CN103915904B - 电子部件、受电装置及供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明的电子部件（30）具备：晶体管（31），是与具有由供电线圈（21）供电的受电线圈（11）及与受电线圈（11）谐振的谐振电容器（12）的谐振电路（10）连接的开关元件，同谐振电容器（12）一起与受电线圈（11）并联连接，并且与谐振电容器（12）串联连接；降压器控制晶体管（32），与利用将受电线圈（11）接收的电力整流后的直流电力来充电的电池（15）串联连接；以及充电控制部（40），在电池（15）的输出电压为既定的阈值电压以下的情况下，使晶体管（31）为非导通状态，并且控制在降压器控制晶体管（32）中流动的电流，以使在电池（15）中流动的充电电流与既定的电流值一致。从而，与电池的状态相应地，对电池适当地充电。

Description

电子部件、受电装置及供电系统

技术领域

本发明涉及电子部件、受电装置及供电系统。

背景技术

近年来，已知为了利用供电线圈与受电线圈的电磁感应或者电磁耦合，对例如便携电话终端或PDA（Personal Digital Assistant：个人数字助理）等电子设备具备的电池充电，以无线供给电力的供电系统。在这样的供电系统中，受电侧的受电装置具有受电线圈及与受电线圈谐振的谐振电容器，在过电流流过时，为了限制用于对电池充电的电流，进行将谐振电容器的连接电切断的控制（例如，参照专利文献1及专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10－126968号公报；

专利文献2：日本特许平8－103028号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述这样的受电装置中，例如，在从由于过放电等导致电压低下的状态开始对电池充电的情况下，即使进行将谐振电容器从谐振电路电切断的控制，有时由受电线圈供给的电压也比电池的电压高，大的充电电流持续流过。

这样，在上述这样的供电系统中，有时不能与电池的状态相应地对电池适当地充电。

本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于，提供能够与电池的状态相应地对电池适当充电的电子部件、受电装置及供电系统。

用于解决课题的方案

为了解决上述问题，本发明的一个方式是一种电子部件，其特征在于，具备：开关元件，与具有由供电线圈供电的受电线圈及与所述受电线圈谐振的谐振电容器的谐振电路连接，同所述谐振电容器一起与所述受电线圈并联连接，并且，与所述谐振电容器串联连接；晶体管，与利用将所述受电线圈接收的电力整流后的直流电力来充电的电池串联连接；以及充电控制部，在所述电池的输出电压为既定的阈值电压以下的情况下，使所述开关元件为非导通状态，并且以使所述电池中流动的充电电流与既定的电流值一致的方式控制在所述晶体管中流动的电流。

另外，本发明的一个方式特征在于，在上述的电子部件中，所述充电控制部，在所述电池的输出电压比所述既定的阈值电压高的情况下，将所述晶体管旁路而将所述直流电力供给至所述电池，并且，进而在所述充电电流为所述既定的阈值电流以上的情况下，使所述开关元件为非导通状态。

另外，本发明的一个方式特征在于，在上述的电子部件中，所述充电控制部，在所述电池的输出电压比所述既定的阈值电压高的情况下，根据使所述晶体管为导通状态的状态，停止在所述晶体管中流动的电流的控制，并且，进而在所述充电电流为所述既定的阈值电流以上的情况下，使所述开关元件为非导通状态。

另外，本发明的一个方式特征在于，在上述的电子部件中，所述充电控制部具备：第1比较部，比较所述电池的输出电压与所述既定的阈值电压，输出比较结果；以及切换部，基于所述第1比较部产生的比较结果，切换所述电池的输出电压比所述既定的阈值电压高时的第1充电模式和所述电池的输出电压为所述既定的阈值电压以下时的第2充电模式。

另外，本发明的一个方式特征在于，在上述的电子部件中，所述充电控制部具备：电压转换部，将所述充电电流转换为电压；第2比较部，比较由所述电压转换部转换的电压和与所述既定的阈值电流对应的第1阈值电压，在所述转换的电压为所述第1阈值电压以上的情况下，输出使所述开关元件为非导通状态的控制信号；第3比较部，比较由所述电压转换部转换的电压和与所述既定的电流值对应的第2阈值电压，在所述转换的电压为所述第2阈值电压以上的情况下，输出使所述晶体管的电阻增加的控制信号。

另外，本发明的一个方式特征在于，在上述的电子部件中，所述既定的阈值电流是基于所述电池的放电特性而规定的标准充电电流值，所述既定的电流值是规定得比所述标准充电电流值小的预充电充电电流值。

另外，本发明的一个方式是一种受电装置，其特征在于，具备：上述记载的电子部件；所述谐振电路，具有所述受电线圈及所述谐振电容器；整流部，将所述受电线圈接收的电力整流而转换为直流电力；以及所述电池，利用由所述整流部转换的直流电力来充电。

