CN101436791A - 送电控制装置、送电装置、电子设备以及无触点电力传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了可以提高异物检测的精确度的送电控制装置、送电装置等。其中,设置于无触点电力传输系统的送电装置中的送电控制装置包括:驱动控制电路,控制用于驱动原线圈的送电驱动器;负载状态检测电路,检测受电侧的负载状态;以及控制电路,控制驱动控制电路,其中,控制电路在从受电装置接收了ID认证信息之后,基于来自负载状态检测电路的负载状态检测信息,进行异物检测,在异物检测之后,开始向受电装置进行的普通送电。

Description

送电控制装置、送电装置、电子设备以及无触点电力传输系统
技术领域
本发明涉及送电控制装置、送电装置、电子设备以及无触点电力传输系统。
背景技术
近年来,利用电磁感应,无需金属部分的触点即可进行电力传输的无触点电力传输(非接触电力传输)受到了广泛的关注。作为该无触点电力传输的适用例,提出了便携式电话机、和家庭用设备(例如电话机的子机)的充电等。
作为无触点电力传输现有技术,存在专利文件1。在该专利文件1中,通过原级侧(送电侧)监视原线圈的感应电压信号的峰值,并与规定的阀值电压进行比较,从而检测次级侧(受电侧)的负载状态,实现金属等异物的检测。即、在判断为基于线圈间的异物导致的涡流损耗等,负载状态为正常的负载的额定值以上的状态的情况下,判断出与原线圈电磁耦合的不是次级线圈而是异物。
但是,在该专利文件1的技术中,虽然由原级侧的检测电路进行由异物导致的涡流损耗等的检测,但是存在以下问题:难以判断在该检测电路中,受电侧的负载是正常的负载还是异物导致的伪负载。
专利文件1:日本特开2006-60909号公报
发明内容
本发明根据如下几个方面,提供了可以提高异物检测的精度的送电控制装置、送电装置、电子设备以及无触点电力传输系统。
本发明提供了送电控制装置,其被设置在无触点电力传输系统的送电装置中,上述无触点电力传输系统使原线圈与次级线圈电磁耦合,并从上述送电装置向受电装置传送电力,向上述受电装置的负载提供电力,上述送电控制装置包括:驱动控制电路,控制用于驱动上述原线圈的送电驱动器;负载状态检测电路,用于检测受电侧的负载状态;以及控制电路,用于控制上述驱动控制电路,其中,上述控制电路在从上述受电装置接收了ID认证信息之后,基于来自上述负载状态检测电路的负载状态检测信息,进行异物检测,在上述异物检测之后,开始向上述受电装置进行的普通送电。
根据本发明,通过驱动控制电路的控制,送电驱动器驱动原线圈,并可通过负载状态检测电路,检测受电侧的负载状态。在这种情况下,在本发明中,在接收了来自受电装置的ID(IDentification)认证信息之后,且普通送电开始之前,可以基于负载状态检测信息进行异物检测。由此,在普通送电开始之前,创造出成为恒定的负载的条件,在该期间内进行异物检测,从而可以区别正常的负载状态和小涡流损耗导致的负载状态,因此,能够提高异物的检测精确度。此外,通过ID认证,在确认了受电侧是正常的设备之后,进行异物检测,因此可以实现异物的适当的检测。
此外,在本发明中,上述控制电路在上述异物检测之后、且上述普通送电开始之前,可以向上述受电装置发送与来自上述受电装置的上述ID认证信息相对应的许可信息。
由此,如果在许可信息发送前进行异物检测,则受电侧可以在确实是无负载时检测异物。
此外,在本发明中,上述控制电路可以在上述受电装置没有对上述负载进行供电的期间内,进行上述异物检测。
由此,可以无需考虑相对于受电装置的负载的供电状态,并可进行异物检测。
此外,在本发明中,上述控制电路在进行上述异物检测时,可以将上述送电驱动器的驱动频率设定为不同于普通送电用频率的异物检测用频率。
由此,以不同于普通送电时的驱动频率来进行异物检测,并可以提高异物检测精确度。
此外,在本发明中,上述控制电路在上述异物检测时,可以将上述驱动频率设定为上述普通送电用频率和线圈谐振频率之间的频率、即上述异物检测用频率。
由此,在进行异物检测时,与进行普通送电时相比,驱动频率接近于线圈谐振频率。由此,感应电压信号的波形发生歪曲,可以以小的负载变动而使波形大幅变动,从而能够提高异物检测精确度。
此外,在本发明中,上述控制电路可以在上述驱动频率从上述异物检测用频率返回到上述普通送电用频率之后,进行上述受电装置的取出检测。
由此,可以在驱动频率成为恒定的普通送电用频率之后,进行取出检测,并能够实现可靠的取出检测。
此外,在本发明中,上述控制电路可以在上述普通送电开始之前,进行一次异物检测作为上述异物检测,在上述普通送电开始之后,基于来自上述负载状态检测电路的上述负载状态检测信息,进行二次异物检测。
由此,不仅在普通送电开始前,在普通送电开始之后也可以检测异物。
此外,在本发明中,上述控制电路可以进行来自上述负载状态检测电路的上述负载状态检测信息和用于负载状态检测的第一阀值的比较处理来进行上述一次异物检测,上述控制电路进行来自上述负载状态检测电路的上述负载状态检测信息和用于负载状态检测的第二阀值的比较处理,来进行上述二次异物检测,其中,上述第二阀值设定为比上述第一阀值更靠有负载侧。
由此,可以在普通送电开始前和普通送电开始后,以不同的基准检测异物,并能够提高异物检测的精确度、稳定性。
此外,在本发明中,上述负载状态检测电路可以包括:脉冲宽度检测电路,上述脉冲宽度检测电路用于检测上述原线圈的感应电压信号的脉冲宽度信息,上述控制电路接收上述脉冲宽度信息作为上述负载状态检测信息,并基于上述脉冲宽度信息进行上述异物检测。
由此,即使没有采用分别检测电压、电流,并通过其相位差来进行判断的方法,也可以以简单的结构实现稳定的异物检测。
此外,在本发明中,上述送电控制装置还可以包括:驱动时钟脉冲生成电路,生成用于规定上述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲并进行输出,上述负载状态检测电路包括:第一脉冲宽度检测电路,上述第一脉冲宽度检测电路在将上述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阀值电压的定时设定为第一定时的情况下,计测上述驱动时钟脉冲的第一边缘定时与上述第一定时之间的期间即第一脉冲宽度期间,并检测第一脉冲宽度信息,上述控制电路接收上述第一脉冲宽度信息作为上述负载状态检测信息,并基于上述第一脉冲宽度信息进行上述异物检测。
根据本发明,计测驱动时钟脉冲的第一边缘定时(edge timing)(例如、下降边缘或上升边缘的定时)和第一定时之间的期间、即第一脉冲宽度期间,并作为第一脉冲宽度信息进行检测。此外,基于所检测的第一脉冲宽度信息,进行异物检测。由此,即使没有采用分别检测电压、电流,并通过其相位差来进行判断的方法,也可以实现稳定的异物检测。此外,在本发明中,第一定时是第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阀值电压的定时,因此,即使是电源电压等发生变动时,也可以实现变化较少的脉冲宽度检测。
此外,在本发明中,上述负载状态检测电路可以包括:第一波形整形电路,上述第一波形整形电路对上述第一感应电压信号进行波形整形,并输出第一波形整形信号,上述第一脉冲宽度检测电路基于上述第一波形整形信号和上述驱动时钟脉冲,计测上述第一脉冲宽度期间。
由此,可以利用由第一波形整形电路进行了波形整形的信号和驱动时钟脉冲,通过数字处理来计测第一脉冲宽度期间。
此外,在本发明中,上述第一脉冲宽度检测电路可以包括:第一计数器,上述第一计数器在上述第一脉冲宽度期间进行计数值的增量或减量,并基于所获得计数值来计测上述第一脉冲宽度期间的长度。
由此,可以使用第一计数器通过数字处理正确地计测第一脉冲宽度期间。
此外,在本发明中,上述第一脉冲宽度检测电路可以包括:第一使能信号生成电路,上述第一使能信号生成电路接收上述第一波形整形信号和上述驱动时钟脉冲,在上述第一脉冲宽度期间内,生成激活的第一使能信号,上述第一计数器在上述第一使能信号为激活的情况下,进行计数值的增量或减量。
由此,可以仅通过第一使能信号的生成,控制用于计数脉冲宽度期间的计数处理,从而能够简化处理。
此外,在本发明中,上述负载状态检测电路可以包括:第二脉冲宽度检测电路,上述第二脉冲宽度检测电路在将上述原线圈的第二感应电压信号从高电位电源侧开始变化并低于第二阀值电压的定时设定为第二定时的情况下,计测上述驱动时钟脉冲的第二边缘定时与上述第二定时之间的期间即第二脉冲宽度期间,并检测第二脉冲宽度信息,上述控制电路基于上述第一脉冲宽度信息,进行普通送电开始前的异物检测、即一次异物检测,并基于上述第二脉冲宽度信息,进行普通送电开始后的异物检测、即二次异物检测。
由此,可以通过采用了第一脉冲宽度检测电路的第一方式、以及采用了第二脉冲宽度检测电路的第二方式,利用信号状态不同的第一感应电压信号、第二感应电压信号来实现脉冲宽度检测,并能够提高脉冲宽度检测的精确度、稳定性。
此外,本发明提供了送电装置,该送电装置包括上述任一方面的送电控制装置;以及送电部,用于生成交流电压并提供给上述原线圈。
此外,本发明提供了电子设备,该电子设备包括如上述的送电装置。
