本發(fā)明涉及控制裝置、受電裝置、電子設備以及無觸點電力傳輸系統(tǒng)。
背景技術:
近幾年,利用電磁感應,即使不存在金屬部分的觸點也能夠進行電力傳輸?shù)臒o觸點電力傳輸(非接觸電力傳輸)受到注目,作為該無觸點電力傳輸?shù)膽美岢鲇屑彝ビ迷O備、便攜終端或電動汽車等電子設備的充電。
作為無觸點電力傳輸?shù)默F(xiàn)有技術,例如存在專利文獻1所公開的技術。在該現(xiàn)有技術中,采用了如下的方法,即,在等待受電裝置的著陸的待機期間內(nèi),輸電裝置向受電裝置間歇地輸送電力。而且,在該著陸檢測用的間歇輸電的期間內(nèi),與通常輸電時相比,使向受電裝置的輸電電力下降。
在無觸點電力傳輸系統(tǒng)中,在輸電裝置與受電裝置的距離(初級線圈與次級線圈的距離)遠離的情況下,為了實現(xiàn)確切的著陸檢測,需要將輸電裝置的輸電的驅(qū)動電壓(初級線圈驅(qū)動電壓)設定為較高。
但是,當將驅(qū)動電壓設定為較高時,在該狀態(tài)下輸電裝置與受電裝置的距離接近的情況下,受電裝置的受電部的輸出電壓將變得高于容許電壓,從而有可能在受電裝置的電路中產(chǎn)生不良現(xiàn)象。具體而言,會產(chǎn)生作為整流電壓的輸出電壓變高并超過構(gòu)成電路的晶體管的耐壓的耐壓異常等。因此,存在無法實現(xiàn)較廣距離范圍內(nèi)的著陸檢測的問題。
專利文獻1:日本特開2010-213414號公報
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的幾個方式,能夠提供可實現(xiàn)較廣距離范圍內(nèi)的著陸檢測等并且抑制電路的不良現(xiàn)象的產(chǎn)生等的控制裝置、受電裝置、電子設備以及無觸點電力傳輸系統(tǒng)等。
本發(fā)明的一個方式涉及一種控制裝置,其被使用于從輸電裝置以無觸點電力傳輸?shù)姆绞浇邮茈娏Φ氖茈娧b置,并包括:電力供給部,其根據(jù)受電部所接受的電力而向負載供給電力;通信部,其實施向所述輸電裝置發(fā)送通信數(shù)據(jù)的通信;控制部,其對所述電力供給部和所述通信部進行控制,所述控制部在所述受電部的輸出電壓變得高于第一電壓的情況下,使所述通信部的所述通信開始,并且在使所述通信開始之后,在所述受電部的所述輸出電壓變得高于與所述第一電壓不同的第二電壓的情況下,使所述電力供給部向所述負載的電力供給開始。
在本發(fā)明的一個方式中,來自輸電裝置的電力被受電部接受,并根據(jù)所接受的電力而實施向負載的電力供給。而且,在受電部的輸出電壓變得高于第一電壓的情況下,開始進行通信部的通信,從而通信數(shù)據(jù)被發(fā)送給輸電裝置。另外,設置與第一電壓不同的第二電壓,并且在使通信開始之后,在受電部的輸出電壓變得高于第二電壓的情況下,開始進行由電力供給部實施的向負載的電力供給。如此,在本發(fā)明的一個方式中,作為通信開始電壓的第一電壓和作為電力供給開始電壓的第二電壓作為獨立的電壓而被設置,利用上述第一電壓和第二電壓,能夠單獨地實施通信開始的判斷和電力供給開始的判斷。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)較廣距離范圍內(nèi)的著陸檢測等并且抑制受電側(cè)的電路的不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,通過所述控制部而開始了所述通信的所述通信部將輸電電力設定信息作為所述通信數(shù)據(jù)而發(fā)送給所述輸電裝置,在通過基于所述輸電電力設定信息而進行的所述輸電裝置的電力控制而使所述受電部的所述輸出電壓變得高于所述第二電壓的情況下,所述控制部使所述電力供給部向所述負載的電力供給開始。
通過采用這樣的方式,當由于受電部的輸出電壓變得高于第一電壓而開始進行通信時,輸電裝置接收輸電電力設定信息,并能夠根據(jù)所接收的輸電電力設定信息而實施輸電電力的控制。而且,當通過該輸電電力的控制而使受電部的輸出電壓變得高于第二電壓時,開始進行向負載的電力供給,從而能夠?qū)崿F(xiàn)較廣距離范圍內(nèi)的著陸檢測等和電路的不良現(xiàn)象的產(chǎn)生的抑制等。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,在通過所述輸電裝置所實施的著陸檢測用的間歇輸電而使所述受電部的所述輸出電壓變得高于所述第一電壓的情況下,所述控制部使所述通信部的所述通信開始。
如此,通過實施著陸檢測用的間歇輸電,從而可實現(xiàn)著陸檢測的期間內(nèi)的低耗電化。而且,當通過著陸檢測用的間歇輸電而使受電部的輸出電壓變得高于第一電壓時,開始進行通信,從而能夠使輸電裝置實施例如使受電部的輸出電壓發(fā)生變化的各種控制。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,在所述受電部的所述輸出電壓變得高于所述第一電壓的情況下,所述通信部將供所述輸電裝置對著陸檢測進行判斷的虛擬數(shù)據(jù)發(fā)送給所述輸電裝置。
通過采用這樣的方式,當受電部的輸出電壓變得高于第一電壓時,著陸檢測用的虛擬數(shù)據(jù)將被發(fā)送給輸電裝置。然后,輸電裝置通過對該虛擬數(shù)據(jù)進行檢測,從而能夠?qū)κ茈妭?cè)的著陸進行檢測。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,在所述輸電裝置成功進行著陸檢測而對所述受電裝置作出了響應的情況下,所述控制部允許所述電力供給部向所述負載的電力供給。
通過采用這樣的方式,通過成功進行了著陸檢測的輸電裝置對受電裝置作出響應,從而能夠?qū)⒅憴z測成功的情況傳遞給受電側(cè)的控制裝置。而且,受電側(cè)的控制裝置能夠以由輸電裝置作出了這樣的響應為條件,而開始進行向負載的電力供給。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,所述通信部為通過負載調(diào)制而發(fā)送所述通信數(shù)據(jù)的負載調(diào)制部,在所述受電部的所述輸出電壓變得高于所述第一電壓而檢測出著陸的情況下,所述負載調(diào)制部開始進行所述負載調(diào)制,而在檢測出取走的情況下,所述負載調(diào)制部停止所述負載調(diào)制。
通過采用這樣的方式,在輸出電壓變得高于第一電壓而檢測出著陸的情況下,通過負載調(diào)制而向輸電裝置發(fā)送各種信息,從而能夠使輸電裝置實施各種處理或控制。而且,在檢測出取走的情況下,通過停止負載調(diào)制,從而能夠以負載調(diào)制的持續(xù)為條件而使輸電裝置持續(xù)進行通常輸電等。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,所述通信部為通過負載調(diào)制而發(fā)送所述通信數(shù)據(jù)的負載調(diào)制部,所述負載調(diào)制部針對向所述輸電裝置發(fā)送的所述通信數(shù)據(jù)的第一邏輯電平實施使負載調(diào)制模式成為第一模式的負載調(diào)制,針對向所述輸電裝置發(fā)送的所述通信數(shù)據(jù)的第二邏輯電平實施使負載調(diào)制模式成為與所述第一模式不同的第二模式的負載調(diào)制。
通過采用這樣的方式,與以例如使通信數(shù)據(jù)的第一、第二邏輯電平與負載調(diào)制的第一、第二負載狀態(tài)相對應的方式而進行通信的方法相比,可實現(xiàn)對于由于負載調(diào)制而產(chǎn)生的負載變動的檢測靈敏度或檢測的噪聲耐性的提高。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,所述負載包括蓄電池和所述蓄電池的電力供給對象,所述電力供給部包括:充電部,其根據(jù)所述受電部所接受的電力而對所述蓄電池進行充電;放電部,其實施所述蓄電池的放電工作,從而向所述電力供給對象供給來自所述蓄電池的電力。
通過采用這樣的方式,能夠根據(jù)從輸電裝置接受的電力而實施蓄電池的充電,并且,實施向電力供給對象供給來自蓄電池的電力的放電工作,從而使電力供給對象進行工作。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,在檢測出著陸的情況下,所述控制部使所述放電部的所述放電工作停止,在取走期間,所述控制部使所述放電部進行所述放電工作。
如上文所述,通過在檢測出著陸的情況下,使放電工作停止,從而能夠抑制無謂的電力消耗,由此實現(xiàn)省電化。而且,通過在取走期間內(nèi),進行放電部的放電工作而將來自蓄電池的電力供給至電力供給對象,從而能夠使電力供給對象進行工作。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,所述第一電壓被設定為與所述第二電壓相比較低的電壓。
但是,第一電壓與第二電壓的關系并不限定于這樣的電壓關系。
另外,在本發(fā)明的一個方式中,也可以采用如下方式,即,包括存儲部,所述存儲部對所述第一電壓的電壓信息進行存儲,所述控制部根據(jù)被存儲于所述存儲部中的所述電壓信息,而對所述受電部的所述輸出電壓是否變得高于所述第一電壓進行判斷。
通過采用這樣的方式,通過使被存儲于存儲部中的第一電壓的電壓信息不同,從而能夠根據(jù)無觸點電力傳輸?shù)那闆r而將第一電壓設定為各種各樣的電壓。
另外,本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述任一方式所述的控制裝置的受電裝置。
另外,本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述任一方式所述的控制裝置的電子設備。
另外,本發(fā)明的其他方式涉及一種無觸點電力傳輸系統(tǒng),其包括輸電裝置和受電裝置,所述輸電裝置向所述受電裝置輸送電力,所述受電裝置根據(jù)接收來自所述輸電裝置的電力的受電部所接受的電力而向負載供給電力,并且實施向所述輸電裝置發(fā)送通信數(shù)據(jù)的通信,所述受電裝置在所述受電部的輸出電壓變得高于第一電壓的情況下開始進行所述通信,所述輸電裝置從開始進行了所述通信的所述受電裝置接收作為所述通信數(shù)據(jù)的輸電電力設定信息,并根據(jù)所述輸電電力設定信息而實施輸電電力的控制,在通過所述輸電裝置的輸電電力的控制而使所述受電部的所述輸出電壓變得高于與所述第一電壓不同的第二電壓的情況下,所述受電裝置開始進行向所述負載的電力供給。
根據(jù)本發(fā)明的其他方式,當受電部的輸出電壓變得高于第一電壓時,從受電裝置向輸電裝置發(fā)送輸電電力設定信息,輸電裝置根據(jù)所接收的輸電電力設定信息而實施輸電電力的控制。而且,當通過該輸電電力的控制而使受電部的輸出電壓變得高于第二電壓時,開始進行向負載的電力供給。由此,能夠提供一種可實現(xiàn)較廣距離范圍內(nèi)的著陸檢測等并且抑制電路的不良現(xiàn)象的產(chǎn)生的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。
附圖說明
圖1A、圖1B為本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的說明圖。
圖2為本實施方式的控制裝置、輸電裝置、受電裝置的結(jié)構(gòu)例。
圖3A至圖3C為著陸檢測的問題點的說明圖。
圖4為對本實施方式的方法進行說明的流程圖。
圖5為第一電壓、第二電壓、工作下限電壓的電壓關系的說明圖。
圖6為被存儲于存儲部中的電壓信息的說明圖。
圖7為輸電裝置的響應方法的說明圖。
圖8為本實施方式的控制裝置、輸電裝置、受電裝置的詳細的結(jié)構(gòu)例。
圖9為無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作順序的一個示例的說明圖。
圖10為對著陸檢測時的工作順序進行說明的信號波形圖。
圖11為對取走時的工作順序進行說明的信號波形圖。
圖12為對取走時的工作順序進行說明的信號波形圖。
圖13為基于負載調(diào)制的通信方法的說明圖。
圖14為輸電側(cè)的通信部的結(jié)構(gòu)例。
圖15為受電側(cè)的通信結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖16為因通信時的噪聲而引起的問題點的說明圖。
圖17為本實施方式的通信方法的說明圖。
圖18為本實施方式的通信方法的說明圖。
圖19A、圖19B為通信數(shù)據(jù)的格式的示例。
圖20A、圖20B為電力控制方法的說明圖。
圖21為受電部、充電部的詳細的結(jié)構(gòu)例。
具體實施方式
