專利名稱：輸電控制裝置、輸電裝置、無觸點電力傳輸系統(tǒng)、電子設(shè)備及輸電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸電控制裝置、輸電裝置、無觸點電力傳輸系 統(tǒng)、電子設(shè)備及輸電控制方法等。
背景技術(shù)：
近年來，利用電磁感應，即使沒有金屬部分的觸點也可以傳輸 電力的無觸點電力傳輸(非接觸電力傳輸)受到了廣泛的關(guān)注，作 為這樣的無觸點電力傳輸?shù)倪m用例，提出了便攜式電話機或家庭用 設(shè)備(例如，電話機的子機或鐘表)的充電等。
利用初級線圈和次級線圏的無觸點電力傳1#裝置例如記載在 專利文獻1中。
專利文獻1日本特開2006-60卯9號公報
在無觸點電力傳輸裝置中，例如為了使電子設(shè)備的電池(蓄電 池)壽命更長，嚴格要求低功耗性能。從而，需要盡量控制從輸電 側(cè)設(shè)備(輸電側(cè)設(shè)備)到受電側(cè)(受電側(cè)設(shè)備)的不必要的電力傳輸。
9并且，在無觸點電力傳輸裝置中，對于高安全性和可靠性的要 求最為重要。例如，如果錯誤地向不符合標準的受電側(cè)設(shè)備傳輸電 力，則會發(fā)生設(shè)備損壞的情況。
并且，即使是在向符合標準的受電側(cè)設(shè)備傳輸電力的情況下， 輸電環(huán)境不適宜時，就必須停止輸電。例如，在存在金屬異物的環(huán) 境下輸電時，存在發(fā)生異常發(fā)熱的危險，這時就必須停止輸電。但_ 是，關(guān)于金屬異物的尺寸，既有中、小程度的金屬異物，也有很大
的金屬異物(例如，呈薄^反狀、可完全遮擋輸電側(cè)"i殳備和受電側(cè)"i殳 備的金屬異物)，優(yōu)選對于任何異物均可以采取安全對策。
并且，無觸點電力傳輸裝置以提高用戶日常生活中的便利性為 目的，因此，應該是<更于4吏用的裝置。并且，在無觸點電力傳輸裝 置中，減少部件數(shù)量，實現(xiàn)小型化和低成本化也是很重要的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的幾個實施方式可以提供一種例如用戶使用方便 性較高、且可抑制功耗的無觸點電力傳輸技術(shù)。并且，例如可以提 供一種采取了萬全的安全對策的高可靠性的無觸點電力傳輸技術(shù)。 并且，例如在本發(fā)明的至少一個實施方式中，可以降<氐部件#:量， 并且實現(xiàn)無觸點電力傳輸系統(tǒng)的小型化和低成本化。
(1 )本發(fā)明的輸電控制裝置的一個方式是一種輸電控制裝置， 該輸電控制裝置設(shè)置于無觸點電力傳輸系統(tǒng)的上述輸電裝置中，上 述無觸點電力傳輸系統(tǒng)從輸電裝置經(jīng)由電磁耦合的初級線圈和次 級線圏以無觸點的方式向受電裝置傳輸電力，上述輸電控制裝置包 括輸電側(cè)控制電路，用于控制向上述受電裝置的輸電，上述輸電
側(cè)控制電路使上述輸電裝置進行間歇暫時輸電，并檢測來自于基于
上述暫時輸電的上述電力的上述受電裝置的應答，由此4企測出上述
10受電裝置的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過無觸點電力傳輸而受電 的位置，在檢測到上迷受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過無觸點電力傳 輸而受電的位置時，上述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置執(zhí)行對于 上述受電裝置的連續(xù)的正常輸電，在未檢測到上述i殳置時，上述輸 電側(cè)控制電路使上述輸電裝置繼續(xù)執(zhí)行上述間歇性的暫時輸電的 狀態(tài)。
通過輸電裝置進行間歇性的暫時輸電，并檢測出來自于接受了 暫時輸電的受電裝置的應答，自動檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。檢測出 設(shè)置成為開始正常輸電的前提條件。在沒有檢測到設(shè)置時，輸電裝 置繼續(xù)間歇性地進行暫時輸電并等待受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置的初始狀 態(tài)。例如可以自動且重復進4亍以上的一系列動作。用戶只要i殳置受 電側(cè)設(shè)備(受電裝置)即可，無需進行開關(guān)操作等，顯著提高用戶 的^吏用方〗更性。并且，因為間歇性地進行暫時輸電，所以只需最少 量的功籌毛即可，可以實現(xiàn)省電化。上述的"暫時輸電"是指在向受 電裝置進行正常輸電(用于向負載供電的連續(xù)性的輸電)之前的輸
電，例如，是間歇性的flr電。關(guān)于暫時，俞電的，命電頻率，原則上可 以不管其與正常輸電的頻率的相同與否。并且，"正常輸電"是指
向受電裝置側(cè)負載進行的電力供給的根據(jù)原本目的的輸電(例如， 用于對蓄電池這樣的負載進行充電的輸電)。
(2)在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一個方式中，上述輸電側(cè)
控制電路在檢測出上述受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置時，執(zhí)行ID認證處理， 如果上述ID i人i正成功，則4吏上述輸電裝置扭J亍正常輸電。
在本方式中，在執(zhí)行正常輸電之前執(zhí)行ID認證。因此，可可 靠地防止向不合格的對象進行不必要的輸電。即，當ID認證失敗 時，表示已設(shè)置的受電側(cè)設(shè)備不適合作為輸電對象。因此，輸電裝 置不會進行正常輸電，而是維持進行間歇性的暫時輸電的狀態(tài)(初 始狀態(tài))。因此，可以可靠地防止向不適當?shù)膶ο蠊┙o電力，4是高
ii了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的可靠性和安全性。這里，"ID認證信息" 中可以包括例如表示制造者的編碼、設(shè)備ID號、電力額定值信息等。
(3) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，上述輸電側(cè)控 制電路才艮據(jù)在從上述暫時輸電的開始時刻開始在規(guī)定時間內(nèi)是否 可以接收來自于上述受電裝置的ID認i正信息，4企測包括上述受電 裝置的受電側(cè)^殳備的設(shè)置。
豐lr電側(cè)控制電^各以在從暫時輸電的開始時刻開始在規(guī)定時間 內(nèi)能夠接收來自于受電裝置的ID認證信息為條件，檢測受電側(cè)設(shè) 備的設(shè)置。即，如果設(shè)置了受電側(cè)設(shè)備，則在進行暫時輸電的情況 下，在規(guī)定時間內(nèi)應該有ID認證信息的應答。因此，可以根據(jù)ID 認證信息是否在規(guī)定時間內(nèi)返回，檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。
(4) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一個方式中，上述輸電側(cè) 控制電路根據(jù)上述初級線圈的感應電壓信號的波形變化來判斷是 否有異物，在上述正常輸電過程中沖企測到異物時，上述輸電側(cè)控制 電路使上述輸電裝置停止上述正常輸電，同時使上述輸電裝置恢復 至進行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
輸電側(cè)控制電路在正常輸電的期間;險測異物(導電性異物，例 如金屬異物)，在檢測到異物時，使輸電裝置停止正常輸電，使輸 電裝置恢復至初始狀態(tài)(進行間歇性的暫時輸電的狀態(tài))。初級線 圈和次級線圈之間插入異物，則成為異常發(fā)熱、燙傷或火災等主要 原因，因此，異物對策是非常重要的。例如，如果有異物存在，則 從輸電側(cè)看到的受電側(cè)的負載增大，因此，初級線圏的感應電壓信 號的波形發(fā)生變〗匕。所以利用該原理，可以通過簡單構(gòu)成的電路來 檢測異物。通過實施異物對策，顯著提高了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的 安全性和可靠性。(5) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一個方式中，上述輸電側(cè) 控制電^各才艮據(jù)上述初級線圏的上述感應電壓4言號的波形變化來枱r 測上述受電側(cè)設(shè)備的去除，在上述正常輸電過程中檢測到上述受電 裝置的去除時，上述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置停止上述正常 輸電，同時使上述輸電裝置恢復至執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀 態(tài)。
如果在正常輸電的過程中去除受電側(cè)i殳備，則初級線圈和次級 線圈之間的耦合脫離，因耦合而產(chǎn)生的相互感應體部分消失，只有 初級線圈的感應體部分諧振，其結(jié)果是，諧振頻率變高，接近傳輸 頻率，因此電流容易在$#電線圏中流動，/人$#電側(cè)可以看啦文是高負 載(感應電壓上升)。即，初級線圏的感應電壓信號的波形發(fā)生變 化。因此，利用該原理，可以通過構(gòu)成簡單的電路檢測"受電側(cè)設(shè) 備的去除"。并且，在進行用于侵占檢測的定期負載認證的情況下，
過在正常輸電過程中進行受電側(cè)i殳備的去除4企測，不會產(chǎn)生不必要 的電力傳，餘。因此，可以實現(xiàn)<氐功庫€、以及提高安全性和可靠性。
(6) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，上述輸電側(cè)控 制電路檢測侵占狀態(tài)，如果在上述正常輸電過程中檢測到侵占狀 態(tài)，則使上述輸電裝置停止上述正常輸電，同時使上述輸電裝置恢 復至執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)，其中，上述侵占狀態(tài)是將設(shè) 置在上述初級線圈和上述次級線圏之間的異物i吳i人為上述受電側(cè)
i殳備而繼續(xù)上述正常，lT電的狀態(tài)。
在正常輸電期間中，通過執(zhí)行所謂的"侵占狀態(tài)"的檢測，從 而進一步提高了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的安全性和可靠性。"侵占狀 態(tài)，，是被確定為插入異物的特殊狀態(tài)，是指"將異物誤認為受電側(cè) i殳備而繼續(xù)正常lt電的狀態(tài)"。例如，當金屬薄寺反以完全遮擋初級 線圈和次級線圈之間的狀態(tài)被插入時，如果從輸電側(cè)觀察，則成為始終存在相當程度的負載，例如很難進行去除才企測。換言之，即使 在去除受電側(cè)設(shè)備之后，從輸電側(cè)觀察，也會才全測到相當于受電側(cè) 設(shè)備的負載，因此，無法才企測到去除，無法停止正常輸電。這時， 金屬板達到高溫，有可能發(fā)生異常發(fā)熱或火災、設(shè)備破損、燙傷等 危險。除了 "異物檢測"、"去除檢測"之外，還設(shè)置"侵占檢測" 功能，當檢測到侵占狀態(tài)時，迅速停止正常輸電。由此，可以進一 步提高無觸點電力傳輸系統(tǒng)的安全性和可靠性。
(7) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，如果存在上述 異物，上述受電裝置發(fā)出的信號由于^皮異物遮擋而無法到達上述輸 電裝置，據(jù)此，上述則上述輸電側(cè)控制電路檢測出上述侵占狀態(tài)。
如果成為"侵占狀態(tài)"，那么從受電側(cè)向輸電側(cè)進行的信號傳 輸被異物遮擋，無法到達輸電側(cè)。利用該原理，從受電側(cè)向輸電側(cè) 發(fā)送任意信號，根據(jù)輸電側(cè)是否可以接收該信號來檢測侵占狀態(tài)。 例如，受電裝置通過負載調(diào)制經(jīng)由次級線圈和初級線圈向輸電側(cè)發(fā) 送信號(物理性信號)，才艮據(jù)在輸電側(cè)是否斥企測到該信號(物理性 信號)判斷侵占狀態(tài)。但是，并不限于該方法。例如，也可以在受 電側(cè)設(shè)置發(fā)光單元，在輸電側(cè)設(shè)置受光單元，根據(jù)在輸電側(cè)是否可 以檢測到來自受電側(cè)的光(包括紫外線等)檢測"侵占狀態(tài)"。也 可以;險測外光(周圍光)是否未^皮異物遮擋而到達輸電裝置。除了 電信號或光之外，還可以根據(jù)在輸電側(cè)是否檢測到規(guī)定電平的來自 受電側(cè)的聲音來進行侵占檢測。
(8) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，上述輸電側(cè)控 制電路檢測從上述輸電裝置觀察的上述受電裝置側(cè)的負載的間歇
性變化，4企測上述4曼占狀態(tài)。受電裝置在結(jié)束ID i人i正并進4亍正常輸電時(例如，在向作為 負載的電池組供給充電電流時)，使負載調(diào)制部進行動作，使負載 間歇性地改變。受電裝置側(cè)的間歇性的負載變化以規(guī)定的定時(也 就是說，輸電裝置已知的定時例如定期的定時)進行，因此，只 要沒有異物插入，輸電裝置就應該始終能夠檢測到受電裝置側(cè)的間 歇負載變化，相反，當無法檢測受電裝置側(cè)的間歇性負載變化時， 可以判斷為插入有異物。受電裝置包括的負載調(diào)制部是為了向輸電 裝置發(fā)送信息而設(shè)置的，將該負載調(diào)制部有效利用于異物4企測，無 需設(shè)置用于檢測異物的專門的特殊硬件。并且，既然作為從受電裝 置側(cè)進行通信的手段，除采用負載調(diào)制方式以外，輸電裝置中當然 還設(shè)置有檢測負載變化的構(gòu)成，只要使用于檢測該負載變化的構(gòu)成 在正常輸電過程中動作，即可判斷異物插入，從而輸電裝置側(cè)也無 需另設(shè)新的硬件。并且，例如通過檢測初級線圏的感應電壓信號的 波形變化，可以比較簡單地檢測受電裝置側(cè)的負載變化(但是，并 不限于該;險測方法)，并且，可以通過一般的tt字信號處理高精度 地進行才全測。并且，利用與正常輸電相同的^各徑(即，經(jīng)由初級線 圏和次級線圈的路線)，進行從受電裝置向輸電裝置的基于負載調(diào) 制的信號的傳輸，因此，無需特別設(shè)置用于檢測異物插入的信號傳 輸3各線。因此，通過構(gòu)筑無觸點傳輸系統(tǒng)，可以在控制部件凄t量的 同時通過簡單的信號處理，高精確度地;險測出在初級線圈和次級線 圏之間有較大面積的異物插入(侵占)。
(9)在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，通過上述受電 裝置的負載調(diào)制，上述正常輸電過程中的從上述輸電裝置觀察的受 電裝置側(cè)的負載周期性地發(fā)生變化，上述輸電側(cè)控制電路根據(jù)在規(guī) 定數(shù)量的周期內(nèi)是否能夠連續(xù)才企測到上述負載變化來檢測上述侵 占狀態(tài)。因為對侵占狀態(tài)的檢測期望慎重，所以，輸電側(cè)控制電路對應 于多個周期的每一個周期來檢測受電裝置側(cè)的負載變化，當在規(guī)定
數(shù)的周期(例如3周期)中連續(xù)未檢測到負載變化時，使輸電裝置 停止正常輸電。從而，提高了引起侵占的異物插入的檢測精確度， 例如在由于偶發(fā)原因無法才企測負載變化時，不會發(fā)生镅-i吳地停止正
常輸電的情況。
(10)在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，上述輸電側(cè)控 制電路在上述正常輸電過程中檢測到來自于上述受電裝置的充滿 電通知時，使上述輸電裝置停止上述正常輸電，同時使上述輸電裝 置執(zhí)行充滿電后的去除檢測用的輸電和判斷充滿電后是否需要再 充電用的輸電，4艮據(jù)乂人接受了用于上述充滿電后的去除沖企測的輸電 的上述受電裝置發(fā)送的信號檢測到上述去除時，使上述輸電裝置恢 復至執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)，#4居從接受了判斷上述充滿 電后是否需要再充電用的輸電的上述受電裝置發(fā)送的信號判斷出 需要再充電時，使上述輸電裝置再次開始上述正常輸電。
輸電側(cè)控制電路在受電側(cè)設(shè)備的負載變?yōu)槌錆M電之后，進一步 監(jiān)控負載狀態(tài)，并自動進行再充電管理。即，當受電側(cè)i殳備在變?yōu)?充滿電之后仍然被設(shè)置的情況下，隨著時間的經(jīng)過，負載(蓄電池) 放電，會成為需要再充電的狀態(tài)。因此，在檢測到充滿電之后，執(zhí) 行代替正常輸電的輸電(可以是間歇性輸電，也可以是改變頻率的 較弱電平的連續(xù)輸電)，自動判斷負載是否需要再充電，如果需要 再充電，則再次開始輸電。由此，自動執(zhí)行負載的再充電。從而， 即使在受電側(cè)設(shè)備在充滿電后被長時間放置的情況下，在用戶使用 受電側(cè)i殳備時，蓄電池始終處于充滿電狀態(tài)。因此，不會發(fā)生特意 進行了充電，^旦由于之后的》文電，結(jié)果成為未充分充電狀態(tài)的不良 情況，從而不會辜負用戶的期待。但是，在充滿電之后去除受電側(cè) 設(shè)備時，無需進行再充電管理。因此，還并行執(zhí)行充滿電后的用于
16去除檢測的輸電(可以是間歇性輸電，也可以是上述的改變頻率的 較弱電平的連續(xù)輸電)。如果從接受了用于去除檢測的間歇性輸電 的受電側(cè)設(shè)備沒有應答，那么可以判斷為受電側(cè)設(shè)備已被去除。如 果檢測到去除，則輸電裝置恢復至初始狀態(tài)。此外，上述的"充滿 電"的意思可以廣義地解釋為例如"受電裝置側(cè)的負載狀態(tài)是規(guī)定
