CN115516736B 受电设备、控制方法和计算机可读存储介质 （佳能株式会社）

2022.10.28PCT/JP2021/01448220WO2021/220728JA2021.11.04号电设备限制送电的第一时间段中测量与受电电对应的值和与受电设备中的受电电力相对应的值之间的关系来在第二时间段中测量与用于检测与送电设备和受电设备不同的物体的受电电2第一测量部件，用于在所述送电设备限制送电的第一时间段第二测量部件，用于基于与所述送电设备中的送电电力相控制部件，用于控制所述第二时间段的定时，使得所述第一时其中，所述通信部件从所述送电设备接收基于所测量的品其中，在基于所述品质因子未检测到异物的情况下，所述通量部件所测量的受电电力有关并且是用于基于电力损耗来检测异物的处理的校准数据点3.根据权利要求1所述的受电设备，还包括用于预先与所述送电设备共享所述第一时8.一种计算机可读存储介质，其存储程序，所述在所述送电设备限制送电的第一时间段中，在接收到用于唤基于与所述送电设备中的送电电力相对应的值和与所述受电设备中的受电电力相对3在基于所述品质因子未检测到异物的情况下，发送与所测量的受电4化组织无线电力联盟(WirelessPowerConsortium(WPC))制定的标准(WPC标准)是众所周利文献3描述了基于无线电力传送系统中的送电线圈的Q因子(品质因子(Qualityfactor))的变化来检测异物的技术，该Q因子的变化是通过向该线圈施加高频信号并持续5[0020]图5A是示出由传统的送电设备和传统的受电设备执行的处理的过程的示例的序[0021]图5B是示出由根据本实施例的送电设备和受电设备执行的处理的过程的示例的[0022]图5C是示出由根据本实施例的送电设备和受电设备执行的处理的过程的示例的送系统被配置为包括送电设备100和受电设备102。假定送电设备100和受电设备102符合WPC(无线电力联盟)标准。送电设备100是向例如放置在自身设备102例如是从送电设备100接收电力并对内部电池进行充电的电子装置。受电设备1026汽车等的运载工具，并且送电设备100可以是安装在运输机或诸如汽车等的运载工具的控圈101与受电设备102的受电线圈之间的位置关系在该移动[0038]图1示出导电性的异物103存在于受从送电线圈101输出的无线电力影响的范围[0040]图2示出受电设备102的结构的示例。受电设备102被配置为例如包括控制单元配置为例如包括诸如CPU(中央处理单元)和MPU(微处理单元)等的一个或多于一个处理器。注意，控制单元200例如可以包括诸如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)等的一个或多于一个存储装置。控制单元200可以被配置为例如利用处理器执行存储装置中所存储制单元203还将转换成的电平的电压供给至充电单元205。充电单元205利用从电压控制单元203供给的电压对电池206进行充电。通信单元204针对送电设备100进行基于WPC标准的无线充电的控制通信。该控制通信通过对由受电线圈201接收到的交流电压和交流电流进[0041]此外，受电线圈201连接到谐振电容器207并且被配置为以特定频率F2进行谐开关208是被配置为使受电线圈201和谐振电容器207短路的开关，并且由控制单元200控209可以具有接受用户所输入的信息的功能，并且例如可以被配置为包括按钮和触摸面板7[0043]输出电容器210连接在电压控制单元203和充电单元205之间，并且例如在充电单被配置为即使在这种情况下也供给足以使受电设备102和用作负载的充电单元205进行操[0044]图3示出送电设备100的结构的示例。送电设备100被配置为例如包括控制单元开关307。控制单元300控制整个送电设备100。控制单元300被配置为例如包括诸如CPU和[0045]送电单元302将从电源单元301输入的直流或交流电力转换成无线电力传送所要半桥或全桥配置的开关电路将从电源单元301供给的直流电压转换成交流电压。在这种情302调整输入到送电线圈303的电压(送电电压)和电流(送电电流)中的至少一个、或者频流变大来增加电磁波的强度，并且通过使送电电压或送电电流变小来降低电磁波的强度。[0046]通信单元304经由送电线圈303与受电设备102进行基于WPC标准的送电控制的通元304对通过受电设备102的通信单元204的负载调制所调制的交流电压和交流电流进行解102的信息叠加在从送电单元302发送来的电磁波上，并且检测由受电设备102叠加在电磁元304可以通过选择性地使用多个通信功能来与受电设备102进行通信。存储器305例如存储要由控制单元300执行的控制程序以及诸如送电设备100和受电设备102的状态等的信102的控制单元200获得并且从通信单元204发送来的。