以下,對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。并且,以下所說明的本實施方式并非對權利要求書中所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行不當限定的方式。另外,本實施方式中所說明的全部結(jié)構(gòu)也并不一定都是作為本發(fā)明的解決方法所必須的。
1.電子設備
圖1A中表示本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的一個示例。充電器500(電子設備的一種)具有輸電裝置10。電子設備510具有受電裝置40。另外,電子設備510具有操作用的開關部514(廣義而言為操作部)和蓄電池90。并且,雖然在圖1A中示意性地圖示了蓄電池90,但是,該蓄電池90實際上是被內(nèi)置于電子設備510中的。由圖1A的輸電裝置10和受電裝置40構(gòu)成了本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。
電力經(jīng)由電源適配器502而被供給至充電器500,并且該電力通過無觸點電力傳輸而從輸電裝置10向受電裝置40輸送。由此,能夠?qū)﹄娮釉O備510的蓄電池90進行充電,從而使電子設備510內(nèi)的裝置進行工作。
并且,充電器500的電源可以為通過USB(USB電纜)而實現(xiàn)的電源。另外,作為應用了本實施方式的電子設備510,能夠設想各種設備。例如,能夠設想助聽器、手表、生物體信息的測量裝置(測量脈搏等的可穿戴設備)、便攜式信息終端(智能手機、移動電話等)、無繩電話、剃須刀、電動牙刷、腕式計算機、手持終端、車載用設備、混合動力汽車、電動汽車、電動摩托車或電動自行車等各種電子設備。例如,本實施方式的控制裝置(受電裝置等)能夠被組裝到汽車、飛機、摩托車、自行車或船舶等各種移動體中。移動體為具備例如電動機或發(fā)動機等驅(qū)動機構(gòu)、方向盤或舵等轉(zhuǎn)向機構(gòu)、各種電子設備(車載設備),并能夠在陸地上、空中、海上進行移動的設備或裝置。
如圖1B示意性所示的那樣,從輸電裝置10向受電裝置40的電力傳輸通過如下的方式而實現(xiàn),即,使被設置于輸電側(cè)的初級線圈L1(輸電線圈)和被設置于受電側(cè)的次級線圈L2(受電線圈)電磁耦合從而形成電力傳輸變壓器的方式等。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸的電力傳輸。并且,作為無觸點電力傳輸?shù)姆绞?,能夠采用電磁感應方式或磁場共振方式等各種方式。
2.輸電裝置、受電裝置、控制裝置的結(jié)構(gòu)
圖2中表示本實施方式的控制裝置20、50以及包含該控制裝置20、50的輸電裝置10、受電裝置40的結(jié)構(gòu)例。并且,上述各裝置的結(jié)構(gòu)并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分、追加其他的結(jié)構(gòu)要素(例如通知部)或者對連接關系進行變更等各種改變。
圖1A的充電器500等輸電側(cè)的電子設備包括輸電裝置10。另外,受電側(cè)的電子設備510包括受電裝置40和負載80。負載80可以包括蓄電池90、電力供給對象100。電力供給對象100例如為處理部(DSP等)等各種裝置。而且,通過圖2的結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)通過使初級線圈L1和次級線圈L2電磁耦合從而從輸電裝置10向受電裝置40傳輸電力的無觸點電力傳輸(非接觸電力傳輸)系統(tǒng)。
輸電裝置10(輸電模塊、初級模塊)包括初級線圈L1、輸電部12、控制裝置20。輸電部12在電力傳輸時生成預定頻率的交流電壓并將該交流電壓供給至初級線圈L1。輸電部12可以包括對初級線圈L1進行驅(qū)動的輸電驅(qū)動器、向輸電驅(qū)動器供給電源的電源電路(例如電源電壓控制部)、與初級線圈L1一起構(gòu)成諧振電路的至少一個電容器(蓄電器)。
初級線圈L1(輸電側(cè)線圈)與次級線圈L2(受電側(cè)線圈)電磁耦合從而形成電力傳輸用變壓器。例如在需要進行電力傳輸時,如圖1A、圖1B所示,將電子設備510放置于充電器500上,從而形成初級線圈L1的磁通穿過次級線圈L2的狀態(tài)。另一方面,在不需要電力傳輸時,使充電器500與電子設備510物理性地分離,從而形成初級線圈L1的磁通不穿過次級線圈L2的狀態(tài)。
控制裝置20為實施輸電側(cè)的各種控制的裝置,并能夠通過集成電路裝置(IC)等而實現(xiàn)??刂蒲b置20包括控制部24、通信部30。并且,也能夠?qū)嵤⑤旊姴?2內(nèi)置于控制裝置20中等的改變。
控制部24實施輸電側(cè)的控制裝置20的各種控制處理。例如,控制部24實施輸電部12和通信部30的控制。具體而言,控制部24實施電力傳輸、通信處理等所需的各種順序控制或判斷處理。該控制部24能夠通過例如門陣列等利用自動配置布線方法所生成的邏輯電路或微型計算機等各種處理器而實現(xiàn)。
通信部30實施與受電裝置40之間的通信數(shù)據(jù)的通信處理。例如,通信部30實施用于對來自受電裝置40的通信數(shù)據(jù)進行檢測并接收的處理。
受電裝置40(受電模塊、次級模塊)包括次級線圈L2、控制裝置50??刂蒲b置50為實施受電側(cè)的各種控制的裝置,并能夠通過集成電路裝置(IC)等而實現(xiàn)??刂蒲b置50包括受電部52、控制部54、電力供給部57。另外,可以包括通信部46、存儲部48。并且,也能夠?qū)嵤⑹茈姴?2設置于控制裝置50的外部等的改變。
受電部52接受來自輸電裝置10的電力。具體而言,受電部52將次級線圈L2的交流的感應電壓轉(zhuǎn)換為直流的整流電壓(VCC)并輸出。
電力供給部57根據(jù)受電部52所接受的電力而向負載80供給電力。例如,通過供給受電部52所接受的電力而對蓄電池90進行充電?;蛘?,將來自蓄電池90的電力或受電部52所接受的電力供給至電力供給對象100。電力供給部57包括電力供給開關42。電力供給開關42為,將受電部52所接受的電力向負載80供給的開關(開關元件、開關電路)。例如,電力供給開關42將受電部52所接受的電力供給至作為負載80的蓄電池90,從而對蓄電池90進行充電。
控制部54實施受電側(cè)的控制裝置50的各種控制處理。例如,控制部54實施通信部46、電力供給部57的控制。另外,也能夠?qū)嵤┦茈姴?2、存儲部48的控制??刂撇?4能夠通過例如門陣列等利用自動配置布線方法所生成的邏輯電路或者微型計算機等各種處理器而實現(xiàn)。
通信部46實施向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)的通信?;蛘撸部梢詫嵤妮旊娧b置10接收通信數(shù)據(jù)的通信。通信部46的通信例如能夠通過負載調(diào)制而實現(xiàn)。但是,通信部46的通信方式并不限定于負載調(diào)制。例如,通信部46也可以利用初級線圈L1、次級線圈L2而通過負載調(diào)制以外的方式來進行通信?;蛘?,也可以設置與初級線圈L1、次級線圈L2不同的其他線圈,并利用該其他線圈而以負載調(diào)制或負載調(diào)制之外的通信方式來進行通信?;蛘撸ㄟ^RF(Radio Frequency,射頻)等近場無線通信來進行通信。
存儲部48對各種信息進行存儲。存儲部48例如能夠通過非易失性存儲器而實現(xiàn),但并不被限定于此。例如,也可以通過非易失性存儲器以外的存儲器(例如ROM)來實現(xiàn)存儲部48?;蛘?,也可以通過使用了熔斷器元件的電路等來實現(xiàn)存儲部48。
負載80包括蓄電池90、電力供給對象100。但是,也能夠?qū)嵤┪丛O置蓄電池90、電力供給對象100中的任意一個的改變。
蓄電池90例如為可充電的二次電池,例如鋰電池(鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池等)、鎳電池(鎳氫蓄電池、鎳鎘蓄電池等)等。電力供給對象100例如為處理部(DSP、微型計算機)等裝置(集成電路裝置),并為被設置于內(nèi)置有受電裝置40的電子設備510(圖1A)中,且成為例如蓄電池90的電力供給對象的裝置。并且,也可以將受電部52所接受的電力直接供給至電力供給對象100。
而且,在本實施方式中,以無觸點電力傳輸?shù)姆绞綇妮旊娧b置10接受電力的受電裝置40所使用的控制裝置50包括控制部54、電力供給部57和通信部46。電力供給部57根據(jù)接受來自輸電裝置10的電力的受電部52所接受的電力而向負載80供給電力。例如,經(jīng)由電力供給開關42而向作為負載80的蓄電池90供給電力,從而對蓄電池90進行充電。通信部46實施向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)的通信。例如,通過負載調(diào)制等各種通信方式,而向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)??刂撇?4對電力供給部57和通信部46進行控制。
而且,在受電部52的輸出電壓VCC(整流電壓)變得高于第一電壓的情況下,控制部54使通信部46的通信開始。例如,在通過受電部52的受電而使由受電部52轉(zhuǎn)換得到的整流電壓即輸出電壓VCC上升的情況下,在輸出電壓VCC達到第一電壓之前,通信部46不實施通信,而在輸出電壓VCC高于第一電壓的情況下,通信部46向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)。
而且,在使通信開始之后,在受電部52的輸出電壓VCC變得高于與上述的第一電壓不同的第二電壓的情況下,控制部54使電力供給部57向負載80的電力供給開始。例如,即使在輸出電壓VCC超過第一電壓從而通信部46開始進行了通信的情況下,也不會開始電力供給,在輸出電壓VCC變得高于第二電壓的情況下,才開始進行電力供給。例如將電力供給開關42設為導通,從而將受電部52所接受的電力供給至負載80,由此實施蓄電池90的充電等。
如此,在本實施方式中,使開始進行通信部46的通信的第一電壓(后文所述的VST)與開始進行向負載80的電力供給的第二電壓(后文所述的VCCL)不同。而且,即使受電部52的輸出電壓VCC未超過第二電壓,在變得高于第一電壓的情況下,也開始進行通信部46的通信,從而向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)。通過采用這樣的方式,接收到該通信數(shù)據(jù)的輸電裝置10的控制裝置20(控制部24)能夠?qū)嵤┯糜谔岣呤茈妭?cè)的輸出電壓VCC的各種控制。例如,能夠?qū)嵤┩ㄟ^對輸電部12進行控制從而提高輸電電力的控制。通過采用此方式,當輸出電壓VCC上升并超過第二電壓時,例如電力供給開關42導通,從而受電部52所接受的電力向負載80供給。因此,例如,即使不將著陸檢測時的輸電部12的驅(qū)動電壓(輸電驅(qū)動器的電源電壓)設定為那么高的電壓,也能夠?qū)崿F(xiàn)較大距離范圍內(nèi)的著陸檢測。而且,由于能夠?qū)⒅憴z測時的驅(qū)動電壓設定為較低的電壓,因此,能夠抑制由于VCC變高而引起的電路的不良現(xiàn)象的發(fā)生。即,通過將輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設定為較低,從而受電側(cè)的電壓(VCC)也變低,由此能夠抑制受電側(cè)的過電壓的產(chǎn)生。
在此,第一電壓為能夠進行通信部46的通信的電壓。例如,在受電側(cè)的通信部46發(fā)送了通信數(shù)據(jù)時,輸電側(cè)的通信部30能夠?qū)碜允茈妭?cè)的通信數(shù)據(jù)進行檢測的電壓。另外,第二電壓為高于受電側(cè)的電路的工作下限電壓的電壓。更具體而言,第二電壓為高于蓄電池90的充電電壓(例如4.2V)的電壓。例如,第二電壓為高于充電電壓的可充電電壓,例如為高于CV充電的情況下的CV(constant voltage,恒壓)充電電壓的電壓(例如+0.6V)。
另外,通過控制部54而開始進行了通信的通信部46將輸電電力設定信息作為通信數(shù)據(jù)而發(fā)送給輸電裝置10(控制裝置20)。輸電電力設定信息為用于對輸電側(cè)的輸電電力進行控制的信息,作為一個示例,為作為受電部52的整流電壓的輸出電壓VCC的信息。輸電側(cè)的控制裝置20(控制部24)根據(jù)該輸電電力設定信息而對輸電部12的輸電電力進行控制。例如,實施當輸出電壓VCC變高時使輸電電力降低,而當輸出電壓VCC變低時使輸電電力提高的輸電控制。
而且,在通過基于輸電電力設定信息而進行的輸電裝置10(控制裝置20)的輸電電力的控制而使受電部52的輸出電壓VCC變得高于第二電壓的情況下,控制部54開始進行電力供給部57向負載80的電力供給。例如,將電力供給開關42設為導通,從而開始進行向蓄電池90的充電。
