CN107408839B - 非接触供电装置及其控制装置 - Google Patents
非接触供电装置及其控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107408839B CN107408839B CN201680020133.2A CN201680020133A CN107408839B CN 107408839 B CN107408839 B CN 107408839B CN 201680020133 A CN201680020133 A CN 201680020133A CN 107408839 B CN107408839 B CN 107408839B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- mode
- power transmission
- control unit
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
- H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
- A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
- A45D27/00—Shaving accessories
- A45D27/46—Devices specially adapted for cleaning or disinfecting shavers or razors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
- A61C17/224—Electrical recharging arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B26B19/00—Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers
- B26B19/38—Details of, or accessories for, hair clippers, or dry shavers, e.g. housings, casings, grips, guards
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
- H02J7/0044—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction specially adapted for holding portable devices containing batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B26B19/00—Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers
- B26B19/38—Details of, or accessories for, hair clippers, or dry shavers, e.g. housings, casings, grips, guards
- B26B19/3873—Electric features; Charging; Computing devices
- B26B19/388—Sensors; Control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B26B21/00—Razors of the open or knife type; Safety razors or other shaving implements of the planing type; Hair-trimming devices involving a razor-blade; Equipment therefor
- B26B21/40—Details or accessories
- B26B21/405—Electric features; Charging; Computing devices
- B26B21/4056—Sensors or controlling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
非接触供电装置的控制装置具备:送电线圈,其通过被供给交变电力来输出交变磁通;以及送电控制部,其对供给到送电线圈的交变电力进行控制。送电控制部具备第一模式和第二模式,在该第一模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向受电线圈传输要供给到受电装置的负载的电力,在该第二模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向送电线圈供给比通过第一模式传输的电力小的电力。送电控制部在启动后最初选择第一模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种非接触供电装置及其控制装置。
背景技术
以往的非接触供电装置具备通过磁通来传输电力的送电装置以及接受由送电装置传输的电力的受电装置。送电装置具备通过被供给交变电力来输出交变磁通的送电线圈、接通或断开送电线圈与电源之间的电连接的多个开关元件以及对多个开关元件的动作进行控制的送电控制部。受电装置具备通过交变磁通的交链来产生电力的受电线圈以及被供给受电线圈的电力的负载。
根据以往的非接触供电装置,通过控制开关元件来向送电线圈供给交变电力,利用该交变电力来从送电线圈输出交变磁通,该交变磁通与受电线圈进行交链,由此向受电装置的负载供给电力。
专利文献1公开了以往的非接触供电装置的一例。在专利文献1的非接触供电装置中,在送电装置检测到受电装置的情况下,选择用于向受电装置传输要供给到受电装置的负载的电力的第一模式。另一方面,在送电装置检测不到受电装置的情况下,选择输出比第一模式小的电力的第二模式。
但是,根据专利文献1的非接触供电装置,在送电装置启动时检测不到受电装置的情况下,选择第二模式,之后在检测到受电装置时,向多个开关元件输出用于从第二模式切换为第一模式的指令信号。因此,有时从输出指令信号到实际切换为第一模式为止需要时间,存在无法迅速地从送电装置向受电装置传输电力的担忧。
专利文献1:日本专利第5544705号
发明内容
本发明提供一种能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力的非接触供电装置及其控制装置。