此外,本发明提供了无触点电力传输系统,该无触点电力传输系统包括送电装置和受电装置,上述无触点电力传输系统使原线圈与次级线圈电磁耦合,并从上述送电装置向上述受电装置传送电力,向上述受电装置的负载提供电力,在上述无触点电力传输系统中,上述受电装置包括:受电部,用于将上述次级线圈的感应电压转换为直流电压;以及负载调制部,用于在从上述受电装置向上述送电装置发送数据的情况下,根据发送数据使负载可变地变化,上述送电装置包括:驱动控制电路,控制用于驱动上述原线圈的送电驱动器;负载状态检测电路,用于检测受电侧的负载状态;以及控制电路,用于控制上述驱动控制电路以及上述负载状态检测电路,其中,上述控制电路在从上述受电装置接收了ID认证信息之后,基于来自上述负载状态检测电路的负载状态检测信息,进行异物检测,在上述异物检测之后,开始向上述受电装置进行的普通送电。
附图说明
图1(A)、图1(B)是无触点电力传输的说明图;
图2示出了本实施方式的送电装置、送电控制装置、受电装置、受电控制装置的结构例;
图3(A)、图3(B)是基于频率调制、负载调制的数据传送的说明图;
图4是用于说明本实施方式的动作的流程图;
图5是用于说明本实施方式的动作的流程图;
图6是本实施方式的输出控制装置的结构例;
图7(A)~图7(C)是本实施方式的频率设定方法的说明图;
图8示出了本实施方式的第一变形例的结构例;
图9(A)~图9(C)示出了用于说明第一方式的脉冲宽度检测方法的信号波形的测定结果;
图10(A)~图10(C)是无负载时、有负载时的等效电路以及谐振特性图;
图11示出了第一变形例的具体的结构例;
图12示出了用于说明第一变形例的动作的信号波形例;
图13示出了本实施方式的第二变形例的结构例;
图14(A)~图14(C)示出了用于说明第二方式的脉冲宽度检测方法的信号波形的测定结果;
图15示出了用于说明第二变形例的动作的信号波形例;
图16是用于说明定期认证的图;
图17是本实施方式的无触点电流传输的详细的顺序图;
图18(A)、图18(B)是阀值的设定例;以及
图19(A)、图19(B)是负载状态检测电路的变形例。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行详细地说明。另外,以下说明的实施例并不是对本发明的保护范围中记载的本发明的内容的不合理限定,实施例中说明的构成的全部未必都是本发明的必要技术特征。
1.电子设备
图1(A)示出了适用本实施例的无触点电力传输方法的电子设备的例子。作为电子设备之一的充电器500(cradle,托架)具有送电装置10。而且,作为电子设备之一的便携式电话机510具有受电装置40。而且,便携式电话机510具有LCD等的显示部512、由按钮等构成的操作部514、传声器516(声音输入部)、扬声器518(声音输出部)以及天线520。
在充电器500中,通过AC转换器502供给电力,该电力利用无触点电力传输从送电装置10向受电装置40送电。由此,能够对便携式电话机510的蓄电池进行充电,或者使便携式电话机510内的设备工作。
另外,适用本实施方式的电子设备不仅限于便携式电话机510。例如,也可以应用于手表、无绳电话机、剃须刀、电动牙刷、列表计算机(list-computer)、便携终端、移动信息终端、或电动自行车等的各种电子设备。
如图1(B)中模式地示出从送电装置10向受电装置40的电力传输是通过使被设置在送电装置10侧的原线圈L1(送电线圈)和被设置在受电装置40侧的次级线圈L2(受电线圈)电磁耦合而形成电力传输变压器来实现的。由此,可通过不接触而进行电力传输。
2.送电装置、受电装置
图2所示为本实施例的送电装置10、送电控制装置20、受电装置40及受电控制装置50的构成例。图1(A)的充电器500等的送电侧的电子设备包含图2的送电装置10。另外,便携式电话机510等的受电侧的电子设备包含受电装置40和负载90(本负载)。而且,根据图2的构成,可以实现无触点电力传输(非接触电力传输)系统,其中,该无触点电力传输系统通过使例如作为平面线圈的原线圈L1与次级线圈L2电磁耦合而从送电装置10向受电装置40传输电力,并从受电装置40的电压输出节点NB7向负载90供给电力(电压VOUT)。
送电装置10(送电模块、原模块)可以包含原线圈L1、送电部12、电压检测电路14、显示部16以及送电控制装置20。另外,送电装置10和送电控制装置20不仅限于图2的构成,可以是将其构成要素的一部分(例如显示部和电压检测电路)省略,或附加其他的构成要素,从而进行改变连接关系等各种各样的变形实施。
送电部12在电力传输时生成规定频率的交流电压,在数据传输时根据数据生成频率不同的交流电压,从而提供给原线圈L1。具体如图3(A)所示,例如,当向受电装置40发送数据“1”时,生成频率f1的交流电压,当发送数据“0”时,生成频率f2的交流电压。该送电部12可以包含用于驱动原线圈L1的一端的第一送电驱动器、用于驱动原线圈L1的另一端的第二送电驱动器以及与原线圈L1共同构成谐振电路的至少一个的电容器。
而且,送电部12包括的第一、第二送电驱动器中的每个都是诸如由功率MOS晶体管构成的倒相电路(缓冲电路),由送电控制装置20的驱动控制电路26控制。
原线圈L1(送电侧线圈)与次级线圈L2(受电侧线圈)电磁耦合形成电力传输用变压器。例如,当需要电力传输时,如图1(A)、图1(B)所示,在充电器500上放置便携式电话机510,变为原线圈L1的磁通量穿过次级线圈L2的状态。另一方面,当不需要电力传输时,将便携式电话机510与充电器500物理分离,变为原线圈L1的磁通量不穿过次级线圈L2的状态。
波形监控电路14(整流电路、波形整形电路(waveform adjustingcircuit)))基于原线圈L1的线圈端信号CSG,生成波形监控用的感应电压信号PHIN。例如,作为原线圈L1的感应电压信号的线圈端信号CSG超过送电控制装置20的IC的最大额定值电压、或者成为负的电压。波形监控电路14接收这样的线圈端信号CSG,并通过送电控制装置20的负载状态检测电路30,生成可以检测波形的信号、即波形监控用的感应电压信号PHIN,并且输出至送电控制装置20的例如波形监控用端子。具体地说,波形监控电路14进行用于固定电压的限制动作,以使不超过最大额定值电压,或者进行半波整流,以使不对送电控制装置20施加负电压。因此,波形监控电路14可以包括用于限制动作、半波整流、以及电流限制所需要的电阻、二极管等。例如,将线圈端信号CSG通过由多个电阻构成的分压电路进行分压、或者由二极管进行半波整流,并作为感应电压信号PHIN输出至送电控制装置20。
显示部16为用颜色、图像等显示无触点输电系统的各种状态(输电中、ID认证等)的装置,例如,可以通过LED或LCD等加以实现。
送电控制装置20是用于进行送电装置10的各种控制的装置,可以通过集成电路装置(IC)等实现。该送电控制装置20可以包括控制电路22(送电侧)、振荡电路24、驱动时钟脉冲生成电路25、驱动控制电路26、负载状态检测电路30。此外,也可以是省略这些构成要素的一部分(例如振荡电路、驱动时钟脉冲生成电路)、或者增加其他构成要素的变形方式。
送电侧的控制电路22(控制部)是用于进行送电装置10和送电控制装置20的控制的电路,例如可以通过门列阵和微型计算机等实现。具体地说,控制电路22控制驱动控制电路26和负载状态检测电路30。此外,进行电力传输、负载状态检测(数据检测、异物检测、取出(装卸)检测等)、频率调制等所需要的各种顺序控制和判断处理。
振荡电路24例如由晶体振荡电路构成,用于生成原级侧的时钟脉冲。驱动时钟脉冲生成电路25生成用于规定驱动频率的驱动时钟脉冲。
驱动控制电路26控制用于驱动原线圈L1的送电驱动器。具体地说,基于来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲、和来自控制电路22的频率设定信号等,生成期望频率的控制信号,输出至送电部12的第一送电驱动器、第二送电驱动器,并控制第一送电驱动器、第二送电驱动器。
负载状态检测电路30(波形检测电路)检测受电侧(受电装置或异物)的负载状态。该负载状态的检测可以通过检测原线圈L1的感应电压信号PHIN的波形变化来实现。例如,如果受电侧(次级侧)的负载状态(负载电流)发生变化,则感应电压信号PHIN的波形发生变化。负载状态检测电路30检测这样的波形变化,并将检测结果(检测结果信息)输出至控制电路22。
具体地说,负载状态检测电路30例如对感应电压信号PHIN进行波形整形(波形调整),并生成波形整形信号。例如,在信号PHIN超过了赋予的阀值电压时,生成激活的(例如H电平)的矩形波(矩形波)的波形整形信号(脉冲信号)。此外,负载状态检测电路30基于波形整形信号和驱动时钟脉冲,检测波形整形信号的脉冲宽度(脉冲宽度期间)。具体地说,通过接收波形整形信号、以及来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲,检测波形整形信号的脉冲宽度信息,从而检测感应电压信号PHIN的脉冲宽度信息。
控制电路22(送电控制装置)基于负载状态检测电路30中的检测结果,判断受电侧(次级侧)的负载状态(负载变动、负载的高低)。例如,控制电路22基于由负载状态检测电路30(脉冲宽度检测电路)所检测出的脉冲宽度信息,判断受电侧的负载状态,进行例如数据(负载)检测、异物(金属)检测、取出(装卸)检测等。即、根据受电侧的负载状态的变化,作为感应电压信号的脉冲宽度的脉冲宽度期间发生变化。控制电路22基于该脉冲宽度期间(通过脉冲宽度期间的计测而获得的计数值)可以检测受电侧的负载变动。由此,如图3(B)所示,在受电装置40的负载调制部46基于负载调制而发送数据时,可以检测该发送数据。