^)犬態(tài)"。所以負載不限于蓄電池。例如，也可以有受電側(cè)i殳備的夫見
定電^各成為負載的情況。即，例如，見定電路在4妄受來自^r電裝置 的輸電并進行動作之后，該規(guī)定電路成為無需動作的狀態(tài)"相當于 負載充滿電的情況，這種情況也屬于本方式的技術(shù)范圍內(nèi)。
(ii)在本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式中，上述4企測充滿 電后的去除用的輸電為基于第 一周期的間歇性輸電，判斷上述充滿 電后是否需要再充電用的輸電為基于第二周期的間歇性輸電，上述 第一周期比上述間歇性暫時輸電的周期長，并且，上述第二周期大 于上述第一周期。
基于降低功碑毛的^見點，充滿電后的輸電優(yōu)選以適當?shù)闹芷陂g歇
性地進行。并且，去除^r測用的間歇性輸電和再充電管理用的間歇 性輸電沒有必要過于頻繁地進行，并且為了避免不必要地增大功 耗，優(yōu)選以適當?shù)闹芷谶M行。因此，在本方式中，以第一周期進行
去除才企測用的間歇性豐lr電，以第二周期進^亍再充電管理用的間歇性 輸電。之所以將兩者區(qū)分為第一周期和第二周期，是因為期望根據(jù) 各自的目的使周期優(yōu)化。并且，從快速檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置的重 要性出發(fā)，初始狀態(tài)下的間歇性暫時輸電優(yōu)選以非常短的周期(例 如，小于等于i秒的周期)進行。相反，即使充滿電后的去除檢測 比暫時輸電的周期長，也沒有特別的問題，如果頻繁地進^于去除枱， 測，則增大不必要的功-毛。因此，將充滿電后的去除4企測的第一周 期設(shè)定為比暫時輸電的周期長的周期(例如，數(shù)分鐘的周期)，從 而抑制功耗的增大。并且，充滿電后的再充電需要與否檢測的頻率
17池》文電后到需要再充電為止會花費4艮長時 間，并且即使再充電需要與否判斷稍有遲延，在實際使用上也沒有 任何問題)，所以用于充滿電檢測的第二周期設(shè)定為比第 一周期更 長(例如設(shè)定為lt十分左右的周期)。由此，可以以對應于各自目 的周期進行間歇性輸電，將功耗控制在最小限。
(12)本發(fā)明的輸電控制裝置的另一方式是設(shè)置在向受電裝置 傳輸電力的輸電裝置中的輸電控制裝置，上述輸電控制裝置包括 位置檢測部，用于檢測上述受電裝置的位置；以及輸電控制部，用 于控制上述輸電裝置的動作，其中，上述輸電控制部使上述輸電裝 置執(zhí)行間歇性輸電，在上述位置檢測部檢測到來自于接受了上述間 歇性輸電的上述受電裝置的應答時，上述輸電控制部使上述輸電裝 置進行連續(xù)輸電，在上述位置^r測部沒有^^測到上述應答時，上述 輸電控制部使上述輸電裝置繼續(xù)上述間歇性輸電。
在本方式中，輸電控制裝置設(shè)置在向受電裝置傳輸電力的輸電 裝置中。輸電裝置進行間歇性輸電。位置4企測部檢測來自于接受了 間歇性輸電的受電裝置的應答。在位置4企測部4全測到應答時，開始 連續(xù)輸電，在未^f全測到應答時，不開始連續(xù)輸電，而是繼續(xù)間歇輸 電。用戶只需設(shè)置受電側(cè)設(shè)備(受電裝置)即可，無需進行開關(guān)操 作等，從而顯著提高了用戶的使用方便性。并且，在間歇輸電期間， 抑制了功耗，可以實現(xiàn)省電化。
(13 )本發(fā)明的輸電裝置包括上述的輸電控制裝置、以及生成 交流電壓后供《合初級線圏的輸電部。
由此，實現(xiàn)了如上所述的新輸電裝置，即、該新輸電裝置具有 自動檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置、并且自動執(zhí)行用于向負載進行通電的 基本順序的功能。并且，可以實現(xiàn)如下所述的具有更加先進功能的
18新輸電裝置，即、不僅可以自動檢測設(shè)置，還能自動執(zhí)行充滿電后 的再充電管理(以及充滿電后的去除纟企測)。
(14) 在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的一個方式中，是一種
無觸點電力傳輸系統(tǒng)，經(jīng)由被電》茲耦合的初級線圏和次級線圈從輸 電裝置向受電裝置無觸點傳輸電力，其中，上述輸電裝置包括輸電 側(cè)控制電路，上述輸電側(cè)控制電路根據(jù)初級線圈的感應電壓控制對 上述受電裝置的輸電，上述受電裝置包括供電控制部以及受電控制 裝置，上述供電控制部用于控制對負載的電力供給，上述受電控制 裝置包括用于控制上述受電裝置的受電側(cè)控制電路，上述輸電裝置 的上述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置執(zhí)行間歇性暫時輸電，通過 檢測來自于接受到基于上述暫時輸電的上述電力的上述受電裝置 的應答，檢測出包括上述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過 無觸點電力傳輸而受電的位置，在檢測到上述設(shè)置時，使上述輸電 裝置對上述受電裝置執(zhí)行連續(xù)的正常輸電，在未檢測到上述設(shè)置 時，使上述輸電裝置繼續(xù)執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
由此，可實現(xiàn)具有如下功能的新輸電裝置自動檢測受電側(cè)設(shè) 備的設(shè)置，且以設(shè)置的檢測為前提條件，自動執(zhí)行向負載自動進行 通電的基本時序。本方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)具有優(yōu)良的用戶佳_ 用方便性、低功耗性、可靠性和安全性。
(15) 在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的另一方式中，對上述 受電裝置執(zhí)行間歇性暫時輸電，根據(jù)從上述暫時輸電開始時刻開始 在規(guī)定時間內(nèi)是否能夠接收作為來自上述受電裝置的應答的ID認 證信息，檢測出上述受電側(cè)設(shè)備的上述設(shè)置，如果檢測到上述設(shè)置， 則利用上述接收的ID認證信息執(zhí)行上述受電裝置的ID認證處理， 如果ID認證成功，則^吏上述輸電裝置對上述受電裝置l丸行連續(xù)的 正常輸電，在未檢測到上述設(shè)置時以及上述ID認證失敗時，使上 述輸電裝置繼續(xù)執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。由此，可以實現(xiàn)具有如下功能的新輸電裝置自動檢測受電側(cè) 設(shè)備的設(shè)置，且以ID認證的成功為條件，自動執(zhí)行自動向負載進 行通電的合理的基本時序。本方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)具有優(yōu)良 的用戶使用方便性、低電力消耗性、可靠性和安全性。
(16) 在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的另一方式中，在上述 正常輸電的期間，上述輸電側(cè)控制電路才艮據(jù)上述初級線圏的感應電 壓信號的波形變化來判斷是否有異物，當4全測到異物時，上述輸電 側(cè)控制電路使上述輸電裝置停止上述正常輸電，同時使上述輸電裝 置恢復至執(zhí)行上述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
初級線圈和次級線圈之間的異物插入成為異常發(fā)熱、燙傷或者 火災等的主要原因，因此，異物對策非常重要。例如，如果存在異 物，則從輸電側(cè)觀察的受電側(cè)的負載增大，從而初級線圖的感應電 壓信號的波形發(fā)生變化。因此，利用該原理，可以用簡單構(gòu)成的電 路檢測異物。通過實施異物對策，更加提高了無觸點電力傳輸系統(tǒng) 的安全性和可靠性。
(17) 本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的另一方式中，上述受電 裝置還包括負載調(diào)制部，在上述正常輸電開始之后，上述受電側(cè)控 制電3各在上述受電裝置中定期地4吏上述負載調(diào)制部動作，并凈丸行定 期負載調(diào)制，上述輸電裝置的上述輸電側(cè)控制電路檢測從上述輸電 裝置觀察的上述受電裝置側(cè)負載的定期變化，在上述正常輸電過程 中，如果未^r測到上述負載的定期變化時，4吏上述輸電裝置停止上 述正常4lT電。
通過開始正常輸電后的定期負載認證，可實現(xiàn)發(fā)生"侵占狀態(tài)" 時的對策。因此，更加l是高了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的可靠性和安全性。
20(18) 在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的另一方式中，上述受 電裝置包括充滿電檢測部，上述充滿電檢測部用于檢測上述負載的 充滿電，在通過上述充滿電4會測部4企測到充滿電時，上述受電側(cè)控 制電路使上述負載調(diào)制部進行負載調(diào)制，并向上述輸電裝置發(fā)送充 滿電通知，在上述正常輸電過程中，當檢測到來自上述受電裝置的 上述充滿電通知時，上述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置停止正常 輸電，同時，還扭Jf亍充滿電后的去除4企測用的基于第一周期的間歇 性輸電，以及充滿電后判斷是否需要再充電用的基于第二周期的間 歇性輸電，根據(jù)從接受了基于上述充滿電后的第 一周期的間歇性輸 電的上述受電裝置發(fā)送的信號，如果檢測出上述去除時，使上述輸 電裝置恢復至執(zhí)行間歇性暫時輸電的狀態(tài)，并且，根據(jù)從接受了基 于上述充滿電后的第二周期的間歇輸電的上述受電裝置發(fā)送的信 號，如果判斷出需要再充電時，則使上述輸電裝置再次開始正常輸 電。
由此，可以實現(xiàn)在受電側(cè)設(shè)備的負載變?yōu)槌錆M電后還監(jiān)控負載 狀態(tài)并自動進行再充電管理的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。因此，可以實 現(xiàn)進一步4是高了 4吏用方<更性的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。
(19) 在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的另一方式中，在上述 正常輸電期間，使上述負載調(diào)制部執(zhí)行上述定期負載調(diào)制時，上述 受電側(cè)控制電路通過控制上述供電控制部，強制性降低供給上述負 載的電力，并才丸行明顯減輕上述負載的負載減輕處理。
在本方式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中，受電裝置在進行間歇性負 載調(diào)制時進行負載減輕處理。在不停止向負載進行輸電而進行用于 檢測侵占狀態(tài)的負載調(diào)制時，該基于負載調(diào)制的對于輸電裝置側(cè)的 信號發(fā)送通常受到對于負載進行的供電狀況(換言之，負載的負載 狀態(tài))的影響。例如，當向負載(電池組等)供給大量的充電電流 時，即使為了負載調(diào)制而接通/斷開較小的電流，該被接通/斷開的電流的量比負載的充電電流的電流量少，因此，在^r電裝置側(cè)^艮難
檢測到負載調(diào)制引起的負載變化的情形。因此，在本方式中，在正 常輸電過程中，受電裝置本身監(jiān)控負載(例如電池組)的負載狀態(tài)， 在為了能夠檢測到侵占狀態(tài)而進行負載調(diào)制時，根據(jù)需要(或者一 律地)進行強制性降低向負載進行的電力供給(或者暫時停止)的 處理。節(jié)流向負載供給的電力(包括暫時停止的情況)，則該負載 的負載狀態(tài)從直觀上被減輕，在輸電裝置側(cè)容易檢測負載調(diào)制的信 號，從而即使在負載較重的情況下，也可以將異物檢測精確度維持 在較高水平。此外，即使在強制性降低負載的情況下，負載上至少
始終供給有所需的最小限度的電力，不會發(fā)生負載側(cè)的電子電路不 動作的問題。并且，如上所述，間歇性進行用于使異物插入檢測成 為可能的負載調(diào)制，并且考慮到給向負載進行的電力供給帶來的影 響，以適當?shù)拈g隔執(zhí)行該負載調(diào)制，不會因為強制性減輕了負栽， 而給向負載傳輸電力帶來特別的不良影響(例如，不會產(chǎn)生電池組 的充電時間變得非常長的弊病)。如上所述，在受電裝置側(cè)監(jiān)控負 載的狀態(tài)，在進行用于使侵占狀態(tài)的檢測(較大面積的異物插入) 成為可能的負載調(diào)制時，并行執(zhí)行負載的減輕處理，從而即使在負 載較重的情況下，也可以將輸電裝置側(cè)的負載變化的才企測4青確度保 持在期望的水平上。
(20)本發(fā)明的電子設(shè)備中安裝有上述的輸電裝置。
由此，可以提供功耗低，且具有高安全性和可靠性的電子設(shè)備。
由此，在本發(fā)明的至少一個實施方式中，可以^是供一種用戶使 用方便性高、且可抑制功耗的無觸點電力傳輸技術(shù)。并且，在本發(fā) 明的至少一個實施方式中，可以提供一種實施了萬全的安全對策的 高可靠性的無觸點電力傳輸技術(shù)。并且，在本發(fā)明的至少一個實施 方式中，可以減少部件數(shù)量，實現(xiàn)小型化和低成本化。
22(21 )在本發(fā)明的輸電控制方法的一個方式中，是一種輸電控制方法，用于控制從輸電裝置對受電裝置的輸電，上述輸電裝置進行間歇性輸電，接受到上述間歇性輸電的上述受電裝置進行應答，上述輸電裝置通過^^測上述應答，檢測對于上述受電裝置的能夠通過無觸點電力傳輸而受電的位置的設(shè)置，在4企測到上述i殳置時，上述輸電裝置連續(xù)地輸電，在未檢測到上述設(shè)置時，上述輸電裝置間
歇性i也llr電。
在本方式的方法中，輸電裝置進行間歇性輸電。接受了間歇性
輸電的受電裝置進行應答。輸電裝置通過^r測來自于受電裝置的應答，檢測受電裝置設(shè)置在能夠受電的位置上。當檢測到受電裝置的設(shè)置時，開始連續(xù)輸電，當沒有檢測到設(shè)置時，不是開始連續(xù)輸電，而是繼續(xù)間歇輸電。根據(jù)該方法，用戶只需i殳置受電側(cè)i殳備(受電裝置)，無需進行開關(guān)操作等，更加提高了用戶的使用方便性。并且，可以在間I欠^T電期間，4中制功肆C，實J見省電4匕。


圖1 (A)、圖1 (B)是用于i兌明適用無觸點電力4專舉lT方法的
電子設(shè)備例和使用感應晶體管的無觸點電力傳輸原理的說明圖2是表示包括輸電裝置和受電裝置的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中的各部分的具體構(gòu)成例的電路圖3 (A)、圖3(B)是用于說明輸電側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè)備之間的信息傳輸原理的i兌明圖4是概略示出一例輸電裝置的動作例的流程圖5是表示一例輸電側(cè)控制電路的構(gòu)成例的電路圖；圖6是表示無觸點電力傳輸系統(tǒng)的基本順序例的示意圖7是表示執(zhí)行圖6的基本順序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變的狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖8是表示一例執(zhí)行圖6的基本順序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的動作例的流程圖9是表示一例執(zhí)行圖6的基本順序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的動作例的流，艮圖IO(A)、圖10 (B)是表示用于無觸點電力傳輸系統(tǒng)中的充滿電后的再充電管理的 一 系列動作步驟的順序圖11是自動進4亍IDiU正、正常^r電、充滿電才企測和再充電管理的 一 系列動作的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的動作步驟的流程圖12是用于說明位置檢測原理的說明圖13 (A) ~圖13 (F)是用于說明金屬異物(導電性異物);險測原J里的i兌明圖14 (A) ~圖14 (D)是用于說明去除檢測原理的說明圖15 (A) ~圖15 (B)是用于說明正常輸電開始后的異物插入(侵占狀態(tài))的、構(gòu)成無觸點電力傳輸系統(tǒng)的電子設(shè)備的截面圖16(A)、圖16 (B)是用于iJt明為了能夠4全測異物插入而間歇性改變受電裝置側(cè)的負載時的具體方式的說明圖；圖17是表示從圖2所示的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中選出與異物插入(侵占狀態(tài))檢測有關(guān)的主要構(gòu)成的電路圖18 (A)、圖18 (B)是說明用于使異物4企測變?yōu)榭赡艿呢撦d調(diào)制的最佳且具體方式的說明圖19 ( A) ~圖19 (E)是用于"i兌明負載減輕動作的i兌明圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。此外，下
本發(fā)明的內(nèi)容，并且，本實施方式中說明的所有構(gòu)成并不是作為本發(fā)明的解決方法所必須的。
(第一實施方式)
首先，對適用本發(fā)明的優(yōu)選電子設(shè)備的例子以及無觸點電力傳輸技術(shù)的原理進行說明。
(電子"i殳備例和無觸點電力傳輸?shù)脑?