通過采用這樣的方式,即使在例如著陸檢測時的輸電部12的驅(qū)動電壓被設定為較低從而輸出電壓VCC未達到第二電壓的情況下,通過接收到輸電電力設定信息的輸電裝置10提高輸電電力,從而也會使輸出電壓VCC上升。而且,在輸出電壓VCC超過第二電壓而成為適當?shù)碾妷旱那闆r下,開始進行向負載80的電力供給,從而實施蓄電池90的充電等。
另外,輸電裝置10實施著陸檢測用的間歇輸電。例如,輸電裝置10(輸電部12)不實施如通常輸電那樣的連續(xù)輸電,而實施每隔給定的期間而間歇地輸送電力的間歇輸電,以對著陸(受電側(cè)的電子設備的著陸)進行檢測。而且,在通過著陸檢測用的間歇輸電而使受電部52的輸出電壓VCC變得高于第一電壓的情況下,控制部54使通信部46的通信開始。當作為該通信的結(jié)果,輸出電壓VCC上升而超過第二電壓時,將開始進行向負載80的電力供給。例如,當接收到輸電電力設定信息的輸電裝置10使輸電電力增加,由此輸出電壓VCC上升而超過第二電壓時,開始進行向負載80的電力供給,從而對蓄電池90進行充電。
另外,在受電部52的輸出電壓VCC變得高于第一電壓的情況下,通信部46將供輸電裝置10對著陸檢測進行判斷的虛擬數(shù)據(jù)發(fā)送給輸電裝置10。輸電裝置10利用該虛擬數(shù)據(jù)而對受電側(cè)的電子設備510(受電裝置)是否著陸進行判斷。例如,作為虛擬數(shù)據(jù),能夠使用所有的位均成為預定的邏輯電平(例如邏輯電平“0”)的預定位數(shù)(例如64位)的數(shù)據(jù)。例如,在虛擬數(shù)據(jù)為p位(例如p=64)的情況下,當檢測出p位中的q位(例如q=8位)為預定的邏輯電平(例如“0”)的情況下,輸電裝置10判斷為檢測到了著陸,并且開始進行通常輸電。并且,在通信方式為負載調(diào)制的情況下,虛擬數(shù)據(jù)的各個位的邏輯電平通過負載調(diào)制模式(例如,與邏輯電平“0”對應的第二模式)來表示。
另外,在輸電裝置10成功進行著陸檢測(例如虛擬數(shù)據(jù)的檢測)而對受電裝置40作出了響應的情況下,控制部54允許電力供給部57向負載80的電力供給(蓄電池的充電)。即,成功進行了著陸檢測的輸電裝置10對受電裝置40作出響應的情況成為向負載80進行電力供給的條件。
例如,輸電裝置10通過使輸電頻率發(fā)生變化,從而作出上述的響應。例如,通經(jīng)常性設為以第一輸電頻率(f1)實施輸電。于是,輸電裝置10在著陸檢測后(虛擬數(shù)據(jù)的接收后)的給定的響應期間內(nèi)使輸電頻率從第一輸電頻率變更為第二輸電頻率(f2)。受電側(cè)的控制部54通過在該輸電頻率(與輸電頻率對應的受電頻率)進行測量,并在與響應期間對應的測量期間內(nèi)對輸電頻率的變化進行檢測,從而對輸電裝置10的響應進行檢測。例如,在該測量期間內(nèi)檢測出輸電頻率正在從第一輸電頻率(f1)向第二輸電頻率(f2)進行變化的情況下,判斷為存在來自輸電裝置10的響應。而且,以存在這樣的響應為條件,而允許向負載80的電力供給(蓄電池90的充電)。
另外,作為通信開始電壓的第一電壓被設定為,與作為電力供給開始電壓的第二電壓相比較低的電壓。但是,本實施方式并不限定于此,第一電壓也可以被設定為高于第二電壓的電壓。
另外,存儲部48對第一電壓的電壓信息進行存儲。存儲部48例如能夠通過非易失性存儲器等存儲器而實現(xiàn)??刂撇?4根據(jù)被存儲于存儲部48中的電壓信息(第一電壓的信息)而對受電部52的輸出電壓VCC是否變得高于第一電壓進行判斷。如此,通過使被存儲于存儲部48中的第一電壓的電壓信息不同,從而能夠根據(jù)線圈性能等而將第一電壓設定為各種各樣的電壓。
另外,本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)包括輸電裝置10和受電裝置40,輸電裝置10向受電裝置40輸送電力,受電裝置40根據(jù)接受來自輸電裝置10的電力的受電部52所接受的電力而向負載80供給電力,并且實施向輸電裝置10發(fā)送通信數(shù)據(jù)的通信。而且,在受電部52的輸出電壓VCC變得高于第一電壓的情況下,受電裝置40開始進行通信。另一方面,輸電裝置10從開始進行了通信的受電裝置40接收作為通信數(shù)據(jù)的輸電電力設定信息(例如VCC的電壓信息),并根據(jù)輸電電力設定信息而實施輸電電力的控制。而且,在通過輸電裝置10的輸電電力的控制而使受電部52的輸出電壓VCC變得高于與第一電壓不同的第二電壓的情況下,受電裝置40開始進行向負載80的電力供給。
3.本實施方式的方法
在無觸點電力傳輸系統(tǒng)中為了實現(xiàn)較大距離范圍內(nèi)的著陸檢測,需要提高輸電部12的驅(qū)動電壓(初級線圈驅(qū)動電壓)。例如,在圖3A中,初級線圈L1與次級線圈L2的距離較大。在這樣的情況下,為了可靠地檢測受電側(cè)的電子設備510向充電器500的著陸,而需要提高輸電部12的驅(qū)動電壓。
并且,在將從初級線圈L1朝向次級線圈L2的方向設為Z軸,將與Z軸正交的方向設為X軸、Y軸的情況下,圖3A為Z軸方向上的L1、L2的線圈間的距離較遠的情況。并且,圖3C為XY平面上的L1、L2的線圈間的距離較遠的情況,在這樣的情況下,為了實現(xiàn)確切的著陸檢測,也需要提高輸電部12的驅(qū)動電壓。
但是,當將輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設定為較高時,在如圖3B那樣,線圈間的距離較近的情況下,存在產(chǎn)生基于受電電力的電壓超過受電裝置40的電路的耐壓的耐壓異常的風險。例如受電裝置40的電路(電力供給部、控制部、通信部等)以基于受電部52的輸出電壓VCC的電源電壓而進行工作。因此,當輸電側(cè)的驅(qū)動電壓變高而使受電部52的輸出電壓VCC成為超過耐壓的電壓時,過電壓將被施加于構(gòu)成這些電路的晶體管,從而有可能會產(chǎn)生晶體管損壞或劣化等不良現(xiàn)象。
因此,在本實施方式中,獨立地設置作為通信開始電壓的第一電壓和作為電力供給開始電壓的第二電壓,并將第一、第二電壓設為不同的電壓。而且,在受電部52的輸出電壓VCC高于第一電壓的情況下,使通信部46的通信開始,在輸出電壓VCC高于第二電壓的情況下,使電力供給部57向負載80的電力供給開始。
并且以下,主要以通過向負載80的電力供給而對蓄電池90進行充電的情況為例而進行說明。在該情況下,第二電壓成為充電開始電壓。具體而言,第二電壓為與蓄電池90的充電電壓(例如4.2V)相比較高的可充電電壓(例如4.8V)。另外,以下,將作為通信開始電壓的第一電壓記載為電壓VST,將作為充電開始電壓的第二電壓記載為電壓VCCL。另外,適當?shù)貙CC記載為整流電壓,或者記載為受電部52的輸出電壓。
例如,作為本實施方式的比較例的方法,考慮到如下的方法,即,僅實施在整流電壓VCC變得高于充電開始的電壓VCCL的情況下開始進行蓄電池90的充電的控制,而不設定通信開始的電壓VST。
但是,在該比較例的方法中,例如,在如圖3A那樣,線圈間的距離較遠的情況下,為了開始蓄電池90的充電,需要將輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設為足夠高的電壓以使整流電壓VCC超過電壓VCCL。因此,例如,在如圖3B那樣,線圈間的距離較近的情況下,將會產(chǎn)生上述的耐壓異常的不良現(xiàn)象。
與此相對,在本實施方式中,獨立于電壓VST而另行設定有電壓VCCL。而且,采用了如下的方法,即,當整流電壓VCC超過電壓VST時,開始進行向輸電側(cè)的通信,當整流電壓VCC超過電壓VCCL時,開始進行蓄電池90的充電。
通過采用這樣的方式,例如在如圖3A那樣,線圈間的距離較遠的情況下,即使不將輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設定為那么高,通過整流電壓VCC達到電壓VST,而開始進行通信,從而也會從受電側(cè)向輸電側(cè)發(fā)送通信數(shù)據(jù)。而且,通過輸電側(cè)接收該通信數(shù)據(jù)(例如虛擬數(shù)據(jù)),從而對受電側(cè)的著陸進行檢測,由此能夠開始進行例如輸電電力控制等控制。而且,通過該輸電電力控制等,從而使整流電壓VCC變高,當VCC超過電壓VCCL,從而VCC成為可充電電壓時,將開始進行蓄電池90的充電。
因此,根據(jù)本實施方式的方法,無需為了擴大著陸檢測的距離范圍,而將輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設定為那么高,從而也能夠抑制受電側(cè)的耐壓異常等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。其結(jié)果為,能夠同時實現(xiàn)著陸檢測的距離范圍的擴大和受電側(cè)的耐壓異常等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生的抑制。
圖4為對本實施方式的方法進行說明的流程圖。首先,輸電側(cè)實施著陸檢測用的間歇輸電(步驟S11)。例如,如后文所述,每隔第一期間(TL1)而實施第二期間(TL2)的輸電。
在通過該著陸檢測用的間歇輸電而使整流電壓VCC變得高于電壓VST(第一電壓)的情況下,受電側(cè)開始進行向輸電側(cè)的通信(步驟S21、S22)。具體而言,通信部46發(fā)送供輸電側(cè)對著陸檢測進行判斷的虛擬數(shù)據(jù)(步驟S23)。
接收到該虛擬數(shù)據(jù)(廣義而言為通信數(shù)據(jù))的輸電側(cè)通過虛擬數(shù)據(jù)的檢測而對受電側(cè)的著陸進行檢測(步驟S12)。然后,開始進行作為與間歇輸電不同的連續(xù)輸電的通常輸電(步驟S13)。
受電側(cè)在發(fā)送了著陸檢測用的虛擬數(shù)據(jù)之后,發(fā)送輸電電力設定信息(步驟S24)。例如,作為輸電電力設定信息而發(fā)送VCC的電壓信息。于是,接收到該輸電電力設定信息的輸電側(cè)根據(jù)輸電電力設定信息而實施輸電部12的輸電電力的控制(步驟S14)。
當通過該輸電電力的控制而使輸電側(cè)的驅(qū)動電壓(初級線圈電壓)變高時,接受輸電電力的受電部52的整流電壓VCC也變高。例如,當由于驅(qū)動電壓變高從而輸電信號波形的振幅變大時,受電信號波形的振幅也變大,從而受電信號波形的整流電壓VCC也變高。而且,當VCC變得高于VCCL時,將開始進行蓄電池90的充電(步驟S25、S26)。
根據(jù)本實施方式,即使不將圖4的步驟S11的著陸檢測用的間歇輸電時的輸電側(cè)的驅(qū)動電壓設定為那么高的電壓也是可以的。例如,即使如圖3A那樣線圈間的距離遠離,并且輸電側(cè)的驅(qū)動電壓未被設為那么高的電壓,由于在圖4的步驟S21中整流電壓VCC變得高于電壓VST,從而也會開始從受電側(cè)向輸電側(cè)的通信。而且,根據(jù)來自受電側(cè)的通信數(shù)據(jù)(虛擬數(shù)據(jù))(S23),輸電側(cè)對受電側(cè)的著陸進行檢測(S12)。接下來,通過輸電側(cè)根據(jù)來自受電側(cè)的輸電電力設定信息(S24)而對輸電電力進行控制(S14),從而使受電側(cè)的整流電壓VCC上升。然后,由于整流電壓VCC變得高于電壓VCCL(S25),從而開始進行蓄電池90的充電(S26)。因此,根據(jù)本實施方式,能夠同時實現(xiàn)較大距離范圍內(nèi)的著陸檢測和受電側(cè)的耐壓異常的產(chǎn)生的抑制。
圖5表示電壓VST、VCCL、工作下限電壓VL之間的關系的一個示例。工作下限電壓VL(最小工作電壓)為能夠保證電路的正常工作的電壓,例如為,成為受電側(cè)的電路(電力供給部、控制部、通信部)的工作所需的下限的電源電壓。該工作下限電壓VL例如成為相當于構(gòu)成電路的N型晶體管的閾值電壓與P型晶體管的閾值電壓之和的電壓(例如0.9~1.4V左右)。
作為通信開始電壓的電壓VST和作為充電開始電壓(電力供給開始電壓)的電壓VCCL成為充分高于該工作下限電壓VL的電壓。另外,在圖5中,電壓VCCL(第二電壓)成為高于電壓VST(第一電壓)的電壓。作為一個示例,工作下限電壓VL在0.9~1.4V左右,電壓VST在4.5V左右,電壓VCCL在4.8V左右,從而VL<VST<VCCL的關系成立。
并且,在本實施方式中,VST<VCCL的關系也可以不成立。例如,通信開始時的無觸點電力傳輸?shù)臓顟B(tài)和充電開始時的無觸點電力傳輸?shù)臓顟B(tài)不同。例如,由于在通信開始時,不實施向蓄電池90的充電(向負載的電力供給),因此,不會產(chǎn)生例如因在蓄電池90中流通有充電電流而引起的VCC的電壓下降。另一方面,在充電開始時,會產(chǎn)生由于在蓄電池90中流通有充電電流而引起的VCC的電壓下降。因此,也可以考慮到該電壓下降的影響,而將電壓VST、VCCL設定為VST>VCCL。
