專利名稱：輸電控制裝置、輸電裝置、無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電控制裝置、輸電裝置、無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)以 及電子設(shè)備等。
背景技術(shù)：
近年來，無觸點(diǎn)電力傳輸(非接觸式電力傳輸)技術(shù)備受關(guān)注， 該無觸點(diǎn)電力傳輸利用電》茲感應(yīng)，即^f吏沒有金屬部分的觸點(diǎn)也可以 實(shí)現(xiàn)電力傳輸。作為該無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)倪m用例，提出了便攜式電 話終端或家庭用設(shè)備(例如、電話終端的子機(jī)或鐘表)的充電等。
4吏用原級線圏和次級線圈的無觸點(diǎn)電力傳輸裝置例如記載在 專利文件1中。
日本專利文獻(xiàn)特開2006-60909號公才艮
在無觸點(diǎn)電力傳輸裝置中，例如、為了實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的電池(蓄 電池)長壽命化，嚴(yán)格要求低功耗。因此，盡量抑制從輸電側(cè)設(shè)備 (輸電側(cè)設(shè)備)向受電側(cè)設(shè)備(受電側(cè)設(shè)備)的不必要的電力傳輸
則非常重要。
9此外，在無觸點(diǎn)電力傳輸裝置中，對于高安全性以及可靠性的 要求高于一切。例如、如果錯(cuò)誤地向不合標(biāo)準(zhǔn)的受電側(cè)設(shè)備進(jìn)行電 力傳輸，則會(huì)出現(xiàn)設(shè)備發(fā)生破損的情況。
此外，即使是在向符合標(biāo)準(zhǔn)的受電側(cè)設(shè)備進(jìn)行電力傳輸?shù)那闆r 下，當(dāng)輸電環(huán)境不適當(dāng)時(shí)，必須停止輸電。例如，在存在金屬異物 的環(huán)境下進(jìn)行輸電時(shí)，存在發(fā)生異常發(fā)熱的危險(xiǎn)性，在這種情況下， 必須停止輸電。但是，關(guān)于金屬異物的大小，既有中、小程度的金 屬異物，也有很大的金屬異物(例如，呈薄板狀、完全遮擋住輸電 側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè)備的金屬異物)，優(yōu)選對任何異物都可以采取安 全對策。
此外，無觸點(diǎn)電力傳輸裝置是一種為了具有提高用戶日常生活 的便利性的目的而方便使用的裝置。此外，在無觸點(diǎn)電力傳輸裝置 中，減少部件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)小型化以及低成本化也很重要。
此外，為了滿足利用無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的顧客的需求，提供 富于便利性以及靈活性的系統(tǒng)也很重要。顧客的需求是多種多樣
的。例如、既有期望可以自己開啟/關(guān)閉(ON/OFF)動(dòng)作開關(guān)、自 主地控制系統(tǒng)的動(dòng)作/不動(dòng)作的系統(tǒng)(即、具有開關(guān)才莫式的系統(tǒng))的 顧客，也有由于開關(guān)操作很麻煩而期望以全自動(dòng)的形式進(jìn)行動(dòng)作的 系統(tǒng)(即、具有自動(dòng)才莫式的系統(tǒng))的顧客。此外，也有例如顧客期 望根據(jù)設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境來適當(dāng)?shù)胤謩e使用開關(guān)模式和自動(dòng)模式的 情況。為了廣泛地普及無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，能夠細(xì)致地滿足這樣 的顧客的多種需求非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，可以提供一種如下所述的無觸點(diǎn) 電力傳輸技術(shù)，該無觸點(diǎn)電力傳輸技術(shù)例如能夠根據(jù)顧客的需求適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)模式和自動(dòng)模式，用戶的使用便利性高，并且，能夠 抑制功耗。此外，還可以提供一種例如能夠?qū)嵤┤f全的安全對策的、 高可靠性的無觸點(diǎn)電力傳輸技術(shù)。
(1)根據(jù)本發(fā)明的輸電控制裝置的一個(gè)方面，提供一種輸電 控制裝置，上述輸電控制裝置設(shè)置于無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的輸電 裝置中，上述無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)從上述輸電裝置經(jīng)由電^茲耦合的 初級線圏以及次級線圈以無觸點(diǎn)的方式向受電裝置傳輸電力，上述
輸電控制裝置其特征在于，包括動(dòng)作模式切換端子，輸入用于切 換自動(dòng)模式和開關(guān)模式的動(dòng)作模式切換控制信號，其中，上述自動(dòng) 模式是指，在自動(dòng)檢測出包括上述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置在 可以接受基于無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)碾娏Φ奈恢弥?，開始用于向上述 受電側(cè)設(shè)備的負(fù)載提供電力的正常輸電，上述開關(guān)模式是指，在動(dòng) 作觸發(fā)開關(guān)接通之后，開始上述正常輸電；動(dòng)作觸發(fā)端子，用于輸 入才艮據(jù)上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的#喿作而產(chǎn)生的動(dòng)作觸發(fā)信號；以及輸電 側(cè)控制電路，在控制向上述受電裝置輸電的同時(shí)，基于上述動(dòng)作模 式切換控制信號，切換上述輸電裝置的動(dòng)作模式。
在本形態(tài)的輸電控制裝置中，通過將動(dòng)作模式切換信號付與輸 電側(cè)控制電路，可以切換開關(guān)模式(以動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的接通為契機(jī) 開始規(guī)定動(dòng)作的模式)和自動(dòng)模式(自動(dòng)地檢測輸電側(cè)設(shè)備的設(shè)置， 并開始規(guī)定動(dòng)作的模式)。在開關(guān)^t式的情況下，可以在用戶將受 電側(cè)裝置方文置在^見定位置后，以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)，并 開始輸電。此外，通過再次操作動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)，將動(dòng)作觸發(fā)信號再 次輸入輸電側(cè)控制電^各，可以強(qiáng)制性地停止輸電。即、利用開關(guān)才莫 式，可以按照用戶的想法利用無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。此外，在接通 動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)之前，不進(jìn)行任何來自于輸電裝置的輸電，因此，不 會(huì)產(chǎn)生不必要的功耗。另一方面，在自動(dòng)模式中，輸電控制裝置自 動(dòng)地檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置，并開始輸電，因此，用戶不需要進(jìn)行開關(guān)操作，提高了無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的便利性以及使用方便性。 由于動(dòng)作模式的切換成為可能，所以，可以實(shí)現(xiàn)能夠適合多種需求
的無觸點(diǎn)電力傳#r系統(tǒng)。
(2) 在本發(fā)明的輸電側(cè)控制電路的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè) 控制電路在基于上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇自動(dòng)模式時(shí)，上述 輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，通過檢測 來自于接收到上述暫時(shí)輸電的上述受電裝置的應(yīng)答，上述輸電側(cè)控 制電路檢測上述受電側(cè)設(shè)備的上述設(shè)置，在4企測出上述設(shè)置時(shí)，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) 的上述正常輸電，在未檢測出上述設(shè)置時(shí)，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(shí)輸電的狀態(tài)，在基于上述 動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述開關(guān)模式時(shí)，上述輸電側(cè)控制電路 控制上述輸電裝置，以使每當(dāng)對上述動(dòng)作觸發(fā)端子輸入上述動(dòng)作觸 發(fā)信號時(shí)，重復(fù)進(jìn)行對上述受電裝置輸電的開始以及停止。
在本方式中，如果選擇自動(dòng)模式，則輸電側(cè)控制電路使輸電裝
置執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，通過^r測來自于受電裝置的應(yīng)答，自動(dòng) 地檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。進(jìn)行間歇性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)持續(xù)到檢 測到受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置為止。此外，在選擇開關(guān)模式的情況下，如 果用戶開啟了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)，則開始對受電裝置輸電(暫時(shí)輸電)，
另外，如果用戶再次才喿作動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)，則強(qiáng)制地-f亭止^r電(包括: 暫時(shí)輸電以及正常輸電雙方)。在每次開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)時(shí)、之后、 反復(fù)進(jìn)行相同的動(dòng)作。
(3) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控
制電路無論是選擇上述自動(dòng)模式還是選擇上述開關(guān)模式，在上述正
常輸電之前，上述輸電側(cè)控制電路均，執(zhí)行ID認(rèn)證處理，判斷上述
受電側(cè)設(shè)備是否具有對于上述無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的適應(yīng)性，在上
述ID認(rèn)i正成功之后， -使上述輸電裝置扭j亍上述正常輸電。在正常輸電之前，執(zhí)行基于從受電裝置發(fā)送來的ID認(rèn)證信息 (例如、表示制作者的號碼、設(shè)備ID號碼、電力額度信息等)的 ID認(rèn)證處理，可以可靠地防止對于不適當(dāng)對象的正常輸電，進(jìn)一步 提高可靠性、安全性。
(4) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控 制電路在根據(jù)上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述自動(dòng)模式時(shí)，上 述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，并根據(jù) 從上述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否可以接收來自 于接收了上述暫時(shí)輸電的上述受電裝置的ID認(rèn)證信息，檢測包括 上述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置，在檢測出了上述受電側(cè)設(shè)備的 設(shè)置時(shí)，上述輸電側(cè)控制電路以上述ID認(rèn)證成功為條件，使上述 輸電裝置執(zhí)行對于上述受電裝置的正常輸電，從上述暫時(shí)輸電的開 始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能接收來自于上述受電裝置的ID認(rèn) 證信息時(shí)、以及上述ID認(rèn)證失敗時(shí)，上述輸電側(cè)控制電蹈"吏上述 輸電裝置繼續(xù)執(zhí)行上述間歇性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)。
在自動(dòng)模式時(shí)，輸電側(cè)控制電路間歇性地執(zhí)行暫時(shí)輸電，基于 在從暫時(shí)輸電的開始定時(shí)開始的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，是否可以接收來自于 受電裝置的ID認(rèn)證信息，來檢測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。即、如果設(shè) 置有受電側(cè)i殳備，則在l丸行暫時(shí)輸電的情況下，在失見定時(shí)間內(nèi)應(yīng)該 有ID認(rèn)證信息的應(yīng)答。因此，根據(jù)在^見定時(shí)間內(nèi)ID認(rèn)證信息是否 返回，可以實(shí)現(xiàn)受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置的檢測。這里，自動(dòng)模式時(shí)的暫 時(shí)輸電是指向受電裝置進(jìn)行正常輸電(根據(jù)給負(fù)載供電這樣的本來 目的的輸電)之前的輸電，例如、間歇性的輸電。
(5) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控 制電路在上述正常輸電的期間中，上述輸電側(cè)控制電路如果檢測到 來自于上述受電裝置的滿充電通知，則使上述輸電裝置停止上述正 常輸電的同時(shí)，執(zhí)行用于滿充電后的去除檢測的輸電以及用于判斷
13滿充電后是否需要再次充電的輸電，在基于從接收到用于上述滿充 電后的去除檢測的輸電的上述受電裝置發(fā)送來的信號檢測出上述 去除時(shí)，上述輸電側(cè)控制電路^f吏上述輸電裝置恢復(fù)到扭^亍上述間歇 性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)，在基于從接收到用于判斷上述滿充電后是否 需要再次充電的輸電的上述受電裝置發(fā)送來的信號判斷為需要再 次充電時(shí)，上述輸電側(cè)控制電路使上述輸電裝置再次開始執(zhí)行上述 正常豸敘電。
在本形態(tài)中，在自動(dòng)模式時(shí)，在受電側(cè)設(shè)備的負(fù)載為滿充電之 后，還進(jìn)一步監(jiān)控負(fù)載狀態(tài)，自動(dòng)地進(jìn)行再次充電的管理。即、在 滿充電之后，還放置著受電側(cè)設(shè)備的情況下，存在隨著時(shí)間經(jīng)過， 負(fù)載(蓄電池)放電，然后需要再次充電的情況。于是，輸電裝置 在檢測達(dá)滿充電之后，執(zhí)行代替正常輸電的輸電(既可以是間歇性 的輸電，也可以是用于使頻率不同的弱電平的連續(xù)輸電)，還自動(dòng) 地進(jìn)行負(fù)載的再次充電需要與否判斷，如果需要再次充電，則再次 執(zhí)行輸電。由此，自動(dòng)地執(zhí)行負(fù)載的再次充電。因此，即使是在滿 充電后長時(shí)間地放置受電側(cè)設(shè)備的情況下，在用戶使用受電側(cè)設(shè)備 的時(shí)候，蓄電池總是滿充電的狀態(tài)。因此，不會(huì)出現(xiàn)好不容易進(jìn)行 了充電，但是，由于之后的放電，結(jié)果導(dǎo)致了不充分充電狀態(tài)這樣 的不方便的情況，因此，不會(huì)出現(xiàn)不滿足用戶期待的現(xiàn)象。但是， 在滿充電之后去除受電側(cè)設(shè)備的情況下，不需要進(jìn)行再次充電的管 理。因此，還同時(shí)#^亍用于滿充電后的去除才全測的專餘電(既可以是 間歇性的輸電，也可以是用于4吏頻率不同的弱電平的連續(xù)輸電)。 如果沒有來自于接收了去除檢測用的間歇輸電的受電側(cè)設(shè)備的應(yīng) 答，則可以判斷為受電側(cè)設(shè)備已經(jīng)被去除。如果檢測到了去除，輸 電側(cè)控制電路使輸電裝置恢復(fù)到初始狀態(tài)。此外，上述的"滿充電" 的意思例如可以廣義地解釋為"受電裝置側(cè)的負(fù)載狀態(tài)是規(guī)定的狀
態(tài)"。因此，負(fù)載并不l又限定于蓄電池。例如，也可以是受電側(cè)詔: 備的夫見定電^各成為負(fù)載的情況。即、例如，"在4妄收了來自于^r電裝置的輸電、規(guī)定的電路進(jìn)行了動(dòng)作之后，該規(guī)定的電路成為不需要進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)"相當(dāng)于負(fù)載成為了滿充電狀態(tài)，這樣的情況也包括在本方式的技術(shù)范圍之內(nèi)。
(6)在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控制電路在基于上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述開關(guān)模式時(shí)，上述輸電側(cè)控制電^各在設(shè)置于輸電側(cè)i殳備中的上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)接通時(shí)，為了能夠進(jìn)行ID認(rèn)證處理，使上述輸電裝置執(zhí)行對上述受電裝置的暫時(shí)輸電，從開始了上述暫時(shí)輸電的時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上述輸電側(cè)控制電路接收到來自于接受了上述暫時(shí)輸電的上述受電裝置的ID認(rèn)證信息，則基于上述ID認(rèn)證信息執(zhí)行上述ID認(rèn)證處理，在上述ID認(rèn)證成功之后，使上述輸電裝置執(zhí)行對上述受電裝置的上述正常輸電，從開始了上述暫時(shí)輸電的時(shí)刻開始，在上述規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果未能接收來自于上述受電裝置的ID認(rèn)證信息時(shí)、以及上述ID認(rèn)證失敗時(shí)，上述輸電側(cè)控制電鴻、控制上述輸電裝置，以便停止上述暫時(shí)輸電，并返回等待上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的接通的4刀汝會(huì);)犬,態(tài)。
在開關(guān)模式時(shí)，以設(shè)置在輸電側(cè)設(shè)備中的動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的接通(基于開關(guān)的觸發(fā)生成)為契機(jī)，開始從輸電側(cè)向受電側(cè)的暫時(shí)輸電。這里，"開關(guān)模式時(shí)的暫時(shí)輸電"是指用于使ID認(rèn)證成為可能
的、正常|#電前的$命電(例如、連續(xù)4lr電)。作為動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的
使用形式，有如下所述的情況例如、在設(shè)置了受電側(cè)設(shè)備之后，用戶開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的情況、以及在開啟了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)之后，設(shè)置受電側(cè)設(shè)備的情況。在任何一種情況下，都是以基于用戶的動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的4矣通(即、基于用戶的充電開始的明確的意思表示)來作為輸電(包括暫時(shí)輸電)的條件，不會(huì)在用戶不知情的情況下，非本意地開始輸電，提高了用戶的放心度。此外，還存在通過設(shè)置受電側(cè)設(shè)備，由于其自重而開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的情況。在這種情況
15下，可以節(jié)省用戶的開啟開關(guān)的勞動(dòng)。才艮據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以在動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)開啟前，不進(jìn)4于任何輸電(即、不需要進(jìn)行用于4企測受電側(cè)
設(shè)備的i殳置的、間歇性的暫時(shí)輸電)。由于不進(jìn)行不必要的電力傳輸，所以，可以實(shí)現(xiàn)降低功耗以及安全性的提高。
(7) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控制電路在開始上述正常輸電之后，如果接收到來自于上述受電裝置的滿充電通知時(shí)，上述輸電側(cè)控制電路則控制上述輸電裝置，以便4f止上述正常輸電，并返回等4寺上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)4妄通的初始狀態(tài)。
通過來自于受電側(cè)i殳備的滿充電通知(廣義上的輸電停止要求)，停止正常輸電，因此不會(huì)產(chǎn)生不必要的電力傳輸，也沒有由此導(dǎo)致的發(fā)熱的擔(dān)心。因此，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)安全性的4是高，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)^f氐功4毛化。
(8) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控制電^各基于上述初級線圏的感應(yīng)電壓信號的波形的變化判斷有無異物，在上述正常輸電中檢測到異物時(shí)，使上述輸電裝置停止上述
正常flr電。
(9) 在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控制電^各沖全測侵占狀態(tài)，如果在上述正常輸電中4企測到上述4曼占狀態(tài)，則使上述輸電裝置停止上述正常輸電，其中，上述侵占狀態(tài)是卄夸方丈置在上述初級線圈和上述次級線圈之間的異物i吳i人為上述受電側(cè)i殳備而繼續(xù)進(jìn)4于上述正常輸電的狀態(tài)。
在正常輸電期間中，4丸行所謂的"侵占狀態(tài)"的檢測，可以實(shí)
現(xiàn)進(jìn)一步提高無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的安全性、可靠性。"侵占狀態(tài)"是指異物插入被定位為特殊形態(tài)的狀態(tài)，是"將異物誤認(rèn)為受電側(cè)《殳備并繼續(xù)進(jìn)4亍正常4#電的狀態(tài)"。例如、在以完全切斷原級線圈和次級線圈之間的方式插入薄金屬板的情況下，如果從輸電側(cè)觀察，還總是存在相當(dāng)程度的負(fù)載，例如去除檢測變得困難。即、即使在受電側(cè)設(shè)備去除之后，從輸電側(cè)觀察，也會(huì)沖企測到相當(dāng)于受電側(cè)設(shè)備的負(fù)載，因此，無法實(shí)現(xiàn)去除沖企測，在這種情況下，也不能停止正常輸電。在這種情況下，金屬玲反達(dá)到高溫，存在發(fā)生異常發(fā)熱或起火、設(shè)備破損、燒傷等擔(dān)憂。于是，在"異物檢測"、"去除檢測"之外，還設(shè)置了 "侵占檢測，，，在檢測到侵占狀態(tài)的情況下，迅速地停止正常輸電。由此，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的安全性、可靠性。
(io)在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，上述輸電側(cè)控制電路檢測從上述輸電裝置觀察到的上述受電裝置側(cè)的負(fù)載的間歇性的變化，才艮據(jù)有無上述正常輸電中的上述負(fù)載的間歇性變化的才僉測，外全測上述侵占狀態(tài)。
在成為"侵占狀態(tài)，，的情況下，從受電側(cè)向輸電側(cè)的信號傳輸4皮異物阻擋，因而無法到達(dá)iir電側(cè)。利用該原理，從受電側(cè)向iir電側(cè)發(fā)送某種信號，根據(jù)是否能夠在輸電側(cè)檢測到該信號，來檢測"侵占狀態(tài)"。例如，受電裝置通過負(fù)載調(diào)制并經(jīng)由次級線圏以及原級線圏將信號(物理的信號)發(fā)送向輸電側(cè)，通過在輸電側(cè)是否能夠檢測到該信號(物理的信號)來判斷侵占狀態(tài)。但是，并不僅限定于該方法。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)置光接收單元，通過在輸電側(cè)是否能夠檢測到來自于受電側(cè)的光(包括紅外光等)，來檢測"侵占狀態(tài)"。也可以檢測外光(周圍光)是否未被異物遮擋并到達(dá)了輸電裝置。除了電信號或光之外，也可以通過在輸電側(cè)是否能以規(guī)定水平檢測到來自于受電側(cè)的聲音，來進(jìn)行訐曼占沖企測。(11 )在本發(fā)明的輸電控制裝置的其他形態(tài)中，提供了一種輸電控制裝置，設(shè)置于向受電裝置輸送電力的輸電裝置中，上述輸電
控制裝置包括第一端子，輸入有第一信號；第二端子，輸入有第二信號；以及輸電控制電路，用于進(jìn)行上述輸電裝置的控制，其中，上述輸電控制電路基于上述第一信號以第一動(dòng)作模式或第二動(dòng)作模式使上述輸電裝置動(dòng)作，在上述第一動(dòng)作模式中，在自動(dòng)檢測到上述受電裝置存在于可以*接收電力的位置上之后，上述輸電裝置向與上述受電裝置電連接的負(fù)載提供電力，在上述第二動(dòng)作模式中，在向上述第二端子輸入上述第二信號之后，進(jìn)行上述輸電。
在本形態(tài)的輸電控制裝置中，設(shè)置有用于輸入第 一信號的第一端子、以及用于輸入第二信號的第二端子。此外，作為動(dòng)作才莫式，準(zhǔn)備了第 一動(dòng)作模式以及第二動(dòng)作模式?；谳斎氲降谝欢俗拥牡谝恍盘杹泶_定選擇第一動(dòng)作模式還是選擇第二動(dòng)作模式。由于可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作模式的切換，所以，可以實(shí)現(xiàn)能夠適合多種需求的、方便4吏用的電力傳輸系統(tǒng)。
此外，在第一動(dòng)作模式中，輸電裝置在自動(dòng)檢測出受電裝置存在于可以接收電力的位置之后，進(jìn)行用于向電連接于受電裝置的負(fù)載提供電力的輸電。在第二模式中，輸電裝置在第二端子上輸入了第二信號之后、進(jìn)行輸電。
根據(jù)第 一 動(dòng)作模式，檢測受電裝置被放置于可以接收電力的位置、并自動(dòng)地開始電力傳輸，因此，可以提高電力傳輸系統(tǒng)的便利性以及使用方便程度。此外，根據(jù)第二動(dòng)作模式，通過控制向第二端子的第二信號的輸入定時(shí)，可以自由地控制輸電定時(shí)。此外，在第二信號被輸入第二端子之前，不進(jìn)行任何基于輸電裝置的輸電，因此，不會(huì)產(chǎn)生不必要的功誄毛。(12)本發(fā)明的輸電裝置包括上述的輸電控制裝置；以及、輸電部，生成交流電壓并^是供給上述原級線圏。
由此，可以實(shí)現(xiàn)新的輸電裝置，該新的輸電裝置可以適當(dāng)?shù)厍袚Q自動(dòng)模式和開關(guān)模式。
(13 )在本發(fā)明的電子設(shè)備的一個(gè)形態(tài)中，包括上述的輸電裝置；動(dòng)作模式切換開關(guān)，用于發(fā)生上述動(dòng)作模式切換控制信號；以及上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)。
例如，在作為輸電側(cè)設(shè)備的充電器(托板.)上設(shè)置動(dòng)作模式切換開關(guān)、動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)、上述的輸電裝置，用戶可以適當(dāng)?shù)厍袚Q自動(dòng)模式和開關(guān)模式。
(14) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，在用戶可以操作上述動(dòng)作模式切換開關(guān)的位置，設(shè)置上述動(dòng)作模式切換開關(guān)。
由此，用戶可以直接地操作動(dòng)作模式切換開關(guān)，自由地選擇開關(guān)模式和自動(dòng)模式中的任意一種。因此，可以提高無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的《更利性。
(15) 在本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)中，上述動(dòng)作模式切換開關(guān)設(shè)置在用戶無法操作的位置。
在本形態(tài)中，用戶無法直接地操作動(dòng)作模式切換開關(guān)。在本形態(tài)中，例如、廠家在出貨輸電側(cè)設(shè)備時(shí)，確定是否選擇自動(dòng)模式。本形態(tài)例如適合于不特定的多凄t的用戶利用無觸點(diǎn)電力傳豐#系統(tǒng)的情況。即、無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)供不特定的多凄史的用戶利用時(shí)，如果使每個(gè)用戶選擇自動(dòng)模式/開關(guān)模式，反而有可能出現(xiàn)導(dǎo)致混亂
19的結(jié)果。因此，例如、在產(chǎn)品發(fā)貨時(shí)，由廠家側(cè)來確定自動(dòng)才莫式或開關(guān)模式的做法，則不會(huì)產(chǎn)生混亂，也容易獲得對系統(tǒng)的理解。
(16) 本發(fā)明的電子設(shè)備的其他形態(tài)包括多個(gè)所述動(dòng)作模式切
換開關(guān)。
通過使自動(dòng)4莫式的種類更加豐富化，可以滿足多種用戶的需求。例如，在第一自動(dòng)模式中，全自動(dòng)地進(jìn)行一系列動(dòng)作，即、受電側(cè)設(shè)備設(shè)置的自動(dòng)4企測、暫時(shí)輸電、ID認(rèn)證、正常輸電、去除或
異物的沖企測、滿充電的4企測、正常iir電的4f止。在第二自動(dòng)沖莫式中，還可以自動(dòng)地進(jìn)行滿充電后的再次充電管理。
(17) 本發(fā)明的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的一個(gè)方面涉及了一種無
觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，從輸電裝置經(jīng)由電》茲耦合的初級線圈以及次級線圈以無觸點(diǎn)的方式向受電裝置傳輸電力，在上述無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，上述輸電裝置包括輸電側(cè)控制裝置，上述輸電側(cè)控制裝置基于初級線圏的感應(yīng)電壓控制對上述受電裝置的輸電，上述輸電側(cè)控制裝置包括動(dòng)作模式切換端子，輸入有用于切換自動(dòng)模式和開關(guān)模式的動(dòng)作模式切換控制信號，其中，上述自動(dòng)模式是指，自動(dòng)
檢測包括上述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置，在經(jīng)過ID認(rèn)證處理后開始正常輸電，上述開關(guān)模式是指，在動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)接通時(shí)開始豐命電，經(jīng)過ID iU正處理后開始正常llr電；動(dòng)作觸發(fā)端子，豸命入有基于上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的纟喿作而產(chǎn)生的動(dòng)作觸發(fā)信號；以及輸電側(cè)控制電路，在控制向上述受電裝置的輸電的同時(shí)，接收上述動(dòng)作模式切換控制信號，切換上述輸電裝置的動(dòng)作模式，其中，上述受電裝置包括用于控制向負(fù)載提供電力的供電控制部、以及包括用于控制上述受電裝置的受電側(cè)控制電路的受電控制裝置，上述輸電裝置的上述輸電側(cè)控制電路在根據(jù)上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述自動(dòng)模式時(shí)，執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，并根據(jù)從上述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否可以從接受了上述暫時(shí)輸電的上述受電裝置接收ID認(rèn)證信息，從而檢測包括上述受電裝置的受電 側(cè)設(shè)備的設(shè)置，在檢測到上述受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置時(shí)，上述輸電側(cè)控 制電3各以上述ID認(rèn)i正處理成功為條件，4吏上述輸電裝置4丸4亍對于 上述受電裝置的上述正常輸電，從上述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始， 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能從上述受電裝置接收ID認(rèn)證信息、以及上述ID 認(rèn)證失敗時(shí)，使上述輸電裝置恢復(fù)到執(zhí)行上述間歇性的暫時(shí)輸電的 狀態(tài)，在基于上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述開關(guān)模式時(shí)，在 設(shè)置于輸電側(cè)設(shè)備的開關(guān)接通時(shí)，為了能夠進(jìn)行上述ID認(rèn)證處理， 上述輸電側(cè)控制電^各使上述輸電裝置執(zhí)行對于上述受電裝置的暫 時(shí)輸電，從開始了上述暫時(shí)輸電的時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果接 收到來自于接收了上述暫時(shí)輸電的上述受電裝置的ID認(rèn)證信息， 上述輸電側(cè)控制電路則基于上述ID認(rèn)證信息執(zhí)行上述ID認(rèn)證處 理，在上述ID認(rèn)證成功之后，使上述輸電裝置執(zhí)行對于上述受電 裝置的上述正常輸電，乂人使上述暫時(shí)輸電開始的時(shí)刻開始，在失見定 時(shí)間內(nèi)如果未能接收來自于上述受電裝置的上述ID認(rèn)證信息時(shí)、 以及上述ID認(rèn)證失敗時(shí)，上述IIT電側(cè)控制電路控制上述輸電裝置， 以使上述暫時(shí)輸電停止，并返回等待上述開關(guān)接通的初始狀態(tài)。
由此，可以根據(jù)顧客的需求適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)模式和自動(dòng)模式， 可以提供一種用戶的便利性高、且能夠?qū)崿F(xiàn)抑制功耗的無觸點(diǎn)電力 傳輸系統(tǒng)。此外，通過ID認(rèn)證和異物對策，可以提供一種實(shí)施了 萬全的安全對策的、可靠性高的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。
(18)在本發(fā)明的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的其他形態(tài)中，在基于 上述動(dòng)作模式切換控制信號選擇上述自動(dòng)模式時(shí)，如果在上述正常 輸電的期間中檢測到來自于上述受電裝置的滿充電通知時(shí)，上述輸 電側(cè)控制電路則使上述輸電裝置停止上述正常輸電，同時(shí)，執(zhí)行用 于滿充電后的去除檢測的輸電、以及用于判斷滿充電后是否需要再 次充電的輸電，在基于從接收到用于上述滿充電后的去除檢測的輸電的上述受電裝置發(fā)送來的信號檢測到上述去除時(shí)，上述輸電側(cè)控 制電路使上述輸電裝置恢復(fù)執(zhí)行上述間歇性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)，在 基于從接收到用于判斷上述滿充電后是否需要再次充電的輸電的 上述受電裝置送來的信號判斷為需要再次充電時(shí)，上述輸電側(cè)控制 電游J吏上述輸電裝置再次4丸行上述正常輸電。
由此，在選擇了自動(dòng)模式的情況下，可以全自動(dòng)地進(jìn)行滿充電 后的蓄電池管理，可以實(shí)現(xiàn)更加高便利性的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。
這沖羊，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中，可以才是供例如、用戶 的使用便利性高、且可以實(shí)現(xiàn)抑制功耗的無觸點(diǎn)電力傳輸技術(shù)。此 外，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式中，可以提供實(shí)施了萬全的安全 對策的、高可靠性的無觸點(diǎn)電力傳輸技術(shù)。


圖1 (A) 圖1 (C)示出了可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)模式和自動(dòng)模式的 切換的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的概要；
圖2 ( A) ~圖2 (C)用于i^明適用無觸點(diǎn)電力傳^T方法的電 子設(shè)備的例子、以及^f吏用了感應(yīng)變壓器的無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)脑恚?br> 圖3是表示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中各部分的具體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例 子的電路圖，該無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)包括輸電裝置、受電裝置；
圖4 (A)、圖4(B)用于說明輸電側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè)備之間 的信息傳送的原理；
圖5示出了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)以及自動(dòng)模式開關(guān)的設(shè)置的一個(gè)例
子；圖6示出了示出了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)以及自動(dòng)^t式開關(guān)的其他設(shè)置
例；
圖7示出了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)以及自動(dòng)模式開關(guān)的其他設(shè)置例；
圖8是表示輸電裝置的動(dòng)作的一個(gè)例子的概要的流程圖9是表示輸電側(cè)控制電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖IO示出了無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本順序例；
圖ll是表示執(zhí)行圖IO的基本順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的狀 態(tài)過渡的狀態(tài)過渡圖12是表示執(zhí)行圖10的基本順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng) 作例的流^E圖13是表示執(zhí)行圖IO的基本順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)
作例的流禾呈圖14(A)、圖14 (B)是表示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的、用 于滿充電后的再次充電的 一 系列動(dòng)作步驟的順序圖15是表示自動(dòng)進(jìn)行ID認(rèn)證、正常輸電、滿充電檢測以及再 次充電管理的 一 系列動(dòng)作的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作步驟的流 程圖16用于i兌明位置4僉測的原理；
圖17 (A) ~圖17 (F)用于說明金屬異物(導(dǎo)電性異物)檢 測的原J里；
23圖18 (A) ~圖18 (D)用于i兌明去除才企測的原理；
圖19(A)、圖19 (B)是用于說明正常輸電開始后的異物插 入H曼占狀態(tài))的、構(gòu)成無觸點(diǎn)電力傳^T系統(tǒng)的電子i殳備的截面圖20 (A)、圖20 (B)用于i兌明為了可以^r測到異物4翁入， 而使接收裝置側(cè)的負(fù)載間歇地變化時(shí)的具體形態(tài)；
圖21是表示從圖3所示的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中抽出與異物 插入(侵占狀態(tài))的檢測相關(guān)的主要結(jié)構(gòu)的電路圖22 (A)、圖22 (B) iJt明用于可以實(shí)^L異物才企測的負(fù)載調(diào) 制的優(yōu)選且具體的形態(tài)；
圖23 ( A ) 圖23 ( E )用于說明負(fù)載的減輕動(dòng)作；
圖24是表示開關(guān)模式時(shí)的輸電裝置的動(dòng)作的一個(gè)例子的概要 的流程圖25是表示開關(guān)模式時(shí)的輸電側(cè)控制電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子 的電^各圖26示出了無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本順序例；
圖27是表示執(zhí)行圖26的順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)過 渡的狀態(tài)過渡圖28是表示執(zhí)行圖26的基本順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng) 作例的流^I圖；圖29是表示執(zhí)行圖26的基本順序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng) 作例的流程圖；以及
圖30用于^兌明滿充電后的省電l俞電的頻率。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，以 下說明的實(shí)施方式并不是對權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行 不適當(dāng)?shù)南薅?，在本?shí)施方式中i兌明的所有結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的解決 手革史也不是必不可少的。
(第一實(shí)施方式)
圖1(A) 圖1 (C)示出了可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)模式和自動(dòng)模式的
切:換的無觸點(diǎn)電力傳llr系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的相克要。圖1 (A)的無觸點(diǎn)
電力傳輸系統(tǒng)包括輸電側(cè)設(shè)備(例如、充電器(托板))500;受 電側(cè)設(shè)備(例如、便攜式電話終端)510,裝載在輸電側(cè)設(shè)備500 上，通過無觸點(diǎn)電力傳輸對二次電池(蓄電池)進(jìn)4于充電。在輸電 側(cè)設(shè)備500中內(nèi)置有輸電裝置10。此外，在受電側(cè)i殳備510中內(nèi)置 有受電裝置40。受電裝置40可以使用轉(zhuǎn)接器等從外側(cè)安裝在受電 側(cè)設(shè)備510上。
圖1 (A)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)可以切換開關(guān)才莫式和自動(dòng)才莫 式。在受電側(cè)"i殳備510的主面的端部上^L置有動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1， 在側(cè)面上設(shè)置有自動(dòng)模式開關(guān)SW2。自動(dòng)模式開關(guān)SW2作為用于 切換輸電裝置10的動(dòng)作模式的動(dòng)作模式切換開關(guān)發(fā)揮作用。作為 開關(guān)SW1、 SW2可以使用例如機(jī)械式的瞬時(shí)開關(guān)。但是，并不限 定于此，可以使用繼電器開關(guān)或^茲式的開關(guān)等各種開關(guān)。"開關(guān)模式，，是用戶通過操作動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1，可以自由地
決定輸電開始/輸電結(jié)束的定時(shí)的模式。在開關(guān)模式的情況下，如果
檢測出了滿充電，則自動(dòng)停止基于輸電裝置10的正常輸電，返回 初始狀態(tài)(等4寺動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1的開啟的狀態(tài))。此外，在正常 輸電中，如果用戶按下動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1，則基于輸電裝置10的 正常l餘電^皮強(qiáng)制中止，并返回初始4犬態(tài)(等4寺動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1
的開啟的狀態(tài))。
另一方面，"自動(dòng)模式"是如下所述的全自動(dòng)模式，即、如果
用戶將受電側(cè)設(shè)備510裝載在輸電側(cè)設(shè)備500上，輸電裝置10則 自動(dòng)地4全測受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置，自動(dòng)地進(jìn)行例如暫時(shí)輸電、ID
認(rèn)證、正常iir電、去除或異物的4企測、滿充電的4企測、正常輸電的 停止等一系列的動(dòng)作。此外，在檢測出滿充電并停止了正常輸電之 后，還可以進(jìn)一步自動(dòng)執(zhí)行再次充電需要與否判斷、再次充電的開 始以及滿充電后的去除;險(xiǎn)測。
在圖1 (A)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，用戶可以自由地選捐， 開關(guān)模式以及自動(dòng)模式的任意一種。自動(dòng)模式開關(guān)SW2作為用于 切換自動(dòng)模式的開啟/關(guān)閉的動(dòng)作模式切換開關(guān)發(fā)揮作用。如果通過 自動(dòng)模式開關(guān)SW2選擇了自動(dòng)模式，則輸電控制裝置(輸電控制 IC)20為自動(dòng)模式。而在沒有選擇自動(dòng)模式的情況下，取而代之地 使開關(guān)模式為有效。在選擇了自動(dòng)模式的情況下，使動(dòng)作觸發(fā)開關(guān) SW1無效，即使按下動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1，也不會(huì)對輸電裝置10的 動(dòng)作產(chǎn)生影響。
另一方面，在自動(dòng)模式是未選擇的情況下(解除了自動(dòng)模式的 情況)，取而代之地是自動(dòng)地選擇開關(guān)模式。在選擇了開關(guān)模式的 情況下，4吏動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1有效，在用戶每4要下一次動(dòng)作觸發(fā) 開關(guān)SW1時(shí)，輸電裝置IO反復(fù)進(jìn)行輸電開始或輸電結(jié)束。
26在自動(dòng)模式中，用戶只要將受電側(cè)設(shè)備510設(shè)置在輸電側(cè)設(shè)備 500上即可，開關(guān)操作等均不需要進(jìn)行，從而，用戶沒有負(fù)擔(dān)，提 高了系統(tǒng)的便利性、以及使用方便度。
另一方面，在開關(guān)才莫式中，用戶可以自主地決定輸電開始/輸電 4亭止的定時(shí)，因此，用戶可以4安照自己的想法利用系統(tǒng)，在這一點(diǎn) 上，可以實(shí)現(xiàn)便利性高的系統(tǒng)。此外，在開關(guān)模式的情況下，在用 戶開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1之前，不進(jìn)行任何輸電。此夕卜，如果檢
測出滿充電，則卩亭止正常iir電并返回初始狀態(tài)，因此，到再次」接下
動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1為止，不進(jìn)行任何輸電。因此，不會(huì)出現(xiàn)不必
要的功一毛，可以實(shí)5見省電4匕。
在圖1 (B)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2內(nèi) 置于^T電側(cè)i殳備500中。即、在圖1 (B)的系統(tǒng)中，例如在廠家 發(fā)貨輸電側(cè)設(shè)備500時(shí)，確定是否選擇自動(dòng)模式。如果是選擇自動(dòng) 模式，則廠家的從業(yè)員操作自動(dòng)模式開關(guān)SW2,使自動(dòng)模式激活。 在實(shí)際使用的情形下，用戶不能切換自動(dòng)模式的選擇/未選擇。例如 在不特定的多個(gè)用戶利用系統(tǒng)的情況下，適合4吏用圖1 (B)的系 統(tǒng)。即、系統(tǒng)供不特定的多個(gè)用戶利用時(shí)，如果^f吏每個(gè)用戶選4奪自 動(dòng)模式/開關(guān)模式，反而有可能出現(xiàn)導(dǎo)致混亂的結(jié)果。因此，例如、 在產(chǎn)品發(fā)貨時(shí)，在廠家側(cè)來確定自動(dòng)模式或開關(guān)模式的做法，則不 會(huì)產(chǎn)生混亂，也容易獲得對系統(tǒng)的理解。
圖1 (C)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)是圖1 (A)的系統(tǒng)的變形例。 在圖1 (C)的系統(tǒng)中，準(zhǔn)備了兩個(gè)自動(dòng)模式開關(guān)。即、在輸電側(cè) 設(shè)備500的兩側(cè)面的各個(gè)側(cè)面上，設(shè)置有第一自動(dòng)模式開關(guān)SW2a 以及第二自動(dòng)沖莫式開關(guān)SW2b。即、在圖1 (C)的系統(tǒng)中，可以選 擇自動(dòng)模式的種類。通過第一 自動(dòng)模式開關(guān)SW2a所選擇的自動(dòng)模式是如下所述的 模式，即、全自動(dòng)地進(jìn)行例如受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置的自動(dòng)檢測、 暫時(shí)輸電、ID認(rèn)證、正常輸電、去除或異物的4企測、滿充電的枱r測、 正常輸電的停止的一系列動(dòng)作。通過第二自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2b所選 擇的自動(dòng)模式是還自動(dòng)地進(jìn)行滿充電后的再次充電管理的模式。例 如，如果通過第二自動(dòng)模式開關(guān)SW2b選擇了第二自動(dòng)模式，則輸 電裝置10自動(dòng)地執(zhí)行包括以下動(dòng)作的一系列動(dòng)作，即包括受電側(cè) 設(shè)備510的設(shè)置的自動(dòng)檢測、暫時(shí)輸電、ID認(rèn)證、正常輸電、去除 或異物的一企測、滿充電的4企測、正常llr電的4f止、滿充電后的再次 充電需要與否判斷、再次充電的開始以及滿充電后的去除檢測。
在滿充電后，預(yù)定要馬上使用受電側(cè)設(shè)備510的用戶在利用自 動(dòng)模式時(shí)，開啟第一自動(dòng)模式開關(guān)SW2a。預(yù)定要長時(shí)間放置受電 側(cè)設(shè)備510的用戶開啟第二自動(dòng)模式開關(guān)SW2b。這樣，可以根據(jù) 用戶的利用形式，分別使用自動(dòng)模式的種類。此外，自動(dòng)模式的種 類并不〗叉限于上述的例子。也可以設(shè)置三種以上的自動(dòng)沖莫式，并且 根據(jù)自動(dòng)模式增加自動(dòng)模式開關(guān)的數(shù)量。此外，也可以設(shè)置只進(jìn)行 滿充電后的再次充電監(jiān)控的自動(dòng)模式。即、可以將第二自動(dòng)模式開 關(guān)SW2b所對應(yīng)的自動(dòng)才莫式指定為用于滿充電后的再次充電管理的 自動(dòng)模式。例如，有長時(shí)期放置便攜式終端的預(yù)定的用戶將便攜式 纟冬端i殳置在llT電側(cè)"i殳備500上，并開啟第二自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2b。 如果便攜式終端的蓄電池放電并需要再次充電，則自動(dòng)地對便攜式 終端進(jìn)行再次充電，因此，可以使便攜式終端的蓄電池總是保持滿 充電的4犬態(tài)。
下面，對適用本發(fā)明的優(yōu)選電子i殳備的例子以及無觸點(diǎn)電力傳 輸技術(shù)的原理進(jìn)行說明。(電子設(shè)備的例子和無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)脑?
圖2 ( A) ~圖2 (C)用于i兌明適用無觸點(diǎn)電力傳東俞方法的電 子設(shè)備的例子、以及使用感應(yīng)變壓器的無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)脑?。?圖2 (A)、圖2 (B)所示，作為輸電側(cè)電子設(shè)備的充電器(托板) 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。
此外，該充電器(托板)500包括動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1，付與 輸電開始和輸電停止的契機(jī)(機(jī)會(huì)、觸發(fā))；自動(dòng)模式開關(guān)SW2; 顯示部(LED等)16，在充電器的1#電時(shí)亮燈，并且，通過改變發(fā) 光色可以進(jìn)行自動(dòng)模式/開關(guān)模式的識別。
在圖2(A)的充電器(托板)500中，動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1設(shè) 置在裝載有受電側(cè)電子設(shè)備(便攜式電話終端)510的區(qū)域之外。 希望進(jìn)行便攜式電話終端510的充電的用戶在自動(dòng)模式未選擇的狀 態(tài)下，按下動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1。這樣，以此為契才幾(開端)，開始 從輸電裝置10進(jìn)行輸電(用于進(jìn)行位置檢測和ID認(rèn)證的暫時(shí)輸 電)。此外，如果在輸電(包括暫時(shí)輸電以及正常輸電)中，按下 動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SWl,則強(qiáng)制地1亭止輸電。
此外，在圖2(B)的充電器(托板)500中，動(dòng)作觸發(fā)開關(guān) SW1設(shè)置在裝載有受電側(cè)"&備H更攜式電話終端)510的區(qū)域之內(nèi)。 因此，如果將〗更攜式電話終端510裝載在充電器(托板)500上， 則基于充電器(托板)500的自重自動(dòng)地按下(開啟)動(dòng)作觸發(fā)開 關(guān)SW1。并以此為契機(jī)，開始從充電器(托板)500的輸電(用于 進(jìn)行位置檢測或ID認(rèn)證的暫時(shí)輸電)。此外，在輸電(包括暫時(shí)輸 電以及正常豐lr電)中，如果再次按下動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1 (例如、在 拿起便攜式電話終端510之后，通過再次設(shè)置便攜式電話終端而按 下動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1的情況)，則強(qiáng)制地停止輸電。圖2 (B)所示情況也和圖2(A)所示情況一樣，動(dòng)作觸發(fā)開 關(guān)SW1具有付與輸電開始的契才幾(開端)的作用，并不是用于抬r 測便攜式電話終端510的存在(基本上，基于原級線圈的感應(yīng)電壓 判斷便攜式電話終端510的去除，將在后面進(jìn)行敘述)。但是，這 并不排除動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1兼?zhèn)錂z測便攜式電話終端510的存在 的功能。
作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式電話終端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 終端510包括LCD等的顯示部512、由按鈕等構(gòu)成的操作部514、 麥克風(fēng)516 (聲音輸入部)、揚(yáng)聲器518 (聲音輸出部)、天線520。
在充電器500上通過AC轉(zhuǎn)4妄器502纟是供有電力。該電力通過 無觸點(diǎn)電力傳輸從輸電裝置IO輸送到受電裝置40。由此，可以對 便攜式電話終端510的蓄電池進(jìn)行充電、或者使便攜式電話終端510 內(nèi)的器件進(jìn)行動(dòng)作。
如圖2(C)中示意性的圖示，從輸電裝置10向受電裝置40 的電力傳輸是通過電》茲耦合原級線圈Ll (輸電線圈)和次級線圈 L2 (受電線圏)形成電力傳輸變壓器來實(shí)現(xiàn)的，該原級線圏Ll設(shè) 置在輸電裝置10側(cè)，該次級線圈L2i殳置在受電裝置40側(cè)。由此，
可以實(shí)3見非4妄觸式的電力傳車t。
此外，適用本實(shí)施方式的電子i殳備并不^f又限于《更攜式電話終端 510。例3口，也可以適用于手表、無繩電i舌器、電動(dòng)剃刀、電動(dòng)牙 刷、"宛式計(jì)算才幾(wrist computor)、手提式終端、《更攜式4言息終端 或者電動(dòng)自行車等各種電子設(shè)備。
作為特別優(yōu)選的電子設(shè)備的例子，可以舉出便攜式終端(包括 便攜式電話終端、PDA終端、可手^是的個(gè)人計(jì)算才幾終端)或鐘表
30(watch)。本發(fā)明的受電裝置由于結(jié)構(gòu)簡單且小型，因此可以裝載 在便攜式終端等上，由于是低損耗，因此例如可以縮短電子設(shè)備中 的二次電池的充電時(shí)間，此外，由于降低了發(fā)熱，所以也提高了電 子設(shè)備的安全面的可靠性。
特別是，便攜式終端(包括便攜式電話終端、PDA終端、可手 提的個(gè)人計(jì)算機(jī)終端)在高負(fù)載時(shí)的充電電流量增大，也容易出現(xiàn) 發(fā)熱的問題。因此，可以說是可以充分發(fā)揮本發(fā)明所具有的低損耗 且低發(fā)熱的特性的設(shè)備。
Ulr電裝置以及受電裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例)
圖3是表示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中各部分的具體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例 子的電3各圖，該無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)包括輸電裝置、受電裝置。如 圖所示，輸電裝置10包括輸電控制裝置20、輸電部12、波形監(jiān)控 電路14、動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1、自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2。此夕卜，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(dòng)控制電路26、 波形一企測電^各28。
此外，在受電裝置40中設(shè)置有受電部42、負(fù)載調(diào)制部46、供 電控制部48、受電控制裝置50。此外，負(fù)載90包括充電控制裝置 92和蓄電池(二次電池)94。下面，將進(jìn)行具體地說明。充電器 500等輸電側(cè)的電子設(shè)備至少包括圖3所示的輸電裝置10。此外， 便攜式電話終端510等受電側(cè)的電子設(shè)備至少包括受電裝置40和 負(fù)載90。此外，根據(jù)圖3所示的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)如下所述的無觸點(diǎn) 電力傳輸(非接觸電力傳輸)系統(tǒng)，即、使原級線圏Ll和次級線 圈L2電磁耦合，從輸電裝置10向受電裝置40輸送電力，從受電 裝置40的電壓輸出節(jié)點(diǎn)NB6向負(fù)載90提供電力(電壓VOUT) 的無觸點(diǎn)電力傳l餘系統(tǒng)。輸電裝置10 (輸電才莫塊、原級才莫塊)可以包括原級線圈Ll、 輸電部12、波形監(jiān)控電路14、顯示部16、輸電控制裝置20。此外， 輸電裝置10或輸電控制裝置20并不僅限定于圖3所示的結(jié)構(gòu)，也 可以是省略其結(jié)構(gòu)要素的一部分(例如顯示部、波形監(jiān)控電^各)、 或增加其他的結(jié)構(gòu)要素、或變更連接關(guān)系等的各種變形實(shí)施。輸電 部12在電力傳輸時(shí)生成規(guī)定頻率的交流電壓，在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，根 據(jù)凄t據(jù)生成頻率不同的交流電壓，并4是供給原級線圈丄1 。
圖4 (A)以及圖4(B)用于說明輸電側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè)備之 間的信息傳送原理的 一個(gè)例子。在從原級側(cè)向次級側(cè)的信息傳送中 利用了頻率調(diào)制。此外，在從次級側(cè)向原級側(cè)的信息傳送中利用了 負(fù)載調(diào)制。如圖4(A)所示，在從輸電裝置10向受電裝置40發(fā) 送數(shù)據(jù)"1"的情況下，生成頻率fl的交流電壓，在發(fā)送數(shù)據(jù)"0" 的情況下，生成頻率f2的交流電壓。此外，如圖4(B)所示，受 電裝置40可以通過負(fù)載調(diào)制切換低負(fù)載狀態(tài)/高負(fù)載狀態(tài)，由此， 可以將"0"、 "1"發(fā)送至原級側(cè)(輸電裝置IO)。
返回到圖3繼續(xù)進(jìn)^S兌明。圖3的輸電部12可以包括用于 驅(qū)動(dòng)原級線圈Ll的一端的第一輸電驅(qū)動(dòng)器；用于驅(qū)動(dòng)原級線圈Ll 的另一端的第二輸電驅(qū)動(dòng)器；和原級線圏Ll共同構(gòu)成諧振電路的 至少一個(gè)電容器。此外，輸電部12所包括的第一輸電驅(qū)動(dòng)器、第 二輸電驅(qū)動(dòng)器分別是例如由功率MOS晶體管構(gòu)成的倒相電路(或 緩沖電路)，并由輸電控制裝置20的驅(qū)動(dòng)控制電路26進(jìn)行控制。
原級線圈Ll (輸電側(cè)線圈)和次級線圏L2 (受電側(cè)線圏)電 磁耦合，形成電力傳輸用變壓器。例如，在需要電力傳輸時(shí)，如圖 1所示，將〗更攜式電話終端510》欠置在充電器500上，成為原級線 圏Ll的》茲通通過次級線圏L2的狀態(tài)。另一方面，在不需要電力傳 輸時(shí)，〗吏充電器500和i"更攜式電話終端510物理性地分離，成為原 級線圏Ll的》茲通不通過次級線圈L2的狀態(tài)。波形監(jiān)控電路14是用于檢測原級線圈Ll的感應(yīng)電壓的電路， 包4舌例如電阻RA1、 RA2、以及RA1和RA2的連4妄節(jié)點(diǎn)NA3和 GND (廣義上的低電位側(cè)電源)之間的二極管DA1。具體地說，將 通過電阻RA1、 RA2分壓原級線圈的感應(yīng)電壓所獲得的信號PHIN 輸入輸電控制裝置20的波形4企測電路28。
顯示部16利用顏色或圖像等來顯示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的各 種狀態(tài)(電力傳輸中、ID認(rèn)證等)，例如通過LED (發(fā)光二極管) 或LCD (液晶顯示裝置)等來實(shí)現(xiàn)。
輸電控制裝置20是用于進(jìn)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)等來實(shí)現(xiàn)。該輸電控制裝置20包括 輸電側(cè)控制電路22、振蕩電^各24、驅(qū)動(dòng)控制電^各26、波形才企測電 路28。
此外，輸電側(cè)控制電路22用于進(jìn)行輸電裝置10或輸電控制裝 置20的控制，例如通過門陣列或微型計(jì)算機(jī)等來實(shí)現(xiàn)。
具體地說，輸電側(cè)控制電路22進(jìn)行電力傳輸、負(fù)載檢測、頻 率調(diào)制、異物檢測、或裝卸檢測等所需要的各種順序控制或判斷處 理。如上所述，輸電側(cè)控制電^各22以開關(guān)(SW)的開啟為契機(jī)， 開始對于受電裝置40的位置檢測或ID認(rèn)證用的暫時(shí)輸電(在后面
敘述)。
振蕩電路24例如由水晶振蕩電路構(gòu)成，生成原級側(cè)的時(shí)鐘信 號。驅(qū)動(dòng)控制電路26基于由振蕩電路24生成的時(shí)鐘信號或來自于 控制電路22的頻率設(shè)定信號等，生成期望的頻率的控制信號，并 輸出至輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器(未圖示)，控制該輸電驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作。
33波形檢測電路28監(jiān)控相當(dāng)于原級線圈Ll的一端的感應(yīng)電壓的 信號PHIN的波形，進(jìn)行負(fù)載4企測、異物4企測等。例如，如果受電 裝置40的負(fù)載調(diào)制部46進(jìn)行用于對輸電裝置10發(fā)送凄t據(jù)的負(fù)載 調(diào)制，則原級線圈L1的感應(yīng)電壓的信號波形與之對應(yīng)地進(jìn)行變化。
具體地說，例如如圖4(B)所示，如果為了發(fā)送數(shù)據(jù)"0"， 受電裝置40的負(fù)載調(diào)制部46降低負(fù)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"而升高負(fù)載，則信號波形的 振幅增大。因此，波形檢測電路28進(jìn)行感應(yīng)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了閾值電壓，從而可以判斷 來自于受電裝置40的數(shù)據(jù)是"0"還是"1"。此外，波形檢測的方 法并不^又限于上述的方法。例如也可以利用峰值電壓以外的物理量 判斷受電側(cè)的負(fù)載是變高了還是變低了 。
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(fù)載調(diào)制部46、供電控制部48、受電控制裝置50。此 外，受電裝置40或受電控制裝置50并不4又限定于圖3所示的結(jié)構(gòu)， 可以是省略其結(jié)構(gòu)要素的一部分，或增加其結(jié)構(gòu)要素、或變更連接 關(guān)系等各種變形實(shí)施。
受電部42將次級線圈L2的交流的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)4灸為直流電壓。 該轉(zhuǎn)換是由受電部42所包括的整流電路43所進(jìn)行的。該整流電路 43包4舌二4及管DB1 DB4。 二4及管DB1 i殳置在次級線圏L2的一端 的節(jié)點(diǎn)NB1和直流電壓VDC的生成節(jié)點(diǎn)NB3之間，DB2設(shè)置在 節(jié)點(diǎn)NB3和次級線圈L2的另一端的節(jié)點(diǎn)NB2之間，DB3設(shè)置在 節(jié)點(diǎn)NB2和VSS的節(jié)點(diǎn)NB4之間，DB4 i殳置在節(jié)點(diǎn)NB4和NB1 之間。
受電部42的電阻RB1 、 RB2 i殳置在節(jié)點(diǎn)NB1和NB4之間。 此外，將信號CCMPI輸入至受電控制裝置50的頻率檢測電路60，該信號CCMPI是通過電阻RB1、 RB2分壓節(jié)點(diǎn)NB1、 NB4之間的
電壓而獲得的信號。
受電部42的電容器CB1以及電阻RB4、 RB5設(shè)置在直流電壓 VDC的節(jié)點(diǎn)NB3和VSS的節(jié)點(diǎn)NB4之間。此夕卜，將通過電阻RB4、 RB5分壓節(jié)點(diǎn)NB3 、 NB4之間的電壓獲得分壓電壓VD4經(jīng)由信號 線LP2、輸入受電側(cè)控制電路52以及位置沖企測電路56。關(guān)于位置 才全測電3各56,其分壓電壓VD4為用于位置4企測的信號輸入(ADIN )。
負(fù)載調(diào)制部46進(jìn)4亍負(fù)載調(diào)制處理。具體地i兌，在從受電裝置 40向輸電裝置10發(fā)送期望的數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)使負(fù)載調(diào)制部 46 (次^及側(cè))中的負(fù)載可變;也變4匕，4吏原級線圈Ll的感應(yīng)電壓的 信號波形變化。因此，負(fù)載調(diào)制部46包括串聯(lián)設(shè)置在節(jié)點(diǎn)NB3、 NB4之間的電阻RB3 、晶體管TB3 (N型的CMOS晶體管)。
該晶體管TB3由控制信號P3Q進(jìn)行導(dǎo)通 截止控制，該控制 信號P3Q是從受電控制裝置50的受電側(cè)控制電路52經(jīng)由信號線 LP3所付與的。在開始正常輸電前的iU正階^殳，通過導(dǎo)通 截止控 制晶體管TB3進(jìn)行負(fù)載調(diào)制并向輸電裝置發(fā)送信號時(shí)，使供電控制 部48的晶體管TB2為截止，成為負(fù)載90與受電裝置40電連接的 狀態(tài)。
例如，在為了發(fā)送tt據(jù)"0"而4吏次級側(cè)為4氐負(fù)載(阻抗大) 的情況下，信號P3Q成為L電平，晶體管TB3截止。由此，負(fù)載 調(diào)制部46的負(fù)載成為幾乎無限大(無負(fù)載)。另一方面，在為了發(fā) 送^:據(jù)"1"而4吏次級側(cè)為高負(fù)載(阻抗小)的情況下，信號P3Q 成為H電平，晶體管TB3導(dǎo)通。由此，負(fù)載調(diào)制部46的負(fù)載為電 阻RB3 (高負(fù)載)。供電控制部48控制對于負(fù)載90供電。穩(wěn)壓器(LDO)49調(diào)整 通過整流電路43中的轉(zhuǎn)換而獲得的直流電壓VDC的電平，生成電 源電壓VD5 (例如5V)。例如、將該電源電壓VD5提供給受電控 制裝置50,受電控制裝置50進(jìn)行動(dòng)作。
此外，在穩(wěn)壓器(LDO) 49的輸入端和輸出端之間，設(shè)置有由 PMOS晶體管(Ml )構(gòu)成的開關(guān)電路。通過導(dǎo)通作為該開關(guān)電路的 PMOS晶體管(Ml ),形成旁路(by-pass )穩(wěn)壓器(LDO ) 49的路 徑。例如，在高負(fù)載時(shí)(例如、在消庫4劇烈的二次電池的充電初期， 需要穩(wěn)定地流動(dòng)大致恒定的大電流，這種情況即相當(dāng)于高負(fù)載時(shí))， 通過穩(wěn)壓器49自身的等效阻抗，電力損耗增大，發(fā)熱也增大，因 此，繞過穩(wěn)壓器，經(jīng)由旁路路徑將電流提供給負(fù)載。
為了控制作為開關(guān)電路的PMOS晶體管(Ml)的導(dǎo)通/截止， 設(shè)置有作為旁路控制電路發(fā)揮功能的NMOS晶體管(M2)以及上 才立電阻R8。
如果從受電側(cè)控制電路52經(jīng)過信號線LP4將高電平的控制信 號付與NMOS晶體管(M2)的4冊極，則NMOS晶體管(M2 )導(dǎo)通。 于是，PMOS晶體管(Ml )的柵極成為低電平，PMOS晶體管(Ml ) 導(dǎo)通，形成旁路穩(wěn)壓器(LDO) 49的路徑。另一方面，在NMOS 晶體管(M2)為截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，PMOS晶體管(Ml)的柵-才及通過上 拉電阻R8被維持在高電平，因此，PMOS晶體管(Ml )截止，不 形成旁3各3各徑。
NMOS晶體管(M2 )的導(dǎo)通/截止是由受電控制裝置50所包括 的受電側(cè)控制電^各52控制的。
此外，晶體管TB2 (P型CMOS晶體管)i殳置在電源電壓VD5 的生成節(jié)點(diǎn)NB5 (穩(wěn)壓器49的輸出節(jié)點(diǎn))和節(jié)點(diǎn)NB6 (受電裝置
3640的電壓輸出節(jié)點(diǎn))之間，由來自于受電控制裝置50的受電側(cè)控 制電路52的信號P1Q進(jìn)行控制。具體地說，晶體管TB2在結(jié)束ID 認(rèn)證(確立)、進(jìn)行正常的電力傳輸(即、正常輸電)的情況下， 成為導(dǎo)通狀態(tài)。
此外，在電源電壓生成節(jié)點(diǎn)NB5和晶體管TB2的棚-才及的節(jié)點(diǎn) NB8之間，-沒置上^立電阻RU2。
受電控制裝置50是用于進(jìn)行受電裝置40的各種控制的裝置， 可以通過集成電^各裝置(IC)等來實(shí)現(xiàn)。該受電控制裝置50可以 通過基于次級線圈L2的感應(yīng)電壓所生成的電源電壓VD5來進(jìn)行動(dòng) 作。此外，受電控制裝置50可以包括控制電路52 (受電側(cè))，位置 才企測電3各56、 ^展蕩電^各58、頻率4企測電路60、滿充電4企測電路62、 以及再次充電監(jiān)控電3各64。
受電側(cè)控制電路52用于進(jìn)行受電裝置40或受電控制裝置50 的控制，例如、可以通過門陣列或孩i型計(jì)算才幾等來實(shí)現(xiàn)。該受電側(cè) 控制電路52將串聯(lián)穩(wěn)壓器(LDO ) 49的輸出端的恒定電壓(VD5 ) 作為電源進(jìn)行動(dòng)作。該電源電壓(VD5)經(jīng)由電源提供線LP1被提 供給受電側(cè)控制電^各52。
該受電側(cè)控制電路52進(jìn)行所需要的各種時(shí)序控制或判斷處理， 具體地i兌，包4舌ID i人i正、位置才企測、頻率4企測、滿充電4企測、再 次充電需要與否判斷、認(rèn)證用的通信的負(fù)載調(diào)制、用于可以進(jìn)行異 物插入檢測的通信的負(fù)載調(diào)制等。
位置才全測電路56監(jiān)控相當(dāng)于次級線圏L2的感應(yīng)電壓的波形的 信號ADIN的波形，判斷原級線圏Ll和次級線圏L2的位置關(guān)系是
否適當(dāng)。具體地說，通過比較儀將信號ADIN轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，判斷位置 關(guān)系是否適當(dāng)。
振蕩電路58例如由CR振蕩電路構(gòu)成，生成次級側(cè)的時(shí)鐘信號。 頻率檢測電路60檢測信號CCMPI的頻率(fl 、 f2 )，判斷來自于輸 電裝置10的發(fā)送數(shù)據(jù)是"1"還是"0"。
滿充電沖企測電路62 (充電才企測電路)是用于4企測負(fù)載90的蓄 電池94是否為滿充電狀態(tài)(充電狀態(tài))的電3各。具體地說，滿充 電檢測電路62例如通過檢測充電狀態(tài)的顯示所使用的LEDR的導(dǎo) 通/截止，來才全測滿充電狀態(tài)。即、在LEDR滅燈持續(xù)規(guī)定時(shí)間(例 如5秒)的情況下，判斷為蓄電池94為滿充電狀態(tài)(充電結(jié)束)。
此外，在滿充電之后，如果將受電側(cè)設(shè)備510長時(shí)間放置在托 才反500上，由于》文電，蓄電池電壓VBAT的電壓降^[氐。再次充電監(jiān) 控電路64基于蓄電池電壓VBAT判斷是否需要再次充電。即、例 如蓄電池電壓VBAT低于閾值電壓，則再次充電監(jiān)控電路64判斷 需要進(jìn)行再次充電。
此外，負(fù)載90包括用于進(jìn)行蓄電池94的充電控制等的充電控 制裝置92。充電控制裝置92可以基于發(fā)光裝置(LEDR)的亮燈狀 態(tài)沖企測滿充電狀態(tài)。該充電控制裝置92 (充電控制IC)可以通過 集成電路裝置等來實(shí)現(xiàn)。此外，也可以象智能蓄電池一樣，使蓄電 池94自身具有充電控制裝置92的功能。此外，負(fù)載卯不^f又限于 二次電池。例如，也有通過規(guī)定的電路進(jìn)行動(dòng)作，該電路成為負(fù)載 的情況。
38(關(guān)于動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)以及自動(dòng)模式開關(guān)的設(shè)置情況)
圖5~圖7示出了動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)以及自動(dòng)模式開關(guān)的具體設(shè)置 例。圖5示出了圖1 ( A)的系統(tǒng)中的^T電裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在圖5中，輸電控制裝置(輸電控制IC) 20包括兩個(gè)端子， 即動(dòng)作觸發(fā)輸入端子SWONX和自動(dòng)一莫式端子AUTO。在動(dòng)作觸發(fā) 輸入端子SWONX上連接有動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1的一端。通過上拉 電阻RX上^立動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1的一端。由此，如果動(dòng)作觸發(fā)開關(guān) SW1為打開狀態(tài)，則動(dòng)作觸發(fā)4lT入端子SWONX維持在H電平。 動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1的另一端4妄;也。因此，如果動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1 為閉合狀態(tài)，則動(dòng)作觸發(fā)輸入端子SWONX變化為L電平。對應(yīng)每 個(gè)動(dòng)作觸發(fā)的負(fù)沿(negative edge ) NT， 1#電側(cè)控制電3各22反復(fù)進(jìn)
^亍ilr電Af亭止^r電。
此外，自動(dòng)模式端子AUTO上連接有自動(dòng)模式端子SW2的一 端。通過上拉電阻RY1上拉自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2的一端。由此，如 果自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2為打開狀態(tài)，則自動(dòng)才莫式端子AUTO維持在 H電平。自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2的另一端4妄地。因此，如果自動(dòng)才莫式 開關(guān)SW2為閉合狀態(tài)，則自動(dòng)模式端子AUTO為L電平。在自動(dòng) 模式端子AUTO為H電平時(shí)，輸電側(cè)控制電路22為自動(dòng)模式，以 全自動(dòng)的形式執(zhí)行自動(dòng)設(shè)置4企測、暫時(shí)輸電、ID認(rèn)證、正常輸電、 去除才企測以及異物沖企測、滿充電才企測、正常l俞電中斷等一系列的動(dòng) 作。在自動(dòng)模式端子AUTO為L電平時(shí)，自動(dòng)模式關(guān)閉。在自動(dòng)模 式關(guān)閉的情況下，動(dòng)作觸發(fā)模式為激活。因此，來自于動(dòng)作觸發(fā)開 關(guān)SW1的負(fù)沿NT的輸入為有效，如上所述，在每次進(jìn)行負(fù)沿NT 的輸入時(shí)，輸電側(cè)控制電路22反復(fù)進(jìn)行輸電/停止輸電。
在圖5中，動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)SW1以及上4立電阻RX構(gòu)成動(dòng)作觸 發(fā)電路3。動(dòng)作觸發(fā)電路3發(fā)揮以下作用，即、在自動(dòng)模式為非激活時(shí)，向輸電控制裝置(輸電控制IC) 20提供用于指示輸電/停止 輸電的動(dòng)作觸發(fā)。此外，自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2以及上^立電阻RY1構(gòu) 成自動(dòng)模式電路5。自動(dòng)模式電路5作為切換自動(dòng)模式的接通(ON ) /斷開(OFF)的動(dòng)作模式切換電路發(fā)揮功能。即、在自動(dòng)模式電路 5的輸出為H電平的情況下，輸電控制裝置(輸電控制IC) 20為 自動(dòng)模式，在自動(dòng)模式電路5的輸出為L電平的情況下，解除自動(dòng) 模式，取而代之使開關(guān)模式有效化。
圖6示出了圖1 (B)的系統(tǒng)中的輸電裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在 圖6中，自動(dòng)模式電路5 (包括自動(dòng)模式開關(guān)SW2)設(shè)置在輸電裝 置10的內(nèi)部。基于自動(dòng)模式電路5的自動(dòng)模式的選擇例如是在產(chǎn) 品發(fā)貨時(shí)，由廠家的,人業(yè)員進(jìn)行的。
圖7示出了圖1 (C)的系統(tǒng)中的^T電裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在 圖7中，自動(dòng)模式電路5中包括第一自動(dòng)模式開關(guān)SW2a以及第二 自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2b。如上所述，在第一自動(dòng)才莫式開關(guān)SW2a4妄通 (ON)的情況下，輸電側(cè)控制電路22以全自動(dòng)的形式執(zhí)行一系列 的動(dòng)作，例如受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置的自動(dòng)4企測、暫時(shí)輸電、ID認(rèn) 證、正常輸電、去除或異物檢測、滿充電的檢測、正常輸電的停止。 此外，在第二自動(dòng)模式開關(guān)SW2b接通(ON)的情況下，輸電側(cè) 控制電路22自動(dòng)地執(zhí)行包括以下動(dòng)作的一系列動(dòng)作，即包括受電 側(cè)設(shè)備510的設(shè)置的自動(dòng)4企測、暫時(shí)輸電、ID認(rèn)證、正常輸電、去 除或異物;險(xiǎn)測、滿充電的4企測、正常l命電的4亭止、滿充電后的再次 充電需要與否判斷、再次充電的開始、以及滿充電后的去除4全測。 此外，圖7的輸電控制裝置(輸電控制IC) 20中設(shè)置有兩個(gè)自動(dòng) 才莫式端子(AUTOl、 AUTQ2)。(第二實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中，對選擇了自動(dòng)模式時(shí)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng) 的動(dòng)作進(jìn)行說明。
(自動(dòng)模式時(shí)的輸電裝置的動(dòng)作概要)
圖8是表示自動(dòng)模式時(shí)的輸電裝置動(dòng)作的一個(gè)例子的概要流程 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可以自 動(dòng)地檢測受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置，還可以執(zhí)行滿充電后的再次充電 管理。由此，將輸電裝置10自動(dòng)地^^亍一系列的動(dòng)作的動(dòng)作才莫式 稱為自動(dòng)模式。
在圖8中，如粗虛線包圍的部分所示，自動(dòng)才莫式的輸電裝置IO 的動(dòng)作大體分為"設(shè)置檢測以及確認(rèn)輸電對象(步驟SA)"、"正常 輸電中的輸電環(huán)境的確認(rèn)(步驟SB )"、"滿充電檢測(步驟SC )"、 "滿充電后的監(jiān)控(步驟SD)"。下面，依次進(jìn)行說明。
如果接通電源(步驟SO),則執(zhí)行設(shè)置檢測以及輸電對象的確 認(rèn)(步驟SA )。在步驟SA中包括步驟SI ~步驟S4。通過步驟Sl 以及步驟S2，輸電裝置10以規(guī)定周期(例如、0.3秒)自動(dòng)、且間 歇地驅(qū)動(dòng)原級線圈Ll,執(zhí)行間歇的暫時(shí)輸電。接著，確認(rèn)受電側(cè)設(shè) 備510的設(shè)置位置是否適當(dāng)(步驟S3 ),執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備510 (或 受電裝置40)的ID認(rèn)證，判斷是否是適當(dāng)?shù)妮旊妼ο?步驟S4)。
在受電裝置40成功地進(jìn)行了位置檢測(步驟S3)的情況下， 在^見定時(shí)間內(nèi)，將ID ^人證信息發(fā)送至輸電裝置10。輸電裝置10 基于從間歇的暫時(shí)輸電的定時(shí)開始在失見定時(shí)間內(nèi)是否從受電裝置 發(fā)回了ID認(rèn)證信息，進(jìn)行受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置檢測。在無法檢 測受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置、或者在ID認(rèn)證(步驟S4 )中失敗的情況下(步驟S5),停止暫時(shí)輸電，返回間歇地進(jìn)行暫時(shí)輸電的狀態(tài) (初始狀態(tài))。
上述位置4企測(步驟S3 )例如是基于圖3的受電裝置40內(nèi)的 位置檢測電路56整流次級線圏(L2)的感應(yīng)電壓所獲得的直流電 壓(ADIN)來判斷的。圖16用于說明位置4全測的原理。如圖16 所示，才艮據(jù)原級線圈(Ll)和次級線圏(L2)的位置關(guān)系，ADIN 的電平發(fā)生變化。
例如受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置位置不適當(dāng)時(shí)，不會(huì)獲得規(guī)定電平(V3 電平)的直流電壓(ADIN), /人而判斷為^f立置不適當(dāng)，其〗立置4全測 結(jié)果例如可以利用負(fù)載調(diào)制乂人受電裝置40傳遞到^T電裝置10。此 外，也可以基于受電裝置40 "J妄收暫時(shí)^r電開始之后在^L定時(shí)間內(nèi) 沒有向輸電裝置IO發(fā)送ID認(rèn)證信息，來傳輸位置不適當(dāng)。
返回圖8繼續(xù)進(jìn)行說明。在圖8中，如果成功進(jìn)行了 ID認(rèn)證 (步驟S4)，則開始正常輸電(步驟S6)。在正常輸電中，在輸電 裝置IO中執(zhí)行金屬異物檢測(步驟S7)以及基于定期負(fù)載變動(dòng)檢 測的侵占狀態(tài)的檢測(步驟S8、 S9)。此外，還執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備510 的去除(脫離)^r測(步驟SIO)。在^r測出金屬異物、侵占狀態(tài)以 及去除中的任一種情形的情況下(步驟Sll),停止正常輸電(步驟 S12),返回步驟S1 (進(jìn)4亍自動(dòng)間歇?jiǎng)幼鞯牟襟E)。
金屬異物檢測(步驟S7 )以及去除4企測(步驟S10 )可以基于 原級線圈(Ll)的感應(yīng)電壓信號的波形變化來進(jìn)4亍才企測。下面，進(jìn) ;f于具體地i兌明。
圖17 (A) ~圖17 (F)用于說明金屬異物(導(dǎo)電性異物)檢 測的原理。圖17 (B) ~圖17 (F)分別示出了才艮據(jù)原級線圏和金 屬異物(導(dǎo)電性異物)MET的相對位置，圖17 (A)所示的原級線圏Ll的感應(yīng)電壓信號(V (NA2))如何進(jìn)行變化。如圖所示，完 全不存在金屬異物(MET)的狀態(tài)(圖17 (F))和存在金屬異物
(MET)的狀態(tài)(圖17 (B) ~圖17 (E)), 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3)監(jiān)控原級 線圈(Ll)的感應(yīng)電壓信號V (NA2)的波形，可以才企測金屬異物
(MET)。此外，"監(jiān)控波形"中，除了監(jiān)控振幅的情況之外，例如 還包括監(jiān)控電流和電壓的相位的情況等。
圖18 (A) ~圖18 (D)用于i兌明去除^r測的原理。如圖18 (A)所示，在設(shè)置了受電側(cè)設(shè)備510的情況下，原級線圏(Ll) 的感應(yīng)電壓4言號V (NA2)的波形如圖18 (B)所示。另一方面， 如圖18 (C)所示，在去除了受電側(cè)i殳備510時(shí)(脫離時(shí))，原級 線圈(Ll)的感應(yīng)電壓4言號V (NA2)的波形如圖18 (D)所示， 其波形(振幅)明顯與圖18 (B)的波形區(qū)別開來。因此，通過波 形監(jiān)控電^各14 (參照圖3)監(jiān)控原級線圈(Ll)的感應(yīng)電壓信號V (NA2)的波形，可以才企測去除(脫離)。
此外，侵占狀態(tài)的檢測(圖8的步驟S9)可以通過是否能夠在 輸電側(cè)檢測受電側(cè)的間歇的(例如定期的)負(fù)載調(diào)制信號來進(jìn)行檢 測(關(guān)于這一 點(diǎn)，將在后面進(jìn)4亍存又述)。
返回圖8繼續(xù)進(jìn)行說明。在圖8中，輸電裝置10的輸電側(cè)控 制電^各22如果4企測到/人受電裝置40發(fā)送來的、表示蓄電池的滿充 電的滿充電通知(步驟S13),則截至正常輸電(步驟S14),轉(zhuǎn)到 滿充電后的監(jiān)控步驟(步驟SD)。
此外，蓄電池94的滿充電是由圖3的受電裝置40所包括的滿 充電檢測電路62來進(jìn)行檢測的。如果檢測到滿充電，則由受電裝 置40所包括的受電側(cè)控制電路52向輸電裝置10發(fā)送滿充電通知。
43輸電裝置10的輸電側(cè)控制電路22如果檢測到來自于受電裝置40 的滿充電通知，如上所述，執(zhí)行滿充電后的監(jiān)控步驟(步驟SD)。
滿充電后的監(jiān)控步驟(步驟SD)包括執(zhí)行用于4企測滿充電后 的去除的周期T1的間萄tllr電的步驟(步驟S15)、以及去除沖企測步 驟(步驟S16)、執(zhí)行用于再次充電需要與否檢測的周期T2的間歇 輸電的步-銀(步艱《S17)、以及再次充電需要與否4企測步驟(步駛《 S18)。由此，在受電側(cè)設(shè)備510的負(fù)載(蓄電池)94成為滿充電之 后，還可以進(jìn)一步監(jiān)控負(fù)載狀態(tài)，自動(dòng)地進(jìn)4亍再次充電的再次沖丸4亍。
即、在充滿電之后仍然是設(shè)置著受電側(cè)設(shè)備510的狀態(tài)下，存 在隨著時(shí)間的經(jīng)過，負(fù)載(蓄電池)94放電，從而需要進(jìn)行再次充 電的情況。于是，在檢測到滿充電之后，執(zhí)行適當(dāng)周期的間歇輸電 來代替正常輸電，還自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載的再次充電需要與否判斷，如果 需要再次充電，則再次執(zhí)行正常輸電(步驟S6)。由此，自動(dòng)地執(zhí) 4亍負(fù)載(蓄電池)94的再次充電。因此，即-使在滿充電之后長時(shí)間 放置了受電側(cè)設(shè)備510的情況下，在用戶使用受電側(cè)設(shè)備510時(shí)， 負(fù)載(蓄電池)94也總是滿充電的狀態(tài)。因此，不會(huì)出現(xiàn)好不容易 進(jìn)行了充電，但是，由于之后的放電，結(jié)果導(dǎo)致了不充分充電狀態(tài) 這樣的不方^_的情況，因此，不會(huì)出現(xiàn)不滿足用戶期;降的現(xiàn)象。
但是，在滿充電之后去除受電側(cè)設(shè)備的情況下，不需要進(jìn)行再 次充電的管理。因此，優(yōu)選與再次充電管理用的間歇輸電(步驟S15 ) 不同，執(zhí)行用于滿充電后的去除檢測的間歇輸電。例如，如果沒有 來自接收了去除檢測用的間歇輸電的受電側(cè)設(shè)備510的應(yīng)答，則可 以判斷為去除了受電側(cè)設(shè)備510。如果檢測到了去除，則輸電裝置 10所包括的輸電側(cè)控制電路22恢復(fù)到初始狀態(tài)(進(jìn)行間歇的暫時(shí) 輸電的狀態(tài))。此外，去除4企測用的間歇輸電以及用于再次充電管 理的間歇輸電沒有必要很頻繁地進(jìn)行，而且，為了不無謂地增大功 耗，優(yōu)選以適當(dāng)?shù)闹芷趤磉M(jìn)行。因此，以第一周期T10來進(jìn)行去除檢測用的間歇輸電，以第二周期T20來進(jìn)行用于再次充電的管理的
間歇輸電。
之所以區(qū)別為第一周期TIO以及第二周期T20,是因?yàn)槠谕?據(jù)各自的目的而使周期最優(yōu)化。但是，第一周期TIO和第二周期 T20也可以相同。此夕卜，上述"滿充電"的意思也可以廣義地解釋 為例如"受電裝置40側(cè)的負(fù)載的狀態(tài)為^見定的狀態(tài)"。因此，負(fù)載 并不僅限定于蓄電池。例如，也可以是受電側(cè)設(shè)備510的規(guī)定的電 路成為負(fù)載的情況。即、例如，"在接收了來自于輸電裝置的輸電、 規(guī)定的電路進(jìn)行了動(dòng)作之后，該規(guī)定的電路成為不需要進(jìn)行動(dòng)作的 狀態(tài)"相當(dāng)于"負(fù)載成為滿充電狀態(tài)"，這樣的情況也包括在本方 式的技術(shù)范圍之內(nèi)。
此外，間歇的暫時(shí)輸電的周期(圖8的步驟Sl中的自動(dòng)間歇 動(dòng)作的周期)由于可以迅速地檢測出受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置的重要 性，因此，優(yōu)選以很短的周期(例如、0.5秒的周期)來進(jìn)行。對
題，如果頻繁地進(jìn)行去除檢測，則會(huì)增大不必要的功耗。因此，將 滿充電后的去除檢測的第 一周期TIO設(shè)定為大于暫時(shí)輸電的周期的 周期(例如、5秒的周期)，以抑制功耗的增大。此外，因?yàn)闈M充電 后的再次充電需要與否斥企測的頻率還可以進(jìn)一步降^f氐(因?yàn)闈M充電 的蓄電池進(jìn)行放電、到需要再次充電為止，需要相當(dāng)長的時(shí)間，此 外，再次充電需要與否判斷即使稍微延遲，在實(shí)用上也不會(huì)產(chǎn)生任 何問題)，所以，將用于滿充電檢測的第二周期T20設(shè)定得大于第 一周期T10(例如、i殳定為10分的周期)。由此，可以以才艮據(jù)各自 目的的周期進(jìn)行間歇的輸電，能夠最小限度地抑制功耗。(自動(dòng)模式時(shí)的輸電側(cè)控制電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子)
圖9是表示自動(dòng)模式時(shí)的輸電側(cè)控制電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電 路圖。如圖所示，輸電側(cè)控制電路22包括邏輯電路IOO。邏輯電路 100包括位置一企測部106、 IDiU正部108、去除4全測部110、異物才全 測部112 (包括侵占狀態(tài)檢測部114)、滿充電通知(輸電停止要求) 檢測部116、再次充電要求;險(xiǎn)測部117、用于管理時(shí)間的計(jì)時(shí)器119、 基于各部分的檢測結(jié)果控制輸電(暫時(shí)輸電以及正常輸電)的接通 /中斷的輸電控制部118。輸電控制部118包括滿充電后的間歇輸電 控制部121。
(自動(dòng)模式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本時(shí)序例)
圖10示出了自動(dòng)模式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本時(shí)序例。 例如用戶將受電側(cè)設(shè)備510設(shè)置在充電器500的規(guī)定位置上。如上 所述，輸電裝置IO進(jìn)行自動(dòng)間歇?jiǎng)幼鳎⒖偸菆?zhí)行間歇的暫時(shí)輸 電(步驟S19、 S20)。執(zhí)行接收暫時(shí)輸電的受電側(cè)設(shè)備510的位置 檢測(步驟S21)，如果位置不適當(dāng)，則停止暫時(shí)輸電(步驟S22)。
如果受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置位置適當(dāng)，則執(zhí)行ID認(rèn)證(步驟 S23)。即、將ID認(rèn)證信息(廠家信息、設(shè)備ID號碼、額定信息等) 從受電裝置40發(fā)送至輸電裝置10。
如果ID認(rèn)證成功，則輸電裝置10開始向受電裝置40進(jìn)行正 常豐IT電(步艱《S26)。在正常f俞電期間中，如上所述，4丸4亍去除才企測 (步艱《S29)、金屬異物4企測(步驟S30)、次級側(cè)的定期負(fù)載i人i正 (包括根據(jù)需要的次級側(cè)負(fù)載減輕處理步驟S31 )、侵占狀態(tài)檢測 (步驟S32)，在檢測出任一種情形的情況下，停止正常輸電(步驟 S33)。此外，伴隨次級側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證的負(fù)載減輕是指由于存 在在負(fù)載(蓄電池等)重的狀態(tài)下，即使進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，在原級側(cè)
46也無法很好地接收其調(diào)制信號的情況，所以，在進(jìn)行負(fù)載調(diào)制時(shí)， 縮小(或者停止)對于負(fù)載的供電，表面看起來使負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)
強(qiáng)制'性_地減專至(關(guān)于這一點(diǎn)，^!尋利用圖23在后面ii^f亍殺又述)。
在圖10中，受電裝置40如果檢測到滿充電，則制作滿充電通 知(保存幀輸電停止要求幀)并發(fā)送至輸電裝置10 (步驟S34 )。 輸電裝置10如果4企測到滿充電通知(輸電停止要求幀)(步驟— S35),則截止正常輸電(步驟S36)，取而代之地4丸行滿充電后的間 歇輸電(步驟S37 )。執(zhí)行間歇的再次充電需要與否判斷(步驟S38 ), 再次執(zhí)行再次充電以及正常輸電(步驟S26)。此夕卜，執(zhí)行滿充電后 的受電側(cè)設(shè)備510的去除檢測(步驟S39),如果檢測到去除，則返 回到#刀始4犬態(tài)。
圖11是表示4丸行圖IO的時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)過 渡的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。如圖所示，系統(tǒng)的狀態(tài)可以大致分為初始狀態(tài)(空 閑狀態(tài)ST1 )、位置4企測狀態(tài)(ST2)、 ID認(rèn)證狀態(tài)(ST3 )、輸電 (正常輸電)狀態(tài)(ST4 )、定期負(fù)載認(rèn)證狀態(tài)(ST5 )(以及負(fù)載減 輕狀態(tài)ST6)、滿充電后的間歇輸電的狀態(tài)(ST7)。
通過基于自動(dòng)間歇?jiǎng)幼鞯氖茈妭?cè)設(shè)備的設(shè)置檢測(Ql ),從ST1 轉(zhuǎn)到ST2，在^立置才全測NG時(shí)，返回ST1 ( Q2 )。如果4立置才企測OK， 貝'J專爭到ST3。 ^口果ID i人i正OK ( Q6 ),貝'J專爭到正常豐餘電4犬態(tài)(ST4 )。
在正常l俞電狀態(tài)ST4中，才丸^f亍去除^r測(Q12)、金屬4企測 (QIO)、 4旻占狀態(tài)沖全測(Q17)、滿充電才企測(Q14)。如果4企測到 QIO、 Q12、 Q17的4壬一種情形，則'恢復(fù)到初始狀態(tài)(Q9、 Qll、 Q13)。此外，如果4企測到滿充電(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，執(zhí)行再次充電需要與否檢測 (Q18)以及去除沖企測(Q16)。如果才企測到了去除，則返回初始狀
47態(tài)(Q20)。此外，在需要再次充電的情況下，則再次執(zhí)行正常輸電 (Q19)。
用于才丸4亍圖IO以及圖11的基本時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)可 以自動(dòng)地檢測作為輸電對象的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置。因此，完全不需 要用戶操作動(dòng)作開關(guān)等，就可以實(shí)現(xiàn)非常方便使用的無觸點(diǎn)電力傳 輸系統(tǒng)。此外，通過將ID認(rèn)證作為正常輸電的條件，從而不會(huì)對 不適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行輸電，提高了可靠性和安全性。此外，在正常輸 電中，沖丸4亍各種4企測動(dòng)作(去除4企測、金屬異物4僉測、基于次級側(cè) 的定期負(fù)載認(rèn)證的侵占狀態(tài)4企測、滿充電檢測)，在檢測到任一種 情形的情況下，迅速停止正常輸電，并返回初始狀態(tài)，因此，完全 不會(huì)產(chǎn)生不必要的輸電，對于異物也可以實(shí)施萬全的對策，能夠?qū)?現(xiàn)具有極高可靠性(安全性)的系統(tǒng)。而且，如果檢測到滿充電(廣 義上的負(fù)載成為規(guī)定的狀態(tài))，則執(zhí)行用于進(jìn)行滿充電后的負(fù)載狀 態(tài)的監(jiān)控的間歇輸電(具體地說，例如、去除4企測用間歇輸電以及 再次充電需要與否判斷用的間歇輸電)，從而，即使在滿充電之后， 仍繼續(xù)進(jìn)行用于將受電側(cè)設(shè)備保持在最適當(dāng)狀態(tài)的動(dòng)作。因此，進(jìn) 一步才是高了用戶的滿意度。
圖12以及圖13是表示執(zhí)行圖10的基本時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳 輸系統(tǒng)的動(dòng)作例的流程圖。在圖12以及圖13中，左側(cè)示出了輸電 側(cè)(原級側(cè))的動(dòng)作流程，右側(cè)示出了受電側(cè)(次級側(cè))的動(dòng)作流程。
如圖12所示，輸電側(cè)控制電路22執(zhí)行自動(dòng)間歇?jiǎng)幼?步驟 S40)。即、以規(guī)定的時(shí)間間隔從輸電側(cè)開始暫時(shí)輸電(例如、輸送 頻率為fl:步驟S41),并開始基于計(jì)凄t器的計(jì)婆t (步驟S42 )。
在受電側(cè)，如果接收了暫時(shí)輸電，則從停止?fàn)顟B(tài)(步驟S60) 轉(zhuǎn)移至接通狀態(tài)(步驟S61)，執(zhí)行位置水平的判斷(位置檢測)。如果位置水平NG,則返回初始狀態(tài)(步驟S60),如果位置水平
OK,則生成ID認(rèn)證幀(步驟S63)，執(zhí)行ID認(rèn)證幀的發(fā)送(步驟 c"、
在輸電側(cè)，進(jìn)行ID認(rèn)證幀的接收處理(步驟S44 )以及超時(shí)判 斷(步驟S43),在無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收ID認(rèn)證幀的情況下，停
止暫時(shí)flr電(步-驟S51),返回初始a犬態(tài)。
另 一方面，在無法在^見定時(shí)間內(nèi)4妄收ID i人i正幀的情況下，#L 行幀認(rèn)證處理(步驟S45)，如果認(rèn)證OK,則將許可幀發(fā)送至受電 側(cè)(步驟S47 )，在認(rèn)證NG的情況下，停止暫時(shí)輸電(步驟S51 )， 返回4刀4臺^犬態(tài)。
受電裝置40驗(yàn)證來自于輸電裝置10的許可幀(步驟S65 ),將 開始幀發(fā)送至輸電裝置10 (步驟S66 )。
在輸電裝置10中，驗(yàn)證開始幀(步驟S48)，接通定期負(fù)載變 動(dòng)(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，接收正常輸電，開始負(fù)載(例如蓄電池) 的充電(步驟S67)。
接著，通過圖13說明其后的流程。在輸電裝置10中，繼續(xù)執(zhí) 行去除、金屬異物、侵占狀態(tài)的各個(gè)檢測(步驟S70)，等待來自于 受電裝置40的滿充電通知(輸電停止要求)(步驟S71 )。
在受電裝置40中，繼續(xù)進(jìn)行負(fù)載的充電，執(zhí)行用于侵占檢測 的定期負(fù)載調(diào)制(步驟S80 )，此外，才企測負(fù)載的滿充電(步驟S81 )。 即、滿充電沖企測電^各62在發(fā)光二極管LEDR的滅燈持續(xù)規(guī)定時(shí)間 (例如、5秒)以上并截止的情況下，判斷為滿充電。如果4企測出滿充電，則受電裝置40將滿充電通知幀(保存幀輸電停止要求) 發(fā)送至輸電裝置10 (步驟S82 )。
在輸電裝置10中，如果接收了來自于受電裝置40的滿充電通 知幀(保存幀輸電停止要求)，則斷開定期負(fù)載變動(dòng)檢測(步驟 S72)，停止輸電(步驟S73)。
(關(guān)于侵占狀態(tài)的檢測)
下面，對侵占狀態(tài)的檢測(侵占發(fā)熱對策)進(jìn)行具體地說明。 "侵占狀態(tài)"是指插入異物的定位于特殊形態(tài)的狀態(tài)，是"將異物 誤認(rèn)為受電側(cè)設(shè)備并繼續(xù)進(jìn)行正常輸電的狀態(tài)"。例如、在以完全 遮斷原級線圈和次級線圈之間的方式插入薄金屬板的情況下，如果 從輸電側(cè)觀察，還總是存在相當(dāng)程度的負(fù)栽，例如、去除檢測變得 困難。
(侵占發(fā)熱對策)
首先，對"侵占狀態(tài)"進(jìn)行具體地說明。在受電裝置(或受電 側(cè)i殳備)的i人i正結(jié)束并開始正常輸電之后，可能會(huì)在原級線圈Ll 和次級線圏L2之間插入例如大面積的異物。如利用圖17所進(jìn)行的 說明，可以通過監(jiān)控原級線圏(Ll)的感應(yīng)電壓來4全測金屬異物的
存在c
但是，如圖19 (B)所示，在輸電側(cè)設(shè)備和受電側(cè)設(shè)備之間， 例如插入遮斷原級線圈Ll和次級線圈L2的金屬異物(例如薄金屬 板)時(shí)，來自于原級側(cè)的輸電能量被該金屬異物消耗(即該金屬異 物成為負(fù)載)，因此，如果從輸電裝置IO側(cè)觀察，則看做總是存在 負(fù)載(受電側(cè)設(shè)備)。因此，例如即使去除了受電側(cè)設(shè)備，也會(huì)產(chǎn) 生無法進(jìn)行采用圖18所說明的、基于原級線圈Ll的感應(yīng)電壓進(jìn)行去除檢測的情況，在這種情況下，雖然沒有受電側(cè)設(shè)備，也會(huì)繼續(xù)
進(jìn)行來自于輸電裝置IO的輸電，金屬異物達(dá)到高溫度。
這樣，在本說明書中，將金屬異物代替原來的受電側(cè)設(shè)備510 的現(xiàn)象稱為"侵占"。為了將無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的安全性、可靠 性提高到實(shí)用水平，對于這樣的"侵占發(fā)熱"也需要采取充分的對 策。作為插入異物的情況，可以假設(shè)偶發(fā)的插入異物的情況、以及 惡意地插入異物的情況。如果插入侵發(fā)生占現(xiàn)象的異物，則會(huì)產(chǎn)生 發(fā)熱，產(chǎn)生燒傷、設(shè)備的損傷或破損的危險(xiǎn)性，因此，要求在無觸 點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，完全地實(shí)現(xiàn)對于異物插入的安全對策。下面， 對侵占發(fā)熱對策進(jìn)4亍具體地說明。
圖19(A)、圖19 (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(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的電子設(shè)備的截面圖。
在圖19 (A)中，在托板500 (包括輸電裝置10的電子設(shè)備) 中的失見定位置上，i殳置〗更攜式電話終端510 (包括受電裝置40的電 子設(shè)備)，在該狀態(tài)下，經(jīng)由原級線圈Ll和次級線圈L2，從托板 (充電器)500向〗更攜式電話終端510進(jìn)行無觸點(diǎn)電力傳輸，進(jìn)行 內(nèi)置于《更攜式電i舌鄉(xiāng)冬端510中的二次電池(例如、電'池組ff) 94的 充電。
在圖19(B)中，在正常輸電時(shí)，惡意地在托板(充電器)500 和便攜式電話終端510之間插入薄板狀的金屬異物(導(dǎo)電性的異物) AR。如果插入了異物AR，從原級側(cè)的設(shè)備(托板500)提供給次 級側(cè)設(shè)備(便攜式電話終端510)的電力幾乎都被異物(AR)消耗 (即、產(chǎn)生輸電電力的侵占)，異物AR發(fā)熱的危險(xiǎn)性增高。于是， 在成為圖19(B)所示狀態(tài)的情況下，需要原級側(cè)的設(shè)備(托板500) 所包括的輸電裝置10 4企測異物AR的插入，并立即停止正常輸電。但是，通過利用圖17進(jìn)行了說明的金屬異物的檢測方法，難 以充分地4巴握圖19 (B)所示的侵占狀態(tài)。
例如，在受電裝置側(cè)的負(fù)載大的情況下，故原級線圈Ll感應(yīng) 的電壓的振幅增大，如果受電裝置側(cè)的負(fù)載小，-故原級線圏Ll感 應(yīng)的電壓的l展幅減小。如果1"更攜式電話終端510的二次電池94正 常充電，則應(yīng)該隨著時(shí)間的經(jīng)過，受電裝置40側(cè)的負(fù)載漸洋斤;也減 少。這里，如果受電裝置40側(cè)的負(fù)載突然增大，由于輸電裝置IO 在監(jiān)控受電裝置40側(cè)的負(fù)載變動(dòng)，因此，可以檢測負(fù)載突然增大 的情況。但是，無法判斷該負(fù)載增大的產(chǎn)生是起因于負(fù)載(便攜式 電話終端的二次電池94)、還是起因于〗更攜式電話終端510和衽4反 500之間的位置偏離、或者是起因于異物插入。因此，輸電裝置IO 只通過檢測受電裝置40側(cè)的負(fù)載變動(dòng)的方法，無法檢測出異物插 入。
于是，在本發(fā)明中，在正常輸電中，持續(xù)進(jìn)行對于負(fù)載(二次 電池等)的電力纟是供，受電裝置40間歇地、有意識地〗吏從輸電裝 置10觀察到的負(fù)載進(jìn)行變化(定期負(fù)載調(diào)制動(dòng)作)，并對輸電裝置 IO發(fā)送信息。
在輸電裝置10可以以規(guī)定定時(shí)檢測到該基于間歇的負(fù)載變化 的^f言息的情況下，可以i正明以下情況。
(1 )受電裝置40側(cè)的設(shè)備(便攜式電話終端510)正確地設(shè) 置在輸電裝置IO側(cè)的設(shè)備(托板500)上。
(2 )受電裝置40側(cè)的i殳備(包括^使攜式電話終端510的二次 電池)正常i也進(jìn)4于動(dòng)作。
(3 )未插入異物AR。另一方面，如果在正常輸電時(shí)插入異物AR，則從受電裝置40 發(fā)送的信息不會(huì)到達(dá)被該異物AR阻礙的輸電裝置10。即、在輸電 裝置10中無法纟僉測到受電裝置側(cè)的間歇、的負(fù)載變4匕(例如、定期 的負(fù)載變化)。作為在確i人了上述的(1)~(3)后，未4企測到間歇 的負(fù)載變化的原因，上述(3)的原因最值得懷疑。即、可以判斷 為由于插入了異物AR,所以無法沖企測到間歇的負(fù)載變化。
圖20 (A)、圖20 (B)用于i兌明為了能夠才企測到異物插入， 而^f吏受電裝置側(cè)的負(fù)載間歇地變化時(shí)的具體形態(tài)。
在圖20 (A)中，通過次級電流(流入次級線圏L2的電流) 的變化來表示受電裝置側(cè)的負(fù)載的間歇變化的情形。如圖所示，在 時(shí)刻tl、 t2、 t3、 t4、 t5...,受電裝置側(cè)的負(fù)載間歇地進(jìn)4亍變化。
具體地說，在圖20 (A)中，負(fù)載在周期T3中進(jìn)行變化。此 外，例如在以時(shí)刻11為起點(diǎn)的期間T2中，負(fù)載降4氐(decrease ), 在其后的期間Tl中，負(fù)載增加(increase )。在周期T3中，反復(fù)進(jìn)
行這樣的周期性的變化。
圖20 (B)示出了相對于次級負(fù)載電流的變化的原級線圏電壓 (原》及線圈的一端的感應(yīng)電壓)的變4匕。如上所述，在期間T1中， 次級側(cè)的負(fù)載大，在期間T2中，負(fù)載小。根據(jù)該次級側(cè)的負(fù)載的 變化，原級線圏(Ll)的一端的感應(yīng)電壓(原級線圈電壓)的振幅 (峰值)進(jìn)行變化。即、在負(fù)載重的期間Tl,振幅增大，在負(fù)載輕 的期間T2,振幅減小。因此，在輸電裝置10中，通過波形才企測電 路28(參照圖3)，進(jìn)行例如原級線圏電壓的峰值檢測，從而可以 檢測受電裝置40側(cè)的負(fù)載變動(dòng)。但是，負(fù)載變動(dòng)的檢測方法并不 ^又限于該方法，例:^、也可以沖企測原級線圏電壓或原級線圈電;充的 相位。
53負(fù)載調(diào)制例如可以通過晶體管的導(dǎo)通與否簡單地進(jìn)行，此夕卜， 原級線圏的峰值電壓的檢測等可以利用模擬或數(shù)字基本電路來精 確地進(jìn)行，對于設(shè)備的負(fù)擔(dān)小，比較容易實(shí)現(xiàn)。此外，在控制安裝 面禾。、或成本方面也比4交有利。
這樣，通過采用如下所述的新的方式，可以不增加特別的構(gòu)成， 以簡單的方法高精度地檢測異物插入，該新的方式是指在正常輸電
時(shí)，受電裝置40進(jìn)行基于間歇的(且周期性的)負(fù)載調(diào)制的信息 發(fā)送，輸電裝置1(U企測其負(fù)載變動(dòng)。
(異物插入4全測的具體例)
圖21是抽出表示圖3所示的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中、與才企測 異物插入(侵占狀態(tài))相關(guān)的主要構(gòu)成的電路圖。在圖21中，與 圖3共通的部分標(biāo)注了相同的參考符號。此外，在圖21中，用粗 線示出了在異物沖企測中發(fā)揮重要作用的部分。
在圖21所示的受電裝置40中，應(yīng)該注意的電^各構(gòu)成是構(gòu)成負(fù) 載調(diào)制部46 (參照圖3 )的負(fù)載調(diào)制用晶體管TB3、構(gòu)成供電控制 部48 (參照圖3)的供電控制晶體管TB2、控制兩個(gè)晶體管(TB2、 TB3 )的導(dǎo)通/截止的受電控制電路52。此外，串聯(lián)穩(wěn)壓器(LDO) 49的輸入端以及輸出端的電壓經(jīng)由信號線LP2以及LP1 ^皮輸入到 受電控制電路52,通過監(jiān)控LD0 49的兩端電壓，可以4全測負(fù)載卯 所包括的蓄電池(二次電池)94的負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載的大小)，這一 點(diǎn)也很重要。
此外，在輸電裝置10 (參照圖3)中，應(yīng)該注意的是輸電控制 裝置20的構(gòu)成。即、通過波形檢測電路28檢測原級線圈(Ll)的 感應(yīng)電壓的峰值(振幅)、通過輸電控制電路22 4企測受電裝置40 側(cè)的負(fù)載變動(dòng)也很重要。
54在圖21中，受電裝置40在正常輸電(i/^正后的連續(xù)輸電)中 進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，并對輸電裝置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在正常輸電中監(jiān)控受電裝置40側(cè)的 負(fù)載變化(既可以是連續(xù)的監(jiān)控，也可以是間歇的監(jiān)控)，在無法 接收該異物檢測圖案PT1的情況下，判斷為插入了異物AR，并停 止正常輸電。
(異物檢測圖案PT1的具體形態(tài))
圖22 (A)、圖22 (B)說明用于能夠?qū)崿F(xiàn)異物檢測的負(fù)載調(diào) 制的優(yōu)選且具體的形態(tài)，圖22 ( A )示出了負(fù)載調(diào)制的定時(shí)例，圖 22 (B)具體地示出了通過輸電裝置^r測的受電裝置側(cè)的負(fù)載變動(dòng) 的情形。
如圖22 ( A)所示，例如以5秒(10sec)的周期周期性i也(定 期地)進(jìn)4亍用于可以實(shí)現(xiàn)異物才企測的負(fù)載調(diào)制。
J:匕夕卜，時(shí)刻tl t6以及時(shí)刻t7 tl2是才丸4亍用于可以實(shí)i見異物氺企 測的負(fù)載調(diào)制的期間。乂人時(shí)刻tl至t6 (乂人時(shí)刻t7至t12)是0.5秒、 (0.5sec )，將0.5秒五等分所獲得的0.1秒(100msec )為單位，來 切換負(fù)載的大小。
在圖22(A)中，粗線的雙向箭頭所示的期間是負(fù)載大的期間。 即、時(shí)刻11 t2 、時(shí)刻t3 t4 、時(shí)刻t5 t6 、時(shí)刻t7 t8 、時(shí)刻t9 t 10 、 時(shí)刻tll tl2的各個(gè)期間中，負(fù)載增加。負(fù)載增加的期間是TA。
另一方面，在時(shí)刻t2 t3、時(shí)刻t4 t5、時(shí)刻t8 t9、時(shí)刻tlO t11 的各個(gè)期間中，負(fù)載減小。負(fù)載減小的期間是TB。在圖22 (A)中，很明顯，周期性地(即對應(yīng)每個(gè)周期)執(zhí)行 正常輸電中的受電裝置側(cè)的負(fù)載的間歇的變化，并且，在一個(gè)周期 內(nèi)，負(fù)載以規(guī)定間隔間歇性地變化多次。
根據(jù)執(zhí)行周期性的負(fù)載變化，可以在輸電裝置10和受電裝置 40確保同步的同時(shí)，進(jìn)行基于負(fù)載變化的信息的發(fā)送與接收(即、 可以在輸電裝置10側(cè)，容易地得知受電裝置40側(cè)的負(fù)載進(jìn)行變化 的定時(shí))。
此外，在圖22 (A)中，4又在一個(gè)周期內(nèi)(例如時(shí)刻tl t7)的 部分期間(時(shí)刻tl t6)中，以規(guī)定間隔使負(fù)載間歇性地進(jìn)行變化。 即、在一個(gè)周期(10sec)的前半部分的初始期間(最初的0.5sec)， 集中地進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。進(jìn)行這種形式的負(fù)載調(diào)制的原因，將在下面 進(jìn)行敘述。
即、正常輸電中的負(fù)載變化(負(fù)載調(diào)制)會(huì)影響對于負(fù)載(圖 21的蓄電池94)的電力提供，因此，并不期望過于頻繁地進(jìn)行。 因此，例如使負(fù)載調(diào)制的一個(gè)周期一定程度地延長(這樣，即使周 期稍稍延長，但在異物檢測這一點(diǎn)上也不會(huì)出現(xiàn)問題)。
此外，^f又在該一個(gè)周期中的部分期間，以A見定間隔4吏負(fù)載間曷欠 性地變化多次。限定于部分期間是由于考慮了以下原因，即、如果 負(fù)載變化的間隔拉開很大，則伴隨著時(shí)間的經(jīng)過，負(fù)載的負(fù)載狀況 發(fā)生變化，或者周圍的條件發(fā)生變化，其結(jié)果是，會(huì)對輸電裝置檢 測受電裝置側(cè)的間歇性的負(fù)載變化造成不希望看到的影響。即、例 如是一個(gè)周期比4交長(在圖22 (A)中，為10sec),然后，在該比 專交長的一個(gè)周期內(nèi)的、 一部分比專交4豆的期間(在圖22(A)中，為 0.5sec)中集中地進(jìn)行多次(圖22 (A)中，為五次)的間歇的負(fù) 載調(diào)制。通過執(zhí)行這種形式的負(fù)載調(diào)制，可以將對于向負(fù)載(94)提供 電力(例如、電池組件的充電)的影響控制在最小限度，能夠?qū)崿F(xiàn) 輸電裝置10側(cè)的高4青,變的異物(AP、 ) 4企測。
圖22 (B)示出了與從輸電裝置觀察到的受電裝置側(cè)的負(fù)載對 應(yīng)的、輸電裝置10的原級線圏(Ll)的一端的感應(yīng)電壓的振幅變 化的一個(gè)例子。但是，在圖22(B)中，在前半部分的一個(gè)周期的 負(fù)載調(diào)制期(tl t6)、以及在后半部分的一個(gè)周期的負(fù)載調(diào)制期 (t7 tl2)中，負(fù)載(蓄電池94)的負(fù)載狀態(tài)發(fā)生變化，在后半部 分的周期中，負(fù)載(蓄電池94)的負(fù)載狀態(tài)增加，因此，原級線圈 電壓的峰值增大。
在圖22 (B)的時(shí)刻tl t6中，負(fù)載增大的期間TA中的原級線 圈電壓和負(fù)載降低的期間TB中的原級線圈電壓的差是AV1?；?該原級線圈電壓的振幅差A(yù)Vl,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的負(fù)載變4匕。
但是，在后半部分的負(fù)載調(diào)制期間(時(shí)刻t7 tl2 )中，負(fù)載(蓄 電池94)的負(fù)載狀態(tài)增加，負(fù)載94的充電電流(Iload)增大，因 此，相乂十于充電電流(Iload )的、負(fù)載調(diào)制所4半隨的調(diào)制電流(Imod ) 的比例減小，基于調(diào)制電流(Imod)的接通/截止(ON/OFF)的原 級線圏電壓的差分縮小為AV2 ( AV2< AV1 )。即、變?yōu)檎{(diào)制電流 (Imod)淹沒在負(fù)載(蓄電池94)的充電電流(Iload)中的形式。 因此，在負(fù)載(蓄電池94)較大的情況下，與負(fù)載較小的情況相比， 難以實(shí)現(xiàn)輸電裝置10側(cè)的負(fù)載變化的4企測是無可否《人的。于是， 在本實(shí)施方式中，強(qiáng)制性地減少對于負(fù)載(蓄電池94 )的電力提供， 減輕負(fù)載(蓄電池94)的負(fù)載狀態(tài)，從而，在原級側(cè)易于檢測基于 負(fù)載調(diào)制的負(fù)載變化。下面，對于負(fù)載的減輕措施進(jìn)行說明。(強(qiáng)制性地減輕負(fù)載的措施)
在本發(fā)明中，在正常輸電中，在不停止對于負(fù)載94輸電的情 況下，進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，因此，基于該負(fù)載調(diào)制的對于輸電裝置10 側(cè)的信號的發(fā)送總是會(huì)受到對于負(fù)載94的供電狀況(即、負(fù)載的 負(fù)載狀態(tài))的影響。
如上所述，在對負(fù)載94 (電池組件等)才是供大的充電電流時(shí)， 即使為了負(fù)載調(diào)制而接通/截止較小的電流，與負(fù)載(蓄電池94) 的充電電流(Iload )的電流量相比，該4妄通/截止電流(Imod )的 電流量仍4交小，因此，無可否i^，難以在輸電裝置10側(cè);險(xiǎn)測到基 于負(fù)載調(diào)制的負(fù)載變化的情形(即、難以檢測是噪聲、還是基于負(fù) 載調(diào)制的信號)。另一方面，在提供給負(fù)載94的電流較小時(shí)(負(fù)載 小時(shí))，基于負(fù)載調(diào)制的接通/截止電流(Imod)的相對比例增加， 易于從輸電裝置10對巴握該基于接通/截止的負(fù)載變化。
基于上述考慮，在本實(shí)施方式中，在正常輸電中，受電裝置40 自身監(jiān)控負(fù)載94的負(fù)載狀態(tài)，進(jìn)行可以進(jìn)行異物檢測的負(fù)載調(diào)制 時(shí)，在負(fù)載94較大的情況下(即、將大電流提供給負(fù)載94時(shí))， 采取強(qiáng)制性地降低對于負(fù)載94的電力提供的措施。此外，降低電 力提供，還包括使電力提供暫時(shí)(或間歇性地)停止的情況。
如果縮小對于負(fù)載94的電力才是供，則該負(fù)載94的負(fù)載狀態(tài)看 起來降低了，易于在輸電裝置10側(cè)檢測基于負(fù)載調(diào)制的信號，因 此，即使在負(fù)載94較大的狀態(tài)下，異物檢測精度也可以維持在期 望的水平。此外，即使在進(jìn)行了強(qiáng)制性的負(fù)載94的降低的情況下， 在負(fù)載94中至少也總是被提供所需要的最小限度的電力，因此， 不會(huì)產(chǎn)生負(fù)載94側(cè)的電子電路(充電控制裝置92)無法進(jìn)行動(dòng)作 的問題。
58此外，如上所述，間歇性地進(jìn)4亍可以4金測異物插入的負(fù)載調(diào)制，
并且，該負(fù)載調(diào)制考慮了對于向負(fù)載94的電力^是供的影響、并以 適當(dāng)?shù)拈g隔來進(jìn);f于的，因?yàn)檫M(jìn);f于了強(qiáng)制性的負(fù)載降催、，所以，不會(huì)
對向負(fù)載94進(jìn)行電力傳輸產(chǎn)生特別的惡劣影響。例如，絕不會(huì)產(chǎn) 生電池組件的充電時(shí)間才及度增長的弊端。
由此，在受電裝置40側(cè)監(jiān)控負(fù)載94的狀態(tài)，進(jìn)行可以檢測異 物插入的負(fù)載調(diào)制時(shí)，如果需要，也可以同時(shí)執(zhí)行負(fù)載94的負(fù)載 狀態(tài)的強(qiáng)制性降低，從而，即4吏在負(fù)載94 4交大的情況下，也可以 將輸電裝置10側(cè)的負(fù)載變化的檢測精度維持在期望水平。
圖23 ( A) 圖23 (E)用于i兌明負(fù)載的減^f氐動(dòng)作。具體地"i兌， 圖23 (A)示出了負(fù)載較小的狀態(tài)，圖23 (B)示出了負(fù)載較大的 狀態(tài)，圖23 (C)示出了圖23 (B)所示狀態(tài)中的原級線圈電壓的 變化情形，圖23 (D)表示連續(xù)地導(dǎo)通/截止供電控制晶體管、或者 使供電控制晶體管呈半導(dǎo)通狀態(tài)而進(jìn)行負(fù)載的降低的狀態(tài)，圖23 (E)示出了圖23 (D)所示的狀態(tài)中的原級線圈電壓的變化情形。
在圖23所示的情況下，由于負(fù)載(蓄電池)94較小(即、負(fù) 載的充電電流Iload較小)，所以，即使在受電裝置40側(cè)不進(jìn)行負(fù) 載的降低動(dòng)作，也可以在輸電裝置10側(cè)充分地4企測到基于負(fù)載調(diào) 制的負(fù)載變化。因此，供電控制晶體管TB2總是導(dǎo)通狀態(tài)。間歇性 地導(dǎo)通/截止負(fù)載調(diào)制晶體管TB3,并由此執(zhí)行負(fù)載調(diào)制。
在圖23(B)中，由于負(fù)載(蓄電池)94較大(即、負(fù)載的充 電電流Iload4交大)，所以，難以看到基于調(diào)制電流(Imod)的4妄通 /截止的電流變化。如圖23(C)所示，如果負(fù)載從較小的狀態(tài)變化 為較大的狀態(tài)，則原級線圏電壓的振幅的變化量從AV1縮小為A V2,難以沖企測基于負(fù)載調(diào)制的負(fù)載變化。
59于是，在圖23 (D)中，在進(jìn)行負(fù)載調(diào)制時(shí)，也一起進(jìn)行負(fù)載 的降低動(dòng)作。即、在圖23 (D)中，執(zhí)行連續(xù)地導(dǎo)通/截止供電控制 晶體管TB2、或者使供電控制晶體管TB2為半導(dǎo)通狀態(tài)這樣的動(dòng)作。
即，通過使存在于供電路徑中的供電控制晶體管TB3連續(xù)地導(dǎo) 通/截止而間歇性地進(jìn)行電力提供這樣的數(shù)字式方法，可以強(qiáng)制地縮 小對于負(fù)載94的輸電(包括暫時(shí)地停止輸電的情況)。使晶體管連 續(xù)地開關(guān)是在數(shù)字電路中通常進(jìn)行的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)起來比較容易。此 外，通過選擇開關(guān)頻率，具有可以高精度地控制將對于負(fù)載的輸電 功耗消減到什么程度這樣的優(yōu)點(diǎn)。
此外，采用模擬的方法，向供電控制晶體管(PMOS晶體管)
4吏該P(yáng)MOS晶體管成為例如所謂的半導(dǎo)通狀態(tài)，乂人而，也可以縮小 提供給負(fù)載94的電力。并且，具有通過控制柵極電壓，可以微調(diào) 整供電控制晶體管(PMOS晶體管)的導(dǎo)通電阻這樣的優(yōu)點(diǎn)。
在圖23 (E)中，通過負(fù)載的強(qiáng)制性的降低，負(fù)載較大狀態(tài)下 的原級線圈電壓的振幅從VIO變化為V20。在圖中，"X"表示負(fù) 載94的強(qiáng)制性的降低量。通過負(fù)載94的強(qiáng)制性的降低，原級線圏 電壓的振幅的變化量從AV2 (參照圖23 (C))擴(kuò)大為AV3 ( AV3 〉A(chǔ)V2)，在輸電裝置10中，易于檢測基于負(fù)載調(diào)制的受電裝置 40側(cè)的負(fù)載變4匕。
由此，通過與負(fù)載調(diào)制同時(shí)進(jìn)行負(fù)載降低動(dòng)作(包括暫時(shí)停止 負(fù)載電流的動(dòng)作)，即使在負(fù)載較大的情況下，仍可以在輸電裝置 側(cè)可靠i也沖企測負(fù)載變4匕。(輸電裝置的具體的動(dòng)作)
這里，對于圖21的輸電控制裝置20的具體動(dòng)作進(jìn)行說明。如 前面所做說明，輸電控制裝置20所包括的輸電側(cè)控制電路22的定 期負(fù)載變動(dòng)才企測部114 (參照圖9)在正常^r電時(shí)不能沖企測到受電 裝置40側(cè)的負(fù)載的間歇性的變化時(shí)，判斷為在原級線圈(Ll)和 次級線圈(L2)之間插入了異物(AR),并停止輸電。由此，可以 可靠地防止異物(AR)的發(fā)熱、燒傷、或者設(shè)備損傷或破損。因此， 可以在無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)高可靠性的異物插入對策。
此外，在有無異物插入的判斷中，需要慎重比4交，因此，優(yōu)選 以下方式，即、輸電側(cè)控制電路22在多個(gè)周期的每個(gè)周期檢測負(fù) 載的變化，在連續(xù)規(guī)定數(shù)量的周期未能檢測到負(fù)載變化的情況下， 判斷為在原級線圏和次級線圏之間插入了異物。
例如，在多個(gè)周期的每個(gè)周期檢測受電裝置側(cè)的負(fù)載的變化， 連續(xù)規(guī)定數(shù)量的周期(例如三個(gè)周期)未能檢測到負(fù)載變化時(shí)，停 止正常輸電。由此，提高了異物插入的檢測精度，不會(huì)發(fā)生例如在 由于偶發(fā)的原因而未能4企測到負(fù)載變化時(shí)，錯(cuò)H吳地停止正常輸電這 樣的事態(tài)。
此外，可以通過才企測原級線圈(Ll)的感應(yīng)電壓的波形來沖企測 從輸電裝置10側(cè)看到的受電裝置40側(cè)的負(fù)載變化，該波形斥企測可 以通過波形;險(xiǎn)測電^各22來進(jìn)4亍。
如上所述，原級線圈(Ll)的感應(yīng)電壓的波形的峰值(振幅) 在受電裝置40側(cè)的負(fù)載大時(shí)增大、在受電裝置40側(cè)的負(fù)載低時(shí)減 少，因此，可以通過波形的峰值^r測來^r測受電裝置40側(cè)的負(fù)載 變化。^f旦是，并不4義限定于該4企測方法，也可以采用其他方法，例 如才企測原《及線圏的感應(yīng)電壓或電力t的相^f立的方法。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)具有進(jìn)4亍基于定期負(fù)載認(rèn)證
的異物插入(侵占)檢測功能的、新的輸電裝置IO。根據(jù)本實(shí)施方
式，在控制部件數(shù)量的同時(shí)，可以通過簡單的信號處理，高精度地 才企測到在原級線圈和次級線圏之間插入了異物，能夠?qū)崿F(xiàn)無觸點(diǎn)電 力傳輸中高可靠性的安全對策。
此外，基于定期負(fù)載認(rèn)證的輸電停止功能不僅可以用于侵占檢 測，也可以作為強(qiáng)制停止不適當(dāng)輸電的最后的壁壘。例如，即使在 由于某種原因未能有效地進(jìn)行受電側(cè)設(shè)備的侵占檢測的情況、或者 在受電側(cè)設(shè)備發(fā)生破損或故障未能進(jìn)行定期負(fù)載調(diào)制等情況下，也 可以可靠地停止來自于輸電側(cè)設(shè)備的輸電。因此，由于具有定期負(fù) 載認(rèn)證功能，顯著地提高了無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的安全性?？煽啃?。
(關(guān)于滿充電后的再次充電需要與否判斷以及滿充電后的去 除檢測)
在下面的說明中，對于滿充電后的再次充電需要與否判斷以及
滿充電后的去除檢測進(jìn)行說明。例如，在圖1 (c)的無觸點(diǎn)電力 傳輸系統(tǒng)中，接通第二自動(dòng)模式開關(guān)SW2a時(shí)，不僅執(zhí)行自動(dòng)設(shè)置 4企測 滿充電#企測、以及正常llT電的自動(dòng)斷開，還一定會(huì)才丸4于滿充 電后的再次充電需要與否判斷以及滿充電后的去除檢測。在這種情 況下，輸電側(cè)控制電路22執(zhí)行圖14以及圖15所示的動(dòng)作。下面， 依次進(jìn)行說明。
(滿充電后的再次充電)
下面，對于滿充電后的再次充電進(jìn)4于i兌明。在滿充電后，例如 將作為受電側(cè)設(shè)備的便攜式電話終端長時(shí)間放置在充電臺(托板) 上，則基于蓄電池的放電，電壓降低，會(huì)出現(xiàn)蓄電池需要再次充電的狀態(tài)。因此，在本實(shí)施方式中，可以在滿充電后，自動(dòng)地^企測輸^ 電裝置再次充電的必要性。
圖14 (A)以及圖14 (B)是表示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的、 用于滿充電后的再次充電管理的一系列動(dòng)作步驟的時(shí)序圖。此外， 圖14 (B)的步驟在圖14 (A)的步驟之后執(zhí)行。
如果蓄電池94 (參照圖3)為滿充電狀態(tài)，則轉(zhuǎn)移至滿充電后 的待枳4莫式。在該滿充電后待才幾模式中，輸電裝置10向受電裝置 40間歇性地輸電，此時(shí)，向受電裝置40發(fā)送表示滿充電后待機(jī)模 式的內(nèi)容。受電裝置40在接收到該滿充電后待機(jī)模式的內(nèi)容后， 確i人蓄電池電壓VBAT。此外，在蓄電池電壓VBAT小于等于再次 充電電壓(例如3.9V)的情況下，判斷為是需要再次充電的狀態(tài)， 并向輸電裝置IO發(fā)送再次充電指令。由此，輸電裝置10再次執(zhí)行 對于受電裝置40的正常豸餘電。由此，開始蓄電池94的再次充電。 此時(shí)，解除滿充電后待才幾才莫式。另一方面，在蓄電池電壓VBAT大 于再次充電電壓時(shí)，繼續(xù)滿充電后待機(jī)模式。下面，將具體進(jìn)行說 明。
圖3的輸電側(cè)控制電路22在檢測到負(fù)載所包括的蓄電池94為 滿充電狀態(tài)時(shí)，停止對于受電裝置40的正常輸電，進(jìn)行間歇性輸 電。此夕卜，輸電側(cè)控制電路22在該間歇輸電期間檢測到蓄電池94 變成需要再次充電狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行再次執(zhí)行對于受電裝置40的正常
輸電的控制。
另一方面，在蓄電池94成為滿充電狀態(tài)、l敘電裝置l(M亭止正 常輸電并進(jìn)行間歇輸電時(shí)，圖3的受電側(cè)控制電路52進(jìn)行以下控 制，即、在該間歇輸電期間內(nèi)，向輸電裝置IO發(fā)送再次充電指令， 該再次充電指令用于通知蓄電池94的再次充電狀態(tài)的相關(guān)信息。 在這種情況下，由滿充電4企測電^各62 4企測蓄電池94的滿充電狀態(tài)，
63由再次充電監(jiān)控電^各64監(jiān)控蓄電池94的再次充電狀態(tài)。此外，再 次充電狀態(tài)的相關(guān)信息是指用于判斷蓄電池94是否成為再次充電 狀態(tài)的信息、是否需要進(jìn)行再次充電的信息、滿充電后的蓄電池電 壓VBAT的4言息。
更加具體地:說，如圖14 (A)的Al所示，在蓄電池94成為滿 充電狀態(tài)的情況下，受電側(cè)的控制電路52進(jìn)行以下控制，即、通 過例如基于負(fù)載調(diào)制部46的負(fù)載調(diào)制，向輸電裝置IO發(fā)送用于通 知成為了滿充電狀態(tài)的滿充電指令(充滿電信息)。此外，如A2所 示，進(jìn)行以下控制，即、停止向充電控制裝置92進(jìn)行VOUT的電 壓輸出(電力提供)。例如，如果通過滿充電檢測電路62檢測出了 用于顯示充電狀態(tài)的LEDR例如持續(xù)滅燈5秒，控制電路52則判 斷為蓄電池94為滿充電狀態(tài)(充電結(jié)束)。然后，示出用于發(fā)送滿 充電指令的幀，控制信號P3Q，進(jìn)行負(fù)載調(diào)制，將所生成的幀發(fā)送 至輸電裝置10。
另一方面，在向受電裝置40的正常輸電中接收到了滿充電指 令時(shí)，輸電側(cè)的控制電路22進(jìn)行以下控制，即、如圖14(A)的 A3所示，將滿充電標(biāo)志FC設(shè)定為1,如A4所示，在第一期間T1 (例如1秒)中，停止對于受電裝置40的輸電。之后，如A5所示， 再次執(zhí)行輸電，進(jìn)行間歇輸電。此外，如A6所示，在輸電再次執(zhí) 行后的間歇輸電期間進(jìn)行控制，以使向受電裝置40發(fā)送用于指示 蓄電池94的再次充電狀態(tài)的檢測(是否是需要再次充電的狀態(tài)的 檢測、或者滿充電后的蓄電池電壓的檢測)的再次充電4企測指令。 即、輸電裝置IO通過圖4 ( A)中說明的方法生成再次充電檢測指 令的幀，并進(jìn)行發(fā)送。此外，在發(fā)送了再次充電檢測指令之后，如 A7所示，到經(jīng)過了超時(shí)等^f爭^月間T2 (例》口 30msec。 T2<T1: Tl 是輸電停止期間)為止，未能從受電裝置40接收到再次充電指令 的情況下，控制電路22判斷為超時(shí)。此外，在超時(shí)的情況下，進(jìn)行以下控制，即、如A8所示，在期間T1中，再次停止對于受電裝 置40的輸電，如A9所示，在輸電再次執(zhí)行后的間歇輸電期間，向 受電裝置40再次發(fā)送再次充電4企測指令。此外，在下面的說明中， 有將輸電停止期間Tl稱為第一期間、將超時(shí)等待期間T2稱為第二 期間的情況。
如圖14 (A)的A10所示，受電控制裝置50通過在發(fā)送滿充 電指令后停止從輸電裝置10輸電變?yōu)閺?fù)位狀態(tài)。即、由于沒有從 輸電裝置10輸電，所以電源電壓為OV,變?yōu)閺?fù)位狀態(tài)。此外，受 電側(cè)的控制電路52在如All所示的基于來自于輸電裝置10的間歇 輸電而解除了復(fù)位狀態(tài)之后，如果從輸電裝置10接收再次充電檢 測指令，則如A12所示的進(jìn)行蓄電池94的再次充電狀態(tài)的監(jiān)視處 理。即、監(jiān)控并判斷蓄電池94是否是需要再次充電狀態(tài)?；蛘?， 也可以進(jìn)行用于監(jiān)控蓄電池電壓VBAT、并向輸電裝置IO發(fā)送的處 理。該再次充電狀態(tài)的監(jiān)控處理是基于圖3的再次充電監(jiān)控電路64 中的監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行的。
在圖14 (B)的Bl中，受電側(cè)的控制電路52向輸電裝置10 發(fā)送用于通知蓄電池94的再次充電狀態(tài)的相關(guān)信息的再次充電指 令。例如，在受電側(cè)的控制電路52基于再次充電監(jiān)控電路64中的 監(jiān)控結(jié)果判斷為蓄電池94是需要再次充電狀態(tài)的情況下，向輸電 裝置IO發(fā)送再次充電指令。此外，在輸電側(cè)的控制電路22從受電 裝置40 4妄收再次充電指令的情況下，如B2所示、將滿充電標(biāo)志 FC復(fù)位為O，如B3所示，再次沖丸4亍對于受電裝置40的正常輸電。 即、基于再次充電指令，判斷為蓄電池94是需要再次充電狀態(tài)的 情況下，再次執(zhí)行正常輸電。由此，可以開始蓄電池94的再次充 電，并對于電壓降低的蓄電池94進(jìn)行再次充電。
如果乂于自動(dòng)進(jìn)4亍ID iU正、正常豐敘電、滿充電才企測以及再次充 電管理的 一 系列動(dòng)作的無觸點(diǎn)電力傳l俞系統(tǒng)的動(dòng)作步驟進(jìn)行歸納，則如圖15所示。圖15是表示自動(dòng)進(jìn)行ID認(rèn)證、正常輸電、滿充 電才企領(lǐng)'J以及再次充電管理的 一 系列動(dòng)作的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的 動(dòng)作步-驟的流禾呈圖。
首先，對輸電側(cè)的處理進(jìn)4于i兌明。輸電側(cè)(原級側(cè))在結(jié)束了 與受電側(cè)(次級側(cè))的ID認(rèn)證之后，將滿充電標(biāo)志FC復(fù)位為0(步 驟S1、 S2)。并且，開始對于受電側(cè)的正常輸電(步驟S3)。之后， 進(jìn)行裝卸(去除)檢測(步驟S4),在檢測到裝卸(去除)的情況 下，轉(zhuǎn)移至正常待機(jī)模式。即、在圖2(A)(或圖2(B))中，在 1更攜式電話才幾510與充電器500物理地脫離而成為原級線圏Ll的 石茲通不通過次級線圈L2的狀態(tài)的情況下，4企測裝卸(去除)，并轉(zhuǎn) 移至正常待才幾才莫式。在該正常待才幾才莫式中，不進(jìn)4亍滿充電待才幾才莫式 這樣的間歇輸電，到再次將便攜式電話才幾510放置在充電器500上 之前，完全停止電力傳輸。
接著，判斷輸電側(cè)是否從受電側(cè)接收了滿充電指令(步驟S5 ), 在沒有接收的情況下，返回步驟S4。另一方面，在接收了滿充電指 令的情況下，將滿充電標(biāo)志FC設(shè)置為1 (步驟S6)。此外，在第一 期間(輸電停止期間)Tl中，停止從輸電側(cè)向受電側(cè)的輸電(步驟 S7)。該期間Tl是通過基于輸電側(cè)的時(shí)鐘信號的計(jì)數(shù)處理來計(jì)量 的。
在經(jīng)過了第一期間Tl的情況下，輸電側(cè)再次l丸行輸電并進(jìn)行 間歇輸電，并將再次充電檢測指令發(fā)送至受電側(cè)(步驟S8)。即、 生成用于指示^r測再次充電狀態(tài)的幀，并基于頻率調(diào)制發(fā)送至受電 側(cè)。此外，經(jīng)過第二期間(超時(shí)等待時(shí)間)T2，等待超時(shí)(步驟 S9)。即、受電側(cè)基于間歇輸電而解除了復(fù)位狀態(tài)并開始動(dòng)作，并 等待發(fā)送來再次充電指令。并且，在到經(jīng)過了第二期間T2為止的 期間內(nèi)，進(jìn)行裝卸4全測(去除才企測)(步驟S10 ),在4企測到裝卸(去 除)的情況下，轉(zhuǎn)移至正常待機(jī)模式。此外，在到經(jīng)過了第二期間T2為止的期間內(nèi)，監(jiān)控是否從受電側(cè)接收了再次充電指令(步驟Sll)，在沒有接收再次充電指令的情況下，返回步驟S9。此外，在經(jīng)過第二期間T2并超時(shí)的情況下，返回步驟S7，再次停止從輸電側(cè)向受電側(cè)的輸電。此外，在輸電停止期間Tl經(jīng)過之后，進(jìn)行間歇輸電，再次向受電側(cè)發(fā)送再次充電檢測指令(步驟S8)。這樣，輸電側(cè)到從受電側(cè)接收了再次充電指令為止，反復(fù)進(jìn)行輸電停止和間歇輸電。
如果輸電側(cè)在步驟Sll中從受電側(cè)接收了再次充電指令，則返回步驟S2，使充滿電標(biāo)志FC復(fù)位為0。此外，再次執(zhí)行用于對蓄電池94進(jìn)行再次充電的正常輸電(步驟S3)。由此，開始電壓降低的蓄電池94的再次充電。
下面，對受電側(cè)的處理進(jìn)行說明。受電側(cè)在結(jié)束了與輸電側(cè)的ID認(rèn)證之后，開始正常受電(步驟S21、 S22)。之后，判斷蓄電池94是否為充滿電狀態(tài)，在蓄電池94成為了滿充電狀態(tài)的情況下，將滿充電指令發(fā)送至輸電側(cè)(步驟S23、 S24)。即、生成用于通知滿充電的幀，并基于負(fù)載調(diào)制發(fā)送至輸電側(cè)。由此，輸電側(cè)將滿充電標(biāo)志FC設(shè)定為1,并停止輸電(步驟S6、 S7)。此外，受電側(cè)停止對于充電控制裝置92的VOUT的電壓輸出(步驟S25)。即、斷開圖3的晶體管TB2、 TBI,并中斷和負(fù)載90的電連接。具體地說，通過控制電路52使信號P1Q成為H電平，從而使晶體管TB2斷開。
如果在圖15的步驟S7中，輸電側(cè)停止了輸電，則受電側(cè)成為未被輸電的狀態(tài)，因此，變?yōu)閺?fù)位狀態(tài)。之后，如果輸電側(cè)開始間歇輸電，則對受電側(cè)提供電力，受電側(cè)的電源電壓上升，復(fù)位狀態(tài)解除(步驟S26)。于是，判斷受電側(cè)是否接收了再次充電檢測指令(步驟S27)。并且，在未接收再次充電檢測指令的情況下，轉(zhuǎn)移至正常的IDi人i正處理。即、進(jìn)4亍正常的4寺才幾才莫式的處理。在接收了再次充電檢測指令的情況下，判斷是否需要進(jìn)行蓄電
池94的再次充電(步艱《S28)。具體;也i兌，判斷蓄電池電壓VBAT是否小于再次充電電壓(例如、3.9V)。并且，在判斷為不需要進(jìn)行再次充電的情況下，不對輸電側(cè)進(jìn)行應(yīng)答。由此，在輸電側(cè)的步驟S9中變?yōu)槌瑫r(shí)，并再次停止從輸電側(cè)進(jìn)行輸電，受電側(cè)成為復(fù)
位狀態(tài)。
另一方面，在步艱AS28中判斷為需要再次充電的情況下，受電側(cè)發(fā)送再次充電指令(步驟S29)。輸電側(cè)接收了再次充電指令后，使充滿電標(biāo)志FC復(fù)位為0，再次開始正常輸電(步驟S2、 S3 )。由此，受電側(cè)也再次執(zhí)行正常受電(步驟S22),從滿充電后待機(jī)才莫式
中脫離。
如上所述，4艮據(jù)本實(shí)施方式檢測到蓄電池94的滿充電之后，輸電側(cè)停止輸電(步驟S7)。此外，受電側(cè)停止向充電控制裝置92的VOUTf敘出(步驟S25)，并轉(zhuǎn)移至滿充電后4寺才幾才莫式。在該滿充電后待初4莫式中，停止來自于輸電側(cè)的輸電，因此，受電控制裝置50成為復(fù)位狀態(tài)，并且，停止VOUT輸出，乂人而充電控制裝置92也成為復(fù)位狀態(tài)。因此，可以大幅減小受電控制裝置50或充電控制裝置92中流入的祠4幾電流，實(shí)5見省電4匕。
此外，才艮據(jù)本實(shí)施方式，在受電側(cè)變?yōu)閺?fù)位狀態(tài)后，輸電側(cè)進(jìn)行間歇性的輸電，并發(fā)送再次充電4全測指令(步驟S8)。由此，受電側(cè)在解除了復(fù)位狀態(tài)時(shí)，通過基于所接收的再次充電檢測指令的指示，進(jìn)行再次充電狀態(tài)的監(jiān)控處理(步驟S27、 S28)。此外，在判斷為需要再次充電的情況下，發(fā)送再次充電指令(步驟S29)。
即、受電側(cè)由于輸電停止而成為復(fù)位狀態(tài)，因此，無法保持滿充電或再次充電的相關(guān)信息。相對于此，輸電側(cè)可以保持這些信息。在本實(shí)施方式中，著眼于這一點(diǎn)，在輸電停止后的間歇輸電期間，輸電側(cè)向受電側(cè)發(fā)送再次充電檢測指令。如果這樣，即使解除了復(fù)位狀態(tài)的受電側(cè)未保持滿充電或再次充電的相關(guān)信息，也可以將來自于輸電側(cè)的再次充電檢測指令作為觸發(fā)，開始再次充電狀態(tài)的監(jiān)控處理。此外，受電側(cè)在判斷為是需要再次充電狀態(tài)的情況下，通過發(fā)送再次充電指令，可以通知輸電側(cè)是需要再次充電狀態(tài)。由此，
可以對滿充電后的蓄電池94進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑俅纬潆姟?br> 另一方面，輸電側(cè)在期間T2內(nèi)未接收再次充電指令、且超時(shí)的情況下，再次4亭止豐lT電(步-驟S9、 S7)。即、到4妻收到再次充電指令為止，反復(fù)進(jìn)行輸電停止和間歇輸電。因此，受電側(cè)僅在間歇輸電期間內(nèi)未進(jìn)4亍動(dòng)作就結(jié)束了，通過4吏輸電停止期間足夠長，可以大幅降低滿充電后待機(jī)模式中的待機(jī)電流。因此，可以在將不必要的功耗控制在最小限度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)蓄電池94的最適當(dāng)?shù)脑俅纬潆姟?br> (滿充電后的去除4企測處理)
在滿充電后，去除了受電側(cè)設(shè)備510的情況下，無需繼續(xù)進(jìn)行間歇性的輸電。因此，為了不進(jìn)行不必要的輸電，在滿充電后，需要檢測去除了受電側(cè)設(shè)備510。下面，對于滿充電后的去除檢測進(jìn)行具體說明。
滿充電后的受電側(cè)設(shè)備的去除(裝卸)可以基于以下情況來進(jìn)行檢測，即、例如，輸電裝置IO對受電裝置40執(zhí)行間歇輸電，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，是否可以從受電裝置40接收到上述ID認(rèn)證信息。即、蓄電池94如果成為了滿充電狀態(tài)，則4亭止正常^T電。由此，負(fù)載卯中設(shè)置的充電控制裝置92 (參照圖3 )復(fù)位，并返回初始狀態(tài)。在蓄電池的滿充電后，如果從輸電裝置10以規(guī)定間隔進(jìn)行間歇輸電，則接收了基于該間歇輸電的受電裝置40進(jìn)行動(dòng)作，如上所述，將受電側(cè)"i殳備510 (或受電裝置40)的ID i人i正信息發(fā)送至輸電裝
69置10 (參照圖4的步艱《S4)。因此，如果沒有去除受電側(cè)i殳備510,則,人間歇輸電開始時(shí)刻開始在^見定時(shí)間內(nèi)，應(yīng)該乂人受電裝置40將ID認(rèn)i正信息發(fā)送到輸電裝置10。在失見定時(shí)間內(nèi)，沒有從受電裝置40向輸電裝置IO發(fā)送ID認(rèn)證信息的情況下，判斷為去除了受電側(cè)i殳備510。此外，如圖19所示，通過7見測原級線圏Ll的線圈端的交流波形(即、交流電壓的4展幅)，也可以4企測受電側(cè)設(shè)備510的去除。
在本實(shí)施方式中，與用于再次充電需要與否才企測的間歇l敘電不同，執(zhí)行用于去除檢測的間歇輸電。如上所述，滿充電后的去除檢測的第一周期T10設(shè)定為比暫時(shí)輸電的周期(例如0.3秒)長的周期(例如、5秒)，由此抑制功耗的增大。此外，滿充電后的再次充電需要與否4全測的頻率可以更少一些，因此，將用于滿充電4全測的第二周期T20設(shè)定為長于第一周期T10 (例如、設(shè)定為IO分鐘)。由此，可以持續(xù)地將功耗抑制在最小限度，并且，以最適當(dāng)?shù)闹芷谶M(jìn)4亍次級側(cè)i殳備的i殳置^r測、滿充電后的再次充電需要與否4企測、以及滿充電后的去除才企測的各個(gè)4企測。此外，無需4吏用特別的石更件，可以基于軟件來進(jìn)行滿充電后的受電側(cè)設(shè)備的去除(脫離)檢測。因此，即使沒有設(shè)置受電側(cè)設(shè)備，也不會(huì)發(fā)生進(jìn)行了不必要的電力傳輸這樣的事態(tài)。
如上述說明，在選擇了自動(dòng)模式的情況下，可以實(shí)現(xiàn)便利性高的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。即、4艮據(jù)上述實(shí)施方式的至少一種，可以獲得以下的主要效果。但是，并不限定于同時(shí)獲得下述效果，下述效果的列舉不能被用作對本發(fā)明的技術(shù)范圍進(jìn)行不當(dāng)限定的根據(jù)。
(1)在選擇了自動(dòng)才莫式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，自動(dòng)地枱r測受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置并開始正常輸電，因此，不需要用戶進(jìn)行開關(guān)操作等，提高了用戶的便利性。(2 )通過在執(zhí)行了 ID認(rèn)證之后進(jìn)行正常輸電，不會(huì)對不適合系統(tǒng)的設(shè)備執(zhí)行正常輸電，提高了可靠性以及安全性。
(3) 在正常輸電中，執(zhí)行各種檢測動(dòng)作(去除檢測、金屬異物檢測、基于受電側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證的侵占狀態(tài)檢測、滿充電檢測)，在沖全測出4壬一種的情況下，迅速地停止正常輸電并返回初始狀態(tài)，因此，不會(huì)產(chǎn)生<壬<可不必要的輸電，對于異物也可以實(shí)施萬全的對策，所以，可以實(shí)現(xiàn)具有極高可靠性(安全性)的系統(tǒng)。
(4) 不僅實(shí)施正常的異物對策，還并用侵占發(fā)熱對策，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。此外，在受電裝置中，在執(zhí)行用于侵占檢測的間歇性的負(fù)載調(diào)制(定期負(fù)載調(diào)制)時(shí)，執(zhí)行降低負(fù)載，從而，輸電裝置可以可靠地檢測負(fù)載變動(dòng)，提高侵占檢測的精度。
(5) 而且，在滿充電后，自動(dòng)地沖丸4亍再次充電管理(以及去除檢測)，因此，即使將受電側(cè)設(shè)備長時(shí)間放置在充電器上，蓄電池也總是滿充電的狀態(tài)。因此，用戶可以安心;也利用無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，能夠獲得充分的滿足感。
(6) 本發(fā)明的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)具有自動(dòng)模式(自動(dòng)執(zhí)行模式)，在自動(dòng)模式中，全部自動(dòng)地執(zhí)行上述一系列的動(dòng)作。因此，不會(huì)給用戶造成負(fù)擔(dān)，可以實(shí)現(xiàn)《更利性才及高、非常方使 使用的無觸點(diǎn)電力傳^T系統(tǒng)。
(7 )基于來自于輸電裝置的間歇性的輸電來執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備的i殳置一企測、滿充電后的再次充電管理以及去除沖企測，因此，可以抑制功耗，實(shí)現(xiàn)低功耗的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。如果根據(jù)上述目的來4吏間歇輸電的周期分別最優(yōu)化，則可以進(jìn)一步抑制功誶毛。(8)裝置構(gòu)成筒單化，可以實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的小型 化、低成本化。
(第三實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中，關(guān)于開關(guān)才莫式時(shí)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)
作步驟進(jìn)4亍i兌明。
(開關(guān)模式時(shí)的輸電裝置的動(dòng)作概要)
圖24是表示開關(guān)模式時(shí)的輸電裝置動(dòng)作的一個(gè)例子的概要流 程圖。如并且虛線包圍的部分所示，輸電裝置10的動(dòng)作大體分為輸 電前的"輸電對象的確認(rèn)(步驟SA)"、以及"輸電中(包括輸電 前)的輸電環(huán)境的確認(rèn)(步驟SB)"。
如上所述，輸電裝置10以開關(guān)(SW1)的開啟為契才幾開始暫 時(shí)輸電(步驟S1、 S2)。
接著，確認(rèn)受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置位置是否適當(dāng)(步驟S3 ), 執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備510 (受電裝置40)的ID認(rèn)證，判斷是否是適當(dāng) 的輸電對象(步驟S4)。在進(jìn)行ID認(rèn)證時(shí)，由于容許多次的重試， 所以可以防止用戶由于偶發(fā)的ID認(rèn)證4晉誤不得已進(jìn)行開關(guān)(SW1 ) 的再次接通，從而，提高了用戶的便利性。
如果位置檢測或ID認(rèn)證失敗(步驟S5 )，則停止暫時(shí)輸電，返 回等待開關(guān)接通的初始狀態(tài)(即、等待步驟S1的狀態(tài))。
此外，位置檢測是基于圖3的受電裝置40內(nèi)的位置檢測電路 56整流次級線圏(L2)的感應(yīng)電壓所獲得的直流電壓(ADIN)來 進(jìn)4亍判斷的。在IDi人i正之后，開始正常l命電(充電llr電)(步驟S6)。在正 常輸電中，執(zhí)行金屬異物檢測(步驟S7)、基于定期負(fù)載變動(dòng)檢測 的侵占狀態(tài)的檢測(步驟S8、 S9)，此外，執(zhí)行受電側(cè)設(shè)備的去除 (脫離)檢測(步驟SIO)，并且，執(zhí)行開關(guān)的強(qiáng)制關(guān)閉檢測(步驟 Sll)、滿充電通知(輸電停止要求)檢測(步驟S12)。在確認(rèn)了任 一種4企測后(步-驟S13),中斷正常$俞電(步驟S14)，并返回初始 狀態(tài)(等待步驟Sl的狀態(tài))。
可以基于原級線圈(Ll)的感應(yīng)電壓信號的波形變化進(jìn)4于一企測 金屬異物沖企測(步-驟S7 )以及去除沖企測(步驟SIO )。
(開關(guān)模式時(shí)的輸電側(cè)控制電路構(gòu)成的一個(gè)例子)
圖25是表示開關(guān)模式時(shí)的輸電側(cè)控制電路構(gòu)成的一個(gè)例子的 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包括噪聲除去電路102,用于除去伴隨著開關(guān) SW1的4妄通/截止所產(chǎn)生的噪聲；雙穩(wěn)態(tài)多諧4展蕩器(F/F) 104, 用于存儲(chǔ)當(dāng)前的狀態(tài)是輸電狀態(tài)還是初始狀態(tài)；位置檢測部106; ID認(rèn)證部108;去除才企測部110;異物才全測部112 (包括侵占狀態(tài) 才企測部114);滿充電通知(輸電停止要求)才全測部116;輸電控制 部118,基于各部分的檢測結(jié)果，控制輸電的接通/截止。
(無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本時(shí)序例)
圖26示出了無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的基本時(shí)序例。如圖中左側(cè)
部分所示，在^r電側(cè)電子"i殳^(flr電側(cè)i殳備)500中i殳置有開關(guān)swi。
用戶將受電側(cè)電子設(shè)備(受電側(cè)設(shè)備)510設(shè)置在規(guī)定位置并按下 開關(guān)SW1。將由此所產(chǎn)生的沿(例如、負(fù)沿NT)作為觸發(fā)(契機(jī))，開始來自于輸電裝置10的暫時(shí)輸電(步驟S20 )，進(jìn)行位置檢測(步 ■^S21)，如果位置不適當(dāng)，則4亭止暫時(shí)^T電(步驟S22)。
如果受電側(cè)設(shè)備510的設(shè)置位置適當(dāng)，則執(zhí)行ID認(rèn)證(步驟 S23)。即、將ID認(rèn)證信息(廠家信息、設(shè)備ID號碼、額度信息等) 從受電側(cè)設(shè)備發(fā)送至輸電側(cè)設(shè)備。因?yàn)橛锌赡艹霈F(xiàn)偶發(fā)地不許可ID 認(rèn)證的情況，考慮到用戶的便利性(為了節(jié)省多次地再次接通開關(guān) SW1的時(shí)間)，優(yōu)選容許進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(例如、三次)的重試，在 連續(xù)失敗的情況下(NG的情況下)，判斷為ID i人證失敗(步驟S24 )。
在ID認(rèn)證之后，輸電裝置10開始對受電裝置40進(jìn)行正常輸 電(步艱《S26)。在正常llr電期間中，如果4全測到4安下(強(qiáng)制關(guān)閉) 了開關(guān)(SW1 )(步驟S27 ),則停止正常輸電并返回初始狀態(tài)(步 驟S28 )。
此外，如上所述，執(zhí)行去除檢測(步驟S29 )、金屬異物;險(xiǎn)測(步 驟S30 )、次級側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證(包括次級側(cè)負(fù)載降低處理步驟 S31)、侵占狀態(tài)檢測(步驟S32),在檢測出任一種時(shí)，停止正常輸 電(步驟S33)。此外，次級側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證所伴隨的負(fù)載降低是 指以下處理，即、由于存在即使在負(fù)載(蓄電池等)較大的狀態(tài)下 進(jìn)行了負(fù)載調(diào)制，在原級側(cè)也無法很好地接收其調(diào)制信號的情況， 所以，在進(jìn)行負(fù)載調(diào)制時(shí)，縮小(或者停止)對于負(fù)載的供電，從 而，使本來負(fù)載的負(fù)載狀態(tài)看起來強(qiáng)制性地降低(關(guān)于這一點(diǎn)，利 用圖17進(jìn)行詳細(xì)描述)。
在圖26中，受電裝置40在檢測到滿充電的情況下，制作滿充 電通知(保存幀輸電停止要求幀)并發(fā)送至輸電側(cè)(步驟S34)。 輸電裝置10在檢測到滿充電通知(輸電停止要求幀)的情況下(步 驟S35),切斷正常輸電并返回初始狀態(tài)(步驟S36)。
74圖27是表示執(zhí)行圖26的時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)過 渡的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。如圖所示，系統(tǒng)的狀態(tài)大體分為初始狀態(tài)(空閑 狀態(tài)ST1 )、位置沖全測狀態(tài)(ST2 )、 ID認(rèn)證狀態(tài)(ST3 )、輸電(正 常輸電)狀態(tài)(ST4 )、定期負(fù)載認(rèn)證狀態(tài)(ST5 )(以及負(fù)載降低狀 態(tài)ST6 )。
通過開關(guān)導(dǎo)通(Ql )，從ST1轉(zhuǎn)到ST2，在位置檢測NG時(shí)， 返回ST1 (Q2)。如果4立置才企測OK,則專爭到ST3 (Q3 )，監(jiān)控ID 認(rèn)證是否連續(xù)多次失敗(Q4),如果是連續(xù)NG(Q5 )則返回到ST1。 ^口果ID i人i正OK ( Q6 )，貝'J專爭到ST4。
在正常輸電狀態(tài)下，執(zhí)行SW1關(guān)閉檢測(Q7 )、去除檢測(Q12 )、 金屬檢測(QIO)、侵占狀態(tài)檢測(Q17)、滿充電檢測(Q14),在 片企測出4壬一種的情況下，'恢復(fù)到初始習(xí)犬態(tài)(Q8、 Q9、 Qll、 Q13、 Q15 )。
在執(zhí)行圖26的基本時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，以開關(guān)的 接通為契機(jī)開始輸電，在該契機(jī)之前，不進(jìn)行任何輸電，因此，可 以實(shí)現(xiàn)低功耗化、以及安全性的提高。此外，如果接收了滿充電通 知(輸電停止要求)，則停止輸電并返回初始狀態(tài)(等待開關(guān)導(dǎo)通 的狀態(tài))，因此，這里也不會(huì)產(chǎn)生任何不必要的輸電，可以實(shí)現(xiàn)低 功耗化、以及安全性的提高。
此外，由于將ID認(rèn)i正作為正常l命電的條件，所以，不會(huì)對不 適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行輸電，可以提高可靠性和安全性。
此外，在正常輸電中，執(zhí)行各種檢測動(dòng)作(去除檢測、金屬異 物檢測、基于次級側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證的侵占狀態(tài)檢測、滿充電檢 測)，在沖企測出^f壬一種的情況下，迅速J44亭止正常llr電并返回初始狀態(tài)，因此，不會(huì)產(chǎn)生任々f可不必要的llr電，對于異物也可以實(shí)施萬 全的對策，所以，可以實(shí)現(xiàn)具有4及高可靠性(安全性)的系統(tǒng)。
圖28以及圖29是表示執(zhí)行圖26的基本時(shí)序的無觸點(diǎn)電力傳 輸系統(tǒng)動(dòng)作例的流程圖。在圖28以及圖29中，在左側(cè)示出了原級 側(cè)的動(dòng)作流程，在右側(cè)示出了次級側(cè)的動(dòng)作流程。
如圖28所示，如果開關(guān)SW1導(dǎo)通(步驟S40)，則從輸電側(cè)開 始暫時(shí)輸電(例如輸送頻率為fl:步驟S41),并開始基于計(jì)數(shù)器的 計(jì)數(shù)(步驟S42)。在受電側(cè)，如果接收了暫時(shí)輸電，則乂人停止?fàn)顟B(tài) (步驟S60 )轉(zhuǎn)移至通電狀態(tài)(步驟S61 )，執(zhí)行位置水平的判斷(位 置檢測)，如果位置7JC平NG,則返回初始狀態(tài)(步驟S60),如果 位置水平OK,則生成ID認(rèn)證幀(步驟S63),執(zhí)行ID認(rèn)證幀的發(fā) 送(步驟S64 )。
在輸電側(cè)，進(jìn)行ID認(rèn)證幀的接收處理(步驟S44 )以及超時(shí)判 斷(步驟S43),在無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收ID認(rèn)證幀的情況下，停 止輸電(步驟S51)。另一方面，在無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)接收ID認(rèn)證 幀的情況下，執(zhí)行幀認(rèn)證處理(步驟S45),如果認(rèn)證OK，則將許 可幀發(fā)送至受電側(cè)(步驟S47),在認(rèn)證NG的情況下，停止輸電(步 驟S51 )。
受電側(cè)-驗(yàn)證來自于輸電側(cè)的許可幀(步驟S65 )，并將開始幀發(fā) 送至IIT電側(cè)(步-驟S66)。
在輸電側(cè)中，驗(yàn)證開始幀(步驟S48)，開啟定期負(fù)載變動(dòng)(侵 占狀態(tài)檢測用)的檢觀'J (步驟S49 ),開始充電輸電(正常輸電)(步 驟S50)。在受電側(cè)中，接收充電輸電(正常輸電)，開始本來的負(fù) 載(例如蓄電池)的充電(步驟S67)。接著，通過圖29說明其后 的流程。在輸電側(cè)中，繼續(xù)執(zhí)行去除、金屬異物、侵占狀態(tài)、開關(guān)
76截止的各個(gè)檢測(步驟S70 )，等待來自于受電側(cè)的滿充電通知(輸 電停止要求)(步驟S71 )。
在受電側(cè)中，繼續(xù)進(jìn)行本來負(fù)載的充電，執(zhí)行用于侵占檢測的 定期負(fù)載調(diào)制(步驟S80),此外，才企測本來負(fù)載的滿充電(步驟 S81)。如果檢測到滿充電，則向輸電側(cè)發(fā)送滿充電通知幀(保持幀 輸電停止要求)(步驟S82 )。
在輸電側(cè)中，如果接收了來自于受電側(cè)的滿充電通知幀(保存 幀輸電停止要求)，則關(guān)閉定期負(fù)載變動(dòng)檢測(步驟S72)，停止 輸電(步驟S73)。
如以上說明，在開關(guān)模式時(shí)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，可以按 照用戶的期望利用系統(tǒng)。此外，可以降低功耗。即、根據(jù)基于第二 實(shí)施方式的開關(guān)才莫式時(shí)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，可以獲得以下的主 要效果。但是，并不限定于同時(shí)獲得下述效果，下述效果的列舉不 能被用作對本發(fā)明的技術(shù)范圍進(jìn)行不當(dāng)限定的根據(jù)。
(1) 在開關(guān)模式時(shí)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中，以開關(guān)的導(dǎo)通 為契機(jī)開始輸電，開關(guān)導(dǎo)通之前不進(jìn)行任何輸電，因此，可以提高 用戶的便利性，實(shí)現(xiàn)低功耗化、以及安全性的提高。
(2) 如果接收了滿充電通知(輸電停止要求)，則停止輸電并 返回初始狀態(tài)(等待開關(guān)開啟的狀態(tài))，因此，這里也不會(huì)產(chǎn)生任 何不必要的輸電，可以實(shí)現(xiàn)低功耗化、以及安全性的提高。
(3 )由于以ID認(rèn)證為正常輸電的條件，所以，不會(huì)對不適合 系統(tǒng)的設(shè)備執(zhí)行正常輸電，提高了可靠性以及安全性。(4)在正常輸電中，執(zhí)行各種檢測動(dòng)作(去除檢測、金屬異 物檢測、基于次級側(cè)的定期負(fù)載認(rèn)證的侵占狀態(tài)檢測、滿充電檢
測)，在4企測出^f壬一種的情況下，迅速;也4亭止正常4ir電并返回初始 狀態(tài)，因此，不會(huì)產(chǎn)生任何不必要的輸電，對于異物也可以實(shí)施萬 全的對策，所以，可以實(shí)現(xiàn)具有極高可靠性(安全性)的系統(tǒng)。
以上，參照本實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明并
不^又限于此，可以有各種變形、應(yīng)用。即、本領(lǐng)i或才支術(shù)人員可以容
易地理解，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以有4艮多的變形。
因此，這沖羊的變形例均包4舌在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在i兌明 書或附圖中，至少一次和更加廣義或同義的不同用i吾u氐電位側(cè)電
源、電子設(shè)備等) 一起^皮記載的用語(GND、 ^更攜式電話終端.充 電器等)，在說明書或附圖的任何地方，可以^皮替換為該不同的用
范圍內(nèi)。
此外，輸電控制裝置、輸電裝置、受電控制裝置、受電裝置的 構(gòu)成以及動(dòng)作、或者輸電裝置中的受電側(cè)的負(fù)載檢測的方法也并不 僅限定于本實(shí)施方式中說明的內(nèi)容，可以有各種變形實(shí)施。
此外，在自動(dòng)模式時(shí)，為了判斷滿充電后的再次充電需要與否， 也可以不利用間歇輸電，而是利用基于弱電的連續(xù)輸電(省電輸 電)。圖30用于說明滿充電后的省電輸電的頻率。圖30表示原級 線圈L1的諧振特性。在圖中，fD表示有負(fù)載時(shí)的諧振頻率，f 1表 示發(fā)送"1"時(shí)的頻率，f2表示發(fā)送"0"時(shí)的頻率，f3表示省電輸 電時(shí)的頻率。即、在省電才莫式中，采用距離諧才展頻率fO最遠(yuǎn)的頻率 f3進(jìn)行連續(xù)輸電。由于省電輸電是連續(xù)輸電，所以與間歇輸電相比 功耗有所增大，但是，通過連續(xù)地電力提供，即使在滿充電后，設(shè)置在負(fù)載90內(nèi)的充電控制裝置92也總是進(jìn)行動(dòng)作，因此，具有可 以時(shí)常進(jìn)行再次充電需要與否判斷以及去除檢測的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明可以發(fā)揮提供一種方便使用、高可靠性且低功耗的無觸 點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的效果，因此，特別是作為輸電控制裝置(輸電控 制IC)、輸電裝置(IC模塊等)、無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)以及電子設(shè) 備(例如便攜式終端以及充電器)非常有用。
此外，本發(fā)明除了可以適用于無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)之外，還可
以適用于其他輸送方式的系統(tǒng)(例如、有線llr送方式的電力傳l命系 統(tǒng)、或?qū)⒂|點(diǎn)相互連接并進(jìn)行電力傳輸?shù)狞c(diǎn)接觸型輸送方式的電力 傳輸系統(tǒng))。符號說明
u丄
10
^紹沐固
/,_J、 一"、一、
輸電裝置
14 波形監(jiān)控電路
20 輸電控制裝置
24 4展蕩電^各
28 波形4企測電鴻-
42 受電部
46 負(fù)載調(diào)制部
50 受電控制裝置
T ， 々么《閣
12 輸電部
16 顯示部
22 輸電側(cè)控制電路
26 馬區(qū)動(dòng)4空制電3各
40 受電裝置
43 整流電路
48 供電4空制部
52 受電側(cè)控制電路
56 位置檢測電路
60 頻率4全測電3各
90 受電側(cè)設(shè)備的負(fù)載
58 諧振電路
62 滿充電4企測電3各
92 充電控制裝置(充電控制IC )
94 作為負(fù)載的蓄電池(二次電池)、LE
D R作為電池殘留或電池的狀態(tài)的指示器的發(fā)光裝置
80
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(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的輸電裝置中，所述無觸點(diǎn)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(diǎn)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，包括動(dòng)作模式切換端子，輸入用于切換自動(dòng)模式和開關(guān)模式的動(dòng)作模式切換控制信號，其中，所述自動(dòng)模式是指，在自動(dòng)檢測出包括所述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備被設(shè)置在可以接受基于無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)碾娏Φ奈恢弥螅_始用于向所述受電側(cè)設(shè)備的負(fù)載提供電力的正常輸電，所述開關(guān)模式是指，在動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)接通之后，開始所述正常輸電；動(dòng)作觸發(fā)端子，用于輸入根據(jù)所述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的操作而產(chǎn)生的動(dòng)作觸發(fā)信號；以及輸電側(cè)控制電路，在控制向所述受電裝置輸電的同時(shí)，基于所述動(dòng)作模式切換控制信號，切換所述輸電裝置的動(dòng)作模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電控制裝置，其特征在于，在基于所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇自動(dòng)模式時(shí)，所 述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，通 過^f企測來自于接收到所述暫時(shí)輸電的所述受電裝置的應(yīng)答，所 述輸電側(cè)控制電路檢測所述受電側(cè)設(shè)備的所述設(shè)置，在檢測出 所述設(shè)置時(shí)，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)的所述正常輸電，在未檢測出所述設(shè)置時(shí)， 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(shí)輸電的狀態(tài)，在基于所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇所述開關(guān)模式 時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路控制所述輸電裝置，以使每當(dāng)對所述 動(dòng)作觸發(fā)端子輸入所述動(dòng)作觸發(fā)信號時(shí)，重復(fù)進(jìn)行對所述受電 裝置輸電的開始以及停止。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電控制裝置，其特征在于，無論是選擇所述自動(dòng)模式還是選擇所述開關(guān)模式，在所 述正常輸電之前，所述輸電側(cè)控制電路均批j于ID i人i正處理， 判斷所述受電側(cè)設(shè)備是否具有對于所述無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng) 的適應(yīng)性，在所述ID認(rèn)證成功之后，使所述輸電裝置執(zhí)行所 述正常4命電。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電控制裝置，其特征在于，在根據(jù)所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇所述自動(dòng)模式 時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸 電，并根據(jù)從所述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是 否可以接收來自于接收了所述暫時(shí)輸電的所述受電裝置的ID 認(rèn)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，在檢測出了所述受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置時(shí)，所述輸電側(cè)控制 電路以所述ID認(rèn)證成功為條件，使所述輸電裝置執(zhí)行對于所 述受電裝置的正常l俞電，A人所述暫時(shí)flr電的開始時(shí)刻開始，在失見定時(shí)間內(nèi)未能4妄 收來自于所述受電裝置的ID認(rèn)證信息時(shí)、以及所述ID認(rèn)證 失敗時(shí)，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(shí)輸電的狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電控制裝置，其特征在于，在所述正常輸電的期間中，所述輸電側(cè)控制電路如果檢 測到來自于所述受電裝置的滿充電通知，則使所述輸電裝置停 止所述正常輸電的同時(shí)，執(zhí)4亍用于滿充電后的去除4企測的輸電 以及用于判斷滿充電后是否需要再次充電的輸電，在基于AU妄收到用于所述滿充電后的去除才企測的輸電的 所述受電裝置發(fā)送來的信號檢測出所述去除時(shí)，所述輸電側(cè)控 制電路使所述輸電裝置恢復(fù)到執(zhí)行所述間歇性的暫時(shí)輸電的 狀態(tài)，在基于從接收到用于判斷所述滿充電后是否需要再次充 電的輸電的所述受電裝置發(fā)送來的信號判斷為需要再次充電 時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置再次開始執(zhí)行所述正 常輸電。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電控制裝置，其特征在于，在基于所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇所述開關(guān)模式 時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路在設(shè)置于輸電側(cè)設(shè)備中的所述動(dòng)作觸 發(fā)開關(guān)接通時(shí)，為了能夠進(jìn)行ID認(rèn)證處理，使所述輸電裝置 執(zhí)行對所述受電裝置的暫時(shí)輸電，從開始了所述暫時(shí)輸電的時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所述 輸電側(cè)控制電路接收到來自于接受了所述暫時(shí)輸電的所述受 電裝置的ID認(rèn)證信息，則基于所述ID認(rèn)證信息執(zhí)行所述ID 認(rèn)證處理，在所述ID認(rèn)證成功之后，使所述輸電裝置4丸行對 所述受電裝置的所述正常^T電，乂人開始了所述暫時(shí)l俞電的時(shí)刻 開始，在所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果未能接收來自于所述受電裝置的 ID i人i正信息時(shí)、以及所述ID iU正失敗時(shí)，所述輸電側(cè)控制電 路控制所述輸電裝置，以便停止所述暫時(shí)輸電，并返回等待所 述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的4矣通的初始狀態(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，在開始所述正常輸電之后，如果接收到來自于所述受電 裝置的滿充電通知時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路則控制所述輸電裝 置，以侵Zf亭止所述正常輸電，并返回等4寺所述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)4妄 通的誶刀:if臺;l犬態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輸電控制裝置，其特征在 于，所述輸電側(cè)控制電^各基于所述初級線圏的感應(yīng)電壓信號 的波形的變化判斷有無異物，在所述正常輸電中4企測到異物 時(shí)，使所述輸電裝置停止所述正常輸電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)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 電中檢測到所述侵占狀態(tài)，則使所述輸電裝置停止所述正常輸 電，其中，所述侵占狀態(tài)是將放置在所述初級線圏和所述次級 線圏之間的異物誤認(rèn)為所述受電側(cè)設(shè)備而繼續(xù)進(jìn)行所述正常 輸電的狀態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸電控制裝置，其特征在于，所述輸電側(cè)控制電鴻"險(xiǎn)測乂人所述輸電裝置觀察到的所述 受電裝置側(cè)的負(fù)載的間歇性的變化，才艮據(jù)有無所述正常輸電中 的所述負(fù)載的間歇性變化的檢測，檢測所述侵占狀態(tài)。
11. 一種輸電控制裝置，設(shè)置于向受電裝置輸送電力的輸電裝置 中，所述輸電控制裝置其特征在于，包括第一端子，用于輸入第一信號；第二端子，用于輸入第二信號；以及輸電控制電路，用于進(jìn)行所述輸電裝置的控制，其中，所述輸電控制電路基于所述第一信號以第一動(dòng)作 模式或第二動(dòng)作模式使所述輸電裝置動(dòng)作，在所述第一動(dòng)作模 式中，在自動(dòng)檢測到所述受電裝置存在于可以接收電力的位置 上之后，所述輸電裝置向與所述受電裝置電連接的負(fù)載提供電 力，在所述第二動(dòng)作模式中，在向所述第二端子輸入所述第 二信號之后，進(jìn)行所述輸電。
12. —種輸電裝置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的輸電控制裝置；以及 輸電部，生成交流電壓并才是供鄉(xiāng)會(huì)所述初級線圏。
13. —種電子設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的輸電裝置；動(dòng)作模式切換開關(guān)，用于產(chǎn)生所述動(dòng)作模式切換控制信 號；以及所述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于，在用戶可以操 作所述動(dòng)作^莫式切換開關(guān)的位置，i殳置所述動(dòng)作一莫式切換開關(guān)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述動(dòng)作模 式切換開關(guān)設(shè)置在用戶無法操作的位置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于， 包括多個(gè)所述動(dòng)作模式切換開關(guān)。
17. —種無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，從輸電裝置經(jīng)由電,茲耦合的初級線 圈以及次級線圈以無觸點(diǎn)的方式向受電裝置傳豐命電力，所述無 觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)其特征在于，所述輸電裝置包括輸電側(cè)控制裝置，所述輸電側(cè)控制裝置基于初級線圈的感應(yīng)電壓控制對所述受電裝置的^r電，所述輸電側(cè)控制裝置包括動(dòng)作模式切換端子，輸入有用于切換自 動(dòng)模式和開關(guān)模式的動(dòng)作模式切換控制信號，其中，所述自動(dòng) 模式是指，自動(dòng)檢測包括所述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置， 在經(jīng)過ID認(rèn)i正處理后開始正常輸電，所述開關(guān)^莫式是指，在 動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)4妻通時(shí)開始llr電，經(jīng)過IDi人i正處3里后開始正常 輸電；動(dòng)作觸發(fā)端子，輸入有基于所述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)的操作而 產(chǎn)生的動(dòng)作觸發(fā)信號；以及輸電側(cè)控制電路，在控制向所述受 電裝置的輸電的同時(shí)，接收所述動(dòng)作模式切換控制信號，切換 所述輸電裝置的動(dòng)作模式，其中，所述受電裝置包括用于控制向負(fù)載提供電力的供 電控制部、以及包括用于控制所述受電裝置的受電側(cè)控制電路 的受電控制裝置，所述輸電裝置的所述輸電側(cè)控制電路在根據(jù)所述動(dòng)作模式 切換控制信號選擇所述自動(dòng)模式時(shí)，執(zhí)行間歇性的暫時(shí)輸電，并 根據(jù)從所述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)是否可以從 接受了所述暫時(shí)輸電的所述受電裝置接收ID認(rèn)證信息，從而檢 測包括所述受電裝置的受電側(cè)設(shè)備的設(shè)置，在檢測到所述受電側(cè) i殳備的i殳置時(shí)，所述輸電側(cè)控制電3各以所述ID i人i正處理成功為 條件，使所述輸電裝置執(zhí)行對于所述受電裝置的所述正常輸電， 從所述暫時(shí)輸電的開始時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未能從所述受電 裝置接收ID認(rèn)證信息、以及所述ID認(rèn)證失敗時(shí)，使所述輸電 裝置恢復(fù)到執(zhí)行所述間歇性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)，在基于所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇所述開關(guān)模式 時(shí)，在設(shè)置于輸電側(cè)設(shè)備的開關(guān)接通時(shí)，為了能夠進(jìn)行所述ID認(rèn)證處理，所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置執(zhí)行對于 所述受電裝置的暫時(shí)輸電，乂人開始了所述暫時(shí)輸電的時(shí)刻開始，在》見定時(shí)間內(nèi)如果 接收到來自于"l妄收了所述暫時(shí)輸電的所述受電裝置的ID認(rèn)證 信息，所述輸電側(cè)控制電路則基于所述ID認(rèn)證信息執(zhí)行所述 ID認(rèn)證處理，在所述ID認(rèn)證成功之后，使所述輸電裝置執(zhí)行 對于所述受電裝置的所述正常輸電，從^吏所述暫時(shí)輸電開始的 時(shí)刻開始，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果未能接收來自于所述受電裝置的 所述ID iU正〗言息時(shí)、以及所述ID iU正失敗時(shí)，所述，lr電側(cè) 控制電路控制所述輸電裝置，以使所述暫時(shí)輸電停止，并返回 等待所述開關(guān)接通的初始狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)，其特征在于，在基于所述動(dòng)作模式切換控制信號選擇所述自動(dòng)模式 時(shí)，如果在所述正常輸電的期間中4企測到來自于所述受電裝置 的滿充電通知時(shí)，所述輸電側(cè)控制電路則使所述輸電裝置停止 所述正常輸電，同時(shí)，執(zhí)行用于滿充電后的去除檢測的輸電、以及用于判斷滿 充電后是否需要再次充電的輸電，在基于從接收到用于所述滿充電后的去除檢測的輸電的所 述受電裝置發(fā)送來的信號檢測到所述去除時(shí)，所述輸電側(cè)控制電 路使所述輸電裝置恢復(fù)執(zhí)行所述間歇性的暫時(shí)輸電的狀態(tài)，在基于從接收到用于判斷所述滿充電后是否需要再次充 電的輸電的所述受電裝置送來的信號判斷為需要再次充電時(shí)， 所述輸電側(cè)控制電路使所述輸電裝置再次執(zhí)行所述正常輸電。
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(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)以及電子設(shè)備，其可以應(yīng)對多種的用戶需求，便利性高。所述無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)包括動(dòng)作模式切換端子(AUTO)，用于輸入切換自動(dòng)模式和開關(guān)模式的動(dòng)作模式切換控制信號，所述自動(dòng)模式是指在自動(dòng)地檢測出包括受電裝置(40)的受電側(cè)設(shè)備(510)被設(shè)置在可以進(jìn)行基于無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)目梢越邮针娏Φ奈恢弥?，開始用于向受電側(cè)設(shè)備(510)的負(fù)載提供電力的正常輸電，上述開關(guān)模式是指在開啟動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)(SW1)之后，開始上述正常輸電；動(dòng)作觸發(fā)端子(SWONX)，用于輸入基于上述動(dòng)作觸發(fā)開關(guān)(SW1)的操作而產(chǎn)生的動(dòng)作觸發(fā)信號；輸電側(cè)控制電路(20)，在控制對于受電裝置(40)的輸電的同時(shí)，基于上述動(dòng)作模式切換控制信號，切換上述輸電裝置的動(dòng)作模式。
文檔編號H02J17/00GK101483358SQ20091000014
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月9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(huì)社