送电设备100经由通信单元304获得8[0047]送电线圈303连接到谐振电容器306并且被配置为以特定频率F1进行谐振。开关线创建处理所需的受电电力。第二异物检测处理单元403基于后面要说明的电力损耗方法单元401所测量到的Q因子来执行异物检测处理(第三异物检测处理)。图4所示的处理单元[0050]接着，将使用送电设备100和受电设备102作为示例来说明由WPC(无线电力联盟)并联)连接的谐振电容器306的端子部处的电压值。送电设备100搜索电压值表现出峰值的谐振频率，并且根据该谐振频率和表示比在谐振频率处测量到的峰值电压值低3dB的电压电力的频率，并且送电设备100测量与送电线圈303串联连接的谐振电容器306的端子部处振电容器306的两个端子处的电压值，并且基于这两个端子处的电压值的比来计算送电线[0054]在计算出送电线圈303的Q因子之后，送电设备100的控制单元300经由通信单元102接收在受电设备放置在由WPC标准定义的送电线圈上的情况下的送电线圈的Q因子(第获得的Q因子来估计在受电设备102放置在送电设备100上的情况下的送电线圈303的Q因9[0055]送电设备100的控制单元300将第一基准Q因子与由送电设备100测量到的Q因子进校准处理单元402向送电设备100通知接收到数字Ping时的受电设备102中的受电电力值单元300将由接收到的RP1表示的受电电力Pr1与获得Pr1时的送电电力值Pt1之间的关系电力进行发送时的送电设备100和受电设备102之间的电力损耗量为到负载。送电设备100的控制单元300将由接收到的RP2表示的受电电力Pr2与获得Pr2时的以识别出当将Pt2作为送电电力进行发送时的送电设备100和受电设备102之间的电力损耗1202与在送电设备100和受电设备102的周围不存在异物的状态下的送电电力和受电电力与送电电力值为Pt3的情况相对应的线1202上的点1203预测出受电电力值[0061]这里，假定如果送电设备100的送电单元302通过送电电力Pt3向受电设备102送以被认为是在送电设备100和受电设备102之间存在异物的情况下该异物所消耗的电力损[0062]此外，送电设备100的控制单元300预先从在不存在异物的状态下的受电电力值Pr3获得送电设备100和受电设备102之间的电力损耗量Pt3_Pr3(Ploss3)。送电设备100的控制单元300根据在不清楚是否存在异物的状态下从受电设备102接收到的受电电力值Pr3'来计算在存在异物的状态下的送电设备100和受电设备102之间的电力损耗量Pt3_者可以被计算为作为电力损耗的差的Ploss3'_[0064]在获得了线1202之后，送电设备100的控制单元300经由通信单元304从受电设备定期地发送的当前受电电力值作为受电电力包(mode0)发送到送电设备100。送电设备100的控制单元300基于线1202和受电电力包(mode0)中所存储的受电电力值来进行异物检测。[0067]将参考图11A和图11B来说明时域中的Q因子测量方法。图11A和图11B是用于说明线圈或受电线圈的电压值可以是施加到送电设备100的送电线圈303或受电设备102的受电施加到送电设备100的谐振电容器306或受电设备102的谐振电容器207的端子部的高频电包络线的点1101和1102的时间和电压值、以及高频电压的频率f(f将在下文中被称为操作波形1103表示施加到受电线圈201的高频电压的值，并且其频率落在Qi标准中所使用的受电线圈201的电压值而检测到时间T5处的送电的再继续时，受电设备102的控制单元200[0076]送电设备100发送模拟Ping以检测存在于送电线圈303附近的物体(F500)。模拟303附近的物体引起的送电线圈303中的电压值的谐振频率的偏移、或者流到送电线圈303设备100开始数字Ping的发送(F502)。数字Ping是用于激活受电设备102的控制单元200的数字Ping的发送开始(F502)之后直到从受电设备102接收到EPT(EndPowerTransfer(结[0077]受电设备102在通过接收数字Ping而被激活时，将接收到的数字Ping的电压值存储在信号强度(SignalStrength)数据中，并将该信号强度数据发送到送电设备100在基于这些数据判断为受电设备102支持WPC标准v1.2之后的扩展协议(包括后面要说明的设备102向送电设备100发送FOD状况数据(F507)。在本实施例中，FOD状况数据将被称为和通过第一Q因子测量所测量到的Q因子，通过第一异物检测方法进行异物检测。在判断为不存在异物的可能性高时，送电设备100将表示该判断结果的ACK发送到受电设备102 [0079]在接收到ACK时，受电设备102向送电设备100发送作为用于询问能力的数据并且是由WPC标准定义的一般请求(GeneralRequest)其中之一的一般请求(能力(Capabiliy))设备102的负载电力(电池206所要消耗的电力)的最大值。