另外,無觸點電力傳輸所使用的線圈的性能也影響通信開始的電壓VST的高低。例如,在線圈性能較高的情況下,即使不將電壓VST設定為那么高的電壓,也能夠?qū)崿F(xiàn)由負載調(diào)制等實現(xiàn)的受電側(cè)與輸電側(cè)的通信。另一方面,在線圈性能較低的情況下,當將電壓VST設定為較低的電壓時,例如,在如圖3A那樣線圈間的距離較遠的情況下,將難以進行由負載調(diào)制等實現(xiàn)的受電側(cè)和輸電側(cè)的通信。因此,優(yōu)選為能夠根據(jù)所使用的線圈性能來設定電壓VST。
因此,在本實施方式中,存儲部48對VST(第一電壓)的電壓信息進行存儲。例如,由非易失性存儲器構(gòu)成的存儲部48對VST的電壓信息進行存儲。而且,根據(jù)被存儲于存儲部48中的VST的電壓信息,而對VCC是否變得高于VST進行判斷。由此,能夠?qū)ST設定為與線圈性能等相對應的電壓。
例如,圖6表示向存儲部48存儲的VST的電壓信息的設定例。在圖6中,作為VST的電壓,能夠進行4.5V、5.0V、5.5V、6.0V的設定。例如,通過作為電壓信息的DVST[1∶0]的設定,從而對上述的VST的電壓進行設定。
而且,在線圈性能較高的情況下,設定為DVST[1∶0]=0,從而設定為VST=4.5V。在該情況下,VST<VCCL(=4.8V)的關系成立。另一方面,在線圈性能不那么高的情況下,設定為DVST[1∶0]=1、2或3,從而設定為VST=5V、5.5V、6.0V。在該情況下,VST<VCCL的關系不成立。但是,即使設定為例如VST=5V,如上所述那樣,由于在充電開始時流通有充電電流,從而VCC下降。因此,在VST=5.0V的狀態(tài)下開始了通信之后,在充電開始時VCC暫時下降至低于5.0V的電壓(例如4.0V),而后,VCC再次超過電壓VCCL,從而開始進行蓄電池90的充電。
另外,在本實施方式中,在通過著陸檢測用的間歇輸電而使整流電壓VCC變得高于電壓VST的情況下,開始進行通信,從而著陸檢測用的虛擬數(shù)據(jù)作為通信數(shù)據(jù)而從受電側(cè)被發(fā)送至輸電側(cè)。輸電側(cè)通過對該虛擬數(shù)據(jù)進行檢測,從而對受電側(cè)的著陸進行檢測。而且,當輸電側(cè)成功進行著陸檢測時,將對受電側(cè)作出響應,受電側(cè)以輸電側(cè)作出了響應為條件,開始進行向負載90的電力供給,從而開始進行蓄電池90的充電。
例如圖7為對輸電側(cè)的響應方法的一個示例進行說明的圖。例如,輸電側(cè)在通經(jīng)常性以輸電頻率fck=f1來實施輸電。受電側(cè)在發(fā)送了著陸檢測用的虛擬數(shù)據(jù)之后,向輸電側(cè)發(fā)送用于認證輸電裝置10(充電器)的ID信息(認證信息、ID代碼)。在圖7中,受電側(cè)發(fā)送兩次ID信息。對第一次的ID信息進行了檢查的輸電側(cè)通過在第二次的ID通信期間中的響應期間TRS內(nèi),使輸電頻率fck從f1變化為f2,從而實施針對ID信息的認證的響應。在輸電側(cè)作出了這樣的響應的情況下,判斷為受電側(cè)已著陸在適當?shù)妮旊娧b置10(充電器)上。由此,實現(xiàn)了簡單的認證處理。當認證成功時,受電側(cè)向輸電側(cè)發(fā)送IC編號(ICN)、充電執(zhí)行標志(CGO)。
具體而言,在圖7中,受電側(cè)在第一次的ID通信期間中的期間TREF內(nèi)對輸電頻率fck=f1進行檢測。而且,將期間TREF內(nèi)的fck=f1設為參考頻率,并在第二次的ID通信期間中的期間TMS內(nèi)對輸電頻率fck=f2進行檢測。在受電側(cè)于期間TMS內(nèi)檢測出輸電頻率fck=f2的情況下,判斷為輸電側(cè)作出了響應。
例如,受電側(cè)的控制裝置50通過利用例如磁滯型的比較器而對出現(xiàn)于次級線圈L2的一端的線圈端信號進行整形,從而提取與輸電信號波形(受電信號波形)相對應的矩形波信號。然后,利用所提取的矩形波信號,而對輸電頻率fck進行測量。具體而言,受電側(cè)的控制裝置50內(nèi)置有振蕩電路(例如CR振蕩電路),通過利用基于該振蕩電路的振蕩信號而生成的時鐘信號,而實施對輸電周期T=1/fck的長度(具體而言,為32×T)進行計數(shù)的測量,從而對輸電頻率fck(與輸電頻率對應的受電頻率)進行測量。并且,輸電側(cè)的響應并不限定于通過這樣的輸電頻率的變化而作出的響應,例如,還可以為通過輸電信號波形的占空比的變化或振幅的變化而作出的響應。
4.輸電裝置、受電裝置、控制裝置的詳細的結(jié)構(gòu)例
圖8表示本實施方式的控制裝置20、50以及包括控制裝置20、50的輸電裝置10、受電裝置40的詳細的結(jié)構(gòu)例。并且在圖8中,對與圖2同樣的結(jié)構(gòu)省略了詳細的說明。
在圖8中,輸電部12包括對初級線圈L1的一端進行驅(qū)動的第一輸電驅(qū)動器DR1、對初級線圈L1的另一端進行驅(qū)動的第二輸電驅(qū)動器DR2和電源電壓控制部14。輸電驅(qū)動器DR1、DR2各自通過由例如功率MOS(Metal-oxide semiconductor,金屬氧化物半導體)晶體管構(gòu)成的倒相電路(緩沖電路)等而實現(xiàn)。這些輸電驅(qū)動器DR1、DR2通過控制裝置20的驅(qū)動器控制電路22而被控制(驅(qū)動)。即,控制部24經(jīng)由驅(qū)動器控制電路22而對輸電部12進行控制。
電源電壓控制部14對輸電驅(qū)動器DR1、DR2的電源電壓VDRV進行控制。例如,控制部24根據(jù)從受電側(cè)接收的通信數(shù)據(jù)(輸電電力設定信息)而對電源電壓控制部14進行控制。由此,通過對被供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2的電源電壓VDRV進行控制,從而實現(xiàn)例如輸電電力的可變控制等。該電源電壓控制部14能夠通過例如DCDC轉(zhuǎn)換器等而實現(xiàn)。例如,電源電壓控制部14實施來自電源的電源電壓(例如5V)的升壓動作,而生成輸電驅(qū)動器用的電源電壓VDRV(例如6V~15V),并供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2。具體而言,在提高從輸電裝置10向受電裝置40的輸電電力的情況下,電源電壓控制部14使供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2的電源電壓VDRV提高,而在降低輸電電力的情況下,使電源電壓VDRV降低。
通知部16(顯示部)利用光、聲音或圖像等來通知(顯示)無觸點電力傳輸系統(tǒng)的各種狀態(tài)(電力傳輸中、ID認證等),例如,能夠通過LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)、蜂鳴器或LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示屏)等而實現(xiàn)。
輸電側(cè)的控制裝置20包括驅(qū)動器控制電路22、控制部24、通信部30、時鐘生成電路37、振蕩電路38。驅(qū)動器控制電路22(預驅(qū)動器)對輸電驅(qū)動器DR1、DR2進行控制。例如,驅(qū)動器控制電路22向構(gòu)成輸電驅(qū)動器DR1、DR2的晶體管的柵極輸出控制信號(驅(qū)動信號),從而通過輸電驅(qū)動器DR1、DR2而對初級線圈L1進行驅(qū)動。振蕩電路38例如由水晶振蕩電路等構(gòu)成,并生成初級側(cè)的時鐘信號。時鐘生成電路37生成對輸電頻率(驅(qū)動頻率)進行規(guī)定的驅(qū)動時鐘信號等。而且,驅(qū)動器控制電路22根據(jù)該驅(qū)動時鐘信號和來自控制部24的控制信號等,而生成給定的頻率(輸電頻率)的控制信號,并將該控制信號向輸電部12的輸電驅(qū)動器DR1、DR2輸出從而對輸電驅(qū)動器DR1、DR2進行控制。
受電側(cè)的控制裝置50包括受電部52、控制部54、負載調(diào)制部56、電力供給部57、非易失性存儲器62、檢測部64。
受電部52包括由多個晶體管或二極管等構(gòu)成的整流電路53。整流電路53將次級線圈L2的交流的感應電壓轉(zhuǎn)換為直流的整流電壓VCC并輸出。
負載調(diào)制部56(廣義而言為,通信部)實施負載調(diào)制。例如,負載調(diào)制部56具有電流源IS,并利用該電流源IS而實施負載調(diào)制。具體而言,負載調(diào)制部56具有電流源IS(恒電流源)和開關元件SW。電流源IS和開關元件SW例如被串聯(lián)設置于整流電壓VCC的節(jié)點NVC與GND(廣義而言為低電位側(cè)電源)的節(jié)點之間。而且,例如,基于來自控制部54的控制信號而使開關元件SW導通或斷開,通過使從節(jié)點NVC向GND流通的電流源IS的電流(恒電流)導通或斷開,從而實現(xiàn)負載調(diào)制。
并且,在節(jié)點NVC上連接有電容器CM的一端。該電容器CM例如作為控制裝置50的外設部件而被設置。另外,開關元件SW能夠通過MOS的晶體管等而實現(xiàn)。該開關元件SW也可以作為構(gòu)成電流源IS的電路的晶體管而被設置。另外,負載調(diào)制部56并不限定于圖8的結(jié)構(gòu),例如,能夠?qū)嵤┳鳛殡娏髟碔S的代替而利用電阻等的各種改變。
電力供給部57包括充電部58和放電部60。充電部58實施蓄電池90的充電(充電控制)。例如,充電部58被供給基于來自受電部52的整流電壓VCC(廣義而言為直流電壓)而得到的電壓,并對蓄電池90進行充電。該充電部58能夠包括電力供給開關42和CC充電電路59。CC充電電路59為實施蓄電池90的CC(Constant-Current,恒流)充電的電路。
放電部60實施蓄電池90的放電工作。例如,放電部60通過實施蓄電池90的放電工作,并將來自蓄電池90的電力向電力供給對象100供給。例如放電部60被供給來自蓄電池90的蓄電池電壓VBAT,并將輸出電壓VOUT供給至電力供給對象100。該放電部60能夠包括電荷泵電路61。電荷泵電路61對蓄電池電壓VBAT進行降壓(例如降壓三分之一),并向電力供給對象100供給輸出電壓VOUT(VBAT/3)。該放電部60(電荷泵電路)例如將蓄電池電壓VBAT作為電源電壓而進行工作。
非易失性存儲器62(廣義而言為存儲部)為對各種信息進行存儲的非易失性的存儲器裝置。該非易失性存儲器62例如對受電裝置40的狀態(tài)信息等各種信息進行存儲。作為非易失性存儲器62,例如,能夠使用EEPROM(Ele ctrically Erasable Programmable Read Only Memory,電可擦可編程只讀存儲器)等。作為EEPROM,例如能夠使用MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Ox ide-Silicon,金屬氧化氮氧化硅)型的存儲器。例如,能夠使用利用了MON OS型的存儲器的閃存存儲器。或者,作為EEPROM,也可以使用浮置柵型等其他類型的存儲器。
檢測部64實施各種檢測處理。例如,檢測部64對整流電壓VCC或蓄電池電壓VBAT等進行監(jiān)控,并實施各種檢測處理。具體而言,檢測部64具有A/D轉(zhuǎn)換電路65,通過A/D轉(zhuǎn)換電路65而對基于整流電壓VCC或蓄電池電壓VBAT而得到的電壓,或來自未圖示的溫度檢測部的溫度檢測電壓等進行A/D轉(zhuǎn)換,并利用所得到的數(shù)字的A/D轉(zhuǎn)換值而執(zhí)行檢測處理。作為檢測部64所實施的檢測處理,能夠設想過放電、過電壓、過電流或者溫度異常(高溫、低溫)的檢測處理。
而且,在圖8中,在受電部52的輸出電壓VCC變得高于第一電壓(VST)而檢測出著陸的情況下,負載調(diào)制部56開始進行負載調(diào)制,而在檢測出取走的情況下,負載調(diào)制部56停止負載調(diào)制。具體而言,在檢測出電子設備510著陸的情況下,負載調(diào)制部56開始進行負載調(diào)制。輸電裝置10(控制部24)例如以受電裝置40(負載調(diào)制部56)開始進行了負載調(diào)制為條件,而使輸電部12的通常輸電開始。而且,在檢測出電子設備510被取走的情況下,負載調(diào)制部56停止負載調(diào)制。輸電裝置10(控制部24)在負載調(diào)制持續(xù)進行的期間內(nèi)使由輸電部12實施的通常輸電持續(xù)。即,在負載調(diào)制成為非檢測的情況下,使通常輸電停止,使輸電部12實施例如著陸檢測用的間歇輸電。在該情況下,受電側(cè)的控制部54能夠根據(jù)受電部52的輸出電壓VCC而實施著陸檢測、取走檢測。