更具体地说,控制电路22(送电控制装置)从受电装置40接收了ID认证信息(例如、ID认证帧)之后,基于来自负载状态检测电路30的负载状态检测信息(例如、脉冲宽度信息)进行异物检测。此外,在该异物检测之后,开始向受电装置40进行普通送电(标准送电、充电用送电)。由此,可以在受电装置40没有对负载90进行供电的期间(晶体管TB2截止(OFF)的期间),进行异物检测。此外,控制电路22在异物检测之后、普通送电开始之前,将与来自受电装置的ID认证信息对应的许可信息(例如、许可帧)发送至受电装置40。
此外,控制电路22在进行异物检测时,将送电部12的送电驱动器的驱动频率设定为不同于普通送电用频率(例如、f1)的异物检测用频率(例如、f3)。该异物检测用频率例如是普通送电用频率和线圈谐振频率之间的频率。而且,控制电路22在驱动频率从异物检测用频率(f3)返回至普通送电用频率(f1)之后,进行受电装置40的取出检测。例如,在图1(A)中,检测便携式电话机510是否从充电器500上取下。
此外,控制电路22(送电控制装置)在普通送电开始之前,进行一次异物检测(第一异物检测)作为异物检测。即、在接收ID认证信息(例如、ID认证帧)之后、普通送电开始之前,将驱动频率设定为异物检测用频率(f3),并进行一次异物检测。此外,控制电路22在普通送电开始之后,基于来自负载状态检测电路30的负载状态检测信息进行二次异物检测(第二异物检测)。
此外,在进行一次异物检测时,进行来自负载状态检测电路30的负载状态检测信息(例如、脉冲宽度)、和用于负载状态检测用的第一阀值(例如、第一脉冲宽度阀值)的比较处理,并进行异物检测。另一方面,在进行二次异物检测时,进行来自负载状态检测电路30的负载状态检测信息、和负载状态检测用的第二阀值(例如、第二脉冲宽度阀值)的比较处理,并进行异物检测,其中,该负载状态检测用的第二阀值设定为比第一阀值更靠有负载侧。
受电装置40(受电模块、次级模块)可以包括次级线圈L2、受电部42、负载调制部46、供电控制部48、受电控制装置50。此外,受电装置40和受电控制装置50并不仅限于图2所示的结构,可以是省略其构成要素的一部分、或增加其他构成要素、变更连接关系等各种变形方式。
受电电路42将次级线圈L2的交流的感应电压转换为直流电压。该转换是通过受电部42具有的整流电路43进行的。该整流电路43包含二极管DB1~DB4。二极管DB1设置在次级线圈L2的一端的节点NB1与生成直流电压VDC的节点NB3之间,DB2设置在节点NB3与次级线圈L2的另一端的节点NB2之间,DB3设置在节点NB2与VSS的节点NB4之间,DB4设置在节点NB4与NB1之间。
受电电路42的电阻RB1、RB2设置在节点NB1与NB4之间。而且,将通过利用电阻RB1、RB2对节点NB1、NB4间的电压进行分压所得信号CCMPI输入给受电控制装置50的频率检测电路60。
受电电路42的电容器CB1以及电阻RB4、RB5被设置在直流电压VDC的节点NB3与VSS的节点NB4之间。而且,将通过利用电阻RB4、RB5对节点NB3、NB4间的电压进行分压所获得的信号ADIN输入给受电控制装置50的位置检测电路56。
负载调制部46进行负载调制处理。具体地说,在从受电装置40向送电装置10发送想要的数据时,按照发送数据使在负载调制部46(次级侧)中的负载可变地变化,如图3(B)所示,使原线圈L1的感应电压的信号波形变化。因此,负载调制部46包含串联设置在节点NB3、NB4间的电阻RB3、晶体管TB3(N型的CMOS晶体管)。该晶体管TB3通过受电控制装置50的控制电路52发出的信号P3Q进行导通/截止控制。而且,在导通/截止控制晶体管TB3并进行负载调制时,供电控制部48的晶体管TB1、TB2被截止,负载90处于不与受电装置40电连接的状态。
例如,如图3(B)所示,当为了发送数据“0”而将次级侧设定为低负载(阻抗大)时,信号P3Q为L电平,晶体管TB3为截止状态。由此,负载调制部46的负载变为几乎无限大(无负载)。另一方面,当为了发送数据“1”而将次级侧设定为高负载(阻抗小)时,信号P3Q为H电平,晶体管TB3为导通状态。由此,负载调制部46的负载变为电阻RB3(高负载)。
供电控制部48控制向负载90的电力供给。调整器(regulation)49调整通过在整流电路43中的转换而得到的直流电压VDC的电压电平,生成电源电压VD5(例如5V)。受电控制装置50诸如被供给该电源电压VD5并进行工作。
晶体管TB2(P型的CMOS晶体管)通过受电控制装置50的控制电路52发出的信号P1Q被控制。具体地说,晶体管TB2在完成(确定)ID认证并进行通常的输电时变为导通状态,在负载调制时等变为截止状态。
受电控制装置50是进行受电装置40的各种控制的装置,其可以通过集成电路装置(IC)等来实现。该受电控制装置50可以通过由次级线圈L2的感应电压生成的电源电压VD5进行工作。此外,受电控制装置50可以包含控制电路52(受电侧)、位置检测电路56、振荡电路58、频率检测电路60以及充满电检测电路62。
控制电路52(控制部)是控制受电装置40和受电控制装置50的电路,可以通过例如门列阵和微型计算机等来实现。具体地说,控制电路52进行对ID认证、位置检测、频率检测、负载调制、或者充满电检测等必要的各种顺序控制和判定处理。
位置检测电路56监视相当于次级线圈L2的感应电压的波形的信号ADIN的波形,并判断原线圈L1与次级线圈L2的位置关系是否恰当。具体地说,通过比较器(comparator)将信号ADIN转换为2值(二进制)、或者通过A/D转换来判断信号ADIN的电平,从而判断其位置关系是否恰当。
振荡电路58由例如CR振荡电路构成,其用于生成次级侧的时钟脉冲(clock)。频率检测电路60检测信号CCMPI的频率(f1、f2),如图3(A)所示,并判断由送电装置10发出的发送数据是“1”还是“0”。
充满电检测电路62(充电检测电路)是用于检测负载90的蓄电池94(次级蓄电池)是否变为充满电状态(充电状态)的电路。
负载90可以包含进行蓄电池94的充电控制等的充电控制装置92。该充电控制装置92(充电控制IC)可以通过集成电路装置等实现。另外,也可以像智能电池(smart battery)一样,使蓄电池94本身具有充电控制装置92的功能。
3.动作
下面,利用图4、图5的流程图对送电侧和受电侧的动作的一个例子进行说明。若送电侧在电源接通并且通电(power on)(步骤S1),则进行用于位置检测(着地检测(landing-detection)用)的暂时的电力传输(步骤S2)。即、送电侧向受电侧进行电力传输以检测图1(A)的便携式电话机510是否相对于充电器500被放置在适当的位置上。该位置检测用的电力传输中的驱动频率(来自驱动时钟脉冲生成电路驱动时钟脉冲的频率)例如被设定为f1。
基于来自送电侧的用于位置检测的电力传输(暂时送电),受电侧的电源电压上升(步骤S41),受电控制装置50的复位解除。由此,受电侧(受电控制装置)将图2的信号P1Q设定为H电平(步骤S42)。由此,图2的供电控制部48的晶体管TB2截止(OFF),与负载90之间的电连接断开。
接着,受电侧使用位置检测电路56来判断原线圈L1和次级线圈L2的位置关系(位置电平)是否适当(步骤S43)。此外,在位置关系不适当时,受电侧停止动作(步骤S44)。具体地说,在计时器中设定等待期间,在等待期间中,停止动作。
另一方面,在位置关系适当时,受电侧进行ID的认证处理,并生成ID认证帧(广义上的ID认证信息)(步骤S45)。该ID认证帧包括用于识别受电装置40的ID代码。更具体地说,例如,可以包括起始代码、指令ID、位置检测电路56的输出数据即位置电平数据、错误代码等。此外,受电侧将所生成的ID认证帧发送至送电侧(步骤S46)。具体地说,通过图3(B)中说明的负载调制来发送ID认证帧的数据。
送电侧在开始位置检测用送电之后,在计时器中设定等待期间,在该等待期间中,进行待机(步骤S3)。此外,在经过了设定的等待期间而超时(timeout)时,停止送电(送电驱动器的驱动)(步骤S4、步骤S32)。
送电侧在等待期间中从受电侧接收ID认证帧之后,进行所接收的ID认证帧的验证处理(步骤S5、S6)。具体地说,判断ID认证帧所包括的ID代码是否是适当的代码(对方的受电装置是否是适当的装置)。此外,对于起始代码、指令ID、位置电平数据、错误代码也进行确认。此外,在由于受电侧的ID不一致等理由而不许可ID认证时,则停止送电(步骤S7、S32)。
另一方面,送电侧在许可ID认证时,将驱动频率设定为异物检测用频率f3(步骤S8)。此外,开始普通送电开始前的异物检测(一次异物检测)(步骤S9)。具体地说,激活异物检测使能信号,对负载状态检测电路30指示异物检测开始。该异物检测例如可以通过比较来自负载状态检测电路30的负载状态检测信息(脉冲宽度信息)、以及用于负载状态检测的第一阀值(META)来实现。此外,送电侧在异物检测期间结束时,将驱动频率设定为普通送电用频率f1(步骤S10、S11)。即、通过步骤S8,使设定为f3的驱动频率返回驱动频率f1。
接着,送电侧生成与ID认证帧相对的许可帧(广义上的许可信息)(步骤S12)。该许可帧包括用于通知来自受电侧的ID认证的许可的许可代码。此外,可以包括起始代码、错误代码、结束代码等。此外,送电侧向受电侧发送所生成的许可帧(步骤S13)。具体地说,通过图3(A)中说明的频率调制来发送许可帧的数据。
