CN105164888A - 输电设备、受电设备及其控制方法和程序 - Google Patents

输电设备、受电设备及其控制方法和程序 Download PDF

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Abstract

用于向受电设备传输电力的输电设备执行间歇的无线电力传输。输电设备根据第一输电方法和第二输电方法其中之一进行工作，其中，第一输电方法包括在间歇的电力传输期间，对受电设备响应于所传输的电力而使用ID执行负载调制后的信号进行检测，以及第二输电方法包括通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得受电设备检测到该预先确定的ID，来进行电力传输。

Description

输电设备、受电设备及其控制方法和程序
技术领域
本发明涉及输电设备、受电设备及其控制方法和程序。
背景技术
由于麻省理工学院(MassachusettsInstituteofTechnology,MIT)于2007年成功验证了使用磁共振的无线电力传输，因此无线电力传输技术的普遍研究和开发已在进行中。无线电力传输作为在与无线通信相组合的情况下使得能够实现完全无线系统的技术正受到关注(“Wirelesstechnologydevelopedtotransmitpower,lightsupa60Wbulbintests”，NikkeiElectronics，第966号，2007年12月3日)。此外，近来无线电力传输技术持续在诸如对电动汽车和混合动力汽车进行充电以及对诸如智能电话等的小型电子装置进行充电等的各种应用中展开。例如，日本特开2013-38924公开了向车辆进行输电的输电管理设备。
关于无线电力传输系统的安全操作，特别是在诸如基于磁共振的系统等的、即使在输电设备和受电设备彼此远离的情况下也能够进行输电的系统中，需要考虑可能存在于可输电区域中的对象。换句话说，需要在可能的最大程度上确保将不会向位于输电设备的可输电区域内的并非输电对象的异物和其它未经认证装置等进行输电。此外，需要通过确保仅在受电设备存在于与输电设备成相对位置关系的适当位置的情况下输电设备才进行输电，来抑制由于效率的下降所引起的发热等。
日本特开2013-38924公开了如下方法，其中在该方法中，在输电设备进行输电之前在输电设备和受电设备之间执行认证，并且在确认了输电设备所供给的电量和车辆所接收到的电量之间的一致性之后继续进行输电。然而，在使用该方法的情况下，紧接着输电设备和受电设备之间的认证结束之后，发送和接收大量电力。因此，存在如下问题：即使在输电设备和受电设备不是处于适当的位置关系的情况下，输电设备也开始进行输电，这导致传输效率下降。
本发明使得能够基于输电设备和受电设备之间的位置关系来进行无线电力传输。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；检测部件，用于检测响应于所述间歇输电部件所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及延长部件，用于在所述检测部件检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇输电部件的输电时间段。
根据本发明的第二方面，提供一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：调制部件，用于使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，其中，所述调制部件重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
根据本发明的第三方面，提供一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：通知部件，用于通过负载调制向所述输电设备通知预先确定的ID，其中，所述通知部件重复通知，直到从所述输电设备接收到表示接收到ID的通知为止。
根据本发明的第四方面，提供一种电力传输系统，包括输电设备和受电设备，其中，所述输电设备包括：间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；检测部件，用于检测响应于所述间歇输电部件所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及延长部件，用于在所述检测部件检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇输电部件的输电时间段，以及所述受电设备包括：调制部件，用于使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，其中，所述调制部件重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
根据本发明的第五方面，提供一种输电设备的控制方法，所述输电设备用于向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：执行间歇的无线电力传输；检测步骤，用于检测响应于在间歇的无线电力传输的步骤中所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及在所述检测步骤中检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇的无线电力传输的输电时间段。
根据本发明的第六方面，提供一种受电设备的控制方法，所述受电设备用于从输电设备接收电力，所述控制方法包括以下步骤：使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，其中，在重复负载调制的步骤中重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
根据本发明的第七方面，提供一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：第一输电部件，用于执行无线电力传输，其中，所述第一输电部件通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输。
根据本发明的第八方面，提供一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：受电部件，用于从所述输电设备无线地接收电力；判断部件，用于判断基于所述受电部件所接收到的电力信号的调制的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及通知部件，用于在所述判断部件判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
根据本发明的第九方面，提供一种电力传输系统，包括输电设备和受电设备，其中，所述输电设备包括：输电部件，用于执行无线电力传输，所述输电部件通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输，以及所述受电设备包括：受电部件，用于从所述输电设备无线地接收间歇的电力信号；判断部件，用于判断基于所述受电部件所接收到的电力的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及通知部件，用于在所述判断部件判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
根据本发明的第十方面，提供一种输电设备的控制方法，所述输电设备用于向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：执行无线电力传输，其中，在执行无线电力传输的步骤中，通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输。
根据本发明的第十一方面，提供一种受电设备的控制方法，所述受电设备用于从输电设备接收电力，所述控制方法包括以下步骤：受电步骤，用于从所述输电设备无线地接收电力；判断步骤，用于判断基于所述受电步骤中所接收到的电力的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及在所述判断步骤中判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
根据本发明的第十二方面，提供一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；以及选择部件，用于选择第一输电方法和第二输电方法其中之一，其中所述第一输电方法包括在间歇的电力传输期间，对所述受电设备响应于所传输的电力而使用ID执行负载调制后的信号进行检测，以及所述第二输电方法包括通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来进行电力传输，其中，所述输电设备根据所述选择部件所选择的输电方法来进行工作。
根据本发明的第十三方面，提供一种输电设备的控制方法，所述输电设备向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：执行间歇的无线电力传输；以及选择步骤，用于选择第一输电方法和第二输电方法其中之一，其中所述第一输电方法包括在间歇的电力传输期间，对所述受电设备响应于所传输的电力而使用ID执行负载调制后的信号进行检测，以及所述第二输电方法包括通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来进行电力传输，其中，所述输电设备根据所述选择步骤中所选择的输电方法来进行工作。
本发明使得能够基于输电设备和受电设备之间的位置关系来进行无线电力传输。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的无线电力传输系统的图。
图2是示出根据一些实施例的输电设备中的输电部的结构的图。
图3是示出根据第一实施例的受电设备中的受电部的结构的图。
图4是根据第一实施例的无线电力传输系统的时序图。
图5A～5B是示出根据第一实施例的输电设备所进行的操作的流程图。
图6是示出根据第一实施例的受电设备所进行的操作的流程图。
图7是示出输电设备和受电设备之间的适当位置关系的图。
图8是示出根据第二实施例的输电设备中的输电部的结构的图。
图9是示出根据第二实施例的受电设备中的受电部的结构的图。
图10是根据第二实施例的无线电力传输系统的时序图。
图11A～11B是示出根据第二实施例的输电设备所进行的操作的流程图。
图12A是示出根据第二实施例的受电设备所进行的操作的流程图。
图12B是示出根据第二实施例的受电设备所进行的其它操作的流程图。
图13是示出根据第三实施例的无线电力传输系统中的认证序列的图。
图14是示出根据第三实施例的输电设备所进行的操作的流程图。
图15是示出根据第四实施例的输电设备所进行的操作的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细说明本发明。应当注意，以下实施例所述的结构仅是示例，并且本发明并不意图局限于这里所述的和附图所示的结构。
第一实施例
将参考附图来说明本实施例。图1是示出根据本实施例的无线电力传输系统的图。根据本实施例的无线电力传输系统包括输电设备20和受电设备30。输电设备20和受电设备30分别包括例如使用蓝牙()来以无线方式进行通信的通信单元22和通信单元32。通信单元22和通信单元32通过分别对经由通信线26和通信线36所传输的数字信号进行转换来分别经由天线24和天线34以无线方式进行通信。输电设备20中的输电部21将从输电线25输入的DC(直流)或AC(交流)电力转换成传输带中的AC频率电力，并且经由天线23传输该电力。受电设备30中的受电部31将经由天线33所接收到的AC电力转换成DC电力或期望频率的AC电力，并且将该电力输出至输电线35。
在使用谐振现象或微波等进行电力传输的情况下，经由长距离来传输电力，因而需要使输电设备与受电设备配对，并且需要在防止向其它设备和物体进行输电的情况下向期望设备进行输电。在本实施例中，受电设备30首先经由通信单元32搜索输电设备20，之后在通信单元32和通信单元22之间执行认证。具体地，在该认证中，在受电设备30的通信单元32和输电设备20的通信单元22之间交换ID。
图2是详细示出输电设备20的输电部21的内部结构的示例的框图。CPU212包括初始电力传输单元2121、输电时间段延长单元2122、检测模式信号检测单元2123、ID一致判断单元2124、受电效率计算单元2125、正常电力传输单元2126和异物检测单元2127。后面将说明CPU212中的各个单元的功能。显示单元27显示从各个单元输入至CPU212的信息。恒定电力传输单元214是恒压源，并且利用CPU212的初始电力传输单元2121设置受电所需的电力和初始电力传输序列(以下称为“初始序列”)所需的电力等。初始电力传输单元2121还可以以周期性间歇输电的方式传输初始电力。在以初始序列进行初始电力的周期性间歇输电的情况下，使用开关215。开关215可用于通过接通和断开开关215来将基本数据发送至受电设备30。尽管在图2中开关215配置在恒定电力传输单元214和AC转换单元216之间，但可以使用任何位置，只要可以接通和断开输出电力即可，因而开关215可以配置在恒定电力传输单元214之前以及AC转换单元216之后等。此外，代替设置开关215，可以通过接通和断开针对AC转换单元216内的开关元件(未示出)的驱动信号来接通和断开AC电力输出。AC转换单元216将DC电力或来自AC插座等的AC电力转换成电力传输所用的频率。
受电阻抗检测单元213检测在受电设备30中所执行的负载调制以及天线33和受电部31的其它部分等的阻抗变化。受电阻抗检测单元213通常通过检测包括输电天线23的输电设备20侧的阻抗和受电设备30侧的阻抗之间的不匹配所引起的反射来检测受电阻抗。通常，随着输电设备和受电设备的位置关系发生改变，输电和受电之间的耦合效率发生改变，因而即使受电设备30的受电阻抗保持相同，不匹配所引起的反射也将发生改变。然而，在受电设备30所进行的负载调制中使用诸如独特码等的设置值的情况下，受电阻抗检测单元213可以区分受电阻抗的变化和位置变化。受电阻抗检测单元213还可以基于包括输电天线23的输电设备20侧的阻抗变化来在输电设备20周围的预定区域中检测物体。
初始阻抗存储单元217存储在输电设备20的周围什么也不存在的情况下发生的初始阻抗。在初始电力传输期间受电阻抗检测单元213在无需来自受电设备30的负载调制的状态下检测到与初始阻抗不同的阻抗的情况下，异物检测单元2127通过控制开关215来停止初始电力传输。然后，异物检测单元2127将检测到异物的指示显示在显示单元27中。ID存储器211存储通过通信单元22所进行的装置认证所确定的ID。另一方面，ID一致判断单元2124检查检测模式信号检测单元2123所检测到的检测模式信号中所包含的ID与ID存储器211中所存储的ID是否一致，并且在这些ID一致的情况下，发送ID一致通知。
在发送了ID一致通知之后，输电设备20进行用于计算受电效率的间歇输电。在接收到用于计算受电效率的间歇输电时，受电设备30对受电电量进行负载调制或将受电电量经由通信单元32发送至输电设备20。在从受电阻抗检测单元213或从通信单元22检测到受电设备30所接收到的电量时，CPU212的受电效率计算单元2125通过将受电电量与输电电力进行比较来计算受电效率。在受电效率低于预定阈值的情况下，受电效率计算单元2125将受电效率差的指示显示在显示单元27中，并且提示受电设备30移动至适当位置。另一方面，在受电效率计算单元2125判断为受电效率超过该阈值的情况下，正常电力传输单元2126开始正常电力传输。
期望以初始序列的输电是间歇输电，以使得即使在向异物进行了输电的情况下，也针对该异物提供了散热时间段，从而抑制连续输电所引起的温度稳定上升。然而，在以初始序列传输足够小量的电力、并且以初始序列在足够短的时间量内检测异物的情况下，可以以初始序列进行连续输电。
图3是详细示出图1所示的受电设备30的受电部31的内部结构的示例的框图。CPU312包括检测模式信号生成单元3121、电力计算单元3122和ID一致通知接收单元3123。后面将说明CPU312中的各个单元的功能。显示单元37显示从各个单元输入至CPU312的信息。受电部31内的314表示AC电力转换单元，其中该AC电力转换单元314包括整流电路和恒压源等。阻抗改变单元313调整受电天线33的对准，并且还使用检测模式信号来执行负载调制。只要通信单元32所进行的认证没有结束，阻抗改变单元313将电路侧相对于受电天线33的阻抗设置为高阻抗。CPU312的检测模式信号生成单元3121从存储通过通信单元32所进行的认证所确定的ID的ID存储器311读出该ID，并且生成检测模式信号。阻抗改变单元313使用所生成的检测模式信号来执行负载调制。
接着，将参考图4来说明以在输电设备20和受电设备30之间的初始序列所进行的操作。图4是输电设备20和受电设备30的序列图。在图4中，针对输电设备20的纵轴示意性表示输电量，并且针对受电设备30的纵轴示意性示出受电阻抗。以下说明假定如图7所示、受电设备30接近输电设备20以进行受电的环境。图7示出在受电设备30接近输电设备20时的通信区域701、电力传输区域702和可以以适当效率执行电力传输的区域703。
在受电设备30进入图7所示的输电设备20的通信区域701的情况下，受电设备30开始与输电设备20进行装置认证。在该装置认证中，输电设备20和受电设备30交换ID。在装置认证400结束的情况下，输电设备20按恒定周期开始ID检测所用的初始电力传输。在本实施例中，对初始电力进行间歇传输(T401～T405)。此时，CPU212的初始电力传输单元2121将直到正常电力传输为止的初始序列(直到受电设备的频带内的ID检测和受电效率的确认等结束为止)所需的最低限度电力值设置在恒定电力传输单元214中。具体地，初始电力传输单元2121在包括可以以适当效率执行电力传输的区域703的区域中将受电设备300的负载调制设置为输电设备20可以检测到的电力。
受电设备30使用包含在装置认证400期间所交换的ID(在图4所示的示例中为“1,0,1,0,0,1,0,1”)的检测模式信号来重复地进行负载调制(R401～R406)。在输电设备20远离受电设备30并且后者不在能够进行受电的范围内的情况下，即使受电设备30执行负载调制，也没有消耗输电电力，因而T401～T404的间歇输电几乎完全反射。在随着受电设备30接近输电设备20、受电设备30进入图7所示的电力传输区域702内的情况下，如间歇输电T405所示，开始传输由于受电设备30所进行的负载调制而产生的调制电力。
在输电设备20开始使用ID对输电电力进行调制并且正在进行间歇输电的情况下，间歇输电的输电时间段延长至下一检测模式信号的开始点(在图4中为ID的开始点)。尽管在图4中检测模式信号仅由ID构成，但应当注意，还可以包括诸如开始位序列和停止位序列等的其它信息。此外，尽管为了简单、图4将检测模式信号示出为仅包含ID并且基于部分ID检测来延长输电时间段，但可以基于检测模式信号的部分检测来延长输电时间段。在使间歇输电的输电时间段延长至下一检测模式信号的开始点之后，输电设备20还继续进行输电，直到该检测模式信号结束为止从而获得ID。在图4中，输电设备20继续进行输电，直到检测到下一检测模式信号中的ID为止。之后，输电设备20检查所检测到的ID与通过装置认证所确定的ID是否一致，并且在这些ID一致的情况下，输电设备20发送ID一致通知T406。ID一致通知T406可以是从输电设备20的通信单元22发送至受电设备30的通信单元32的，或者可以通过控制恒定电力传输单元214和开关215等来将输电电力作为ID一致通知信号进行调制并传输。在发送了ID一致通知之后，输电设备20开始用于检测受电效率的间歇输电(T407～T409)。
在来自输电设备20的电力超过预定值后检测到ID一致通知之后、接收到间歇电力时，受电设备30在每次接收到间歇电力时测量受电电力，并且使用该值来执行负载调制(R407～R409)。输电设备20可以根据负载调制值检测受电电力值，并且通过将输电设备20所发送的电力与该受电电力进行比较来计算受电效率。在图4所示的示例中，在第三次间歇输电T409时受电效率超过预定阈值；判断为受电设备30进入了图7所示的适当效率传输区域703，并且输电切换为正常电力传输T410。尽管在图4中受电设备30通过负载调制发送受电电量，但应当注意，可以将受电电量从通信单元32传输至输电设备20的通信单元22。
还注意，尽管在图4中输电设备20在ID一致通知T406之后开始用于测量受电效率的间歇输电，但用于测量受电效率的方法不限于此。也就是说，受电设备30可以向输电设备20通知在基于检测模式信号的负载调制期间的低阻抗时、换句话说在R406中发送“0”时的受电电量，以及可以检测在接收到ID一致通知T406时的受电电量并通知输电设备20，等等。可以将诸如ID一致通知期间的负载调制和使用通信单元32的带外通信等的方法视为用于通知受电电量的方法。可选地，可以在ID一致通知之后设置另一输电时间段，然后可以通知受电电量。显然，如果在基于检测模式信号的调制期间以及在进行了ID一致通知时等的受电电力超过预定阈值，则不必进行用于检测受电效率的间歇输电。
接着，将参考图2和图5来说明输电设备20所进行的操作。图5是示出输电设备20所进行的从装置认证到正常电力传输的操作的流程图的示例。在输电/受电装置认证完成时(S501)，初始电力传输单元2121将恒定电力传输单元214的输电电力设置为初始设置电力(S502)，并且开始ID检测所用的初始电力传输(S503)。在执行间歇输电的情况下，使用开关215来间歇传输初始电力。受电阻抗检测单元213持续监视间歇输电的时间段内的阻抗，并且对使用包括在装置认证S501中所确定的ID的检测模式信号进行了负载调制的装置进行检测。这里，初始阻抗存储单元217预先存储在输电设备20的周围不存在可以以输电频率接收电力的装置以及诸如金属等的异物等的状态下发生的初始阻抗。
在受电阻抗检测单元213检测到与初始阻抗不同的阻抗的情况下(S504中为“是”)，异物检测单元2127判断为存在异物。具体地，在检测到通过使用上述ID的负载调制不能得到的阻抗的情况下(S505中为“是”)，异物检测单元2127判断为检测到异物。然后，受电阻抗检测单元213通过经由CPU212控制开关215来停止输电(S516)，并且将表示检测到异物的错误显示在显示单元27中(S517)。例如，在受电阻抗检测单元213检测到与初始阻抗不同的恒定阻抗的情况下，有可能金属物体等已接近；然后将存在金属物体的指示显示在显示单元27中，从而提示用户移动该物体。同样，在受电阻抗检测单元213检测到以与受电设备30不同的格式的负载调制的情况下，在附近存在不同型号的受电设备或以相同带进行通信的装置等；然后将其指示显示在显示单元27中，从而提示用户移动该装置。这里，输电设备20停止了输电，因而在用户移除了异物之后，检测到诸如用户按下表示移除了异物的按钮(未示出)等的操作(S518)，并且处理返回至ID检测所用的初始电力传输(S503)。然而，在ID检测所用的初始电力传输中所传输的电力十分低或检测异物的时间量十分短、并且因异物发热或受电所引起的损坏的可能性极小的情况下(S504中为“否”、S505中为“否”)，处理可以在无需用户进行这种恢复操作的情况下返回至ID检测所用的初始电力传输(S503)。
在受电阻抗检测单元213所检测到的阻抗与初始阻抗相同并且检测模式信号检测单元2123部分检测到检测模式信号的情况下(S504中为“是”)，在正间歇传输初始电力的情况下，处理进入S506。然后，输电时间段延长单元2122将间歇输电的时间段延长至检测到下一检测模式信号的开始点的时间(S506)。在正连续传输初始电力的情况下，不必进行S506的处理。这里，在设置时间段内没有检测到下一检测模式信号的开始点的情况下，有可能检测模式信号检测单元2123检测到例如根据其它标准进行工作的受电设备的负载调制、或者有可能期望的受电设备30离开了该区域。在这种情况下，检测模式信号检测单元2123在显示单元27中进行错误显示，从而提示用户作出响应(S519)。之后，处理返回至ID检测所用的初始电力传输，并且确认已经移除了根据其它标准进行工作的装置或者已经检测到期望的受电设备30。在检测模式信号检测单元2123检测到检测模式信号的开始点(S507中为“是”)、并且正在间歇传输初始电力的情况下，输电时间段延长单元2122延长输电时间段，直到检测模式信号结束为止(S508)。这里，在S504中检测到检测模式信号的开始点的情况下，由此断定在S507中已检测到检测模式信号的开始点，因而可以延长输电时间段，直到检测模式信号结束为止。
ID一致判断单元2124检查在装置认证中所确定的ID与从检测模式信号检测到的ID是否一致(S509)。在ID不同的情况下(S509中为“否”)，有可能在附近存在根据相同标准进行工作并且完成了与其它输电设备的认证的不同的受电设备，因而在显示单元27中进行表示该意思的显示，从而提示用户移动该设备(S519)。之后，处理返回至ID检测所用的初始电力传输，并且确认移除了根据相同标准进行工作的其它受电设备。在ID一致判断单元2124判断为ID一致的情况下(S509中为“是”)，发送ID一致通知(S510)。ID一致判断单元2124可以将该ID一致通知从通信单元22发送至受电设备30的通信单元32，或者通过控制恒定电力传输单元214和开关215等，可以对输电电力进行调制并且作为ID一致通知信号进行传输。在发送了ID一致通知之后，初始电力传输单元2121开始用于检测受电效率的间歇输电(S511)。在接收到间歇传输的电力时，受电设备30测量通过各受电所接收到的电力并且以该值执行负载调制。受电效率计算单元2125根据负载调制值检测受电电力值(S512)，并且通过将输电设备20所发送的电力与受电电力进行比较来计算受电效率(S513)。在受电效率小于或等于预定阈值的情况下，受电效率计算单元2125判断为受电设备30不在图7所示的适当效率传输区域703内，并且在显示单元27中显示用于使受电设备移动至适当位置的劝告(S520)。然而，在受电效率超过阈值的情况下，受电效率计算单元2125判断为受电设备在适当效率传输区域703内，并且将该处理切换为利用正常电力传输单元2126的正常电力传输(S515)。
接着，将参考图3和6来说明受电设备30所进行的操作。图6是示出受电设备30所进行的从装置认证到正常电力传输的操作的流程图的示例。阻抗改变单元313将天线33或负载(未示出)的阻抗(即，受电阻抗)设置为较高水平，直到与输电设备20的装置认证(S602)结束为止，并且确保了将不会从根据其它标准进行工作的输电设备以及根据相同标准进行工作的未经授权的输电设备等接收到电力(S601)。这样防止了受电设备中的发热和损坏等。在装置认证之后(S602)，受电设备30使用包括在装置认证中所交换的ID的检测模式信号来执行负载调制(S603)。该检测模式信号是检测模式信号生成单元3121所生成的。该负载调制可以由图3所示的阻抗改变单元313来执行、或者可以通过改变AC电力转换单元314的负载来执行。该负载调制可以进一步通过接通和断开天线开关(未示出)来执行。
尽管在受电设备30远离输电设备20的情况下受电设备30几乎没有接收到电力(S604中为“否”)，在受电设备30接近输电设备20并且进入图7所示的电力传输区域702时，根据受电设备30的负载调制对输电设备20所传输的电力进行调制然后接收到该电力(S604中为“是”)。换句话说，实现了电力检测的状态。如果传输电力的设备是在装置认证中进行了认证的设备(S602)，则在受电设备30所进行的检测模式信号的负载调制结束之后，从输电设备20发送ID一致通知(S603、S604中为“是”)。因此，阻抗改变单元313将受电阻抗设置为在检测到电力之后使用下一检测模式信号的调制完成之后可以接收到ID一致通知的阻抗(S605)。然而，可以使用通信单元22和23来执行ID一致通知。尽管在图6中在检测到电力之后检测模式信号调制停止，但应当注意，检测模式信号调制可以继续，直到接收到ID一致通知为止。此外，在使用通信单元22和32来发送和接收ID一致通知的情况下，在检测模式信号调制结束之后，阻抗改变单元313可以增加受电阻抗。
另一方面，在即使在检测到电力之后也没有接收到ID一致通知的情况下(S606中为“否”)，有可能正在从根据其它标准进行工作的输电设备传输电力或者正在从相同型号的不同输电设备接收电力，因而在显示单元37中显示错误(S611)，从而提示用户将受电设备30移动至另一位置。在受电设备30接收到ID一致通知的情况下(S606中为“是”)，阻抗改变单元313降低受电阻抗并且接收用于计算受电效率的间歇输电。受电设备30在每次进行受电时，通过负载调制回复受电电力的指示、或者经由通信单元32和22回复表示受电电力的信息(S608)。然而，受电设备30在每次进行受电时，仅通过负载调制返回受电电力的通知或者经由通信单元32和22进行表示受电电力的回复(S611)，并且该处理继续，直到判断为要连续进行受电为止(S609中为“否”)。在判断为要连续进行受电的情况下(S609中为“是”)，正常电力接收(S610)开始。
这样，除非已认证的输电对象进入了可以供电的期望区域并且输电对象与期望输电对象匹配，否则根据本实施例的输电设备20不开始进行输电。这样使得可以防止非输电对象中的发热和由于传输电力所引起的损坏等。此外，根据本实施例的受电设备30仅在从已认证的输电设备供电的情况下才降低受电阻抗，从而使得可以防止从未经认证的装置不必要地进行受电并且降低对装置造成损坏的可能性。
尽管本实施例将输电设备20描述为在判断为ID一致之后在受电效率大于或等于阈值的情况下开始正常电力传输，但可以简单地在判断为ID一致之后开始正常电力传输。另外，尽管输电设备20基于根据受电设备30所接收到的电力可以计算出的受电效率来判断与受电设备30的适当位置关系，但可以使用除受电效率以外的值来进行该判断，只要该值是基于受电设备30所接收到的电力所获得的值即可。最后，尽管本实施例描述了输电设备进行间歇输电从而计算受电效率，但可以执行用于通过连续输电来计算受电效率的处理。
第二实施例
将参考附图来说明本实施例。根据本实施例的无线电力传输系统与图1所示的并且在第一实施例中进行说明的系统相同，因而将省略针对该系统的说明。根据本实施例的输电设备20和受电设备30与第一实施例所述的输电设备20和受电设备30的不同之处在于输电部21和受电部31。
图8是详细示出输电设备20的输电部21的内部结构的示例的框图。CPU812包括初始电力传输单元8121、检测模式信号生成单元8122、ID一致通知接收单元8123、受电效率计算单元8124、正常电力传输单元8125和异物检测单元8126。后面将说明CPU812中的各个单元的功能。显示单元27显示从各个单元输入至CPU812的信息。恒定电力传输单元814是恒压源，并且利用CPU812的初始电力传输单元8121来设置受电所需的电力和初始电力传输序列(以下称为“初始序列”)所需的电力等。初始电力传输单元8121还可以以周期性间歇输电的方式传输初始电力。输电设备20还可以通过对恒定电力传输单元814的输出进行调制来将基本数据发送至受电设备30。
在以初始序列进行初始电力的周期性间歇输电的情况下使用开关815。开关815可用于通过接通和断开开关815来将基本数据发送至受电设备30。AC转换单元816将DC电力或来自AC插座等的AC电力转换成输电所用的频率。尽管在图8中开关815配置在恒定电力传输单元814和AC转换单元816之间，但可以使用任何位置，只要可以接通和断开输出电力即可，因而可以将开关815配置在恒定电力传输单元814之前以及AC转换单元816之后等。此外，代替设置开关815，可以通过接通和断开针对AC转换单元816内的开关元件(未示出)的驱动信号来接通和断开AC电力输出。AC转换单元816将DC电力或来自AC插座等的AC电力转换成输电所用的频率。
受电阻抗检测单元813检测在受电设备30中所执行的负载调制以及天线33和受电部31的其它部分中的阻抗变化。受电阻抗检测单元813通常通过检测包括输电天线23的输电设备20侧的阻抗和受电设备30侧的阻抗之间的不匹配所引起的反射来检测受电阻抗。通常，随着输电设备和受电设备的位置关系发生改变，输电和受电之间的耦合效率发生改变，因而即使受电设备30的受电阻抗保持相同，不匹配所引起的反射也将发生改变。然而，通过受电设备30通过负载调制而回复表示受电的信号等，受电阻抗检测单元813可以区分受电阻抗的变化与位置变化。
初始阻抗存储单元817存储在输电设备20的周围什么也不存在的情况下所发生的初始阻抗。在初始电力传输期间受电阻抗检测单元813在无需来自受电设备30的负载调制的状态下检测到与初始阻抗不同的阻抗的情况下，异物检测单元8126通过控制开关815来停止初始电力传输。然后异物检测单元8126使得在显示单元27中显示表示检测到异物的错误显示。ID存储器811存储通过通信单元22所进行的装置认证所确定的ID。检测模式信号生成单元8122基于ID存储器811中所存储的ID来生成检测模式信号。使用所生成的检测模式信号来对恒定电力传输单元814的输出进行调制并传输。注意，可以对通过接通和断开开关815而使用检测模式信号进行调制后的电力进行传输。
已认证的受电设备30接收通过使用检测模式信号进行调制后的输电电力，并且在确认了ID一致时发送ID一致通知。输电设备20通过输电电力的负载调制或经由通信单元22接收ID一致通知。在ID一致通知接收单元8123接收到ID一致通知的情况下，输电设备20可以确认受电设备30进入了可以从输电设备20进行受电的区域。
在接收到ID一致通知之后，输电设备20进行用于计算受电效率的间歇输电。在接收到用以计算受电效率的间歇输电时，受电设备30对受电电量进行负载调制或者将受电电量经由通信单元32发送至输电设备20。在从受电阻抗检测单元813或从通信单元22检测到受电设备30所接收到的电量时，CPU812的受电效率计算单元8124通过将受电电量与输电电力进行比较来计算受电效率。在受电效率低于预定阈值的情况下，受电效率计算单元8124将受电效率差的指示显示在显示单元27中，并且提示将受电设备30移动至适当位置。另一方面，在受电效率计算单元8124判断为受电效率超过阈值的情况下，正常电力传输单元8125开始正常电力传输。期望以初始序列的输电是间歇输电，以使得即使在向异物进行了输电的情况下，也针对该异物设置了散热时间段，从而抑制连续输电所引起的温度稳定上升。例如，将在检测模式信号时间段期间进行调制后的输电和用于使异物散热的停止时间段视为输电的一个周期。然而，在以初始序列传输十分小量的电力、并且以初始序列在十分短的时间量内检测异物的情况下，还可以以初始序列进行连续输电，并且检测模式信号包括诸如开始位和停止位等的分隔符。
图9是详细示出图1所示的受电设备30的受电部31的内部结构的示例的框图。CPU912包括检测模式信号判断单元9121、电力计算单元9122和ID一致通知生成单元9123。后面将说明CPU912中的各个单元的功能。显示单元37显示从各个单元输入至CPU912的信息。AC电力转换单元914包括整流电流和恒压源等。阻抗改变单元913调整受电天线33的对准，并且此外在要使用输电/受电频带而将数据传输至输电设备的情况下执行负载调制。只要通信单元32所进行的认证没有结束，阻抗改变单元913将电路侧相对于受电天线33的阻抗设置为高阻抗。在通信单元32所进行的认证结束的情况下，受电阻抗降低。
ID存储器911存储通过通信单元32所进行的认证所确定的ID。在通信单元32从输电设备20检测到电力信号的情况下，检测模式信号判断单元9121判断该信号是否是检测模式信号。在该信号是检测模式信号并且检测模式信号中所包含的ID与ID存储器911中所存储的ID一致的情况下，ID一致通知生成单元9123生成ID一致通知并将该通知发送至输电设备20。此外，电力计算单元9122计算AC电力转换单元914所检测到的受电电量并且通过负载调制或经由通信单元32将该受电电量发送至输电设备20。
接着，将参考图10来说明以在输电设备20和受电设备30之间的初始序列所进行的操作。图10是输电设备20和受电设备30的时序图。在图10中，针对输电设备20的纵轴示意性表示输电电量，并且针对受电设备30的纵轴示意性表示受电电量。另一方面，针对受电设备30的ZR01～ZR03表示将受电阻抗设置为高值。注意，以下说明假定如图7所示、受电设备30接近输电设备20以进行受电的环境。图7示出在受电设备30接近输电设备20时的通信区域701、电力传输区域702和可以以适当效率执行电力传输的区域703。
在受电设备30进入图7所示的输电设备20的通信区域701的情况下，受电设备30开始与输电设备20进行装置认证。输电设备20和受电设备30在该装置认证中交换ID。在装置认证1000结束的情况下，输电设备20按恒定周期开始使用检测模式信号进行调制后的电力的初始电力传输(T1001～T1007)。在图10所示的示例中，输电设备2周期性地对使用包含交换后的ID“1,0,1,0,0,1,0,1”的检测模式信号进行调制后的电力进行传输。此时，CPU812的初始电力传输单元8121将直到正常电力传输为止的初始序列(直到在受电设备的频带内的ID检测和受电效率的确认等结束为止)所需的最低限度电力设置在恒定电力传输单元814中。具体地，初始电力传输单元8121在包括可以以适当效率执行输电的区域703的区域中将使用输电设备20的检测模式信号进行调制后的电力设置为受电设备30可以接收的电力。注意，如图4所示，初始电力传输单元8121可以执行利用检测模式信号进行调制后的初始电力的间歇传输。
受电设备30增加受电阻抗，直到装置认证1000结束为止(ZR01)。在装置认证之后，受电设备30将阻抗改变为低阻抗，并且待机以等待使用包括通过装置认证所确定的ID(在图10所示的示例中为“1,0,1,0,0,1,0,1”)的检测模式信号进行调制后的电力的传输。在输电设备20远离输电设备20并且后者不在可以进行受电的区域中的情况下，即使受电设备30以低阻抗待机，也没有消耗输电电力，因而T1001～T1004中的间歇输电几乎完全反射。在随着受电设备30接近输电设备20、受电设备30进入图7所示的电力传输区域702的情况下，如间歇输电T1005所示，开始向受电设备30进行输电。
在使用通信单元32的装置认证之后，受电设备30以低阻抗待机以等待输电。在如R1001所示、接收到没有使用检测模式信号进行调制的电力时，受电设备30如ZR02所示增加受电阻抗，从而防止受电设备由于来自其它设备的供电而被损坏或发热。此外，受电设备30将正从其它设备进行供电的指示显示在显示单元37中，从而提示用户使受电设备30移动得远离其它输电设备。在检测到诸如用户按下按钮(未示出)等的用户所进行的恢复操作的情况下，受电设备30再次降低受电阻抗。这里，如果从其它装置接收到的电量没有产生许可量以上的发热、以及如果电力处于不会对受电设备30的电路造成损坏的水平，则受电设备30不必增加受电阻抗，并且用户不必进行恢复操作。
在检测到检测模式信号中所包含的ID的一部分R1005之后、受电设备30接收到使用检测模式信号进行调制后的电力R1006的情况下，根据电力R1006的受电量的变化模式来检测该检测模式信号中所包含的ID。然后，受电设备30判断所检测到的ID与在装置认证中所确定的ID是否一致。在ID一致的情况下，受电设备30将ID一致通知R1007发送至输电设备20。尽管图10示出经由通过如ZR03所示改变与输电电力T1007相关联的受电电力R1007的受电阻抗所进行的负载调制来向输电设备20通知ID一致，但应当注意，可以经由通信单元32进行ID检测通知。此外，尽管在图10中检测模式信号仅由ID构成，但该信号可以包括诸如开始位或停止位等的其它信息。
在检测到ID一致通知之后，输电设备20开始用于检测受电效率的间歇输电(T1008～T1010)。在进行ID一致通知之后从输电设备20接收到间歇传输电力时，受电设备30测量通过各受电所接收到的电力并且以该值执行负载调制(R1008～R1010)。输电设备20可以根据负载调制值检测受电电力值并且通过将输电设备20所发送的电力与受电电力进行比较来计算受电效率。在图10所示的示例中，在第三次间歇输电T1010时受电效率超过预定阈值；判断为受电设备30进入了图7所示的适当效率传输区域703，并且输电切换为正常电力传输T1011。尽管在图10中受电设备30通过负载调制发送受电电量，但可以将受电电量从通信单元32发送至输电设备20的通信单元22。
还注意，尽管在图10中接收到ID一致通知T1007之后、输电设备20开始用于测量受电效率的间歇输电，但用于测量受电效率的方法不限于此。换句话说，受电设备30可以向输电设备20通知ID一致通知T1006和接收T1007时的受电电量、或者换句话说通过检测R1006和R1007时的受电电量来进行通知。可以将诸如ID一致通知期间的负载调制和使用通信单元32的带外通信等的方法视为用于通知受电电量的方法。很清楚，如果在基于检测模式信号的调制期间和在检测到ID一致通知时等所接收到的电力超过预定阈值，则不必进行用于检测受电效率的间歇输电。
接着，将参考图8以及图11来说明输电设备20所进行的操作。图11是示出输电设备20所进行的从装置认证到正常电力传输的操作的流程图的示例。在输电/受电装置认证完成的情况下(S1101)，初始电力传输单元8121将恒定电力传输单元814的输电电力设置为初始设置电力(S1102)，并且开始使用检测模式信号进行调制后的初始电力传输(S1103)。在执行间歇输电的情况下，可以使用开关815来间歇地传输如上所述使用检测模式信号进行调制后的初始电力。受电阻抗检测单元813持续监视初始电力传输的时间段内的阻抗，并且对使用包括装置认证S1101中所确定的ID的检测模式信号执行负载调制后的装置进行检测。这里，初始阻抗存储单元817预先存储在输电设备20的周围不存在可以以输电频率接收电力的装置和诸如金属等的异物的状态下发生的初始阻抗。
在受电阻抗检测单元813检测到与初始阻抗不同的阻抗的情况下(S1104中为“是”)，输电设备20在继续初始电力传输的情况下待机了等于或大于检测模式信号的发送周期(S1105)。这里，在ID一致通知接收单元8123没有接收到来自受电设备30的ID一致通知的情况下(S1106中为“否”)，通过控制开关815来停止输电(S1107)并且经由显示单元27进行表示检测到异物的显示(S1108)。例如，在检测到与初始阻抗不同的恒定阻抗的情况下，有可能金属物体等已接近，因而显示存在金属物体的指示，从而提示用户移动该物体。同样，在受电阻抗检测单元813检测到以与来自受电设备30的回复不同的格式的负载调制的情况下，在附近存在不同型号的受电设备或在相同带内进行通信的装置等；然后显示其指示，从而提示用户移动该装置。这里，输电设备20停止了输电，因而在用户移除了异物之后，检测到诸如用户按下表示移除了异物的按钮(未示出)等的操作(S1109)，并且处理返回至使用检测模式信号进行调制后的初始电力传输(S1103)。然而，在初始电力传输中所传输的电力十分低或检测异物的时间量十分短、并且异物发热或受电所引起的损坏的可能性极小的情况下，处理可以在无需停止输电的情况下并且在用户无需进行这种恢复操作的情况下返回至初始电力传输(S1103)。
在受电阻抗检测单元813检测到阻抗的变化之后、ID一致通知接收单元8123接收到ID一致通知的情况下(S1106中为“是”)，初始电力传输单元8121开始用于计算受电电力的间歇输电(S1111)。这里，通常，在受电设备30接收到使用检测模式信号进行调制后的电力的情况下，输电设备20检测到阻抗的变化。然而，在受电设备30的信号检测灵敏度高于输电设备20检测到阻抗的变化的灵敏度的情况下，有可能即使无法检测到阻抗的变化输电设备20也会检测到来自受电设备的ID一致通知。这样，在受电阻抗检测单元813没有检测到阻抗的变化(S1104中为“否”)、并且ID一致通知接收单元8123检测到ID一致通知(S1110)的情况下，输电设备开始用于计算受电电力的间歇输电(S1111)。注意，在受电阻抗检测单元813没有检测到阻抗的变化并且ID一致通知接收单元8123没有检测到ID一致通知的情况下，初始电力传输单元8121继续使用检测模式信号进行调制后的初始电力传输(S1104中为“否”、S1110中为“否”)。
在接收到用于计算受电电力的间歇传输电力时，受电设备30测量通过各受电所接收到的电力并且以该值执行负载调制。受电效率计算单元8124根据负载调制值检测受电电力值(S1112)，并且通过使用CPU812内的比较单元(未示出)将输电设备20所发送的电力与所接收到的电力进行比较来计算受电效率。在受电效率小于或等于预定阈值的情况下，受电效率计算单元8124判断为受电设备30不在图7所示的适当效率传输区域703内，并且将用于使受电设备移动到适当位置内的劝告显示在显示单元27中(S1115)。然而，在受电效率超过阈值的情况下，受电效率计算单元8124判断为受电设备在适当效率传输区域703内，并且将处理切换为利用正常电力传输单元8125的正常电力传输(S1116)。
接着，将参考图9、12A和12B来说明受电设备30所进行的操作。图12A是受电设备30所进行的从装置认证到正常电力接收的操作的流程图的示例。阻抗改变单元913将天线33或负载(未示出)的阻抗(即，受电阻抗)设置为较高水平，直到与输电设备20的装置认证(S1202)结束为止，并且确保了将不会从根据其它标准进行工作的输电设备以及根据相同标准进行工作的未经授权的输电设备等接收电力(S1201)。这样防止了受电设备中的发热和损坏等。在经由通信单元32所执行的装置认证之后，阻抗改变单元913降低受电阻抗(S1203)，并且待机直到检测到电力为止(S1204中为“否”)。
在受电部31检测到电力的情况下(S1204中为“是”)，检测模式信号判断单元9121判断是否使用包含在认证期间所确定的ID的检测模式信号来对受电电力进行调制。换句话说，检测模式信号判断单元9121从受电电力获得ID并且判断所获得的ID与ID存储器911中所存储的ID是否一致。在检测模式信号判断单元9121判断为ID不一致的情况下(S1205中为“否”)，阻抗改变单元913增加受电阻抗(S1206)。如此防止了由于从其它设备向受电设备30供电所引起的损坏和发热等。此外，检测模式信号判断单元9121将从其它设备进行供电的指示显示在显示单元37中(S1207)，从而提示用户使受电设备30远离其它输电设备。然后，受电设备30检测诸如用户按下按钮(未示出)等的用户所进行的恢复操作(S1208)，并且阻抗改变单元913再次降低受电阻抗(S1209)。这里，如果从其它设备所接收到的电量没有产生许可量以上的发热、以及如果电力处于不会对受电设备30的电路产生损坏的水平，则不必在S1206中增加受电阻抗并且不必在S1208中检测用户恢复操作完成。此外，受电阻抗没有提高，因而不必在S1209中降低阻抗。
另一方面，在受电部31检测到电力(S1204中为“是”)并且检测模式信号判断单元9121判断为ID一致(S1205中为“是”)的情况下，ID一致通知生成单元9123生成ID一致通知并且将该通知发送至输电设备20(S1210)。ID一致通知的发送可以使用负载调制来执行、或者可以经由通信单元32来执行。在发送了ID一致通知之后，受电设备30接收用于计算受电效率的间歇输电。然而，受电设备30在每次接收到电力时仅通过负载调制或经由通信单元32和22返回受电电力的通知(S1211)，并且该处理继续，直到CPU912内的连续受电判断单元(未示出)判断为要进行连续受电为止(S1212中为“否”)。在判断为要进行连续受电的情况下(S1212中为“是”)，正常电力接收(S1213)开始。
图12B是示出用于设置受电设备30所进行的阻抗的其它过程的流程图。在装置认证(S1202)之后，阻抗改变单元913将受电阻抗设置为中间值(S1214)。另一方面，在ID不一致(S1205中为“否”)并且阻抗改变单元913增加了受电阻抗的情况下，在用户进行了恢复操作之后将受电阻抗设置为中间值(S1215)。阻抗改变单元913在发送了ID一致通知之后第一次将受电阻抗设置为正常电力接收所用的低阻抗(S1216)。结果，除非在电力传输带内确认了ID，否则受电设备30没有变为低阻抗，这样减轻了发热和受电所引起的损坏等。注意，可以颠倒S1210和S1216的处理的顺序。
这样，除非已认证的输电对象进入了可以进行供电的期望区域并且输电对象与期望的输电对象匹配，否则根据本实施例的输电设备20不开始传输预定电力。这样使得可以防止非输电对象中的发热和由于传输电力所引起的损坏等。另外，根据本实施例，在从未经认证的输电设备向受电设备30供电的情况下，受电设备30检测到该电力供给并且显示其指示。此外，在从未经认证的输电设备供给了电力的情况下，受电设备30可以增加受电阻抗并且防止接收到电力，从而使得可以防止从未经认证的装置的不必要的受电并且降低了对装置造成损坏的可能性。
尽管本实施例将输电设备20描述为在检测到ID一致通知之后在受电效率大于或等于阈值的情况下开始正常电力传输，但可以简单地在检测到ID一致通知之后开始正常电力传输。另外，尽管输电设备20基于根据受电设备30所接收到的电力可以计算出的受电效率来判断与受电设备30的适当位置关系，但可以使用除受电效率以外的值来进行该判断，只要该值是与受电设备30所接收到的电力有关的值即可。最后，尽管本实施例描述了输电设备进行间歇输电以计算受电效率，但可以执行用于通过连续输电来计算受电效率的处理。
第三实施例
将参考附图来说明本实施例。根据本实施例的无线电力传输系统与图1所示的并且在第一实施例中进行说明的系统相同，因而将省略针对该系统的说明。根据本实施例的输电设备20和受电设备30与第一实施例和第二实施例所述的输电设备20和受电设备30的不同之处在于输电部21和受电部31。
在将根据第一实施例的输电设备20所进行的操作视为第一输电方法并且将根据第二实施例的输电设备20所进行的操作视为第二输电方法的情况下，根据本实施例的输电设备20能够在这两个方法之间进行切换。换句话说，根据本实施例的输电设备20的内部结构是图2和8所示的结构的组合，因而将省略针对这些结构的说明。然而，假定根据本实施例的输电设备20包括用于控制是根据第一输电方法还是第二输电方法进行工作的选择单元(未示出)。同样，在将根据第一实施例的受电设备30所进行的操作视为第一受电方法并且将根据第二实施例的受电设备30所进行的操作视为第二受电方法的情况下，根据本实施例的受电设备30能够在这两个方法之间进行切换。换句话说，根据本实施例的受电设备30的内部结构是图3和9所示的结构的组合，并且将省略针对这些结构的说明。
接着，将参考图13和14来说明输电设备20所进行的操作。图13是示出输电设备20和受电设备30之间的认证序列的图。图14是示出根据本实施例的操作的流程图。在开始输电的情况下，输电设备20首先与受电设备30执行认证。输电设备20经由通信单元22发出表示能够进行连接的通知(S1301)。位于通信区域701内的受电设备30接收到表示能够进行连接的通知，并且经由通信单元32发出连接请求(S1302)。输电设备20将连接许可发送至受电设备30(S1303)。这样建立了无线链接(S1401)。接着，输电设备20发送ID(S1304)，并且受电设备30返回表示接收到ID的应答(S1305)。这样确定了ID(S1402)。以上说明了装置认证处理。
此外，输电设备20请求受电设备30的受电方法(S1306)。受电设备30向输电设备20回答受电设备30的受电方法是第一受电方法还是第二受电方法(S1307、S1403)。在受电设备正根据第一受电方法进行工作的情况下，进行表示该含义的应答(S1404中为“第一受电方法”)。输电设备20接收到该结果，发送输电开始通知(S1308)，并且在受电设备30返回应答时(S1309)，根据第一输电方法开始输电(S1310、S1406)。用于根据第一输电方法进行输电的操作的详情与第一实施例所述的操作的详情相同，并且将省略针对这些操作的说明。注意，输电开始通知和应答不是绝对必需的序列。在受电方法应答(S1307)表示受电设备30正根据第二受电方法进行工作的情况下(S1404中为“第二受电方法”)，输电设备20根据第二输电方法开始输电(S1405)。用于根据第二输电方法进行输电的操作的详情与第二实施例所述的操作的详情相同，并且将省略针对这些操作的说明。
这样，根据本实施例的输电设备20基于来自受电设备30的应答来在第一实施例和第二实施例所述的输电方法之间进行切换。结果，不仅可以防止来自非输电对象的发热和输电所引起的损坏等，而且具有不同的受电方法的多个受电设备也可以进行受电。此外，利用根据本实施例的受电设备30，不仅可以防止来自未经授权的装置的不必要的受电并降低了对装置的损坏的可能性，而且还可以从以与受电设备30的受电方法相对应的输电方法和以不同的输电方法这两者进行工作的输电设备进行受电。上述说明了输电设备20从受电设备20请求受电方法并且根据针对该请求的应答的详情来确定输电方法。然而，可以预先确定在对于来自输电设备20的针对受电方法的请求不存在应答的情况下使用哪个受电方法，然后可以选择受电方法。例如，在针对从输电设备20发送至受电设备30的受电方法请求不存在应答的情况下，可以在输电设备20和受电设备30之间设置“方法1”。在这种情况下，在以认证序列接收到针对受电方法的请求的受电设备30的受电方法是“方法1”的情况下，没有返回应答。由于对于针对受电方法的请求不存在应答，因此输电设备20根据方法1进行输电。这对应于受电设备30期望进行受电的情况，因而经常是受电设备30不希望使用过多电力的情况。该方法有助于减少电力的浪费使用。这同样适用于关于对于针对受电方法的请求没有进行应答的情况设置“方法2”的情况。选择通用方法作为在受电设备30没有进行应答的情况下所使用的方法使得可以增加受电设备30的电力消耗降低效果。
第四实施例
将参考附图来说明本实施例。根据本实施例的无线电力传输系统与图1所示的并且在第一实施例中进行说明的系统相同，因而将省略针对该系统的说明。根据本实施例的输电设备20和受电设备30与第一实施例和第二实施例所述的输电设备20和受电设备30的不同之处在于输电部21和受电部31。此外，与根据第三实施例的输电设备20和受电设备30相同，根据本实施例的输电设备20能够在第一输电方法和第二输电方法之间进行切换。换句话说，根据本实施例的输电设备20的内部结构是图2和8所示的结构的组合，因而将省略针对该结构的说明。然而，假定根据本实施例的输电设备20包括用于控制是根据第一输电方法还是第二输电方法进行工作的选择单元(未示出)。此外，根据本实施例的受电设备30能够根据第一受电方法和第二受电方法进行工作。换句话说，根据本实施例的受电设备30的内部结构是图3和9所示的结构的组合，因而将省略针对该结构的说明。
接着，将参考图15来说明输电设备20所进行的操作。图15是示出根据本实施例的操作的流程图。输电设备20与受电设备30建立无线链接(S1501)，并且确定ID(S1502)。直到此时为止，输电设备20并不知晓受电设备30所使用的受电方法(即，第一受电方法或第二受电方法)。输电设备20使用以认证序列所确定的ID来开始用于根据第二输电方法进行输电的过程(S1503)。此时，在受电设备30可以根据第二受电方法进行工作的情况下，操作与第一实施例所述的操作相同，并且受电设备30可以进行受电(S1505)。
另一方面，在受电设备30正根据第一受电方法进行工作的情况下，受电设备30针对基于预定ID所传输的电力来基于该ID改变阻抗，因而在输电设备20所传输的电力中发生大的干扰。在这些操作的情况下，输电设备20判断为受电设备30正根据第一受电方法进行工作；然后，输电设备20根据第一输电方法执行ID检测所用的间歇输电，并且进入与第一实施例所述的输电操作相同的输电操作(S1506)。注意，在输电设备20最初执行用于根据第一输电方法进行输电的过程的情况下，在受电设备30正根据第二受电方法进行工作的情况下没有交换ID，因而输电过程没有前进。
这样，根据本实施例的输电设备20基于其自身的判断来在第一实施例和第二实施例所述的输电方法之间进行切换。结果，除防止从非输电对象的发热和输电所引起的损坏等外，具有不同的受电方法的多个受电设备也可以进行受电。此外，利用根据本实施例的受电设备30，不仅可以防止来自未经认证的装置的不必要的受电并降低对装置造成损坏的可能性，而且还可以从以与受电设备30的受电方法相对应的输电方法和以不同的输电方法这两者进行工作的输电设备进行受电。
其它实施例
还可以通过读出并执行记录在存储介质(例如，非瞬态计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令以进行本发明的上述实施例中的功能的系统或设备的计算机和通过下面的方法来实现本发明的实施例，其中，该系统或设备的计算机通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以进行上述实施例中的功能来进行上述方法。该计算机可以包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)或其它电路中的一个或多个，并且可以包括单独计算机或单独计算机处理器的网络。例如可以从网络或存储介质将这些计算机可执行指令提供至计算机。该存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算机系统的存储器、光盘(诸如致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM等)、闪速存储装置和存储卡等中的一个或多个。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
本申请要求2013年4月19日提交的日本专利申请2013-088878、2013年4月19日提交的日本专利申请2013-088879和2013年4月19日提交的日本专利申请2013-088881的优先权，在此通过引用包含这些专利申请的全部内容。

Claims (50)

1.一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：
间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；
检测部件，用于检测响应于所述间歇输电部件所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及
延长部件，用于在所述检测部件检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇输电部件的输电时间段。
2.根据权利要求1所述的输电设备，其中，还包括：
判断部件，用于判断从所述负载调制信号所获得的ID和与所述受电设备预先确定的ID是否一致。
3.根据权利要求2所述的输电设备，其中，还包括：
通知部件，用于在所述判断部件判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述受电设备。
4.根据权利要求2或3所述的输电设备，其中，
在所述判断部件判断为ID一致的情况下，开始正常电力传输。
5.根据权利要求4所述的输电设备，其中，
在开始所述正常电力传输之前、与所述受电设备所接收到的电力有关的值大于或等于阈值的情况下，开始所述正常电力传输。
6.根据权利要求4或5所述的输电设备，其中，
与在所述正常电力传输中所传输的电力相比，所述间歇输电部件传输较低量的电力。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的输电设备，其中，还包括：
异物检测部件，用于检测用于存储初始阻抗的存储部件和所述受电设备之间的异物，
其中，在所述检测部件没有检测到所述负载调制信号时的阻抗不同于所述存储部件中所存储的初始阻抗的情况下，所述异物检测部件判断为检测到异物。
8.根据权利要求7所述的输电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在所述异物检测部件检测到异物的情况下显示错误消息。
9.根据权利要求2至6中任一项所述的输电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在所述判断部件判断为ID不一致的情况下显示错误消息。
10.根据权利要求5或6所述的输电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在从所述受电设备所接收到的电力获得的值低于阈值的情况下，进行用于提示移动所述受电设备的显示。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的输电设备，其中，
所述预先确定的ID是在所述输电设备和所述受电设备之间执行的装置认证中确定的。
12.一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：
调制部件，用于使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，
其中，所述调制部件重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
13.一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：
通知部件，用于通过负载调制向所述输电设备通知预先确定的ID，
其中，所述通知部件重复通知，直到从所述输电设备接收到表示接收到ID的通知为止。
14.根据权利要求12或13所述的受电设备，其中，还包括：
改变部件，用于改变受电阻抗的值，
其中，在所述改变部件增加了所述受电阻抗之后、接收到从所述输电设备间歇地传输来的电力的情况下，所述改变部件降低所述受电阻抗。
15.根据权利要求14所述的受电设备，其中，
在所述改变部件降低了所述受电阻抗之后、从所述输电设备接收到ID一致通知的情况下，所述改变部件进一步降低所述受电阻抗。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的受电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在没有从所述输电设备接收到所述ID一致通知的情况下显示错误消息。
17.一种电力传输系统，包括输电设备和受电设备，
其中，所述输电设备包括：
间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；
检测部件，用于检测响应于所述间歇输电部件所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及
延长部件，用于在所述检测部件检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇输电部件的输电时间段，以及
所述受电设备包括：
调制部件，用于使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，
其中，所述调制部件重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
18.一种输电设备的控制方法，所述输电设备用于向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：
执行间歇的无线电力传输；
检测步骤，用于检测响应于在间歇的无线电力传输的步骤中所传输的电力而从所述受电设备所接收到的负载调制信号；以及
在所述检测步骤中检测到所述负载调制信号的情况下，延长所述间歇的无线电力传输的输电时间段。
19.一种受电设备的控制方法，所述受电设备用于从输电设备接收电力，所述控制方法包括以下步骤：
使用包含预先确定的ID的信号来重复负载调制，
其中，在重复负载调制的步骤中重复所述负载调制，直到从所述输电设备间歇地传输来的电力超过预定值为止。
20.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求18所述的输电设备的控制方法的步骤。
21.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求19所述的受电设备的控制方法的步骤。
22.一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：
第一输电部件，用于执行无线电力传输，
其中，所述第一输电部件通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输。
23.根据权利要求22所述的输电设备，其中，还包括：
检测部件，用于在所述电力传输期间检测关于所述受电设备检测到所述预先确定的ID的通知。
24.根据权利要求23所述的输电设备，其中，还包括：
第二输电部件，用于在所述检测部件检测到所述通知的情况下，开始正常电力传输。
25.根据权利要求24所述的输电设备，其中，还包括：
比较部件，用于判断与所述受电设备所接收到的电力有关的值是否大于或等于阈值，
其中，在所述比较部件判断为所述值大于或等于所述阈值的情况下，所述第二输电部件开始所述正常电力传输。
26.根据权利要求24或25所述的输电设备，其中，
与所述第二输电部件所传输的电力相比，所述第一输电部件传输较低的电力。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的输电设备，其中，还包括：
异物检测部件，用于检测用于存储初始阻抗的存储部件和所述受电设备之间的异物，
其中，在所述第一输电部件正在执行间歇的电力传输时的所述受电设备的阻抗不同于所述存储部件中所存储的初始阻抗的情况下，所述异物检测部件判断为检测到异物。
28.根据权利要求27所述的输电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在所述异物检测部件检测到异物的情况下显示错误消息。
29.根据权利要求25或26所述的输电设备，其中，还包括：
显示单元，用于在与所述受电设备所接收到的电力有关的值小于所述阈值的情况下，显示用于提示移动所述受电设备的指示。
30.根据权利要求22至29中任一项所述的输电设备，其中，
所述预先确定的ID是在所述输电设备和所述受电设备之间执行的装置认证中确定的。
31.一种受电设备，用于从输电设备接收电力，所述受电设备包括：
受电部件，用于从所述输电设备无线地接收电力；
判断部件，用于判断基于所述受电部件所接收到的电力信号的调制的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及
通知部件，用于在所述判断部件判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
32.根据权利要求31所述的受电设备，其中，还包括：
改变部件，用于改变受电阻抗的值，
其中，所述改变部件基于所述判断部件所进行的判断来改变所述受电阻抗的值。
33.根据权利要求32所述的受电设备，其中，
在所述判断部件判断为ID一致的情况下，所述改变部件将所述受电阻抗设置为比在该判断之前发生的受电阻抗低的阻抗。
34.根据权利要求32或33所述的受电设备，其中，
在所述判断部件判断为ID不一致的情况下，所述改变部件将所述受电阻抗设置为比在该判断之前发生的受电阻抗高的阻抗。
35.根据权利要求34所述的受电设备，其中，还包括：
检测部件，用于在所述改变部件将所述受电阻抗设置为比在该判断之前发生的受电阻抗高的阻抗之后，检测到所述输电设备远离了所述受电设备，
其中，在所述检测部件检测到所述输电设备远离的情况下，所述改变部件将所述受电阻抗设置为在该判断之前发生的阻抗值。
36.一种电力传输系统，包括输电设备和受电设备，
其中，所述输电设备包括：
输电部件，用于执行无线电力传输，所述输电部件通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输，以及
所述受电设备包括：
受电部件，用于从所述输电设备无线地接收间歇的电力信号；
判断部件，用于判断基于所述受电部件所接收到的电力的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及
通知部件，用于在所述判断部件判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
37.一种输电设备的控制方法，所述输电设备用于向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：
执行无线电力传输，
其中，在执行无线电力传输的步骤中，通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来执行所述电力传输。
38.一种受电设备的控制方法，所述受电设备用于从输电设备接收电力，所述控制方法包括以下步骤：
受电步骤，用于从所述输电设备无线地接收电力；
判断步骤，用于判断基于所述受电步骤中所接收到的电力的状态而检测到的ID和与所述输电设备预先确定的ID是否一致；以及
在所述判断步骤中判断为ID一致的情况下，将ID一致通知提供至所述输电设备。
39.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求37所述的输电设备的控制方法的步骤。
40.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求38所述的受电设备的控制方法的步骤。
41.一种输电设备，用于向受电设备传输电力，所述输电设备包括：
间歇输电部件，用于执行间歇的无线电力传输；以及
选择部件，用于选择第一输电方法和第二输电方法其中之一，其中所述第一输电方法包括在间歇的电力传输期间，对所述受电设备响应于所传输的电力而使用ID执行负载调制后的信号进行检测，以及所述第二输电方法包括通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来进行电力传输，
其中，所述输电设备根据所述选择部件所选择的输电方法来进行工作。
42.根据权利要求41所述的输电设备，其中，
所述选择部件基于针对发出至所述受电设备的请求的应答，来选择所述第一输电方法和所述第二输电方法其中之一。
43.根据权利要求41所述的输电设备，其中，
所述选择部件基于在根据所述第二输电方法进行工作的情况下的阻抗的变化，来选择所述第一输电方法和所述第二输电方法其中之一。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的输电设备，其中，
所述第一输电方法包括：在检测到所述负载调制后的信号的情况下，延长所述间歇输电部件的输电时间段，直到从所述负载调制后的信号获得ID为止。
45.根据权利要求44所述的输电设备，其中，
在判断为通过延长所述输电时间段所获得的ID与所述预先确定的ID一致的情况下，所述第一输电方法开始正常电力传输。
46.根据权利要求45所述的输电设备，其中，
在与所述受电设备所接收到的电力有关的值大于或等于阈值的情况下，所述第一输电方法开始所述正常电力传输。
47.根据权利要求41至43中任一项所述的输电设备，其中，
在间歇的电力传输期间检测到了关于所述受电设备检测到所述预先确定的ID的通知的情况下，所述第二输电方法开始正常电力传输。
48.根据权利要求47所述的输电设备，其中，
在与所述受电设备所接收到的电力有关的值大于或等于阈值的情况下，所述第二输电方法开始所述正常电力传输。
49.一种输电设备的控制方法，所述输电设备向受电设备传输电力，所述控制方法包括以下步骤：
执行间歇的无线电力传输；以及
选择步骤，用于选择第一输电方法和第二输电方法其中之一，其中所述第一输电方法包括在间歇的电力传输期间，对所述受电设备响应于所传输的电力而使用ID执行负载调制后的信号进行检测，以及所述第二输电方法包括通过根据预先确定的ID对电力进行调制以使得所述受电设备检测到所述预先确定的ID，来进行电力传输，
其中，所述输电设备根据所述选择步骤中所选择的输电方法来进行工作。
50.一种程序，用于使计算机执行根据权利要求49所述的输电设备的控制方法的步骤。
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