另外,在圖8中,圖2的通信部46通過利用負載調(diào)制而發(fā)送通信數(shù)據(jù)的負載調(diào)制部56來實現(xiàn)。具體而言,負載調(diào)制部56針對向輸電裝置10(控制裝置20)發(fā)送的通信數(shù)據(jù)(通信數(shù)據(jù)的位)的第一邏輯電平(例如“1”)實施使由第一負載狀態(tài)和第二負載狀態(tài)構(gòu)成的負載調(diào)制模式成為第一模式(第一位模式)的負載調(diào)制。另一方面,針對向輸電裝置10發(fā)送的通信數(shù)據(jù)(通信數(shù)據(jù)的位)的第二邏輯電平(例如“0”)實施使負載調(diào)制模式成為與第一模式不同的第二模式(第二位模式)的負載調(diào)制。
另一方面,輸電側(cè)的通信部30在負載調(diào)制模式為第一模式的情況下,判斷為是第一邏輯電平的通信數(shù)據(jù),在負載調(diào)制模式為第二模式的情況下判斷為是第二邏輯電平的通信數(shù)據(jù)。
在此,第一模式為,例如第一負載狀態(tài)的期間的寬度與第二模式相比較長的模式。例如,通信部30從第一模式中的被設定于第一負載狀態(tài)的期間內(nèi)的第一采樣點起,以給定的采樣間隔實施負載調(diào)制模式的采樣,并取入給定的位數(shù)(例如16位、64位)的通信數(shù)據(jù)。
根據(jù)使用了這樣的負載調(diào)制模式的方法,可實現(xiàn)對于因負載調(diào)制而產(chǎn)生的負載變動的檢測靈敏度或檢測的噪聲耐性的提高。由此,能夠?qū)⒆鳛橥ㄐ砰_始電壓(負載調(diào)制開始電壓)的第一電壓設定為較低的電壓。其結(jié)果為,能夠在較大的距離范圍內(nèi)對著陸進行檢測,并開始通信,且使輸電側(cè)實施用于蓄電池90的充電的控制(例如輸電電力控制)。
另外,電力供給部57包括充電部58和放電部60,充電部58根據(jù)受電部52所接受的電力而對蓄電池90進行充電,放電部60實施蓄電池90的放電工作,從而將來自蓄電池90的電力向電力供給對象100供給。
而且,控制部54(放電系統(tǒng)的控制部)在檢測出著陸的情況下,使放電部60的放電工作停止。即,在圖1A中,在檢測出電子設備510的著陸的情況下,使放電部60的放電工作(VOUT的供給)停止,從而不使蓄電池90的電力向電力供給對象100放電。而且,控制部54在取走期間(電子設備510被取走的期間)內(nèi),使放電部60進行放電工作。通過該放電工作從而使來自蓄電池90的電力經(jīng)由放電部60而被供給至電力供給對象100。
5.無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作順序
接下來,對本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作順序的一個示例進行說明。圖9為對工作順序的概要進行說明的圖。
在圖9的A1中,具有受電裝置40的電子設備510未被放置于具有輸電裝置10的充電器500上,而是成為取走的狀態(tài)。在該情況下,成為待機狀態(tài)。在該待機狀態(tài)下,輸電裝置10的輸電部12實施用于著陸檢測的間歇輸電,從而成為對電子設備510的著陸進行檢測的狀態(tài)。另外,在待機狀態(tài)下,在受電裝置40中,向電力供給對象100的放電工作成為開啟,從而向電力供給對象100的電力供給成為使能。由此,處理部等電力供給對象100被供給來自蓄電池90的電力,從而能夠進行工作。
如圖9的A2所示,當電子設備510被放置于充電器500上而檢測出著陸時,成為通信檢查和充電狀態(tài)。在該通信檢查和充電狀態(tài)下,輸電裝置10的輸電部12實施作為連續(xù)輸電的通常輸電。此時,在實施使電力基于電力傳輸?shù)臓顟B(tài)等而可變地發(fā)生變化的電力控制的同時實施通常輸電。另外,還實施基于蓄電池90的充電狀態(tài)的控制。電力傳輸?shù)臓顟B(tài)例如為,由初級線圈L1、次級線圈L2的位置關系(線圈間距離等)等決定的狀態(tài),例如,能夠根據(jù)受電部52的整流電壓VCC等信息來進行判斷。蓄電池90的充電狀態(tài)例如能夠根據(jù)蓄電池電壓VBAT等信息來進行判斷。
另外,在通信檢查和充電狀態(tài)下,受電裝置40的充電部58的充電工作成為開啟,根據(jù)受電部52所接受的電力而實施蓄電池90的充電。另外,放電部60的放電工作成為關閉,從而來自蓄電池90的電力不會被供給至電力供給對象100。另外,在通信檢查和充電狀態(tài)下,通過負載調(diào)制部56的負載調(diào)制,從而使通信數(shù)據(jù)被發(fā)送至輸電側(cè)。例如,包括電力傳輸狀態(tài)信息(VCC等)、充電狀態(tài)信息(VBAT、各種狀態(tài)標志等)、溫度等信息在內(nèi)的通信數(shù)據(jù)通過通常輸電期間內(nèi)的經(jīng)常性的負載調(diào)制而從受電側(cè)被發(fā)送至輸電側(cè)。
如圖9的A3所示,當檢測出蓄電池90的充滿電時,成為充滿電待機狀態(tài)。在該充滿電待機狀態(tài)下,輸電部12例如實施用于取走檢測的間歇輸電,從而成為對電子設備510的取走進行檢測的狀態(tài)。另外,放電部60的放電工作保持為關閉的狀態(tài),從而向電力供給對象100的電力供給也保持為非使能的狀態(tài)。
如圖9的A4所示,當檢測出電子設備510的取走時,如A5所示,電子設備510成為使用狀態(tài),受電側(cè)的放電工作成為開啟。具體而言,放電部60的放電工作從關閉被切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力經(jīng)由放電部60而被供給至電力供給對象100。由此,來自蓄電池90的電力被供給,從而處理部等電力供給對象100進行工作,由此成為用戶能夠正常使用電子設備510的狀態(tài)。
如上所述,在本實施方式中,如圖9的A2所示,當檢測出電子設備510的著陸時,實施通常輸電,在該常輸電期間內(nèi)實施經(jīng)常性的負載調(diào)制。另外,當檢測出著陸時,放電部60的放電工作停止。而且,通過該經(jīng)常性的負載調(diào)制,包括用于輸電側(cè)的電力控制的信息和表示受電側(cè)的狀態(tài)的信息在內(nèi)的通信數(shù)據(jù)從受電側(cè)被發(fā)送至輸電側(cè)。例如,通過對用于電力控制的信息(電力傳輸狀態(tài)信息)進行通信,從而能夠?qū)崿F(xiàn)例如與初級線圈L1和次級線圈L2的位置關系等相對應的最佳的電力控制。另外,通過對表示受電側(cè)的狀態(tài)的信息進行通信,從而能夠?qū)崿F(xiàn)最佳且安全的充電環(huán)境。而且,在本實施方式中,在負載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi),通常輸電也被持續(xù),并且放電部60的放電工作也保持為關閉的狀態(tài)。
另外,在本實施方式中,如圖9的A3所示,當檢測出蓄電池90的充滿電時,通常輸電停止,而實施取走檢測用的間歇輸電。而且,如A4、A5所示,當檢測出取走而成為取走期間時,放電部60的放電工作被實施。由此,來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對象100,從而能夠?qū)嵤╇娮釉O備510的通常工作。并且,著陸檢測或取走檢測根據(jù)受電部52的輸出電壓VCC而被實施。
這樣,在本實施方式中,由于在電子設備510的蓄電池90的充電期間(通常輸電期間)內(nèi),向電力供給對象100的放電工作成為關閉,因此,能夠抑制在充電期間內(nèi)電力被電力供給對象100無謂地消耗的情況。
而且,當檢測出電子設備510的取走時,從通常輸電被切換為間歇輸電,并且向電力供給對象100的放電工作成為開啟。像這樣通過使放電工作成為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對象100,由此能夠?qū)崿F(xiàn)處理部(DSP)等電力供給對象100的通常工作。通過采用如上的方式,例如,在電子設備510被放置于充電器500上的充電期間內(nèi)不進行工作的類型的電子設備510(例如,助聽器、可穿戴設備等用戶所佩戴的電子設備)中,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無觸點電力傳輸?shù)墓ぷ黜樞颉?/p>
圖10、圖11、圖12為用于對本實施方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作順序的詳細內(nèi)容進行說明的信號波形圖。
圖10的B1為圖9的A1的待機狀態(tài),實施著陸檢測用的間歇輸電。即,每隔期間TL1的間隔而實施期間TL2的間隔的輸電。TL1的間隔例如為3秒,TL2的間隔例如為50毫秒。而且,在圖10的B2、B3中,由于整流電壓VCC在電壓VST以下(第一電壓以下),因此不實施通過負載調(diào)制而進行的通信。
另一方面,在B4處,由于整流電壓VCC超過了電壓VST(例如4.5V),因此,如B5所示,負載調(diào)制部56開始進行負載調(diào)制。即,雖然在B2、B3處,L1、L2的線圈未充分地成為電磁耦合狀態(tài),但在B4處,L1、L2的線圈如圖1B所示那樣成為適當?shù)碾姶篷詈蠣顟B(tài)。因此,整流電壓VCC上升,并超過電壓VST,從而如B5所示,負載調(diào)制開始。而且,通過該負載調(diào)制,從而如B6所示的通信數(shù)據(jù)被發(fā)送至輸電側(cè)。該B5的負載調(diào)制是以通過B7所示的著陸檢測用的間歇輸電而使整流電壓VCC上升了的情況為條件而開始的。
具體而言,受電側(cè)發(fā)送著陸檢測用的虛擬數(shù)據(jù)(例如64位的“0”)。輸電側(cè)通過對該虛擬數(shù)據(jù)進行檢測(例如8位的“0”的檢測),從而對受電側(cè)的著陸進行檢測,由此如B7所示那樣開始進行通常輸電(連續(xù)輸電)。
接下來,受電側(cè)發(fā)送ID信息、整流電壓VCC的信息。如前文所述,通過輸電側(cè)針對ID信息的發(fā)送而作出響應,從而實現(xiàn)簡單的認證處理。
另外,輸電側(cè)接收作為整流電壓VCC的信息的輸電電力設定信息,并實施輸電電力的控制。通過該輸電側(cè)的輸電電力的控制,從而如B8所示,整流電壓VCC上升。而且,如B9所示,當VCC超過電壓VCCL(第二電壓)時,開始進行向蓄電池90的充電。
這樣,在本實施方式中,能夠?qū)㈤_始進行負載調(diào)制(通信)的電壓VST設定為較低。由此,能夠抑制由于輸電側(cè)的驅(qū)動電壓被設定為較高而引起的耐壓異常等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。而且,通過利用開始進行的負載調(diào)制而向輸電側(cè)發(fā)送輸電電力設定信息(VCC),從而實施輸電側(cè)的輸電電力的控制,并且通過該輸電電力的控制,從而如B8所示,整流電壓VCC上升。而且,當整流電壓VCC上升而如B9所示那樣超過作為可充電電壓的電壓VCCL時,開始進行蓄電池90的充電。因此,能夠同時實現(xiàn)較大的距離范圍內(nèi)的著陸檢測和耐壓異常等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生的抑制。
在圖11的C1處,在實施蓄電池90的充電的通常輸電期間內(nèi),電子設備510被取走。如C2、C3所示,該C1的取走為蓄電池90的充滿電前(充滿電標志為低電平)的取走。
當以這種方式實施了電子設備510的取走時,輸電側(cè)的電力不會傳輸至受電側(cè),從而整流電壓VCC下降。而且,如C4所示,在例如成為VCC<3.1V時,如C5所示,由負載調(diào)制部56實施的負載調(diào)制停止。當負載調(diào)制停止時,如C6所示,由輸電部12實施的通常輸電停止。
另外,當整流電壓VCC下降而低于作為判斷電壓的例如3.1V時,開始進行未圖示的受電側(cè)的起動電容器的放電。該起動電容器為受電側(cè)的放電工作的起動用(起動期間的計測用)的電容器,例如,作為受電側(cè)的控制裝置50的外設部件而被設置。而且,當在整流電壓VCC低于判斷電壓(3.1V)之后,經(jīng)過了起動期間TST時,如C8所示,放電部60的放電工作從關閉被切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對象100。另外,輸電部12在停止了通常輸電之后,如C9所示,實施著陸檢測用的間歇輸電。
并且,在本實施方式中,作為受電側(cè)的控制部54,設置有充電系統(tǒng)的控制部和放電系統(tǒng)的控制部。充電系統(tǒng)的控制部被供給基于受電部52的整流電壓VCC(輸出電壓)而得到的電源電壓從而進行工作。另一方面,放電系統(tǒng)的控制部和放電部60被供給基于蓄電池電壓VBAT而得到的電源電壓從而進行工作。而且,起動電容器的充放電的控制、放電部60的放電工作的控制(開啟或關閉控制)由放電系統(tǒng)的控制部實施。