圖1 (A)和圖1 (B)是用于i兌明適用無觸點電力傳輸方法的電子設(shè)備例以及利用感應變壓器的無觸點電力傳輸原理的說明圖。
如圖1 (A)所示，作為輸電側(cè)電子設(shè)備的充電器(托架)500包括輸電裝置(包括輸電側(cè)控制電路(輸電側(cè)控制IC)的輸電模塊等)10。并且，該充電器U乇架)500包括在充電器正常輸電時點亮的顯示部(LED等)16。作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式電話機510包括受電裝置(包括受電側(cè)控制電路(受電側(cè)控制IC )的受電模塊等)40。該便攜式電話機510包括LCD等顯示部512、由4安4丑等構(gòu)成的才喿作部514、話筒516(聲音輸入部)、揚聲器518 (聲音輸出部)以及天線520。
在充電器500中，通過AC轉(zhuǎn)換器502供給電力。該電力通過無觸點電力傳輸乂人輸電裝置IO輸送至受電裝置40。由此，能夠?qū)Ρ銛y式電話機510的蓄電池進行充電，或者使便攜式電話機510內(nèi)的設(shè)備工作。
如圖1 (B)中才莫式地示出，乂人輸電裝置10向受電裝置40的電力傳輸是通過4吏設(shè)置在輸電裝置IO側(cè)的初級線圏Ll(輸電線圈)和設(shè)置在受電裝置40側(cè)的次級線圈L2 (受電線圈)電磁耦合而形成電力傳輸變壓器來實現(xiàn)的。由此，可通過不接觸而進行電力傳輸。
另夕卜，適用本實施方式的電子設(shè)備不僅限于便攜式電話機510。例如，也可以應用于手表、無繩電話4幾、剃須刀、電動牙刷、掌上電腦(wrist-computer )、《更攜鄉(xiāng)冬端、 <更攜式4言息鄉(xiāng)冬端、或電動自4亍車等的各種電子設(shè)備。
作為尤其優(yōu)選的電子設(shè)備，可以列舉便攜式終端(包括便攜式電話終端、PDA終端、可攜帶的個人計算機終端)或鐘表(watch)等。本發(fā)明的受電裝置構(gòu)成簡單且體積較小，因此可安裝在便攜式終端等，并且由于消耗較小，所以例如可以縮短電子設(shè)備中的二次電池的充電時間，并且，降低了發(fā)熱，從而提高了從電子設(shè)備的安全面考慮的可靠性。
尤其是，便攜式終端(包括便攜式電話終端、PDA終端、可攜帶的個人計算才凡終端)在高負載時的充電電流量較大，也易于出現(xiàn)
26發(fā)熱問題。因此，可被稱為能夠有效利用本發(fā)明具有的低損耗以及低發(fā)熱特性的設(shè)備。
并且，圖1 (A)的安裝在充電器(托架)500上的輸電裝置10以規(guī)定的間隔間歇性進行暫時輸電，通過檢測來自接收暫時輸電的受電裝置40的應答，自動檢測出作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式電話機510設(shè)置(setting )在可通過無觸點電力傳輸接收電力的位置(區(qū)域)上。如果檢測出設(shè)置(setting),則自動開始正常輸電(連續(xù)性的正常輸電)。因此，用戶只需在充電器(托架)500上設(shè)置便攜式電話才幾510即可，完全不需要才喿作開關(guān)等。因此，可實現(xiàn)用戶的侵:用便利性高、且便于使用的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。此外，所謂將受電側(cè)設(shè)備設(shè)置(setting)于能夠接收基于無觸點電力傳輸?shù)碾娏Φ奈恢?區(qū)域)上，包括例如在充電座上放置作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式終端的情況。并且，在壁掛式充電座的情況下，將作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式終端豎掛起來，這也相當于上述設(shè)置。
并且，輸電裝置IO從受電裝置40接收充滿電的通知之后，可進行用于4企測是否需要再充電的間歇輸電或用于4企測充滿電后的去除的間歇性輸電，以此來代替正常輸電。從而，可自動進行充滿電后的再充電管理。
(輸電裝置和受電裝置的構(gòu)成例)
圖2是表示包括輸電裝置、受電裝置的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中的各部分具體構(gòu)成例的電路圖。如圖所示，輸電裝置10包括輸電控制裝置20、輸電部12以及波形監(jiān)控電路14。并且，輸電控制裝置20包括輸電側(cè)控制電路22、振蕩電路24、驅(qū)動控制電路26以及波形一企測電^各28。
27并且，在受電裝置40上，i殳置有受電部42、負載調(diào)制部46、 供電控制部48和受電控制裝置50。并且，負載90包括充電控制裝 置92和蓄電池(二次電池)94。下面具體說明。充電器500等輸 電側(cè)的電子設(shè)備至少包括圖2所示的輸電裝置10。并且，便攜式電 話機510等受電側(cè)電子設(shè)備至少包括受電裝置40和負載90。并且， 通過圖2所示構(gòu)成，可以實現(xiàn)如下所述的無觸點l俞電(非4妻觸電力 傳輸)系統(tǒng)，即、使初級線圈Ll和次級線圈L2電石茲耦合，從輸電 裝置10向受電裝置40傳輸電力，從受電裝置40的電壓輸出節(jié)點 NB6向負載卯供給電力(電壓VOUT )。
輸電裝置10 (輸電模塊、原級模塊)可以包含初級線圏Ll、 輸電部12、波形監(jiān)控電路14、顯示部16以及輸電控制裝置20。另 外，輸電裝置IO和輸電控制裝置20不僅限于圖2的構(gòu)成，可以有 省略其構(gòu)成要素的一部分(例如顯示部和波形監(jiān)控電路)、或增加
其他的構(gòu)成要素、或改變連接關(guān)系等各種變形實施。輸電部12在 進行電力傳輸時生成規(guī)定頻率的交流電壓，在進行數(shù)據(jù)傳輸時，才艮 據(jù)^t據(jù)生成不同頻率的交流電壓，并供^^初級線圈L1。
圖3 (A)和圖3 (B)是用于說明一例輸電側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè) 備之間的信息傳輸原理的說明圖。從原級側(cè)向次級側(cè)傳輸信息時利 用頻率調(diào)制。并且，乂人次級側(cè)向原級側(cè)傳輸信息時利用負載調(diào)制。 如圖3(A)所示，例如當從輸電裝置10向受電裝置40發(fā)送數(shù)據(jù)
"1"時，生成頻率fl的交流電壓，當發(fā)送凄t據(jù)"0"時，生成頻率 f2的交鴻電壓。并且，如圖3(B)所示，受電裝置40可以通過負 載調(diào)制在低負載狀態(tài)和高負載狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，從而，可以將"0"、
"1"向初級線圈(輸電裝置10)發(fā)送。
返回圖2繼續(xù)說明。圖2的輸電部12可以包括用于驅(qū)動初級 線圈Ll 一端的第一輸電驅(qū)動器、用于驅(qū)動初級線圈Ll另一端的第 二輸電驅(qū)動器、以及與初級線圏Ll共同構(gòu)成諧振電路的至少一個電容器。并且，4!r電部12包括的第一輸電驅(qū)動器、第二輸電驅(qū)動
器中的每個輸電驅(qū)動器都是例如由功率MOS晶體管構(gòu)成的倒相電 路(或者緩沖電路)，由輸電控制裝置20的驅(qū)動控制電路26控制。
初級線圏Ll (輸電側(cè)線圏)與次級線圈L2 (受電側(cè)線圏)電 磁耦合形成電力傳輸用變壓器。例如，當需要電力傳輸時，如圖1 所示，在充電器500上放置便攜式電話機510,成為初級線圏Ll 的磁通穿過次級線圈L2的狀態(tài)。另一方面，當不需要電力傳輸時， 將便攜式電話機510與充電器500物理分離，成為初級線圏L1的 不茲通不穿過次《及線圏L2的4犬態(tài)。
波形監(jiān)控電路14是用于檢測初級線圈Ll的感應電壓的電路， 包括例如電阻RA1 、RA2、以及i殳置在RA1和RA2的連4妻節(jié)點NA3 和GND (廣義上是低電位側(cè)電源)之間的二極管DA1。具體地說， 以電阻RA1、 RA2對初級線圏的感應電壓進4亍分壓獲得的4言號 PHIN被輸入到輸電控制裝置20的波形檢測電路28。
顯示部16是利用顏色、圖<象等顯示無觸點電力傳^\系統(tǒng)的各 種狀態(tài)(輸電中、ID認證等)的裝置，例如，可以通過LED (發(fā) 光二極管)或LCD (液晶顯示裝置)等加以實現(xiàn)。
輸電控制裝置20是用于進行輸電裝置10的各種控制的裝置， 可以通過集成電路裝置(IC)等實現(xiàn)。該輸電控制裝置20可以包 括輸電側(cè)控制電路22、振蕩電路24、驅(qū)動控制電路26以及波形檢 測電^各28。
并且，輸電側(cè)控制電路22是用于進行輸電裝置10以及輸電控 制裝置20的控制的電路，例如可以通過門列陣或孩史型計算才幾等實現(xiàn)。
29具體地說，輸電側(cè)控制電路22進行電力傳輸、負載檢測、頻 率調(diào)制、異物;險測或者裝卸^r測等所需要的各種時序控制以及判斷 處理。如上所述，輸電側(cè)控制電路22以開關(guān)(SW)的導通為契機， 向受電裝置40開始位置^r測用或ID認證用暫時輸電(后述)。
振蕩電路24例如由晶體振蕩電路構(gòu)成，用于生成初級側(cè)的時 鐘信號。驅(qū)動控制電路26根據(jù)振蕩電路24中生成的時鐘信號或來 自控制電路22的頻率設(shè)定信號，生成期望頻率的控制信號，并向 輸電部12的輸電驅(qū)動器(未圖示)輸出，從而控制上述輸電驅(qū)動 器的工作。
波形4企測電^各28對相當于初級線圏Ll 一端的感應電壓的信號 PHIN的波形進行監(jiān)控，進4亍負載才全測、異物才企測等。例如，如果 受電裝置40的負載調(diào)制部46進行用于向輸電裝置10發(fā)送數(shù)據(jù)的 負載調(diào)制，則初級線圈Ll的感應電壓的信號波形也與該負載調(diào)制 相對應地發(fā)生變化。
具體地i兌，例如如圖3 (B)所示，如果為了發(fā)送凄t據(jù)"0", 受電裝置40的負載調(diào)制部46 P爭低負載，則信號波形的振幅(峰值 電壓)變小，如果為了發(fā)送數(shù)據(jù)"1"而提高負載，信號波形的振 幅變大。從而，波形才全測電路28通過進行感應電壓的信號波形的 峰值保持處理等判斷峰值電壓是否超過閾值電壓，從而可以判斷來 自受電裝置40的數(shù)據(jù)是"0"還是"1"。此外，波形檢測方法不限 于上述方法。例如，也可以根據(jù)峰值以外的物理量判斷受電側(cè)的負 載是變高還是變低。
受電裝置40 (受電模塊、次級模塊)可以包括次級線圈L2、 受電部42、負載調(diào)制部46、供電控制部48、以及受電控制裝置50。 此外，受電裝置40或受電控制裝置50并不^f又限于圖2所示的構(gòu)成，可以有省略其構(gòu)成要素的一部分、或增加其他構(gòu)成要素、或變更連 接關(guān)系等各種變形方式。
受電部42將次級線圏L2的交流感應電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。該 轉(zhuǎn)換是通過受電部42包括的整流電3各43進行的。該整流電路43 包含二才及管DB1 ~DB4。 二極管DB1 i殳置在次級線圈L2的一端的 節(jié)點NB1與直流電壓VDC的生成節(jié)點NB3之間，DB2設(shè)置在節(jié) 點NB3與次級線圈L2的另一端的節(jié)點NB2之間，DB3設(shè)置在節(jié) 點NB2與VSS的節(jié)點NB4之間，DB4 i殳置在節(jié)點NB4與NB1之 間。
受電部42的電阻RB1、 RB2 i殳置在節(jié)點NB1與NB4之間。 而且，將通過利用電阻RB1、 RB2對節(jié)點NB1、 NB4間的電壓進 行分壓所得信號CCMPI輸入給受電控制裝置50的頻率4僉測電路 60。
受電部42的電容器CB1以及電阻RB4、 RB5 ^ti殳置在直流電 壓VDC的節(jié)點NB3與VSS的節(jié)點NB4之間。而且，將通過利用 電阻RB4、 RB5對節(jié)點NB3、 NB4間的電壓進4亍分壓所獲得的分 壓電壓VD4經(jīng)由信號線LP2輸入給受電側(cè)控制電路52以及位置檢 測電路56。關(guān)于位置檢測電路56，該分壓電壓VD4為用于位置檢 測的信號輸入(ADIN)。
負載調(diào)制部46進行負載調(diào)制處理。具體地"i兌，在從受電裝置 40向輸電裝置IO發(fā)送期望的數(shù)據(jù)時，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)，使負載調(diào)制 部46(次級側(cè))中的負載可變i也變4b, -使初級線圏Ll的感應電壓 的信號波形變化。因此，負載調(diào)制部46包含串聯(lián)設(shè)置在節(jié)點NB3、 NB4間的電阻RB3 、晶體管TB3 (N型的CMOS晶體管)。通過從受電控制裝置50的受電側(cè)控制電路52經(jīng)由信號線LP3 發(fā)出的信號P3Q，對該晶體管TB3進行導通/截止控制。而且，在 開始正常輸電之前的認證階段，在導通/截止控制晶體管TB3并進 行負載調(diào)制、從而向輸電裝置發(fā)送信號時，供電控制部48的晶體 管TB2被截止，負載卯處于不與受電裝置40電連接的狀態(tài)。
例如，為了發(fā)送數(shù)據(jù)"0"而將次級側(cè)設(shè)定為低負載(阻抗大) 時，信號P3Q為L電平，晶體管TB3截止。從而，負載調(diào)制部46 的負載成為幾乎無限大(無負載)。另一方面，為了發(fā)送數(shù)據(jù)"1" 而將次級側(cè)i殳定為高負載(阻抗小)時，信號P3Q變?yōu)镠電平， 晶體管TB3導通。由此，負載調(diào)制部46的負載變?yōu)殡娮鑂B3 (高 負載)。
供電控制部48控制向負載90的電力供給。調(diào)整器(LDO)49 調(diào)整通過在整流電路43中的轉(zhuǎn)換而得到的直流電壓VDC的電壓電 平，生成電源電壓VD5 (例如5V)。受電控制裝置50例如被提供 該電源電壓VD5而進4亍工作。
并且，在調(diào)整器(LDO )49的輸入端與輸出端之間設(shè)置由PMOS 晶體管(Ml)構(gòu)成的開關(guān)電路。通過導通作為開關(guān)電路的PMOS 晶體管(Ml),形成將調(diào)整器(LDO) 49旁路的路徑。例如，在高 負載時(例如，在消耗急劇的二次電池的充電初始，需要穩(wěn)定地流 動大致恒定的大電流，這個狀態(tài)相當于高負載時)，由于調(diào)整器49 本身的等效阻抗，電力損耗增大，發(fā)熱也增大，因此，繞過調(diào)整器， 經(jīng)由旁路路徑，將電流供給負栽。
為了控制作為開關(guān)電路的PMOS晶體管(Ml)的導通/截止， 設(shè)置作為旁路控制電路而發(fā)揮作用的NMOS晶體管(M2)和上拉 (pull-up)電阻R8。
32高電平的控制信號通過信號線LP4從受電側(cè)控制電路52被供 給至NMOS晶體管(M2)的柵極，NMOS晶體管(M2 )導通。這 樣，PMOS晶體管(Ml )的柵極變?yōu)榈碗娖?，PMOS晶體管(Ml ) 導通，形成旁^各調(diào)整器(LDO) 49的路徑。另一方面，在NMOS 晶體管(M2)是截止狀態(tài)的情況下，PMOS晶體管(Ml)的柵極 通過上拉電阻R8維持在高電平，因此，PMOS晶體管(Ml )截 止，不形成旁絲^各徑。
NMOS晶體管(M2)的導通/截止由受電控制裝置50包括的受 電側(cè)控制電^各52控制。
并且，晶體管TB2 (P型CMOS晶體管)設(shè)置在電源電壓VD5 的生成節(jié)點NB5 (調(diào)整器49的輸出節(jié)點)與節(jié)點NB6 (受電裝置 40的電壓輸出節(jié)點)之間，由來自受電控制裝置50的受電側(cè)控制 電路52的信號P1Q進行控制。具體地說，晶體管TB2在結(jié)束(確 立)ID認證并進行正常的電力傳輸(即，正常輸電)時為導通狀態(tài)。