另外，本发明的一个方式是一种供电系统，其特征在于，具备：上述记载的受电装置；以及供电装置，具备与所述受电线圈对置配置的所述供电线圈。

发明的效果

依据本发明，能够与电池的状态相应地对电池适当充电。

附图说明

图1是示出根据第1实施方式的供电系统的一个例子的概略框图；

图2是示出本实施方式中的充电模式的切换处理的流程图；

图3是示出本实施方式中的充电模式的切换与充电电压及充电电流的关系的一个例子的图；

图4是示出本实施方式中的受电装置的工作的一个例子的时序图；

图5是示出本实施方式中的充电电压及充电电流的关系的一个例子的图；

图6是示出根据第2实施方式的供电系统的一个例子的概略框图。

具体实施方式

以下，关于根据本发明的一种实施方式的供电系统参照附图进行说明。

第1实施方式

图1是示出根据本发明的第1实施方式的供电系统100的一个例子的概略框图。

该图中，供电系统100具备供电装置2和受电装置1。

供电系统100是从供电装置2通过无线（非接触）将电力供给至受电装置1的系统，例如，从供电装置2将用于对受电装置1具备的电池15充电的电力供给至受电装置1。受电装置1例如是便携电话终端或PDA等电子设备，供电装置2例如是与受电装置1对应的充电器。

供电装置2具备供电线圈21、谐振电容器22、驱动晶体管23及振荡电路24。

供电线圈21的第1端子与电源VCC连接，第2端子与节点N21连接。供电线圈21是例如利用电磁感应或者电磁耦合将电力供给至受电装置1具备的受电线圈11的线圈。供电线圈21在进行电池15的充电时，与受电线圈11对置配置，利用电磁感应对受电线圈11供电。

谐振电容器22与供电线圈21并联连接，是与供电线圈21谐振的电容器。这里，供电线圈21和谐振电容器22构成谐振电路20。谐振电路20以由供电线圈21的电感值和谐振电容器22的电容值规定既定的谐振频率（例如，100kHz（千赫））谐振。

驱动晶体管23例如是FET晶体管（场效应晶体管），与谐振电路20串联连接。在本实施方式中，作为一个例子，关于驱动晶体管23为N型沟道MOS（Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体）FET的情况进行说明。此外，以下的说明中，有时将MOSFET称为MOS晶体管，将N型沟道MOS晶体管称为NMOS晶体管。

驱动晶体管23源极端子接地，栅极端子与振荡电路24的输出信号线连接，漏极端子与节点N21连接。驱动晶体管23根据振荡电路24的输出而周期性反复ON状态（导通状态）与OFF状态（非导通状态）。由此，在供电线圈21产生周期性信号，从供电线圈21利用电磁感应对受电线圈11供电。

振荡电路24以既定的周期，输出使驱动晶体管23为ON状态（导通状态）和OFF状态（非导通状态）的控制信号。

受电装置1具备受电线圈11、谐振电容器12、整流二极管13、平滑电容器14、电池15及电子部件30。

受电线圈11的第1端子与节点N1连接，第2端子与电源GND连接。受电线圈11例如是利用电磁感应或者电磁耦合从供电装置2具备的供电线圈21供给电力的线圈。受电线圈11在进行电池15的充电时，与供电线圈21对置配置。

谐振电容器12与受电线圈11并联连接，是与受电线圈11谐振的电容器。谐振电容器12连接在节点N1与节点N2之间。这里，受电线圈11和谐振电容器12构成谐振电路10。谐振电路10以由受电线圈11的电感值和谐振电容器12的电容值规定的既定的谐振频率（例如，100kHz）谐振。此外，在本实施方式中，受电装置1的谐振频率与供电装置2的谐振频率相等，例如为100kHz。

整流二极管13（整流部）正极端子与受电线圈11的一端即节点N1连接，负极端子与平滑电容器14的一端即节点N3连接。整流二极管13将受电线圈11接收的电力整流，转换为直流电力。即，整流二极管13将受电线圈11产生的交流电力（交流电压）转换为直流电力（直流电压），对电池15供给用于充电的电力。

平滑电容器14对整流二极管13转换的直流电力进行平滑化。

电池15例如是蓄电池或二次电池，利用由整流二极管13整流的直流电压来充电。即，电池15利用将受电线圈11接收的电力整流后的直流电力来充电。

电子部件30例如是IC（Integrated Circuit：集成电路）等的部件。此外，电子部件30也可以是具备IC等的多个部件的模块等。电子部件30具备晶体管31、降压器（dropper）控制晶体管32及充电控制部40。

晶体管31（开关元件）是与谐振电路10连接的开关元件，同谐振电容器12一起与受电线圈11并联连接，并且，与谐振电容器12串联连接。晶体管31例如是NMOS晶体管，源极端子与电源GND连接，漏极端子与节点N2连接。另外，晶体管31栅极端子与后述的来自充电控制部40的输出信号线连接。晶体管31由充电控制部40设为ON状态从而谐振电容器12发挥功能，使谐振电路10产生谐振。另外，晶体管31由充电控制部40设为OFF状态从而谐振电容器12被电切断，使谐振电路10的谐振停止。

降压器控制晶体管32是经由后述的开关部51与电池15串联连接的晶体管。降压器控制晶体管32例如是MOS晶体管或双极晶体管等。降压器控制晶体管32基于从充电控制部40供给的控制信号，控制供给至电池15的充电电流。例如，降压器控制晶体管32在为后述的预充电充电模式的情况下，将充电电流限制为约1/10C～约1/20C程度的电流值。