该协商通过向送电设备100发送考虑到自身的送电能力等来对SRQ(GP)进行响应。在判断为保证电力可接受时，送电设备[0081]接着，送电设备100基于上述的电力损耗方法来执行异物检测(第二异物检测方电电力值和在获得该受电电力值时的送电设备100的送电电力值作为校准数据点(与图12中的点1200相对应)。送电设备100向受电设备102发送表示校准数据点的接受的ACK[0082]在接收到ACK之后，受电设备102向送电设备100发送请求送电设备100增加/减少[0083]在接收到CE(+)时，送电设备100改变送电单元302的设置值以增加送电电压电力值和此时的送电设备100的送电电力值作为校准数据点(与图12中的点1201相对应)。送电设备100向受电设备102发送表示校准数据点的接受的ACK(F520)。由于在该时间点处100正在发送使得受电设备102能够接收在协商阶段中协商的15W的最大电力的电力。受电设备102向送电设备100定期地发送请求送电设备100维持送电电力的CE和存储当前受电电物检测方法来进行异物检测。在作为异物检测的结果而判断为不存在异物的可能性高时，设备100发送请求送电的停止的EPT(结的测量的定时的异物。另一方面，即使在第一Q因子的测量之后直到获得校准数据点为止送ACK、获得下一个校准数据点(点1201)并且生成校准曲是Pt2'(≠Pt2)，其是通过将异物所消耗的电力与提供到受电设备102的电力(Pt2)相加所检查该曲线与实际测量到的送电电力和受电电力的组合之间的背离来检测异物的存在的也降低。这是因为在受电设备102发送ACK(F516)时获得的校准数据点在异物103存在于操中接收到的Q因子作为用于在第三异物检测处理中判断异物的存在/不存在的基准值(第二Q因子测量(F556)。受电设备102将通过第二Q因子测量所测量到的Q因子发送到送电设备100(F557)。送电设备100将在F557中接收到的Q因子与基于在F552中接收到并存储在存储求(F554)的ACK(F555)之后直到其将Q因子发送到送电设备100(F557)并接收到响应(F558)102可以不是在F555中接收到ACK时而是在检测到送电的停止时转变到第三异物检测处理[0093]这里，如果受电设备102紧挨在校准数据点的创建(RP1和RP2向送电设备100的发送)之前执行第三异物检测方法，则可能无法正确地测量要存储在RP1和RP2中的受电电力行与受电电力值相关联的值的测量，并且向送电设备100通知RP1(或RP2)数据中所存储的义为窗偏移(Windowoffset)。时间段602是时间段601的末尾与RP1(或RP2)数据的开头之间段601相同的时间中测量送电电力，并且基于所测量到的值和RP1(或RP2)数据中所包括6C中的时间T0和时间T5与图11B中的时间T0和时间T受电电力值可以是比Pt2小的值。也就是说，如果送电停止时间段(T0至T5)与时间段601重备100的送电起至少经过了时间段601和时间段602之后，将F515中的RP1或RP2数据发送到始测量受电电力的时间段601。如果测量受电电力的时间段601与送电停止时间段(T0至T5)行正确的异物检测。另一方面，如图6B的示例所示，如时间T6和时间T8之间的差那样设置送电设备100还在从自时间T6经过时间Tslice之后的时间T8开始的Twindow的时间段604期点，送电设备100选择在与受电设备102测量受电电力的时间段601相对应的时间段期间测送电设备100选择在时间段604中测量到的送电[0099]在从在时间T5再继续送电设备100的送电起经过了至少Tslice/2以及时间段601设备102可以在时间T5再继续送电设备100的送电之后至少经过时间Tslice/2之后在时间T70)在时间段601之后(在时间段602开始之后)、并且送电再继续定时(时间T5)在时[0101]此外，在上述示例中，受电设备102在从时间T5处的送电的再继续起经过至少至少预定时间(该预定时间被称为Tstable)并且还经度(F503)的时间区间的末尾起的预定时间内测量Q因子。这里的预定时间最大设置为从先WPC标准定义的时间间隔，并且是从先前数据的末尾起直到后续数据的开头的发送开始为间的末尾起的经过时间超过上述的Tstart的最小值之前停止[0104]在检测到送电的停止时，受电设备102在例如图11B中的时间T3第二Q因子测量(第三异物检测方法)时，受电设备102向送电设备100通知在F551中测量到的Q因子(F552)。如果在F552中正常接收到Q因子，则送电设备100向受电设备102发送ACK[0105]在F515中发送RP1之前，受电设备102向送电设备100发送第三异物检测处理的请电设备100将在F557中接收到的Q因子与基于在F552中接收到并存储在存储器305中的Q因102结束上述的第三异物检测处理状态，并且将RP1发送到送电设备100以创建校准数据点处理(F559)。