此外，在電源電壓生成節(jié)點NB5與晶體管TB2的柵極的節(jié)點 NB8之間設(shè)置上^立電阻RU2。
受電控制裝置50是進行受電裝置40的各種控制的裝置，通過 集成電路裝置(IC)等來實現(xiàn)。該受電控制裝置50可通過基于次 級線圈L2的感應電壓生成的電源電壓VD5進4亍工作。并且，受電 控制裝置50可包括控制電路52 (受電側(cè))、位置檢測電路56、振 蕩電3各58、頻率一全測電^各60、充滿電才企測電^各62以及再充電監(jiān)控 電路64。
受電側(cè)控制電路52用于控制受電裝置40或受電控制裝置50， 例如可以通過棚-極陣列或微型計算機等實現(xiàn)。該受電側(cè)控制電路52
將串l關(guān)調(diào)整器(LDO) 49的輸出端的恒定電壓(VD5 )作為電源進行工作。該電源電壓(VD5)經(jīng)由電源供給線LP1 ^皮供給受電側(cè)控 制電^各52。
具體地i兌，上述受電側(cè)控制電路52進4亍ID i人i正、位置4企測、 頻率檢測、充滿電檢測、再充電需要與否判斷、用于認證用通信的 負載調(diào)制、為可以實現(xiàn)異物插入4企測而進4亍的通信的負載調(diào)制等所 需的各種時序控制或判斷處理。
位置檢測電路56監(jiān)控相當于次級線圏L2的感應電壓波形的信 號ADIN的波形，并判斷初級線圈Ll和次級線圈L2的位置關(guān)系是
否適當。
具體地i兌，通過比壽交器將4言號ADIN轉(zhuǎn)換為二進制(binary value), 乂人而判斷其位置關(guān)系是否恰當。
振蕩電路58例如由CR振蕩電路構(gòu)成，用于生成次級側(cè)的時鐘 信號(clock )。頻率4全測電路60才企測信號CCMPI的頻率(fl 、 f2 ), 并判斷由輸電裝置IO發(fā)出的發(fā)送數(shù)據(jù)是"1"還是"0"。
充滿電檢測電路62 (充電檢測電路)是用于檢測負載90的蓄 電池94是否變?yōu)槌錆M電狀態(tài)(充電狀態(tài))的電路。具體地說，充 滿電檢測電路62例如通過4企測用于表示充電狀態(tài)的LEDR的導通/ 截止，乂人而才全測充滿電狀態(tài)。即，當LEDR在^見定時間(例如5秒) 連續(xù)熄滅時，判斷蓄電池94處于充滿電狀態(tài)(結(jié)束充電)。
并且，負載90包括進行蓄電池94的充電控制等的充電控制裝 置92。該充電控制裝置92可以根據(jù)發(fā)光裝置(LEDR)的點亮狀態(tài) 來片企測充滿電狀態(tài)。該充電控制裝置92 (充電控制IC)可通過集 成電^各裝置來實現(xiàn)。另外，可以4吏蓄電池94本身具有充電控制裝置92的功能。此外，負載90并不限于二次電池。例如，也有通過 頭見定電^各進^亍動作，/人而該電3各變?yōu)樨撦d的情況。
并且，如果在充滿電后，受電側(cè)設(shè)備510被長時間放置在托架 500上，則由于放電，蓄電池電壓VBAT的電壓會降低。再充電監(jiān) 視電路64根據(jù)蓄電池電壓VBAT來判斷是否需要再充電。即，例 如蓄電池電壓VBAT小于閾值電壓，則再充電監(jiān)視電路64判斷為 需要再充電。
(輸電裝置的動作概要)
圖4是表示一例輸電裝置的動作概要的流程圖。如上所述，本 發(fā)明的輸電裝置10的輸電側(cè)控制電路22自動檢測受電側(cè)設(shè)備510 的設(shè)置，并且也可以進4于充滿電后的再充電管理。將這才羊的，俞電裝 置10自動執(zhí)行一系列動作的動作模式稱為自動模式。
如在圖4中較粗的虛線所包圍的部分所示，自動模式的輸電裝 置10的動作大致分為"設(shè)置檢測和確認輸電對象(步驟SA )，，、"正 常輸電中的輸電環(huán)境的確認(步驟SB)"以及"充滿電檢測(步驟 SC)"、"充滿電后的監(jiān)視(步驟SD)。下面依次進行說明。
接通電源(步驟SO)，則進行設(shè)置檢測和輸電對象確認(步驟 SA )。該步驟SA中包括步驟SI ~步驟S4。通過步驟Sl和步驟S2， 輸電裝置10在失見定周期(例如，0.3秒)內(nèi)自動、且間歇性地驅(qū)動 初級線圈Ll，并進行間歇性的暫時輸電。接著，確認受電側(cè)設(shè)備 510的設(shè)置位置是否適當(步驟S3 ),執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備510 (或者受 電裝置40 )的ID認證，并判斷是否是合適的輸電對象(步驟S4 )。
受電裝置40的檢測位置成功(步驟S3 )時，在規(guī)定時間內(nèi)， 向輸電裝置10發(fā)送ID認證信息。輸電裝置10根據(jù)從間歇性暫時輸電的時間起在規(guī)定時間內(nèi)是否接收到來自受電裝置的ID認證信 息來檢測受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置。當未檢測出受電側(cè)設(shè)備510的設(shè) 置時，或者ID認證(步驟S4)失敗時(步驟S5),停止暫時輸電， 返回間歇性地進ff暫時，命電的狀態(tài)(初始狀態(tài))。
上述位置檢測(步驟S3)是才艮據(jù)例如由圖2的受電裝置40內(nèi) 的位置檢測電路56對次級線圈(L2)的感應電壓進行整流而獲得 的直流電壓(ADIN)來進行判斷的。圖12是用于說明位置檢測原 理的iJt明圖。如圖12所示，ADIN的電壓電平4艮據(jù)初級線圏(Ll) 和次級線圏(L2)的位置關(guān)系而發(fā)生變化。
例如，受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置位置不當時，基于無法獲得規(guī)定電平 (V3電平)的直流電壓(ADIN),從而判斷為位置不當，該位置 沖企測結(jié)果例如可以通過負載調(diào)制A人受電裝置40傳輸?shù)捷旊娧b置10。 并且，也可以通過受電裝置40在接收暫時輸電后的^見定時間內(nèi)未 向輸電裝置IO發(fā)送ID認證信息，從而傳輸位置不當。
返回圖4繼續(xù)說明。在圖4中，如果ID認證(步驟S4)成功， 則開始正常輸電(步驟S6)。在正常輸電過程中，在輸電裝置10 中進行金屬異物檢測(步驟S7)和基于定期負載變動檢測的侵占 (takeover)狀態(tài)的才企測(步驟S8、 S9 )。并且，還進行受電側(cè)設(shè)備 510的去除(leave )檢測(步驟S10 )。當檢測到金屬異物、侵占狀 態(tài)和去除中的任意一種情況時(步驟Sll)，停止正常輸電(步驟 S12),返回步驟S1 (進行自動間歇性動作的步驟)。
可以根據(jù)初級線圏(Ll)的感應電壓信號的波形變化來進行金 屬異物檢測(步驟S7)和去除檢測(步驟SIO)。下面，進行具體 說明。圖13 (A) ~圖13 (F)是用于說明金屬異物(導電性異物) 才全測原理的說明圖。圖13 (B) ~圖13 (F)分別是4艮據(jù)初級線圏 與金屬異物(導電性異物)MET之間的相對位置，示出了圖13(A) 所示的初《及線圈Ll的感應電壓信號(V (NA2))如4可變4匕的示意 圖。如圖所示，在完全沒有金屬異物(MET)的狀態(tài)下(圖13 (F)) 和有金屬異物(MET )存在的狀態(tài)下(圖13(B) ~圖13(E))中 的V (NA2)的波形(振幅)明顯不同。因此，通過波形監(jiān)控電路 14 (參照圖2)監(jiān)控初級線圏(Ll)的感應電壓信號V (NA2)的 波形，可以檢測金屬異物(MET)。另外，"監(jiān)控波形"除了監(jiān)控振 幅的情況之外，還包括例如監(jiān)控電流和電壓的相位的情況。
圖14(A) ~圖14 (D)是用于說明去除檢測的原理的說明圖。 如圖14 (A)所示，放置受電側(cè)設(shè)備510時，初級線圈(Ll)的感 應電壓信號V (NA2)的波形成為圖14 (B)所示狀態(tài)。另一方面， 如圖14 (C)所示，當受電側(cè)i殳備510 ^皮去除時(離開時)，初級 線圈(Ll )的感應電壓4言號V (NA2)的波形成為圖14 (D)所示 狀態(tài)，很明顯，其波形(振幅)與圖14 (B)的波形不同。因此， 可以通過波形監(jiān)控電^各14 (參照圖2)監(jiān)控初級線圏(Ll )的感應 電壓信號V (NA2)的波形，/人而才企測去除(離開)。
另外，可以#^居在輸電側(cè)是否可以4企測出受電側(cè)的間歇性(例 如，定期性)負載調(diào)制信號來進行侵占狀態(tài)的檢測(圖4的步驟S9 ) (關(guān)于這一點，在后面i兌明)。
返回圖4繼續(xù)說明。在圖4中，輸電裝置10的輸電側(cè)控制電 3各22才企測出從受電裝置40發(fā)送來的表示蓄電池充滿電的充滿電通 知(步驟S13),則截止正常輸電(步驟S14),根據(jù)需要轉(zhuǎn)到充滿 電后的監(jiān)4空步備聚(步艱《SD)。包括的充滿電檢測電路62檢測蓄 電池94的充滿電狀態(tài)。如果才企測出充滿電，則受電裝置40中包括「 的受電側(cè)控制電路52向輸電裝置IO發(fā)送充滿電通知。輸電裝置10 的輸電側(cè)控制電路22沖企測到來自受電裝置40的充滿電通知，則如 上所述，進行充滿電后的監(jiān)控步驟(步驟SD )。
充滿電后的監(jiān)控步驟(步驟SD)包括執(zhí)行充滿電后的去除 才企測用的、周期T10的間歇性輸電的步驟(步驟S15);去除4全測 步驟(步驟S16);才丸4于再充電需要與否檢測用的、周期T20的間 歇性輸電的步驟(步驟S17 );以及再充電要求檢測步驟(步驟S18 )。 乂人而，可以在受電側(cè)i殳備510的負載(蓄電池)94充滿電之后，進 一步監(jiān)控負載狀態(tài)，并自動進行再充電的重新開始。
也就是說，受電側(cè)設(shè)備510在充滿電后仍然維持被放置狀態(tài)時， 隨著時間的流逝，負載(蓄電池)94放電，成為需要再充電的狀態(tài)。 因此，在檢測出充滿電后，進行適當周期地間歇性輸電，以代替正 常輸電，并且自動判斷是否需要再充電負載，如果需要再充電，則 再次開始正常輸電(步驟S6)。由此，自動進行負載(蓄電池)94 的再充電。從而，即使是受電側(cè)設(shè)備510在充滿電后仍然被長時間 ;改置的情況下，在用戶^f吏用受電側(cè)i殳備510時，負載(蓄電池)94 還是可以始終維持在充滿電的狀態(tài)。因此，不會發(fā)生特意充了電， 但由于之后的放電，結(jié)果變?yōu)闆]有充分充電的狀態(tài)的事情，從而不 會違背用戶的期待。
但是，在充滿電后，受電側(cè)設(shè)備被去除時，無需進行再充電管 理。因此，和再充電管理用間歇輸電(步驟S15)不同，進行用于 充滿電后的去除檢測的間歇輸電。如果沒有來自接受了去除檢測用 間歇輸電的受電側(cè)設(shè)備510的應答，則可以判斷受電側(cè)設(shè)備510已 被去除。如果檢測出被去除，則輸電裝置10中包括的輸電側(cè)控制 電^各22恢復初始狀態(tài)(間歇暫時輸電的狀態(tài))。并且，無需過于頻繁進行去除檢測用間歇輸電和用于管理再充電的間歇輸電，并且優(yōu) 選以適當?shù)闹芷谶M^f亍，以1更不會無謂地增加功井毛。因此，以第一周
期T10進行去除4企測用的間歇輸電，以第二周期T20進行用于管理 再充電的間歇$#電。
用第一周期T10和第二周期T20來區(qū)別是因為需要根據(jù)各自的 目的將周期優(yōu)化。但是，第一周期T10和第二周期T20也可以相同。 另外，可以將上述的"充滿電"的意思廣義解釋成例如"受電裝置 40側(cè)的負載狀態(tài)是夫見定狀態(tài)"。因此，負載不限于蓄電池。例如， 受電側(cè)設(shè)備510的規(guī)定電路也可以成為負載。即，例如"規(guī)定電路 接受來自輸電裝置的llT電并開始動作之后，變?yōu)樵揯L定電^各無需動 作的狀態(tài)，，這相當于"負載變?yōu)槌錆M電的情況，，，這種情況也包括 在本方式的寺支術(shù)范圍內(nèi)。
并且，從快速檢測受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置的重要性出發(fā)，優(yōu)選 將間歇性暫時輸電的周期(圖4的步驟Sl中的自動間歇動作的周 期)設(shè)定為非常短的周期(例如，0.3秒的周期)，從而進行間歇性 暫時輸電。相反，充滿電后的去除檢測的周期比暫時輸電的周期長 也不會有什么問題，并且，如果頻繁進行去除檢測，則增加不必要 的功耗。因此，將充滿電后的去除檢測的第一周期T10設(shè)定成比暫 時輸電周期長的周期(例如，5秒的周期)，/人而抑制功摔毛的增加。 并且，充滿電后的再充電需要與否4企測的頻率還可以更小(充滿電 的蓄電池被放電后到需要再充電為止，會花費很長的時間，并且， 再充電需要與否的判斷即使延遲一些，在實際運用上也不會產(chǎn)生問 題)，因此，將用于充滿電檢測的第二周期T20設(shè)定成比第一周期 T10更長(例如"i殳定為IO分鐘的周期)。由此，可以以對應于各自 目的的周期進行間歇性輸電，從而可以將功耗控制在最小限度。
39(輸電側(cè)控制電路的構(gòu)成的一例)
圖5是表示一例輸電側(cè)控制電路構(gòu)成的電路圖。如圖所示，輸 電側(cè)控制電路22包括邏輯電路100。邏輯電路100包括位置檢測部 106、 ID認證部108、去除才企測部110、異物4企測部112 (包括侵占 狀態(tài)檢測部114)、充滿電通知(輸電停止要求)4企測部116、再充 電要求檢測部117、用于管理時間的計時器119、以及基于各部分的 斗企測結(jié)果來控制輸電(暫時輸電和正常輸電)的導通/截止的輸電控 制部118。輸電控制部118包括充滿電后的間歇輸電控制部121。
(自動模式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的基本時序例)
圖6是表示自動模式的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的基本時序例的示 意圖。用戶將受電側(cè)設(shè)備510例如設(shè)置在充電座500的規(guī)定位置上。 如上所述，輸電裝置10自動進行間歇動作，經(jīng)常進行間歇性暫時 輸電(步驟S19、 S20)。檢測接受暫時輸電的受電側(cè)設(shè)備510的位 置(步驟S21),如果位置不當，則停止暫時輸電(步驟S22)。
如果受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置位置適當，則進行ID認證(步驟 S23)。即，將ID認證信息(廠商信息、設(shè)備ID號、額定值信息等) 從受電裝置40發(fā)送到輸電裝置10。
如果ID認i正成功，則輸電裝置10對受電裝置40開始正常輸 電(步驟S26)。在正常llT電期間內(nèi)，如上所述，進4亍去除才企測(步 驟S29)、金屬異物檢測(步驟S30)、次級側(cè)的定期負載認證(包 括才艮據(jù)需要進行的減輕次級側(cè)負載的處理，步驟S31)和4菱占狀態(tài) 檢測(步驟S32)，當檢測出其中的任意一種時，停止正常輸電(步 驟S33)。另外，伴隨次級側(cè)的定期負載認證的負載減輕是指如下所 述的處理即、在負載(蓄電池等)較重的狀態(tài)下即使進行負載調(diào) 制，也存在在原級側(cè)無法很好地接收調(diào)制信號的情況，因此在進行
40負載調(diào)制時，縮小供對負載的供電(或者使其停止)，從直觀上強
制性降低負載的負載狀態(tài)(關(guān)于這一點，在后面參照圖19進行說 明)。
