CN103378638A - 无接点供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无接点供电方法，通过电磁感应作用从供电座(10)的供电线圈(11)向便携设备(50)的受电线圈(51)进行电力传输，且从便携设备向供电座发送调整供电座的输出的增减请求信号，根据该增减请求信号调整供电座的输出后向便携设备供电。供电座将输出的最大值限制为输出电力阈值。便携设备比较来自供电座的受电电力和请求电力，若受电电力小于请求电力，则向供电座传输增加请求信号，若受电电力大于请求电力，则向供电座传输减少请求信号，将供电座的输出限制为输出电力阈值来进行调整。检测在预先设定的设定时间内持续存在从便携设备输出的增加请求信号的情况，从而检测供电座的异物。因此，能够以简单的电路构成降低制造成本，同时能够快速且安全地检测异物。

Description

无接点供电方法

技术领域

本发明涉及按照使供电线圈和受电线圈电磁耦合的方式彼此靠近配置并通过电磁感应作用从供电线圈向受电线圈进行供电的无接点供电方法，尤其涉及检测在供电座放置了异物时的无接点供电方法。

背景技术

开发了在内置供电线圈的供电座上放置内置受电线圈的便携设备后从供电线圈向受电线圈进行电力传输的无接点供电方法。(参照专利文献1)

该无接点供电方法将供电座当作充电座，将便携设备当作电池内置设备，从充电座向电池内置设备进行电力传输，对电池内置设备的电池进行充电。为了进行无接点充电，使便携设备的受电线圈靠近供电座的供电线圈，从供电线圈对受电线圈进行供电。通过被受电线圈感应的电力对内置电池进行充电。该供电方法无需经由连接器将便携设备连接到供电座，能够以无接点方式向便携设备进行电力传输。

该供电方法具有以下的弊端，即在从供电座正在进行供电的状态下，在供电座上放置由夹具等金属片构成的异物时，异物中流过感应电流，因焦耳热而发热。此外，由于异物中流过感应电流而不必要地浪费电力，因此还存在无法从供电座有效地对便携设备进行供电的缺点。为了消除该缺点，专利文献1的充电座在上表面上以纵向和横向并排配置了多个检测异物的温度传感器。温度传感器检测放置于充电座的异物发热的情况。该充电座若在上面搭载金属制异物的状态下向供电线圈供给交流电力，则异物中流过感应电流而发热，因此通过就近配置的温度传感器检测该异物的发热。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2008-17562号公报

以上的充电座必须设置用于检测异物的温度传感器、和根据该温度传感器的检测温度进行异物判定的判定电路，因此存在用于异物检测的电路构成复杂、制造成本高的缺点。此外，存在无法稳定可靠地检测远离温度传感器放置的异物、或者检测时间相当慢而导致异物发热至高温等缺点。并且，以上的充电座通过温度传感器检测异物的发热来判定放置了异物的情况，因此存在异物未被加热的状态下无法安全地进行异物检测的缺点。

发明内容

本发明是以进一步消除以上的弊端为目的进行开发的，因此本发明的重要的目的在于提供一种以简单的电路构成降低制造成本的同时可快速稳定且可靠地检测被放置的异物的无接点供电方法。

此外，本发明的另一个重要的目的在于提供一种可安全地进行异物检测的无接点供电方法。

本发明的无接点供电方法中，在具备供电线圈11的供电座10上放置内置受电线圈51的便携设备50，使供电座10的供电线圈11与便携设备50的受电线圈51电磁耦合，通过电磁感应作用从供电线圈11向受电线圈51进行电力传输。并且，从便携设备50向供电座10传输调整供电座10的输出的增减请求信号。供电座10根据增减请求信号来调整供电线圈11的输出，由此供给便携设备50的请求电力。并且，在该无接点供电方法中，将供电座10的输出限制为输出电力阈值，便携设备50比较从供电座10供电的受电电力和请求电力，若受电电力小于请求电力，则向供电座10传输增加请求信号作为增减请求信号，若受电电力大于请求电力，则向供电座10传输减少请求信号。此外，供电座10根据增加请求信息和减少请求信息来调整输出，并且若在预先设定的设定时间内持续从便携设备50传输增加请求信号，则判定为在供电座10上放置了异物。