具体地说,本发明的实施方式的一例的非接触供电装置的控制装置设置于非接触供电装置,其中,该非接触供电装置具备送电装置和受电装置,该送电装置具有通过被供给交变电力来输出交变磁通的送电线圈,该受电装置具有通过交变磁通来被传输电力的受电线圈,所述控制装置具有对供给到送电线圈的交变电力进行控制的送电控制部。送电控制部具备第一模式和第二模式,在该第一模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向受电线圈传输要供给到受电装置的负载的电力,在第二模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向送电线圈供给比通过第一模式传输的电力小的电力。送电控制部构成为:在启动后最初选择第一模式。
另外,本发明的实施方式的一例的非接触供电装置具备如上所述的控制装置。
通过如上所述的结构,能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力。
附图说明
图1是使用了本发明的实施方式1的非接触供电装置的电动牙刷和充电座的立体图。
图2是图1的电动牙刷的前视图。
图3是图2的3-3线的剖视图。
图4是图1的充电座的剖视图。
图5是图1的电动牙刷和充电座的局部剖视图。
图6是本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电装置的框图。
图7是本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的聚磁装置和受电装置的框图。
图8是表示在选择了第一模式时本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电装置向送电线圈供给的交变电力的波形图。
图9表示在选择了第二模式时本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电装置向送电线圈供给的交变电力的波形图。
图10是表示本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的受电装置的受电线圈中产生的交变电力的波形图。
图11是表示本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电控制部所执行的送电模式切换处理的流程图。
图12是本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的受电控制部所执行的受电模式切换处理的流程图。
图13是表示由本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电装置的送电控制部执行的送电模式切换的第一例的时序图。
图14是表示由本发明的实施方式1的非接触供电装置的控制装置的送电装置的送电控制部执行的送电模式切换的第二例的时序图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。此外,本发明并不限定于该实施方式。
(实施方式1)
参照图1~图5来说明本发明的实施方式的一例的非接触供电装置的结构。
如图1所示,非接触供电装置1具备电动牙刷10和充电座80。
电动牙刷10具备柱状的主体20以及刷头11,该刷头11以能够装卸的方式安装于主体20的驱动部30(参照图3)的输出轴31(参照图2)。
如图2所示,主体20具备壳体21、显示部24、电源按钮25、图3所示的支承体29、驱动部30、电源部40、基板50、受电装置60以及聚磁装置70。驱动部30、电源部40、基板50、受电装置60以及聚磁装置70被支承体29所支承,收容于壳体21的内部。
壳体21具备中空的把持部22、塞住把持部22的上部的上盖26以及塞住把持部22的下部的下盖27。把持部22具有随着从上盖26去向下盖27而外径变小的锥形状。
如图3所示,在把持部22的背面形成有向把持部22的外方突出的凸部23A。凸部23A沿把持部22的周向延伸。凸部23A在把持部22的周向上是不连续的。把持部22形成有被支承部23,在把持部22的比凸部23A靠下方的部分被支承于充电座80(参照图1)时,充电座80的支承部84覆盖该被支承部23。被支承部23构成为以凸部23A为上端。
上盖26被嵌入到把持部22的上部。在上盖26的上表面安装有圆盘形状的弹性构件28A,设置成输出轴31能够从弹性构件28A突出。在上盖26与把持部22的内周之间配设有弹性构件28B。作为弹性构件28B,例如使用O形密封圈。
下盖27被嵌入到把持部22的下部。下盖27从下方利用螺丝B安装于支承体29。在下盖27与把持部22的内周之间配设有弹性构件28C。作为弹性构件28C,例如使用O形密封圈。在下盖27与支承体29的底面之间配设有弹性构件28D。
如图2所示,显示部24以使用者能够视觉识别的方式安装于主体20。显示部24包括离子显示部24A、驱动模式显示部24B、余量显示部24C以及充电显示部24D。
各显示部24A~24D例如由LED构成。
离子显示部24A通过点亮来显示正在使刷头11产生离子的意思。
驱动模式显示部24B与刷头11的振动的种类相应地点亮。根据驱动部30(参照图3)的驱动方式来设定刷头11的振动的种类。
余量显示部24C进行与电源部40的充电池41(参照图3)的电压相应的显示。
各显示部24A~24D安装于基板50。
把持部22的与各显示部24A~24D相向的部分由光的透过性高的材料形成,使得在各显示部24A~24D点亮时露出光。
此外,也可以是,在把持部22形成有孔,使得各显示部24A~24D的至少一部分从把持部22的表面露出。
各显示部24A~24D配置于与被支承部23不同的位置。因此,如图1所示,即使在主体20被支承于充电座80(参照图1)时,使用者也能够视觉识别各显示部24A~24D。特别是,能够视觉识别充电显示部24D,由此使用者易于掌握是否处于充电中。
电源按钮25以使用者能够操作的方式安装于主体20。电源按钮25以至少一部分从把持部22的表面露出的方式安装于主体20。在电源按钮25被按下时,驱动控制部(省略图示)基于所设定的驱动模式来控制驱动部30(参照图3)。
如图3所示,驱动部30以使输出轴31从壳体21的上部突出的方式支承于主体20。驱动部30例如是电动线性致动器。在驱动部30进行驱动时,输出轴31振动。因此,安装于输出轴31的刷头11(参照图1)振动。此外,也能够将驱动部30作为电动马达、将输出轴31作为相对于电动马达的旋转轴而言偏心的偏心轴。在该情况下,随着电动马达的驱动,偏心轴振动,因此能够使刷头11(参照图1)振动。