在圖6中，如果受電裝置40檢測出再充電，則制成充滿電通 知(保存幀輸電停止要求幀)，并向輸電裝置10發(fā)送(步驟S34)。 輸電裝置10在檢測到充滿電通知(輸電停止要求幀)時(步驟S35 ), 截止正常輸電(步驟S36 )，進行充滿電后的間歇性輸電(步驟S37 )。 進行間歇性再充電需要與否判斷(步驟S38 ),如果需要進行再充電， 則再次開始正常輸電(步驟S26)。并且，進行充滿電后的受電側(cè)設(shè) 備510的去除檢測(步驟S39 )，如果檢測到受電側(cè)設(shè)備510已被去 P余，貝'J回到一刀始一犬態(tài)。
圖7是表示^L行圖6所示時序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn) 變示意圖。如圖所示，系統(tǒng)的狀態(tài)大致分為初始狀態(tài)(靜止狀態(tài) ST1)、位置4企測狀態(tài)(ST2)、 ID認i正狀態(tài)(ST3)、輸電(正常輸 電)狀態(tài)(ST4)、定期負載iU正狀態(tài)(ST5)(以及負載減輕狀態(tài) ST6)以及充滿電后的間歇輸電狀態(tài)(ST7)。
通過基于自動間歇動作的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置檢測(Ql ),從ST1 轉(zhuǎn)變?yōu)镾T2，如果位置檢測為NG，則返回ST1 (Q2)。如果位置檢 測為OK，則轉(zhuǎn)變?yōu)镾T3。如果ID認證為OK (Q6),則轉(zhuǎn)變?yōu)檎?常專敘電習犬態(tài)(ST4)。
在正常輸電狀態(tài)ST4中進行去除檢觀'J(Q12)、金屬檢測(Q10)、 侵占狀態(tài)檢測(Q17)和充滿電檢測(Q14)。如果檢測到QIO、 Q12、 Q17中的任意一種，則恢復初始狀態(tài)(Q9、 Qll、 Q13)。并且，檢 測出充滿電(Q14),則轉(zhuǎn)移到間歇輸電狀態(tài)ST7 (Q15)。在間歇輸 電狀態(tài)ST7中進4亍再充電需要與否4企測Q18和去除沖企測Q16。如果才企測到去除，則返回初始狀態(tài)(Q20)。并且，在需要再充電時，再 次開始正常llT電(Q19)。
執(zhí)行圖6和圖7的基本時序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)可以自動地 檢測出作為輸電對象的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。因此，完全不需要用戶 操作開關(guān)等的勞動和時間，可以實現(xiàn)便于使用的無觸點電力傳輸系 統(tǒng)。并且，通過將ID i人i正作為正常輸電的條件，不會向不適當?shù)?設(shè)備輸電，提高了可靠性和安全性。并且，在進行正常輸電的過程 中，進行各種檢測動作(去除檢測、金屬異物檢測、基于次級側(cè)的 定期負載認證的侵占狀態(tài)檢測和充滿電檢測)，當檢測到其中的任 意一種時，正常輸電4皮迅速停止，并返回初始狀態(tài)，因此，不會發(fā) 生不必要的輸電，對異物也實施了萬全的對策，從而可以實現(xiàn)具有 極高可靠性(安全性)的系統(tǒng)。并且，如果才僉測出充滿電(廣義上 是負載變?yōu)橐?guī)定狀態(tài)的情況)，則通過執(zhí)行用于監(jiān)控充滿電后的負 載狀態(tài)的間歇輸電(具體地說，例如是去除檢測用的間歇輸電和再 充電需要與否判斷用的間歇輸電)，從而即使是在充滿電后，也可 以繼續(xù)進行用于將受電側(cè)設(shè)備保持在最佳狀態(tài)的動作。乂人而，進一 步提高用戶的滿意度。
圖8和圖9是^L行圖6的基本時序的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的動 作例的流程圖。在圖8和圖9中，左側(cè)示出了輸電側(cè)(原級側(cè))的 工作流程，右側(cè)示出了受電側(cè)(次級側(cè))的動作流程。
如圖8所示，輸電側(cè)控制電路22進行自動間歇動作(步驟S40 )。 即、以失見定的時間間隔，乂人輸電側(cè)開始暫時車t電(例如，傳輸頻率 是fl,步驟S41)，并由計時器開始計時(步驟S42)。
在受電側(cè)，如果接受了暫時輸電，則從停止狀態(tài)(步驟S60) 轉(zhuǎn)移至電源接通狀態(tài)(步驟S61 )，并進4于位置電平的判斷(位置枱r測)。如果位置電平為NG,則返回初始狀態(tài)(步驟S60),如果是 OK,則生成ID認證幀(步驟S63 )并發(fā)送ID認證幀(步驟S64 )。
在輸電側(cè)，進行ID認證幀的接收處理(步驟S44 )和超時判斷 (步驟S43 )，在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到ID認證幀的情況下，停止暫 時輸電(步驟S51)，并返回初始狀態(tài)。
另一方面，在能夠在失見定時間內(nèi)^妄收ID i人i正幀的情況下，進 行幀認證處理(步驟S45),如果認證OK，則向受電側(cè)發(fā)送許可幀 (步驟S47)，當認證為NG時，則停止暫時輸電(步驟S51 )，返
曰#刀^臺;]犬;^。
受電裝置40驗證來自輸電裝置10的許可幀(步驟S65 )，向輸 電裝置10發(fā)送起始幀(步驟S66)。
在輸電裝置10中驗證起始幀(步驟S48 )，導通定期負載調(diào)制 (侵占狀態(tài)檢測用)的檢測(步驟S49),并開始正常輸電(步驟 S50)。在受電裝置40中接受正常輸電，并開始對負載(例如蓄電 池)進4亍充電(步駛朵S67)。
接著，參照圖9說明之后的流程。在輸電裝置10進行去除、 金屬異物、侵占狀態(tài)的各自的檢測(步驟S70)的同時，等待來自 受電裝置40的充滿電通知(輸電停止要求)(步驟S71 )。
在受電裝置40中，對負載進行充電的同時進行用于侵占檢測 的定期負載調(diào)制(步駛艮S80),并且才企測負載的充滿電(步-驟S81)。 即，充滿電檢測電路62在發(fā)光二極管LEDR的熄滅狀態(tài)持續(xù)規(guī)定 時間(例如5秒)以上并截止時，判斷為充滿電。如果沖t測出充滿 電，則受電裝置40向輸電裝置10發(fā)送充滿電通知幀(保存幀停 止輸電要求)(步驟S82 )。在^r電裝置io中，如果^妄收到來自受電裝置40的充滿電通知
幀(保存幀輸電停止要求)，則截止定期負載調(diào)制枱r測(步驟S72)， 并停止l命電(步驟S73)。
(第二實施方式)
在本實施方式中，對侵占狀態(tài)的檢測(侵占發(fā)熱對策)進行具 體說明。"侵占狀態(tài)"被確定為插入異物的特殊狀態(tài)，是指"將異 物誤認為受電側(cè)i殳備而繼續(xù)正常輸電的狀態(tài)"。例如，當薄金屬板 以完全遮擋初級線圏和次級線圏之間的狀態(tài)#1插入時，/人輸電側(cè) 看，則成為始終存在相當程度的負載的情況，很難進行例如去除檢 測。
(侵占發(fā)熱對策)
首先，對"侵占狀態(tài)，，進行具體說明。有可能存在如下情況 在結(jié)束受電裝置(或者受電側(cè)設(shè)備)的認證并開始正常輸電之后， 在初《及線圈Ll與次級線圈L2之間插入有例如大面積的異物。如參 照圖13所進4亍的i兌明，可以通過監(jiān)控初級線圈(Ll)的感應電壓 來檢測金屬異物的存在。
但是，如圖15 (B)所示，當在輸電側(cè)設(shè)備與受電側(cè)設(shè)備之間 插入有可遮擋初級線圈Ll和次級線圏L2的金屬異物(例如，薄金 屬板)時，來自原級側(cè)的輸電能量被該金屬異物消耗(也就是說， 該金屬異物變?yōu)樨撦d)，因此，從輸電裝置10看，則視為負載(受 電側(cè)設(shè)備)始終存在。因此，例如即使受電側(cè)設(shè)備被去除，也有無 法沖企測到參照圖14所i兌明的、基于初級線圈Ll的感應電壓的去除。 這時，雖然沒有受電側(cè)設(shè)備，^f旦是仍然繼續(xù)進行來自輸電裝置10 的輸電，從而金屬異物到達較高溫度。這樣，在本說明書中，將金屬異物取代原來的受電側(cè)設(shè)備510 的現(xiàn)象稱為"侵占"。為了將無觸點電力傳輸系統(tǒng)的安全性和可靠 性提高到實際使用水平上，對上述的"侵占發(fā)熱"也需要實施充分 的對策。作為插入有異物的情況，可以-沒想偶然發(fā)生的情況和惡意 進行的情況。如果插入有會發(fā)生侵占的異物，則由于產(chǎn)生發(fā)熱，會 發(fā)生燙傷、設(shè)備受損或破壞設(shè)備的危險性，因此，在無觸點電力傳 輸系統(tǒng)中，需要針對異物插入實施徹底的安全對策。下面，對于侵 占發(fā)熱對策進4亍具體說明。
圖15 (A)、圖15 (B)是用于說明開始正常輸電后的異物插 入(侵占狀態(tài))的、構(gòu)成無觸點電力傳輸系統(tǒng)的電子設(shè)備的截面圖。
在圖15 (A)中，在托架500 (包括輸電裝置10的電子設(shè)備) 的規(guī)定位置上設(shè)置便攜式電話終端510(包括受電裝置40的電子設(shè) 備)，在該狀態(tài)下，經(jīng)由初級線圏Ll和次級線圈L2，從托架(充 電座)500向^f更攜式電話終端510進行無觸點輸電，對內(nèi)置于便攜 式電話鄉(xiāng)冬端510中的二次電池(例如電池組)94進4亍充電。
在圖15 (B)中示出了以下情況，在進行正常輸電時，惡意地 在托架(充電座)500與便攜式電話終端510之間插入薄板狀的金 屬異物(導電性異物)AR。如果插入異物AR，則從原級側(cè)的設(shè)備 (托架500)供給次級側(cè)的設(shè)備(便攜式電話終端510)的電力中 的大部分被異物(AR)消耗(即，發(fā)生輸電電力的侵占)，異物AR 發(fā)熱的危險性增高。因此，在成為圖15 (B)所示的狀態(tài)時，需要 由原級側(cè)的設(shè)備(托架500)所包括的輸電裝置IO檢測出異物AR
的插入，并立即〗亭止正常ilr電。
但是，在參照圖13所說明的金屬異物的檢測方法中，很難充 分地4巴握如圖15 (B)所示的4旻占狀態(tài)。
45例如，受電裝置側(cè)的負載較大時，被初級線圈Ll感應的電壓 的振幅增大，如果受電裝置側(cè)的負載變小，則^t初級線圏Ll感應 的電壓的振幅變小。如果便攜式電話終端510的二次電池94被正 常充電，則隨著時間的流逝，受電裝置40側(cè)的負載應該逐漸降低。 此時，即使受電裝置40側(cè)的負載突然增大，由于輸電裝置10監(jiān)控 著受電裝置40側(cè)的負載變動，所以也可以^r測出負載急速增大。 但是，無法判斷該負載的增大是由于負載(便攜式電話終端的二次 電池94)而產(chǎn)生，還是由于便攜式電話終端510和托架500之間的 位置偏移而產(chǎn)生，或者是由于插入異物而產(chǎn)生的。因此，輸電裝置 10僅靠檢測受電裝置40側(cè)的負載變動的方法則無法檢測出異物插 入。
因此，在本實施方式中，在正常輸電的過程中，繼續(xù)向負載(二 次電池等)進行輸電的同時，受電裝置40間歇性、且有意地改變 (定期負載調(diào)制工作)從輸電裝置IO觀察到的負載，并向輸電裝 置IO發(fā)送信息。
當輸電裝置10可以以規(guī)定定時檢測出基于上述間歇性的負載 變化的4言息時，則i正明以下內(nèi)容。
(1 )受電裝置40側(cè)的設(shè)備(便攜式電話機510 )正確地設(shè)置 在輸電裝置IO側(cè)的設(shè)備(托架500)上。
(2 )受電裝置40側(cè)的設(shè)備(包括便攜式電話終端510的二次 電池)在正常工作。
(3 )沒有插入異物AR。
另一方面，如果在正常^T電時插入異物AR, 乂人受電裝置40發(fā) 送的信息受到該異物AR的阻礙，無法到達輸電裝置IO。即，在輸
46電裝置10中，無法檢測受電裝置側(cè)的間歇性的負載變化(例如，
定期的負載變化)。在確認上述的(1) ~ (3)之后，作為無法檢測到間歇性的負載變化的原因最可疑的是上述的(3 )。也就是說，可以判斷為因為插入有異物，所以無法4企測到間歇性的負載變化。
圖16(A)、圖16 (B)是用于說明間歇性地改變受電裝置側(cè)的負載、以便可以檢測到異物插入的具體方式的示意圖。
在圖16 (A)中，通過二次電池(流向次級線圏L2的電流)的變化來表示受電裝置側(cè)負載的間歇性變化的情形。如圖所示，在時刻tl、 t2、 t3、 t4、 t5、…，受電裝置側(cè)的負載間曷欠性;也發(fā)生變^:。
具體地說，在圖16(A)中，負載按照周期T3發(fā)生變化。并且，例如在以時刻tl為起點的期間T2內(nèi)，負載變輕，在之后的期間Tl內(nèi)負載變重。在周期T3內(nèi)重復這樣的周期性變化。
圖16(B)示出了相對于次級負載電流變化的初級線圏電壓(初級線圏一端的感應電壓)的變化。如上所述，在期間Tl內(nèi)次級側(cè)的負載變重，在期間T2內(nèi)負載變輕。與該次級側(cè)的負載變4匕相對應，初級線圏(Ll) 一端的感應電壓(初級線圈電壓)的振幅(峰值)也發(fā)生變化。即，在負載重的期間Tl內(nèi)振幅變大，在負載輕的期間T2內(nèi)振幅變小。從而，在輸電裝置10中，可以通過波形檢測電路28 (參照圖2)例如進行初級線圏電壓的峰值檢測，從而枱r測出受電裝置40側(cè)的負載變動。但是，負載變動的才企測方法不限于上述方法，例如也可以沖企測初級線圈電壓或#刀級線圏電流的相4立等。
負載調(diào)制例如可以通過晶體管的開關(guān)來簡單地進^亍，并且可以使用模擬或數(shù)字的基本電路高精度地進行初級線圈的峰值電壓檢測等，從而設(shè)備所受負擔較少，容易實現(xiàn)。并且，也有利于控制安裝面積或降低成本。
如上所述，在正常l命電時，受電裝置40進4亍基于間歇性(且周期性)的負載調(diào)制的信息發(fā)送，輸電裝置IO檢測該負載變動這樣的新方式，無需增加特別的構(gòu)成，就可以以簡單的方法高精度地斥企測出異物插入。
(異物插入4企測的具體例)
圖17是表示乂人圖2所示的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中4兆選出的與異物插入(侵占狀態(tài))的檢測有關(guān)的主要構(gòu)成的電路圖。在圖17中，與圖2相同的部分標有相同的參考符號。并且，在圖17中，以粗線表示在檢測異物插入中起到重要作用的部分。
圖17所示的受電裝置40中應該注意的電路構(gòu)成是構(gòu)成負載調(diào)制部46 (參照圖2 )的負載調(diào)制用晶體管TB3、構(gòu)成供電控制部48(參照圖2)的供電控制晶體管TB2以及控制兩個晶體管(TB2、TB3 )的導通/截止的受電控制電路52。并且，串聯(lián)調(diào)整器(LDO)49的輸入端和輸出端的電壓經(jīng)由信號線LP2和LP1被輸入到受電控制電3各52,通過監(jiān)控LD049的兩端電壓，/人而可以才企測負載90中包括的蓄電池(二次電池)94的負載狀態(tài)(負載的輕重)，這一點也是重要的。
并且，輸電控制裝置20是輸電裝置10 (參照圖2)中的構(gòu)成。即、如下所述的內(nèi)容4艮重要通過波形4企測電^各28 4企測初級線圈(Ll )的感應電壓的峰值(振幅)，此夕卜，通過輸電控制電路22檢測受電裝置40側(cè)的負載變動。在圖17中，受電裝置40在正常輸電(認證后的連續(xù)輸電)過程中進行負載調(diào)制，并向輸電裝置10發(fā)送異物檢測用圖案PT1，輸電裝置10的輸電側(cè)控制電路22在正常輸電過程中監(jiān)控受電裝置40側(cè)的負載變化(可以是連續(xù)監(jiān)控，也可以是間歇性監(jiān)控)，當無法接收該異物4企測圖案(波形)PT1時，判斷為插入有異物AR,
并4亭止正常iir電。
(異物檢測用圖案PT1的具體方式)
圖18 (A)、圖18 (B)是用于說明使異物檢測成為可能的負載調(diào)制的優(yōu)選且具體方式的說明圖，圖18 (A)示出了負載調(diào)制的定時例，圖18 (B)具體示出了通過輸電裝置沖企測的受電裝置側(cè)的負栽變動的情形。