如果从送电设备100接收到ACK(F560)，则受电设备102执行第二Q因子测量中接收到的Q因子与基于在F552中接收到并存储在存储器305中的Q因子的阈值进行比较。如果作为比较的结果判断为不存在异物的可能性高，则送电设备100向受电设备102发送ACK(F563)。在接收到ACK并且识别出不存在异物的可能性高时，受电设备102向送电设备备102将测量到的Q因子发送到送电设备100(F567)。送电设备100将在F567中接收到的Q因(F522)并且从送电设备100接收ACK(F523)。在F523中针对在F522中发送的RP0接收到ACK的ID的时间区间的末尾起的经过时间超过上述Tstart的最小值之前停止送电并再继续送的附加识别信息的数据。后续数据可以是由WPC标准定义的扩展ID。先前数据可以是扩展ID，并且后续数据可以是用于通知从CE数据的时间区间的末尾起直到送电设备100开始基于CE数据控制送电电压为止的延迟时间的数据。该数据可以是由WPC标准定义的电力控制于此。例如，在时间T5再继续送电之后，受电设备102首先等待经过至少如下的时间[0111]在上述实施例中，送电设备100在从与先前数据相对应的时间区间的末尾起的经与先前数据相对应的时间区间末尾起的经过时间超过Tstart的最小值之前，受电设备102在通过从如下的预定时间段的末尾减去Tstable所计算出的时间中再继续送电，该预定时间段被定义为从与先前数据相对应的时间区间的末尾的定时起直到通过向该末尾加上上整流单元202的输入电压和输出电压充分稳定的定时被设置在从与先前数据相对应的时间区间结束起的经过时间超过上述Tstart的最小值的定时之前。这使得受电设备102能够执备102所进行的数据调制引起的送电线圈303或受电线圈201的电压值的变化最迟在时间段数据调制引起的送电线圈303或受电线圈201的电压值的变化稳定之前禁止送电设备的停电设备100可以进行操作以在从与先前数据相对应的时间区间的末尾起经过了通过从上述Tstart的最小值中减去Tstable所计算出[0113]此外，送电设备100可以在从与先前数据相对应的时间区间的末尾起直到发送对在从与在F505中从受电设备102发送来的配置数据相对应的时间区间的末尾起直到与在F506中由自身设备发送的ACK相对应的时间区间的开头为止的时间期间执行送电的停止和例如在从与F505中的配置数据相对应的时间区间的末尾起经过Tresponse的最小值之前，的末尾起经过Tsilent之后直到通过向该末尾加上Tresponse的最小值所获得的定时为止，据相对应的时间区间的末尾起经过通过从上述Tresponse中减去Tstable所计算出的时间[0115]如果向送电设备100发送第三异物检测请求并且接收到ND(未定义)作为响应，则[0117]注意，在上述实施例中，如果在F523中接收到针对图5C的F522中的RP0的响应第三异物检测处理状态之后发送RP0(F522)。在这种情况下，受电设备102即使在紧前的102的第二异物检测处理单元403可以用于防止重复发送第三异物检测请求。将参考图7来[0118]受电设备102发送RP0的开头部分(步骤S701)，并且重置用于定义RP0的发送间隔[0119]将参考图8A来说明受电设备102在第三异物检测处理状态下禁止RP0的发送的情况下的操作的概要。时间长度800是从RP0(F522)的开头起直到下一RP0的发送为止的时间ACK(F523)的末尾起直到作为对Q因子(F567)的响应的ACK(F568)的末尾为止的时间。T7是ACK(F568)的末尾，并且表示送电设备100和受电设备102结束第三异物检测处理状态下的使得直到针对Q因子(F567)的响应(F568中的ACK)的末尾为止的时间T7在开始下一RP0的开开头之后送电设备100在时间长度800内没有接收到下一RP0的开头，则停止送电电力。注如，受电设备102可以被配置为仅当在第三异物检测处理状态下发送RP0并且获得NAK作为则受电设备102判断其是否处于第三异物检测处理状态。如果正在第三异物检测处理状态备102向送电设备100发送第三异物检测请求(步骤S905)。此外，如果响应不是NAK(步骤[0123]此外，送电设备100可以进行操作以根据其是否处于第三异物检测处理状态来改设备100接收到RP0(步骤S1001)，并且判断自身设备是否正在第三异物检测处理状态下进情况下结束处理。另一方面，如果自身设备正在第三理判断为送电设备100没有正在进行操作，并且送电设备100有故障或者是未经授权的设可以基于第二异物检测方法判断为送电设备100正在操作。如果自身设备不是正在第三异受电设备102基于图10所示的处理判