电源部40具备充电池41。充电池41的上端和下端被金属板42所支承。基板50沿着把持部22的内周配置于把持部22的内部。电源部40向驱动部30供给电力。
受电装置60的作为二次电力供给部的受电部61配置于把持部22中的底面27A附近。受电部61具备受电线圈62和聚磁装置70的聚磁线圈71。受电线圈62和聚磁线圈71卷绕于筒管形状的磁性体芯63。受电线圈62卷绕于聚磁线圈71的外周。磁性体芯63在铁氧体上安装有树脂。聚磁线圈71与受电线圈62之间卷绕有绝缘带。
在把持部22的内部,在上盖26附近配置有驱动部30,在下盖27附近配置有受电线圈62。在驱动部30与受电线圈62之间配置有电源部40。
如图4所示,充电座80具备壳体81、用于连接交流电源AC(参照图6)的连接部90、基板100以及送电装置110。基板100和送电装置110收容于壳体81的内部。
壳体81具备设置于家具等的设置面的台座82、从台座82的外周部的一部分向上方延伸的柱83以及从柱83的上端向横向突出的支承部84。支承部84与台座82相对于柱83而言向同一方向延伸。因此,支承部84与台座82相向。在支承部84形成有沿高度方向延伸的孔84A。支承部84具有能够插入主体20(参照图1)的孔84A。孔84A在本实施方式中为环状。
如图5所示,孔84A的内径比主体20的把持部22中的配置受电线圈62的部分的外径稍大。通过这种结构,把持部22的下方的部分能够被插入孔84A。
在把持部22中的比配置受电线圈62的部分靠上方的部分,形成有向把持部22的外方突出的凸部23A。凸部23A卡在凹部84B,该凹部84B形成于支承部84的孔84A的上方侧的开口的缘。
如图5所示,从凹部84B到台座82的顶面的距离LA比从凸部23A到由主体20的下盖27形成的底面27A的距离LB大。
通过这种结构,在主体20被插入到孔84A时,在主体20的底面27A与台座82的顶面之间形成间隙S。因而,主体20以底面27A漂浮于台座82的顶面的状态被支承于充电座80。
如图4所示,在孔84A的内周形成有朝向孔84A的中心轴突出的两个引导部84C。两个引导部84C以夹着孔84A的中心轴的方式形成于相对的位置。两个引导部84C在孔84A的轴向上形成在互不相同的位置。
因此,在主体20(参照图5)被插入到孔84A时,通过两个引导部84C来保持主体20(参照图5)的姿势使得主体20(参照图5)的高度方向与孔84A的轴向平行。
连接部90形成于柱83的下部且相对于柱83而言在台座82的相反侧。连接部90具有凹部形状。在连接部90的内部具备端子,经由该端子来向送电装置110供给电力。基板100配置于台座82的内部。送电装置110的送电线圈111配置于支承部84。
接着,参照图6来说明送电装置110的电路结构。
送电装置110经由电源线120来与交流电源AC连接。在电源线120中具备将交流电源AC的交流电力变换为直流电力的电源电路121。
送电装置110具备送电线圈111、第一开关元件112A、第二开关元件112B、电容器113A、113B、第一驱动电路114A、第二驱动电路114B、送电控制部115、送电谐振电容器116、电流检测电路117以及电压检测电路118。
此外,在本实施方式中,对非接触供电装置的控制装置是送电装置110内的送电控制部115的情况进行说明,但是控制装置也能够构成于送电装置110以外的部分。
开关元件112A、112B、电容器113A、113B、驱动电路114A、114B、送电控制部115、送电谐振电容器116、电流检测电路117以及电压检测电路118安装于基板100(参照图4)。
第一开关元件112A和第二开关元件112B将由电源电路121生成的直流电流提供到送电线圈111。第一开关元件112A和第二开关元件112B彼此串联连接。
作为第一开关元件112A和第二开关元件112B,例如使用场效应晶体管(FET;Fieldeffect transistor)。在将FET用作第一开关元件112A和第二开关元件112B的情况下,第一开关元件112A和第二开关元件112B中的一方是N沟道FET,另一方是P沟道FET。
通过两个开关元件112A、112B来构成半桥电路。两个开关元件112A、112B分别与电容器113A、113B并联连接。
第一开关元件112A与第一驱动电路114A连接。第二开关元件112B与第二驱动电路114B连接。
送电控制部115对从各驱动电路114A、114B向各开关元件112A、112B供给的电力进行控制。送电控制部115将PWM(pulse width modulation:脉宽调制)的指令信号输出到各驱动电路114A、114B。各驱动电路114A、114B将基于所输入的PWM的指令信号而得到的电力分别供给到各开关元件112A、112B。各开关元件112A、112B分别重复导通和截止,由此从直流电流生成交流电流。
送电谐振电容器116在开关元件112A、112B与送电线圈111之间同开关元件112A、112B及送电线圈111串联连接。即,送电线圈111、送电谐振电容器116以及开关元件112A经由送电谐振电容器116来串联连接。同样地,送电线圈111、送电谐振电容器116以及开关元件112B经由送电谐振电容器116来串联连接。送电谐振电容器116和送电线圈111构成送电谐振电路。
电流检测电路117具备用于检测与送电装置110的地侧连接的输入电流的电阻117A以及将在电阻117A的两端产生的电压放大的放大电路117B。放大电路117B将电流的大小变换为电压后输出到送电控制部115。
在送电谐振电容器116与送电线圈111之间连接有由两个电阻构成的电压检测电路118,该电压检测电路118检测作为送电谐振电路的电压的谐振电压V。电压检测电路118将谐振电压V输出到送电控制部115。
如图7所示,聚磁装置70具备聚磁线圈71和聚磁谐振电容器72。聚磁谐振电容器72安装于基板50。
受电装置60具备与聚磁线圈71磁耦合的受电线圈62、二极管64、平滑电容器65、电流检测电路66、受电控制部67、开关68、定时检测电路69以及充电显示部24D。
二极管64、平滑电容器65、电流检测电路66、受电控制部67、开关68以及定时检测电路69安装于基板50(参照图3)。
从图6所示的送电线圈111产生的交变磁通与图7所示的聚磁线圈71交链,通过磁谐振来向聚磁线圈71传输电力。传输到聚磁线圈71的电力通过电磁感应而被传输到受电线圈62,使受电线圈62产生交变电力。
即,送电线圈111(参照图6)向受电线圈62传输电力。通过二极管64将在受电线圈62中产生的交变电力从交流电流变换为直流电流。
二极管64与平滑电容器65及充电池41连接,该平滑电容器65用于降低由二极管64变换后的直流电流的噪声,该充电池41是被供给由二极管64变换后的直流电流的负载。