如圖18(A)所示，例如以5秒(10sec)的周期，周期性(定期)的進行用于使異物檢測成為可能的負載調(diào)制。
并且，時刻tl ~ t6和時刻t7 ~ t12是進4亍用于4吏異物4企測成為可能的負載調(diào)制的期間。時刻tl到t6 (時刻t7到t12)是0.5秒(0.5sec )，以5等分0.5秒所獲得的0.1秒(100msec )為單位，來轉(zhuǎn)換負載的輕重。
在圖18 (A)中，以較粗的雙向箭頭表示的期間是負載重的期間。即，負載在時刻tl ~ t2、時刻t3 ~ t4、時刻t5 ~ t6、時刻t7 ~ t8、時刻t9 tl0、時刻til ~tl2的各期間內(nèi)變重。負載變重的期間是TA。
另一方面，負載在時刻t2 t3、時刻t4 — t5、時刻t8 — t9、時刻tl0 tl1的各期間內(nèi)變輕。負載變輕的期間是TB。在圖18 (A)中4艮明顯地示出，周期性(即，每個周期)地進行正常輸電中的受電裝置側(cè)的負載的間歇性變化，并且，在一個周期內(nèi)，負載以身見定的間隔間歇性地多次變化。
通過使負載周期性地發(fā)生變化，從而輸電裝置10和受電裝置40能夠在確保同步的同時，發(fā)送或接收基于負載變化的信息(即，可以在輸電裝置IO側(cè)很容易地了解受電裝置40側(cè)的負載變化的定時)。
并且，在圖18 (A)中，只在一個周期內(nèi)(例如時刻tl t7)內(nèi)的一部分期間(時刻tl ~t6)，以規(guī)定的間隔使負載間歇性地變化多次。也就是說，在一個周期(10sec)的前半部分的初始階^殳(最初的0.5sec)內(nèi)集中進行負載調(diào)制。進行這種形式的負載調(diào)制的理由如下。
即，正常輸電中的負載變化(負載調(diào)制)影響向負載(圖17的蓄電池94)供電，因此，并不優(yōu)選過于頻繁地進行該負載調(diào)制。因此，例如一定程度地延長負載調(diào)制的一個周期(這樣，即使將周期設(shè)定得稍長，在異物;險測這一點上，也沒有任何問題)。
并且，只在一個周期中的一部分期間內(nèi)，以失見定間隔4吏負載間歇性地變化多次。之所以限定在一部分期間內(nèi)，是因為考慮了以下情況，即、如果過大地4立開負載變化的間隔，則隨著時間的流逝，或者負載狀況發(fā)生變化，或者周圍的條件發(fā)生變化，最終，對輸電裝置檢測受電裝置側(cè)的間歇性負載變化帶來不良影響。也就是說，例如，將一個周期設(shè)定得較長(圖18 (A)中是10sec)，并且在該較長的一個周期內(nèi)的一部分較短的期間(圖18 (A)中的0.5sec)內(nèi)集中進行多次(圖18 ( A)中是5次)的間歇性負載調(diào)制。通過進行上述方式的負載調(diào)制，可以在將對于提供向負載(蓄
電池94)的電力供纟合(例如，4里電池的充電)的影響控制在最小程 度的同時，實現(xiàn)輸電裝置IO側(cè)的較高的異物(AR)檢測精確度。
圖18(B)是與從輸電裝置觀察到的受電裝置側(cè)的負載對應的、 輸電裝置10中的初級線圏(Ll) 一端的感應電壓的一例振幅變化 的示意圖。但是，在圖18 (B)中，在前半部分的一個周期內(nèi)的負 載調(diào)制期(tl ~ t6 )和后半部分的一個周期內(nèi)的負載調(diào)制期(t7 ~ t12 ) 中，負載(蓄電池94)的負載狀態(tài)發(fā)生了變化，在后半部分的周期 內(nèi)，負載(蓄電池94)的負載狀態(tài)變重，從而，初級線圈電壓的峰 值增大。
在圖18 (B)中的時刻tl-t6,負載變重的期間TA內(nèi)的初級 線圏電壓與負載變輕的期間TB內(nèi)的初級線圏電壓的差是AV1。根 據(jù)該初級線圏電壓的振幅差AVl,輸電裝置10的輸電側(cè)控制電路 22可以4企測受電裝置40側(cè)的負載變4匕。
但是，在后半部分的負載調(diào)制期間(時刻t7 t12)，負載(蓄 電池94)的負載狀態(tài)變重，負載94的充電電流(Iload)增大，因 此，相對于充電電流(Iload)的、伴隨負載調(diào)制的調(diào)制電流(Imod) 的比率變小，調(diào)制電流(Impd)的導通/截止導致的初級線圏電壓的 差分縮小為AV2( AV2< AV1)。也就是i兌，變?yōu)檎{(diào)制電流(Imod) 被埋沒在負載(蓄電池94)的充電電流(Iload)中的狀態(tài)。從而， 不能否^人，與負載輕的情況相比，負載(蓄電池94)重時，更加難 于檢測輸電裝置IO側(cè)的負載變化。于是，在本實施方式，通過強 制性減少提供向負載(蓄電池94)的供電，從而減輕負載(蓄電池 94)的負載狀態(tài)，使原級側(cè)更加容易檢測到基于負載調(diào)制的負載變 化。下面，對減輕負載的措施進行說明。(強制性減輕負載的措施)
在本發(fā)明中，為了進4亍正常輸電時不停止對負載94輸電而進 行負載調(diào)制，基于該負載調(diào)制而向輸電裝置10側(cè)發(fā)送信號經(jīng)常受 到向負載94供電而帶來(即、負栽的負荷狀態(tài))的影響。
如上所述，不能否認的是，向負栽94 (電池組等)提供較大充 電電流時，即使為了負載調(diào)制而導通/截止較小的電流，該導通/截 止的電流(Imod)的電流量仍小于負載(蓄電池94)的充電電流 (Iload)的電流量，因此，在輸電裝置10側(cè)難以檢測基于負載調(diào) 制的負載變化的情形(即，很難檢測出是噪聲還是基于負載調(diào)制的 負荷變化)。另一方面，向負載94供給的電流少時(負載輕時)， 基于負載調(diào)制的導通/截止電流(Imod)的相對比率增加，從而可以 從輸電裝置10容易地^巴握基于該導通/截止的負載變化。
基于上述的考量，在本實施方式中，在進行正常輸電時，受電 裝置40自身監(jiān)控負載94的負載狀態(tài)，在進行用于可進行異物檢測 的負載調(diào)制時，在負載94較重(也就是說，向負載94供給較大電 流)的情況下，采取強制性降低供給負載94的電力的措施。另夕卜， 所謂降低輸電包括暫時(或間歇性)停止輸電的情況。
如果縮小提供給負載94的電力，則直觀上，負載94的負載狀 態(tài)減輕，在輸電裝置10側(cè)容易檢測出基于負載調(diào)制的信號，從而 即使在負載94較重的狀態(tài)下，異物檢測精確度仍維持在期望的水 平。并且，即使是在強制性地減輕負載94的情況下，在負載94中 至少始終供給有所需的最小量的電力，從而不會發(fā)生負載94側(cè)的 電子電路(充電控制裝置92)無法動作的情況。
并且，如上所述，用于可以進行異物插入才企測的負載調(diào)制是間 歇進行的，并且，考慮到對于向負載94供電帶來的影響，以適當
52的間隔進行負載調(diào)制，即使強制地降低了負載，對于向負載94傳 輸電力也不會帶來特別的不良影響。例如，決不會發(fā)生電池組的充 電時間變4尋才及長的弊病。
如上所述，在受電裝置40側(cè)監(jiān)控負載94的狀態(tài)，在進行用于 可以進行異物插入檢測的負載調(diào)制時，如果需要，同時進行強制性 減輕負載94的負載狀態(tài)，從而即使在負載94較重時，也可以將輸 電裝置10側(cè)的負載變化的檢測精確度維持在期望的水平。
圖19 ( A) ~圖19 (E)是用于i兌明負載減輕動作的i兌明圖。 具體地說，圖19 ( A)是表示負載較輕狀態(tài)的示意圖，圖19(B) 是表示負載較重狀態(tài)的示意圖，圖19 (C)是表示圖19 (B)所示 狀態(tài)下的初級線圈電壓的變化情形的示意圖，圖19 (D)是或連續(xù) 地導通/截止供電控制晶體管、或使其處于半導通狀態(tài)并減輕負載時 的狀態(tài)示意圖，圖19 (E)是表示圖19 (D)所示狀態(tài)下的初級線 圈電壓的變〗匕情形的示意圖。
在圖19 (A)所示情況下，負載(蓄電池)94較輕(即，負載 的充電電流Iload較小)，因此，即使在受電裝置40側(cè)不進行減輕 負載的動作，在輸電裝置10側(cè)也可以充分檢測出基于負載調(diào)制的 負載變化。因此，供電控制晶體管TB2始終處于導通狀態(tài)。負載調(diào) 制晶體管TB3被間歇性地導通/截止，由此，進行負載調(diào)制。
在圖19(B)中，負載(蓄電池)94較重(即，負載的充電電 流Iload較大)，因此，很難看到調(diào)制電流(Imod)的導通/截止導 致的電流變化。如圖19 (C)所示，如果負載從較輕狀態(tài)變?yōu)檩^重 狀態(tài)，則初級線圈電壓的振幅變化量從AV1縮小到AV2，不容易 檢測基于負載調(diào)制的負載變化。因此，在圖19 (D)中，在進行負載調(diào)制時，同時進行減輕負 載動作。即，在圖19(D)中，進行連續(xù)地導通/截止供電控制晶體 管TB2、或者使其處于半導通狀態(tài)的動作。
即，通過使位于供電路徑之中的供電控制晶體管TB2連續(xù)地導 通/截止、并間歇地進行電力供給的數(shù)字式方法，可以強制性節(jié)流向 負載94供給的電力(包括暫時停止電力供給)。連續(xù)地開關(guān)晶體管 是數(shù)字電路中經(jīng)常進行的動作，很容易實現(xiàn)。并且，通過選擇開關(guān) 頻率，可以高精度地控制將提供給負載的電力縮減至何等程度。
并且，采用模擬方法，向供電控制晶體管(PMOS晶體管)的
PMOS晶體管為例如所謂的半導通狀態(tài)，這樣也可以節(jié)流供給負載 94的電力。具有通過控制柵極電壓而可以微調(diào)整供電控制晶體管 (PMOS晶體管)的導通電阻的優(yōu)點。
在圖19 (E)中，通過強制性降低負載，負載4交重狀態(tài)下的初 級線圈電壓的振幅從VIO變?yōu)閂20。在圖中，"X"表示負載94的 強制性減輕量。通過強制性地減輕負載94，初級線圈電壓的振幅變 化量/人AV2 (參照圖19 (C))擴大至AV3 (厶V3〉 AV2),在輸 電裝置10中，容易檢測基于負載調(diào)制的受電裝置訓側(cè)的負載變化。
如上所述，通過在進行負載調(diào)制的同時進行負載減輕動作(包 括暫時停止負載電流的動作)，因此，即使在負載較重時，輸電裝 置側(cè)也可以可靠地4企測負載變化。
(輸電裝置的具體動作)
這里，對圖17的輸電控制裝置20的具體動作進行說明。如前 面所做說明，輸電控制裝置20中包括的輸電側(cè)控制電路22的定期
54負載變動沖企測部14 (參照圖15)在正常^r電的情況下，當無法枱，
測到受電裝置40側(cè)的負載的間歇性變化時，判斷在初級線圈(L1 ) 和次級線圏(L2)之間插入有異物(AR)，并停止輸電。由此，可 以可靠地防止異物(AR)中的發(fā)熱、燙傷、或者設(shè)備受損或破壞。 因此，在無觸點電力傳輸系統(tǒng)中可實現(xiàn)高可靠性的異物插入對策。
并且，由于需要希望慎重判斷有無插入異物，因此，優(yōu)選輸電 側(cè)控制電路22在多個周期的每個周期內(nèi)檢測負載變化，當在規(guī)定 凄丈量的周期內(nèi)連續(xù)i也無法才企測到負載變4匕時，則判斷初級線圏和次 級線圈之間插入有異物。
例如，在多個周期的每一個周期，檢測受電裝置側(cè)的負載變化， 當在失見定凄t量的周期(例如3周期)內(nèi)連續(xù)地無法4企測負載變化時， 停止正常輸電。由此，提高了異物插入的檢測精確度，不會發(fā)生例 如由于偶然的原因而無法4企測負載變化時，錯誤地停止正常輸電的事情。
此外，可以通過沖企測初級線圏(L1 )的感應電壓的波形來4全測 從輸電裝置10觀察到的受電裝置40側(cè)的負載變化，該波形檢測由 波形檢測電路22進行。
如上所述，初級線圈(L)的感應電壓的波形峰值(振幅)在 受電裝置40側(cè)的負載較重時增大，且在專交輕時減少，因此，可以 通過^r測波形的峰值來檢測受電裝置40側(cè)的負載變化。但是，并 不限于該4全測方法，也可以釆用其他方法，例如，才企測初級線圈的 感應電壓或電it的才目^f立的方法。
如上所述，才艮據(jù)本實施方式，可以實現(xiàn)具有進4亍基于定期負載 認證的異物插入(侵占)檢測的功能的新的輸電裝置10。根據(jù)本實 施方式，可以在控制部件數(shù)量的同時，通過簡單的信號處理，高精度地;險測出初級線圈與次級線圏之間的異物插入，可以實現(xiàn)無觸點 輸電中的高可靠度的安全對策。
并且，基于定期負載認證的輸電停止功能不僅用于侵占檢測，
也可以成為強制性4亭止不適當^r電時的最后堡壘。例如，由于種種 原因，沒有有效地檢測到受電側(cè)設(shè)備的去除時，或受電側(cè)設(shè)備被破 損或發(fā)生故障，從而無法進行定期負載調(diào)制時等，能夠可靠地停止 來自輸電側(cè)設(shè)備的輸電。因此，由于具有定期負載認證功能，所以 顯著提高了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的安全性和可靠性。
(第三實施方式)
在本實施方式中，乂于充滿電后的再充電進4亍i兌明。在充滿電后， 如果例如作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式電話終端長時間放在充電座(托 架)上，則電壓由于蓄電池的放電而降低，蓄電池變?yōu)樾枰俪潆?狀態(tài)。從而，在本實施方式，在充滿電后，輸電裝置自動才企測再充 電的必要性。
(充滿電后的再充電)
圖10 (A)和圖10 (B)是表示無觸點電力傳輸系統(tǒng)中的、用 于管理充滿電后的再充電的一系列動作步驟的時序圖。另外，圖10 (B)所示的步驟是在圖10 (A)所示的步驟之后進行。
如果蓄電池94 (參照圖2)變?yōu)槌錆M電狀態(tài)，則轉(zhuǎn)到充滿電后 的待機模式。在該充滿電后待機模式中，輸電裝置10向受電裝置 40間歇地輸電，這時向受電裝置40發(fā)送表示充滿電后4寺才幾才莫式的 的內(nèi)容。如果受電裝置40接收到表示充滿電后待才幾才莫式的內(nèi)容， 則確i^蓄電池電壓VBAT。并且，蓄電池電壓VBAT為再充電電壓 (例如3.9V)以下時，判斷為需要再充電的狀態(tài)，向l命電裝置10發(fā)送再充電指令。由此，輸電裝置10再次開始向受電裝置40進行 正常l命電。乂人而，另一方面，當蓄電池電壓VBAT大于再充電電壓 時，繼續(xù)充滿電后待才幾才莫式。下面具體i兌明。
圖2所示的輸電側(cè)控制電路22在檢測到負載具有的蓄電池94 處于充滿電狀態(tài)時，停止向受電裝置40的正常輸電，并進行間歇 輸電。并且，輸電側(cè)控制電路22在該間歇輸電期間才企測到蓄電池 94變?yōu)樾枰俪潆姷臓顟B(tài)時，進4于控制，以〗更再次開始對于受電裝 置40進4于正常輸電。
另一方面，圖2所示的受電側(cè)控制電^各52在蓄電池94變?yōu)槌?滿電狀態(tài)，且輸電裝置10停止了正常輸電并進4亍間歇輸電時，進 行控制，以1更在該間歇輸電期間內(nèi)向輸電裝置10發(fā)送通知與蓄電 池94的再充電狀態(tài)有關(guān)的信息的再充電指令。這時由充滿電沖全測 電路62檢測蓄電池94的充滿電狀態(tài)，由再充電監(jiān)控電路64監(jiān)控 蓄電池94的再充電狀態(tài)。此外，所謂的與再充電狀態(tài)有關(guān)的信息 是用于判斷蓄電池94是否成為再充電狀態(tài)的信息、是否需要再充 電的信息、或充滿電后的蓄電池電壓VBAT的信息。
更加具體地i兌，如圖10 (A)的Al所示，受電側(cè)控制電5各52 在蓄電池94變?yōu)槌錆M電狀態(tài)時進行下述控制，例如通過基于負載 調(diào)制部46的負載調(diào)制向輸電裝置IO發(fā)送通知成為充滿電狀態(tài)的充 滿電指令(充滿電信息)。并且，如A2所示，進行停止向充電控制 裝置92輸出VOUT電壓(電力供給)的控制。例如，如果通過充 滿電;f企測電路62檢測出用于表示充電狀態(tài)的LEDR例如連續(xù)熄滅5 秒，則控制電^各52判斷蓄電池94處于充滿電狀態(tài)(結(jié)束充電)。 然后，生成用于發(fā)送充滿電指令的幀，通過控制信號P3Q進行負載 調(diào)制，向輸電裝置IO發(fā)送所生成的幀。