在圖12的D1處,充滿電標志成為作為激活電平的高電平,從而檢測出蓄電池90的充滿電。當像這樣檢測出充滿電時,如D2所示,實施充滿電后的取走檢測用的間歇輸電。即,每隔期間TR1的間隔而實施期間TR2的間隔的輸電。TR1的間隔例如為1.5秒,TR2的間隔例如為50毫秒。取走檢測用的間歇輸電的期間TR1的間隔與著陸檢測用的間歇輸電的期間TL1的間隔相比較短。
通過該取走檢測用的間歇輸電,從而如圖12的D3、D4所示,整流電壓成為VCC>VST,由此如D5、D6所示,實施負載調(diào)制。輸電側(cè)通過對該負載調(diào)制(空的通信數(shù)據(jù)等)進行檢測,從而能夠檢測出電子設備510尚未被取走的情況。
而且,與通過前述的起動電容器而被設定的D7所示的起動期間TST的間隔(例如長于3秒)相比,取走檢測用的間歇輸電的期間TR1的間隔(例如1.5秒)較短。因此,在電子設備510未被取走的狀態(tài)下,起動電容器的電壓(充電電壓)不低于用于使放電工作開啟的閾值電壓VT,從而如D8所示,放電工作的從關閉向開啟的切換不被實施。
另一方面,在D9處,電子設備510被取走。而且,由于在D4所示的取走檢測用的間歇輸電的期間TR2結(jié)束后,如D10所示,整流電壓VCC低于作為判斷電壓的3.1V,因此D7所示的起動期間TST的計測開始。而且,在D11處,起動電容器的電壓低于用于使放電工作開啟的閾值電壓VT,從而檢測出起動期間TST的經(jīng)過。由此,放電部60的放電工作從關閉被切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對象100。另外,如D12所示,電子設備510的著陸檢測用的間歇輸電被實施。
如上所述,在本實施方式中,如圖10的B5所示,以受電裝置40開始進行負載調(diào)制的情況為條件,而如B7所示那樣開始進行由輸電部12實施的通常輸電。而且,在B5的負載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi),B7所示的通常輸電也持續(xù)。具體而言,在如圖11的C5所示,在負載調(diào)制成為非檢測的情況下,如C6所示,由輸電部12實施的通常輸電停止。而且,如C9所示,實施由輸電部12進行的著陸檢測用的間歇輸電。
如此,在本實施方式中,采用了如下的工作順序,即,以負載調(diào)制的開始為條件而開始進行通常輸電,在負載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi)通常輸電也持續(xù),當負載調(diào)制成為非檢測時,停止通常輸電。通過采用這樣的方式,能夠通過簡單且簡化的工作順序來實現(xiàn)無觸點電力傳輸和由負載調(diào)制而實現(xiàn)的通信。另外,在通常輸電期間內(nèi),通過實施由經(jīng)常性的負載調(diào)制實現(xiàn)的通信,從而也能夠?qū)崿F(xiàn)與電力傳輸?shù)臓顟B(tài)等相對應的效率的無觸點電力傳輸。
6.通信方法
圖13為對由負載調(diào)制而實現(xiàn)的通信方法進行說明的圖。如圖13所示,在輸電側(cè),輸電驅(qū)動器DR1、DR2根據(jù)從電源電壓控制部14供給的電源電壓VDRV而進行工作,從而對初級線圈L1進行驅(qū)動。
另一方面,在受電側(cè)(次級側(cè)),受電部52的整流電路53對次級線圈L2的線圈端電壓進行整流,并將整流電壓VCC向節(jié)點NVC輸出。并且,通過初級線圈L1和電容器CA1而構(gòu)成了輸電側(cè)的諧振電路,通過次級線圈L2和電容器CA2而構(gòu)成了受電側(cè)的諧振電路。
在受電側(cè),通過使負載調(diào)制部56的開關元件SW導通或斷開,從而使電流源IS的電流ID2從節(jié)點NVC間歇地向GND側(cè)流通,由此使受電側(cè)的負載狀態(tài)(受電側(cè)的電位)發(fā)生變動。
在輸電側(cè),由于因負載調(diào)制而引起的受電側(cè)的負載狀態(tài)的變動,從而在被設置于電源線上的檢測電阻RCS中流通的電流ID1發(fā)生變動。例如,在輸電側(cè)的電源(例如圖1A的電源適配器502等電源裝置)與電源電壓控制部14之間,設置有用于對向電源流通的電流進行檢測的檢測電阻RCS。電源電壓控制部14經(jīng)由該檢測電阻RCS而從電源被供給電源電壓。而且,由于因負載調(diào)制而引起的受電側(cè)的負載狀態(tài)的變動,從而從電源向檢測電阻RCS流通的電流ID1發(fā)生變動,通信部30對該電流變動進行檢測。而且,通信部30根據(jù)檢測結(jié)果而實施通過負載調(diào)制而被發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的檢測處理。
圖14表示通信部30的具體結(jié)構(gòu)的一個示例。通信部30包括電流檢測電路32、比較電路34、解調(diào)部36。另外,能夠包括信號放大用的放大器AP、濾波器部35。
電流檢測電路32對從電源(電源裝置)經(jīng)由電源電壓控制部14而向輸電部12流通的電流ID1進行檢測。該電流ID1也可以包含例如流通于驅(qū)動器控制電路22等中的電流。電流檢測電路32由IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC構(gòu)成。IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC對通過微少的電流ID1在檢測電阻RCS中流通而生成的微少的電壓VC1-VC2進行放大,并作為檢測電壓VDT而輸出。放大器AP將以基準電壓VRF為基準而對檢測電壓VDT進行放大所得到的檢測電壓VDTA的信號向比較電路34輸出。
比較電路34實施由電流檢測電路32產(chǎn)生的檢測電壓VDTA與判斷用電壓VCP=VRF+VOFF的比較判斷,并輸出比較判斷結(jié)果CQ。比較電路34能夠由比較器CP構(gòu)成。在該情況下,例如,判斷用電壓VCP=VRF+VOFF的電壓VOFF能夠通過比較器CP的失調(diào)電壓等來實現(xiàn)。
解調(diào)部36通過根據(jù)比較電路34的比較判斷結(jié)果CQ(濾波處理后的比較判斷結(jié)果FQ)而實施負載調(diào)制模式的解調(diào)處理,從而對通信數(shù)據(jù)進行檢測,并作為檢測數(shù)據(jù)DAT而輸出。在比較電路34與解調(diào)部36之間設置有濾波器部35,解調(diào)部36根據(jù)由濾波器部35實施的濾波處理后的比較判斷結(jié)果FQ而實施負載調(diào)制模式的解調(diào)處理。
濾波器部35、解調(diào)部36例如被供給驅(qū)動時鐘信號FCK而進行工作。驅(qū)動時鐘信號FCK為對輸電頻率進行規(guī)定的信號,驅(qū)動器控制電路22通過被供給該驅(qū)動時鐘信號FCK而對輸電部12的輸電驅(qū)動器DR1、DR2進行驅(qū)動。
圖15為對受電側(cè)的通信結(jié)構(gòu)進行說明的圖。受電部52通過對次級線圈L2的線圈端信號進行整形從而提取與輸電信號波形相對應的矩形波信號,并將該矩形波信號供給至通信數(shù)據(jù)生成部43。通信數(shù)據(jù)生成部43被設置于控制部54中,并包括輸電頻率測量部44。輸電頻率測量部44通過利用由振蕩電路45生成的時鐘信號而對與輸電信號波形相對應的矩形波信號的周期進行計數(shù),從而對輸電頻率進行測量。而且,通信數(shù)據(jù)生成部43根據(jù)所測量出的輸電頻率而生成用于發(fā)送通信數(shù)據(jù)的控制信號CSW,并向負載調(diào)制部56輸出。而且,通過利用控制信號CSW而實施例如開關元件SW的導通或斷開控制,從而使負載調(diào)制部56實施與通信數(shù)據(jù)相對應的負載調(diào)制。
負載調(diào)制部56以成為例如第一負載狀態(tài)、第二負載狀態(tài)等的方式而使受電側(cè)的負載狀態(tài)(通過負載調(diào)制而形成的負載)發(fā)生變化,從而實施負載調(diào)制。第一負載狀態(tài)例如為開關元件SW成為導通的狀態(tài),且為受電側(cè)的負載狀態(tài)(負載調(diào)制的負載)成為高負載(阻抗小)的狀態(tài)。第二負載狀態(tài)例如為開關元件SW成為斷斷的狀態(tài),且為受電側(cè)的負載狀態(tài)(負載調(diào)制的負載)成為低負載(阻抗大)的狀態(tài)。
而且,在目前為止的負載調(diào)制方法中,例如,以使第一負載狀態(tài)與通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“1”(第一邏輯電平)相對應,并使第二負載狀態(tài)與通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“0”(第二邏輯電平)相對應的方式,而實施從受電側(cè)向輸電側(cè)的通信數(shù)據(jù)的發(fā)送。即,通過在通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“1”的情況下,將開關元件SW設為導通,在通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”的情況下,將開關元件SW設為斷斷,從而發(fā)送預定的位數(shù)的通信數(shù)據(jù)。
但是,例如,在線圈間的耦合度較低,或線圈為小型,或者輸電電力也為低功率之類的用途中,通過這樣的現(xiàn)有的負載調(diào)制方法,難以實現(xiàn)適當?shù)耐ㄐ?。即,即使通過負載調(diào)制而使受電側(cè)的負載狀態(tài)以成為第一負載狀態(tài)、第二負載狀態(tài)的方式而發(fā)生變化,也會因噪聲等原因而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“1”、“0”的數(shù)據(jù)檢測錯誤。也就是說,即使在受電側(cè)實施負載調(diào)制,通過該負載調(diào)制而在輸電側(cè)的檢測電阻RCS中流通的電流ID1也會成為非常微少的電流。因此,當噪聲疊加時,會產(chǎn)生數(shù)據(jù)檢測錯誤,從而會產(chǎn)生原因在于噪聲等的通信錯誤。
例如,圖16為示意性地表示檢測電壓VDTA、比較電路34的判斷用電壓VCP以及比較判斷結(jié)果CQ的信號波形的圖。如圖16所示,檢測電壓VDTA成為以基準電壓VRF為基準而變化的電壓信號,判斷用電壓VCP成為在該基準電壓VRF上加上比較器CP的失調(diào)電壓VOFF而得到的電壓信號。
而且,如圖16所示,例如,當在檢測電壓VDTA的信號上疊加有噪聲時,如F1、F2所示,比較判斷結(jié)果CQ的信號的沿的位置將發(fā)生變化,從而期間TM1的寬度(間隔)以變長或變短的方式發(fā)生變動。例如,當期間TM1為與邏輯電平“1”相對應的期間時,如果期間TM1的寬度發(fā)生變動時,則會產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的采樣錯誤,從而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測錯誤。尤其在通常輸電期間內(nèi)實施經(jīng)常性的負載調(diào)制從而實施通信的情況下,疊加于通信數(shù)據(jù)上的噪聲有可能會變多,從而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測錯誤的概率變高。
因此,在本實施方式中,采用了如下方法,即,利用負載調(diào)制模式而從受電側(cè)發(fā)送通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平“1”(數(shù)據(jù)1)、邏輯電平“0”(數(shù)據(jù)0),并在輸電側(cè)進行檢測的方法。
具體而言,如圖17所示,受電側(cè)的負載調(diào)制部56針對向輸電裝置10發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的第一邏輯電平“1”實施使負載調(diào)制模式成為第一模式PT1的負載調(diào)制。另一方面,針對通信數(shù)據(jù)的第二邏輯電平“0”實施使負載調(diào)制模式成為與第一模式PT1不同的第二模式PT2的負載調(diào)制。