在二极管64与充电池41之间配置有开关68。
电流检测电路66具备用于检测与受电装置60的地侧连接的输入电流的电阻66A以及将在电阻66A的两端产生的电压放大的放大电路66B。放大电路66B将电流的大小变换为电压后输出到受电控制部67。
受电控制部67对开关68的接通和断开进行切换。即,受电控制部67对向充电池41供给电力的执行与否进行切换。
受电控制部67在充电池41的电压从规定电压以上变为小于规定电压时将开关68切换为接通。另外,受电控制部67在充电池41的电压从小于规定电压变为规定电压以上时将开关68切换为断开。
受电控制部67对充电显示部24D的显示进行切换。
在正在向充电池41充电时,受电控制部67使充电显示部24D点亮。在未向充电池41充电时,受电控制部67不使充电显示部24D点亮。
受电控制部67通过对开关68的接通和断开进行切换来与送电控制部115(参照图6)进行通信。送电控制部115(参照图6)利用电压检测电路118(参照图6)来检测通过受电控制部67切换开关68而变化的谐振电压V。
定时检测电路69对受电线圈62所生成的交变电力在规定期间内的波形的有无进行检测。由定时检测电路69检测的波形与供给到送电线圈111(参照图6)的交变电力的输出相关。即,定时检测电路69对供给到送电线圈111(参照图6)的交变电力进行检测。
定时检测电路69例如由晶体管构成。在受电线圈62中产生交变电力时,为了向受电线圈62连续地施加电压,晶体管持续为导通的状态。因此,定时检测电路69向受电控制部67输出第一定时信号SA。
另一方面,在受电线圈62中未产生交变电力时,晶体管变为截止的状态。因此,定时检测电路69向受电控制部67输出第二定时信号SB。
图6所示的送电控制部115具备用于向受电线圈62(参照图7)传输要供给到充电池41(参照图7)的电力的第一模式以及与第一模式相比供给到送电线圈111的电力小的第二模式。
如图8所示,在选择了第一模式时,送电控制部115(参照图6)连续地向送电线圈111供给交变电力。
如图9所示,在选择了第二模式时,送电控制部115(参照图6)重复进行供给交变电力的期间TA和不供给交变电力的期间TB。期间TA比期间TB短。期间TA例如是50毫秒,期间TB例如是450毫秒。
另外,第二模式中的交变电力的振幅AY比第一模式中的交变电力的振幅AX小。因此,在选择了第二模式时,送电控制部115(参照图6)向送电线圈111供给比通过第一模式传输的电力小的电力。
在图10中,信号10A表示接着第二模式从送电线圈111(参照图6)向受电线圈62传输第一模式的电力时的受电线圈62(参照图7)中产生的交变电力,信号10B表示此时的来自定时检测电路(参照图7)的定时信号。
如图10的信号10A所示,在从送电线圈111(参照图6)向受电线圈62传输电力时,受电线圈62(参照图7)中产生的交变电流与供给到送电线圈111(参照图6)的交变电流对应。
如信号10B所示,在选择了第一模式时,定时检测电路69(参照图7)向受电控制部67持续地输出第一定时信号SA,在选择了第二模式时,定时检测电路69向受电控制部67重复地输出第一定时信号SA和第二定时信号SB。
接着,参照图6和图11来说明由送电控制部115执行的送电模式切换处理。
首先,送电控制部115判定送电装置110是否已启动(步骤S11)。具体地说,在通过在连接部90(参照图4)连接电源线120来向送电控制部115供给电力时,判定为送电装置110已启动。送电控制部115在判定为送电装置110已启动时(步骤S11的“是”),选择第一模式(步骤S12)。即,送电控制部115在启动后最初选择第一模式,将与第一模式对应的指令信号输出到驱动电路114A、114B。
送电控制部115在判定为送电装置110未启动时(步骤S11的“否”),结束处理。
接着,送电控制部115判定谐振电压V是否为规定电压VA以上(步骤S13)。送电控制部115在步骤S13中判定为谐振电压V为规定电压VA以上时(步骤S13的“是”),从第一模式变更为第二模式(步骤S14),结束处理。即,送电控制部115将与第二模式对应的指令信号输出到驱动电路114A、114B。
另一方面,送电控制部115在步骤S13中判定为谐振电压V小于规定电压VA时(步骤S13的“否”),使第一模式继续(步骤S15),结束处理。
接着,参照图7和图12来说明由受电控制部67执行的受电模式切换处理。
首先,受电控制部67执行在受电线圈62中产生的交变电流的定时检测(步骤S21)。接着,受电控制部67判定是否选择了第一模式(步骤S22)。具体地说,在定时检测电路69连续规定期间以上地输出第一定时信号SA时,判定为选择了第一模式(步骤S22的“是”),进入步骤S23。在定时检测电路69在规定期间内间歇地输出第一定时信号SA时,判定为选择了第二模式(步骤S22的“否”),进入步骤S25。
在步骤S22中判定为定时检测电路69选择了第一模式时(步骤S22的“是”),受电控制部67判定充电条件是否成立(步骤S23)。充电条件例如在充电池41的电压小于规定电压时成立。
受电控制部67在步骤S23中判定为充电条件成立时(步骤S23的“是”),将受电装置60设定为充电模式(步骤S24)。在设定了充电模式时,受电控制部67通过控制开关68来向送电控制部115发送供给请求信号。另外,此时,受电控制部67使开关68接通,将受电线圈62与充电池41连接。另外,此时,受电控制部67使充电显示部24D点亮。
受电控制部67在步骤S23中判定为充电条件未成立时(步骤S23的“否”),将受电装置60设定为待机模式(步骤S25)。在设定了待机模式时,受电控制部67通过控制开关68来向送电控制部115发送供给停止信号。另外,此时,受电控制部67使开关68断开,将受电线圈62与充电池41切断。另外,此时,受电控制部67使充电显示部24D熄灭。
此外,在步骤S22中判定为定时检测电路69选择了第二模式时(步骤S22的“否”),受电控制部67也将受电装置60设定为待机模式(步骤S25)。
送电控制部115(参照图6)在从受电控制部67接收到供给请求信号时选择第一模式。送电控制部115在从受电控制部67接收到供给停止信号时选择第二模式。
接着,参照图13来说明由送电控制部115(参照图6)执行的送电模式切换的第一例。
在图13中,信号13A表示送电装置110向送电线圈111供给的供给电力的定时,信号13B表示在送电谐振电路(参照图6)中产生的谐振电压V。
时刻t10表示送电装置110(参照图6)启动的时刻。此时,送电控制部115选择第一模式。
