Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101372970B1 - Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system - Google Patents

Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system Download PDF

Info

Publication number
KR101372970B1
KR101372970B1 KR1020120112817A KR20120112817A KR101372970B1 KR 101372970 B1 KR101372970 B1 KR 101372970B1 KR 1020120112817 A KR1020120112817 A KR 1020120112817A KR 20120112817 A KR20120112817 A KR 20120112817A KR 101372970 B1 KR101372970 B1 KR 101372970B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
modulated wave
circuit
power supply
oscillation
Prior art date
Application number
KR1020120112817A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
사토시 효도
Original Assignee
파나소닉 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파나소닉 주식회사 filed Critical 파나소닉 주식회사
Priority to KR1020120112817A priority Critical patent/KR101372970B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101372970B1 publication Critical patent/KR101372970B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

A method for detecting a metal foreign object is disclosed. A metal detection circuit (33) installed in a contactless power supply device (1) transmits an oscillation signal (Φt) to a modulation circuit (16) of an electric appliance (E), and the modulation circuit (16) of the modulation circuit (16) generates a square wave pulse signal (MP) from the oscillation signal (Φt). The cycle of the oscillation signal (Φt) received by the modulation circuit (16) changes in accordance with whether a metal piece (8) is present. The modulation circuit (16) modulates the square wave pulse signal (MP) to generate a modulated wave signal (Φm) and transmits the modulated wave signal (Φm) to the metal detection circuit (33) of the power supply device (1). The metal detection circuit (33) demodulates the modulated wave signal (Φm) and determines whether a metal piece (8) is present based on the cycle (Tn) of the demodulated signal (DMP) corresponding to the square wave pulse signal (MP). [Reference numerals] (15) Power receiving circuit; (16) Modulation module; (31) Power circuit; (32) Power supply circuit; (33) Metal detection circuit; (34) System control unit; (Z) Load

Description

비접촉 급전 장치의 금속 이물질 검출 방법, 비접촉 급전 장치, 수전 장치 및 비접촉 급전 시스템 {METHOD FOR DETECTING METAL FOREIGN OBJECT ON CONTACTLESS POWER SUPPLY DEVICE, CONTACTLESS POWER SUPPLY DEVICE, CONTACTLESS POWER RECEPTION DEVICE, AND CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM}METHOD FOR DETECTING METALLIC FOOT IN NON-CONTACT POWER SUPPLY DEVICES, NON-CONTACT POWER SUPPLY DEVICES, RECIPES AND CONTACTLESS POWER SUPPLY DEVICE, CONTACTLESS POWER SUPPLY DEVICE, CONTACTLESS POWER RECEPTION DEVICE, AND CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 비접촉 급전 장치의 금속 이물질 검출 방법, 비접촉 급전 장치, 수전 장치 및 비접촉 급전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting metal foreign matter in a non-contact power supply device, a non-contact power supply device, a power receiving device, and a non-contact power supply system.

최근, 전자 유도 방식에 의한 비접촉 급전 시스템의 실용화가 진행되고 있다.In recent years, practical use of the non-contact electric power feeding system by the electromagnetic induction system is progressing.

전자 유도 방식에 의한 비접촉 급전 시스템은, 1차 코일을 포함하는 비접촉 급전 장치와 2차 코일을 포함하는 수전 장치를 구비한다. 비접촉 급전 장치의 탑재면에 수전 장치를 구비한 전기 기기가 탑재된 상태에서, 비접촉 급전 장치는 1차 코일을 여자시켜, 전자 유도에 의해 전기 기기의 수전 장치에 설치된 2차 코일을 여자 급전한다. 2차 코일에 발생한 2차 전력은 수전 장치 내에서 직류 전력으로 변환된다. 그리고, 그 직류 전력은 전기 기기의 부하의 구동 전원으로서 공급된다.A non-contact power feeding system by an electromagnetic induction system includes a non-contact power feeding device including a primary coil and a power receiving device including a secondary coil. In the state where the electric machine provided with a power receiving device was mounted on the mounting surface of the non-contact power feeding device, the non-contact power feeding device excites the primary coil, and energizes the secondary coil provided in the power receiving device of the electric device by electromagnetic induction. Secondary power generated in the secondary coil is converted into direct current power in the power receiving device. The DC power is supplied as a drive power source for the load of the electric device.

그런데, 비접촉 급전 장치와 전기 기기(수전 장치) 사이에 금속 이물질이 존재하면 급전 중에 금속 이물질이 유도 가열되는 경우가 있다. 그래서, 비접촉 급전 장치에는 금속 이물질을 검출하는 금속 검출 장치를 구비한 것이 있다. 금속 검출 장치가 금속 이물질을 검출했을 때는, 비접촉 급전 장치는 급전을 정지한다.By the way, when a metal foreign material exists between a non-contact electric power feeding device and an electrical device (electric power receiving device), a metal foreign material may inductively heat during power feeding. Therefore, some non-contact power supply devices include a metal detection device that detects metal foreign matter. When the metal detecting device detects a metal foreign substance, the non-contact power feeding device stops feeding.

비접촉 급전 장치에 구비된 금속 검출 장치는, 예를 들면, 비접촉 급전 장치의 1차 코일을 급전 시의 주파수와는 상위한 소정의 주파수로 여자시킨다. 금속 이물질이 존재할 때는, 소정의 주파수로 여자되어 있는 1차 코일의 인덕턴스가 변화하는 것이 알려져 있다. 금속 검출 장치는, 인덕턴스의 변화를 이용하여 금속 이물질이 존재하다고 검출했을 때, 급전을 정지시킨다(일본 공개특허공보 제2000-295796호).The metal detection device provided in the non-contact power supply device excites the primary coil of the non-contact power supply device at a predetermined frequency that differs from the frequency at the time of power supply, for example. When metal foreign matter exists, it is known that the inductance of the primary coil excited by the predetermined frequency changes. The metal detection device stops feeding when it detects that metal foreign matter exists by using the change in inductance (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-295796).

그러나, 상기 금속 검출 장치는 비접촉 급전 장치의 1차 코일을 급전 시의 여자 주파수와는 상위한, 금속 이물질 검출을 위한 여자 주파수로 여자시킨다. 그러므로, 비접촉 급전 장치에는, 1차 코일을 여자하기 위한 여자 주파수를 복수 설정할 필요가 있고, 또, 금속 이물질 검출을 실행할 때마다, 여자 주파수를 전환할 필요가 있었다. 그러므로, 1차 코일을 여자 구동시키는 회로가 복잡해져, 비접촉 급전 장치가 고가가 되는 문제가 있었다.However, the metal detection device excites the primary coil of the non-contact power supply device at an excitation frequency for detecting metal foreign matter, which is different from the excitation frequency at the time of power supply. Therefore, in the non-contact power supply device, it is necessary to set a plurality of excitation frequencies for exciting the primary coil, and it is necessary to switch the excitation frequency every time the metal foreign matter detection is performed. Therefore, the circuit which drives an excitation drive of a primary coil becomes complicated, and there existed a problem that a non-contact power feeding device became expensive.

또, 상기 금속 검출 장치는, 금속 이물질을 검출하기 위하여, 1차 코일의 인덕턴스의 변화, 즉 1차 코일을 포함하는 발진 회로의 공진 주파수의 변화를 검출 하여야 하므로, 고속으로 신호 처리하는 증폭기나 프로세서를 필요로 하기 때문에, 비접촉 급전 장치를 더욱 고가인 것이 되게 하였다.In addition, the metal detecting apparatus must detect a change in inductance of the primary coil, that is, a change in resonant frequency of the oscillation circuit including the primary coil, in order to detect metal foreign matter, so that an amplifier or a processor which processes the signal at high speed Since it requires, the non-contact power feeding device became more expensive.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 비접촉 급전 장치의 급전 코일의 여자 주파수를 바꾸지 않고 금속 이물질을 검출할 수 있고, 또한 염가로 제조를 할 수 있는 비접촉 급전 장치의 금속 이물질 검출 방법을 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and its object is to detect metal foreign matters without changing the excitation frequency of the power supply coil of the non-contact power supply device, and to detect metal foreign matters of the non-contact power supply device, which can be manufactured at low cost. To provide a method.

또한, 이 비접촉 급전 장치의 금속 이물질 검출 방법에 사용되는 비접촉 급전 장치, 수전 장치 및 비접촉 급전 시스템을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a non-contact power supply device, a power receiving device, and a non-contact power supply system for use in a method for detecting a metal foreign substance in the non-contact power supply device.

본 발명의 일 측면은, 전기 기기에 포함되는 수전 장치에 대하여 전자 유도 현상을 이용하여 급전을 행하는 비접촉 급전 장치 상에 금속 이물질이 존재하는지 여부를 검출하는 방법을 제공한다. 그 방법은, 상기 비접촉 급전 장치가 상기 수전 장치에 발진 신호를 송신하고, 상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따른 변조파를 검출하고, 상기 변조파를 상기 비접촉 급전 장치에 송신하기 위하여, 캐리어 신호를 상기 변조파에 따라 변조함으로써 피변조파 신호를 생성하고, 이 피변조파 신호를 상기 수전 장치가 상기 비접촉 급전 장치에 송신하고, 상기 수전 장치로부터 송신된 상기 피변조파 신호를 수신하고, 이 피변조파 신호로부터 복조된 복조 신호에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는 것을 구비한다.One aspect of the present invention provides a method for detecting whether a metal foreign material is present on a non-contact power feeding device that feeds power using an electromagnetic induction phenomenon to a power receiving device included in an electric device. The method includes the non-contact power feeding device transmitting an oscillation signal to the power receiving device, detecting, from the oscillation signal received by the power receiving device, a modulated wave caused by a change in magnetic flux due to the presence of a metal foreign material, and modulating the modulation. In order to transmit the wave to the non-contact power supply device, a modulated wave signal is generated by modulating a carrier signal according to the modulated wave, and the power receiver device transmits the modulated wave signal to the non-contact power supply device, and transmits from the power receiver. Receiving said modulated wave signal, and determining whether or not a metal foreign material exists in accordance with the demodulated signal demodulated from said modulated wave signal.

일례에서는, 상기 변조파는 상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 구형파 펄스 신호이며, 상기 피변조파 신호는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이며, 상기 복조 신호는 상기 피변조파 신호를 포락선 검파함으로써 생성된 구형파 펄스 신호이다.In one example, the modulated wave is a square wave pulse signal having a period changed in accordance with a change in magnetic flux due to the presence of a foreign metal in the oscillation signal received by the power receiving device, the modulated wave signal is the amplitude of the carrier signal The demodulation signal is generated by amplitude modulation in proportion to the square wave pulse signal, and the demodulation signal is a square wave pulse signal generated by envelope detection of the modulated wave signal.

일례에서는, 상기 캐리어 신호는 상기 비접촉 급전 장치로부터 상기 수전 장치에 송신되는 상기 발진 신호이다.In one example, the carrier signal is the oscillation signal transmitted from the non-contact power feeding device to the power receiving device.

일례에서는, 상기 캐리어 신호는 상기 비접촉 급전 장치의 1차 코일로부터 전자 유도 현상을 이용하여 상기 수전 장치의 2차 코일에 급전되는 급전 전류에 따른 전자파 신호이며, 피변조파 신호는 상기 전자파 신호에 상기 변조파를 중첩한 신호이다.In one example, the carrier signal is an electromagnetic signal according to a feed current supplied from the primary coil of the non-contact power supply device to the secondary coil of the power receiving device by using an electromagnetic induction phenomenon, the modulated wave signal is modulated by the electromagnetic signal This is a signal that overlaps waves.

본 발명의 다른 측면은, 전기 기기에 포함되는 수전 장치에 대하여 전자 유도 현상을 이용하여 급전을 행하는 비접촉 급전 장치를 제공한다. 이 비접촉 급전 장치는, 상기 수전 장치에 발진 신호를 송신하는 발진 회로; 상기 발진 신호를 수신한 상기 수전 장치로부터, 상기 발진 신호를 자속 변화에 따른 변조파에 의해 변조한 피변조파 신호를 수신하고, 이 피변조파 신호를 검파하여, 상기 수전 장치가 검출한 변조파를 복조하는 검파 회로; 상기 검파 회로가 복조한 상기 변조파의 주파수를 검출하는 주파수 검출 회로; 및 상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 복조한 변조파의 주파수에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는 판정 회로를 포함한다.Another aspect of the present invention provides a non-contact power feeding device that feeds power using an electromagnetic induction phenomenon to a power receiving device included in an electric device. This non-contact power supply device includes an oscillation circuit for transmitting an oscillation signal to the power reception device; From the power receiving device that has received the oscillation signal, a modulated wave signal obtained by modulating the oscillation signal by a modulated wave according to a change in magnetic flux is received, detects the modulated wave signal, and demodulates the modulated wave detected by the power receiver. Detection circuit; A frequency detection circuit for detecting a frequency of the modulated wave demodulated by the detection circuit; And a determination circuit that determines whether or not a metal foreign matter exists in accordance with the frequency of the demodulated modulated wave detected by the frequency detection circuit.

일례에서는, 상기 변조파는, 상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 구형파 펄스 신호이며, 상기 피변조파 신호는 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이며, 상기 검파 회로는 상기 피변조파 신호를 포락선 검파함으로써 상기 구형파 펄스 신호를 복조하도록 구성되어 있고, 상기 주파수 검출 회로는 상기 검파 회로가 복조한 상기 구형파 펄스 신호의 주기를 검출하는 회로이며, 상기 판정 회로는 상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 구형파 펄스 신호의 주기에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정한다.In one example, the modulated wave is a square wave pulse signal having a period changed in accordance with a change in magnetic flux due to the presence of a foreign metal in the oscillation signal received by the power receiving device, wherein the modulated wave signal is the amplitude of the carrier signal. Wherein the detection circuit is configured to demodulate the square wave pulse signal by envelope detection of the modulated wave signal, and the frequency detection circuit demodulates the square wave pulse demodulated by the detection circuit. A circuit for detecting a period of the signal, wherein the determining circuit determines whether or not a metal foreign matter exists in accordance with the period of the square wave pulse signal detected by the frequency detecting circuit.

본 발명의 또 다른 측면은, 전기 기기에 설치되고, 수전 장치는, 전자 유도 현상을 이용하여 비접촉 급전 장치로부터 수전하는 수전 장치를 제공한다. 이 수전 장치는, 상기 비접촉 급전 장치로부터 송신되는, 금속 이물질이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 발진 신호를 수신하는 발진 신호 수신 회로; 상기 발진 신호 수신 회로가 수신한 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따른 변조파를 생성하는 변조파 신호 생성 회로; 및 상기 변조파를 상기 비접촉 급전 장치에 송신하기 위하여, 캐리어 신호를 상기 변조파에 따라 변조하여 피변조파 신호를 생성하는 피변조파 신호 생성 회로를 구비한다.Another aspect of the present invention is provided in an electrical apparatus, and the power receiving device provides a power receiving device that receives power from a non-contact power feeding device using an electromagnetic induction phenomenon. This power receiving device includes: an oscillation signal receiving circuit that receives an oscillation signal for detecting whether there is a metal foreign material transmitted from the non-contact power supply device; A modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave according to a change in magnetic flux due to the presence of a foreign metal in the oscillation signal received by the oscillation signal receiving circuit; And a modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave signal by modulating a carrier signal according to the modulated wave to transmit the modulated wave to the non-contact power supply device.