而且,輸電側(cè)的通信部30(解調(diào)部)在負載調(diào)制模式為第一模式PT1的情況下,判斷為是第一邏輯電平“1”的通信數(shù)據(jù)。另一方面,在負載調(diào)制模式為與第一模式PT1不同的第二模式PT2的情況下,判斷為是第二邏輯電平“0”的通信數(shù)據(jù)。
在此,負載調(diào)制模式為由第一負載狀態(tài)和第二負載狀態(tài)而構(gòu)成的模式。第一負載狀態(tài)為,由負載調(diào)制部56形成的受電側(cè)的負載例如成為高負載的狀態(tài)。具體而言,在圖17中,第一負載狀態(tài)的期間TM1為,負載調(diào)制部56的開關元件SW成為導通從而電流源IS的電流從節(jié)點NVC向GND側(cè)流通的期間,且為與第一、第二模式PT1、PT2的高電平(位=1)相對應的期間。
另一方面,第二負載狀態(tài)為,由負載調(diào)制部56形成的受電側(cè)的負載例如成為低負載的狀態(tài)。具體而言,在圖17中,第二負載狀態(tài)的期間TM2為負載調(diào)制部56的開關元件SW成為斷開的期間,且為與第一、第二模式PT1、PT2的低電平(位=0)相對應的期間。
而且,在圖17中,第一模式PT1成為第一負載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第二模式PT2相比較長的模式。如此,對于第一負載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第二模式PT2相比較長的第一模式PT1,判斷為是邏輯電平“1”。另一方面,對于第一負載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第一模式PT1相比較短的第二模式PT2,判斷為是邏輯電平“0”。
如圖17所示,第一模式PT1例如為與(1110)的位模式相對應的模式。第二模式PT2例如為與(1010)的位模式對應的模式。在這些位模式中,位=1對應于負載調(diào)制部56的開關元件SW成為導通的狀態(tài),位=0對應于負載調(diào)制部56的開關元件SW成為斷開的狀態(tài)。
例如,受電側(cè)在所發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“1”的情況下,通過與第一模式PT1相對應的(1110)的位模式,而將負載調(diào)制部56的開關元件SW設為導通或斷開。具體而言,實施將開關元件SW依次設為導通、導通、導通、斷開的開關控制。而且,輸電側(cè)在負載調(diào)制模式為與(1110)的位模式相對應的第一模式PT1的情況下,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平是“1”。
另一方面,受電側(cè)在所發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“0”的情況下,通過與第二模式PT2相對應的(1010)的位模式,而將負載調(diào)制部56的開關元件SW設為導通或斷開。具體而言,實施將開關元件SW依次設為導通、斷開、導通、斷開的開關控制。而且,輸電側(cè)在負載調(diào)制模式為與(1010)的位模式相對應的第二模式PT2的情況下,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”。
在此,在將輸電部12的輸電頻率(驅(qū)動時鐘信號FCK的頻率)設為fck并將輸電周期設為T=1/fck的情況下,第一、第二模式PT1、PT2的長度例如能夠表示為512×T。在該情況下,一個位區(qū)間的長度被表示為(512×T)/4=128×T。因此,受電側(cè)在通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“1”的情況下,例如以128×T的間隔,并通過與第一模式PT1相對應的(1110)的位模式,而將負載調(diào)制部56的開關元件SW設為導通或斷開。另外,受電側(cè)在通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“0”的情況下,例如以128×T的間隔,并通過與第二模式PT2相對應的(1010)的位模式,而將負載調(diào)制部56的開關元件SW設為導通或斷開。
另一方面,輸電側(cè)例如以圖18所示的方法來實施通信數(shù)據(jù)的檢測處理以及取入處理。例如,通信部30(解調(diào)部)從被設定于第一模式PT1中的第一負載狀態(tài)的期間TM1內(nèi)的第一采樣點SP1起,以給定的采樣間隔SI而實施負載調(diào)制模式的采樣,并取入給定的位數(shù)的通信數(shù)據(jù)。
例如,圖18的采樣點SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6為每隔采樣間隔SI而被設定的采樣點。該采樣間隔SI為與負載調(diào)制模式的長度相對應的間隔。例如,在圖17中,由于第一、第二模式PT1、PT2的長度成為512×T(=512/fck),因此,采樣間隔SI的長度也成為512×T。
而且,在圖18中,期間TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6內(nèi)的負載調(diào)制模式分別成為PT1、PT2、PT1、PT2、PT2、PT2。因此,在圖18的情況下,通過從第一采樣點SP1起,以采樣間隔SI而實施負載調(diào)制模式的采樣,從而取入例如位數(shù)=6的通信數(shù)據(jù)(101000)。
具體而言,在第一負載狀態(tài)的期間TM1的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,如圖18所示,在第一負載狀態(tài)的期間TM1內(nèi)設定第一采樣點SP1。即,在信號電平成為高電平的期間TM1的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)的情況下,實施位同步,并在該期間TM1內(nèi)的例如中心點設定第一采樣點SP1。而且,從所設定的第一采樣點SP1起,每隔采樣間隔SI而實施采樣。而且,所取入的信號的電平如果為高電平(第一負載狀態(tài)),則判斷為是邏輯電平“1”(第一模式PT1),如果為低電平(第二負載狀態(tài)),則判斷為是邏輯電平“0”(第二模式PT2)。
在此,第一范圍寬度(220×T~511×T)為對應于第一模式PT1中的第一負載狀態(tài)的期間TM1(384×T)而被設定的范圍寬度。即,如通過圖16所說明的那樣,由于噪聲等原因,期間TM1的寬度將會發(fā)生變動。而且,第一模式PT1中的期間TM1的寬度的典型值為與3位量(111)相對應的寬度即128×3×T=384×T。因此,設定包含該384×T的第一范圍寬度220×T~511×T。而且,對于處于第一范圍寬度220×T~511×T內(nèi)的高電平的期間,判斷為是第一模式PT1的期間TM1,并實施用于對第一采樣點SP1進行設定的位同步。通過采用這樣的方式,從而即使在如圖16所示那樣噪聲被疊加于信號上的情況下,通過實施適當?shù)奈煌?,也能夠設定適當?shù)牡谝徊蓸狱cSP1。
而且,在以此方式對第一采樣點SP1進行了設定之后,每隔采樣間隔SI而實施采樣,并根據(jù)各采樣點處的負載狀態(tài)(信號電平),而對為第一、第二模式PT1、PT2的哪一個模式進行判斷。
例如,在圖18中,由于采樣點SP2處的負載狀態(tài)為第二負載狀態(tài)(低電平),因此,判斷為是第二模式PT2,并判斷為是邏輯電平為“0”。由于采樣點SP3處的負載狀態(tài)為第一負載狀態(tài)(高電平),因此判斷為是第一模式PT1,并判斷為邏輯電平是“1”。由于采樣點SP4、SP5、SP6處的負載狀態(tài)為第二負載狀態(tài)(低電平),因此判斷為是第二模式PT2,并判斷為是邏輯電平為“0”。
并且,也可以在圖18的各采樣點SP2~SP6處,對包括該采樣點的負載狀態(tài)的期間的寬度是否處于預定的范圍寬度內(nèi)進行確認。
例如,在第二采樣點SP2處,在負載狀態(tài)為第一負載狀態(tài)(高電平),并且包含第二采樣點SP2的第一負載狀態(tài)的期間TM1的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,判斷為第二采樣點SP2處的負載調(diào)制模式為第一模式PT1(邏輯電平“1”)。
另一方面,在第二采樣點SP2處,在負載狀態(tài)為第二負載狀態(tài)(低電平),且包含第二采樣點SP2的第二負載狀態(tài)的期間TM2的寬度處于第二范圍寬度內(nèi)(例如80×T~150×T)的情況下,判斷為第二采樣點SP2的負載調(diào)制模式為第二模式PT2(邏輯電平“0”)。
在此,第二范圍寬度(80×T~150×T)為對應于第二模式PT2中的第二負載狀態(tài)的期間TM2(128×T)而被設定的范圍寬度。由于期間TM2的典型值成為與1位對應的寬度即128×T,因此,設定了包含該128×T這樣的第二范圍寬度80×T~150×T。
如上所述,在本實施方式中,對負載調(diào)制模式進行辨別,從而對通信數(shù)據(jù)的邏輯電平進行判斷。例如,一直以來,采用了如下方法,即,將負載調(diào)制部56的開關元件SW成為導通的第一負載狀態(tài)判斷為邏輯電平“1”,將開關元件SW成為斷開的第二負載狀態(tài)判斷為“邏輯電平“0”。但是,在該現(xiàn)有示例的方法中,如通過圖16所說明的那樣,由于噪聲等原因,有可能產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測錯誤。
與此相對,在本實施方式中,通過對負載調(diào)制模式為例如圖17所示的第一、第二模式PT1、PT2中的哪一個進行辨別,從而對通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平進行檢測。因此,即使在如圖16那樣的噪聲較多的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的恰當?shù)臋z測。即,在圖17的第一、第二模式PT1、PT2中,例如第一負載狀態(tài)(高電平)的期間TM1的寬度大不相同,在本實施方式中,通過對該期間TM1的寬度的不同進行辨別,從而對模式進行辨別,進而對通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平進行檢測。例如,在圖18的最初的位同步中,在期間TM1的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,在該期間TM1的中心點設定采樣點SP1,并實施之后的采樣點SP2、SP3、SP4……處的信號的取入。因此,即使在由于例如噪聲的原因而使采樣點SP1處的期間TM1的寬度等發(fā)生了變動的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的恰當?shù)臋z測。另外,由于以后的采樣點SP2、SP3、SP4……能夠根據(jù)采樣間隔SI而以簡單的處理來進行設定,因此,具有還能夠減輕通信數(shù)據(jù)的檢測處理的處理負荷的優(yōu)點。
圖19A、圖19B中圖出了在本實施方式中所使用的通信數(shù)據(jù)的格式的示例。
在圖19A中,通信數(shù)據(jù)由64位構(gòu)成,并由該64位構(gòu)成了一個包。第一個16位成為0000h。例如,在檢測出受電側(cè)的負載調(diào)制從而輸電側(cè)開始進行通常輸電(或者間歇輸電)的情況下,在通信部30的電流檢測電路32等進行工作而能夠恰當?shù)貦z測出通信數(shù)據(jù)之前,需要某種程度的時間。因此,在第一個16位中設定作為虛擬(空)的數(shù)據(jù)的0000h。輸電側(cè)在該第一個16位的0000h的通信期間內(nèi)實施例如位同步所需的各種處理。
在接下來的第二個16位中,設定數(shù)據(jù)代碼和整流電壓(VCC)的信息。如圖19B所示,數(shù)據(jù)代碼為用于確定在接下來的第三個16位中進行通信的數(shù)據(jù)的代碼。整流電壓(VCC)作為輸電裝置10的輸電電力設定信息而被使用。
在第三個16位中,根據(jù)數(shù)據(jù)代碼的設定,而設定溫度、蓄電池電壓、蓄電池電流、狀態(tài)標志、循環(huán)次數(shù)、IC編號、充電執(zhí)行或關閉起動、或者ID等信息。溫度例如為蓄電池溫度等。蓄電池電壓、蓄電池電流為表示蓄電池90的充電狀態(tài)的信息。狀態(tài)標志例如為表示溫度錯誤(高溫異常、低溫異常)、蓄電池錯誤(1.0V以下的蓄電池電壓)、過電壓錯誤、計時錯誤、充滿電(正常結(jié)束)等受電側(cè)的狀態(tài)的信息。循環(huán)次數(shù)(循環(huán)時間)為表示充電次數(shù)的信息。IC編號為用于對控制裝置的IC進行確定的編號。充電執(zhí)行的標志(CGO)為表示所認證的輸電側(cè)是恰當?shù)?,并根?jù)來自輸電側(cè)的輸電電力而執(zhí)行充電的情況的標志。在第四個16位中設定CRC的信息。