时刻t11表示送电装置110启动后经过规定的时间后的时刻。此时,如信号13B所示,送电控制部115(参照图6)判定出谐振电压V为规定电压VA以上。即,在从选择第一模式到经过规定的时间(第一规定的时间)为止的期间内未检测到受电装置60时,送电控制部115如信号13A所示那样从第一模式变更为第二模式。
时刻t12表示牙刷10(参照图5)被插入到充电座80(参照图6)的孔84A、且从受电控制部67(参照图7)接收到供给请求信号时的时刻。送电控制部115基于供给请求信号,如信号13A所示那样从第二模式变更为第一模式。在时刻t12以后,送电控制部115使第一模式继续,直到从受电控制部67接收到供给停止信号为止、或者知道牙刷10(参照图5)脱离于充电座80(参照图6)的孔84A而谐振电压V变得大于规定电压VA为止。
接着,参照图14来说明由送电控制部115(参照图6)执行的送电模式切换的第二例。
与图13同样地,在图14中,信号14A表示送电装置110向送电线圈111供给的供给电力的定时,信号14B表示在送电谐振电路(参照图6)中产生的谐振电压V。
时刻t20表示送电装置110(参照图6)启动的时刻。此时,送电控制部115选择第一模式。
时刻t21表示送电装置110(参照图6)启动后经过规定的时间后的时刻。此时,如信号14B所示,送电控制部115(参照图6)判定出谐振电压V小于规定电压V。即,送电控制部115在从选择第一模式到经过规定的时间为止的期间内检测到受电装置60,因此如信号14A所示那样使第一模式继续。
时刻t22表示从受电控制部67接收到供给停止信号时的时刻。此时,送电控制部115基于供给停止信号,如信号14A所示那样从第一模式变更为第二模式。在时刻t22以后,送电控制部115使第二模式继续,直到从受电控制部67接收到供给请求信号为止。
具有如以上说明那样的结构的非接触供电装置1起到如以下那样的效果。
当在受电装置60处于能够通过送电装置110检测到受电装置60的位置(下面称为“可检测位置”。)的状态下非接触供电装置1的送电控制部115启动的情况下,最初选择第一模式。由此,从送电装置110向受电装置60传输用于供给到受电装置60的充电池41的电力。通过这种结构,与在送电控制部115启动后最初选择第二模式的情况不同,不会出现随着从第二模式向第一模式切换而产生的不向受电装置60传输电力的时间,能够迅速地从送电装置110向受电装置60供给电力。
另外,在以往的非接触供电装置中,在送电装置启动后,在检测到受电装置后输出变更为第一模式的指令信号。因此,产生在送电控制部检测到受电装置之前不向受电装置传输电力的时间。但是在本实施方式的非接触供电装置1中,送电控制部115在送电控制部115启动时最初选择第一模式,因此能够迅速地从送电装置110向受电装置60供给电力。
另外,在送电控制部115启动时能够迅速地从送电装置110向受电装置60供给电力,因此送电控制部115能够使充电显示部24D迅速地点亮。因此,使用者能够迅速地掌握充电已开始。
另外,根据本实施方式的非接触供电装置1,能够避免以下情况:在受电装置60相对于送电装置110的位置被设定为不适于电力的传输的位置的状态下,第一模式持续比规定的时间长的时间。因此,能够使电力的消耗量降低。
另外,根据本实施方式的非接触供电装置1,在受电装置60相对于送电装置110的位置取可检测位置的情况下、即受电装置60处于能够被送电装置110检测到的位置的情况下,从送电控制部115启动后持续选择第一模式。通过这种结构,与通过送电装置110检测到受电装置60后从第一模式切换为第二模式的情况相比,在受电装置60相对于送电装置110的位置取可检测位置的情况下,能够迅速地从送电装置110向受电装置60供给电力。
一般来说,作为送电控制部检测受电装置的方法,存在以下方法:基于谐振电压V的每单位时间的变化量来进行判定。在该方法中,在受电装置处于可检测位置的状态下将电源线与连接部连接时,送电控制部无法检测到受电装置。
但是,在本实施方式的非接触供电装置1中,送电控制部115基于谐振电压V小于规定电压VA这一情况来检测送电装置110。通过这种结构,即使在受电装置60处于可检测位置的状态下将电源线120与连接部90连接时,也能够判定受电装置60是否处于可检测位置。
在本实施方式的非接触供电装置1中,受电控制部67在送电控制部115选择了第一模式时选择充电模式,在送电控制部115选择了第二模式时选择待机模式。即,仅在适于充电的第一模式时选择充电模式,进行适于充电的动作。通过这种结构,在选择了第二模式时充电显示部24D不点亮。另外,在选择了第二模式时不向充电池41供给电力。
(变形例)
本发明不限于以上说明的实施方式,例如也包括下面示出的变形例。
(变形例1)在第二模式中,使振幅AY为第一模式的振幅AX以上。
(变形例2)在第二模式中,持续生成交变电力。即使在该情况下也是,在设定成振幅AY比振幅AX小时,与选择了第一模式时相比电力的消耗小。
此外,在该情况下,也能够将定时检测电路69变更为电压检测电路。受电控制部67基于受电线圈62的电压是否大于选择了第一模式时的电压与选择了第二模式时的电压的中间值,来判定是否选择了第一模式。
(变形例3)在图11的步骤S13中,根据谐振电压V为规定电压VA以上还是以下来判定第一模式的继续,但是也可以构成为:根据由放大电路117B检测的电流值来进行判定。在该情况下,当主体20被插入到充电座80的孔84A而受电部61配置于送电线圈111的内部时,由放大电路117B检测的电流减少。因此,在由放大电路117B检测的电流为规定值以下的情况下,判定为主体20已被插入到充电座80的孔84A,使第一模式继续。此外,也能够构成为:在步骤S13中,在谐振电压V是否为规定电压VA以上以及由放大电路117B检测的电流是否为规定值以下中的至少一方成立时,进入步骤S14,设定第二模式。
(变形例4)在本实施方式的非接触供电装置1中,送电装置110由全桥电路构成。
(变形例5)在本实施方式的非接触供电装置1中,充电座80具备聚磁装置70。
(变形例6)省略聚磁装置70。在该情况下,受电谐振电容器与受电线圈62连接来代替与聚磁谐振电容器72连接,利用受电线圈62和受电谐振电容器来构成谐振电路。
(变形例7)在本实施方式的非接触供电装置1中,送电控制部115不是设置于送电装置110内,而是作为控制装置115设置于充电座80的送电装置110以外的部分、电动牙刷10的受电装置60的内部、或者受电装置60外部等。另外,送电控制部115也可以被设置为与非接触供电装置1相独立的控制装置115。
并且,本发明还包括如下面说明那样的实施方式。
(实施方式2)