这里，所谓“C”是对电池15的标称电容值的电容量进行恒流放电，用1个小时放电结束的电流值作为1C的单位。在本实施方式中，关于电池15的标称电容值例如是200mAh（毫安时）、1C为200mA时的一个例子进行说明。

充电控制部40在电池15的输出电压（电池15的充电电池端电压）例如为3.0V以下（既定的阈值电压以下）的情况下，设为预充电充电模式（第2充电模式），控制降压器控制晶体管32以使在电池15中流动的充电电流例如成为10mA（1/20C）。另外，充电控制部40在电池15的输出电压例如比3.0V高的情况下，设为恒流充电模式（第1充电模式），控制晶体管31以使在电池15中流动的充电电流例如成为100mA（0.5C）。

即，充电控制部40在电池15的输出电压为3.0V以下的情况下，使晶体管31为OFF状态，并且控制在降压器控制晶体管32中流动的电流以使在电池15中流动的充电电流与10mA（1/20C）一致。

另外，充电控制部40在电池15的输出电压比3.0V高的情况下，将降压器控制晶体管32旁路而将直流电力供给至电池15。在该情况下，充电控制部40进而在充电电流为10mA电流以上的情况下，使晶体管31为OFF状态，在充电电流为小于10mA电流的情况下，使晶体管31为ON状态。

以下，关于充电控制部40的具体的构成进行说明。

充电控制部40具备电阻41、比较器（42、44）、运算放大器46、基准电源（43、45、47）及切换部50。

电阻41连接在与电池15的阴极端子（－（负）端子）连接的节点N5与电源GND之间，与将充电电流转换为电压的电压转换部对应。电阻41将电池15的充电电流的变化作为电压的变化输出至节点N5。此外，电池15与电阻41串联连接，阳极端子（＋（正）端子）连接在与切换部50的开关部51的输出端子连接的节点N4，阴极端子（－端子）与节点N5连接。

比较器42（第1比较部）比较电池15的输出电压与既定的阈值电压（例如，3.0V），将比较后的比较结果输出至切换部50。比较器42，其＋输入端子与节点N4连接，－输入端子与基准电源43连接。这里，节点N4的电压与电池15的输出电压（充电电池端电压）对应。另外，基准电源43例如是输出3.0V的恒压源。

具体而言，比较器42在电池15的输出电压为3.0V以下的情况下，将L状态（低电平状态）输出至输出端子。另外，比较器42在电池15的输出电压比3.0V高的情况下，将H状态（高电平状态）输出至输出端子。

切换部50基于比较器42产生的比较结果，切换电池15的输出电压比3.0V高时的恒流充电模式和电池15的输出电压为3.0V以下时的预充电充电模式。具体而言，切换部50例如在比较器42的输出为H状态的情况下，切换为恒流充电模式。另外，切换部50例如在比较器42的输出为L状态的情况下，切换为预充电充电模式。

另外，切换部50具备开关部（51、52）。

开关部51，其A端子与节点N3连接，B端子与降压器控制晶体管32的输出端子连接，与比较器42的输出相应地，使A端子及B端子的任一个与节点N4为导通状态。开关部51在比较器42的输出为H状态的情况下，连接A端子（节点N3）与节点N4，将降压器控制晶体管32旁路，将整流二极管13整流后的直流电力供给至电池15的阳极端子。另外，开关部51在比较器42的输出为L状态的情况下，将B端子与节点N4连接，经由降压器控制晶体管32，将整流二极管13整流后的直流电力供给至电池15的阳极端子。

开关部52，其A端子与比较器44的输出端子连接，B端子与电源GND连接，与比较器42的输出相应地，使A端子及B端子的任一个与晶体管31的栅极端子为导通状态。开关部52在比较器42的输出为H状态的情况下，将A端子与晶体管31的栅极端子连接，将比较器44的输出供给至晶体管31的栅极端子。在该情况下，晶体管31与比较器44的输出相应地成为OFF状态和ON状态中的任一个状态。

另外，开关部52在比较器42的输出为L状态的情况下，将B端子与晶体管31的栅极端子连接，将电源GND供给至晶体管31的栅极端子。在该情况下，晶体管31成为OFF状态，因此谐振电容器12被电切断成为不发挥功能的状态（无效状态）。

此外，开关部51及开关部52的A端子被选择的状态，与恒流充电模式对应，开关部51及开关部52的B端子被选择的状态，与预充电充电模式对应。

这里，所谓恒流充电模式，是将降压器控制晶体管32旁路而对电池15充电的模式。另外，在恒流充电模式中，为了利用100mA（0.5C）的恒流进行充电，与比较器44的输出相应地将晶体管31切换OFF状态与ON状态来对电池15充电。

另外，所谓预充电充电模式，是经由降压器控制晶体管32对电池15充电，并且使晶体管31为OFF状态并使谐振电容器12为无效状态以进行充电的模式。此外，在预充电充电模式中，为了利用10mA（1/20C）的电流进行充电，与运算放大器46的输出相应地增减降压器控制晶体管32的两端电阻来对电池15充电。

比较器44（第2比较部）比较由电阻41转换的电压与基准电源45的输出电压，在所转换的电压为基准电源45的输出电压以上的情况下，将使晶体管31为OFF状态的控制信号输出至开关部52。比较器44,其＋输入端子与基准电源45连接，－输入端子与节点N5连接。这里，节点N5的电压与电池15的充电电流对应。

另外，基准电源45是输出与既定的阈值电流（例如，100mA）对应的第1阈值电压的恒压源。

具体而言，比较器44在由电阻41转换的电压比第1阈值电压低的情况下，将H状态输出至输出端子。另外，比较器44在由电阻41转换的电压为第1阈值电压以上的情况下，将L状态输出至输出端子。

此外，基准电源45输出的第1阈值电压，可通过下述的式（1）计算。

第1阈值电压＝标准充电电流值×电阻41的电阻值 ・・・（1）。

这里，标准充电电流值基于电池15的放电特性（例如，标称电容值）而规定，在本实施方式中，例如为100mA（0.5C）。

运算放大器46（第3比较部）比较由电阻41转换的电压与基准电源47的输出电压，在所转换的电压为基准电源47的输出电压以上的情况下，将增大降压器控制晶体管32的两端电阻值的控制信号输出至降压器控制晶体管32。即，运算放大器46在所转换的电压为基准电源47的输出电压以上的情况下，将增加降压器控制晶体管32的电阻的控制信号输出至降压器控制晶体管32。运算放大器46，其＋输入端子与节点N5连接，－输入端子与基准电源47连接。

另外，基准电源47是输出与既定的电流值（例如，10mA）对应的第2阈值电压的恒压源。

具体而言，运算放大器46在由电阻41转换的电压为第2阈值电压以上的情况下，使输出端子的电压上升。另外，运算放大器46在由电阻41转换的电压比第2阈值电压低的情况下，将L状态输出至输出端子。

这里，降压器控制晶体管32在运算放大器46的输出端子电压上升的情况下，降压器控制晶体管32的两端电阻增加，在运算放大器46的输出端子电压下降的情况下，降压器控制晶体管32的两端电阻减少。由此，降压器控制晶体管32与开关控制相比较，能够进行更细致的电流控制。

此外，基准电源47输出的第2阈值电压，可通过下述的式（2）来计算。

第2阈值电压＝预充电充电电流值×电阻41的电阻值 ・・・（2）。

这里，预充电充电电流值被规定得比上述的标准充电电流值小，在本实施方式中，例如为10mA（1/20C）。

接着，关于本实施方式中的供电系统100的工作进行说明。

首先，关于供电系统100具备的受电装置1的工作参照附图进行说明。

图2是示出本实施方式中的充电模式的切换处理的流程图。

图2中，首先，受电装置1使电路电源为ON状态（电源ON状态）（步骤S101）。例如，从供电装置2的供电线圈21对受电装置1的受电线圈11通过无线（非接触）供给电力，将电力供给至电池15。

接着，受电装置1判定电池15的输出电压（VBAT）是否为3.0V以下（步骤S102）。充电控制部40在电池15的输出电压（VBAT）为3.0V以下的情况下，将充电模式切换为预充电充电模式（步骤S103）。另外，充电控制部40在电池15的输出电压（VBAT）比3.0V高的情况下，将充电模式切换为恒流充电模式（步骤S104）。

具体而言，充电控制部40的比较器42，在电池15的输出电压（VBAT）为3.0V以下的情况下输出L状态，将切换部50（开关部51及开关部52）切换为B端子的状态。由此，电池15通过预充电充电模式进行充电。

另外，比较器42在电池15的输出电压（VBAT）比3.0V高的情况下输出H状态，将切换部50（开关部51及开关部52）切换为A端子的状态。由此，电池15通过恒流充电模式进行充电。

接着，返回步骤S102的处理，重复步骤S102～步骤S104的充电模式的切换处理。

图3是示出本实施方式中的充电模式的切换与充电电压及充电电流的关系的一个例子的图。

该图中，左侧的纵轴示出电池15的输出电压（充电电池端电压），右侧的纵轴示出充电电流。另外，横轴示出时间（充电时间）。

此外，图3所示的一个例子是充电前的初始状态中的电池15的输出电压为3.0V以下的情况。另外，该图中，波形W1示出电池15的输出电压的变化，波形W2示出电池15的充电电流。

在时刻T0，电池15的初始电压为3.0V以下，因此充电控制部40的比较器42输出L状态而设为预充电充电模式。即，切换部50的开关部52切换为来自B端子的输入，将L状态输出至晶体管31的栅极端子。由此，晶体管31成为OFF状态，谐振电容器12被无效化，因此受电线圈11产生的电压下降。

进而，开关部51切换为来自B端子的输入，经由降压器控制晶体管32将充电电压供给至电池15。这里，运算放大器46比较由电阻41转换的电压与基准电源47的输出电压，在所转换的电压为基准电源47的输出电压以上的情况下，将增加降压器控制晶体管32的两端电阻的控制信号输出至降压器控制晶体管32。由此，充电控制部40在预充电充电模式中进行控制，以使电池15的充电电流成为10mA。其结果，如波形W2所示，充电电流以比标准充电电流值小的值对电池15充电，如波形W1所示，输出电压逐渐上升。

接着，在时刻T1，当电池15的输出电压成为大于3.0V，则比较器42输出H状态而从预充电充电模式设为恒流充电模式。即，切换部50的开关部52切换为来自A端子的输入，将比较器44的输出供给至晶体管31的栅极端子。另外，开关部51切换为来自A端子的输入，将降压器控制晶体管32旁路以将充电电压供给至电池15。

这里，比较器44在充电电流为100mA（标准充电电流值）以上的情况下，将L状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为OFF状态。另外，比较器44在充电电流比100mA低的情况下，将H状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为ON状态。由此，充电控制部40在恒流充电模式中限制受电线圈11产生的电压，以使充电电流成为标准充电电流值。

另外，其结果，在从时刻T1至时刻T2的期间，如波形W2所示，充电电流以标准充电电流值对电池15充电，如波形W1所示，输出电压以比预充电充电模式大的斜率上升。

接着，参照图4对受电装置1的工作详细进行说明。

图4是示出本实施方式中的受电装置1的工作的一个例子的时序图。

该图中，波形W3～W9从上面按顺序分别示出（a）电池15的输出电压（节点N4的电压）、（b）切换部50的状态、（c）晶体管31的状态、（d）受电线圈11的电压、（e）整流二极管13的负极电压、（f）充电电流及（g）平均充电电流的波形。此外，各波形的纵轴，（a）、（d）及（e）示出电压，（b）示出A端子侧/B端子侧的状态，（c）示出导通（ON）/非导通（OFF）的状态，（f）及（g）示出电流。另外，横轴示出时间。

在时刻T10至时刻T11，电池15的输出电压为3.0V以下，因此充电控制部40的比较器42输出L状态而设为预充电充电模式。因此，切换部50如波形W4所示成为B端子侧（B端子的输入），晶体管31的状态成为OFF状态。即，谐振电容器12被无效化。由此，如波形W6所示，受电线圈11的电压由于谐振电路10不发挥功能而下降。其结果，如波形W7所示，整流二极管13的负极电压与谐振电路10发挥功能的情况相比下降。

这里，运算放大器46比较由电阻4转换的电压与基准电源47的输出电压，在所转换的电压为基准电源47的输出电压以上的情况下，增加降压器控制晶体管32的两端电阻，朝降低充电电流的方向进行限制。由此，充电控制部40在预充电充电模式中进行控制，以使电池15的充电电流成为10mA。其结果，如波形W8及波形W9所示，充电控制部40在预充电充电模式中，以使充电电流成为恒流的方式并且以比标准充电电流小的电流对电池15充电。

另外，在时刻T11，当电池15的输出电压达到3.0V，则充电控制部40的比较器42输出H状态而设为恒流充电模式。因此，切换部50如波形W4所示成为A端子侧（A端子的输入），在时刻T11以后，晶体管31的状态成为ON状态。即，成为谐振电容器12发挥功能的状态。这里，比较器44在充电电流比100mA低的情况下，将H状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为ON状态。另外，比较器44在充电电流为100mA（标准充电电流值）以上的情况下，将L状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为OFF状态。由此，充电控制部40在恒流充电模式中，限制受电线圈11产生的电压，以使充电电流成为标准充电电流值。

另外，切换部50的开关部51将降压器控制晶体管32旁路，使上述的降压器控制晶体管32发挥的充电电流的限制功能无效化。

例如，在时刻T11至时刻T12，充电电流为100mA（标准充电电流值）以上，因此比较器44将L状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为OFF状态。另外，在时刻T12至时刻T13，充电电流比100mA（标准充电电流值）小，因此比较器44将H状态输出至晶体管31的栅极端子，使晶体管31为ON状态。

这样，如波形W5所示，充电控制部40控制晶体管31使得充电电流成为标准充电电流值。其结果，受电线圈11的电压成为比预充电充电模式大。另外，如波形W8及波形W9所示，充电控制部40在恒流充电模式中，以使充电电流成为恒流的方式并且利用比预充电充电模式大的电流对电池15充电。

如以上所说明地，本实施方式中的电子部件30具备晶体管31、降压器控制晶体管32和充电控制部40。晶体管31是与谐振电路10连接的开关元件，同谐振电容器12一起与受电线圈11并联连接，并且与谐振电容器12串联连接。此外，谐振电路10具有由供电线圈21供电的受电线圈11及与受电线圈11谐振的谐振电容器12。另外，降压器控制晶体管32与利用将受电线圈11接收的电力整流后的直流电力来充电的电池15串联连接。而且，充电控制部40在电池15的输出电压为既定的阈值电压（例如，3.0V）以下的情况下，使晶体管31为OFF状态，并且控制在降压器控制晶体管32中流动的电流以使在电池15中流动的充电电流与既定的电流值（例如，10mA）一致。

由此，本实施方式中的电子部件30在从例如由于过放电等导致电压低下的状态开始对电池15充电的情况下，能够可靠地降低在电池15中流动的充电电流。因此，本实施方式中的电子部件30能够与电池15的状态相应地，对电池15适当地充电。

例如，图5是示出本实施方式中的充电电压（电池15的输出电压）与充电电流的关系的一个例子的图。

该图中，纵轴示出在电池15中流动的充电电流，横轴示出电池15的输出电压（充电电池端电压）。

该图中，波形W10示出例如利用专利文献1或专利文献2等记载的现有的供电系统，将谐振电容器12电切断的情况下的电池15的输出电压与充电电流的关系。另外，波形W11示出应用了本实施方式中的充电控制部40的情况下的电池15的输出电压与充电电流的关系。

如波形W10所示，现有的供电系统中，在电池15的输出电压从3.0V下降至1.0V左右的情况下，充电电流超过标准充电电流值（100mA）而逐渐上升。进而，在电池15的输出电压下降至1.0V以下的情况下，充电电流如波形W10所示急剧上升。即，现有的供电系统中，即使进行将谐振电容器从谐振电路电切断的控制，有时大的充电电流也持续流动。这样，专利文献1或专利文献2等记载的现有的供电系统中，在从例如由于过放电等导致电池15的输出电压低下的状态开始对电池15充电的情况下，不能适当地控制充电电流。

相对于此，如波形W11所示，本实施方式中的电子部件30即使在从例如由于过放电等导致电池15的输出电压低下的状态开始对电池15充电的情况下，也能够适当地控制充电电流。本实施方式中的电子部件30即使在从例如由于过放电等导致电池15的输出电压低下的状态开始对电池15充电的情况下，也能够适当地降低充电电流，因此能够减少电池15或受电线圈11、整流二极管13及平滑电容器14的劣化。因此，本实施方式中的电子部件30能够提高电池15及各电路元件的寿命，并且能够提高可靠性。

另外，如波形W11所示，本实施方式中的电子部件30在电池15的输出电压为3.0V以下的情况下，使谐振电容器12无效，因此在节点N1产生的电压变低，在降压器控制晶体管32的两端电压变低。进而，通过降压器控制晶体管32进行充电电流的限制，因此降压器控制晶体管32仅产生微小的热损失。因此，本实施方式中的电子部件30能够降低受电装置1的发热。由于该情况，本实施方式中的电子部件30能够删除或减少用于降低受电装置1的发热的散热器等的散热部件，因此能够高集成化。即，本实施方式中的电子部件30能够简化受电装置1的构成，能够省空间化（紧凑化）及重量轻化。

另外，在本实施方式中，充电控制部40在电池15的输出电压比既定的阈值电压（例如，3.0V）高的情况下，将降压器控制晶体管32旁路而将直流电力供给至电池15。进而，充电控制部40在充电电流为既定的阈值电流（例如，100mA）以上的情况下，使晶体管31为OFF状态。

由此，在电池15的输出电压比既定的阈值电压高的情况下，并且在充电电流为既定的阈值电流以上的情况下，本实施方式中的电子部件30进行控制，以使谐振电容器12无效化而充电电流成为既定的阈值电流。由此，本实施方式中的电子部件30，即使在例如电池15的输出电压比既定的阈值电压高的情况下，也能够对电池15适当地充电。

另外，在本实施方式中，充电控制部40具备比较器42和切换部50。比较器42比较电池15的输出电压与既定的阈值电压（例如，3.0V），输出比较结果。切换部50基于比较器42产生的比较结果，切换电池15的输出电压比既定的阈值电压高时的恒流充电模式（第1充电模式）与电池15的输出电压为既定的阈值电压以下时的预充电充电模式（第2充电模式）。

由此，本实施方式中的电子部件30能够通过简易的构成，对电池15适当地充电。

另外，在本实施方式中，充电控制部40具备将充电电流转换为电压的电阻41、比较器44和运算放大器46。比较器44比较由电阻41转换的电压和与既定的阈值电流（例如，100mA）对应的第1阈值电压，在所转换的电压为第1阈值电压以上的情况下，输出使晶体管31为OFF状态的控制信号。运算放大器46比较由电阻41转换的电压和与既定的电流值（例如，10mA）对应的第2阈值电压，在所转换的电压为第2阈值电压以上的情况下，输出使降压器控制晶体管32的电阻增加的控制信号。

由此，本实施方式中的电子部件30，能够通过简易的构成，适当地控制电池15的充电电流。

另外，在本实施方式中，既定的阈值电流是基于电池15的放电特性（例如，标称电容值）而规定的标准充电电流值，既定的电流值是规定得比标准充电电流值小的预充电充电电流值。

由此，本实施方式中的电子部件30能够适当地规定电池15的充电电流，由此能够对电池15适当地充电。

另外，本实施方式中的受电装置1具备电子部件30、具有受电线圈11及谐振电容器12的谐振电路10、整流二极管13和电池15。整流二极管13将受电线圈11接收的电力整流，转换为直流电力。电池15利用由整流二极管13转换的直流电力来充电。另外，本实施方式中的供电系统100具备受电装置1和具备与受电线圈11对置配置的供电线圈21的供电装置2。

由此，本实施方式中的受电装置1及供电系统100，能够取得与上述的电子部件30同样的效果，对电池15适当地充电。

接着，关于本发明的第2实施方式，参照附图进行说明。

第2实施方式

图6是示出根据本发明的第2实施方式的供电系统100a的一个例子的概略框图。此外，该图中，对与图1相同的构成赋予相同的标号，省略其说明。

图6中，供电系统100a具备供电装置2和受电装置1a。

供电系统100a是从供电装置2通过无线（非接触）将电力供给至受电装置1a的系统，例如，将用于对受电装置1a所具备的电池15充电的电力从供电装置2供给至受电装置1a。

受电装置1a具备受电线圈11、谐振电容器12、整流二极管13、平滑电容器14、电池15及电子部件30a，电子部件30a具备晶体管31、降压器控制晶体管32和充电控制部40a。另外，充电控制部40a具备电阻（421、422）、比较器（42、44）、运算放大器46、基准电源（43、45、47）、切换部50a及电压转换部60。

此外，在本实施方式中，充电控制部40a具备电阻（421、422）、切换部50a及电压转换部60的点与第1实施方式不同，以下，关于该差异构成进行说明。

电阻（421、422）在节点N4与电源GND之间串联连接，通过电阻分压将电池15的输出电压转换为用于比较器42进行比较的既定的电压电平。此外，在本实施方式中，比较器42的＋输入端子与连接电阻421和电阻422的节点N6连接。另外，本实施方式中，基准电源43是输出与根据电阻421与电阻422的电阻比来对既定的阈值电压（例如，3.0V）进行电阻分压的情况对应的电压的恒压源。

在本实施方式中，将利用电阻421和电阻422进行电阻分压的电压用于电池15的输出电压的检测（比较），由此能使用耐压低的比较器42。

切换部50a具备晶体管511、电阻（512、513）及AND电路52a。此外，晶体管511及电阻（512、513）与第1实施方式中的开关部51对应，AND电路52a与第1实施方式中的开关部52对应。进而，晶体管511及电阻（512、513）具备在第1实施方式中为用作降压器控制晶体管32所需要的功能。

另外，在本实施方式中，作为一个例子，示出将PNP型的双极晶体管（以下，称作PNP晶体管）用作降压器控制晶体管32的情况。

晶体管511例如是NPN型的双极晶体管（以下，称作NPN晶体管）。晶体管511集电极端子与节点N7连接，基极端子与比较器42的输出信号线连接，发射极端子与电源GND连接。晶体管511在比较器42的输出为H状态的情况（恒流充电模式）下成为ON状态，将L状态供给至降压器控制晶体管32的控制端子（基极端子）。由此，降压器控制晶体管32成为ON状态，电池15的充电电流成为与第1实施方式中的开关部51的A端子侧（恒流充电模式）的控制同样的状态。

另外，晶体管511在比较器42的输出为L状态的情况（预充电充电模式）下，成为OFF状态，使降压器控制晶体管32的功能有效。

电阻512第1端子与节点N3连接，第2端子与节点N7连接。此外，节点N7与降压器控制晶体管32的基极端子连接。电阻512在使降压器控制晶体管32为OFF状态时，将与发射极端子相等的电压供给至基极端子。

电阻513第1端子与节点N7连接，第2端子与运算放大器46的输出信号线连接。运算放大器46在预充电充电模式中，经由电阻513来控制降压器控制晶体管32。

这样，晶体管511及电阻（512、513）与第1实施方式中的开关部51同样地发挥功能。

AND电路52a是对2个输入信号进行AND逻辑运算（逻辑与运算）的运算电路。AND电路52a第1输入端子与比较器42的输出信号线连接，第2输入端子与比较器44的输出信号线连接。另外，AND电路52a输出端子与晶体管31的栅极端子连接。即，AND电路52a在比较器42的输出为H状态的情况（恒流充电模式）下，将比较器44的输出输出至晶体管31的栅极端子。另外，在比较器42的输出为L状态的情况（预充电充电模式）下，将L状态输出至晶体管31的栅极端子。

这样，AND电路52a与第1实施方式中的开关部52同样地发挥功能。

电压转换部60具备电阻41、运算放大器61和电阻（62、63），将充电电流转换为电压。

运算放大器61，其＋输入端子与节点N5连接，－输入端子与节点N8连接。另外，运算放大器61的输出端子与节点N9连接，并且与运算放大器46的＋输入端子及比较器44的－输入端子连接。

另外，电阻62连接在节点N8与电源GND之间，电阻63连接在节点N8与节点N9之间。

运算放大器61及电阻（62、63）构成放大电路。该放大电路放大由电阻41从充电电流转换的电压，供给至比较器44及运算放大器46。由此，能够降低电阻41的电阻值，由此充电控制部40a能够使充电电流的检测精度提高。

如以上所说明地，本实施方式中的电子部件30a、受电装置1a及供电系统100a，具备与第1实施方式同样的功能。因此，本实施方式中的电子部件30a、受电装置1a及供电系统100a，取得与第1实施方式同样的效果。

此外，本实施方式中，充电控制部40a在电池15的输出电压比既定的阈值电压（例如，3.0V）高的情况下，根据使降压器控制晶体管32为ON状态的状态来停止在降压器控制晶体管32中流动的电流的控制，并且，进而在充电电流为既定的阈值电流（例如，100mA）以上的情况下，使晶体管31为OFF状态。

由此，在电池15的输出电压比既定的阈值电压高的情况下，并且，在充电电流为既定的阈值电流以上的情况下，本实施方式中的电子部件30a、受电装置1a及供电系统100a，使谐振电容器12无效而进行控制以使充电电流成为既定的阈值电流。由此，本实施方式中的电子部件30a、受电装置1a及供电系统100a，即使在例如电池15的输出电压比既定的阈值电压高的情况下，也能够对电池15适当地充电。

此外，本发明并不限定于上述的各实施方式，而是能在不脱离本发明的趣旨的范围内进行变更。

例如，上述的各实施方式中，说明了电子部件30（30a）不包含谐振电容器12、整流二极管13及平滑电容器14的方式，但也可以是电子部件30（30a）包含谐振电容器12、整流二极管13或平滑电容器14的方式。

另外，上述的各实施方式中，作为开关元件的一个例子，说明了电子部件30（30a）将NMOS晶体管用于晶体管31的情况，但使用其他开关元件也可以。电子部件30（30a）也可以例如将P型沟道MOS晶体管（PMOS晶体管）或双极晶体管用于晶体管31。

另外，上述的第2实施方式中，说明了电子部件30a将PNP晶体管用于降压器控制晶体管32的情况，但也可以将NPN晶体管或MOS晶体管等的其他晶体管用于降压器控制晶体管32。

另外，上述的第2实施方式中，说明了电子部件30a将NPN晶体管用于晶体管511的情况，但也可以将PNP晶体管或MOS晶体管等的其他晶体管用于晶体管511。

另外，上述的各实施方式中，说明了电子部件30（30a）使用电阻41来检测充电电流的式，但也可以使用其他方法来检测充电电流。

另外，也可以利用专用的硬件来实现电子部件30（30a）或电子部件30（30a）所具备的各构成。另外，也可以电子部件30（30a）或电子部件30（30a）所具备的各构成由存储器及CPU构成，通过将用于实现电子部件30（30a）或电子部件30（30a）所具备的各构成的程序加载于存储器而执行，来实现其功能。

附图标记说明

1、1a 受电装置；2 供电装置；10、20 谐振电路；11 受电线圈；12、22 谐振电容器；21 供电线圈；13 整流二极管；14 平滑电容器；15 电池；23 驱动晶体管；24 振荡电路；30、30a 电子部件；31 晶体管；32 降压器控制晶体管；40、40a 充电控制部；41、62、63、421、422、512、513 电阻；42、44 比较器；43、45、47 基准电源；50、50a 切换部；51、52 开关部；52a AND电路；60 电压转换部；61、46 运算放大器；100、100a 供电系统；511 晶体管。

Claims (6)

1.一种电子部件，其特征在于，具备：

开关元件，与具有由供电线圈供电的受电线圈及与所述受电线圈谐振的谐振电容器的谐振电路连接，同所述谐振电容器一起与所述受电线圈并联连接，并且与所述谐振电容器串联连接；

晶体管，与利用将所述受电线圈接收的电力整流后的直流电力来充电的电池串联连接；以及

充电控制部，在所述电池的输出电压为既定的阈值电压以下的情况下，使所述开关元件为非导通状态，并且控制在所述晶体管中流动的电流，以使在所述电池中流动的充电电流与既定的电流值一致，

所述充电控制部在所述电池的输出电压比所述既定的阈值电压高的情况下，将所述晶体管旁路而将所述直流电力供给至所述电池，或者，根据使所述晶体管为导通状态的状态，停止在所述晶体管中流动的电流的控制，

进而在所述充电电流为所述既定的阈值电流以上的情况下，使所述开关元件为非导通状态。

2.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述充电控制部具备：

第1比较部，比较所述电池的输出电压与所述既定的阈值电压，输出比较结果；以及

切换部，基于所述第1比较部产生的比较结果，切换所述电池的输出电压比所述既定的阈值电压高时的第1充电模式与所述电池的输出电压为所述既定的阈值电压以下时的第2充电模式。

3.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于，所述充电控制部具备：

电压转换部，将所述充电电流转换为电压；

第2比较部，比较由所述电压转换部转换的电压和与所述既定的阈值电流对应的第1阈值电压，在所述转换的电压为所述第1阈值电压以上的情况下，输出使所述开关元件为非导通状态的控制信号；以及

第3比较部，比较由所述电压转换部转换的电压和与所述既定的电流值对应的第2阈值电压，在所述转换的电压为所述第2阈值电压以上的情况下，输出使所述晶体管的电阻增加的控制信号。

4.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于，

所述既定的阈值电流是基于所述电池的放电特性而规定的标准充电电流值，

所述既定的电流值是规定得比所述标准充电电流值小的预充电充电电流值。

5.一种受电装置，其特征在于，具备：

权利要求1所述的电子部件；

所述谐振电路，具有所述受电线圈及所述谐振电容器；

整流部，将所述受电线圈接收的电力整流，转换为直流电力；以及

所述电池，利用由所述整流部转换的直流电力来充电。

6.一种供电系统，其特征在于，具备：

权利要求5所述的受电装置；以及

供电装置，具备与所述受电线圈对置配置的所述供电线圈。