以上的无接点供电方法的特征在于，电路结构简单，且能够降低制造成本，同时能够快速稳定且可靠地检测放置到供电座的异物。该特征是因为，以上的无接点供电方法将供电座的最大输出限制为输出电力阈值的同时，从便携设备向供电座传输请求输出的增减的增加请求信号和减少请求信号，从而供电座将输出限制调整为输出电力阈值，并且若检测到在预先设定的设定时间内持续输出增加请求信号，则检测供电座的异物。

以上的无接点供电方法中，若在供电座上设置异物，则异物吸收供电线圈的电力而导致供电效率降低。若供电效率降低，则便携设备的受电电力降低，变得比请求电力还低。若成为该状态，则便携设备输出增加请求信号。供电座检测增加请求信号来使输出增加，但是将最大输出限制为输出电力阈值。供电座中，即便输出增加至输出电力阈值，便携设备的受电电力也不会到达请求电力，便携设备继续输出增加请求信号。即，若在供电座上放置异物，则便携设备继续输出增加请求信号。供电座检测从便携设备继续输出的增加请求信号，判定为放置了异物。

以上的无接点供电方法将供电座的输出限制为输出电力阈值，因此还能够防止异物因大电力而被加热至高温的弊端。

此外，以上的无接点供电方法检测便携设备持续输出的增减请求信号来进行异物判定，因此无需为了异物检测而在供电座上设置温度传感器等，能够简化电路构成。

此外，以上的无接点供电方法并不是如现有技术那样通过温度传感器检测异物的发热来进行异物判定，而是在放置了异物时，检测供电效率降低而便携设备持续输出增减请求信号的情况来进行异物检测，因此实现能够安全地进行异物检测的特征。

本发明的无接点供电方法也可以根据便携设备50的请求电力来变更输出电力阈值，若请求电力变大，则增大输出电力阈值。

以上的无接点供电方法在便携设备的请求电力变大时增大输出电力阈值，因此具有能够供给便携设备所需的电力的同时进行异物检测的特征。

本发明的无接点供电方法能够根据便携设备50的受电电力和检测异物30的状态下的异物检测阈值(效率)设定输出电力阈值。

该无接点供电方法具有能够在向便携设备供给规定的电力的状态下进行异物检测的特征。

本发明的无接点供电方法能够根据便携设备50的额定最大电力来设定输出电力阈值。

该无接点供电方法将供电座的输出设定为相对于便携设备的额定最大电力而最佳的输出电力阈值，即，具有能够向便携设备供给优选的电力的同时进行异物检测的特征。

另外，本发明的无接点供电方法能够根据便携设备50的额定最大电力和供电效率来设定输出电力阈值。

该无接点供电方法根据便携设备的额定最大电力和供电效率，将供电座的输出设定为最佳的输出电力阈值，从而具有能够向便携设备供给规定的电力的同时进行异物检测的特征。

本发明的无接点供电方法将供电座10当作充电座10A，将便携设备50当作电池内置设备50A，通过从充电座10A向电池内置设备50A供电的电力，能够对电池内置设备50A的电池52进行充电。

该无接点供电方法在充电座上放置电池内置设备后，从充电座向电池内置设备进行电力传输，对电池内置设备的电池进行充电的同时，能够可靠地检测在充电座上放置了异物的情况。

另外，本发明的无接点供电方法能够使电池内置设备50A通过恒定电压/恒定电流对电池52进行充电。

该无接点供电方法能够以恒定电压/恒定电流特性稳定地对锂离子电池或锂聚合物电池等电池进行充电。

附图说明

图1是本发明的实施例涉及的以无接点供电方法进行电力传输的供电座和便携设备的框图。

图2是表示相对于请求电力的输出电力阈值和供电效率的图表。

图3是表示被定位部机构放置到固定位置上的便携设备和供电座的示意剖视图。

图4是表示在供电座上放置了异物和便携设备的状态的剖视图。

图5是表示在未放置异物的状态下从便携设备输出的增减请求信号的输出图。

图6是表示在放置异物的状态下从便携设备输出的增加请求信号的输出图。

图7是判定是否在供电座上放置了异物的流程图。

符号说明：

10...供电座             10A...充电座

11...供电线圈

12...交流电源

13...控制电路

14...接收电路

15...异物检测电路

16...移动机构

20...壳体

21...上表面板

22...定位部机构

23...嵌入凹部

30...异物

50...便携设备            50A...电池内置设备

51...受电线圈

52...电池

53...充电控制电路

54...传输电路

55...电力检测电路

56...整流电路

57...电流检测电路        57A...电流检测电阻

                         57B...差动放大器

具体实施方式

以下，基于本发明的实施例进行说明。其中，以下所示的实施例例示用于具体化本发明的技术思想的无接点供电方法，本发明并不是将无接点供电方法特定为以下的方法或电路构成。另外，该说明书为了便于理解权利要求书，将与实施例所示的部件对应的序号写到了“权利要求书”及“发明内容”所示的部件后面。但绝不是将权利要求书中的部件特定为实施例的部件。

图1是表示通过本发明的无接点供电方法进行电力传输的供电座和便携设备的框图。该图表示了在供电座10上搭载便携设备50后从供电座10向便携设备50进行供电的状态。以下的实施例表示如下的状态：将供电座10当作充电座10A，将便携设备50当作电池内置设备50A，从充电座10A向电池内置设备50A供电，由此对电池内置设备50A的电池52进行充电。

其中，本发明并不将供电座特定为充电座、将便携设备特定为电池内置设备。便携设备作为照明器具或充电适配器，从供电座向便携设备供电，从而对便携设备进行电力供给。照明的便携设备利用从供电座供电的电力点亮光源，充电适配器的便携设备利用从供电座供电的电力向与充电适配器连接的电池内置设备供给电池的充电电力，由此对电池内置设备的电池进行充电。此外，便携设备也可以是电池组。

图1的便携设备50是电池内置设备50A，该便携设备50内置可与供电座10的供电线圈11电磁耦合的受电线圈51。利用被受电线圈51感应出的受电电力对电池52进行充电。因此，图1的便携设备50具备：电池52；受电线圈51；整流电路56，将被该受电线圈51感应出的交流变换成直流；电力检测电路55，从整流电路56的输出中检测受电电力，比较该受电电力和对电池52进行充电时所需的电力、即请求电力，从而输出增减请求信号；充电控制电路53，调整利用从整流电路56输出的直流对电池52进行充电的充电电流或电压；电流检测电路57，检测电池52的充电电流；传输电路54，向供电座10传输由电流检测电路57检测的检测电流。

电池52是锂离子电池或锂聚合物电池。其中，电池可以是镍氢电池或镍镉电池等能够进行充电的所有电池。便携设备50内置了1个或多个电池52。多个电池52被串联或并联连接，或者被串联和并联连接。

虽然未图示，但是整流电路56通过二极管电桥对由受电线圈51感应出的交流进行全波整流后通过平滑电容器对脉动电流进行平滑化。整流电路通过二极管电桥对交流进行整流，但是整流电路也可以使用同步整流电路，其将FET连接成电桥后与交流同步地切换FET的导通截止来进行整流。FET的同步整流电路的导通电阻小，减少整流电路的发热，从而能够减少便携设备的壳体内温度的上升。此外，不需要一定具备平滑电容器，也可以通过二极管电桥或同步整流电路的输出对电池进行充电。

电力检测电路55在规定的周期内比较从整流电路56输出的受电电力与请求电力，经由传输电路54向供电座10输出增减请求信号。电力检测电路55根据整流电路56的输出电压与电流之积来检测受电电力。增减请求信号是使供电座10的输出增加的增加请求信号和使输出减小的减少请求信号中的任一个，增加请求信号在受电电力小于请求电力时被输出，减少请求信号在受电电力大于请求电力时被输出。电力检测电路55根据电池52的类型、容量、电压、充电电流等来确定请求电力。对锂离子电池或锂聚合物电池进行充电的电池内置设备50A以恒定电压/恒定电流特性对电池52进行充电，因此随着电池52接近满充电，充电电流就越少。因此，随着电池52接近满充电，请求电力就越小。电力检测电路55为了能够向负载供给最佳的电力，比较受电电力和请求电力后，向供电座10传输增减请求信号。图1将便携设备50当作电池内置设备50A，通过受电电力对电池52进行充电。该便携设备50将请求电力设为电池52的充电电力，但是便携设备不需要一定是电池内置设备，可将请求电力作为供给给便携设备的负载的电力。

充电控制电路53对锂离子电池或锂聚合物电池等进行恒定电压/恒定电流充电，对镍氢电池或镍镉电池进行恒定电流充电。并且，充电控制电路53检测电池52的满充电，经由传输电路54向供电座10传输满充电信号。供电座10利用接收电路14检测从传输电路54传输的满充电信号。如检测满充电信号，则控制电路13控制交流电源12，停止对供电线圈11的电力供给。

传输电路54从便携设备50向供电座10传输用于增加或减少供电座10的输出的增加请求信号和减少请求信号、电池52的充电电流、电池52的电压、电池52的满充电信号、ID信号等各种传输信号。传输电路54改变受电线圈51的负载阻抗后向供电线圈11传输各种传输信号。虽然未图示，但是该传输电路54在受电线圈51上连接了调制电路。调制电路串联连接电容器或电阻等负载和开关元件，控制开关元件的接通和断开来向供电座10传输各种传输信号。

供电座10的接收电路14检测供电线圈11的阻抗变化、电压变化、电流变化等，检测从传输电路54传输的传输信号。若受电线圈51的负载阻抗变化，则与其电磁耦合的供电线圈11的阻抗、电压或电流产生变化，因此接收电路14能够检测这些变化来检测便携设备50的传输信号。

其中，传输电路可以是调制载波来进行传输的电路、即发送机。从该传输电路传输的传输信号的接收电路是接收载波并检测传输信号的接收器。传输电路和接收电路可以是能够把传输信号从便携设备向供电座传输的所有电路构成。

电流检测电路57检测电池52的充电电流。图2的电流检测电路57具备与电池52串联连接的电流检测电阻57A、和对该电流检测电阻57A的两端电压进行放大的差动放大器57B，从差动放大器57B的输出中检测电池52的充电电流。电池52的充电电流成为整流电路56的输出、即被受电线圈51感应的电力的输出。因此，可以检测整流电路56的输出电流来检测电池52的充电电流，此外，也可以检测受电线圈51的输出来检测电池52的充电电流。

供电座10在壳体20的上表面设有在固定的位置放置便携设备50来搭载该便携设备50的上表面板21，在该上表面板21的内侧配置供电线圈11。供电线圈11连接交流电源12，通过控制电路13控制交流电源12。

控制电路13根据从便携设备50传输的增减请求信号控制交流电源12，来调整提供给供电线圈11的电力。控制电路13根据从接收电路14输入的增加请求信号来增加输出到供电线圈11的电力，根据减少请求信号减小对供电线圈11的输出，由此供给由便携设备50请求的请求电力。其中，控制电路13将交流电源12的输出限制在输出电力阈值以下。即，将交流电源12的最大输出限制为输出电力阈值。控制电路13根据增加请求信号将交流电源12的输出增加至输出电力阈值，但是在交流电源12的输出增加至输出电力阈值的状态下，即使检测到增加请求信号也不会增加交流电源12的输出。控制电路13始终将交流电源12的输出限制在输出电力阈值以下。

图2的曲线A表示输出电力阈值。该图示出充电电流及相对于请求电力的输出电力阈值。另外，该图以将电池电压设为4V的状态下的充电电流及请求电力作为横轴，用曲线A表示这些充电电流及输出电力阈值相对于请求电力的变化。该图的输出电力阈值随着便携设备50的请求电力而变化，随着请求电力从设定值增加而依次增加。在将便携设备50设为电池内置设备50A、将供电座10设为充电座10A的具体例中，便携设备50的请求电力与内置的电池52的充电电流成正比。这是因为对电池52进行充电的电力是电池52的充电电流与电压之积。由该图的曲线A所示的输出电力阈值，在设定值以下的范围内，随着从恒定值、设定值增加而与请求电力成正比地增加。输出电力阈值也可以如图的虚线的曲线B所示那样，设定成随着请求电力增加而增加。

控制电路13在将交流电源12的输出限制为图2的曲线A所示的输出电力阈值的同时，调整对供电线圈11的输出。图2所示的输出电力阈值可根据受电电力、和检测异物的状态下的异物检测阈值(效率)来确定。假设异物检测阈值(效率)为不停止电力、且成为可允许异物的温度上升的温度的供电效率。异物检测阈值(效率)例如设为比无异物状态下的供电效率低15％～30％的值。例如，若将异物检测阈值(效率)设为45％，将受电电力设为3.6W，则该受电电力中的输出电力阈值根据3.6W/0.45(45％)计算为8W。该控制电路13在将受电电力设为3.6W的状态下，将交流电源12的输出限制在8W以下，对便携设备50进行电力传输。

如图2的曲线A那样设定输出电力阈值的供电座10按照以下的方式向便携设备50供给电力，并检测异物。

在便携设备50的电池内置设备50A以0.5A对4V的电池52进行恒定电流充电时，即便携设备50将请求电力设为2W，供电座10也将输出电力阈值限制成约为4W，向便携设备50供给电力。在该状态下，将没有放置异物的状态下的供电效率如图2的曲线C那样设置成约65％时，供电座10将交流电源12的输出设为约3W，能够向便携设备50供给作为请求电力的2W的受电电力。即，能够将交流电源12的输出调整为输出电力阈值的4W以下，向便携设备50供给请求电力。若在该状态下在供电座10上放置异物且供电效率降低至45％，则供电座10即便将交流电源12的输出增加至输出电力阈值的4W，便携设备50的受电电力也减少到1.8W。受电电力的1.8W小于便携设备50的请求电力的2W，因此便携设备50输出增加请求信号。供电座10即便检测出便携设备50的增加请求信号，由于已经将输出增加至输出电力阈值，因此无法使输出从输出电力阈值增加。因此，便携设备50的受电电力不会增加至请求电力，便携设备50继续向供电座10输出增加请求信号。供电座10检测继续传输的增加请求信号，判定为放置了异物。进行异物检测的供电座10阻断对供电线圈11的电力供给，停止对便携设备50的电力。其中，供电座10在进行异物检测的状态下，能够将交流电源12的输出设定为最低值，限制异物的发热的同时向便携设备50供给最低电力。

基于增加请求信号的异物检测也可以不是由供电座10进行，而是由便携设备50进行检测。便携设备50在放置了异物的状态下继续输出增加请求信号。因此，便携设备50能够检测在规定时间内持续输出增加请求信号的情况，来检测放置了异物。检测到异物的便携设备50经由传输电路54向供电座10传输表示检测出异物的异物检测信号。供电座10通过接收电路14检测从传输电路54传输的异物检测信号。

以上的供电座10根据便携设备50的请求电力确定输出电力阈值，但是也可以根据便携设备50的额定最大电力设定输出电力阈值。该无接点供电方法从便携设备50向供电座10发送表示额定最大电力的信号，供电座10根据所传输的额定最大电力来确定输出电力阈值。该方式根据额定最大电力和供电效率来确定输出电力阈值。例如，若将放置了异物的状态下的供电效率设为50％(0.5)，则将输出电力阈值设定为额定最大电力的2倍。

供电座10使供电线圈11与受电线圈51电磁耦合来从供电线圈11向受电线圈51进行电力传输，即进行供电。将便携设备50放置在上表面板21的自由位置而对电池52进行充电的供电座10，内置有按照使供电线圈11靠近受电线圈51的方式使其移动的移动机构16。该供电座10将供电线圈11配置在壳体20的上表面板21之下，使供电线圈11沿着上表面板21移动从而使其靠近受电线圈51。

供电座10和便携设备50设置将便携设备50放置在供电座10的固定位置上的定位部机构，能够将便携设备50放置在供电座10的固定位置上。定位部机构按照使受电线圈51靠近供电线圈11的方式将便携设备50设置在供电座10的固定位置上。靠近供电线圈11的受电线圈51通过电磁感应作用而从供电线圈11向受电线圈51进行电力传输来供电。

图3的定位部机构22是在供电座10的固定位置放置便携设备50的嵌合结构。图3的嵌合结构在供电座10的上表面设有嵌入便携设备50的嵌入凹部23，在嵌入凹部23中装入便携设备50来放置到固定位置。虽然未图示，但是也可以在定位部机构在供电座与便携设备的对置面设置嵌合结构的凹凸，在供电座的固定位置上放置便携设备。

供电线圈11是在与上表面板21平行的面上卷绕成螺旋状而成的平面线圈，向上表面板21的上方辐射交流磁通量。该供电线圈11向上表面板21的上方辐射与上表面板21正交的交流磁通量。从交流电源12向供电线圈11供给交流电力，该供电线圈11向上表面板21的上方辐射交流磁通量。供电线圈11可在由磁性材料构成的磁芯(未图示)上卷绕线材来增大电感。具有磁芯的供电线圈在特定部分汇聚磁通量，可有效地向受电线圈传输电力。其中，供电线圈并非一定要设置磁芯，也可以是空心线圈。空心线圈较轻，因此若是在上表面板的内面使供电线圈移动的结构，能够简化移动机构。供电线圈11与受电线圈51的外径大致相等，有效地向受电线圈51传输电力。

交流电源12例如向供电线圈11供给20kHz～1MHz的高频电力。使供电线圈11按照靠近受电线圈51的方式移动的供电座10经由挠性引线将交流电源12连接到供电线圈11。交流电源12具备振荡电路、和对从该振荡电路输出的交流进行功率放大的功率放大器。

供电座10在使供电线圈11靠近了受电线圈51的状态下，通过交流电源12向供电线圈11供给交流电力。供电线圈11的交流电力被传输至受电线圈51，对电池52进行充电。若电池52成为满充电，则供电座10根据从便携设备50传输的满充电信号停止对供电线圈11的电力供给，停止电池52的充电。

异物检测电路15根据从便携设备50传输的增加请求信号进行异物检测。若检测到增加请求信号在规定时间内持续被传输，则判定为在供电座10上放置了异物。即便传输增加请求信号，在未持续预先设定的规定时间的状态下，不会判定为放置了异物。便携设备50比较从供电座10传输的受电电力和请求电力，若受电电力小于请求电力，则按照增加充电座的输出的方式，向供电座10传输增加请求信号。若受电电力大于请求电力，则向供电座10传输减少请求信号，减小供电座10的输出。供电座10若检测到来自便携设备50的增加请求信号，则增大供电线圈11的供给电力、即输出，从而使便携设备50的受电电力增加成为请求电力。

在此，具体而言，在电池52为锂离子电池的情况下，充电控制电路53对电池52进行恒定电压/恒定电流充电。供电座10根据便携设备50的电池52的电压、电流等电池信息，例如，在以最大4.2V进行充电的情况下，当电池电压在4.2V以下时，按照成为规定的恒定电流的方式，控制电路13基于接收电路14接收的增减请求信号来控制交流电源12，调整对供电线圈11的输出(详细而言，交替地输出提高输出请求和降低输出请求)。若对供电线圈11的输出被调整而使被充电的电池电压成为4.2V，则供电座10按照将电池电压维持为4.2V的方式，由控制电路13基于接收电路14接收的增减请求信号控制交流电源12，调整对供电线圈11的输出(详细而言，交替地输出提高输出请求和降低输出请求)。

在供电座10中未放置异物的状态下，从供电线圈11向受电线圈51进行电力传输，从供电座10有效地对便携设备50进行供电。在该状态下，从供电座10对便携设备50进行电力传输的效率按照如图2的曲线C所示的方式变高。其中，该图的供电效率可通过以下的式子来检测。

供电效率＝便携设备的受电电力/供电座的输出电力

供电效率是通过在供电座10侧将便携设备50传输的次级侧(便携设备侧)的电池信息、即电池电压、充电电流之积除以初级侧(供电座侧)的输出电压、输出电流之积而求出的。

但是，若在供电座10中放置金属制的异物，则供电线圈11的输出的一部分被金属制异物吸收。特别是，如图4所示，若靠近供电线圈11而放置异物30，则异物30吸收的电力增大，在异物30中流过感应电流而发热，而且供电效率会降低。若供电效率降低，则便携设备50的受电电力变小，因此便携设备50为了使小的受电电力接近请求电力，向供电座10传输增加请求信号，请求供电座10增加输出。供电座10检测增加请求信号并增加输出。在该状态下，供电座10增加输出是指，增大便携设备50的受电电力来接近请求电力，但是同样异物30的感应电流也增加而异物30的发热也增大。因此，若直到便携设备50的受电电力成为请求电力为止，供电座10增加输出，则异物30的发热有时会变得异常高。

供电座10为了防止该弊端，将最大输出限制为输出电力阈值。即，供电座10若在输出小于输出电力阈值的状态下检测增加请求信号，则会增加输出，但是若在将输出电力阈值输出的状态下即便检测到增加请求信号，也不会使输出进一步增大。输出电力阈值被设定成如下的电力：在未放置异物的状态下，可从供电座10向便携设备50请求电力，且在供电座10中放置了异物的状态下，从供电座10向便携设备50供电的同时不会使异物加热至异常的高温。

供电座10检测增加请求信号来增加输出，但是将要增加的最大输出限制为输出电力阈值。该供电座10在无异物的状态下，向便携设备50供给请求电力。图5表示了便携设备50向供电座10输出增加请求信号和减少请求信号，将受电电力作为请求电力的状态。便携设备50比较受电电力和请求电力，如图5所示，便携设备50向供电座10传输增加请求信号和减少请求信号，供电座10根据增加请求信号和减少请求信号来控制输出，从而便携设备50的受电电力被调整为请求电力。

图6表示与便携设备50一起搭载异物并且异物吸收供电线圈11的电力的一部分的状态下便携设备50输出增加请求信号的状态。在该状态下，由于供电线圈11的电力的一部分被异物吸收，因此电力的供电效率降低。因此，供电线圈11的输出电力无法有效地被供给到受电线圈51，便携设备50的受电电力降低。便携设备50检测受电电力小于请求电力的情况来输出增加请求信号。检测出增加请求信号的供电座10增加输出。供电座10虽然增加输出，但是供电线圈11的电力被异物吸收，便携设备50的受电电力不会到达请求电力。因此，便携设备50继续输出增加请求信号。反复检测增加请求信号的供电座10依次增加输出，使输出增加至输出电力阈值。即便供电座10的输出增大至输出电力阈值，异物也会吸收供电线圈11的电力，便携设备50的受电电力不会增加至请求电力。因此，便携设备50继续向供电座10输出增加请求信号。供电座10将输出增加至最大输出的输出电力阈值，因此即便检测出增加请求信号也不会增加输出，将输出限制为输出电力阈值。该状态持续，便携设备50继续输出增加请求信号。即，在供电座10上与便携设备50一起搭载异物而导致异物吸收电力的状态下，供电座10将输出限制为输出电力阈值，且便携设备50的受电电力没有到达请求电力，便携设备50继续输出增加请求信号。异物检测电路15在该状态下、即持续了规定时间后检测到便携设备50输出增加请求信号的情况，判定为在供电座10上放置了异物。供电座10预先存储在继续输出增加请求信号的状态下判定为放置了异物的设定时间。该设定时间例如设定为5秒至60秒，优选设定为10秒至45秒，更优选设定为20秒至30秒。能够缩短设定时间来快速检测异物，且能够延长设定时间来可靠地检测异物。设定时间根据异物检测所请求的时间和异物检测的精度而被设定为最佳的时间。

图5和图6的增减请求信号随着请求电力与受电电力之差而改变信号电平。该便携设备50比较受电电力和请求电力来输出增加请求信号或减少请求信号，增加请求信号和减少请求信号随着受电电力与请求电力之差的大小而变化。在受电电力小于请求电力，且该两者之差较大时，输出使输出增加较大的增加请求信号，在差较小时输出使输出增加较小的增加请求信号。其中，便携设备50在受电电力小于请求电力或者大于请求电力的状态下，也可以无需表示所增加的比例或所减少的比例，而是输出仅请求增加或减少的信号。

供电座10若检测表示增加或减少的电平的增加请求信号或减少请求信号，则增加或者减少增加请求信号或减少请求信号所表示的信号电平的大小的输出。此外，在不表示增加或减少的比例，而是减少仅表示增加或减少的增加请求信号或减少请求信号时，供电座10以固定的比例增加或减少输出。

异物检测电路15若检测到异物，则向控制电路13输出检测信号。控制电路13根据异物的检测信号，停止对供电线圈11的电力供给。其中，在控制电路13也可以将供电线圈11的供给电力调整为预先设定的最低值、且将输出电力阈值设定为不会将异物加热至异常的高温就能继续供电的阈值的方法中，无需在检测异物的状态下停止从供电座对便携设备的供电，也可以将输出限制为输出电力阈值来进行供电。

以上的供电座10和便携设备50以图7所示的以下的流程图检测异物。

[n＝1的步骤]

若便携设备50被放置到供电座10，则在电池内置设备50A的便携设备50、与充电座10A的供电座10之间开始通信。该通信中，从便携设备50向供电座10传输受电电力(例如电池52的电压4V、充电电流0.4A、即1.6W)、异物检测阈值(效率)(例如45％)。

[n＝2的步骤]

供电座10根据从便携设备50传输的受电电力和异物检测阈值(效率)，利用以下的式子计算出将异物的发热降低得比设定温度还低的同时可向便携设备50供电的运算输出电力阈值。

运算输出电力阈值＝受电电力/异物检测阈值(效率)

例如，若电池52的电压为4V、充电电流为0.4A而将受电电力设为1.6W、将异物检测阈值(效率)设为0.45，运算输出电力阈值是1.6/0.45＝约3.6W。即，与便携设备50一起放置异物而可对电池52进行充电的电力成为3.6W。

[n＝3～5的步骤]

在n＝3的步骤中，如图2所示，比较运算输出电力阈值、和请求电力1.6W(充电电流0.4A)下的输出电力阈值(4W)，若运算输出电力阈值小于请求电力下的输出电力阈值，则在n＝4的步骤中，将输出电力阈值设定为请求电力下的输出电力阈值(4W)。若运算输出电力阈值大于图2所示的请求电力下的输出电力阈值，则在n＝5的步骤中，将输出电力阈值设定为运算输出电力阈值。

[n＝6～8的步骤]

将供电座10的输出限制为输出电力阈值。在供电座10的输出被限制为输出电力阈值的状态下，判定是否在设定时间内(20秒或30秒)内从便携设备50持续输出增加请求信号。若在设定时间内从便携设备50持续输出增加请求信号，则在n＝8的步骤中，当作放置了异物的状态，即进行错误检测，从而阻断供电座10的输出来停止充电。若增加请求信号未持续设定时间，则返回n＝1的步骤。

以上的供电座10中，控制电路13控制交流电源12，将交流电源12的输出控制在输出电力阈值以下。其中，供电座并非一定要通过控制电路来控制交流电源而将交流电源的输出限制在输出电力阈值以下。供电座也可以根据由交流电源确定的输出的最大值，限制其输出。交流电源的输出若增加到最大值，则不会增大到其以上，实质上输出被限制。因此，供电座通过将交流电源的输出的最大值设定为输出电力阈值的最大值，从而能够将交流电源的输出限制在输出电力阈值以下的同时进行供电。

-工业可用性-

本发明所涉及的无接点供电方法可很好地利用于从充电座等供电座向电池内置设备等便携设备利用电磁耦合作用进行电力传输来对电池进行充电的方法中。此外，并不限于充电座，也可以利用于以无接点方式对照明器具或充电适配器供电的方法中。

Claims (7)

1.一种无接点供电方法，在具备供电线圈(11)的供电座(10)上放置内置受电线圈(51)的便携设备(50)，使所述供电座(10)的供电线圈(11)与所述便携设备(50)的受电线圈(51)电磁耦合，通过电磁感应作用从所述供电线圈(11)向所述受电线圈(51)进行电力传输，并且从所述便携设备(50)向所述供电座(10)传输调整电力用的电力的增减请求信号，所述供电座(10)根据增减请求信号来调整所述供电线圈(11)的输出，由此供给所述便携设备(50)的请求电力，该无接点供电方法的特征在于，

所述供电座(10)将输出的最大值限制为输出电力阈值，

所述便携设备(50)比较从所述供电座(10)供电的受电电力和请求电力，若受电电力小于请求电力，则向所述供电座(10)传输增加请求信号作为增减请求信号，若受电电力大于请求电力，则向所述供电座(10)传输减少请求信号，将所述供电座(10)的输出限制为输出电力阈值来进行调整，并且，

检测从所述便携设备(50)输出的增加请求信号持续预先设定的设定时间这一情况，由此检测供电座(10)的异物(30)。

2.根据权利要求1所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述供电座(10)根据所述便携设备(50)的请求电力变更输出电力阈值，若请求电力变大，则增大输出电力阈值。

3.根据权利要求1或2所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述供电座(10)根据所述便携设备(50)的受电电力、和检测异物(30)的状态下的异物检测阈值、即效率来设定输出电力阈值。

4.根据权利要求1或2所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述供电座(10)根据所述便携设备(50)的额定最大电力设定输出电力阈值。

5.根据权利要求1或2所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述供电座(10)根据所述便携设备(50)的额定最大电力和供电效率来设定输出电力阈值。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述供电座(10)是充电座(10A)，所述便携设备(50)是电池内置设备(50A)，以从所述充电座(10A)向所述电池内置设备(50A)供给的电力，对所述电池内置设备(50A)的电池(52)进行充电。

7.根据权利要求6所述的无接点供电方法，其特征在于，

所述电池内置设备(50A)通过恒定电压/恒定电流对所述电池(52)进行充电。

Images