受电侧在接收许可帧时,进行许可帧的验证处理(步骤S47、S48)。具体地说,确认许可帧所包括的许可代码等是否适当。此外,在许可代码等适当时,生成用于开始无触点电力传输的起始帧,并发送至送电侧(步骤S51、S52)。之后,将信号P1Q设定为L电平(步骤S53)。由此,图2的供电控制部48的晶体管TB2导通,从而可以实现对负载90的电力传输。
送电侧在开始许可帧的发送之后,进行受电侧的设备的取出检测,在检测出取出时,停止送电(步骤S21、S32)。此外,直至许可帧的发送结束为止持续进行取出检测(步骤S22),在结束发送时,判断是否接收了来自受电侧的起始代码(步骤S23)。
送电侧在接收起始代码时,进行起始帧的验证处理(步骤S24)。此外,在起始帧适当时,使能后述的定期负载变动检测(步骤S25),开始普通送电(标准送电)(步骤S26)。
受电侧在开始普通送电时,开始受电,并进行对负载90的电力传输(步骤S54)。由此,例如进行蓄电池94的充电。此外,受电侧在开始普通送电之后,进行定期的负载调整(步骤S55)。具体地说,在定期认证期间,以规定的形式(pattern)导通/截止图2所示的负载调制部46的晶体管TB3。此外,判断蓄电池94是否为满充电(步骤S56),在蓄电池94为满充电时,发送用于通知该状况的满充电通知帧(保存帧(save frame))(步骤S57)。
送电侧在开始普通送电之后,进行取出检测、异物检测,检测出取出或异物时,停止送电(步骤S27、S28、S32)。此外,在通过步骤S25而使能的定期负载变动检测的定期认证期间,进行基于大面积的金属异物等的侵占(takeover)状态的检测(步骤S29)。此外,送电侧判断是否接收了来自受电侧的满充电通知帧,在接收了来自受电侧的满充电通知帧时,并使定期负载变动检测为禁止(disable),停止送电(步骤S30、S31、S32)。
如步骤S5、S9所示,在本实施方式中,送电侧(控制电路22)在从受电装置40接收了ID认证帧(ID认证信息)之后,基于负载检测信息进行异物检测。此外,如步骤S26所示,在异物检测之后,开始向受电装置40进行普通送电。由此,在本实施方式中,在ID认证之后、普通送电开始之前,进行异物检测。
例如,作为本实施方式的比较例,可以考虑仅在普通送电开始后,进行异物检测的方法。但是,在普通送电开始之后,由受电侧的负载90消耗电力。因此,送电侧的负载状态检测电路30难以判断受电侧的负载变动是由于负载90中的电力消耗而产生的、还是由于异物的插入而产生的。具体地说,因为只要不发生相当于负载90的额定值电流以上的涡流损耗,就不能检测出异物,所以难以进行用于异物检测的阀值(例如脉冲宽度的阀值)的设定。
关于这一点,在本实施方式中,在普通送电开始前进行异物检测。此外,在普通送电开始前,受电侧为无负载状态。具体地说,供电控制部48的晶体管TB2为截止,因此是从送电侧无法观察到受电侧的负载的状态。如果在这样的状态下进行异物检测,则负载状态检测电路30即使是很小的涡流损耗也可以检测,因此,也可以正确地检测例如小面积的异物的插入。因此,也可以适当地检测涡流损耗导致的异物的发热等,可以提高安全性。此外,可以易于进行用于异物检测的阀值的设定,简化设计。
此外,在本实施方式中,通过ID认证,在确认了受电侧是正常的设备后,进行异物检测。因此,可以正确地检测插入受电侧的设备和送电侧的设备的异物。
此外,在本实施方式中,如步骤S9、S13、S26所示,在异物检测之后、普通送电开始之前,送电侧向受电侧发送与来自受电侧的ID认证帧(ID认证信息)对应的许可帧(许可信息)。例如,如步骤S46、S47、S52所示,受电侧如果在发送ID认证帧之后,接收了许可帧,则向送电侧发送起始帧。此外,如步骤S53所示,使信号P1Q为L电平,使晶体管TB2为导通,使与负荷90的连接为导通状态。
因此,如步骤S9、S13所示,送电侧通过在许可帧的发送之前进行异物检测,可以在晶体管TB2截止、且没有对负载90进行供电的期间,进行异物检测。因此,受电侧可以可靠地在无负载时进行异物检测,可以进一步提高异物检测的精确度。
此外,如步骤S8所示,在本实施方式中,送电侧在异物检测时,将送电驱动器的驱动频率设定为不同于普通送电用频率f1的异物检测用频率f3。由此,可以以和普通送电时不同的驱动频率进行异物检测,提高异物检测精确度。
此外,在本实施方式中,如步骤S11所示,驱动频率从异物检测用频率f3返回至普通送电用频率f1之后,如步骤S21、S27所示,进行受电装置40的取出检测。由此,可以在驱动频率成为恒定的普通送电用频率f1之后,进行取出检测,能够实现可靠的取出检测。
此外,在本实施方式中,如步骤S9所示,在普通送电开始之前,进行一次异物检测(第一异物检测),如步骤S28、S29所示,在普通送电开始之后,进行二次异物检测(第二异物检测)。由此,不仅在普通送电开始之前,在普通送电开始之后也可以可靠地检测异物,能够提高安全性。此外,可以将普通送电开始前的一次异物检测中的用于负载状态检测的第一阀值(META)、以及普通送电开始后的二次异物检测中的用于负载状态检测的第二阀值设定为不同的阀值(LEVL)。具体地说,可以将第二阀值设定在比第一阀值更靠有负载侧。由此,在普通送电开始后,关于在由负载90消耗电力的状态下插入的异物,也可以可靠地进行检测,能够进一步提高异物检测的可靠性以及精确度。
4.异物检测用频率
图6示出了本实施方式的送电控制装置20的结构例。此外,本实施方式的送电控制装置20并不仅限于图6的结构,也可以是省略其构成要素的一部分(例如波形监控电路)、或者增加其他构成要素等的各种变形方式。
在图6中,驱动时钟脉冲生成电路25生成用于规定原线圈L1的驱动频率的驱动时钟脉冲DRCK。具体地说,通过对振荡电路24所生成的基准时钟脉冲CLK进行分频,生成驱动时钟脉冲DRCK。向原线圈L1提供该驱动时钟脉冲DRCK的驱动频率的交流电压。
驱动控制电路26基于驱动时钟脉冲DRCK生成驱动控制信号,并输出至用于驱动原线圈L1的送电部12的送电驱动器(第一送电驱动器、第二送电驱动器)。在这种情况下,为了在构成送电驱动器的倒相电路中不流入直流电流,而生成控制信号,以使输入倒相电路的P型晶体管的栅极的信号、和输入N型晶体管的栅极的信号成为彼此不交迭的信号。
负载状态检测电路30检测原线圈L1的感应电压信号PHIN的波形变化。此外,控制电路22基于负载状态检测电路30中的检测结果,进行异物检测。
例如,负载状态检测电路30检测感应电压信号PHIN的脉冲宽度信息。此外,控制电路22基于所检测的脉冲宽度信息,进行异物检测。具体地说,负载状态检测电路30通过后述的第一方式的脉冲宽度检测方法,检测脉冲宽度信息,基于该脉冲宽度信息进行异物检测。例如,通过计测脉冲宽度期间来检测异物,该脉冲宽度期间是从驱动时钟脉冲的边缘定时(edge timing)直至感应电压信号PHIN(线圈端信号CSG)上升并超过给出的阀值电压的定时为止的期间。
此外,负载状态检测电路30也可以通过后述的第二方式的脉冲宽度检测方法来检测脉冲宽度信息,从而检测异物。例如,通过计测脉冲宽度期间来检测异物,该脉冲宽度期间是从驱动时钟脉冲的边缘定时直至感应电压信号PHIN(线圈端信号CSG)下降并低于给出的阀值电压的定时为止的期间。
此外,负载状态检测电路30也可以通过进行第一方式以及第二方式双方的脉冲宽度检测,从而检测异物。例如,可以在普通送电开始前通过第一方式进行一次异物检测,在普通送电开始后通过第二方式进行二次异物检测。
此外,负载状态检测电路30也可以通过判断基于负载的相位特性的方法来检测异物。例如,可以检测电压·电流相位差,从而检测异物。或者,通过监视感应电压信号PHIN的峰值,并检测峰值的变化来检测异物。
此外,在本实施方式中,在进行这样的异物检测时(异物检测期间、异物检测模式)时,将驱动时钟脉冲DRCK(包括和驱动时钟脉冲等效的信号)设定为不同于普通送电用频率f1的频率、即异物检测用频率f3。具体地说,在进行异物检测时(例如,一次异物检测时),控制电路22向驱动时钟脉冲生成电路25输出驱动频率的变更指示信号。由此,驱动时钟脉冲生成电路25在进行异物检测时,生成设定为异物检测用频率f3的驱动时钟脉冲DRCK,并进行输出。例如,通过变更与基准时钟脉冲CLK相对的分频比,从而将驱动频率从普通送电用频率f1变更为异物检测用频率f3,将频率f3的驱动时钟脉冲DRCK输出至驱动控制电路26。此外,驱动控制电路26生成频率f3的驱动控制信号,并控制送电驱动器。此外,可以将此时的异物检测用频率f3设定为普通送电用频率f1和线圈谐振频率f0之间的频率。
例如,图7(A)示出了受电侧(次级侧)的负载低时(负载电流小时)的线圈端信号CSG的信号波形例,图7(B)示出了受电侧的负载高时(负载电流大时)的线圈端信号CSG的信号波形例。如图7(A)、图7(B)所示,随着受电侧的负载增高,线圈端信号CSG的波形歪曲。
具体地说,如后所述,在图7(A)所示的低负载时,作为驱动波形(DRCK的波形)的矩形波比作为线圈谐振波形的正弦波更为优势。另一方面,如图7(B)所示,在高负载时,作为谐振波形的正弦波比作为驱动波形的矩形波更为优势,波形发生歪曲。
此外,在后述的第一方式的脉冲宽度检测方法中,如图7(B)所示,检测线圈端信号CSG的上升时的脉冲宽度期间XTPW1,并检测伴随着异物插入的负载变动。此外,在第二方式的脉冲宽度检测方法中,检测线圈端信号CSG的下降时的脉冲宽度期间XTPW2,并检测伴随着异物插入的负载变动。即、在图7(B)中,通过检测线圈端信号CSG从矩形波优势(支配)的信号波形变化为正弦波优势的信号波形,从而检测伴随着异物插入的负载变动。