일례에서는, 상기 변조파는 구형파 펄스 신호이며, 상기 변조파 신호 생성 회로는, 수신한 상기 발진 신호로부터, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 상기 구형파 펄스 신호를 생성하도록 구성되어 있고, 상기 피변조파 신호는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례해 진폭 변조시켜 생성한 것이며, 상기 피변조파 신호 생성 회로는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조시켜 상기 피변조파 신호를 생성하도록 구성되어 있다.In one example, the modulated wave is a square wave pulse signal, and the modulated wave signal generating circuit is configured to generate the square wave pulse signal having a period changed from the received oscillation signal according to a change in magnetic flux due to the presence of a metal foreign material. The modulated wave signal is generated by amplitude modulating the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal, and the modulated wave signal generating circuit modulates the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal. And generate the modulated wave signal.

본 발명은 상기 수전 장치와 상기 비접촉 급전 장치를 구비하는 비접촉 급전 시스템에도 적합하다.The present invention is also suitable for a non-contact power supply system including the power receiving device and the non-contact power supply device.

본 발명의 다른 태양 및 이점은 본 발명의 원리의 예를 나타내고 있는 도면과 함께 이하의 기재로부터 분명해진다.Other aspects and advantages of the invention will be apparent from the following description taken in conjunction with the drawings showing examples of the principles of the invention.

본 발명의 신규하다고 생각되는 특징은, 특히 첨부한 특허청구범위에서 분명해진다. 목적 및 이점을 수반하는 본 발명은, 이하에 나타내는 실시예의 설명을 첨부 도면을 참조함으로써 이해된다.
도 1은 비접촉 급전 시스템의 급전 장치와 전기 기기의 사시도이다.
도 2는 급전 장치와 전기 기기의 단면도이다.
도 3은 급전 장치와 전기 기기의 블록도이다.
도 4는 전기 기기에 설치된 수전 회로의 블록도이다.
도 5는 전기 기기에 설치된 변조 회로의 블록도이다.
도 6은 전기 기기의 변조 회로에 포함되는 정류 회로와 변조 회로의 전기 회로도이다.
도 7은 전기 기기의 변조 회로에 포함되는 변조파 신호 생성부의 전기 회로 도이다.
도 8은 급전 장치에 설치된 급전 회로 및 금속 검출 회로의 블록도이다.
도 9의 (a), (b), (c), (d)는 금속편이 존재하지 않는 경우의 발진 신호, 구형파 펄스 신호, 피변조파 신호 및 복조 신호의 파형도이다.
도 9의 (e), (f), (g), (h)는 금속편이 있는 경우의 발진 신호, 구형파 펄스 신호, 피변조파 신호 및 복조 신호의 파형도이다.
The characteristics considered to be novel of this invention become clear especially in the attached Claim. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention with its objects and advantages is understood by referring to the accompanying drawings for description of the embodiments shown below.
1 is a perspective view of a power supply device and an electrical apparatus of a non-contact power supply system.
2 is a cross-sectional view of a power supply device and an electrical device.
3 is a block diagram of a power feeding device and an electrical device.
4 is a block diagram of a power receiving circuit installed in an electric device.
5 is a block diagram of a modulation circuit installed in an electric device.
6 is an electrical circuit diagram of a rectifier circuit and a modulation circuit included in a modulation circuit of an electric device.
7 is an electric circuit diagram of a modulated wave signal generation unit included in a modulation circuit of an electric device.
8 is a block diagram of a power supply circuit and a metal detection circuit provided in the power supply device.
9A, 9B, 9C, and 9D are waveform diagrams of an oscillation signal, a square wave pulse signal, a modulated wave signal, and a demodulation signal when a metal piece is not present.
(E), (f), (g), (h) are waveform diagrams of an oscillation signal, a square wave pulse signal, a modulated wave signal, and a demodulation signal when there is a metal piece.

이하, 본 발명의 비접촉 급전 시스템의 실시예를 도면에 따라 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of the non-contact power supply system of this invention is described according to drawing.

도 1에 나타낸 비접촉 급전 시스템은, 비접촉 급전 장치(이하, 단지 급전 장치라고 함)(1)와, 이 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전되는 전기 기기(이하, 단지 기기라고 함)(E)를 포함한다. 급전 장치(1)의 하우징(2)은, 위쪽이 개구된 사각 형상의 상자체(3)와, 그 개구를 닫아서 막는 절연체(예를 들면, 강화 유리)로 이루어지는 천정판(4)에 의해 형성되어 있다. 천정판(4)의 상면은, 비접촉 급전할 때 기기(E)가 탑재되는 탑재면(5)으로서 기능한다. 하우징(2) 내에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 천정판(4)의 이면에 1차 코일(L1)이 설치되어 있다. 1차 코일(L1)은, 본 실시예에서는 1개이며, 천정판(4)의 탑재면(5)과 평행하게 배치되어 있다.The non-contact power supply system shown in FIG. 1 includes a non-contact power supply device (hereinafter simply referred to as a power supply device) 1 and an electric device (hereinafter referred to simply as a device) E that is contactlessly fed from the power supply device 1. Include. The housing 2 of the power feeding device 1 is formed by a rectangular box 3 having an upper opening and a ceiling plate 4 made of an insulator (for example, tempered glass) that closes and closes the opening. It is. The upper surface of the ceiling plate 4 functions as the mounting surface 5 on which the device E is mounted at the time of non-contact power feeding. In the housing 2, as shown in FIG. 2, the primary coil L1 is provided on the rear surface of the ceiling plate 4. There is one primary coil L1 in this embodiment, and it is arrange | positioned in parallel with the mounting surface 5 of the ceiling plate 4.

탑재면(5)에 기기(E)가 탑재된 때, 기기(E)에 설치된 2차 코일(L2)은 급전 장치(1)의 1차 코일(L1)의 여자에 의한 전자 유도에 의해 여자 급전된다. 전자 유도에 의해 2차 코일(L2)에 유기된 2차 전력은 기기(E)에 설치된 수전 회로(15)(도 3 참조)에 입력되고, 수전 회로(15)에 의해 리플(ripple)이 없는 직류 전압으로 변환되어, 기기(E)의 부하(Z)에 공급된다.When the device E is mounted on the mounting surface 5, the secondary coil L2 provided in the device E is excited and energized by electromagnetic induction by the excitation of the primary coil L1 of the power feeding device 1. do. Secondary electric power induced in the secondary coil L2 by electromagnetic induction is input to the power receiving circuit 15 (see FIG. 3) installed in the device E, and is free of ripple by the power receiving circuit 15. It is converted into a DC voltage and supplied to the load Z of the device E.

또, 천정판(4)의 이면에는, 1차 코일(L1)을 에워싸도록 급전 측 제1 통신 안테나 코일(이하, 급전 측 제1 안테나 코일이라고 함)(6a)이 설치되어 있다. 급전 측 제1 안테나 코일(6a)과 기기(E)에 설치된 수전 측 제1 통신 안테나 코일(이하, 수전 측 제1 안테나 코일이라고 함)(6b) 사이의 무선 통신에 의해 데이터 및/ 또는 정보가 송수신된다.Moreover, the power supply side 1st communication antenna coil (henceforth a power supply side 1st antenna coil) 6a is provided in the back surface of the ceiling board 4 so that the primary coil L1 may be enclosed. Data and / or information is transmitted by wireless communication between the power feeding side first antenna coil 6a and the power receiving side first communication antenna coil (hereinafter referred to as the power receiving side first antenna coil) 6b provided in the device E. It is sent and received.

일례에서는, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재된 때, 급전 측 제1 안테나 코일(6a)과 수전 측 제1 안테나 코일(6b) 사이의 무선 통신에 의해 데이터 및/ 또는 정보가 송수신된다.In one example, when the device E is mounted on the mounting surface 5, data and / or information are transmitted and received by wireless communication between the power feeding side first antenna coil 6a and the power receiving side first antenna coil 6b. do.

본 실시예에서는, 기기(E)는 기기 인증 신호(ID)와 여자 요구 신호(RQ)를 수전 측 제1 안테나 코일(6b)로부터 무선으로 송신한다. 기기 인증 신호(ID)는 급전 장치(1)로부터의 급전을 받는 기기(E)의 식별 정보를 포함할 수 있다. 여자 요구 신호(RQ)는 급전 장치(1)에 급전을 요구한다. 급전 측 제1 안테나 코일(6a)은 기기 인증 신호(ID)와 여자 요구 신호(RQ)를 수신한다.In the present embodiment, the device E wirelessly transmits the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the power receiving side first antenna coil 6b. The device authentication signal ID may include identification information of the device E receiving the power supply from the power supply device 1. The excitation request signal RQ requests the power supply device 1 to supply power. The power supply side first antenna coil 6a receives the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ.

천정판(4)의 상면, 즉 탑재면(5)(천정판(4)의 이면이라도 됨)에는, 급전 측 제2 통신 안테나 코일(이하, 급전 측 제2 안테나 코일이라고 함)(7a)이 형성되어 있다. 급전 측 제2 안테나 코일(7a)은, 예를 들면, 공지의 인쇄 배선 기술로 탑재면(5)에 형성되어 있다. 급전 측 제2 안테나 코일(7a)과, 기기(E)에 설치된 수전 측 제2 통신 안테나 코일(이하, 수전 측 제2 안테나 코일이라고 함)(7b) 사이의 무선 통신에 의해 데이터 및/ 또는 정보가 송수신된다.On the upper surface of the ceiling plate 4, that is, the mounting surface 5 (which may be the rear surface of the ceiling plate 4), the power supply side second communication antenna coil (hereinafter referred to as the power supply side second antenna coil) 7a Formed. The power feeding side second antenna coil 7a is formed on the mounting surface 5 by, for example, a known printed wiring technique. Data and / or information by wireless communication between the power feeding side second antenna coil 7a and the power receiving side second communication antenna coil (hereinafter referred to as the power receiving side second antenna coil) 7b provided in the device E. Is transmitted and received.

일례에서는, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재된 때, 급전 측 제2 안테나 코일(7a)과 수전 측 제2 안테나 코일(7b) 사이에서, 탑재면(5) 상에 금속편(금속 이물질)(8)이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 신호의 송수신이 행해진다.In one example, when the device E is mounted on the mounting surface 5, a metal piece (metal) on the mounting surface 5 between the power feeding side second antenna coil 7a and the power receiving side second antenna coil 7b. A signal is transmitted and received for detecting whether or not the foreign matter 8 is present.

본 실시예에서는, 급전 장치(1)의 발진 회로(33a)(도 8 참조)는 금속편(8)의 검출을 위한 발진 신호(Φt)(도 9 참조)를 발진하고, 이 발진 신호(Φt)를 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 송신한다. 기기(E)의 수전 측 제2 안테나 코일(7b)은 발진 신호(Φt)를 수신한다. 기기(E)의 변조 회로(16)(도 3 참조)는, 수신한 발진 신호(Φt)를 변조하고, 변조가 끝난 신호(피변조파 신호)(Φm)(도 9 참조)를 생성하고, 이 피변조파 신호(Φm)(도 9 참조)를 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 송신한다.In the present embodiment, the oscillation circuit 33a (see FIG. 8) of the power feeding device 1 oscillates an oscillation signal .phi.t (see FIG. 9) for detecting the metal piece 8, and this oscillation signal .phi.t. Is transmitted from the power feeding side second antenna coil 7a. The power receiving side second antenna coil 7b of the device E receives the oscillation signal .phi.t. The modulation circuit 16 (see FIG. 3) of the device E modulates the received oscillation signal .phi.t, generates a modulated signal (modulated wave signal) .phi.m (see FIG. 9). The to-be-modulated wave signal? M (see Fig. 9) is transmitted from the power receiving side second antenna coil 7b to the power feeding side second antenna coil 7a.

도 2에 나타낸 예에서는, 하우징(2) 내의 내부 바닥면에 인쇄 배선 기판(10)이 배치되어 있고, 이 인쇄 배선 기판(10)에는 전원 회로(31)와, 탑재면(5)에 탑재된 기기(E)에 전자 유도에 의해 전력을 급전하는 급전 회로(32)와, 탑재면(5) 상의 금속편(8)을 기기(E)와 협동하여 검출하기 위한 금속 검출 회로(33)와, 급전 장치(1)를 통괄 제어하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 시스템 제어부(34)가 실장되어 있다.In the example shown in FIG. 2, a printed wiring board 10 is disposed on an inner bottom surface of the housing 2, and the printed wiring board 10 is mounted on a power supply circuit 31 and a mounting surface 5. A power supply circuit 32 for supplying electric power to the device E by electromagnetic induction, a metal detection circuit 33 for cooperatively detecting the metal piece 8 on the mounting surface 5 with the device E, and a power supply The system control part 34 which consists of microcomputers which collectively control the apparatus 1 is mounted.

다음에, 급전 장치(1)와 기기(E)의 전기적 구성을 도 3∼도 8에 따라 설명한다.Next, an electrical configuration of the power supply device 1 and the device E will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

기기(E)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)로부터 2차 전력을 수전하는 수전 회로(15)와, 수전 회로(15)가 수전한 2차 전력으로 구동하는 부하(Z)와, 금속편 검출을 위한 피변조파 신호(Φm)를 생성하는 변조 회로(16)를 가진다.As shown in FIG. 3, the device E includes a power receiving circuit 15 for receiving secondary power from the power feeding device 1 and a load Z for driving with secondary power received by the power receiving circuit 15. And a modulation circuit 16 for generating a modulated wave signal .phi.m for detecting a metal piece.

일례의 수전 장치는 2차 코일(L2)과 수전 회로(15)를 포함할 수 있다. 다른 예의 수전 장치는 2차 코일(L2)과 수전 회로(15)와 변조 회로(16)를 포함할 수 있다. 또 다른 예의 수전 장치는 부하를 제외한 기기(E)이다. 기기(E) 전체를 수전 장치라고 부르는 경우도 있다.An example power receiving device may include a secondary coil L2 and a power receiving circuit 15. Another example of a power receiving device may include a secondary coil L2, a power receiving circuit 15, and a modulation circuit 16. Another example of a power receiving device is a device E without a load. The entire apparatus E may be called a power receiving device.

수전 회로(15)는, 1차 코일(L1)로부터 2차 코일(L2)을 통하여 2차 전력을 수전하고, 부하(Z)에 구동 전압을 공급한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 수전 회로(15)는 정류 평활 회로(15a), 데이터 생성 회로(15b) 및 송신 회로(15c)를 포함한다.The power receiving circuit 15 receives secondary power from the primary coil L1 through the secondary coil L2 and supplies a driving voltage to the load Z. As shown in FIG. 4, the power receiving circuit 15 includes a rectifying smoothing circuit 15a, a data generating circuit 15b, and a transmitting circuit 15c.