本发明的实施方式2的非接触供电装置1的控制装置具备:送电装置110,其具备通过被供给交变电力来输出交变磁通的送电线圈111;送电控制部115,其对供给到送电线圈111的交变电力进行控制;受电装置60,其具备通过交变磁通来被传输电力的受电线圈62;以及受电控制部67,其对受电装置60进行控制。在非接触供电装置1的控制装置中,送电控制部115具备供给到送电线圈111的交变电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方不同的第一模式和第二模式。受电控制部67基于传输到受电线圈62的电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方来控制受电装置60。
(实施方式3)
在本发明的实施方式3的非接触供电装置1的控制装置中,在选择了第一模式时,送电控制部115对供给到送电线圈111的交变电力进行控制以向受电线圈62传输要供给到受电装置60的负载41的电力,在选择了第二模式时,送电控制部115对供给到送电线圈111的交变电力进行控制以向送电线圈111供给比通过第一模式传输的电力小的电力。在传输到受电线圈62的电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方与第一模式对应时,受电控制部67选择将在受电线圈62中产生的电力供给到与受电线圈62连接的负载41的充电模式。另外,在传输到受电线圈62的电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方与第二模式对应时,受电控制部67选择不向负载41供给交变电力的待机模式。
(实施方式4)
在本发明的实施方式4的非接触供电装置1的控制装置中,在选择了第一模式时,送电控制部115对供给到送电线圈111的交变电力进行控制以向受电线圈62传输要供给到受电装置60的负载41的电力,在选择了第二模式时,送电控制部115对供给到送电线圈111的交变电力进行控制以向送电线圈111供给比通过第一模式传输的电力小的电力。在传输到受电线圈62的电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方与第一模式对应时,受电控制部67选择输出第一显示信号的充电模式。另外,在传输到受电线圈62的电力在规定期间内的波形和振幅中的至少一方与第二模式对应时,受电控制部67选择输出第二显示信号的待机模式。
如以上所说明的那样,本发明的实施方式的一例的非接触供电装置的控制装置具备:送电装置,其具有通过被供给交变电力来输出交变磁通的送电线圈;以及受电装置,其具有通过交变磁通来被传输电力的受电线圈。控制装置具备对供给到送电线圈的交变电力进行控制的送电控制部。送电控制部具备第一模式和第二模式,在启动后最初选择第一模式,在该第一模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向受电线圈62传输要供给到受电装置60的负载的电力,在该第二模式中,对供给到送电线圈的交变电力进行控制以向送电线圈供给比通过第一模式传输的电力小的电力。
根据这种结构,在受电装置相对于送电装置的位置取能够通过送电装置检测到受电装置的位置的状态下非接触供电装置的控制装置启动时,最初选择第一模式。因此,在控制装置启动后,从送电装置向受电装置传输用于供给到受电装置的负载的电力。因而,与在控制装置启动后最初选择第二模式的情况不同,不会出现随着从第二模式向第一模式切换而产生的不向受电装置传输电力的时间,因此能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力。
在本发明的实施方式的一例的非接触供电装置的控制装置中,送电控制部也可以构成为:在从启动后最初选择第一模式到经过规定的时间为止的期间内未检测到受电装置的情况下,切换为第二模式。
根据这种结构,能够避免以下情况:在受电装置相对于送电装置的位置被设定为不适于电力的传输的位置的状态下,第一模式持续比规定的时间长的时间。因此,能够降低电力的消耗量。
本发明的非接触供电装置的控制装置的送电控制部也可以构成为:在从启动后最初选择第一模式到经过规定的时间为止的期间内检测到受电装置的情况下,使第一模式继续。
根据这种结构,在受电装置相对于送电装置的位置取可检测位置的情况下,从控制装置启动后持续选择第一模式。由此,与在受电装置相对于送电装置的位置取可检测位置的情况下从第一模式切换为第二模式的情况相比,能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力。
在本发明的实施方式的一例的非接触供电装置的控制装置中,在从送电装置启动后最初选择第一模式到经过与上述不同的规定的时间为止的期间内检测到受电装置的情况下,送电控制部使第一模式继续。
另外,本发明的实施方式的一例的非接触供电装置具备上述的控制装置。
根据这种结构,能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力。
产业上的可利用性
如以上所述的那样,本发明提供一种能够迅速地从送电装置向受电装置供给电力的非接触供电装置及其控制装置。因此,能够适当地利用于电动剃刀、电动剃须刀以及其它小型电动装置等。
附图标记说明
1:非接触供电装置;10:电动牙刷;11:刷头;20:主体;21、81:壳体;22:把持部;23:被支承部;23A:凸部;24:显示部;25:电源按钮;26:上盖;27:下盖;28A~28D:弹性构件;29:支承体;30:驱动部;31:输出轴;40:电源部;41:充电池(负载);50、100:基板;60:受电装置;61:受电部;62:受电线圈;63:磁性体芯;66、117:电流检测电路;67:受电控制部;69:定时检测电路;70:聚磁装置;71:聚磁线圈;72:聚磁谐振电容器;80:充电座;82:台座;83:柱;84:支承部;84A:孔;84B:凹部;84C:引导部;90:连接部;110:送电装置;111:送电线圈;114A、114B:驱动电路;115:送电控制部(控制装置);116:送电谐振电容器;118:电压检测电路;120:电源线;121:电源电路。
Claims (2)
1.一种控制装置,使用于非接触供电装置,其中,该非接触供电装置具备送电装置和受电装置,该送电装置具有通过被供给交变电力来输出交变磁通的送电线圈,该受电装置具有通过所述交变磁通来被传输电力的受电线圈,
所述控制装置具备对供给到所述送电线圈的所述交变电力进行控制的送电控制部,
所述送电控制部具有第一模式和第二模式,在所述第一模式中,对供给到所述送电线圈的所述交变电力进行控制以向所述受电线圈传输要供给到所述受电装置的负载的电力,在所述第二模式中,对供给到所述送电线圈的所述交变电力进行控制以向所述送电线圈供给比通过所述第一模式传输的电力小的电力,
所述送电控制部构成为:响应于检测到来自所述非接触供电装置外部的电力供给而最初选择所述第一模式,以及
在响应于检测到所述电力供给而最初选择所述第一模式后:
在从最初选择起的规定的时间内未检测到所述受电装置的情况下,所述送电控制部将最初选择的所述第一模式切换为第二模式,以及
在从最初选择起的规定的时间内检测到所述受电装置的情况下,所述送电控制部使所述第一模式继续。
2.一种非接触供电装置,具备根据权利要求1所述的控制装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015078056 | 2015-04-06 | ||
JP2015-078056 | 2015-04-06 | ||
PCT/JP2016/001676 WO2016163089A1 (ja) | 2015-04-06 | 2016-03-23 | 非接触給電装置およびその制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107408839A CN107408839A (zh) | 2017-11-28 |
CN107408839B true CN107408839B (zh) | 2020-08-28 |
Family
ID=57072416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680020133.2A Active CN107408839B (zh) | 2015-04-06 | 2016-03-23 | 非接触供电装置及其控制装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20180090997A1 (zh) |
EP (1) | EP3282557A4 (zh) |
JP (1) | JP6362001B2 (zh) |
CN (1) | CN107408839B (zh) |
WO (1) | WO2016163089A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USD850112S1 (en) * | 2018-05-04 | 2019-06-04 | Hongcheng Wang | Electric toothbrush |
JP7243450B2 (ja) * | 2019-05-27 | 2023-03-22 | 株式会社デンソー | 走行中給電システム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101483357A (zh) * | 2008-01-09 | 2009-07-15 | 精工爱普生株式会社 | 输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统、电子设备及输电控制方法 |
CN102292896A (zh) * | 2009-01-22 | 2011-12-21 | 高通股份有限公司 | 用于无线充电的自适应电力控制 |
WO2014034523A1 (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-06 | 日立マクセル株式会社 | 非接触充電システム |
CN105229895A (zh) * | 2012-10-11 | 2016-01-06 | 鲍尔马特技术有限公司 | 感应功率传输系统和用于同时传输数字消息的方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100836634B1 (ko) * | 2006-10-24 | 2008-06-10 | 주식회사 한림포스텍 | 무선 데이타 통신과 전력 전송이 가능한 무접점 충전장치,충전용 배터리팩 및 무접점 충전장치를 이용한 휴대용단말기 |
EP2086085B1 (en) * | 2006-11-08 | 2015-04-15 | Panasonic Corporation | Non-contact charger and non-contact charge system |
KR101061661B1 (ko) * | 2008-01-09 | 2011-09-01 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 송전 제어 장치, 송전 장치, 무접점 전력 전송 시스템, 전자 기기 및 송전 제어 방법 |
US8981598B2 (en) * | 2008-07-02 | 2015-03-17 | Powermat Technologies Ltd. | Energy efficient inductive power transmission system and method |
JP5554937B2 (ja) * | 2009-04-22 | 2014-07-23 | パナソニック株式会社 | 非接触給電システム |
JP5674013B2 (ja) * | 2010-10-08 | 2015-02-18 | ソニー株式会社 | 給電装置および給電システム |
US10115520B2 (en) * | 2011-01-18 | 2018-10-30 | Mojo Mobility, Inc. | Systems and method for wireless power transfer |
US9199545B2 (en) * | 2011-06-01 | 2015-12-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for controlling wireless power transmission |
US9553485B2 (en) * | 2011-10-13 | 2017-01-24 | Integrated Device Technology, Inc. | Apparatus, system, and method for detecting a foreign object in an inductive wireless power transfer system based on input power |
JP5849842B2 (ja) * | 2011-12-21 | 2016-02-03 | ソニー株式会社 | 給電装置、給電システムおよび電子機器 |