此外,在本实施方式中,在进行这样的异物检测时,如图7(C)所示,将驱动频率设定为不同于普通送电用频率f1的异物检测用频率f3。具体地说,设定为普通送电用频率f1和线圈谐振频率f0(由线圈等构成的谐振电路的谐振频率)之间的频率f3。
由此,在异物检测时,将驱动频率从f1变更为f3,并接近线圈谐振频率f0,从而可以增大线圈端信号CSG(感应电压信号)的波形的歪曲。
具体地说,如后所述,如果驱动频率接近谐振频率,则作为谐振波形的正弦波变为优势。因此,通过将驱动频率设定为接近谐振频率f0的异物检测用频率f3,从而与设定为普通送电用频率f1的情况相比,正弦波更为优势,波形更加歪曲。即、在容易产生脉冲宽度变动(相位变动)的频带中,可以进行异物检测。其结果是,异物检测的灵敏度提高,异物检测的精确度提高。即、通过小负载变动即可导致波形大幅变动,从而脉冲宽度期间XTPW1、XTPW2大幅变动,因此,可以容易地进行小尺寸的金属异物等的检测。
例如,基于电力传输的效率和电流消耗的观点,将普通送电时的驱动频率f1设定为远离谐振频率f0的频率,接近于谐振频率f0的频率f3一般不在普通送电时使用。
但是,在普通送电开始前的异物检测时(一次异物检测),图2的晶体管TB2截止,停止向负载90的电力送电,因此,受电侧为几乎无负载的状态。因此,在异物检测时,无需考虑电力传输效率和功耗,即使将异物检测用频率f3设定为接近于谐振频率f0的频率也没有问题。在本实施方式中,基于这样的观点来设定频率f0和f1之间的频率f3。
此外,如后所述,第一方式的脉冲宽度检测方法与第二方式相比,对于电源电压变动等的脉冲宽度检测的偏差少,但是,存在对于负载变动的灵敏度低的问题。另一方面,在基于第一方式进行异物检测时,如果使异物检测用频率f3接近谐振频率f0,则对应于负载变动的波形的歪曲变大,因此,具有可以提高对于负载变动的灵敏度的优点。
此外,如前所述,作为负载状态检测电路30,除了脉冲宽度检测方法以外,还可以采用相位检测方法和峰值电压检测方法等各种方法。此外,在采用这样的方法时,只要将异物检测用频率f3设定为该方法中最适当的频率即可,例如,可以将异物检测用频率f3设定为高于普通送电用频率f1的频率。
5.第一变形例
图8示出了本实施方式的第一变形例。在图8中,例如、原线圈L的电感、构成谐振电路的电容器的电容值偏移、或电源电压发生变动、或者原线圈L1、次级线圈L2的距离或位置关系发生变动时,感应电压信号PHIN1的峰值电压(振幅)也发生变动。因此,存在仅通过检测信号PHIN的峰值电压的方法,无法实现正确地检测负载变动的担忧。于是,在图8中,通过进行感应电压信号PHIN1的脉冲宽度信息的检测,从而检测异物插入等导致的负载变动。
在图8中,负载状态检测电路30包括用于检测原线圈L1的第一感应电压信号PHIN1的波形变化的第一负载状态检测电路31。此外,第一负载状态检测电路31包括第一波形整形电路32以及第一脉冲宽度检测电路33。第一波形整形电路32(脉冲信号生成电路)对原线圈L1的感应电压信号PHIN1进行波形整形,并输出波形整形信号WFQ1。具体地说,例如在信号PHIN超过给出的阀值电压时,输出激活(例如H电平)的方形波(矩形波)的波形整形信号WFQ1(脉冲信号)。
脉冲宽度检测电路33检测原线圈L1的感应电压信号PHIN1的脉冲宽度信息。具体地说,接收来自波形整形电路32的波形整形信号WFQ1、以及来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲DRCK(驱动控制信号),检测波形整形信号WFQ1的脉冲宽度信息,从而检测感应电压信号PHIN1的脉冲宽度信息。
例如,将感应电压信号PHIN1从GND侧(低电位电源侧)开始变化并超过第一阀值电压VT1的定时设为第一定时。这时,脉冲宽度检测电路33计测驱动时钟脉冲DRCK的第一边缘定时(例如、下降定时)和第一定时之间的期间、即第一脉冲宽度期间,并检测第一脉冲宽度信息。例如,计测由于驱动时钟脉冲DRCK的电压变化而感应的电压信号PHIN1为给出的阀值电压VT1以下的第一脉冲宽度期间。此外,计测与驱动时钟脉冲DRCK的脉冲宽度相对的波形整形信号WFQ1(感应电压信号)的脉冲宽度的大小。此时的第一脉冲宽度期间的计测是例如利用基准时钟脉冲CLK来进行的。此外,脉冲宽度检测电路33中的计测结果的数据PWQ1由例如未图示的锁存电路锁存。具体地说,脉冲宽度检测电路33使用计数器计测第一脉冲宽度期间,并将该计测结果的数据PWQ1锁存在锁存电路中,其中,该计数器基于基准时钟脉冲CLK进行计数值的增量(或减量)。
此外,控制电路22基于脉冲宽度检测电路33所检测的脉冲宽度信息,检测受电侧(次级侧)的负载状态(负载变动、负载的高低)。具体地说,控制电路22基于脉冲宽度检测电路33所检测的的脉冲宽度信息,进行异物检测(一次异物检测)。或者,也可以进行受电装置40基于负载调制而发送的数据的检测。
图9(A)~图9(C)示出了驱动时钟脉冲DRCK、线圈端信号CSG、感应电压信号PHIN1、脉冲信号PLS1的信号波形的测定结果。图9(A)、图9(B)、图9(C)分别表示低负载(例如,次级侧的负载电流=0mA)、中负载(负载电流=70mA)、高负载(负载电流=150mA)时的信号波形(电压波形)。此外,脉冲宽度检测所使用的脉冲信号PLS1是如下所述的信号:在感应电压信号PHIN1超过第一阀值电压VT1的第一定时TM1时,为H电平,在驱动时钟脉冲DRCK的上升的定时TR时,为L电平。此外,作为用于计测脉冲宽度期间的阀值电压VT1(例如,N型晶体管的阀值电压),可以适当地选择设定负载状态的检测精确度为优选的电压。
如图9(A)~图9(C)所示,受电侧的负载越高(负载电流越大),脉冲信号PLS1的脉冲宽度期间XTPW1越长。因此,通过计测该脉冲宽度期间XTPW1,可以检测受电侧的负载状态(负载的高低)。例如,如果在原线圈L1上(L1和L2之间)插入金属等的异物,则对异物提供原级侧的电力,受电侧的负载状态为超负载状态。即使在这种情况下,也可以计测脉冲宽度期间XTPW1的长度,检测该超负载状态,可以实现所谓的异物检测(一次异物检测)。此外,通过计测脉冲宽度期间XTPW1,从而可以判断受电装置40的负载调制补46的负载的高低,也可以检测来自受电侧的发送数据是“0”还是“1”。
此外,在9(A)~图9(C)中,将从定时TM1至驱动时钟脉冲DRCK的上升的定时TR为止的期间规定为脉冲宽度期间。即、在这种情况下,第一负载状态检测电路31将脉冲信号PLS1的脉冲宽度期间XTPW1作为第一脉冲宽度信息进行检测。但是,优选如后述的图12所示,将从驱动时钟脉冲DRCK的下降的定时TF至定时TM1的期间规定为脉冲宽度期间TPW1,将第一负载状态检测电路31作为第一脉冲宽度信息进行检测。由此,可以防止当受电侧的负载低时,将噪声信号视为脉冲信号而计测脉冲宽度期间的情况。此外,在这种情况下,受电侧的负载越高,脉冲宽度期间TPW1越短。因此,在脉冲宽度期间TPW1(脉冲宽度计数)短于给出的期间(给出的计数值)时,可以判断出在原线圈L1上插入了异物,能够实现异物检测。
图10(A)示出了无负载时的原级侧的等效电路,图10(B)示出了有负载时的等效电路。如图10(A)所示,在无负载时,由电容器C、原级侧的磁漏电感L11以及耦合电感M形成串联谐振电路。因此,如图10(C)的B1所示,无负载时的线圈谐振特性是高Q值的尖锐(sharp)的特性。另一方面,在有负载时,加上次级侧的磁漏电感L12以及次级侧的负载的电阻RL。因此,如图10(C)所示,有负载时的谐振频率fr2、fr3高于无负载时的谐振频率fr1。此外,由于电阻RL的影响,有负载时的谐振特性是Q值低缓的特性。而且,随着从低负载(RL大)变为高负载(RL小),谐振频率变高,谐振频率接近于线圈的驱动频率(DRCK的频率)。
这样,当谐振频率接近于驱动频率时,可以逐渐地观察到作为谐振波形的正弦波的部分。即、在如图9(A)所示的低负载时的电压波形中,与作为谐振波形的正弦波相比,作为驱动波形的矩形波更为优势。针对于此,在如图9(C)所示的高负载时的电压波形中,与作为驱动波形的矩形波相比,作为谐振波形的正弦波更为优势。其结果是,负载越高,脉冲宽度期间XTPW1越长(TPW1缩短)。因此,通过计测脉冲宽度期间XTPW1(TPW1),从而可以以简捷的结构来判断受电侧的负载的变动(高低)。
例如,可以考虑如下方法:仅检测线圈端信号的峰值电压的变化来判断金属异物的插入等导致的受电侧的负载变动。但是,通过该方法,峰值电压不仅基于负载变动,还基于原线圈L1和次级线圈L2的距离以及位置关系而发生变化。因此,存在负载变动检测的偏差增大的问题。
针对于此,在本实施方式的脉冲宽度检测方法中,不是通过计测峰值电压,而是通过数字处理来计测基于受电侧的负载状态而变化的脉冲宽度期间,从而检测负载变动。因此,具有可以实现变化较少的负载变动检测的优点。
此外,可以考虑通过基于负载的相位特性来判断受电侧的负载变动的方法。这里,基于负载的相位特性是指电压·电流相位差,但是在该方法中,存在电路结构复杂,导致高成本化的问题。
针对于此,在本实施方式的脉冲宽度检测方法中,可以利用电压波形,通过简单的波形整形电路和计数电路(计数器)处理数字数据,因此,具有可以简化电路结构的优点。此外,具有可以容易实现与振幅检测方法的组合的优点,该振幅检测方法用于检测峰值电压,从而检测负载变动。
而且,在本实施方式的脉冲宽度检测方法中,如图9(A)~图9(C)所示,计测由定时TM1所规定的脉冲宽度期间XTPW1,该定时TM1是感应电压信号PHIN1从0V(GND侧)开始变化,并超过阀值电压VT1的定时。因此,通过将阀值电压VT1设定为接近0V,可以减少电源电压变动和线圈的距离·位置关系的变动导致的恶劣影响,可以进一步实现变化较小的负载变动检测。
图11示出了第一变形例的送电控制装置20以及波形监控电路14的具体结构例。波形监控电路14包括带限制功能的第一整流电路17。该整流电路17包括线圈端节点NA2以及第一监控节点NA11之间的电流限制电阻RA1,该线圈端节点NA2生成有原线圈L1的线圈端信号CSG,该第一监控节点NA11生成有波形监控用的感应电压信号PHIN1。此外,整流电路17在进行将感应电压信号PHIN1固定为VDD的电压(高电位电源电压)的限制动作的同时,进行对于感应电压信号PHIN1的半波整流。
通过设置这样的电流限制电阻RA1,可以防止来自线圈端节点NA2的过大电流流入送电控制装置20的IC端子的情况。此外,通过整流电路17将感应电压信号PHIN1固定为VDD的电压,从而可以防止将最大额定值电压以上的电压施加于送电控制装置20的IC端子的情况。此外,通过整流电路17进行半波整流,从而可以防止将负电压施加于送电控制装置20的IC端子的情况。
具体地说,整流电路17包括第一二极管DA1,该第一二极管DA1设置在监控节点NA11和VDD(广义上的高电位电源)节点之间,该第一二极管DA1将从监控节点NA11朝向VDD节点的方向作为正方向。此外,整流电路17包括第二二极管DA2,该第二二极管DA2设置在监控节点NA11和GND(广义上的低电位电源)节点之间,该第二二极管DA2将从GND节点朝向监控节点NA11的方向作为正方向。通过二极管DA1实现对于VDD的限制动作,通过二极管DA2实现半波整流。
此外,也可以设置齐纳二极管来代替设置二极管DA1。即、可以设置如下所述的齐纳二极管:设置在监控节点NA11和GND(低电位电源))节点之间,将从GND节点朝向监控节点NA11的方向作为正方向的齐纳二极管。
波形整形电路32(第一波形整形电路)包括串联连接在VDD(高电位电源)和GND(低电位电源)之间的电阻RC1以及N型的晶体管TC1、以及倒相电路INVC1。在晶体管TC1的栅极上输入有来自波形监控电路14的感应电压信号PHIN1。此外,如果信号PHIN1高于晶体管TC1的阀值电压,则TC1导通,节点NC1的电压为L电平,因此,波形整形信号WFQ1为H电平。另一方面,如果信号PHIN1低于阀值电压,则波形整形信号WFQ1为L电平。
脉冲宽度检测电路33包括第一计数器122。该计数器122在脉冲宽度期间进行计数值的增量(或减量),基于所获得的计数值计测脉冲宽度期间(第一脉冲宽度期间)的长度。在这种情况下,计数器122例如基于基准时钟脉冲CLK来进行计数值的计数处理。
更具体地说,脉冲宽度检测电路33包括第一使能信号生成电路120。该使能信号生成电路120接收第一波形整形信号WFQ1和驱动时钟脉冲DRCK,在第一脉冲宽度期间生成激活的第一使能信号ENQ1。此外,计数器122在第一使能信号ENQ1为激活(例如、H电平)时,进行计数值的增量(或减量)。
该使能信号生成电路120可以由触发电路FFC1构成,该触发电路FFC1在其时钟脉冲端子(倒相时钟脉冲端子)输入驱动时钟脉冲DRCK(包括与DRCK等效的信号),在其数据端子输入VDD(高电位电源)的电压,在其复位端子(非倒相复位端子)输入波形整形信号WFQ1(包括与WFQ1等效的信号)。通过该触发电路FFC1,如果在波形整形信号WFQ1成为L电平之后,驱动时钟脉冲DRCK成为L电平,则作为其输出信号的使能信号ENQ1成为H电平(激活)。之后,如果波形整形信号WFQ1成为H电平,则触发电路FFC1被复位,作为其输出信号的使能信号ENQ1成为L电平(非激活)。因此,计数器122通过基准时钟脉冲CLK计数使能信号ENQ1成为H电平(激活)的期间,从而可以计测脉冲宽度期间。
此外,使能信号生成电路120可以由触发电路构成,该触发电路在其时钟脉冲端子输入驱动时钟脉冲DRCK,在其数据端子连接有GND(低电位电源),在其设置端子输入有波形整形信号WFQ1。在这种情况下,可以将触发电路的输出信号的倒相信号作为使能信号ENQ1输入计数器122。
计数值保存电路124保存来自计数器122的计数值CNT1(脉冲宽度信息)。此外,将所保存的计数值的数据LTQ1输出至输出电路126。
输出电路126(滤波电路、噪声去除电路)接收计数值保存电路124所保存的计数值的数据LTQ1,并输出数据PWQ1(第一脉冲宽度信息)。该输出电路126可以包括比较电路130,该比较电路130比较例如保持电路124中本次保持的计数值和上次保持的计数值,并输出其中较大的计数值。由此,可以由输出电路126保存并输出最大值的计数值。由此,可以抑制杂音等导致的脉冲宽度期间的变动,能够实现稳定的脉冲宽度检测。此外,可以容易实现和振幅检测方法的组合。
图12示出了用于说明图11的电路动作的信号波形例。如果在图12的D1的定时时,波形整形信号WFQ1成为L电平,则解除触发电路FFC1的复位。此外,在驱动时钟脉冲DRCK的下降的定时TF,将VDD的电压输入触发电路FFC1中,由此,使能信号ENQ1从L电平变化为H电平。其结果是,计数器122开始计数处理,并采用基准时钟脉冲CLK计测脉冲宽度期间TPW1。
接着,如果在第一定时TM1,波形整形信号WFQ1成为H电平,则触发电路FFC1被复位,使能信号ENQ1从H电平变化为L电平。由此,计数器122的计数处理结束。此外,通过该计数处理所获得的计数值成为表示脉冲宽度期间TPW1的计测结果。
此外,如图12所示,脉冲宽度期间TPW1加XTPW1成为驱动时钟脉冲DRCK的半周期期间。此外,图9(A)~图9(C)的脉冲宽度期间XTPW1随着受电侧的负载的增高而增长。因此,关于图12的脉冲宽度期间TPW1,则是随着受电侧的负载的增高而缩短。在图9(A)~图9(C)的脉冲宽度期间XTPW1中,存在受电侧的负载低时,难以进行噪声信号和脉冲信号的区别的问题,但是在图12所示的脉冲宽度期间TPW1中,可以防止这样的问题。
在本实施方式的脉冲宽度检测方法的第一方式中,如图12的D3所示,基于定时TM1来规定脉冲宽度期间TPW1,该定时TM1是线圈端信号CSG从0V开始变化并超过低电位侧的阀值电压VTL的定时。即,脉冲宽度期间TPW1是驱动时钟脉冲CLK的下降的定时TF和定时TM1之间的期间,基于受电侧的负载变动,定时TM1发生变化,从而脉冲宽度期间TPW1发生变化。此外,由于确定定时TM1的阀值电压VTL是低电压,所以即使在电源电压等发生变动时,定时TM1的偏差也很少。因此,根据本实施方式的第一方式,可以实现电源电压等的变动导致的恶劣影响小的脉冲宽度检测方式。
此外,在图11的整流电路17中,与后述的本实施方式的第二方式用的整流电路不同,在没有分压线圈端信号CSG的情况下,将其作为感应电压信号PHIN1输入至波形整形电路32。因此,图12的阀值电压VTL与图11的波形整形电路32的N型晶体管TC1的阀值电压大致相等,与图9(A)~图9(C)的阀值电压VT1大致相等。
此外,波形整形电路32的结构并不仅限定于图11的结构,例如也可以由比较器等构成。此外,使能信号生成电路120的结构也并不仅限于图11的结构,例如可以由NOR电路或NAND电路等逻辑电路构成。此外,输出电路126的结构也并不仅限于图11的结构,例如也可以由求取多个计数值(例如本次的计数值和上次的计数值)的平均值(移动平均)的平均化电路构成。
6.第二变形例
图13示出了本实施方式的第二变形例。在该第二变形例中,负载状态检测电路30除了图8、图11中说明的第一负载状态检测电路31之外,还包括用于检测原线圈L1的第二感应电压信号PHIN2的波形变化的第二负载状态检测电路34。这里,第一负载状态检测电路31进行图9(A)~图9(C)等中说明的第一方式的脉冲宽度检测。另一方面,第二负载状态检测电路34进行后述的图14(A)~图14(C)中说明的第二方式的脉冲宽度检测。
第二负载状态检测电路34包括第二波形整形电路35和脉冲宽度检测电路36。波形整形电路35对原线圈L1的感应电压信号PHIN2进行波形整形,并输出波形整形信号WFQ2。具体地说,例如在信号PHIN2超过给出的阀值电压时,输出激活(例如H电平)的方形波(矩形波)的波形整形信号WFQ2。
脉冲宽度检测电路36检测原线圈L1的感应电压信号PHIN2的脉冲宽度信息。具体地说,接收来自波形整形电路35的波形整形信号WFQ2、以及来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲DRCK,检测波形整形信号WFQ2的脉冲宽度信息,从而检测感应电压信号PHIN2的脉冲宽度信息。
例如,将感应电压信号PHIN2从高电位电源(VDD)侧开始变化并低于第二阀值电压VT2的定时设定为第二定时。在这种情况下,脉冲宽度检测电路36计测第二脉冲宽度期间,并检测第二脉冲宽度信息,该第二脉冲宽度期间是驱动时钟脉冲DRCK的第二边缘定时(例如上升的定时)和第二定时之间的期间。例如,计测由于驱动时钟脉冲DRCK的电压变化而感应的电压信号PHIN2成为给出的阀值电压VT2以上的第二脉冲宽度期间。此外,计测与驱动时钟脉冲DRCK的脉冲宽度相对应的波形整形信号WFQ2(感应电压信号)的脉冲宽度的大小。此时的脉冲宽度期间的计测例如是利用基准时钟脉冲CLK进行的。此外,例如由未图示的锁存电路锁存脉冲宽度检测电路36中的计测结果的数据PWQ2。具体地说,脉冲宽度检测电路36利用基于基准时钟脉冲CLK进行计数值的增量(或减量)的计数器,计测脉冲宽度期间,由锁存电路锁存其计测结果的数据PWQ2。
此外,控制电路22基于脉冲宽度检测电路36所检测的脉冲宽度信息,进行异物检测(二次异物检测)。或者,进行受电装置40基于负载调制所发送的数据的检测。
图14(A)~图14(C)示出了驱动时钟脉冲DRCK、线圈端信号CSG、感应电压信号PHIN2、脉冲信号PLS2的信号波形的测定结果。图14(A)、图14(B)、图14(C)分别示出了低负载、中负载、高负载时的信号波形。此外,脉冲宽度检测所使用的脉冲信号PLS2是在感应电压信号PHIN2低于第二阀值电压VT2的第二定时TM2时为H电平、在驱动时钟脉冲DRCK的下降的定时TF时为L电平的信号。此外,作为用于计测脉冲宽度期间的阀值电压VT2(例如N型晶体管的阀值电压),可以适当地选择设定负载状态的检测精确度为最优的电压。
如图14(A)~图14(C)所示,脉冲信号PLS2的脉冲宽度期间XTPW2随着受电侧的负载增高而增长。因此,通过计测该脉冲宽度期间XTPW2,可以检测受电侧的负载状态。具体地说,可以检测异物(二次异物检测),或者检测来自受电侧的发送数据(保存帧)是“0”还是“1”。
此外,在图14(A)~图14(C)中,将从定时TM2至驱动时钟脉冲DRCK的下降的定时为止的期间规定为脉冲宽度期间XTPW2。即、在这种情况下,第二负载状态检测电路34将脉冲信号PLS2的脉冲宽度期间XTPW2作为第二脉冲宽度信息进行检测。但是,如图15所示,优选将从DRCK的上升的定时TR至定时TM2为止的期间规定为脉冲宽度期间TPW2,由第二负载状态检测电路34将脉冲宽度期间TPW2作为第二脉冲宽度信息进行检测。由此,可以防止受电侧的负载低时,将噪声信号视为脉冲信息并计测脉冲宽度期间的情况。此外,在这种情况下,受电侧的负载越高,脉冲宽度期间TPW2越短。
图14(A)~图14(C)的第二方式(下降检测方式)与图9(A)~图9(C)的第一方式(上升检测方式)相比,存在如下优点:即使是小的负载变动,脉冲宽度(计数值)也会大幅变化,灵敏度高。另一方面,图9(A)~图9(C)的第一方式与图14(A)~图14(C)的第二方式相比,具有如下优点:对于电源电压变动、或线圈L1和L2的距离或位置关系的变动,脉冲宽度的检测变化少。
于是,在图13的第二变形例中,在普通送电开始前的异物检测、即一次异物检测中,第一负载状态检测电路31以第一方式进行波形检测,并使用由此获得的第一脉冲宽度信息(PWQ1)。另一方面,在普通送电开始后的异物检测、即二次异物检测中,第二负载状态检测电路34以第二方式进行波形检测,并使用由此获得的第二脉冲宽度信息(PWQ2)。此外,从受电侧发送来的数据(用于通知满充电检测等的数据)也可以例如使用第二脉冲宽度信息进行检测。
即、在普通送电开始前的例如无负载状态时,进行一次异物检测。此外,该一次异物检测是以第一方式进行的,该第一方式对于电源电压变动等变化较少。因此,即使是有电源电压变动等时,也可以实现稳定的异物检测,并且,可以将在该一次异物检测中获得的脉冲宽度的计数值设定为参考值。此外,基于该无负载状态中的参考值,可以进行普通送电后的二次异物检测,或者检测从受电侧发送的数据是“0”还是“1”,能够实现有效的负载变动检测。
此外,图13的波形整形电路35、脉冲宽度检测电路36的具体结构、动作与图1中说明的波形整形电路32、脉冲宽度检测电路33的具体结构、动作相同,因此,省略对其的说明。
7.定期认证
在本实施方式中,如图5的步骤S25所示,使能定期负载变动检测,在普通送电期间进行定期认证。该定期认证是在普通送电期间的各定期认证期间,间歇性使受电侧的负载进行变动,并在送电侧检测该间歇性的负载变动,从而检测所谓的异物导致的侵占状态。
即、在ID认证结束、普通送电(标准送电)开始之后,在原线圈L1和次级线圈L2之间,例如存在插入大面积的金属异物的情况。此外,如果插入了大面积的金属异物,则对于送电侧,该金属异物被视为和实际负载相同的负载。因此,即使结束了ID认证,送电侧也会将该金属异物视为负载,继续进行送电,在该金属异物中继续消耗来自送电侧的送电能量。由此,会产生金属异物变成高温度等的问题。由此,在本实施方式中,将如下所述的现象称为“侵占状态”:大面积的金属异物等取代了原来的受电侧设备,并向该异物持续输送电力的现象。
在本实施方式中,如图16所示,在定期认证期间TA中使受电侧的负载间歇性地发生变动,以检测这样的侵占状态。具体地说,使图2的负载调制信号P3Q间歇性地发生变化,使负载调制部46的晶体管TB3间歇性地导通·截止。此外,晶体管TB3导通时,受电侧相对地变为高负载(阻抗小),晶体管TB3截止时,受电侧相对地变为低负载(阻抗大)。送电侧的负载状态检测电路30检测该受电侧的间歇性的负载变动。例如,如图7(A)、图7(B)等中的说明,通过检测线圈端信号的脉冲宽度期间的变化,从而检测受电侧的负载变动。具体地说,基于图14(A)~图15中说明的第二方式的脉冲宽度检测方法,通过检测线圈端信号的下降时的脉冲宽度期间(TPW2、XTPW2),从而检测负载变动。即、定期认证期间TA是普通送电期间,在负载90中消耗电力。因此,即使是小的负载变动,脉冲宽度也会大幅变化,因此优选灵敏度高的第二方式的脉冲宽度检测。
此外,定期认证期间TA中的间歇性的负载变动的次数是任意的,可以是一次,也可以是多次。此外,定期认证可以是周期性(例如,十秒一次)地进行,也可以是非周期性地进行。此外,优选在定期认证期间TA中,限制负载90的电力消耗从而成为低负载状态。由此,送电侧可以容易地检测基于受电侧的负载调制部46的定期的负载变动。
8.详细的顺序
图17是本实施方式的无触点电力传输的详细的顺序图。在送电侧进行了用于位置检测的暂时送电时,如图17的E1所示,受电侧发送ID认证帧。由此,如E2所示,送电侧进行ID认证。此时,如E3所示,将驱动频率设定为普通送电用频率f1。此外,如E4所示,使用阀值SIGH判断ID认证帧的数据是“0”还是“1”。具体地说,通过比较来自第一负载状态检测电路31的脉冲宽度信息、即输出数据PWQ1(计数值)和阀值SIGH,判断数据是“0”还是“1”,该第一负载状态检测电路31用于进行第一方式的脉冲宽度检测。
接着,如E5所示,送电侧进行一次异物检测。此时,如E6所示,将驱动频率设定为异物检测用频率f3。此外,如E7所示,送电侧利用第一阀值META进行一次异物检测。具体地说,通过比较第一负载状态检测电路31的输出数据PWQ1和阀值META,判断是否检测出了异物。
接着,如E8所示,将驱动频率设定为普通送电用频率f1。此外,如E9所示,取得参考值。此外,如E10、E11所示,开始受电侧的设备的取出检测。具体地说,如E10所示,进行基于线圈端信号的振幅信息(峰值电压、振幅电压)的检测的取出检测,以及如E11所示,进行基于第一负载状态检测电路31的脉冲宽度检测的取出检测。
接着,如E12所示,发送ID认证的许可帧。此时,如E13所示,送电侧基于利用了驱动频率f1、f2的频率调制(参照图3(A))来发送许可帧。
接着,如E14所示,发送起始帧。由此,如E15所示,送电侧利用阀值SIGH判断起始帧的数据是“0”还是“1”。此外,如E16所示,开始普通送电,如E17所示,进行负载90的充电。
在普通送电期间,如E18所示,进行定期认证(参照图16)。此时,如E19所示,送电侧利用阀值LEVL、LEVH,检测认证期间中的负载变动。具体地说,通过进行第二负载状态检测电路34的输出数据PWQ2、以及阀值LEVL、LEVH的比较处理来检测负载变动,检测基于异物的侵占状态。此外,E20所示的METB是用于超负载检测的阀值。
受电侧在负载90的充电结束时,如E21所示,发送用于通知满充电的保存帧。由此,如E22所示,送电侧利用阀值SIGH,判断保存帧的数据是“0”还是“1”,并停止普通送电。
图18(A)、图18(B)示出了本实施方式所使用的脉冲宽度的阀值的设定例。图18(A)示出了用于第一负载状态检测电路31的阀值,图18(B)示出了用于第二负载状态检测电路34的阀值。
如图18(A)所示,将数据检测用的阀值SIGH设定在比用于一次异物检测的第一阀值META更靠有负载侧(脉冲宽度变小的方向)。例如,可以通过比较PWA1和SIGH,判断是否连接了图2的负载调制部46的电阻RB3(负载),并检测数据,该PWA1是来自第一负载状态检测电路31的脉冲宽度信息。此外,通过比较PWQ1和META,从而可以检测普通送电开始前的异物的插入。
如图18(B)所示,将用于二次异物检测的第二阀值LEVL设定为比图18(A)的用于一次异物检测的第一阀值META更靠有负载侧,并且,LEVL≤META。例如,第一阀值META在普通送电开始前的无负载时使用。另一方面,第二阀值LEVL在普通送电开始后的有负载时使用。即、第二阀值LEVL在受电侧的负载90中消耗电力的状态下使用。因此,通过设定为LEVL≤META,可以在普通送电开始期间,实现异物的适当的检测。
9.负载状态检测电路
以上,对通过脉冲宽度检测实现基于负载状态检测电路30的负载变动检测的情况进行了说明,但是本实施方式并不仅限于此,也可以通过电流检测或振幅检测等来实现。
例如,图19(A)示出了通过电流检测来检测负载状态的负载状态检测电路30的结构例。在图19(A)中,负载状态检测电路30包括电流/电压转换电路610、以及放大电路620。由电阻RIV构成的电流/电压转换电路610检测流入线圈端的电流,并转换为电压。此外,由放大电路620放大所转换的电压,并基于放大后的信号检测受电侧的负载状态。具体地说,通过比较线圈端电流和线圈端电压的相位差,从而可以检测受电侧的负载状态。
在图19(B)中,负载状态检测电路30包括峰值保存(peak-holdcircuit)电路630(振幅检测电路)和A/D转换电路640。峰值保存电路630进行来自波形监控电路14的感应电压信号PHIN的峰值保存,并检测峰值电压(广义上的振幅信息)。此外,A/D转换电路640将所检测的电压转换为数字数据。控制电路22基于该数字数据,判断受电侧的负载状态。例如,如图3(B)所示,在峰值电压(振幅)小时,判断受电侧是低负载,在峰值电压大时,判断受电侧是高负载。
另外,虽然对上述的本实施例进行了详细地说明,但是只要实质上不脱离本发明的发明点及效果可以进行多种的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。例如、在说明书或者附图中,至少有一次与更广义或者同义不同术语同时记载的用词,在说明书或附图的任何地方可以替换为其不同术语。此外,本实施例及变形例的全部的组合也都包含在本发明的保护范围之内。此外,送电控制装置、送电装置、受电控制装置、受电装置的结构·动作、以及异物检测方法、脉冲宽度检测方法也并不仅限于本实施方式中说明的内容,可以有各种变形方式。
符号说明
L1  原线圈      L2  次级线圈
10  送电装置               12 送电部
14  波形监控电路           16 显示部
17  整流电路               20 送电控制装置
22  控制电路(送电侧)       24 振荡电路
25  驱动时钟脉冲生成电路   26 驱动控制电路
30  负载状态检测电路       31 第一负载状态检测电路
32  波形整形电路           33 脉冲宽度检测电路
34  第二负载状态检测电路   35 波形整形电路
36  脉冲宽度检测电路       40 受电装置
42  受电部                 43 整流电路
46  负载调制部             48 供电控制部
50  受电控制装置           52 控制电路(受电侧)
56  位置检测电路           58 振荡电路
60  频率检测电路           62 满充电检测电路
90  负载                   92 充电控制装置
94  蓄电池                 120 使能信号生成电路
122 计数器                 124 计数值保存电路
126 输出电路               130 比较电路

Claims (17)

1.一种送电控制装置,被设置在无触点电力传输系统的送电装置中,所述无触点电力传输系统使原线圈与次级线圈电磁耦合,并从所述送电装置向受电装置传送电力,向所述受电装置的负载提供电力,所述送电控制装置的特征在于,包括:
驱动控制电路,控制用于驱动所述原线圈的送电驱动器;
负载状态检测电路,用于检测受电侧的负载状态;以及
控制电路,用于控制所述驱动控制电路,
其中,所述控制电路在从所述受电装置接收了ID认证信息之后,基于来自所述负载状态检测电路的负载状态检测信息,进行异物检测,在所述异物检测之后,开始向所述受电装置进行的普通送电。
2.根据权利要求1所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在所述异物检测之后、且所述普通送电开始之前,向所述受电装置发送与来自所述受电装置的所述ID认证信息相对应的许可信息。
3.根据权利要求1或2所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在所述受电装置没有对所述负载进行供电的期间内,进行所述异物检测。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在进行所述异物检测时,将所述送电驱动器的驱动频率设定为不同于普通送电用频率的异物检测用频率。
5.根据权利要求4所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在所述异物检测时,将所述驱动频率设定为所述普通送电用频率和线圈谐振频率之间的频率、即所述异物检测用频率。
6.根据权利要求4或5所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在所述驱动频率从所述异物检测用频率返回到所述普通送电用频率之后,进行所述受电装置的取出检测。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路在所述普通送电开始之前,进行一次异物检测作为所述异物检测,在所述普通送电开始之后,基于来自所述负载状态检测电路的所述负载状态检测信息,进行二次异物检测。
8.根据权利要求7所述的送电控制装置,其特征在于,
所述控制电路进行来自所述负载状态检测电路的所述负载状态检测信息和用于负载状态检测的第一阀值的比较处理来进行所述一次异物检测,
所述控制电路进行来自所述负载状态检测电路的所述负载状态检测信息和用于负载状态检测的第二阀值的比较处理,来进行所述二次异物检测,其中,所述第二阀值设定为比所述第一阀值更靠有负载侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的送电控制装置,其特征在于,
所述负载状态检测电路包括:脉冲宽度检测电路,所述脉冲宽度检测电路用于检测所述原线圈的感应电压信号的脉冲宽度信息,
所述控制电路接收所述脉冲宽度信息作为所述负载状态检测信息,并基于所述脉冲宽度信息进行所述异物检测。
10.根据权利要求9所述的送电控制装置,其特征在于,
所述送电控制装置还包括:驱动时钟脉冲生成电路,生成用于规定所述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲并进行输出,
所述负载状态检测电路包括:第一脉冲宽度检测电路,所述第一脉冲宽度检测电路在将所述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阀值电压的定时设定为第一定时的情况下,计测所述驱动时钟脉冲的第一边缘定时与所述第一定时之间的期间即第一脉冲宽度期间,并检测第一脉冲宽度信息,
所述控制电路接收所述第一脉冲宽度信息作为所述负载状态检测信息,并基于所述第一脉冲宽度信息进行所述异物检测。
11.根据权利要求10所述的送电控制装置,其特征在于,
所述负载状态检测电路包括:第一波形整形电路,所述第一波形整形电路对所述第一感应电压信号进行波形整形,并输出第一波形整形信号,
所述第一脉冲宽度检测电路基于所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲,计测所述第一脉冲宽度期间。
12.根据权利要求11所述的送电控制装置,其特征在于,
所述第一脉冲宽度检测电路包括:第一计数器,所述第一计数器在所述第一脉冲宽度期间进行计数值的增量或减量,并基于所获得计数值来计测所述第一脉冲宽度期间的长度。
13.根据权利要求12所述的送电控制装置,其特征在于,
所述第一脉冲宽度检测电路包括:第一使能信号生成电路,所述第一使能信号生成电路接收所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲,在所述第一脉冲宽度期间内,生成激活的第一使能信号,
所述第一计数器在所述第一使能信号为激活的情况下,进行计数值的增量或减量。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的送电控制装置,其特征在于,
所述负载状态检测电路包括:第二脉冲宽度检测电路,所述第二脉冲宽度检测电路在将所述原线圈的第二感应电压信号从高电位电源侧开始变化并低于第二阀值电压的定时设定为第二定时的情况下,计测所述驱动时钟脉冲的第二边缘定时与所述第二定时之间的期间即第二脉冲宽度期间,并检测第二脉冲宽度信息,
所述控制电路基于所述第一脉冲宽度信息,进行普通送电开始前的异物检测、即一次异物检测,并基于所述第二脉冲宽度信息,进行普通送电开始后的异物检测、即二次异物检测。
15.一种送电装置,其特征在于,包括:
权利要求1至14中任一项所述的送电控制装置;以及
送电部,用于生成交流电压并提供给所述原线圈。
16.一种电子设备,其特征在于,包括:
权利要求15所述的送电装置。
17.一种无触点电力传输系统,包括送电装置和受电装置,所述无触点电力传输系统使原线圈与次级线圈电磁耦合,并从所述送电装置向所述受电装置传送电力,向所述受电装置的负载提供电力,所述无触点电力传输系统的特征在于,
所述受电装置包括:
受电部,用于将所述次级线圈的感应电压转换为直流电压;以及
负载调制部,用于在从所述受电装置向所述送电装置发送数据的情况下,根据发送数据使负载可变地变化,
所述送电装置包括:
驱动控制电路,控制用于驱动所述原线圈的送电驱动器;
负载状态检测电路,用于检测受电侧的负载状态;以及
控制电路,用于控制所述驱动控制电路以及所述负载状态检测电路,
其中,所述控制电路在从所述受电装置接收了ID认证信息之后,基于来自所述负载状态检测电路的负载状态检测信息,进行异物检测,在所述异物检测之后,开始向所述受电装置进行的普通送电。
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