정류 평활 회로(15a)는 2차 코일(L2)과 접속되어 있다. 정류 평활 회로(15a)는 급전 장치(1)의 1차 코일(L1)의 여자에 의한 전자 유도에 의해 2차 코일(L2)에 여자 급전된 2차 전력을 리플이 없는 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 기기(E)의 부하(Z)에 공급한다.The rectification smoothing circuit 15a is connected to the secondary coil L2. The rectification smoothing circuit 15a converts the secondary power excited by the electromagnetic induction of the primary coil L1 of the power feeding device 1 to the secondary coil L2 into a direct current voltage without ripple, This DC voltage is supplied to the load Z of the device E.

부하(Z)는 2차 코일(L2)에 의해 발생하는 2차 전력으로 구동하는 기기이면 된다. 예를 들면, 부하(Z)는, 정류한 직류 전압을 사용하여 탑재면(5) 상에서 구동하는 기기라도 되고, 2차 전력을 그대로 교류 전원으로서 사용하여 탑재면(5) 상에서 구동하는 기기라도 되고, 정류한 직류 전압으로 내장 충전지(2차 전지)를 충전하는 기기라도 된다.The load Z may be a device that is driven by secondary power generated by the secondary coil L2. For example, the load Z may be a device to be driven on the mounting surface 5 using the rectified DC voltage, or may be a device to be driven on the mounting surface 5 using the secondary power as an AC power source as it is. The device may be charged with a built-in rechargeable battery (secondary battery) at a rectified DC voltage.

비한정적인 예에서는, 정류 평활 회로(15a)는 정류된 직류 전압을 데이터 생성 회로(15b) 및 송신 회로(15c)에 공급하는 구동원으로서 기능할 수 있다.In a non-limiting example, the rectifying smoothing circuit 15a can function as a drive source for supplying the rectified DC voltage to the data generating circuit 15b and the transmitting circuit 15c.

데이터 생성 회로(15b)는 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 생성하고 송신 회로(15c)에 공급하는 회로이다. 기기 인증 신호(ID)는 급전 장치(1)에 대하여 상기 급전 장치(1)에 의해 급전을 받게 되는 기기(E)라는 취지의 인증 신호이다. 여자 요구 신호(RQ)는 급전 장치(1)에 대하여 급전을 요구하는 요구 신호이다.The data generation circuit 15b is a circuit which generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ and supplies them to the transmission circuit 15c. The device authentication signal ID is an authentication signal for the purpose of the device E, which is supplied with power by the power supply device 1 to the power supply device 1. The excitation request signal RQ is a request signal for requesting the power feeding device 1 to feed power.

데이터 생성 회로(15b)는, 예를 들면, 정류 평활 회로(15a)가 직류 전원을 출력하고 있을 때나, 기기(E)에 내장된 2차 전지 등으로 구동 가능한 상태일 때, 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 생성하고 송신 회로(15c)에 공급한다. 또, 데이터 생성 회로(15b)는, 기기(E)에 설치된 예를 들면, 부하(Z)를 구동시키기 위한 전원 스위치가 오프일 때는, 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 생성하지 않는다.The data generating circuit 15b is, for example, when the rectifying smoothing circuit 15a is outputting a DC power supply or when the data generating circuit 15b can be driven by a secondary battery or the like built in the device E. And the excitation request signal RQ are generated and supplied to the transmission circuit 15c. In addition, the data generation circuit 15b generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ when the power switch for driving the load Z, for example, provided in the device E is turned off. I never do that.

또한, 데이터 생성 회로(15b)는, 기기(E)에 마이크로 컴퓨터가 설치되어 있는 경우, 마이크로 컴퓨터의 판단으로 급전을 휴지(休止)하고 싶다고 판단했을 때는, 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 생성하지 않는다.In addition, when the microcomputer is installed in the apparatus E, when the microcomputer is installed in the apparatus E, and it is determined that power supply is to be stopped by the microcomputer's judgment, the apparatus authentication signal ID and the excitation request signal are carried out. Do not generate (RQ).

송신 회로(15c)는 수전 측 제1 안테나 코일(6b)과 접속되어 있다. 송신 회로(15c)는 데이터 생성 회로(15b)로부터 공급된 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 수전 측 제1 안테나 코일(6b)을 통하여 급전 장치(1)에 송신한다.The transmission circuit 15c is connected to the power receiving side first antenna coil 6b. The transmission circuit 15c transmits the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ supplied from the data generation circuit 15b to the power supply device 1 via the power receiving side first antenna coil 6b.

기기(E)는 급전 장치(1)로부터 송신되어 수전 측 제2 안테나 코일(7b)에 의해 수신된 발진 신호(Φt)를 변조하는 변조 회로(16)를 가진다. 변조 회로(16)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 발진 신호(Φt)를 정류하는 정류 회로(16a)와, 정류 회로(16a)가 정류한 정류 전류에 따라 구형파 펄스 신호(MP)를 생성하는 변조파 신호 생성 회로(16b)와, 변조파 신호 생성 회로(16b)가 생성한 구형파 펄스 신호(MP)에 따라 발진 신호(Φt)를 변조하여, 변조가 끝난 신호(피변조파 신호)(Φm)를 생성하는 변조부(16c)를 포함한다.The device E has a modulation circuit 16 which modulates the oscillation signal .phi.t transmitted from the power feeding device 1 and received by the power receiving side second antenna coil 7b. As shown in FIG. 5, the modulation circuit 16 generates a square wave pulse signal MP according to the rectifying circuit 16a for rectifying the oscillation signal .phi.t and the rectified current rectified by the rectifying circuit 16a. The oscillation signal? T is modulated according to the modulated wave signal generating circuit 16b and the square wave pulse signal MP generated by the modulating wave signal generating circuit 16b, and the modulated signal (modulated wave signal)? M It includes a modulator 16c for generating a.

도 6에 나타낸 예에서는, 정류 회로(16a)는 반파 정류 회로이며, 정류용 다이오드(D0), 충방전 커패시터(C0) 및 저항(R0)을 가지고 있다. 정류용 다이오드(D0)의 애노드 단자는 수전 측 제2 안테나 코일(7b)의 양극 단자(PT)에 접속되고, 정류용 다이오드(D0)의 캐소드 단자는 충방전 커패시터(C0)의 양 단자에 접속되어 있다. 충방전 커패시터(C0)의 음단자는 수전 측 제2 안테나 코일(7b)의 음극 단자(NT)에 접속되어 있다. 저항(R0)은 충방전 커패시터(C0)와 병렬로 접속되어 있다. 정류 회로(16a)는, 급전 장치(1)의 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 송신된 발진 신호(Φt)를 수전 측 제2 안테나 코일(7b)을 통하여 수신하고, 수신한 발진 신호(Φt)를 반파 정류한다.In the example shown in FIG. 6, the rectifier circuit 16a is a half-wave rectifier circuit, and has a rectifier diode D0, a charge / discharge capacitor C0, and a resistor R0. The anode terminal of the rectifying diode D0 is connected to the positive terminal PT of the second antenna coil 7b on the receiving side, and the cathode terminal of the rectifying diode D0 is connected to both terminals of the charge / discharge capacitor C0. It is. The negative terminal of the charge / discharge capacitor C0 is connected to the negative electrode terminal NT of the power receiving side second antenna coil 7b. The resistor R0 is connected in parallel with the charge / discharge capacitor C0. The rectifier circuit 16a receives the oscillation signal .phi.t transmitted from the power feeding side second antenna coil 7a of the power feeding device 1 through the power receiving side second antenna coil 7b, and receives the received oscillation signal ( Φt) is half-wave rectified.

도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)로부터 송신된 발진 신호(Φt)는 일정한 진폭값 및 일정한 주파수를 가지는 정현파일 수 있다. 수전 측 제2 안테나 코일(7b)이 수신한 발진 신호(Φt)가 정류용 다이오드(D0)에 의해 반파 정류되면, 충방전 커패시터(C0)는 충방전을 반복한다. 예를 들면, 발진 신호(Φt)가 양전위일 때, 충방전 커패시터(C0)는 정류용 다이오드(D0)로부터의 전류에 의해 충전된다. 발진 신호(Φt)가 음전위일 때, 충방전 커패시터(C0)에 충전된 전하는 저항(R0)을 통하여 방전된다.As shown in Fig. 9A, the oscillation signal? T transmitted from the power feeding device 1 can be a sinusoidal file having a constant amplitude value and a constant frequency. When the oscillation signal .phi.t received by the power receiving side second antenna coil 7b is half-wave rectified by the rectifying diode D0, the charge / discharge capacitor C0 repeats charging and discharging. For example, when the oscillation signal .phi.t is at the positive potential, the charge / discharge capacitor C0 is charged by the current from the rectifying diode D0. When the oscillation signal .phi.t is at the negative potential, the charge charged in the charge / discharge capacitor C0 is discharged through the resistor R0.

발진 신호(Φt)의 주파수가 변화되었을 때, 충방전 커패시터(C0)의 충방전 시간은 변동한다. 예를 들면, 기기(E)가 탑재면(5)에 탑재된 상태에서, 급전 측 제2 안테나 코일(7a)과 수전 측 제2 안테나 코일(7b) 사이에 금속편(8)이 존재할 때에, 수전 측 제2 안테나 코일(7b)이 수신한 발진 신호(Φt)의 주파수는 급전 장치(1)로부터 송신된 발진 신호(Φt)의 주파수로부터 변동한다.When the frequency of the oscillation signal .phi.t changes, the charge / discharge time of the charge / discharge capacitor C0 varies. For example, when the metal piece 8 exists between the power supply side 2nd antenna coil 7a and the power receiving side 2nd antenna coil 7b in the state in which the apparatus E was mounted on the mounting surface 5, The frequency of the oscillation signal .phi.t received by the side second antenna coil 7b varies from the frequency of the oscillation signal .phi.t transmitted from the power feeding device 1.

급전 장치(1)로부터 송신된 발진 신호(Φt)의 주파수를 제1 주파수라고 하는 경우가 있다. 수전 측 제2 안테나 코일(7b)이 수신한 발진 신호(Φt)의 주파수를 제2 주파수라고 하는 경우가 있다. 제2 주파수는, 금속편(8)이 존재하지 않을 때는 제1 주파수와 같지만, 금속편(8)이 존재할 때는, 제1 주파수와는 상이하다. 예를 들면, 금속편(8)이 존재하지 않을 때는, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 발진 회로(33a)가 발진한 제1 주파수와 동일한 주파수를 가지는 발진 신호(Φt)가 수전 측 제2 안테나 코일(7b)에 의해 수신된다. 한편, 금속편(8)이 존재할 때는, 도 9의 (e)에 나타낸 바와 같이, 발진 회로(33a)가 발진한 제1 주파수와는 상이한, 비교적 낮은 주파수를 가지는 발진 신호(Φt)가 수전 측 제2 안테나 코일(7b)에 수신된다.The frequency of the oscillation signal .phi.t transmitted from the power feeding device 1 may be referred to as a first frequency. The frequency of the oscillation signal .phi.t received by the power receiving side second antenna coil 7b may be referred to as a second frequency. The second frequency is the same as the first frequency when the metal piece 8 is not present, but is different from the first frequency when the metal piece 8 is present. For example, when the metal piece 8 does not exist, as shown in Fig. 9A, the oscillation signal? T having the same frequency as the first frequency oscillated by the oscillation circuit 33a is received on the power receiving side. It is received by two antenna coils 7b. On the other hand, when the metal piece 8 is present, as shown in Fig. 9E, the oscillation signal? T having a relatively low frequency, which is different from the first frequency of the oscillation circuit 33a, oscillates on the power receiving side. Two antenna coils 7b are received.

이것은, 금속편(8)의 존재에 의해 발진 신호(Φt)의 주파수가 저하됨으로써, 충방전 커패시터(C0)의 충방전 시간(충방전의 주기)이 길어지는 것을 의미한다. 즉, 금속편(8)이 존재할 때의 충방전 커패시터(C0)의 충전 전압 파형의 주기는, 금속편(8)이 존재하지 않을 때에 비해 길어진다. 이 충방전 커패시터(C0)의 충전 전압(Vt)은 변조파 신호 생성 회로(16b)에 전원 전압(VG)으로서 인가된다.This means that the charge / discharge time (cycle of charge / discharge) of the charge / discharge capacitor C0 becomes long because the frequency of the oscillation signal .phi.t decreases due to the presence of the metal piece 8. That is, the period of the charge voltage waveform of the charge / discharge capacitor C0 when the metal piece 8 is present becomes longer than when the metal piece 8 is not present. The charging voltage Vt of this charge / discharge capacitor C0 is applied as the power supply voltage VG to the modulation wave signal generation circuit 16b.

변조파 신호 생성 회로(16b)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 무안정 멀티바이브레이터(20)에 의해 구성될 수 있다. 무안정 멀티바이브레이터(20)는 2개의 트랜지스터(Q1, Q2), 2개의 커패시터(C1, C2), 4개의 저항(R1a, R1b, R2a, R2b)으로 구성되는 공지의 멀티바이브레이터일 수 있다.The modulated wave signal generation circuit 16b can be configured by the unstable multivibrator 20, as shown in FIG. The unstable multivibrator 20 may be a known multivibrator composed of two transistors Q1 and Q2, two capacitors C1 and C2, and four resistors R1a, R1b, R2a, and R2b.

충방전 커패시터(C0)의 충전 전압(Vt)은 무안정 멀티바이브레이터(20)의 전원선(21)에 전원 전압(VG)으로서 인가되고 있다. 본 실시예의 무안정 멀티바이브레이터(20)는 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자로부터 구형파 펄스 신호(MP)(변조파)를 변조부(16c)에 공급한다.The charging voltage Vt of the charge / discharge capacitor C0 is applied as the power supply voltage VG to the power supply line 21 of the unstable multivibrator 20. The unstable multivibrator 20 of this embodiment supplies the square wave pulse signal MP (modulation wave) to the modulator 16c from the collector terminal of the transistor Q1.

즉, 무안정 멀티바이브레이터(20)의 트랜지스터(Q1)가 온되었을 때, 트랜지스터(Q2)의 베이스·이미터 사이의 전위는 임계값 전압(예를 들면, 0.7볼트)에서 전원 전압(VG)를 뺀 값이 되고, 트랜지스터(Q2)는 오프된다. 그리고, 저항(R1b)을 통하여 커패시터(C1)에 전류가 흐르고, 커패시터(C1)가 충전되어 트랜지스터(Q2)의 베이스·이미터 사이의 전위가 상승한다. 이윽고, 트랜지스터(Q2)의 베이스·이미터 사이의 전위가 임계값을 초과하면, 트랜지스터(Q2)는 온된다.That is, when the transistor Q1 of the unstable multivibrator 20 is turned on, the potential between the base and emitter of the transistor Q2 changes the power supply voltage VG at the threshold voltage (for example, 0.7 volt). The value is minus, and the transistor Q2 is turned off. Then, a current flows through the capacitor C1 through the resistor R1b, and the capacitor C1 is charged to increase the potential between the base and the emitter of the transistor Q2. Then, when the potential between the base emitter of transistor Q2 exceeds the threshold, transistor Q2 is turned on.

이 트랜지스터(Q2)의 온에 따라, 트랜지스터(Q1)의 베이스·이미터 사이의 전위는 임계값 전압에서 전원 전압(VG)을 뺀 값이 되고, 트랜지스터(Q1)는 오프된다. 그리고, 저항(R2b를 통하여 커패시터(C2)에 전류가 흘러 커패시터(C2)가 충전되고 트랜지스터(Q1)의 베이스·이미터 사이의 전위가 상승한다. 이윽고, 트랜지스터(Q1)의 베이스·이미터 사이의 전위가 임계값을 초과하면, 트랜지스터(Q1)는 온되고, 트랜지스터(Q2)가 오프된다.As the transistor Q2 is turned on, the potential between the base and emitter of the transistor Q1 becomes the value obtained by subtracting the power supply voltage VG from the threshold voltage, and the transistor Q1 is turned off. Then, a current flows through the capacitor C2 through the resistor R2b to charge the capacitor C2, and the potential between the base and the emitter of the transistor Q1 rises. When the potential of P exceeds the threshold, transistor Q1 is turned on and transistor Q2 is turned off.

이것을 반복함으로써, 무안정 멀티바이브레이터(20)는 트랜지스터(Q1)(트랜지스터(Q2)도 마찬가지임)의 콜렉터 단자로부터 구형파 펄스 신호(MP)를 계속 출력한다.By repeating this, the unstable multivibrator 20 continues to output the square wave pulse signal MP from the collector terminal of the transistor Q1 (also the transistor Q2).

이때, 본 실시예에서는, 트랜지스터(Q1)(트랜지스터(Q2)도 마찬가지임)가 오프에서 온으로 바뀌는 시간은, 트랜지스터(Q1)의 베이스·이미터 사이의 전위가 임계값을 초과하는 데 필요한 시간에 의존한다. 다시 말해, 트랜지스터(Q1)가 오프에서 온으로 바뀌는 시간은 저항(R1b)을 통하여 커패시터(C1)에 충전되는 전원 전압(VG)에 의존한다.At this time, in this embodiment, the time when the transistor Q1 (which is similar to the transistor Q2) turns from off to on is the time required for the potential between the base and the emitter of the transistor Q1 to exceed the threshold. Depends on In other words, the time when the transistor Q1 turns from off to on depends on the power supply voltage VG charged to the capacitor C1 through the resistor R1b.

그런데, 무안정 멀티바이브레이터(20)는 충방전 커패시터(C0)의 충전 전압(Vt)을 전원 전압(VG)으로서 이용하고 있기 때문에, 전원 전압 파형의 주기가 변동한다. 이로써, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터로부터 출력되는 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)는 변동되게 된다.By the way, since the unstable multivibrator 20 uses the charging voltage Vt of the charge / discharge capacitor C0 as the power supply voltage VG, the period of a power supply voltage waveform fluctuates. As a result, the period Tn of the square wave pulse signal MP output from the collector of the transistor Q1 is varied.

즉, 금속편(8)이 존재하지 않는 경우, 도 9의 (a)에 나타낸 주파수의 발진 신호(Φt)를 수신하므로, 무안정 멀티바이브레이터(20)에는, 전원 전압 파형의 주기가 짧은 전원 전압(VG)가 인가된다. 이 경우, 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스·이미터 사이의 전위가 비교적 단시간에 임계값을 초과하기 때문에, 무안정 멀티바이브레이터(20)는, 도 9의 (b)에 나타낸 비교적 짧은 주기(Tn)를 가지는 구형파 펄스 신호(MP)를 출력한다.That is, when the metal piece 8 is not present, since the oscillation signal phi t of the frequency shown in Fig. 9A is received, the unstable multivibrator 20 has a power supply voltage having a short cycle of the power supply voltage waveform. VG) is applied. In this case, since the potential between the base emitters of the transistors Q1 and Q2 exceeds the threshold in a relatively short time, the unstable multivibrator 20 has a relatively short period Tn shown in Fig. 9B. Outputs a square wave pulse signal MP having

한편, 금속편(8)이 존재하는 경우, 도 9의 (e)에 나타낸 비교적 낮은 제2 주파수의 발진 신호(Φt)를 수신하므로, 무안정 멀티바이브레이터(20)에는, 전원 전압 파형의 주기가 긴 전원 전압(VG)이 인가된다. 이 경우, 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스·이미터 사이의 전위가 비교적 장시간을 걸쳐 임계값을 초과하므로, 무안정 멀티바이브레이터(20)는 도 9의 (f)에 나타낸 비교적 긴 주기(Tn)를 가지는 구형파 펄스 신호(MP)를 출력한다.On the other hand, when the metal piece 8 is present, since the oscillation signal phi t of the relatively low second frequency shown in Fig. 9E is received, the unstable multivibrator 20 has a long cycle of the power supply voltage waveform. The power supply voltage VG is applied. In this case, since the potential between the base emitters of the transistors Q1 and Q2 exceeds the threshold over a relatively long time, the unstable multivibrator 20 has a relatively long period Tn shown in FIG. Outputs a square wave pulse signal MP having

이와 같이, 금속편(8)이 존재할 때는, 무안정 멀티바이브레이터(20)는 금속편(8)이 존재하지 않을 때에 비해, 주기(Tn)가 긴 구형파 펄스 신호(MP)를 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자로부터 출력한다.As described above, when the metal piece 8 is present, the unstable multivibrator 20 supplies the square wave pulse signal MP with a longer period Tn to the collector terminal of the transistor Q1 than in the case where the metal piece 8 is not present. Output from

무안정 멀티바이브레이터(20)는, 구형파 펄스 신호(MP)를 변조부(16c)에 공급한다.The unstable multivibrator 20 supplies a square wave pulse signal MP to the modulator 16c.

변조부(16c)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 트랜지스터(Q3)와 다이오드(D1)를 가지고 있다. 다이오드(D1)의 애노드 단자는 정류 회로(16a)의 정류용 다이오드(D0)의 애노드 단자와 양극 단자(PT)에 접속되어 있다. 다이오드(D1)의 캐소드 단자는 트랜지스터(Q3)의 콜렉터 단자에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자는 무안정 멀티바이브레이터(20)의 트랜지스터(Q1)에 접속되고, 이미터 단자는 접지되어 있다. 트랜지스터(Q3)는 베이스 단자에 공급되는 무안정 멀티바이브레이터(20)로부터의 구형파 펄스 신호(MP)에 따라 온·오프된다.As shown in FIG. 6, the modulator 16c includes a transistor Q3 and a diode D1. The anode terminal of the diode D1 is connected to the anode terminal of the rectifying diode D0 of the rectifier circuit 16a and the positive terminal PT. The cathode terminal of the diode D1 is connected to the collector terminal of the transistor Q3. The base terminal of the transistor Q3 is connected to the transistor Q1 of the unstable multivibrator 20, and the emitter terminal is grounded. The transistor Q3 is turned on and off in accordance with the square wave pulse signal MP from the unstable multivibrator 20 supplied to the base terminal.

트랜지스터(Q3)가 온될 때, 정류용 다이오드(D0)를 통하여 충방전 커패시터(C0)에 충전되는 충전 전류의 일부가 다이오드(D1)를 통하여 트랜지스터(Q3)(변조부(16c))에 흐른다. 반대로, 트랜지스터(Q3)가 오프될 때, 정류용 다이오드(D0)를 통하여 충방전 커패시터(C0)에 충전되는 충전 전류가 트랜지스터(Q3)(변조부(16c))에 흐르지 않고, 정류용 다이오드(D0)를 통하여 충방전 커패시터(C0)에 흐른다.When the transistor Q3 is turned on, a part of the charging current charged in the charge / discharge capacitor C0 through the rectifying diode D0 flows through the diode D1 to the transistor Q3 (modulator 16c). On the contrary, when the transistor Q3 is turned off, the charging current charged in the charge / discharge capacitor C0 through the rectifying diode D0 does not flow to the transistor Q3 (modulator 16c), and the rectifying diode ( Flows through the charge / discharge capacitor C0 through D0).

그 결과, 트랜지스터(Q3)의 온·오프에 의해, 발진 신호(Φt)에 따라 수전 측 제2 안테나 코일(7b)의 두 단자(PT, NT) 사이를 흐르는 2차 전류가 변화한다. 이 2차 전류의 변화에 의해, 수전 측 제2 안테나 코일(7b)이 생성하는 자속이 변화하고, 이 변화된 자속은 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 전자 유도로서 전파하고, 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 흐르는 1차 전류를 변화시킨다.As a result, the secondary current flowing between the two terminals PT and NT of the power receiving side second antenna coil 7b changes according to the oscillation signal .phi.t by the on / off of the transistor Q3. By the change of the secondary current, the magnetic flux generated by the power receiving side second antenna coil 7b changes, and the changed magnetic flux propagates as electromagnetic induction to the power feeding side second antenna coil 7a, and the power feeding side second The primary current flowing through the antenna coil 7a is changed.

즉, 트랜지스터(Q3)의 온·오프에 의해(구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)에 의해), 수전 측 제2 안테나 코일(7b)의 두 단자(PT, NT) 사이를 흐르는 전류(발진 신호(Φt))는 진폭 변조된다. 그 피변조파 신호(Φm)는 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 송신된다.That is, the current flowing between the two terminals PT and NT of the power receiving side second antenna coil 7b by the on / off of the transistor Q3 (by the period Tn of the square wave pulse signal MP) Oscillation signal? T is amplitude modulated. The modulated wave signal? M is transmitted from the power receiving side second antenna coil 7b to the power feeding side second antenna coil 7a.

도시한 예에서는, 수전 측 제2 안테나 코일(7b)이 수신하는 발진 신호(Φt)는 캐리어 신호를 구성한다. 기기(E) 내에서 이 캐리어 신호의 주파수에 따라 생성된 구형파 펄스 신호(MP)는 변조파의 일례이다. 변조부(16c)는 캐리어 신호(발진 신호(Φt))의 진폭을, 그 변조파(구형파 펄스 신호(MP))에 비례하여 변조함으로써, 도 9의 (c) 또는 (g)에 나타낸 피변조파 신호(Φm)를 생성한다.In the illustrated example, the oscillation signal? T received by the power receiving side second antenna coil 7b constitutes a carrier signal. The square wave pulse signal MP generated according to the frequency of this carrier signal in the device E is an example of a modulated wave. The modulator 16c modulates the amplitude of the carrier signal (oscillation signal? T) in proportion to the modulated wave (square wave pulse signal MP), thereby modulating the wave to be shown in Fig. 9 (c) or (g). Generate the signal .phi.m.

예를 들면, 변조부(16c)는, 도 9의 (b)에 나타낸 구형파 펄스 신호(MP)에 따라 캐리어 신호(발진 신호(Φt))의 진폭을 변조함으로써, 도 9의 (c)에 나타낸 피변조파 신호(Φm)를 생성한다. 한편, 변조부(16c)는, 도 9의 (f)에 나타낸 구형파 펄스 신호(MP)에 따라 캐리어 신호(발진 신호(Φt))의 진폭을 변조함으로써, 도 9의 (g)에 나타내는 피변조파 신호(Φm)를 생성한다.For example, the modulator 16c modulates the amplitude of the carrier signal (oscillation signal .phi.t) in accordance with the square wave pulse signal MP shown in FIG. Generates a modulated wave signal Φ m. On the other hand, the modulator 16c modulates the amplitude of the carrier signal (oscillation signal .phi.t) in accordance with the square wave pulse signal MP shown in Fig. 9F, thereby modulating the wave shown in Fig. 9G. Generate the signal .phi.m.

이와 같이, 피변조파 신호(Φm)의 포락선 파형은, 구형파 펄스 신호(MP)(변조파)의 주기(Tn)에 대응하는 주기를 가진다.In this way, the envelope waveform of the modulated wave signal .phi.m has a period corresponding to the period Tn of the square wave pulse signal MP (modulation wave).

도 3에서, 급전 장치(1)는 전원 회로(31), 급전 회로(32), 금속 검출 회로(33), 및 시스템 제어부(34)를 가지고 있다. In FIG. 3, the power supply device 1 has a power supply circuit 31, a power supply circuit 32, a metal detection circuit 33, and a system control unit 34.

전원 회로(31)는 정류 회로 및 DC/DC 컨버터를 가진다.The power supply circuit 31 has a rectifier circuit and a DC / DC converter.

전원 회로(31)는 외부로부터 공급된 상용 전원을 정류 회로에 의해 정류하고, 정류한 직류 전압을 DC/DC 컨버터에 의해 원하는 전압으로 변환하여, 그 직류 전압을 구동 전원으로서 시스템 제어부(34), 급전 회로(32) 및 금속 검출 회로(33)에 공급한다.The power supply circuit 31 rectifies the commercial power supplied from the outside by the rectifying circuit, converts the rectified DC voltage into a desired voltage by the DC / DC converter, and converts the DC voltage as a driving power supply to the system control unit 34, Supply to power supply circuit 32 and metal detection circuit 33.

급전 회로(32)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 수신 회로(32a), 신호 추출 회로(32b) 및 여자 구동 회로(32c)를 가지고 있다.The power supply circuit 32 has a receiving circuit 32a, a signal extraction circuit 32b, and an excitation drive circuit 32c, as shown in FIG.

수신 회로(32a)는, 급전 측 제1 안테나 코일(6a)고 접속되어 있다. 수신 회로(32a)는, 탑재면(5)에 탑재된 기기(E)의 수전 측 제1 안테나 코일(6b)로부터 송신된 신호를 급전 측 제1 안테나 코일(6a)을 통하여 수신하고, 그 수신한 신호를 신호 추출 회로(32b)에 공급한다.The receiving circuit 32a is connected to the power feeding side first antenna coil 6a. The reception circuit 32a receives a signal transmitted from the power receiving side first antenna coil 6b of the device E mounted on the mounting surface 5 via the power supply side first antenna coil 6a, and receives the received signal. One signal is supplied to the signal extraction circuit 32b.

신호 추출 회로(32b)는 송신 신호로부터 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 추출한다. 신호 추출 회로(32b)는 송신 신호로부터 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)의 두 신호를 추출했을 때, 시스템 제어부(34)에 허가 신호(EN)를 공급한다. 또한, 신호 추출 회로(32b)는 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ) 중 어느 하나 밖에 추출하지 않았을 때, 또는 두 신호 모두 추출하지 않았을 때는, 시스템 제어부(34)에 허가 신호(EN)를 공급하지 않는다.The signal extraction circuit 32b extracts the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the transmission signal. When the signal extraction circuit 32b extracts two signals of the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the transmission signal, the signal extraction circuit 32b supplies the permission signal EN to the system control unit 34. In addition, when the signal extraction circuit 32b extracts only one of the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ, or both signals are not extracted, the signal control circuit 32b sends the permission signal EN to the system control unit 34. Do not supply).

여자 구동 회로(32c)는, 1차 코일(L1)과 접속되고, 본 실시예에서는 이 1차 코일(L1)로 하프 브리지 회로를 구성하고 있다. 따라서, 여자 구동 회로(32c)는 2개의 MOS 트랜지스터 등의 스위칭 트랜지스터를 가진다.The excitation drive circuit 32c is connected to the primary coil L1, and in this embodiment, this half coil circuit is comprised by this primary coil L1. Therefore, the excitation drive circuit 32c has switching transistors such as two MOS transistors.

상기 2개의 트랜지스터의 게이트 단자에는, 온·오프시키기 위한 펄스 신호로 이루어지는 여자 신호(PS1, PS2)가 각각 시스템 제어부(34)로부터 공급된다. 두 트랜지스터의 게이트 단자에 각각 입력되는 여자 신호(PS1, PS2)는 상보 신호이며, 한쪽의 트랜지스터가 한쪽의 여자 신호에 응답하여 온될 때, 다른 쪽의 트랜지스터는 다른 쪽의 여자 신호에 응답하여 오프된다.The excitation signals PS1 and PS2 each consisting of pulse signals for turning on and off are supplied from the system control unit 34 to the gate terminals of the two transistors. The excitation signals PS1 and PS2 respectively input to the gate terminals of the two transistors are complementary signals, and when one transistor is turned on in response to one excitation signal, the other transistor is turned off in response to the other excitation signal. .

일례에서는, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되고, 신호 추출 회로(32b)가 시스템 제어부(34)에 허가 신호(EN)를 계속 공급하고 있는 동안, 시스템 제어부(34)는 여자 신호(PS1, PS2)를 계속 공급한다. 따라서, 이 경우, 여자 구동 회로(32c)는 1차 코일(L1)을 연속 여자 구동한다.In one example, while the device E is mounted on the mounting surface 5, and the signal extraction circuit 32b continues to supply the permission signal EN to the system control unit 34, the system control unit 34 performs the excitation signal. Continue to supply (PS1, PS2). In this case, therefore, the excitation drive circuit 32c continuously excites the primary coil L1.

또, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되어 있지 않을 때, 시스템 제어부(34)는 여자 신호(PS1, PS2)를 소정 기간만큼 간헐적으로 출력한다. 따라서, 이 경우, 여자 구동 회로(32c)는 일정한 기간마다 1차 코일(L1)을 간헐 여자 구동한다.In addition, when the device E is not mounted on the mounting surface 5, the system control unit 34 intermittently outputs the excitation signals PS1 and PS2 for a predetermined period. In this case, therefore, the excitation drive circuit 32c intermittently drives the primary coil L1 at regular intervals.

이 1차 코일(L1)의 간헐 여자 구동은, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재된 때에 이 기기(E)의 부하(Z)를 즉시 구동할 수 있는 2차 전력이 아니라, 부하(Z)의 충전기를 충전할 수 있는 정도의 2차 전력이 공급되도록 한 것이다. 그리고, 그 충전 전압에 따라 급전 장치(1) 사이에서 무선 통신을 행하기 위한 기기(E)의 데이터 생성 회로(15b) 및 송신 회로(15c)는 구동된다.The intermittent excitation drive of the primary coil L1 is not secondary power that can immediately drive the load Z of the device E when the device E is mounted on the mounting surface 5. The secondary power supply is enough to charge the charger of (Z). Then, the data generation circuit 15b and the transmission circuit 15c of the device E for performing wireless communication between the power supply devices 1 are driven in accordance with the charging voltage.

또, 이 1차 코일(L1)의 간헐 여자 구동은, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재해도 그 금속편(8)을 유도 가열하여 고온이 되게 하는 것도 아니다.Moreover, even if the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, this intermittent excitation drive of this primary coil L1 does not make the metal piece 8 inductively heat, and makes it high temperature.

또, 여자 구동 회로(32c)는, 신호 추출 회로(32b)가 허가 신호(EN)를 출력하고 있지 않을 때는, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되어 있지 않을 때와 마찬가지로, 1차 코일(L1)을 간헐 여자 구동한다.In addition, when the signal extraction circuit 32b is not outputting the permission signal EN, the excitation drive circuit 32c has a primary order as in the case where the device E is not mounted on the mounting surface 5. The coil L1 is intermittently excited.

또한, 여자 구동 회로(32c)는, 금속 검출 회로(33)로부터 금속 있음 신호(ST)가 시스템 제어부(34)에 공급되고 있을 때, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되어 있지 않을 때와 마찬가지로, 1차 코일(L1)은 간헐 여자 구동된다. 따라서, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재해도, 1차 코일(L1)은 간헐 여자 구동이므로, 그 금속편(8)을 고온으로 유도 가열하는 일은 없다.In addition, the excitation drive circuit 32c is not equipped with the device E on the mounting surface 5 when the metal presence signal ST is being supplied from the metal detection circuit 33 to the system control unit 34. As in the case, the primary coil L1 is intermittently excited. Therefore, even if the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, since the primary coil L1 is an intermittent excitation drive, it does not inductively heat the metal piece 8 to high temperature.

금속 검출 회로(33)는, 도 8에 나타낸 바와 같이 발진 회로(33a), 검파 회로(33b), 주파수 검출 회로(33c) 및 판정 회로(33d)를 가지고 있다.The metal detection circuit 33 has the oscillation circuit 33a, the detection circuit 33b, the frequency detection circuit 33c, and the determination circuit 33d, as shown in FIG.

발진 회로(33a)는, 본 실시예에서는 클랩(clapp) 발진 회로로 구성되어 있다. 발진 회로(33a)는, 상기 여자 구동 회로(32c)의 간헐 여자 구동과 동기하여 발진 동작한다. 그리고, 발진 회로(33a)는, 도 9 (a)에 나타낸 진폭값 및 주파수가 일정한 정현파로 이루어지는 발진 신호(Φt)를 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 탑재면(5)에 탑재한 기기(E)의 수전 측 제2 안테나 코일(7b)을 향해 송신한다.The oscillation circuit 33a is constituted by a clap oscillation circuit in this embodiment. The oscillation circuit 33a oscillates in synchronization with the intermittent excitation drive of the excitation drive circuit 32c. And the oscillation circuit 33a equips the mounting surface 5 with the oscillation signal (phi) which consists of a sine wave with constant amplitude value and frequency shown to Fig.9 (a) from the feed side 2nd antenna coil 7a. It transmits toward the power receiving side 2nd antenna coil 7b of (E).

발진 회로(33a)로부터 발진되는 발진 신호(Φt)는 캐리어 신호로서 기능한다. 즉, 기기(E)는, 수신한 발진 신호(Φt)의 주파수에 따라 구형파 펄스 신호(MP)를 생성하고, 수신한 캐리어 신호(발진 신호(Φt))의 진폭을, 구형파 펄스 신호(MP)에 비례하여 진폭 변조한 피변조파 신호(Φm)를 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 송신시킨다.The oscillation signal .phi.t oscillated from the oscillation circuit 33a functions as a carrier signal. That is, the device E generates the square wave pulse signal MP in accordance with the frequency of the received oscillation signal .phi.t. The amplitude of the received carrier signal (oscillation signal .phi.t.) Is measured by the square wave pulse signal. The modulated wave signal? M amplitude-modulated in proportion to is transmitted from the power receiving side second antenna coil 7b.

그리고, 기기(E)에서 변조된 도 9의 (c) 또는 (g)에 나타내는 피변조파 신호(Φm)는, 급전 장치(1)의 제2 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 수신되고, 발진 회로(33a)를 통하여 검파 회로(33b)에 공급된다.And the modulated wave signal (phi) shown in FIG.9 (c) or (g) modulated by the apparatus E is received by the 2nd power supply side 2nd antenna coil 7a of the power feeding device 1, It is supplied to the detection circuit 33b via the oscillation circuit 33a.

검파 회로(33b)는, 예를 들면, 포락선 검파 회로이며, 발진 회로(33a)를 통하여 기기(E)로부터 수신한 피변조파 신호(Φm)를 검파한다. 검파 회로(33b)는, 피변조파 신호(Φm)로부터 이 피변조파 신호(Φm)의 외측을 둘러싼 포락선 파형 신호(복조 신호(DMP))를 생성한다, 즉 기기(E)에서 생성된 구형파 펄스 신호(MP)를 복조한다. 검파 회로(33b)는 복조 신호(DMP)를 주파수 검출 회로(33c)에 공급한다.The detection circuit 33b is, for example, an envelope detection circuit, and detects a modulated wave signal .phi.m received from the device E through the oscillation circuit 33a. The detection circuit 33b generates an envelope waveform signal (demodulation signal DMP) surrounding the outside of the modulated wave signal .phi.m from the modulated wave signal .phi.m, that is, a square wave pulse signal generated by the device E. Demodulate (MP). The detection circuit 33b supplies a demodulation signal DMP to the frequency detection circuit 33c.

주파수 검출 회로(33c)는 복조 신호(DMP)의 주파수를 검출한다. 주파수 검출 회로(33c)는, 본 실시예에서는, 구형파 펄스 신호(MP)의 상승과 하강을 검출하고, 그 상승과 하강의 시간을 카운트하여 구형파 펄스 신호(MP)의 주기를 계측한다. 예를 들면, 주파수 검출 회로(33c)는 미분 회로, 정류 회로 및 타이머를 구비하고 있다.The frequency detection circuit 33c detects the frequency of the demodulated signal DMP. In this embodiment, the frequency detecting circuit 33c detects the rise and fall of the square wave pulse signal MP, counts the rise and fall times, and measures the period of the square wave pulse signal MP. For example, the frequency detection circuit 33c includes a differential circuit, a rectifier circuit and a timer.

미분 회로는 구형파 펄스 신호(MP)의 상승과 하강을 검출한다. 정류 회로는 미분 회로에 의해 미분된 미분 신호 중 음전위로 하강한 미분 신호를 양전위의 미분 신호로 하고, 타이머는 정류 회로로부터 출력된 미분 신호와 미분 신호 사이를 카운트한다.The differential circuit detects the rise and fall of the square wave pulse signal MP. The rectifier circuit makes a derivative signal having a negative potential among the differential signals differentiated by the differential circuit as a differential signal of positive potential, and a timer counts between the differential signal and the differential signal output from the rectifier circuit.

주파수 검출 회로(33c)는 타이머로 카운트 한 시간을 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)로서 판정 회로(33d)에 공급한다.The frequency detecting circuit 33c supplies the time determined by the timer to the determining circuit 33d as the period Tn of the square wave pulse signal MP.

판정 회로(33d)는, 주파수 검출 회로(33c)로부터 공급된 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)에 따라 금속편(8)이 존재하는지 여부를 판정한다. 예를 들면, 판정 회로(33d)는 이 판정 회로(33d)에 내장된 메모리에 미리 기억된 기준 주기(Tk)와 주파수 검출 회로(33c)로부터 공급된 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)를 비교함으로써 금속편이 존재하는지 여부를 판정한다.The determination circuit 33d determines whether or not the metal piece 8 exists in accordance with the period Tn of the square wave pulse signal MP supplied from the frequency detection circuit 33c. For example, the determination circuit 33d includes the reference period Tk stored in advance in the memory built into this determination circuit 33d and the period Tn of the square wave pulse signal MP supplied from the frequency detection circuit 33c. It is judged whether or not a metal piece exists by comparing with.

일례에서는, 기준 주기(Tk)는, 급전 장치(1)의 탑재면(5)과 기기(E) 사이에 금속편(8)이 존재하지 않는 상태에서 기기(E)로부터의 피변조파 신호(Φm)를 급전 장치(1)가 수신했을 때, 주파수 검출 회로(33c)가 카운트 한 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)이다.In one example, the reference period Tk is a modulated wave signal Φ m from the device E in a state in which there is no metal piece 8 between the mounting surface 5 of the power feeding device 1 and the device E. Is the period Tn of the square wave pulse signal MP counted by the frequency detection circuit 33c when the power supply device 1 receives it.

따라서, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는 상태에서는, 기기(E)가 수신한 발진 신호(Φt)의 주파수는 낮아지고, 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)는 길어진다. 그 결과, 판정 회로(33d)는, 주파수 검출 회로(33c)로부터의 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)가 기준 주기(Tk)를 초과했을 때, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재한다고 판정한다. 판정 회로(33d)는, 주파수 검출 회로(33c)로부터의 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)가 기준 주기(Tk) 이하일 때는, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는다고 판정한다.Therefore, in the state where the metal piece 8 exists in the mounting surface 5 of the electric power feeding device 1, the frequency of the oscillation signal (phi) which the apparatus E received is low, and the period of the square wave pulse signal MP is low. (Tn) becomes long. As a result, the determination circuit 33d, when the period Tn of the square wave pulse signal MP from the frequency detection circuit 33c exceeds the reference period Tk, the mounting surface 5 of the power supply device 1 ), It is determined that the metal piece 8 exists. When the period Tn of the square wave pulse signal MP from the frequency detection circuit 33c is equal to or less than the reference period Tk, the determination circuit 33d is provided with a metal piece 8 on the mounting surface 5 of the power feeding device 1. ) Does not exist.

판정 회로(33d)는 판정 결과를 시스템 제어부(34)에 통지한다. 예를 들면, 판정 회로(33d)는, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재한다고 판정한 때, 금속 있음 신호(ST)를 시스템 제어부(34)에 공급한다. 판정 회로(33d)는, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는다고 판정한 때, 금속 있음 신호(ST)를 시스템 제어부(34)에 공급하지 않는다.The determination circuit 33d notifies the system control unit 34 of the determination result. For example, when the determination circuit 33d determines that the metal piece 8 is present on the mounting surface 5 of the power feeding device 1, the determination circuit 33d supplies the metal presence signal ST to the system control unit 34. When the determination circuit 33d determines that the metal piece 8 does not exist on the mounting surface 5 of the power feeding device 1, the determination circuit 33d does not supply the metal presence signal ST to the system control unit 34.

시스템 제어부(34)는, 신호 추출 회로(32b)로부터 수신한 허가 신호(EN)에 응답하여, 여자 구동 회로(32c)에 대하여 여자 신호(PS1, PS2)를 공급한다. 도시한 예에서는, 신호 추출 회로(32b)가 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)의 두 신호를 추출했을 때, 시스템 제어부(34)는, 여자 구동 회로(32c)에 여자 신호(PS1, PS2)를 공급하고, 1차 코일(L1)을 연속 여자 구동시킨다.The system control unit 34 supplies the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c in response to the permission signal EN received from the signal extraction circuit 32b. In the illustrated example, when the signal extraction circuit 32b extracts two signals, the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ, the system control unit 34 transmits the excitation signal (the excitation drive circuit 32c). PS1 and PS2 are supplied, and primary coil L1 is driven continuously.