57另 一方面，輸電側(cè)控制電路22在向受電裝置40進行正常輸電 的過程中接收到充滿電指令時，如圖10 (A)的A3所示，將充滿 電才示志FC ^殳定為1, 3cr A4所示，在第一期間Tl (例々。1秒、)內(nèi) 進行控制，以便停止向受電裝置40輸電。之后，如A5所示，再次 開始輸電，并進行間歇輸電。并且，在再次開始輸電后的間歇輸電 期間，如A6所示，進行控制，以便向受電裝置40發(fā)送用于指示檢 測蓄電池94的再充電狀態(tài)(4全測是否處于需要再充電的狀態(tài)、或 者檢測充滿電后的蓄電池電壓)的再充電檢測指令。也就是說，輸 電裝置IO通過參照圖3(AH兌明的方法生成再充電^r測指令的幀， 并向受電裝置40發(fā)送。并且，如A7所示，控制電3各22在發(fā)送再 充電檢測指令之后，直到經(jīng)過超時等待期間T2 (例如300msec。 T2 <T1，T1是輸電停止期間)為止的期間，從受電裝置40沒有收到再 充電指令時，判斷為超時。并且，在超時的情況下，如A8所示， 在期間Tl內(nèi)再次停止對于受電裝置40的輸電，如A9所示，在再 次開始輸電后的間歇輸電期間，進4亍控制，以1更再次向受電裝置40 發(fā)送再充電檢測指令。另外，在下面的說明中，有時將輸電停止期 間Tl稱為第 一期間，將超時等待期間T2稱為第二期間。
如圖10(A)的A10所示，在發(fā)送充滿電指令之后，停止來自 輸電裝置10的輸電，從而，受電控制裝置50成為復位狀態(tài)。即， 從輸電裝置10不供給電力，因此，電源電壓變?yōu)镺V,成為復位狀 態(tài)。并且，如A11所示，如果受電側(cè)控制電^各52在通過/人輸電裝 置IO發(fā)送的間歇輸電而被解除復位狀態(tài)之后，從輸電裝置IO接收 到再充電才企測指令，則如A12所示，進行蓄電池94的再充電狀態(tài) 的監(jiān)控處理。即，監(jiān)控并判斷蓄電池94是否處于需要再充電狀態(tài)。 或者也可以進行監(jiān)控蓄電池電壓VBAT、并向輸電裝置IO發(fā)送的處 理。上述再充電狀態(tài)的監(jiān)控處理可以基于圖2所示的再充電監(jiān)控電 路64的監(jiān)控結(jié)果來進行。在圖10 (B)的Bl中，受電側(cè)控制電路52向輸電裝置10發(fā) 送通知與蓄電池94的再充電狀態(tài)有關(guān)的信息的再充電指令。例如， 如果受電側(cè)控制電路52基于再充電監(jiān)視電路64的監(jiān)控結(jié)果判斷蓄 電池94處于需要再充電狀態(tài)，則向輸電裝置IO發(fā)送再充電指令。 并且，如果輸電側(cè)控制電路22從受電裝置40接收到再充電指令， 則如B2所示，將充滿電標志FCi殳定為0,如B3所示，再次開始 向受電裝置40進行正常輸電。即，當基于再充電指令來判斷出蓄 電池94處于需要再充電狀態(tài)時，再次開始正常llr電。由此，開始 蓄電池94的再充電，/人而可以對電壓下降的蓄電池94進4于再充電。
將自動進行ID認證、正常輸電、充滿電才企測和再充電管理的 一系列動作的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作步驟進行整理，則如圖11 所示。圖11是示出了自動進行ID認證、正常輸電、充滿電檢測和 再充電管理的一系列動作的無觸點電力傳輸系統(tǒng)的工作步驟的流程圖。
首先，對輸電側(cè)的處理進行說明。如果結(jié)束了輸電側(cè)(原級側(cè)) 和受電側(cè)(次級側(cè))的ID認證，則輸電側(cè)將充滿電標志FC設(shè)定為 O(步驟Sl、 S2)。并且，開始向受電側(cè)進行正常輸電(步驟S3)。 之后，進行裝卸(去除)檢測(步驟S4),當檢測到裝卸(去除) 時，轉(zhuǎn)到正常待機模式。即，在圖1 (A)中，便攜式電話機510 與充電器500物理脫離，變?yōu)槌跫壘€圈Ll的f茲通沒有穿過次級線 圈L2的狀態(tài)，則檢測裝卸(去除)，并轉(zhuǎn)到普通待機模式。在該正 常待機模式中，不進行充滿電后待機模式這樣的間歇輸電，而是直 到^更攜式電話才幾51(H皮再次;改在充電器500上為止，完全停止電力 傳輸。
其次，輸電側(cè)判斷是否從受電側(cè)接收充滿電指令(步驟S5)， 在沒有接收充滿電指令時返回步驟S4。另一方面，接收了充滿電指 令時，將充滿電標志FC設(shè)定為1(步驟S6)。并且，在第一期間(輸電停止期間)Tl內(nèi)停止從輸電側(cè)向受電側(cè)進行的輸電(步驟S7)。
該期間ti是通過，ir電側(cè)的時鐘信號的計算處理來計測的。
如果輸電側(cè)經(jīng)過了第一期間Tl，則再次開始輸電，并進4亍間 歇輸電，向受電側(cè)發(fā)送再充電檢測指令(步驟S8)。即，生成用于 指示檢測再充電狀態(tài)的幀，并通過頻率調(diào)制，向受電側(cè)發(fā)送。而后， 等待經(jīng)過第二期間(超時等待期間)T2并超時(步驟S9)。即，等 待受電側(cè)通過間歇輸電而被解除復位狀態(tài)，開始動作，并發(fā)送來再 充電指令。而后，在直到經(jīng)過第二期間T2為止的期間內(nèi)，進行裝 卸沖企測(去除4企測)(步驟SIO)，當才全測到裝卸(去除)時，轉(zhuǎn)到 普通待機模式。并且，在直到經(jīng)過第二期間T2為止的期間內(nèi)，監(jiān) 控是否從受電側(cè)接收到再充電指令(步驟Sll),當沒有接收到再充 電指令時，返回步驟S9。之后，如果在經(jīng)過了第二期間T2并且超 時，則返回步驟S7，再次停止從輸電側(cè)向受電側(cè)的輸電。并且，在 經(jīng)過輸電停止期間Tl之后，進4亍間歇l敘電，再次向受電側(cè)發(fā)送再 充電檢測指令(步驟S8)。如上所述，直到從受電側(cè)接收到再充電 指令為止，輸電側(cè)重復輸電停止和間歇輸電。
如果，lr電側(cè)在步驟Sll從受電側(cè)接收再充電指令，則返回步驟 S2，將充滿電標志FC設(shè)定為0。并且，再次開始用于對蓄電池進 行再充電的正常輸電(步驟S3)。由此，開始對電壓下降的蓄電池 94進行再充電。
接著，對受電側(cè)的處理進行說明。如果結(jié)束受電側(cè)和輸電側(cè)的 IDi人i正，則受電側(cè)開始正常受電(步驟S21、 S22)。之后判斷蓄電 池94是否成為充滿電狀態(tài)，在成為充滿電狀態(tài)時，向輸電側(cè)發(fā)送 充滿電指令(步驟S23、 S24)。即，生成通知充滿電的幀，并通過 負載調(diào)制，向輸電側(cè)發(fā)送。由此，輸電側(cè)將充滿電標志FC設(shè)定為 1，并停止輸電(步驟S6、 S7)。之后，受電側(cè)停止向充電控制裝置 92輸出VOUT電壓(步驟S25)。即，截止圖2所示的晶體管TB2、TBI,切斷與負載90之間的電連接。具體地"i兌，通過控制電路52 4吏信號P1Q成為H電平，乂人而截止晶體管TB2。
如果在圖11所示的步驟S7中，輸電側(cè)停止輸電，則受電側(cè)成 為沒有供電的狀態(tài)，因此，成為復位狀態(tài)。之后，如果輸電側(cè)開始 間歇輸電，則受電側(cè)纟皮供給電力，受電側(cè)的電源電壓上升，復位狀 態(tài)被解除(步驟S26)。于是，受電側(cè)判斷是否接收到再充電檢測指 令(步驟S27)。并且在沒有接收再充電4企測指令時，轉(zhuǎn)到正常的ID 認證處理。即，進行正常的待機模式處理。
當接收到再充電4企測指令時，判斷是否需要進行蓄電池94的 再充電(步驟S28)。具體地說，判斷蓄電池電壓VBAT是否小于 再充電電壓(例如3.9V)。而后，當判斷出不需要再充電時，不會 向輸電側(cè)進行應答。由此，在輸電側(cè)的步驟S9中變?yōu)槌瑫r，再次 停止來自于輸電裝置的輸電，受電側(cè)成為復位狀態(tài)。
另一方面，在步驟S28判斷出需要再充電時，受電側(cè)發(fā)送再充 電指令(步驟S29)。如果輸電側(cè)接收到再充電指令，則將充滿電標 志FC設(shè)定為O,再次開始正常輸電(步驟S2、 S3)。由此，受電側(cè) 也再次開始正常受電(步驟S22),脫離充滿電后待才幾才莫式。
如上所述，4艮據(jù)本實施方式，如果4企測到蓄電池94充滿電， 則輸電側(cè)停止輸電(步驟S7)。并且，受電側(cè)停止向充電控制裝置 92輸出VOUT (步驟S25)，并轉(zhuǎn)到充滿電后待才幾才莫式。在該充滿 電后待^/L模式中，停止來自于輸電側(cè)的輸電，因此，受電控制裝置 50成為復位狀態(tài)，同時停止VOUT輸出，所以充電控制裝置92也 成為復位狀態(tài)。乂人而，可以大幅降〗氐受電控制裝置50或充電控制 裝置92中流動的祠4幾電流，能夠?qū)崿F(xiàn)省電。并且，才艮據(jù)本實施方式，在受電側(cè)成為復位狀態(tài)之后，輸電側(cè)
進行間歇性輸電，并發(fā)送再充電檢測指令(步驟S8)。由此，受電側(cè)在被解除了復位狀態(tài)時，根據(jù)所接收的再充電檢測指令的指示，進行再充電狀態(tài)的監(jiān)控處理(步驟S27、 S28)。而后，在判斷為需要再充電時，發(fā)送再充電指令(步驟S29)。
即，受電側(cè)通過輸電停止成為復位狀態(tài)，因此，受電側(cè)無法保持與充滿電或再充電有關(guān)的信息。相反，輸電側(cè)可以保持這些信息。在本實施方式中，著眼于這一點，在停止輸電后的間歇輸電期間，輸電側(cè)向受電側(cè)發(fā)送再充電檢測指令。這樣，即使被解除復位狀態(tài)的受電側(cè)沒有保持與充滿電或再充電有關(guān)的信息，也可以以來自輸電側(cè)的再充電檢測指令為契機開始監(jiān)控再充電狀態(tài)。之后，受電側(cè)在判斷為需要再充電狀態(tài)時，發(fā)送再充電指令，從而向輸電側(cè)通知是需要再充電狀態(tài)。由此，可以適當?shù)貙Τ錆M電后的蓄電池94進行再充電。
另一方面，輸電側(cè)在期間T2內(nèi)沒有接到再充電指令而成為超時的情況下，再次停止輸電(步驟S9、 S7)。即，直到接收再充電指令為止，重復輸電停止和間歇輸電。從而，受電側(cè)只要在間歇輸電期間內(nèi)工作即可，乂人而通過將輸電停止期間Tl i殳定為充分長，可以大幅降低充滿電后待機模式下的待機電流。從而，可以將不必要的功耗抑制在最小范圍，同時實現(xiàn)蓄電池94的最佳再充電。
(第四實施方式)
在本實施方式，對充滿電后的受電側(cè)設(shè)備(次級側(cè)設(shè)備)的去除(裝卸)檢測進行說明。例如、根據(jù)輸電裝置10對受電裝置40進行間歇輸電，在^L定時間內(nèi)，是否乂人受電裝置40 4矣收上述的ID認證信息，從而檢測充滿電后的受電側(cè)設(shè)備的去除(裝卸)。即，蓄電池94變?yōu)槌錆M電狀態(tài)，則停止正常輸電。由此，設(shè)置在負載90上的充電控制裝置92 (參照圖2)復位，并返回初始狀態(tài)。在蓄電池充滿電后，如果乂人輸電裝置10以失見定間隔進4亍間歇l命電，則接受基于該間歇輸電的電力的受電裝置進行動作，如上所述，向輸電裝置10發(fā)送受電側(cè)設(shè)備510 (或者受電裝置40)的ID認證信息(參照圖4所示的步驟S4)。從而，如果沒有去除受電側(cè)設(shè)備510,則在從開始間歇輸電的時刻開始的規(guī)定時間內(nèi)，應該從受電裝置40向輸電裝置10發(fā)送ID認證信息。當在規(guī)定時間內(nèi)沒有發(fā)送給受電裝置10 ID認證信息時，輸電裝置10可以判斷受電側(cè)設(shè)備510已被去除。另外，如圖14所示，也可以通過^L測初級線圈Ll的線圈端
的35/^i〉皮形(即，3^_、/危 電壓的振幅)來#:測受電側(cè)i殳備510是否凈皮去除。
在本實施方式中，除了進行用于檢測是否需要再充電的間歇輸電之外，還進行用于^r測去除的間歇輸電。如上所述，將^^測充滿電后的去除的第 一周期T10設(shè)定為比暫時輸電的周期(例如0.3秒)更長的周期(例如5秒)，/人而抑制功沖毛的增加。并且，用于4企測充滿電后的再充電需要與否的頻率可以更〗氐，因此，用于充滿電才企測的第二周期T2(H殳定成比第一周期T10更長(例如i殳定成10分鐘)。由此，在將功耗抑制在最小程度的同時，以最佳的周期進行次級側(cè)設(shè)備的設(shè)置檢測、充滿電后的再充電需要與否的檢測和充滿電后的去除檢測等各種檢測。
如同上面的"i兌明，在本發(fā)明的至少一個實施方式中，可以4是供一種用戶的使用方便性高，且可抑制功耗的無觸點電力傳輸技術(shù)。并且，在本發(fā)明的至少一個實施方式中，l是供一種采取了萬全的安全對策的高可靠性無觸點電力傳輸技術(shù)。并且，在本發(fā)明的至少一個實施方式中，可以減少部件婆丈量，并且可實i見小型^f匕和〗氐成本^匕。即，根據(jù)實施方式的至少一個，可以獲得以下效果。但是，并不限定同時獲得下面的效果，并且，下面的效果并不能用作不恰當?shù)叵薅ū景l(fā)明的技術(shù)范圍的依據(jù)。
(1 )在本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)中，自動檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置，并且開始正常輸電，因此，用戶無需進行開關(guān)操作等，提高用戶的^f吏用方〗更性。
(2) 通過在ID認證之后進行正常輸電，從而不會向不適合于系統(tǒng)的設(shè)備進行正常輸電，提高可靠性和安全性。
(3) 在正常輸電過程中，進行各種檢測工作(去除檢測、金屬異物檢測、根據(jù)受電側(cè)的定期負載認證檢測侵占狀態(tài)、充滿電檢測)，當4企測到任意一種時，迅速停止正常，命電，并返回初始狀態(tài)，因此，不會發(fā)生任何不必要的輸電，對異物也采取了萬全的對策，因此，可以實現(xiàn)具有非常高的可靠性(安全性)的系統(tǒng)。
(4) 不僅采取了正常的異物對策，還采取了侵占發(fā)熱對策，從而顯著提高了系統(tǒng)的安全性。并且，在受電裝置中，當進行用于檢測侵占的間歇性負載調(diào)制(定期負載調(diào)制)時，通過減輕負載，輸電裝置可以可靠地檢測負載變動，提高了侵占檢測的精確度。
(5) 并且，在充滿電后，自動進行再充電管理(和去除檢測)，因此，即使在受電側(cè)設(shè)備長時間放置在充電座上時，蓄電池也可以始終保持充滿電的狀態(tài)。因此，用戶可以安心〗吏用無觸點電力傳輸-系統(tǒng)，可以獲4尋十足的滿足感。
(6) 本發(fā)明的無觸點電力傳輸系統(tǒng)具有自動才莫式(自動寺丸4亍模式)，在自動模式中，上述的一系列工作均自動執(zhí)行。因此，不
64會給用戶帶來負擔，可以實現(xiàn)使用便利性非常高、便于使用的無觸點電力傳^"系統(tǒng)。
(7 )根據(jù)來自輸電裝置的間歇性輸電來進行受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置檢測、受滿電后的再充電管理和去除檢測，因此，可以抑制功耗，實現(xiàn)功耗較低的無觸點電力傳輸系統(tǒng)。如果與上述的目的對應地，將間歇輸電的周期中的每一個設(shè)定為最佳，則可以進一 步抑制功耗。
(8)裝置構(gòu)成簡單化，乂人而可以實現(xiàn)無觸點電力傳llr系統(tǒng)的小型化、4氐成本化。
以上，參照實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明不限于上述內(nèi)容，可以有各種變形、應用。即，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可以有多種變形。
/人而，這才羊的變形例包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例4口，在i兌明書或附圖中，至少一次以更廣義或同義的不同用i吾u氐電^f立側(cè)電源，
電子設(shè)備等)被同時記載的用語(GND、便攜式電話機、充電器等)，在說明書或附圖中的任意位置均可以^齊換成其不同用語。并且，所有本實施方式和變形例的組合也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
并且，輸電控制裝置、輸電裝置、受電控制裝置、受電裝置的構(gòu)成和動作或者輸電裝置中的受電側(cè)的負載^r測方法也不限于本實施方式中i兌明的內(nèi)容，可以有各種變形實施。例如，在上述的實施方式中，充滿電后的輸電是間歇性進行，但是也可以進行降低了電力(power)的連續(xù)輸電(節(jié)能輸電)。在節(jié)能輸電時，由于是連續(xù)輸電，所以與間歇輸電相比，功井4少i午增大，但是還具有以下優(yōu)點，即、通過連續(xù)的電力供給，即使在充滿電后，設(shè)置在負載90內(nèi)的充電控制裝置92也始終動作，因此，可以經(jīng)常進4亍再充電需要與否判斷和去除纟企測。
本發(fā)明可以實現(xiàn)提供一種便于使用，并且高可靠度、低功耗的
無觸點電力傳輸系統(tǒng)的效果，因此，作為輸電控制裝置(輸電控制
IC)、輸電裝置(IC模塊等)、無觸點電力傳輸系統(tǒng)和電子設(shè)備(例如移動終端和充電器)等尤其有用。另外，"移動終端"中包括便
攜式電話終端、PDA終端、可攜帶的計算機終端。
并且，本發(fā)明除了無觸點電力傳輸系統(tǒng)之外還適用于其他傳輸方式的系統(tǒng)(例如，有線傳1#方式的電力4專$敘系統(tǒng)或連4妄觸點之間后進行電力傳輸?shù)狞c4妄觸型傳輸方式的電力傳輸系統(tǒng))。附圖標記
L2 次級線圏
Ll 初級線圏 10 輸電裝置 14 波形監(jiān)控電路 20 輸電控制裝置 24 才展蕩電^各 28波形4企測電^各 42 受電部 46 負載調(diào)制部 50 受電控制裝置 56 位置檢測電路 60 頻率檢測電路 90 受電側(cè)設(shè)備的負載 92 充電控制裝置(充電控制IC ) 94作為負載的蓄電池(二次電;也)
LEDR作為電池剩余量或電池狀態(tài)的指示器的發(fā)光裝置
12 輸電部
16 顯示部
22 輸電控制電路
26 馬區(qū)動^空制電^各
40 受電裝置
43 整流電路
48 供電控制部
52 受電側(cè)控制電路
58 4展蕩電^各
62 滿充電#:測電鴻_
權(quán)利要求
1. 一種輸電控制裝置，所述輸電控制裝置設(shè)置于無觸點電力傳輸系統(tǒng)中的輸電裝置中，所述無觸點電力傳輸系統(tǒng)從所述輸電裝置經(jīng)由電磁耦合的初級線圈以及次級線圈以無觸點的方式向受電裝置傳輸電力，所述輸電控制裝置其特征在于，包括輸電側(cè)控制電路，用于控制對所述受電裝置的輸電，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置進行間歇性的暫時輸電，并檢測來自于接受了基于所述暫時輸電的所述電力的所述受電裝置的應答，由此檢測出具有所述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過無觸點電力傳輸而受電的位置，在檢測到所述受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過無觸點電力傳輸而受電的位置時，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置執(zhí)行對于所述受電裝置的連續(xù)的正常輸電，在未檢測到所述設(shè)置時，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置繼續(xù)執(zhí)行所述間歇性的暫時輸電的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電控制裝置，其特征在于，所述輸電側(cè)控制電路在檢測出所述受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置時 執(zhí)行ID認證處理，如果所述ID認證成功，則使所述輸電裝置才丸^f于正常llr電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電控制裝置，其特征在于，所述輸電側(cè)控制電路根據(jù)從所述暫時輸電的開始時刻開 始在規(guī)定時間內(nèi)是否可以接收來自于所述受電裝置的ID認證 信息，檢測包括所述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的輸電控制裝置，其特征在 于，所述輸電側(cè)控制電^各才艮據(jù)所述初級線圏的感應電壓信號 的波形變化來判斷是否有異物，在所述正常輸電過程中檢測到 異物時，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置停止所述正常輸 電，同時使所述輸電裝置恢復至進行所述間歇性暫時輸電的狀 態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的輸電控制裝置，其特征在 于，所述，命電側(cè)控制電^各才艮據(jù)所述初級線圈的所述感應電壓 信號的波形變化來檢測所述受電側(cè)設(shè)備的去除，在所述正常輸 電過程中檢測到所述受電裝置的去除時，所述輸電側(cè)控制電路 4吏所述輸電裝置停止所述正常輸電，同時4吏所述輸電裝置恢復 至執(zhí)行所述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的輸電控制裝置，其特征在 于，所述輸電側(cè)控制電路檢測侵占狀態(tài)，如果在所述正常輸 電過程中檢測到侵占狀態(tài)，則使所述輸電裝置停止所述正常輸 電，同時使所述輸電裝置恢復至執(zhí)行所述間歇性暫時輸電的狀 態(tài)，其中，所述4曼占狀態(tài)是將設(shè)置在所述初級線圈和所述次級 線圏之間的異物誤i人為所述受電側(cè)i殳備而繼續(xù)所述正常IIT電 的狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電控制裝置，其特征在于，在有異物時，所述受電裝置側(cè)發(fā)出的信號由于被異物遮 擋而無法到達所述輸電裝置，據(jù)此，所述輸電側(cè)控制電路檢測 出所述侵占狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電控制裝置，其特征在于，所述輸電側(cè)控制電路檢測從所述輸電裝置觀察的所述受 電裝置側(cè)負載的間歇性變化，并根據(jù)在所述正常輸電過程中是 否檢測出所述負載的間歇性變化，檢測所述侵占狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸電控制裝置，其特征在于，通過所述受電裝置的負載調(diào)制，所述正常輸電過程中的 乂人所述輸電裝置》見察的受電裝置側(cè)的負載周期性地發(fā)生變化，所述輸電側(cè)控制電路根據(jù)在規(guī)定數(shù)量的周期內(nèi)是否能夠 連續(xù)檢測到所述負載變化來檢測所述侵占狀態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的輸電控制裝置，其特征在 于，所述輸電側(cè)控制電路在所述正常輸電過程中檢測到來自 于所述受電裝置的充滿電通知時，使所述輸電裝置停止所述正 常輸電，同時使所述輸電裝置執(zhí)行充滿電后的去除檢測用的輸 電和判斷充滿電后是否需要再充電用的輸電，才艮據(jù)乂人4妄受了用于所述充滿電后的去除4企測的輸電的所 述受電裝置發(fā)送的信號檢測到所述去除時，使所述輸電裝置恢 復至執(zhí)行所述間歇性暫時輸電的狀態(tài)，根據(jù)從接受了判斷所述充滿電后是否需要再充電用的輸 電的所述受電裝置發(fā)送的信號判斷出需要再充電時，4吏所述輸 電裝置再次開始所述正常輸電。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的輸電控制裝置，其特征在于，所述4企測充滿電后的去除用的輸電為基于第"周期的間 歇性輸電，判斷所述充滿電后是否需要再充電用的輸電為基于第二 周期的間歇性輸電，所述第 一 周期比所述間歇性暫時輸電的周期長，并且， 所述第二周期大于所述第一周期。
12. —種輸電控制裝置，設(shè)置于向受電裝置傳輸電力的輸電裝置， 所述輸電控制裝置的特征在于包括^立置^r測部，用于^r測所述受電裝置的〗立置；以及輸電控制部，用于控制所述輸電裝置的動作，其中，所述輸電控制部使所述輸電裝置執(zhí)行間歇性輸電，在所述位置4企測部4企測到來自于4妄受了所述間歇性輸電 的所述受電裝置的應答時，所述輸電控制部使所述輸電裝置進 行連續(xù)輸電，在所述位置4企測部沒有檢測到所述應答時，所述輸電控 制部使所述輸電裝置繼續(xù)所述間歇性輸電。
13. —種輸電裝置，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的輸電控制裝置、以 及生成交流電壓并供給初級線圈的輸電部。
14. 一種無觸點電力傳輸系統(tǒng)，經(jīng)由#1電^茲耦合的初級線圈和次級 線圈從輸電裝置向受電裝置無觸點傳輸電力，其特征在于，所述輸電裝置包括輸電側(cè)控制電路，所述輸電側(cè)控制電 ^各才艮據(jù)初級線圏的感應電壓控制對所述受電裝置的llr電，所述受電裝置包括供電控制部以及受電控制裝置，所述 供電控制部用于控制對負載的電力供給，所述受電控制裝置包 括用于控制所述受電裝置的受電側(cè)控制電路，所述輸電裝置的所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置執(zhí) 行間歇性暫時輸電，通過4企測來自于接受到基于所述暫時輸電 的所述電力的所述受電裝置的應答，檢測出包括所述受電裝置 的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置于能夠通過無觸點電力傳輸而受電的位 置，在檢測到所述設(shè)置時，使所述輸電裝置對所述受電裝置執(zhí) 行連續(xù)的正常輸電，在未檢測到所述設(shè)置時，使所述輸電裝置 繼續(xù)執(zhí)行所述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的無觸點電力傳輸系統(tǒng)，其特征在于，對所述受電裝置4丸行間歇性暫時輸電，才艮據(jù)從所述暫時 輸電開始時刻開始在規(guī)定時間內(nèi)是否能夠接收作為來自所述 受電裝置的應答的ID認證信息，檢測出所述受電側(cè)設(shè)備的所 述設(shè)置，如果檢測到所述設(shè)置，則利用所述接收的ID認證信 息執(zhí)行所述受電裝置的ID認證處理，如果ID認證成功，則 使所述輸電裝置對所述受電裝置執(zhí)行連續(xù)的正常輸電，在未檢 測到所述設(shè)置時以及所述ID認證失敗時，使所述輸電裝置繼 續(xù)執(zhí)行所述間歇性暫時輸電的狀態(tài)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的無觸點電力傳輸系統(tǒng)，其特征在 于，在所述正常輸電的期間，所述輸電側(cè)控制電路根據(jù)所述 初級線圈的感應電壓信號的波形變化來判斷是否有異物，當枱， 測到異物時，所述輸電側(cè)控制電贈"吏所述輸電裝置停止所述正 常輸電，同時使所述輸電裝置恢復至執(zhí)行所述間歇性暫時輸電 的狀態(tài)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無觸點電力傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述受電裝置還包括負載調(diào)制部，在所述正常輸電開始 之后，所述受電側(cè)控制電路在所述受電裝置中定期地使所述負 載調(diào)制部動作，并執(zhí)行定期負載調(diào)制，所述輸電裝置的所述輸電側(cè)控制電路斥企測從所述輸電裝 置觀察的所述受電裝置側(cè)負載的定期變化，在所述正常輸電過 程中，如果未檢測到所述負載的定期變化時，使所述輸電裝置 4亭止所述正常lt電。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的無觸點電力傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述受電裝置包4舌充滿電4企測部，所述充滿電4企測部用 于檢測所述負載的充滿電，在通過所述充滿電4企測部^:測到充滿電時，所述受電側(cè) 控制電路使所述負載調(diào)制部進行負載調(diào)制，并向所述輸電裝置 發(fā)送充滿電通4口，在所述正常輸電過程中，當測到來自所述受電裝置的 所述充滿電通知時，所述輸電側(cè)控制電鴻"使所述豐lr電裝置4f止 正常輸電，同時，還執(zhí)行充滿電后的去除檢測用的基于第一周 期的間歇性輸電，以及充滿電后判斷是否需要再充電用的基于 第二周期的間歇性輸電，根據(jù)從接受了基于所述充滿電后的第 一周期的間歇性輸電的所述受電裝置發(fā)送的信號，如果檢測出 所述去除時，使所述輸電裝置恢復至執(zhí)行間歇性暫時輸電的狀 態(tài)，并且，根據(jù)從接受了基于所述充滿電后的第二周期的間歇 輸電的所述受電裝置發(fā)送的信號，如果判斷出需要再充電時， 則使所述輸電裝置再次開始正常輸電。
19. 才艮據(jù)權(quán)利要求17或18所述的無觸點電力傳輸系統(tǒng)，其特征在 于，在所述正常輸電期間，使所述負載調(diào)制部執(zhí)行所述定期 負載調(diào)制時，所述受電側(cè)控制電路通過控制所述供電控制部， 強制性降低供給所述負載的電力，并執(zhí)行明顯減輕所述負載的 負載減輕處理。
20. —種電子設(shè)備，其特征在于，安裝有根據(jù)權(quán)利要求13所述的輸電裝置。
21. —種輸電控制方法，用于控制從輸電裝置對受電裝置的輸電， 其特征在于，所述輸電裝置進行間歇性輸電，接受到所述間歇性輸電的所述受電裝置進4亍應答，所述輸電裝置通過4企測所述應答，4企測對于所述受電裝 置的能夠通過無觸點電力傳輸而受電的位置的設(shè)置，在沖全測到所述^殳置時，所述輸電裝置連續(xù)地輸電，在未檢測到所述設(shè)置時，所述輸電裝置間歇性地輸電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輸電控制裝置、輸電裝置、無觸點電力傳輸系統(tǒng)、電子設(shè)備及輸電控制方法。本發(fā)明實現(xiàn)了無觸點電力傳輸系統(tǒng)的使用方便性的提高、高可靠度、低消耗電力性、小型化和低成本化。設(shè)置在輸電裝置(10)的輸電控制裝置(20)包括用于控制向受電裝置(40)進行的輸電的輸電側(cè)控制電路(22)，輸電側(cè)控制電路使輸電裝置(10)進行間歇性暫時輸電，通過檢測接受了暫時輸電的受電裝置(40)發(fā)送的應答，自動檢測出包括受電裝置(40)的受電側(cè)設(shè)備(510)設(shè)置在通過無觸點電力傳輸能夠受電的位置上，當檢測到設(shè)置時，針對受電裝置執(zhí)行連續(xù)的正常輸電。也可以并行執(zhí)行異物檢測處理。
文檔編號H02J17/00GK101483357SQ20091000012
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日
發(fā)明者上條貴宏, 大西幸太, 曾我部治彥, 鹽崎伸敬, 神山正之, 長谷川稔 申請人:精工愛普生株式會社