secondary coil so that the power transmission device receives the power reception. A non-contact power transmission device configured to transmit power to the device, wherein the power transmission device includes a power supply unit that supplies power to the primary coil, and a predetermined time from the start of power supply of the power supply unit. The power supply means is controlled to supply power to the primary coil by using a first frequency higher than a resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side and a second frequency lower than the first frequency. Phase difference detection for detecting a phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the detected current by detecting a current flowing through the primary coil, a voltage detecting means for detecting a voltage at the primary coil end, and a control means Means and the voltage detection means or Based on the detection result of the serial phase difference detecting means, of the presence and type of foreign matter approach of the foreign matter with respect to the primary coil, and a, a determination unit configured to determine at least one.

第７の発明は、第５または第６の発明において、前記制御手段は、前記給電手段の給電制御を、前記第１と第２の周波数を交互に用いてを行う。
このような構成からなる本発明によれば、送電に際して電力を抑制したい場合に、各種の損失を低減できる上に、周波数利用規制法規の規制を満たすことができる。
また、本発明によれば、送電に際して電力を抑制したい場合であって、１次コイルに対する異物の有無の検出などが必要な場合に、各種の損失の低減化が図れる上に、その検出精度を向上させることができる。In a seventh aspect based on the fifth or sixth aspect, the control means performs power feeding control of the power feeding means by alternately using the first and second frequencies.
According to the present invention having such a configuration, when it is desired to suppress electric power during power transmission, it is possible to reduce various losses and satisfy the regulations of the frequency use regulation law.
In addition, according to the present invention, when it is desired to suppress the power during power transmission and when it is necessary to detect the presence or absence of foreign matter with respect to the primary coil, various losses can be reduced and the detection accuracy can be improved. Can be improved.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の非接触電力伝送装置の第１実施形態の構成について、図１を参照しながら説明する。
この第１実施形態に係る発明は、例えば携帯電話などに搭載（適用）され、図１に示すように、電磁誘導を利用して、１次側の送電装置１から２次側の受電装置２に対して非接触で電力を伝送できるようにしたものである。
また、この第１実施形態に係る発明は、送電装置１の１次コイル１６に対する給電の開始時または開始直後に、１次コイル１６を含んで構成される直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄで給電動作を行うようにした。ここで、周波数ｆｄの最低値は、（共振周波数ｆｒ×０．５）倍の周波数である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The configuration of the first embodiment of the non-contact power transmission apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
The invention according to the first embodiment is mounted (applied) on, for example, a mobile phone and the like, and as shown in FIG. 1, using the electromagnetic induction, the primary power transmittingdevice 1 to the secondary power receiving device 2. In contrast, power can be transmitted in a non-contact manner.
Moreover, the invention according to the first embodiment is such that the resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit including theprimary coil 16 at the start of power supply to theprimary coil 16 of thepower transmission device 1 or immediately after the start. The power feeding operation is performed at a frequency fd lower than fr. Here, the minimum value of the frequency fd is a frequency (resonance frequency fr × 0.5) times.

次に、この第１実施形態の具体的な構成について説明する。
送電装置１は、図１に示すように、発振回路１１と、駆動クロック生成回路１２と、ドライバ制御回路１３と、ドライバ回路１４ａ、１４ｂと、キャパシタ（コンデンサ）１５ａ、１５ｂと、１次コイル１６と、電圧検出回路１７と、信号処理制御回路１８と、を備えている。
ここで、発振回路１１、駆動クロック生成回路１２、ドライバ制御回路１３、およびドライバ回路１４ａ、１４ｂなどが、１次コイル１６に所定の電力を供給する給電手段を構成する。また、信号処理制御回路１８が、その給電手段の給電を制御する。Next, a specific configuration of the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, thepower transmission device 1 includes anoscillation circuit 11, a driveclock generation circuit 12, adriver control circuit 13,driver circuits 14 a and 14 b, capacitors (capacitors) 15 a and 15 b, and aprimary coil 16. A voltage detection circuit 17 and a signalprocessing control circuit 18.
Here, theoscillation circuit 11, the driveclock generation circuit 12, thedriver control circuit 13, thedriver circuits 14 a and 14 b, etc. constitute power supply means for supplying predetermined power to theprimary coil 16. Further, the signalprocessing control circuit 18 controls the power supply of the power supply means.

発振回路１１は、例えば、所望の周波数からなるパルスを発生する回路である。この発振回路１１の発振動作の制御は、信号処理制御回路１９が行うようになっている。
駆動クロック生成回路１２は、発振回路１１の出力に基づいて所定の周波数の駆動クロックを生成する回路であり、その周波数の制御は信号処理制御回路１９が行うようになっている。Theoscillation circuit 11 is a circuit that generates a pulse having a desired frequency, for example. The signalprocessing control circuit 19 controls the oscillation operation of theoscillation circuit 11.
The driveclock generation circuit 12 is a circuit that generates a drive clock having a predetermined frequency based on the output of theoscillation circuit 11, and the signalprocessing control circuit 19 controls the frequency.

ドライバ制御回路１３は、駆動クロック生成回路１２が生成する駆動クロックに基づいてドライバ回路１４ａ、１４ｂを動作する信号を生成し、この生成信号をドライバ回路１４ａ、１４ｂに出力する。
ドライバ回路１４ａ、１４ｂは、キャパシタ１５ａ、１５ｂと１次コイル１６とからなる直列共振回路を駆動する回路である。Thedriver control circuit 13 generates signals for operating thedriver circuits 14a and 14b based on the drive clock generated by the driveclock generation circuit 12, and outputs the generated signals to thedriver circuits 14a and 14b.
Thedriver circuits 14 a and 14 b are circuits that drive a series resonance circuit including thecapacitors 15 a and 15 b and theprimary coil 16.

１次コイル１６は、受電装置２側の２次コイル２１と電磁結合し、電磁誘導作用によって１次コイル１６側から２次コイル２１側に向けて電力を伝送できるようになっている。すなわち、１次コイル１６と２次コイル２１とは、物理的に分離自在なトランスを構成するようになっている。
電圧検出回路１７は、１次コイル１６端に発生する電圧（誘起電圧）を検出する回路である。Theprimary coil 16 is electromagnetically coupled to thesecondary coil 21 on the power receiving device 2 side, and can transmit power from theprimary coil 16 side to thesecondary coil 21 side by electromagnetic induction. That is, theprimary coil 16 and thesecondary coil 21 constitute a physically separable transformer.
The voltage detection circuit 17 is a circuit that detects a voltage (induced voltage) generated at the end of theprimary coil 16.

信号処理制御回路１８は、電圧検出回路１７で検出された検出電圧に基づいて、その検出電圧の振幅値やパルス幅などを求め、その求めた値に基づいて後述のように各部の制御によって所定の給電制御を行う回路である。
受電装置２は、送電装置１から送出される電力を受け取り、その電力を負荷である２次電池に供給する装置である。The signalprocessing control circuit 18 obtains the amplitude value and pulse width of the detected voltage based on the detected voltage detected by the voltage detecting circuit 17, and determines the predetermined value by controlling each part based on the obtained value, as will be described later. It is a circuit which performs electric power feeding control.
The power receiving device 2 is a device that receives power transmitted from the power transmittingdevice 1 and supplies the power to a secondary battery that is a load.

このために、受電装置２は、図１に示すように、２次コイル２１と、整流回路２２と、平滑用コンデンサ２３と、抵抗２４と、スイッチ２５と、レギュレータ２６と、スイッチ２７と、２次電池（負荷）２８と、制御回路２９と、を備えている。
２次コイル２１は、送電装置１側の１次コイル１６と電磁結合して電圧を誘起するようになっている。１次コイル１６と２次コイル２１とは、その伝送面同士を対向して接近させて電磁誘導作用を起こすようになっている。For this purpose, as shown in FIG. 1, the power receiving device 2 includes asecondary coil 21, arectifier circuit 22, asmoothing capacitor 23, aresistor 24, aswitch 25, aregulator 26, aswitch 27, 2 A secondary battery (load) 28 and acontrol circuit 29 are provided.
Thesecondary coil 21 is electromagnetically coupled to theprimary coil 16 on thepower transmission device 1 side to induce a voltage. Theprimary coil 16 and thesecondary coil 21 have their transmission surfaces facing each other and approach each other to cause electromagnetic induction.

整流回路２２は、２次コイル２１の誘起電圧を整流する。平滑用コンデンサ２３は、整流回路２２からの出力電圧を平滑化する。その平滑化電圧は、抵抗２４とスイッチ２５とにより変化できるようになっている。
レギュレータ２６は、上記の平滑化電圧に基づいて、所望の安定化された電圧を生成し、この生成電圧はスイッチ２７を介して２次電池２８に供給するとともに、制御回路２９に直接供給するようになっている。Therectifier circuit 22 rectifies the induced voltage of thesecondary coil 21. Thesmoothing capacitor 23 smoothes the output voltage from therectifier circuit 22. The smoothing voltage can be changed by theresistor 24 and theswitch 25.
Theregulator 26 generates a desired stabilized voltage based on the smoothed voltage, and supplies the generated voltage to thesecondary battery 28 via theswitch 27 and directly to thecontrol circuit 29. It has become.

制御回路２９は、レギュレータ２６からの出力電圧によって動作し、送電装置１に対して受電動作を要求する場合に、その要求に先立って認証動作を行うために、スイッチ２５をオンオフすることによって負荷変調を行って所定のデータを送電装置１側に送る動作を行う。
また、制御回路２９は、送電装置１が送電動作を行う場合には、スイッチ２７をオンにして２次電池２８の充電を開始し、その充電期間中は充電電圧などを監視し、その充電が終了すると、スイッチ２７をオフにするとともに、スイッチ２５をオンオフ制御して充電の終了を送電装置１側に通知する動作を行う。When thecontrol circuit 29 operates according to the output voltage from theregulator 26 and requests thepower transmission device 1 to receive power, thecontrol circuit 29 performs load modulation by turning on and off theswitch 25 in order to perform an authentication operation prior to the request. To send predetermined data to thepower transmission device 1 side.
In addition, when thepower transmission device 1 performs a power transmission operation, thecontrol circuit 29 turns on theswitch 27 to start charging thesecondary battery 28, monitors the charging voltage and the like during the charging period, Upon completion, theswitch 27 is turned off and theswitch 25 is turned on / off to notify thepower transmission device 1 of the end of charging.

次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例について、図１〜図４を参照して説明する。
送電装置１は、図２に示すように、所定時間Ｔ１だけ自己の１次コイル１６に給電する。このとき、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、１次コイル１６を含んで構成される１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄ１とする（図３を参照）。Next, an operation example of the first embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, thepower transmission device 1 supplies power to its ownprimary coil 16 for a predetermined time T1. At this time, the frequency of the power supply voltage of theprimary coil 16 is set to a frequency fd1 lower than the resonance frequency fr at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side including the primary coil 16 (see FIG. 3). reference).

そして、送電装置１はこのような給電動作により、受電装置２側からの応答の有無に応じた動作を行う。すなわち、送電装置１は、その所定時間Ｔ１の経過後に、受電装置２側から認証の要求がない場合には、１次コイル１６に対する給電を停止する。
一方、その所定時間Ｔ１の経過後に受電装置２側から認証の要求がある場合には認証動作を行う。この認証動作の期間は、送電装置１による１次コイル１６に対する給電電圧の周波数は、上記の周波数ｆｄ１のままとする。そして、その認証動作によって認証が成立する場合には、送電装置１は、受電装置２に対する本来の送電動作を開始する。この送電動作の期間は、送電装置１による１次コイル１６に対する給電電圧の周波数は、上記の共振周波数ｆｒよりも高い周波数ｆｄ２とする（図３を参照）。And thepower transmission apparatus 1 performs the operation | movement according to the presence or absence of the response from the power receiving apparatus 2 side by such electric power feeding operation | movement. That is, thepower transmission device 1 stops power supply to theprimary coil 16 when there is no request for authentication from the power reception device 2 side after the elapse of the predetermined time T1.
On the other hand, if there is an authentication request from the power receiving apparatus 2 after the predetermined time T1 has elapsed, an authentication operation is performed. During this authentication operation period, the frequency of the power supply voltage to theprimary coil 16 by thepower transmission device 1 remains at the frequency fd1. When authentication is established by the authentication operation, thepower transmission device 1 starts an original power transmission operation with respect to the power reception device 2. In this power transmission operation period, the frequency of the power supply voltage to theprimary coil 16 by thepower transmission device 1 is set to a frequency fd2 higher than the resonance frequency fr (see FIG. 3).

次に、これらの動作について、図４のフローチャートを参照してさらに詳述する。
送電装置１側では、１次コイル１６の駆動を開始する（ステップＳ１）。このときには、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、図３に示すようにｆｄ１とする。送電装置１は、その後に認証の検知を行い（ステップＳ２）、その検知ができない場合には、１次コイル１６の駆動を停止する（ステップＳ３）。一方、後述のように、その検知ができる場合には所定の認証動作を行う（ステップＳ４）。
受電装置２側では、自己の２次コイル２１と送電装置１の１次コイル１６とが電磁結合状態にあるときには、起動に十分な電力を受電する（ステップＳ５）。この受電により、受電装置２は送電装置１との間で認証動作を開始する（ステップＳ６）。このときには、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、ｆｄ１のままとする。Next, these operations will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.
On thepower transmission device 1 side, driving of theprimary coil 16 is started (step S1). At this time, the frequency of the power supply voltage of theprimary coil 16 is fd1 as shown in FIG. Thepower transmission device 1 subsequently detects authentication (step S2), and when the detection is not possible, stops driving the primary coil 16 (step S3). On the other hand, as described later, when the detection is possible, a predetermined authentication operation is performed (step S4).
On the power receiving device 2 side, when thesecondary coil 21 of the power receiving device 2 and theprimary coil 16 of thepower transmitting device 1 are in an electromagnetically coupled state, the power receiving device 2 receives sufficient power for activation (step S5). With this power reception, the power receiving device 2 starts an authentication operation with the power transmitting device 1 (step S6). At this time, the frequency of the supply voltage of theprimary coil 16 remains fd1.

この認証動作が開始されると、送電装置１側ではその認証を検知できるので、送電装置１は所定の認証動作を行う（ステップＳ４）。この認証動作により、受電装置２に対する電力の送電が可能であれば、送電装置１は受電装置２に対する電力の送電を開始する（ステップＳ７）。このときには、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、ｆｄ１からｆｄ２に変更され（図３を参照）、受電装置２が受電動作を行うときには（ステップＳ８）、スイッチ２７はオンになる。  When this authentication operation is started, since the authentication can be detected on thepower transmission device 1 side, thepower transmission device 1 performs a predetermined authentication operation (step S4). If power can be transmitted to the power receiving device 2 by this authentication operation, thepower transmitting device 1 starts transmitting power to the power receiving device 2 (step S7). At this time, the frequency of the power supply voltage of theprimary coil 16 is changed from fd1 to fd2 (see FIG. 3), and when the power receiving device 2 performs a power receiving operation (step S8), theswitch 27 is turned on.

以上のように、第１実施形態では、給電開始から所定時間は、自己の１次コイル１６に給電する電圧の周波数を、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄ１にするようにした。このため、給電開始時のように送電に際して送信電力を抑制したい場合に、コイルの誘電損失、スイッチング動作に伴うスイッチング損失、鉄損などの各種の損失を低減できる上に、電波法の規制を満たすことができる。  As described above, in the first embodiment, the frequency of the voltage supplied to theprimary coil 16 is lower than the resonance frequency fr of the primary series resonance circuit when there is no load for a predetermined time from the start of power supply. The frequency was set to fd1. For this reason, when it is desired to suppress transmission power during power transmission at the start of power supply, various losses such as coil dielectric loss, switching loss associated with switching operation, and iron loss can be reduced, and the regulations of the Radio Law are met. be able to.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の説明に先立って、この発明の概要、およびその基本的な考え方について説明する。
この第２実施形態に係る発明は、例えば携帯電話などに搭載（適用）され、図５に示すように、電磁誘導を利用して、１次側の送電装置１ａから２次側の受電装置２に対して非接触で電力を伝送できるようにしたものである。
また、この第２実施形態に係る発明は、送電装置１ａの１次コイル１６に給電を行う際に、１次コイル１６に対する負荷の有無、異物の有無、または異物の種類などによって、送電装置１ａ側からみた共振回路の共振曲線が変化するので、この共振曲線の差異に着目したものである。(Second Embodiment)
Prior to the description of the second embodiment of the present invention, the outline of the present invention and the basic concept thereof will be described.
The invention according to the second embodiment is mounted (applied) on, for example, a mobile phone and the like, and as shown in FIG. 5, using the electromagnetic induction, the secondary power receiving device 2 is transmitted from the primarypower transmitting device 1a. In contrast, power can be transmitted in a non-contact manner.
Further, in the invention according to the second embodiment, when power is supplied to theprimary coil 16 of thepower transmission device 1a, thepower transmission device 1a depends on the presence / absence of a load on theprimary coil 16, the presence / absence of foreign matter, or the type of foreign matter. Since the resonance curve of the resonance circuit seen from the side changes, attention is paid to the difference between the resonance curves.

このような事実は、例えば図７に示すような実験によって確認できる。図７において、曲線ａは送電装置１ａの１次コイル１６に２次コイル２１が接近していない状態、またはその１次コイル１６に異物が接近していない状態における共振回路の共振曲線とその位相曲線である。また、曲線ｂは、１次コイル１６に磁性を有する異物が接近した場合における共振回路の共振曲線とその位相曲線である。さらに、曲線ｃは、１次コイル１６に非磁性を有する異物が接近した場合における共振回路の共振曲線とその位相曲線である。  Such a fact can be confirmed by an experiment as shown in FIG. In FIG. 7, a curve a indicates a resonance curve and a phase of the resonance circuit in a state where thesecondary coil 21 is not approaching theprimary coil 16 of thepower transmission device 1 a or a foreign object is not approaching theprimary coil 16. It is a curve. A curve b is a resonance curve and a phase curve of the resonance circuit when a magnetic foreign substance approaches theprimary coil 16. Further, a curve c is a resonance curve of the resonance circuit and a phase curve thereof when a non-magnetic foreign substance approaches theprimary coil 16.

図７によれば、１次コイル１６に異物が接近した場合には、その異物の差異（種類）によって共振回路の共振曲線が周波数軸方向に変化することがわかる。このため、図７に示すように、１次コイル１６が無負荷状態の共振曲線ａの共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆＬでは、曲線ａと曲線ｂとでは振幅と位相の差に変化があることがわかる。また、共振周波数ｆｒよりも高い周波数ｆＨでは、曲線ａと曲線ｃとでは振幅と位相の差に変化があることがわかる。  As can be seen from FIG. 7, when a foreign object approaches theprimary coil 16, the resonance curve of the resonance circuit changes in the frequency axis direction depending on the difference (type) of the foreign object. For this reason, as shown in FIG. 7, at the frequency fL lower than the resonance frequency fr of the resonance curve a in which theprimary coil 16 is in an unloaded state, there is a change in the difference in amplitude and phase between the curve a and the curve b. I understand. It can also be seen that there is a change in the difference between the amplitude and the phase between the curve a and the curve c at a frequency fH higher than the resonance frequency fr.

以上のような事実は、１次コイル１６に磁性体や非磁性体が接近する場合のみならず、１次コイル１６に２次コイル２１が接近する場合などにも共振回路の共振特性に変化が生じるので、これらについてまとめると、図８に示すようになる。図８によれば、共振回路を誘導性または容量性で使用すれば、換言すると、例えば図７に示すように周波数ｆＬ、ｆＨを使用すれば、１次コイル１６に接近する異物の有無や種類などを精度良く検出できることがわかる。  The facts as described above change not only when the magnetic material or non-magnetic material approaches theprimary coil 16 but also when thesecondary coil 21 approaches theprimary coil 16. Therefore, these are summarized as shown in FIG. According to FIG. 8, if the resonant circuit is used inductively or capacitively, in other words, for example, if the frequencies fL and fH are used as shown in FIG. It can be seen that these can be detected with high accuracy.

そこで、本発明の送電装置１ａは、給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて１次コイル１６に給電するようにした。
さらに、そのときに、１次コイル１６端の電圧を検出するとともに、１次コイル１６に流れる電流を検出し、この検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求め、その検出電圧と求めた位相差に基づき、１次コイル１６に対する負荷の有無、異物の有無、または異物の種類などを判定するようにした。Therefore, thepower transmission device 1a of the present invention uses the first frequency higher than the resonance frequency at the time of no load of the primary side series resonance circuit and the second frequency lower than that for the predetermined time from the start of power supply. Power is supplied to theprimary coil 16.
Further, at that time, the voltage at the end of theprimary coil 16 is detected, the current flowing through theprimary coil 16 is detected, the phase difference from the drive voltage of the resonance circuit is obtained based on this detected current, and the detected voltage Based on the obtained phase difference, the presence / absence of a load on theprimary coil 16, the presence / absence of foreign matter, or the type of foreign matter is determined.

次に、この第２実施形態の具体的な構成について説明する。
送電装置１ａは、図５に示すように、発振回路１１と、駆動クロック生成回路１２と、ドライバ制御回路１３と、ドライバ回路１４ａ、１４ｂと、キャパシタ（コンデンサ）１５ａ、１５ｂと、１次コイル１６と、電圧検出回路１７と、電流検出回路１９と、信号処理制御回路１８ａと、を備えている。Next, a specific configuration of the second embodiment will be described.
As shown in FIG. 5, thepower transmission device 1 a includes anoscillation circuit 11, a driveclock generation circuit 12, adriver control circuit 13,driver circuits 14 a and 14 b, capacitors (capacitors) 15 a and 15 b, and aprimary coil 16. A voltage detection circuit 17, acurrent detection circuit 19, and a signalprocessing control circuit 18a.

ここで、発振回路１１、駆動クロック生成回路１２、ドライバ制御回路１３、およびドライバ回路１４ａ、１４ｂなどが、１次コイル１６に所定の電力を供給する給電手段を構成する。また、信号処理制御回路１８ａが、その給電手段の給電を制御する制御手段を構成する。
この送電装置１ａは、図１に示す送電装置１に電流検出回路１９を追加するとともに、送電装置１の信号処理制御回路１８を信号処理制御回路１８ａに置き換えるようにしたものである。したがって、送電装置１ａのその他の構成要素は、送電装置１の構成要素と同じであるので、同一符号を付してその説明は省略する。
電流検出回路１９は、１次コイル１６に流れる電流を検出する回路であり、その検出電流は信号処理制御回路１８ａに供給される。Here, theoscillation circuit 11, the driveclock generation circuit 12, thedriver control circuit 13, thedriver circuits 14 a and 14 b, etc. constitute power supply means for supplying predetermined power to theprimary coil 16. Further, the signalprocessing control circuit 18a constitutes a control means for controlling the power supply of the power supply means.
In thispower transmission device 1a, acurrent detection circuit 19 is added to thepower transmission device 1 shown in FIG. 1, and the signalprocessing control circuit 18 of thepower transmission device 1 is replaced with a signalprocessing control circuit 18a. Therefore, since the other component of thepower transmission apparatus 1a is the same as the component of thepower transmission apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
Thecurrent detection circuit 19 is a circuit that detects a current flowing through theprimary coil 16, and the detected current is supplied to the signalprocessing control circuit 18a.

信号処理制御回路１８ａは、電流検出回路１９の検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求めるようになっている。また、信号処理制御回路１８ａは、その求めた位相差、および電圧検出回路１７の検出電圧に基づき、１次コイル１６に対する負荷の有無、異物の有無、または異物の種類などを判定するようになっている。さらに、信号処理制御回路１８ａは、その判定結果などに基づき、発振回路１１や駆動クロック制御回路１２を制御することにより、１次コイル１６に対する給電制御を行うようになっている。
受電装置２は図５に示すように構成され、この構成は図１に示す受電装置２の構成と同じであるので、同一符号を付してその説明は省略する。The signalprocessing control circuit 18a obtains the phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the detection current of thecurrent detection circuit 19. Further, the signalprocessing control circuit 18a determines the presence / absence of a load on theprimary coil 16, the presence / absence of a foreign matter, or the type of foreign matter based on the obtained phase difference and the voltage detected by the voltage detection circuit 17. ing. Further, the signalprocessing control circuit 18a controls the power supply to theprimary coil 16 by controlling theoscillation circuit 11 and the driveclock control circuit 12 based on the determination result.
The power receiving device 2 is configured as shown in FIG. 5, and this configuration is the same as the configuration of the power receiving device 2 shown in FIG.

次に、このような構成からなる第２実施形態の動作例について、図５〜図７を参照して説明する。
送電装置１ａは、図６に示すように、自己の１次コイル１６に所定時間Ｔ１だけ給電する。このとき、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、１次コイル１６を含んで構成される１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆＬとする（例えば図７参照）。Next, an operation example of the second embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, thepower transmission device 1a supplies power to theprimary coil 16 of thepower transmission device 1a for a predetermined time T1. At this time, the frequency of the supply voltage of theprimary coil 16 is set to a frequency fL lower than the resonance frequency fr of the primary-side series resonance circuit including theprimary coil 16 when no load is applied (for example, FIG. 7). reference).

このとき、信号処理制御回路１８ａは、電流検出回路１９の検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求める。また、信号処理制御回路１８ａは、その求めた位相差、および電圧検出回路１７の検出電圧に基づき、１次コイル１６に対する負荷の有無、異物の有無、または異物の種類などを判定する。このときの判定の個数などは、必要に応じて予め決めておく。
これにより、異物が接近していると判定した場合には、１次コイル１６に対する給電を停止する。一方、異物の接近していないと判定した場合には、受電装置２側からの応答の有無に応じた動作を行う。すなわち、送電装置１は、その所定時間Ｔ１の経過後に、受電装置２側から認証の要求がない場合には、１次コイル１６に対する給電を停止する。At this time, the signalprocessing control circuit 18a obtains the phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the current detected by thecurrent detection circuit 19. Further, the signalprocessing control circuit 18a determines the presence / absence of a load on theprimary coil 16, the presence / absence of a foreign matter, or the type of foreign matter based on the obtained phase difference and the detected voltage of the voltage detection circuit 17. The number of determinations at this time is determined in advance as necessary.
Thereby, when it determines with the foreign material approaching, the electric power feeding with respect to theprimary coil 16 is stopped. On the other hand, when it is determined that the foreign object is not approaching, an operation is performed according to whether or not there is a response from the power receiving device 2 side. That is, thepower transmission device 1 stops power supply to theprimary coil 16 when there is no request for authentication from the power reception device 2 side after the elapse of the predetermined time T1.

次に、送電装置１ａは、図６に示すように、１次コイル１６に所定時間Ｔ１だけ再び給電する。このとき、１次コイル１６の給電電圧の周波数は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも高い周波数ｆＨとする（例えば図７参照）。
このように、給電装置１ａは、周波数ｆＬとＦＨを交互に用いて１次コイル１６に給電動作を行う。Next, as shown in FIG. 6, thepower transmission device 1a supplies power again to theprimary coil 16 for a predetermined time T1. At this time, the frequency of the supply voltage of theprimary coil 16 is set to a frequency fH higher than the resonance frequency fr of the primary-side series resonance circuit when there is no load (see, for example, FIG. 7).
As described above, thepower feeding device 1a performs power feeding operation on theprimary coil 16 by alternately using the frequencies fL and FH.

給電装置１ａは、所定時間Ｔ１の経過後に、受電装置２側から認証の要求がある場合には、図６に示すように認証動作を行う。この認証動作の期間は、送電装置１ａによる１次コイル１６に対する給電電圧の周波数は、所定時間Ｔ１に使用される周波数のままとする。そして、その認証動作によって認証が成立する場合には、送電装置１ａは、受電装置２に対する本来の送電動作を開始する。この送電動作の期間は、送電装置１ａによる１次コイル１６に対する給電電圧の周波数は、所定の周波数とする。  When there is a request for authentication from the power receiving device 2 side after the elapse of the predetermined time T1, thepower feeding device 1a performs an authentication operation as shown in FIG. During the authentication operation, the frequency of the power supply voltage to theprimary coil 16 by thepower transmission device 1a remains the frequency used at the predetermined time T1. When authentication is established by the authentication operation, thepower transmission device 1a starts an original power transmission operation for the power receiving device 2. During this power transmission operation, the frequency of the power supply voltage to theprimary coil 16 by thepower transmission device 1a is set to a predetermined frequency.

以上のように、第２実施形態では、給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて１次コイルに給電し、これにより１次コイル１６に対する負荷の有無、異物の有無、または異物の種類などを判定するようにした。
このため、第２実施形態によれば、給電開始時のように送電に際して送信電力を抑制したい場合であって、１次コイルに対する異物の有無の検出などが必要な場合に、コイルの誘電損失、スイッチング動作に伴うスイッチング損失、鉄損などの各種の損失を低減できる上に、１次コイルに対する異物の有無の検出精度が向上する。As described above, in the second embodiment, the first frequency higher than the resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side and the second frequency lower than that are set for a predetermined time from the start of power feeding. The primary coil is used to feed power, thereby determining the presence or absence of a load on theprimary coil 16, the presence or absence of foreign matter, or the type of foreign matter.
For this reason, according to the second embodiment, when it is desired to suppress transmission power during power transmission, such as at the start of power supply, and when it is necessary to detect the presence or absence of foreign matter with respect to the primary coil, the dielectric loss of the coil, Various losses such as switching loss and iron loss associated with the switching operation can be reduced, and the accuracy of detecting the presence or absence of foreign matter with respect to the primary coil is improved.

本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of this invention.第１実施形態の各動作のタイミングを時間軸上で説明した図である。It is the figure explaining the timing of each operation | movement of 1st Embodiment on the time-axis.１次側から見た共振回路の共振曲線の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the resonance curve of the resonance circuit seen from the primary side.第１実施形態の動作例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation example of 1st Embodiment.本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of this invention.第２実施形態の各動作のタイミングを時間軸上で説明した図である。It is the figure explaining the timing of each operation | movement of 2nd Embodiment on the time-axis.異物の種類によって、送電装置側からみた共振回路の共振曲線の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the resonance curve of the resonance circuit seen from the power transmission apparatus side by the kind of foreign material.異物の種類などによる共振曲線の変化をまとめた図である。It is the figure which summarized the change of the resonance curve by the kind of foreign material.

符号の説明Explanation of symbols

１、１ａ・・・送電装置、２・・・受電装置、１１・・・発振回路、１２・・・駆動クロック生成回路、１３・・・ドライバ制御回路、１４ａ、１４ｂ・・・ドライバ回路、１５ａ、１５ｂ・・・キャパシタ、１６・・・１次コイル、１７・・・電圧検出回路、１８、１８ａ・・・信号処理制御回路、１９・・・電流検出回路  DESCRIPTION OFSYMBOLS 1, 1a ... Power transmission apparatus, 2 ... Power receiving apparatus, 11 ... Oscillation circuit, 12 ... Drive clock generation circuit, 13 ... Driver control circuit, 14a, 14b ... Driver circuit,15a 15b ... capacitor, 16 ... primary coil, 17 ... voltage detection circuit, 18, 18a ... signal processing control circuit, 19 ... current detection circuit

Claims (7)

Translated fromJapanese

２次コイルを含む受電装置に対して電力の伝送を行うための、１次コイルを含む送電装置からなる非接触電力伝送装置であって、
前記送電装置は、
前記１次コイルに給電する給電手段を備え、
前記給電手段は、給電開始からその直後の所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっていることを特徴とする非接触電力伝送装置。A non-contact power transmission device including a power transmission device including a primary coil for transmitting power to a power reception device including a secondary coil,
The power transmission device is:
Power supply means for supplying power to the primary coil;
The power feeding means feeds power to the primary coil by using a frequency fd lower than the resonance frequency fr of the primary series resonance circuit at the time of no load for a predetermined period immediately after the start of power feeding. A non-contact power transmission device. １次コイルを含む送電装置と、２次コイルを含む受電装置とからなり、前記１次コイルと前記２次コイルとを電磁的に結合させて、前記送電装置が前記受電装置に対して電力の伝送を行うようになっている非接触電力伝送装置であって、
前記送電装置は、
前記１次コイルに給電する給電手段を備え、
前記給電手段は、給電開始からその直後の所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっていることを特徴とする非接触電力伝送装置。The power transmission device includes a primary coil and a power reception device including a secondary coil. The primary coil and the secondary coil are electromagnetically coupled, and the power transmission device transmits power to the power reception device. A non-contact power transmission device adapted to perform transmission,
The power transmission device is:
Power supply means for supplying power to the primary coil;
The power feeding means feeds power to the primary coil by using a frequency fd lower than the resonance frequency fr of the primary series resonance circuit at the time of no load for a predetermined period immediately after the start of power feeding. A non-contact power transmission device. 前記給電手段は、前記１次コイルに対して間欠的に給電し、給電開始から所定期間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数ｆｒよりも低い周波数ｆｄを用いて前記１次コイルに給電するようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触電力伝送装置。  The power supply means intermittently supplies power to the primary coil, and uses the frequency fd lower than the resonance frequency fr of the primary-side series resonance circuit at no load for a predetermined period from the start of power supply. The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the secondary coil is fed with power. 前記周波数ｆｄの最低値は、（共振周波数ｆｒ×０．５）倍の周波数であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の非接触電力伝送装置。  The non-contact power transmission apparatus according to claim 1, wherein a minimum value of the frequency fd is a frequency that is (resonance frequency fr × 0.5) times. ２次コイルを含む受電装置に対して電力の伝送を行うための、１次コイルを含む送電装置からなる非接触電力伝送装置であって、
前記送電装置は、
前記１次コイルに給電する給電手段と、
前記給電手段の給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて前記１次コイルに給電するように、前記給電手段を制御する制御手段と、
前記１次コイル端の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記１次コイルに流れる電流を検出し、この検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求める位相差検出手段と、
前記電圧検出手段または前記位相差検出手段の検出結果に基づき、前記１次コイルに対する異物の接近の有無およびその異物の種類のうちの、少なくとも１つを判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。A non-contact power transmission device including a power transmission device including a primary coil for transmitting power to a power reception device including a secondary coil,
The power transmission device is:
Power supply means for supplying power to the primary coil;
A predetermined time from the start of power supply by the power supply means is applied to the primary coil by using a first frequency higher than a resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side and a second frequency lower than the resonance frequency. Control means for controlling the power supply means so as to supply power;
Voltage detecting means for detecting a voltage at the end of the primary coil;
Phase difference detection means for detecting a current flowing through the primary coil and obtaining a phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the detected current;
Determination means for determining at least one of the presence and absence of foreign matter approaching the primary coil and the type of the foreign matter based on the detection result of the voltage detection means or the phase difference detection means;
A non-contact power transmission device comprising: １次コイルを含む送電装置と、２次コイルを含む受電装置とからなり、前記１次コイルと前記２次コイルとを電磁的に結合させて、前記送電装置が前記受電装置に対して電力の伝送を行うようになっている非接触電力伝送装置であって、
前記送電装置は、
前記１次コイルに給電する給電手段と、
前記給電手段の給電開始から所定時間は、１次側の直列共振回路の無負荷時の共振周波数よりも高い第１の周波数とそれよりも低い第２の周波数とを用いて前記１次コイルに給電するように、前記給電手段を制御する制御手段と、
前記１次コイル端の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記１次コイルに流れる電流を検出し、この検出電流に基づいて共振回路の駆動電圧との位相差を求める位相差検出手段と、
前記電圧検出手段または前記位相差検出手段の検出結果に基づき、前記１次コイルに対する異物の接近の有無およびその異物の種類のうちの、少なくとも１つを判定する判定手段と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。The power transmission device includes a primary coil and a power reception device including a secondary coil. The primary coil and the secondary coil are electromagnetically coupled, and the power transmission device transmits power to the power reception device. A non-contact power transmission device adapted to perform transmission,
The power transmission device is:
Power supply means for supplying power to the primary coil;
A predetermined time from the start of power supply by the power supply means is applied to the primary coil by using a first frequency higher than a resonance frequency at the time of no load of the series resonance circuit on the primary side and a second frequency lower than the resonance frequency. Control means for controlling the power supply means so as to supply power;
Voltage detecting means for detecting a voltage at the end of the primary coil;
Phase difference detection means for detecting a current flowing through the primary coil and obtaining a phase difference from the drive voltage of the resonance circuit based on the detected current;
Determination means for determining at least one of the presence and absence of foreign matter approaching the primary coil and the type of the foreign matter based on the detection result of the voltage detection means or the phase difference detection means;
A non-contact power transmission device comprising: 前記制御手段は、前記給電手段の給電制御を、前記第１と第２の周波数を交互に用いてを行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の非接触電力伝送装置。  The non-contact power transmission apparatus according to claim 5, wherein the control unit performs power supply control of the power supply unit by alternately using the first and second frequencies.

Images