시스템 제어부(34)는 간헐적으로 여자 신호(PS1, PS2)를 여자 구동 회로(32c)에 공급하는 경우가 있다. 예를 들면, 신호 추출 회로(32b)가 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ) 중 어느 하나만을 추출했을 때, 또는 두 신호 모두 추출하지 않았을 때에는, 시스템 제어부(34)는, 여자 구동 회로(32c)에 여자 신호(PS1, PS2)를 간헐적으로 공급하고, 1차 코일(L1)을 간헐 여자 구동시킨다.The system control unit 34 intermittently supplies the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c. For example, when the signal extraction circuit 32b extracts only one of the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ, or both signals are not extracted, the system control unit 34 performs the excitation drive. The excitation signals PS1 and PS2 are intermittently supplied to the circuit 32c, and the primary coil L1 is intermittently excited.

시스템 제어부(34)는, 판정 회로(33d)로부터 금속 있음 신호(ST)가 공급되어 있는 상태에서, 신호 추출 회로(32b)로부터의 허가 신호(EN)에 응답하여 여자 구동 회로(32c)에 여자 신호(PS1, PS2)를 간헐적으로 공급하고, 1차 코일(L1)을 간헐 여자 구동시킨다.The system control unit 34 excites the excitation drive circuit 32c in response to the permission signal EN from the signal extraction circuit 32b while the metal presence signal ST is supplied from the determination circuit 33d. The signals PS1 and PS2 are intermittently supplied, and the primary coil L1 is intermittently excited.

또, 시스템 제어부(34)는, 간헐적으로 금속 검출 회로(33)의 발진 회로(33a)를 동작시켜, 간헐적으로 발진 신호(Φt)를 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 송신시킨다.Moreover, the system control part 34 intermittently operates the oscillation circuit 33a of the metal detection circuit 33, and transmits oscillation signal (phi) intermittently from the power supply side 2nd antenna coil 7a.

다음에, 급전 장치(1)의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the power feeding device 1 will be described.

도시하지 않은 전원 스위치가 온되어, 전원 회로(31)에 상용 전원이 공급되면, 전원 회로(31)는, 구동 전원으로서 직류 전압을 시스템 제어부(34), 급전 회로(32) 및 금속 검출 회로(33)에 공급한다.When a power supply switch (not shown) is turned on and commercial power is supplied to the power supply circuit 31, the power supply circuit 31 supplies a DC voltage as a drive power supply to the system control unit 34, the power supply circuit 32, and the metal detection circuit ( 33).

시스템 제어부(34)는, 전원 회로(31)로부터 구동 전원이 공급되었을 때, 여자 구동 회로(32c)에 여자 신호(PS1, PS2)를 간헐적으로 공급한다. 여자 구동 회로(32c)는 간헐적인 여자 신호(PS1, PS2)에 응답하여 1차 코일(L1)을 간헐 여자 구동시킨다. 급전 장치(1)는 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되기를 기다린다.The system control unit 34 intermittently supplies the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c when the drive power is supplied from the power supply circuit 31. The excitation drive circuit 32c intermittently drives the primary coil L1 in response to the intermittent excitation signals PS1 and PS2. The power feeding device 1 waits for the device E to be mounted on the mounting surface 5.

또, 시스템 제어부(34)는 금속 검출 회로(33)의 발진 회로(33a)를 간헐적으로 발진 동작시킨다. 따라서, 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 간헐적인 발진 신호(Φt)가 송신된다.In addition, the system control unit 34 intermittently operates the oscillation circuit 33a of the metal detection circuit 33. Therefore, the intermittent oscillation signal .phi.t is transmitted from the power feeding side second antenna coil 7a.

그리고, 탑재면(5)에 기기(E)가 탑재되면, 기기(E)의 2차 코일(L2)은 1차 코일(L1)의 간헐 여자 구동에 따른 2차 전력을 수전한다. 기기(E)에서는, 이 2차 전력에 따라, 수전 회로(15)의 데이터 생성 회로(15b)가 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 생성하고, 신호(ID, RQ)를 송신 회로(15c)에 공급한다. 송신 회로(15c)는 이 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 수전 측 제1 안테나 코일(6b)로부터 급전 장치(1)의 급전 측 제1 안테나 코일(6a)을 향해 송신한다.And when the apparatus E is mounted on the mounting surface 5, the secondary coil L2 of the apparatus E receives secondary electric power by the intermittent excitation drive of the primary coil L1. In the device E, the data generation circuit 15b of the power receiving circuit 15 generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ in accordance with this secondary power, and generates the signals ID and RQ. Supply to the transmission circuit 15c. The transmitting circuit 15c transmits the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the power receiving side first antenna coil 6b toward the power feeding side first antenna coil 6a of the power feeding device 1. .

급전 장치(1)에서는, 신호 추출 회로(32b)가 급전 측 제1 안테나 코일(6a) 및 수신 회로(32a)를 통하여 수신한 신호로부터 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 추출한다. 신호 추출 회로(32b)는, 기기 인증 신호(ID) 및 여자 요구 신호(RQ)를 추출할 수 있었을 때, 시스템 제어부(34)에 허가 신호(EN)를 공급한다.In the power supply device 1, the signal extraction circuit 32b extracts the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ from the signals received through the power supply side first antenna coil 6a and the reception circuit 32a. do. When the signal extraction circuit 32b is able to extract the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ, the signal extraction circuit 32b supplies the permission signal EN to the system control unit 34.

시스템 제어부(34)는, 허가 신호(EN)에 응답하여, 여자 구동 회로(32c)에 여자 신호(PS1, PS2)를 연속적으로 공급한다. 여자 구동 회로(32c)는 이 연속적인 여자 신호(PS1, PS2)에 응답하여 1차 코일(L1)을 연속 여자 구동한다. 이로써, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 탑재된 기기(E)는 1차 코일(L1)의 연속 여자 구동에 따른 2차 전력을 2차 코일(L2)을 통하여 수전한다.The system control unit 34 continuously supplies the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c in response to the permission signal EN. The excitation drive circuit 32c continuously excites the primary coil L1 in response to the continuous excitation signals PS1 and PS2. As a result, the device E mounted on the mounting surface 5 of the power feeding device 1 receives the secondary power according to the continuous excitation driving of the primary coil L1 through the secondary coil L2.

이로써, 기기(E)에서는, 수전 회로(15)(정류 평활 회로(15a))로부터 부하(Z)에 부하(Z)를 구동시키기 위한 전원이 공급되게 된다.Thereby, in the apparatus E, the power supply for driving the load Z from the power receiving circuit 15 (commutation smoothing circuit 15a) to the load Z is supplied.

한편, 기기(E)에 설치된 수전 측 제2 안테나 코일(7b)은 급전 측 제2 안테나 코일(7a)로부터 발진 신호(Φt)를 수신한다. 수전 측 제2 안테나 코일(7b)은 수신한 발진 신호(Φt)를 변조 회로(16)의 정류 회로(16a)에 공급하고, 정류 회로(16a)는 이 발진 신호(Φt)를 반파 정류한다.On the other hand, the power receiving side second antenna coil 7b provided in the device E receives the oscillation signal .phi.t from the power feeding side second antenna coil 7a. The power receiving side second antenna coil 7b supplies the received oscillation signal .phi.t to the rectifier circuit 16a of the modulation circuit 16. The rectifier circuit 16a half-wave rectifies the oscillation signal .phi.t.

반파 정류된 발진 신호(Φt)는 정류 회로(16a)에 설치된 충방전 커패시터(C0) 및 저항(R0)에 의해 충방전된다. 충방전 커패시터(C0)의 충전 전압(Vt)이 전원 전압(VG)으로서 변조파 신호 생성 회로(16b)(무안정 멀티바이브레이터(20))에 인가된다.The half-wave rectified oscillation signal .phi.t is charged and discharged by the charge / discharge capacitor C0 and the resistor R0 provided in the rectifier circuit 16a. The charging voltage Vt of the charge / discharge capacitor C0 is applied to the modulation wave signal generation circuit 16b (unstable multivibrator 20) as the power supply voltage VG.

여기서, 충방전 커패시터(C0)의 충방전 시간은 발진 신호(Φt)의 주파수에 의해, 즉 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는지 여부에 의해 변동한다.Here, the charge / discharge time of the charge / discharge capacitor C0 varies depending on the frequency of the oscillation signal? T, that is, whether or not the metal piece 8 is present on the mounting surface 5.

발진 신호(Φt)의 주파수는 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이 비교적 높다. 반대로, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는 경우, 발진 신호(Φt)의 주파수는 도 9의 (e)에 나타낸 바와 같이 비교적 낮다. 따라서, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우에 비해 금속편(8)이 존재하는 쪽이, 충방전 커패시터(C0)의 충방전 시간은 길어진다.The frequency of the oscillation signal .phi.t is relatively high as shown in Fig. 9A when the metal piece 8 is not present on the mounting surface 5. On the contrary, when the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, the frequency of oscillation signal (phi) is relatively low as shown to Fig.9 (e). Therefore, the charge / discharge time of the charge / discharge capacitor C0 becomes longer in the case where the metal piece 8 exists than in the case where the metal piece 8 does not exist in the mounting surface 5.

그 결과, 변조파 신호 생성 회로(16b)(무안정 멀티바이브레이터(20))로부터 출력되는 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)는, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이 비교적 짧아진다. 이에 대하여, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는 경우, 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)는, 도 9의 (f)에 나타낸 바와 같이 비교적 길어진다. 이와 같이, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는지 여부에 따라, 존재하지 않는 경우에 비해 금속편(8)이 존재하는 쪽이 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)는 길어진다.As a result, the period Tn of the square wave pulse signal MP output from the modulated wave signal generation circuit 16b (unstable multivibrator 20) does not have the metal piece 8 in the mounting surface 5. In this case, it becomes relatively short, as shown to Fig.9 (b). On the other hand, when the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, the period Tn of the square wave pulse signal MP becomes relatively long, as shown to Fig.9 (f). As described above, the period Tn of the square wave pulse signal MP is longer in the metal fragment 8 in the side where the metal fragment 8 is present, depending on whether or not the metal fragment 8 is present on the mounting surface 5.

이 구형파 펄스 신호(MP)는, 변조부(16c)의 트랜지스터(Q3)의 게이트 단자에 공급되고, 트랜지스터(Q3)를 온·오프시킨다.The square wave pulse signal MP is supplied to the gate terminal of the transistor Q3 of the modulator 16c to turn the transistor Q3 on and off.

이 트랜지스터(Q3)의 온·오프(구형파 펄스 신호(MP))에 의해, 수전 측 제2 안테나 코일(7b)에 흐르는 전류(발진 신호(Φt))는 진폭 변조되어 피변조파 신호(Φm)로서 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 송신된다.By the on / off (square wave pulse signal MP) of the transistor Q3, the current (oscillation signal? T) flowing through the power receiving side second antenna coil 7b is amplitude modulated to be a modulated wave signal? M. The power transmission side second antenna coil 7b is transmitted to the power supply side second antenna coil 7a.

탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우, 도 9의 (b)에 나타낸 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)에 맞추어, 도 9의 (c)에 나타낸 파형을 가지는 피변조파 신호(Φm)가 생성된다. 한편, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는 경우, 도 9의 (f)에 나타낸 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)에 맞추어, 도 9의 (g)에 나타낸 파형을 가지는 피변조파 신호(Φm)가 생성된다.In the case where the metal piece 8 is not present on the mounting surface 5, the edge having the waveform shown in Fig. 9C in accordance with the period Tn of the square wave pulse signal MP shown in Fig. 9B. The harmonic signal .phi.m is generated. On the other hand, when the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, it has the waveform shown to Fig.9 (g) according to the period Tn of the square wave pulse signal MP shown to Fig.9 (f). The modulated wave signal .phi.m is generated.

급전 측 제2 안테나 코일(7a)은 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 송신되는 피변조파 신호(Φm)를 수신한다. 급전 측 제2 안테나 코일(7a)가 수신한 피변조파 신호(Φm)는 발진 회로(33a)를 통하여 검파 회로(33b)에 공급된다.The power feeding side second antenna coil 7a receives the modulated wave signal .phi.m transmitted from the power receiving side second antenna coil 7b. The modulated wave signal? M received by the power feeding side second antenna coil 7a is supplied to the detection circuit 33b via the oscillation circuit 33a.

검파 회로(33b)는 피변조파 신호(Φm)로부터 이 피변조파 신호(Φm)의 외측을 둘러싼 포락선 파형 신호(복조 신호(DMP))를 생성한다, 즉 구형파 펄스 신호(MP)를 복조한다. 검파 회로(33b)는 복조 신호(DMP)를 주파수 검출 회로(33c)에 공급한다.The detection circuit 33b generates an envelope waveform signal (demodulation signal DMP) surrounding the outside of the modulated wave signal .phi.m from the modulated wave signal .phi.m, i.e., demodulates a square wave pulse signal MP. The detection circuit 33b supplies a demodulation signal DMP to the frequency detection circuit 33c.

따라서, 검파 회로(33b)에 의해 생성된 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)는, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우, 도 9의 (d)에 나타낸 바와 같이 비교적 짧다. 한편, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하는 경우, 도 9의 (h)에 나타낸 바와 같이, 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)는 비교적 길어진다. 이와 같이, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우에 비해 금속편(8)이 존재하는 쪽이, 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)는 길어진다.Therefore, the period Tn of the demodulation signal DMP generated by the detection circuit 33b is relatively as shown in FIG. 9D when the metal piece 8 is not present on the mounting surface 5. short. On the other hand, when the metal piece 8 exists in the mounting surface 5, as shown in FIG.9 (h), the period Tn of the demodulation signal DMP becomes comparatively long. As described above, the period Tn of the demodulation signal DMP is longer in the metal piece 8 than in the case where the metal piece 8 is not present in the mounting surface 5.

검파 회로(33b)는 복조 신호(DMP)를 주파수 검출 회로(33c)에 공급한다.The detection circuit 33b supplies a demodulation signal DMP to the frequency detection circuit 33c.

주파수 검출 회로(33c)는 복조 신호(DMP)의 상승과 하강을 검출하여 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)를 카운트한다. 이때, 카운트된 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)는, 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는 경우에 비해 금속편(8)이 존재하는 경우의 쪽이 길어진다. The frequency detecting circuit 33c detects the rise and fall of the demodulated signal DMP to count the period Tn of the demodulated signal DMP. At this time, the period Tn of the counted demodulation signal DMP is longer when the metal piece 8 is present than when the metal piece 8 is not present on the mounting surface 5.

주파수 검출 회로(33c)는 카운트한 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)를 판정 회로(33d)에 공급한다. 판정 회로(33d)는 입력된 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)를 입력하고, 그 주기(Tn)와 기준 주기(Tk)를 비교한다.The frequency detection circuit 33c supplies the period Tn of the counted demodulation signal DMP to the determination circuit 33d. The determination circuit 33d inputs the period Tn of the input demodulation signal DMP, and compares the period Tn with the reference period Tk.

판정 회로(33d)는, 복조 신호(DMP)의 주기(Tn)가 기준 주기(Tk)를 초과할 때, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재한다고 판정하고, 금속 있음 신호(ST)를 시스템 제어부(34)에 공급한다.The determination circuit 33d determines that the metal piece 8 exists on the mounting surface 5 of the power feeding device 1 when the period Tn of the demodulation signal DMP exceeds the reference period Tk, The metal present signal ST is supplied to the system controller 34.

또, 판정 회로(33d)는, 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)가 기준 주기(Tk) 이하의 값일 때는, 급전 장치(1)의 탑재면(5)에 금속편(8)이 존재하지 않는다고 판정하고, 금속 있음 신호(ST)를 시스템 제어부(34)에 공급하지 않는다.Moreover, when the period Tn of the square wave pulse signal MP is a value below the reference period Tk, the determination circuit 33d does not have the metal piece 8 in the mounting surface 5 of the power feeding device 1. It is determined that there is no, and the metal presence signal ST is not supplied to the system control unit 34.

시스템 제어부(34)는, 금속 있음 신호(ST)를 수신하면, 여자 구동 회로(32c)에의 여자 신호(PS1, PS2)를 연속 출력으로부터 간헐 출력으로 전환한다. 이로써, 1차 코일(L1)은 간헐 여자되므로 금속 검출 회로(33)가 검출한 금속편(8)을 유도 가열시킬 일은 없다. 한편, 시스템 제어부(34)는, 금속 있음 신호(ST)를 수신하지 않으면, 여자 구동 회로(32c)에의 여자 신호(PS1, PS2)의 연속 출력을 계속한다. 이로써, 1차 코일(L1)은 연속 여자를 계속하므로, 기기(E)의 부하(Z)에는 구동 전원이 계속하여 공급된다.When the system control unit 34 receives the metal presence signal ST, the system control unit 34 switches the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c from the continuous output to the intermittent output. Thereby, since the primary coil L1 is intermittently excited, it does not inductively heat the metal piece 8 which the metal detection circuit 33 detected. On the other hand, if the system control unit 34 does not receive the metal presence signal ST, the system control unit 34 continues the continuous output of the excitation signals PS1 and PS2 to the excitation drive circuit 32c. Thereby, since the primary coil L1 continues continuous excitation, drive power is continuously supplied to the load Z of the apparatus E. As shown in FIG.

정류 회로(16a)는 발진 신호 수신 회로의 일례이다. 변조부(16c) 및 무안정 멀티바이브레이터(20)는 피변조파 신호 생성 회로의 일례이다.The rectifier circuit 16a is an example of an oscillation signal receiving circuit. The modulator 16c and the unstable multivibrator 20 are examples of a modulated wave signal generation circuit.

제1 실시예에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1) 상기 실시예에 의하면, 급전 장치(1)에 설치된 금속 검출 회로(33)의 발진 회로(33a)가 발진 신호(Φt)를 기기(E)의 변조 회로(16)에 송신한다. 기기(E)의 변조 회로(16)는 수신한 발진 신호(Φt)로부터 구형파 펄스 신호(MP)를 생성한다. 이때, 변조 회로(16)는 금속편(8)이 존재하는지 여부에 따라 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)를 변경하고, 그 구형파 펄스 신호(MP)를 변조하여 피변조파 신호(Φm)를 생성하고, 그 피변조파 신호(Φm)를 금속 검출 회로(33)에 송신한다.(1) According to the above embodiment, the oscillation circuit 33a of the metal detection circuit 33 provided in the power feeding device 1 transmits the oscillation signal .phi.t to the modulation circuit 16 of the device E. The modulation circuit 16 of the device E generates a square wave pulse signal MP from the received oscillation signal .phi.t. At this time, the modulation circuit 16 changes the period Tn of the square wave pulse signal MP according to whether the metal piece 8 is present, modulates the square wave pulse signal MP, and modulates the modulated wave signal .phi.m. And the modulated wave signal .phi.m is transmitted to the metal detection circuit 33.

급전 장치(1)의 금속 검출 회로(33)는 피변조파 신호(Φm)로부터 생성한 복조 신호(DMP)의 주기, 즉 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)를 계측하여 금속편(8)이 존재하는지 여부를 판정한다.The metal detection circuit 33 of the power feeding device 1 measures the period of the demodulation signal DMP generated from the modulated wave signal Φm, that is, the period Tn of the square wave pulse signal MP, so that the metal piece 8 Determine if it exists.

이와 같이, 금속편(8)을 돌출할 때, 급전 장치(1)는 급전을 위한 1차 코일(L1)의 여자 주파수를 바꾸지 않아도 된다. 따라서, 급전 장치(1)에, 1차 코일(L1)의 여자 주파수를 복수 설정할 것은 불필요하게 되므로, 여자 주파수를 전환하기 위한 복잡하고 고가인 제어 회로가 불필요하게 되어, 값싼 비접촉 급전 장치를 실현할 수 있다.In this way, when protruding the metal piece 8, the power feeding device 1 does not have to change the exciting frequency of the primary coil L1 for power feeding. Therefore, since it is unnecessary to set a plurality of excitation frequencies of the primary coil L1 in the power supply device 1, a complicated and expensive control circuit for switching the excitation frequency is unnecessary, and a cheap non-contact power supply device can be realized. have.

또, 급전 장치(1)는, 기기(E)로부터의 피변조파 신호(Φm)를 수신하고, 복조하여 주기(Tn)를 구할 수 있으면 되므로, 고속의 신호 처리를 행하는 고가의 회로를 필요로 하지 않는다. 따라서, 염가의 비접촉 급전 장치를 실현할 수 있다.In addition, since the power supply device 1 only needs to receive the demodulated signal Φ m from the device E and demodulate it to obtain the period Tn, an expensive circuit for performing high-speed signal processing is not required. Do not. Therefore, an inexpensive non-contact power supply device can be realized.

(2) 상기 실시예에 의하면, 금속편(8)이 존재하는지 여부를 나타내는 정보, 즉 구형파 펄스 신호(MP)를 기기(E)가 생성한다. 따라서, 그만큼, 급전 장치(1) 측의 회로 구성 및 부하의 경감할 수 있고, 더욱 염가의 비접촉 급전 장치를 실현할 수 있다.(2) According to the above embodiment, the device E generates information indicating whether the metal piece 8 is present, that is, a square wave pulse signal MP. Therefore, the circuit structure and load of the power supply device 1 side can be reduced by that, and a cheap non-contact power supply device can be realized further.

(3) 상기 실시예에 의하면, 피변조파 신호(Φm)를 생성할 때, 금속 검출 회로(33)의 발진 회로(33a)로부터의 발진 신호(Φt)를 캐리어 신호로서 이용하였으므로, 캐리어 신호를 생성하는 전용의 발진 회로를 생략할 수 있다.(3) According to the above embodiment, when generating the modulated wave signal .phi.m, since the oscillation signal .phi.t from the oscillation circuit 33a of the metal detection circuit 33 is used as a carrier signal, a carrier signal is generated. Dedicated oscillation circuit can be omitted.

(4) 상기 실시예에 의하면, 피변조파 신호(Φm)는 진폭 변조 신호이므로, 주파수 변조 등의 다른 변조에 비하여, 피변조파 신호(Φm)를 생성하기 위한 회로는 간단한 구성이고 또한 염가이다. 마찬가지의 이유로, 피변조파 신호(Φm)를 복조하는 검파 회로(33b)는 간단한 구성이고 또한 염가이다.(4) According to the above embodiment, since the modulated wave signal .phi.m is an amplitude modulated signal, the circuit for generating the modulated wave signal .phi.m is simple and inexpensive compared to other modulations such as frequency modulation. For the same reason, the detection circuit 33b for demodulating the modulated wave signal .phi.m has a simple structure and is inexpensive.

(5) 상기 실시예에 의하면, 정류 회로(16a)의 충방전 커패시터(C0)의 충전 전압(Vt)을 전원 전압(VG)으로 하는 변조파 신호 생성 회로(16b)의 무안정 멀티바이브레이터(20)에 공급하였다. 그리고, 금속편(8)의 존재에 의해 변동하는 전원 전압(VG)에 의해 무안정 멀티바이브레이터(20)의 발진 주기를 변경시켜, 금속편(8)이 존재하는지 여부에 따라 주기(Tn)가 변경되는 구형파 펄스 신호(MP)를 생성하였다.(5) According to the above embodiment, the unstable multivibrator 20 of the modulated wave signal generation circuit 16b in which the charge voltage Vt of the charge / discharge capacitor C0 of the rectifier circuit 16a is the power supply voltage VG. ). Then, the oscillation period of the unstable multivibrator 20 is changed by the power supply voltage VG that changes due to the presence of the metal piece 8, and the period Tn is changed depending on whether the metal piece 8 is present. A square wave pulse signal (MP) was generated.

따라서, 무안정 멀티바이브레이터(20)라는 간단한 회로 구성으로 금속편(8)의 존재를 검출하기 위한 변조파(구형파 펄스 신호(MP))를 생성할 수 있다.Therefore, a modulated wave (square wave pulse signal MP) for detecting the presence of the metal piece 8 can be generated by a simple circuit configuration called the unstable multivibrator 20.

실시예는, 다음과 같이 변경해도 된다.You may change an Example as follows.

상기 실시예에 의하면, 캐리어 신호로 급전 장치(1)의 발진 회로(33a)가 송신한 발진 신호(Φt)를 이용하였으나, 그 캐리어 신호를 기기(E) 측에서 생성하여 실시해도 된다. 이 경우, 예를 들면, 변조 회로(16)에 캐리어 신호용의 발진 회로를 설치하고, 이 발진 회로로 생성한 캐리어 신호를 구형파 펄스 신호(MP)(변조파)로 변조시켜 피변조파 신호를 생성하고, 급전 장치(1)에 송신해도 된다.According to the above embodiment, the oscillation signal? T transmitted by the oscillation circuit 33a of the power supply device 1 is used as the carrier signal. However, the carrier signal may be generated on the device E side. In this case, for example, an oscillation circuit for a carrier signal is provided in the modulation circuit 16, and the carrier signal generated by the oscillation circuit is modulated into a square wave pulse signal MP (modulation wave) to generate a modulated wave signal. You may transmit to the power supply device 1.

상기 실시예에 의하면, 피변조파 신호(Φm)를 수전 측 제2 안테나 코일(7b)로부터 급전 측 제2 안테나 코일(7a)에 송신하였다. 이것을, 변조 회로(16)에서 생성한 피변조파 신호(Φm)를, 급전 장치(1)의 1차 코일(L1)로부터 전자 유도 현상을 이용하여 기기(E)의 2차 코일(L2)에 급전되는 급전 전류에 따른 전자파 신호에 중첩하고, 그 중첩한 신호를 1차 코일(L1)을 통하여 수신하고, 금속 검출 회로(33)의 검파 회로(33b)에 의해 그 중첩된 신호로부터 상기 피변조파 신호(Φm)를 복조하도록 실시해도 된다.According to this embodiment, the modulated wave signal .phi.m is transmitted from the power receiving side second antenna coil 7b to the power feeding side second antenna coil 7a. This is fed to the secondary coil L2 of the device E by using the electromagnetic induction phenomenon from the primary coil L1 of the power feeding device 1 by using the modulated wave signal Φm generated by the modulation circuit 16. The superimposed signal is superimposed on the electromagnetic wave signal corresponding to the feeding current, the superimposed signal is received through the primary coil L1, and the modulated wave signal is detected from the superimposed signal by the detection circuit 33b of the metal detection circuit 33. You may implement so as to demodulate (phi).

상기 실시예에 의하면, 주파수 검출 회로(33c)는, 구형파 펄스 신호(MP)의 상승과 하강을 검출하고, 이 상승과 하강의 시간을 카운트해 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)를 계측하는 회로이었다. 이것을, 매우 짧은 주기의 샘플링 신호로 구형파 펄스 신호(MP)를 샘플링하고, 구형파 펄스 신호(MP)의 고전위(하이 레벨)에서의 샘플링 수와 저전위(로우 레벨)에서의 샘플링 수로부터, 구형파 펄스 신호(MP)의 주기(Tn)를 구하도록 해도 된다.According to the above embodiment, the frequency detecting circuit 33c detects the rise and fall of the square wave pulse signal MP, counts the time of rise and fall, and measures the period Tn of the square wave pulse signal MP. It was a circuit. The square wave pulse signal MP is sampled using a sampling signal of a very short period, and the square wave is obtained from the number of sampling at the high potential (high level) and the number of sampling at the low potential (low level) of the square wave pulse signal MP. The period Tn of the pulse signal MP may be obtained.

본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 것에 한정되지 않으며, 첨부한 특허청범위 및 등가물로 변경되어도 된다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above, but may be modified with the appended claims and equivalents.

Claims (13)

전기 기기에 포함되는 수전 장치에 대하여 전자 유도 현상을 이용하여 급전을 행하는 비접촉 급전 장치 상에 금속 이물질이 존재하는지 여부를 검출하는 방법으로서,
상기 비접촉 급전 장치가 상기 수전 장치에 발진 신호를 송신하고,
상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따른 변조파를 검출하고,
상기 변조파를 상기 비접촉 급전 장치에 송신하기 위하여, 캐리어 신호를 상기 변조파에 따라 변조함으로써 피변조파 신호를 생성하고, 이 피변조파 신호를 상기 수전 장치가 상기 비접촉 급전 장치에 송신하고,
상기 비접촉 급전 장치가 상기 수전 장치로부터 송신된 상기 피변조파 신호를 수신하고, 상기 피변조파 신호로부터 복조된 복조 신호에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는 것을 포함하는, 금속 이물질 검출 방법.
A method for detecting whether a metal foreign material is present on a non-contact power feeding device that performs power feeding by using an electromagnetic induction phenomenon for a power receiving device included in an electric device,
The non-contact power feeding device transmits an oscillation signal to the power receiving device,
In the oscillation signal received by the power receiving device, a modulated wave according to a change in magnetic flux due to the presence of foreign metals is detected.
In order to transmit the modulated wave to the non-contact power feeding device, a modulated wave signal is generated by modulating a carrier signal according to the modulated wave, and the power receiving device transmits the modulated wave signal to the non-contact power feeding device,
And the non-contact power feeding device receives the modulated wave signal transmitted from the power receiving device, and determines whether metal foreign matter exists in accordance with the demodulated signal demodulated from the modulated wave signal.
제1항에 있어서,
상기 변조파는, 상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 구형파 펄스 신호이고,
상기 피변조파 신호는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이고,
상기 복조 신호는 상기 피변조파 신호를 포락선 검파함으로써 생성된 구형파 펄스 신호인, 금속 이물질 검출 방법.
The method of claim 1,
The modulated wave is a square wave pulse signal having a period changed in response to a change in magnetic flux due to the presence of foreign metals in the oscillation signal received by the power receiving device,
The modulated wave signal is generated by amplitude modulating the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal,
And said demodulation signal is a square wave pulse signal generated by envelope detection of said modulated wave signal.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 캐리어 신호는 상기 비접촉 급전 장치로부터 상기 수전 장치에 송신되는 상기 발진 신호인, 금속 이물질 검출 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the carrier signal is the oscillation signal transmitted from the non-contact power feeding device to the power receiving device.
제1항에 있어서,
상기 캐리어 신호는 상기 비접촉 급전 장치의 1차 코일로부터 전자 유도 현상을 이용하여 상기 수전 장치에 포함되는 2차 코일에 급전되는 급전 전류에 따른 전자파 신호이고,
상기 피변조파 신호는 상기 전자파 신호에 상기 변조파를 중첩한 신호인, 금속 이물질 검출 방법.
The method of claim 1,
The carrier signal is an electromagnetic wave signal according to a feed current supplied from a primary coil of the non-contact power feeding device to a secondary coil included in the power receiving device by using an electromagnetic induction phenomenon.
And said modulated wave signal is a signal obtained by superposing said modulated wave on said electromagnetic wave signal.
전기 기기에 포함되는 수전 장치에 대하여 전자 유도 현상을 이용하여 급전을 행하는 비접촉 급전 장치로서,
상기 수전 장치에 발진 신호를 송신하는 발진 회로;
상기 발진 신호를 수신한 상기 수전 장치로부터, 상기 발진 신호를 자속 변화에 따른 변조파에 의해 변조한 피변조파 신호를 수신하고, 이 피변조파 신호를 검파하여, 상기 수전 장치가 검출한 변조파를 복조하는 검파 회로;
상기 검파 회로가 복조한 변조파의 주파수를 검출하는 주파수 검출 회로; 및
상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 복조한 변조파의 주파수에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는 판정 회로
를 포함하는 비접촉 급전 장치.
A non-contact power feeding device for feeding power to a power receiving device included in an electric device by using an electromagnetic induction phenomenon,
An oscillation circuit for transmitting an oscillation signal to the power receiving device;
From the power receiving device that has received the oscillation signal, a modulated wave signal obtained by modulating the oscillation signal by a modulated wave according to a change in magnetic flux is received, detects the modulated wave signal, and demodulates the modulated wave detected by the power receiving device. Detection circuit;
A frequency detection circuit for detecting a frequency of a modulated wave demodulated by the detection circuit; And
A determination circuit for determining whether a metal foreign material exists according to the frequency of the demodulated modulated wave detected by the frequency detection circuit
And the non-contact power feeding device.
제5항에 있어서,
상기 변조파는, 상기 수전 장치에 의해 수신된 상기 발진 신호로에서, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 구형파 펄스 신호이고,
상기 피변조파 신호는 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이고,
상기 검파 회로는 상기 피변조파 신호를 포락선 검파함으로써 상기 구형파 펄스 신호를 복조하도록 구성되어 있고,
상기 주파수 검출 회로는, 상기 검파 회로가 복조한 상기 구형파 펄스 신호의 주기를 검출하도록 구성되어 있고,
상기 판정 회로는, 상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 구형파 펄스 신호의 주기에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는, 비접촉 급전 장치.
6. The method of claim 5,
The modulated wave is a square wave pulse signal having a period changed in accordance with a change in magnetic flux due to the presence of foreign metal in the oscillation signal path received by the power receiving device,
The modulated wave signal is generated by amplitude modulation of a carrier signal in proportion to the square wave pulse signal,
The detection circuit is configured to demodulate the square wave pulse signal by envelope detecting the modulated wave signal,
The frequency detection circuit is configured to detect a period of the square wave pulse signal demodulated by the detection circuit,
And the determination circuit determines whether or not metal foreign matter exists in accordance with a period of the square wave pulse signal detected by the frequency detection circuit.
제6항에 있어서,
상기 캐리어 신호는, 상기 발진 회로가 상기 수전 장치에 송신하는 상기 발진 신호인, 비접촉 급전 장치.
The method according to claim 6,
And the carrier signal is the oscillation signal transmitted by the oscillation circuit to the power receiving device.
전기 기기에 설치되고, 전자 유도 현상을 이용하여 비접촉 급전 장치로부터 수전하는 수전 장치로서,
상기 비접촉 급전 장치로부터 송신되는, 금속 이물질이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 발진 신호를 수신하는 발진 신호 수신 회로;
상기 발진 신호 수신 회로가 수신한 상기 발진 신호로부터, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따른 변조파를 생성하는 변조파 신호 생성 회로; 및
상기 변조파를 비접촉 급전 장치에 송신하기 위하여, 캐리어 신호를 상기 변조파에 따라 변조하여 피변조파 신호를 생성하는 피변조파 신호 생성 회로
를 포함하는 수전 장치.
A power receiving device installed in an electric device and receiving power from a non-contact power supply device using an electromagnetic induction phenomenon,
An oscillation signal receiving circuit that receives an oscillation signal for detecting whether a metallic foreign substance exists, which is transmitted from the non-contact power supply device;
A modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave according to a change in magnetic flux due to the presence of foreign metals from the oscillation signal received by the oscillation signal receiving circuit; And
A modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave signal by modulating a carrier signal according to the modulated wave to transmit the modulated wave to a non-contact power supply device
Power receiving device comprising a.
제8항에 있어서,
상기 변조파는 구형파 펄스 신호이고,
상기 변조파 신호 생성 회로는, 수신한 상기 발진 신호로부터, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 상기 구형파 펄스 신호를 생성하도록 구성되어 있고,
상기 피변조파 신호는, 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이고,
상기 피변조파 신호 생성 회로는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 상기 피변조파 신호를 생성하도록 구성되어 있는, 수전 장치.
9. The method of claim 8,
The modulated wave is a square wave pulse signal,
The modulated wave signal generation circuit is configured to generate the square wave pulse signal having a period changed from the received oscillation signal according to a change in magnetic flux due to the presence of a foreign metal material.
The modulated wave signal is generated by amplitude modulating the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal.
And the modulated wave signal generation circuit is configured to generate the modulated wave signal by amplitude modulating the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal.
제9항에 있어서,
상기 캐리어 신호는 상기 비접촉 급전 장치로부터 상기 발진 신호 수신 회로에 송신되는 상기 발진 신호인, 수전 장치.
10. The method of claim 9,
And the carrier signal is the oscillation signal transmitted from the non-contact power supply device to the oscillation signal receiving circuit.
전기 기기에 포함되는 수전 장치와, 전자 유도 현상을 이용하여 상기 수전 장치에 급전을 행하는 비접촉 급전 장치를 구비한 비접촉 급전 시스템으로서,
상기 비접촉 급전 장치는,
금속 이물질이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 일정 주파수의 발진 신호를 상기 수전 장치에 송신하는 발진 회로;
상기 발진 신호를 수신한 상기 수전 장치로부터, 상기 발진 신호를 자속 변화에 따른 변조파에 의해 변조한 피변조파 신호를 수신하고, 이 피변조파 신호를 검파하여, 상기 수전 장치가 검출한 변조파를 복조하는 검파 회로;
상기 검파 회로가 복조한 상기 변조파의 주파수를 검출하는 주파수 검출 회로; 및
상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 변조파의 주파수에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는 판정 회로
를 포함하고,
상기 수전 장치는,
상기 비접촉 급전 장치로부터 송신되는 상기 발진 신호를 수신하는 발진 신호 수신 회로;
상기 발진 신호 수신 회로가 수신한 상기 발진 신호로부터, 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따른 변조파를 생성하는 변조파 신호 생성 회로; 및
상기 변조파를 비접촉 급전 장치에 송신하기 위하여, 캐리어 신호를 상기 변조파에 따라 변조하여 피변조파 신호를 생성하는 피변조파 신호 생성 회로
를 포함하는, 비접촉 급전 시스템.
A non-contact power feeding system comprising a power receiving device included in an electrical device and a non-contact power feeding device that feeds power to the power receiving device using electromagnetic induction.
The non-contact power feeding device includes:
An oscillation circuit for transmitting an oscillation signal of a predetermined frequency to the power receiving device for detecting whether a metal foreign matter is present;
From the power receiving device that has received the oscillation signal, a modulated wave signal obtained by modulating the oscillation signal by a modulated wave according to a change in magnetic flux is received, detects the modulated wave signal, and demodulates the modulated wave detected by the power receiving device. Detection circuit;
A frequency detection circuit for detecting a frequency of the modulated wave demodulated by the detection circuit; And
A determination circuit that determines whether or not a metal foreign matter exists according to the frequency of the modulated wave detected by the frequency detection circuit.
Lt; / RTI >
The power receiving device,
An oscillation signal receiving circuit that receives the oscillation signal transmitted from the non-contact power supply device;
A modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave according to a change in magnetic flux due to the presence of foreign metals from the oscillation signal received by the oscillation signal receiving circuit; And
A modulated wave signal generation circuit for generating a modulated wave signal by modulating a carrier signal according to the modulated wave to transmit the modulated wave to a non-contact power supply device
And a contactless power supply system.
제11항에 있어서,
상기 변조파는 구형파 펄스 신호이고,
상기 수전 장치의 상기 변조파 신호 생성 회로는, 수신한 상기 발진 신호의 금속 이물질의 존재에 기인하는 자속 변화에 따라 변경된 주기를 가지는 상기 구형파 펄스 신호를 생성하도록 구성되어 있고,
상기 피변조파 신호는 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 생성한 것이고,
상기 수전 장치의 상기 피변조파 신호 생성 회로는, 상기 캐리어 신호의 진폭을 상기 구형파 펄스 신호에 비례하여 진폭 변조하여 상기 피변조파 신호를 생성하도록 구성되어 있고,
상기 비접촉 급전 장치의 상기 검파 회로는, 상기 피변조파 신호를 포락선 검파함으로써 상기 구형파 펄스 신호를 복조하도록 구성되어 있고,
상기 비접촉 급전 장치의 상기 주파수 검출 회로는, 상기 검파 회로가 복조한 상기 구형파 펄스 신호의 주기를 검출하도록 구성되어 있고,
상기 비접촉 급전 장치의 상기 판정 회로는, 상기 주파수 검출 회로가 검출한 상기 구형파 펄스 신호의 주기에 따라 금속 이물질이 존재하는지 여부를 판정하는, 비접촉 급전 시스템.
12. The method of claim 11,
The modulated wave is a square wave pulse signal,
The modulated wave signal generating circuit of the power receiving device is configured to generate the square wave pulse signal having a period changed in accordance with a change in magnetic flux due to the presence of metal foreign matter in the received oscillation signal,
The modulated wave signal is generated by amplitude modulating the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal,
The modulated wave signal generating circuit of the power receiving device is configured to amplitude modulate the amplitude of the carrier signal in proportion to the square wave pulse signal to generate the modulated wave signal,
The detection circuit of the non-contact power supply device is configured to demodulate the square wave pulse signal by envelope detection of the modulated wave signal.
The frequency detection circuit of the non-contact power supply device is configured to detect a period of the square wave pulse signal demodulated by the detection circuit,
And the determination circuit of the non-contact power supply device determines whether or not a metal foreign matter exists in accordance with a period of the square wave pulse signal detected by the frequency detection circuit.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 캐리어 신호는, 상기 비접촉 급전 장치의 상기 발진 회로로부터 상기 수전 장치의 상기 발진 신호 수신 회로에 송신하는 상기 발진 신호인, 비접촉 급전 시스템.
13. The method according to claim 11 or 12,
And the carrier signal is the oscillation signal transmitted from the oscillation circuit of the non-contact power feeding device to the oscillation signal receiving circuit of the power receiving device.
KR1020120112817A 2012-10-11 2012-10-11 Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system KR101372970B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120112817A KR101372970B1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120112817A KR101372970B1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101372970B1 true KR101372970B1 (en) 2014-03-11

Family

ID=50648347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120112817A KR101372970B1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101372970B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101747064B1 (en) 2014-02-25 2017-06-14 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR101816471B1 (en) 2014-02-25 2018-01-08 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR101817455B1 (en) 2014-02-25 2018-01-11 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR20190088690A (en) * 2018-01-19 2019-07-29 엘지전자 주식회사 Foreign Object Detector and wireless charging system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100116556A (en) * 2009-04-22 2010-11-01 파나소닉 전공 주식회사 Non-contact power supply system
WO2011122348A1 (en) 2010-03-30 2011-10-06 パナソニック電工 株式会社 Wireless power supply system
WO2012002063A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 パナソニック電工 株式会社 Non-contact electric power feeding system and metal foreign-object detection apparatus for non-contact electric power feeding system
KR20120012422A (en) * 2010-07-30 2012-02-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Wireless power feeding system and wireless power feeding method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100116556A (en) * 2009-04-22 2010-11-01 파나소닉 전공 주식회사 Non-contact power supply system
WO2011122348A1 (en) 2010-03-30 2011-10-06 パナソニック電工 株式会社 Wireless power supply system
WO2012002063A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 パナソニック電工 株式会社 Non-contact electric power feeding system and metal foreign-object detection apparatus for non-contact electric power feeding system
KR20120012422A (en) * 2010-07-30 2012-02-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Wireless power feeding system and wireless power feeding method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101747064B1 (en) 2014-02-25 2017-06-14 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR101816471B1 (en) 2014-02-25 2018-01-08 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR101817455B1 (en) 2014-02-25 2018-01-11 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Wireless power supply system and power transmission device
KR20190088690A (en) * 2018-01-19 2019-07-29 엘지전자 주식회사 Foreign Object Detector and wireless charging system
KR102077567B1 (en) * 2018-01-19 2020-02-14 엘지전자 주식회사 Foreign Object Detector and wireless charging system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5756925B2 (en) Power receiving device provided in electrical equipment
US8664801B2 (en) Non-contact power supply system
JP5838333B2 (en) Non-contact power feeding device
KR101376165B1 (en) Method for controlling contactless power supplying device and contactless power supplying device
US9099239B2 (en) Contactless power supplying system and metal foreign object detection device of contactless power supplying system
EP2845290B1 (en) System and method for triggering power transfer across an inductive power coupling and non resonant transmission
US20080211455A1 (en) Rechargeable Power Supply, Battery Device, Contactless Charger System And Method For Charging Rechargeable Battery Cell
JPH11266545A (en) Portable noncontact power-feeding device
KR101372970B1 (en) Method for detecting metal foreign object on contactless power supply device, contactless power supply device, contactless power reception device, and contactless power supply system
KR200415537Y1 (en) Contact-less charger having wire charging part
KR100734676B1 (en) Apparatus for wireless charging having multi-charge cell and Method for controlling the same
KR101383731B1 (en) Contactless power supplying device
TW201320529A (en) Contactless power supply system
EP3297124A1 (en) Wireless power transmission apparatus and control method therefor, method for controlling wireless power reception apparatus, and wireless power transmission system and wireless power transmission method therefor
JP7144192B2 (en) Wireless power transmission device and its control circuit
CN110718970B (en) Power transmitting device, power receiving device, and power transmission system
KR20190020167A (en) Device and system for power transmission
JP2019106850A (en) Non-contact power reception device and non-contact power transmission device
KR20090072573A (en) Non-contact power supply apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee