受電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及無線電力傳輸技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，已知的技術(shù)包括包含輸電設(shè)備和受電設(shè)備的無線電力傳輸系統(tǒng)，其中該輸電設(shè)備在無需使用連接器進行連接的情況下，以無線(非接觸)方式傳輸電力，以及該受電設(shè)備接收從輸電設(shè)備所供給的電力。專利文獻1所公開的輸電設(shè)備采用如下的技術(shù)，該技術(shù)用以例如在突然消耗了過剩電力或者在受電設(shè)備中需要過剩電力的情況下，通過在檢測到過電流狀態(tài)時限制供給至輸電單元的電流來提高無線電力傳輸?shù)陌踩浴?br>[0003]引文列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2013-102666

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種受電設(shè)備，包括:請求單元，用于向輸電設(shè)備請求電力;檢測單元，用于檢測出所述輸電設(shè)備開始了所述請求單元所請求的電力的傳輸;天線，用于接收從所述輸電設(shè)備以無線方式所傳輸?shù)碾娏?；負載單元，用于使用經(jīng)由所述天線所接收到的電力來進行工作；以及切換單元，用于根據(jù)所述檢測單元所進行的檢測，來將所述天線和所述負載單元彼此斷開的斷開狀態(tài)切換為所述天線和所述負載單元彼此連接的連接狀態(tài)。
[0007]通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0008]圖1是示出無線電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0009]圖2是示出輸電設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖3是示出受電設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
[0011 ]圖4是無線電力傳輸系統(tǒng)的序列圖。
[0012]圖5是受電設(shè)備的流程圖。
[0013]圖6是示出受電設(shè)備的檢測單元所檢測到的電壓波形的圖。
【具體實施方式】
[0014]在無線電力傳輸系統(tǒng)中，在輸電設(shè)備正向第一受電設(shè)備進行輸電期間，在用戶將第二受電設(shè)備放置在輸電設(shè)備的輸電區(qū)域中、并且在輸電設(shè)備改變輸電輸出之前該第二受電設(shè)備開始進行受電的情況下，輸電設(shè)備至少可能暫時進入過電流狀態(tài)。在這種情況下，在如專利文獻1那樣、輸電設(shè)備限制向輸電單元的電流輸入的情況下，第一受電設(shè)備變得不能以期望的電力水平進行受電，由此系統(tǒng)整體的輸電效率下降。有鑒于上述問題，以下的實施例實現(xiàn)了在無線電力傳輸系統(tǒng)中同時實現(xiàn)輸電效率和安全性這兩者的狀態(tài)。
[0015]第一實施例
[0016]圖1是示出本實施例中的無線電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。注意，根據(jù)本發(fā)明的無線電力傳輸系統(tǒng)使用磁共振方法來進行無線電力傳輸。磁共振方法是通過輸電設(shè)備的諧振器(諧振元件)和受電設(shè)備的諧振器(諧振元件)之間的磁共振耦合來傳輸電力的方法。盡管在本實施例中說明了使用磁共振方法的無線電力傳輸系統(tǒng)的示例，但無線電力傳輸系統(tǒng)(非接觸電力傳輸方法)不限于此，并且可以使用利用電磁感應(yīng)、磁場共振、微波、激光或光等的電力傳輸方法。
[0017]參考圖1，附圖標(biāo)記101表示輸電設(shè)備，附圖標(biāo)記102表示第一受電設(shè)備，附圖標(biāo)記103表示第二受電設(shè)備。圖2示出輸電設(shè)備101的結(jié)構(gòu)。參考圖2，附圖標(biāo)記201表示供電單元，其中該供電單元201連接至輸電設(shè)備101的電池或外部電源，并且向該設(shè)備整體供給電力。附圖標(biāo)記202表示設(shè)置單元，其中該設(shè)置單元設(shè)置輸電設(shè)備101所傳輸?shù)碾娏Φ纳舷?。設(shè)置單元202限制施加至輸電單元203的輸入電壓，使得傳輸?shù)碾娏Σ粫^所設(shè)置的上限。輸電單元203將從設(shè)置單元202輸入的AC(交流)或DC(整流)電力轉(zhuǎn)換成具有傳輸帶中的頻率的AC電力，并且將該AC電力經(jīng)由輸電天線204傳輸至受電設(shè)備。
[0018]附圖標(biāo)記205表示控制單元，其中該控制單元205控制輸電設(shè)備101所包括的單元。包括中央處理單元(CPU)的控制單元205通過執(zhí)行所存儲的控制程序來控制硬件組件由此進行輸電處理。附圖標(biāo)記206表示無線通信所用的通信單元。通信單元206與受電設(shè)備進行無線電力傳輸所用的控制信號的發(fā)送和接收。通信單元206具有例如符合藍牙(Bluetooth，注冊商標(biāo))4.0規(guī)格的通信功能。注意，通信單元206可以使用例如包括無線LAN( IEEE802.11系列)和近場通信(NFC)的其它通信標(biāo)準。附圖標(biāo)記207表示用于進行控制單元205和設(shè)置單元202之間的控制信號的通信的控制線。附圖標(biāo)記208表示用于進行控制單元205和輸電單元203之間的控制信號的通信的控制線。附圖標(biāo)記209表示用于進行控制單元205和通信單元206之間的控制信號的通信的控制線。
[0019]接著，圖3示出第一受電設(shè)備102和第二受電設(shè)備103的結(jié)構(gòu)。在該圖中，附圖標(biāo)記301表示受電天線，其中該受電天線301用于從輸電設(shè)備101無線地接收電力。附圖標(biāo)記302表示整流器電路，其中該整流器電路302用于對受電天線301所接收到的AC電力進行整流以獲得DC電力。附圖標(biāo)記303表示負載單元，其中該負載單元303利用所接收到的電力進行工作。負載單元303例如可以是電池。附圖標(biāo)記304表示開關(guān)單元，其中該開關(guān)單元304使整流器電路302和負載單元303之間的連接在接通和斷開之間切換。開關(guān)單元304將受電天線301和負載單元303之間的連接狀態(tài)從斷開狀態(tài)切換為連接狀態(tài)。在通過開關(guān)單元304的切換使整流器電路302連接至負載單元303的情況下，向負載單元303供給電力。在斷開狀態(tài)下，由于向負載單元303的電力供給停止，因此負載單元303沒有進行工作。在連接狀態(tài)下，負載單元303使用經(jīng)由天線所接收到的電力來進行工作。附圖標(biāo)記305表示檢測單元，其中該檢測單元305檢測整流器電路302和開關(guān)單元304之間的電壓。
[0020]附圖標(biāo)記306表示控制單元，其中該控制單元306控制受電設(shè)備所包括的單元?？刂茊卧?06使用經(jīng)由受電天線301所接收到的電力來進行工作。包括CPU的控制單元306通過執(zhí)行所存儲的控制程序來控制硬件單元，由此進行受電處理。附圖標(biāo)記307表示無線通信所用的通信單元。通信單元307與輸電設(shè)備進行無線電力傳輸所用的控制信號的發(fā)送和接收。通信單元307使用經(jīng)由受電天線301所接收到的電力來進行工作。通信單元307將請求輸電的消息連同所請求的電力量一起發(fā)送至輸電設(shè)備。通信單元307具有例如符合藍牙(Bluetooth，注冊商標(biāo))4.0規(guī)格的通信功能。注意，通信單元307可以使用例如包括無線LAN(IEEE 802.11系列)和近場通信(NFC)的其它通信標(biāo)準。附圖標(biāo)記308表示DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元，其中該DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元308將整流器電路302的輸出轉(zhuǎn)換成使得控制單元306和通信單元307能夠進行工作的電壓。附圖標(biāo)記309表示用于進行控制單元306和開關(guān)單元304之間的控制信號的通信的控制線，并且附圖標(biāo)記310表示用于進行控制單元306和檢測單元305之間的控制信號的通信的控制線。附圖標(biāo)記311表示用于進行控制單元306和通信單元307之間的控制信號的通信的控制線。
[0021]接著，將參考圖4?6來說明具有上述結(jié)構(gòu)的無線電力傳輸系統(tǒng)的操作。這里，將說明在輸電設(shè)備101正向第一受電設(shè)備102進行輸電期間、開始向第二受電設(shè)備的輸電的情況。圖4是本實施例的無線電力傳輸系統(tǒng)的各設(shè)備之間的序列圖。
[0022]首先，輸電設(shè)備101在開始進行工作之后，將傳輸電力設(shè)置為初始設(shè)置的傳輸電力(S401)。為了便于說明，假定初始設(shè)置的傳輸電力是6W。輸電設(shè)備101的控制單元205在設(shè)置單元202中設(shè)置6W。輸電單元203開始傳輸控制單元306和通信單元307進行工作所需的認證所用的電力(S403)。第一受電設(shè)備102在開始進行工作之后，斷開開關(guān)單元304，由此使整流器電路302和負載單元303彼此斷開(S402)。第一受電設(shè)備102在放置于輸電設(shè)備101上的情況下，接收認證所用的電力，并且將所接收到的電力供給至控制單元306和通信單元307。
[0023]第一受電設(shè)備102使用通信單元307向輸電設(shè)備101通知認證請求(S404)。該認證請求可被視為請求輸電設(shè)備進行輸電的消息。認證請求包括請求要傳輸?shù)碾娏α?。注意，可以與認證請求同時或者在該認證完成之后發(fā)送所請求的電力的通知。為了便于說明，假定第一受電設(shè)備102所請求的電力是5W并且與認證請求同時發(fā)送請求電力的通知。
[0024]輸電設(shè)備101的控制單元205在經(jīng)由通信單元206從受電設(shè)備接收認證請求時進行認證。在該認證中，例如，輸電設(shè)備和受電設(shè)備通信與無線電力傳輸所支持的規(guī)格有關(guān)的信息以判斷在這兩者之間是否存在相互相對應(yīng)的無線電力傳輸所用的規(guī)格，并且基于所通信的信息來進行認證。此外，例如，輸電設(shè)備和受電設(shè)備通信與在這兩者之間可以傳輸和接收的各個電力有關(guān)的信息以判斷這兩者分別可以傳輸和接收的電力是否彼此相對應(yīng)，并且基于所通信的信息來進行認證。此外，例如，輸電設(shè)備和受電設(shè)備通信與在這兩者之間要傳輸和接收的電力有關(guān)的協(xié)商所用的信息，并且基于所通信的信息來進行認證。
[0025]輸電設(shè)備101判斷按照輸出上限的當(dāng)前設(shè)置是否可以進行與所請求的電力相對應(yīng)的電力傳輸。在該示例中，在輸出上限為6W的狀態(tài)下第一受電設(shè)備102請求5W的情況下，判斷為按照輸出上限的當(dāng)前設(shè)置可以進行與所請求的電力相對應(yīng)的電力傳輸。在判斷為按照輸出上限的當(dāng)前設(shè)置不能進行與所請求的電力相對應(yīng)的電力傳輸?shù)那闆r下，重新設(shè)置輸出上限。注意，在從受電設(shè)備所接收到的請求電力超過輸電設(shè)備的能力的情況下，將認證拒絕發(fā)送至受電設(shè)備。
[0026]輸電設(shè)備101的控制單元205判斷認證是否成功，并且在判斷為認證成功的情況下，將受電許可通知作為針對認證請求的應(yīng)答經(jīng)由通信單元206發(fā)送至第一受電設(shè)備102(S405)。注意，在認證失敗的情況下，輸電設(shè)備101發(fā)送認證拒絕通知作為針對認證請求的應(yīng)答。
[0027]第一受電設(shè)備102在接收到作為針對認證請求的應(yīng)答的受電許可通知時，判斷為檢測到了響應(yīng)于所請求的電力的輸電輸出的改變而使開關(guān)單元304成為連接狀態(tài)(S406)?？梢哉J為，受電許可通知是用于指示將開關(guān)單元304切換為連接狀態(tài)的信息。第一受電設(shè)備102接收從輸電設(shè)備101傳輸來的電力并且將所接收到的電力供給至負載單元303(S407)。
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