并且本實施方式的通信方法并不限定于通過圖17~圖19B等所說明的方法,而是能夠?qū)嵤└鞣N改變。例如,雖然在圖17中,將邏輯電平“1”與第一模式PT1對應,將邏輯電平“0”與第二模式PT2對應,但是該對應也可以是相反的。另外,圖17的第一、第二模式PT1、PT2為負載調(diào)制模式的一個示例,本實施方式的負載調(diào)制模式并不限定于此,而是能夠?qū)嵤└鞣N改變。例如,在圖17中,第一、第二模式PT1、PT2被設定為相同的長度,但是也可以被設定為不同的長度。另外,雖然在圖17中,使用了位模式(1110)的第一模式PT1和位模式(1010)的第二模式PT2,但是也可以采用位模式與這些模式不同的第一、第二模式PT1、PT2。例如第一、第二模式PT1、PT2只需為至少第一負載狀態(tài)的期間TM1(或者第二負載狀態(tài)的期間TM2)的長度不同的模式即可,能夠采用與圖17不同的各種模式。另外,通信數(shù)據(jù)的格式或通信處理也不限定于在本實施方式中所說明的方法,而是能夠?qū)嵤└鞣N改變。
7.輸電電力的控制
在本實施方式中,采用了輸電側(cè)根據(jù)來自受電側(cè)的通信數(shù)據(jù)而實施輸電控制的方法。具體而言,控制部24在通常輸電的期間內(nèi)將根據(jù)通信數(shù)據(jù)中所包含的輸電電力設定信息而可變地變化的電源電壓VDRV從電源電壓控制部14供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2。由此,輸電部12的輸電電力根據(jù)輸電電力設定信息而可變地被控制。
另一方面,控制部24在著陸檢測用、取走檢測用的間歇輸電的期間內(nèi)將著陸檢測用、取走檢測用的電源電壓VDRV從電源電壓控制部14供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2。
在此,著陸檢測用、取走檢測用的電源電壓為,與圖10、圖11、圖12的初級線圈驅(qū)動電壓的信號波形中的高電位側(cè)的電壓電平相對應的電壓。這些著陸檢測用的電源電壓和取走檢測用的電源電壓既可以為相同電壓,也可以為不同電壓。例如,可以將取走檢測用的電源電壓設定為與著陸檢測用的電源電壓相比較高的電壓。通過將取走檢測用的電源電壓設定為較高的電壓,從而能夠?qū)﹄m然實際上電子設備510并未被取走,但卻誤檢測為已被取走的情況進行抑制。
或者,控制部24也可以將可變電壓作為著陸檢測用或取走檢測用的電源電壓而從電源電壓控制部14供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2。
作為著陸檢測用的電源電壓,通過設置例如6V、9V這樣的兩種電源電壓,從而能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍內(nèi)的著陸檢測。例如,當在L1、L2的線圈間的距離較近的情況下,突然施加較高的電壓(例如9V)的電源電壓時,有可能超過受電側(cè)(次級側(cè))的耐壓而產(chǎn)生問題。另一方面,在較低的電壓(例如6V)的電源電壓下,具有在L1、L2的線圈間的距離較遠的情況下等,無法實現(xiàn)恰當?shù)闹憴z測的問題。
對于這一點,只要以可變的方式對著陸檢測用或取走檢測用的電源電壓進行控制,便能夠解決上述的問題。例如,在著陸檢測用或取走檢測用的間歇輸電中,在輸電期間(TL2、TR2)的前半期間內(nèi),例如以6V的電壓進行驅(qū)動,之后,在該輸電期間(TL2、TR2)的后半期間內(nèi),以9V(TL2=50msec)的電壓進行驅(qū)動。通過這樣的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍的著陸檢測。在該情況下,例如,可以實施以從6V到9V的方式而使著陸檢測用或取走檢測用的電源電壓等逐漸地上升的控制。
圖20A、圖20B為對根據(jù)輸電電力設定信息(整流電壓VCC等)而對輸電電力進行控制的方法進行說明的圖。
圖20A圖示了使L1、L2的線圈間的距離接近的情況下的示例。在該情況下,在實施了9V的電源電壓VDRV下的著陸檢測之后,實施隨著線圈間的距離接近而使電源電壓VDRV逐漸下降的控制。即,電源電壓控制部14在控制部24的控制下實施使被供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2的電源電壓VDRV下降的控制。也就是說,以作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC成為恒定的方式而對電源電壓VDRV進行控制。由此,即使在L1、L2的線圈間的距離接近的情況下,通過實施使受電裝置40的受電電力成為恒定的電力控制,從而也能夠?qū)崿F(xiàn)最佳且穩(wěn)定的電力控制。
圖20B圖示了使L1、L2的線圈間的距離遠離的情況下的示例。在該情況下,實施隨著線圈間的距離遠離而使電源電壓VDRV逐漸地上升的控制。即,電源電壓控制部14在控制部24的控制下實施使被供給至輸電驅(qū)動器DR1、DR2的電源電壓VDRV上升的控制。也就是說,以作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC成為恒定的方式而對電源電壓VDRV進行控制。由此,即使在L1、L2的線圈間的距離遠離的情況下,通過實施使受電裝置40的受電電力成為恒定的電力控制,從而也能夠?qū)崿F(xiàn)最佳且穩(wěn)定的電力控制。
8.受電部、充電部
圖21中圖示了受電部52、充電部58等的詳細的結(jié)構(gòu)例。如圖21所示,受電部52的整流電路53具有整流用的晶體管TA1、TA2、TA3、TA4和對這些晶體管TA1~TA4進行控制的整流控制部51。在晶體管TA1~TA4各自的漏極和源極之間設置有體二極管。整流控制部51向晶體管TA1~TA4的柵極輸出控制信號,從而實施用于生成整流電壓VCC的整流控制。
在整流電壓VCC的節(jié)點NVC與GND的節(jié)點之間串聯(lián)地設置有電阻RB1、RB2。通過電阻RB1、RB2而對整流電壓VCC進行分壓所得到的電壓ACH1例如被輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路65中。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)對整流電壓VCC的監(jiān)控,從而能夠?qū)崿F(xiàn)基于VCC的電力控制、基于VCC的通信開始或充電開始的控制。
穩(wěn)壓器67實施整流電壓VCC的電壓調(diào)節(jié)(穩(wěn)壓)并輸出電壓VD5。該電壓VD5經(jīng)由晶體管TC1而被供給至充電部58的CC充電電路59。晶體管TC1例如在蓄電池電壓VBAT超過給定的電壓的過電壓的檢測時,根據(jù)控制信號GC1而成為斷開。并且,控制裝置50的各電路(除了放電部60等放電系統(tǒng)的電路以外的電路)將基于該電壓VD5而得到的電壓(對VD5進行穩(wěn)壓所得到的電壓等)作為電源電壓而進行工作。
CC充電電路59具有晶體管TC2、運算放大器OPC、電阻RC1和電流源ISC。以通過運算放大器OPC的虛擬接地,而使電阻RC1的一端的電壓(非反相輸入端子的電壓)和作為外設部件的檢測電阻RS的另一端的電壓VCS2(反相輸入端子的電壓)成為相等的方式,對晶體管TC2進行控制。將通過信號ICDA的控制而流通于電流源ISC中的電流設為IDA,并將流通于檢測電阻RS中的電流設為IRS。于是,以成為IRS×RS=IDA×RC1的方式而進行控制。即,在該CC充電電路59中,流通于檢測電阻RS中的電流IRS(充電電流)以成為通過信號ICDA而被設定的恒定的電流值的方式被控制,由此,能夠?qū)嵤〤C(Constant-Current)充電。
晶體管TC3被設置于CC充電電路59的輸出節(jié)點與蓄電池電壓VBAT的供給節(jié)點NBAT之間。在P型的晶體管TC3的柵極上連接有N型的晶體管TC4的漏極,在晶體管TC4的柵極中輸入有來自控制部54的充電的控制信號CHON。另外,在晶體管TC3的柵極與節(jié)點NBAT之間設置有上拉用的電阻RC2,在晶體管TC4的柵極與GND(低電位側(cè)電源)的節(jié)點之間設置有下拉用的電阻RC3。通過晶體管TC3(TC4)而實現(xiàn)了圖2的電力供給開關42。
在充電時,控制部54將控制信號CHON設為激活電平(高電平)。由此,N型的晶體管TC4成為導通,P型的晶體管TC3的柵極電壓成為低電平。其結(jié)果為,晶體管TC3成為導通,從而實施蓄電池90的充電。
另一方面,當控制部54將控制信號CHON設為非激活電平(低電平)時,N型的晶體管TC4成為斷開。而且,由于P型的晶體管TC3的柵極電壓通過電阻RC2而上拉至蓄電池電壓VBAT,從而晶體管TC3成為斷開,由此蓄電池90的充電停止。
另外,在充電系統(tǒng)的電源電壓變得低于電路的工作下限電壓的情況下,由于晶體管TC4的柵極電壓通過電阻RC3而被下拉至GND,從而晶體管TC4成為斷開。而且,由于晶體管TC3的柵極電壓通過電阻RC2而被上拉至蓄電池電壓VBAT,從而晶體管TC3成為斷開。通過采用這樣的方式,例如在受電側(cè)被取走從而電源電壓變得低于工作下限電壓的情況下,通過晶體管TC3成為斷開,從而CC充電電路59的輸出節(jié)點與蓄電池90的節(jié)點NBAT之間的路徑被電隔斷。由此,可防止電源電壓成為工作下限電壓以下的情況下的來自蓄電池90的逆流。
另外,在節(jié)點NBAT與GND的節(jié)點之間串聯(lián)設置有電阻RC4、RC5,通過電阻RC4、RC5而對蓄電池電壓VBAT進行分壓所得到的電壓ACH2被輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路65。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)對蓄電池電壓VBAT的監(jiān)控,從而能夠?qū)崿F(xiàn)與蓄電池90的充電狀態(tài)相對應的各種控制。另外,在蓄電池90的附近,設置有熱敏電阻TH(廣義而言為溫度檢測部)。該熱敏電阻TH的一端的電壓RCT被輸入至控制裝置50中,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電池溫度的測量。
并且,雖然如上所述,對本實施方式進行了詳細說明,但是但是本領域技術人員應該能夠容易理解如下內(nèi)容,即,能夠?qū)嵤嵸|(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎事項和效果的多種多樣的改變。因此,這種改變例也全部包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如,在說明書或附圖中,至少一次與更為廣義或同義的不同的用語一起被記載的用語,在說明書或附圖中的任意位置,均能夠被替換為該不同的用語。另外,本實施方式以及改變例的全部組合也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外,輸電側(cè)、受電側(cè)的控制裝置、輸電裝置、受電裝置的結(jié)構(gòu)或動作等也不限定于本實施方式中所說明的內(nèi)容,而是能夠?qū)嵤└鞣N改變。
符號說明
L1…初級線圈;L2…次級線圈;DR1、DR2…輸電驅(qū)動器;IS、ISC…電流源;SW…開關元件;CM…電容器;IVC…IV轉(zhuǎn)換用放大器;AP…放大器;CP…比較器;TA1~TA4、TC1~TC4…晶體管;RCS、RS…檢測電阻;RB1、RB2、RC1~RC5…電阻;OPC…運算放大器;TH…熱敏電阻(溫度檢測部);10…輸電裝置;12…輸電部;14…電源電壓控制部;16…通知部;20…控制裝置;22…驅(qū)動器控制電路;24…控制部;30…通信部;32…電流檢測電路;34…比較電路;35…濾波器部;36…解調(diào)部;37…時鐘生成電路;38…振蕩電路;40…受電裝置;42…電力供給開關;43…通信數(shù)據(jù)生成部;44…輸電頻率測量部;45…振蕩電路;46…通信部;50…控制裝置;51…整流控制部;52…受電部;53…整流電路;54…控制部;56…負載調(diào)制部;57…電力供給部;58…充電部;59…CC充電電路;60…放電部;61…電荷泵電路;62…非易失性存儲器;64…檢測部;65…A/D轉(zhuǎn)換部;67…穩(wěn)壓器;80…負載;90…蓄電池;100…電力供給對象;500…充電器;502…電源適配器;510…電子設備;514…開關部。