US9407106B2 (en) * | 2012-04-03 | 2016-08-02 | Qualcomm Incorporated | System and method for wireless power control communication using bluetooth low energy |
KR102080096B1 (ko) * | 2012-10-19 | 2020-04-14 | 삼성전자주식회사 | 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 무선 충전 네트워크에서 응급 정보 전송 방법 |
US9843202B2 (en) * | 2013-09-24 | 2017-12-12 | Powermat Technologies Ltd. | System and method for increasing operational range of inductive power transmission |
US9780571B2 (en) * | 2014-08-28 | 2017-10-03 | Motorola Solutions, Inc. | Methods and systems for providing a ballast load for a magnetic resonant power supply |
JP2016067076A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-28 | キヤノン株式会社 | 給電装置、制御方法及びプログラム |
-
2016
- 2016-03-23 EP EP16776267.3A patent/EP3282557A4/en active Pending
- 2016-03-23 US US15/563,511 patent/US20180090997A1/en not_active Abandoned
- 2016-03-23 WO PCT/JP2016/001676 patent/WO2016163089A1/ja active Application Filing
- 2016-03-23 CN CN201680020133.2A patent/CN107408839B/zh active Active
- 2016-03-23 JP JP2017511463A patent/JP6362001B2/ja active Active
-
2022
- 2022-08-16 US US17/888,988 patent/US20220399756A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101483357A (zh) * | 2008-01-09 | 2009-07-15 | 精工爱普生株式会社 | 输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统、电子设备及输电控制方法 |
CN102292896A (zh) * | 2009-01-22 | 2011-12-21 | 高通股份有限公司 | 用于无线充电的自适应电力控制 |
WO2014034523A1 (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-06 | 日立マクセル株式会社 | 非接触充電システム |
CN105229895A (zh) * | 2012-10-11 | 2016-01-06 | 鲍尔马特技术有限公司 | 感应功率传输系统和用于同时传输数字消息的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016163089A1 (ja) | 2016-10-13 |
EP3282557A1 (en) | 2018-02-14 |
US20180090997A1 (en) | 2018-03-29 |
JPWO2016163089A1 (ja) | 2018-05-31 |
JP6362001B2 (ja) | 2018-07-25 |
EP3282557A4 (en) | 2018-04-11 |
US20220399756A1 (en) | 2022-12-15 |
CN107408839A (zh) | 2017-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220399756A1 (en) | Noncontact power supply device and control device therefor | |
JP3306675B2 (ja) | 小型電気機器 | |
CN107431383B (zh) | 非接触供电装置 | |
CN107431371B (zh) | 电气设备单元 | |
JPH0659320B2 (ja) | ワイヤレス低周波治療器 | |
US20100001695A1 (en) | Charging Control Apparatus and Charging Apparatus | |
JP2008161052A (ja) | 充電システム | |
CN107534319B (zh) | 非接触供电装置的送电装置 | |
US7492567B2 (en) | Electromagnetic induction switch circuit | |
KR102538434B1 (ko) | 급전 시스템 | |
KR101976214B1 (ko) | 무선 충전 기능을 구비한 무선 마이크 및 이를 충전하기 위한 무선 전력 전송 장치 | |
JP2016013020A (ja) | 非接触給電装置、非接触給電システム及び非接触給電装置の制御方法 | |
JP5075594B2 (ja) | 電気機器 | |
JPH06339232A (ja) | 充電装置 | |
JP2001008450A (ja) | 小型電気機器 | |
US20020027136A1 (en) | Power supply apparatus of microwave oven | |
JP3306676B2 (ja) | 小型電気機器 | |
KR20040088891A (ko) | 리모컨의 무선 충전 시스템 | |
WO2018216428A1 (ja) | 制御システムおよびそれを備えた装置 | |
EP3561389A1 (en) | Domestic appliance adapted for stand-by mode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |