CN105474506A - 受电装置以及电力传输系统 - Google Patents

Abstract

通过电场耦合方式被从送电装置(101)传输电力的受电装置(201)具备：与有源电极(22)以及无源电极(23)连接的并联谐振电路(25)；改变并联谐振电路(25)的谐振条件的电容器(C3)以及第1开关(SW1)；和将从并联谐振电路(25)输出的交流电压向负载(RL)提供或切断的第2开关(SW2)。具备：通知与送电装置(101)的通信开始、接收针对通知的响应的通信部(214)；将第1开关(SW1)接通断开来生成要向送电装置(101)发送的信号的第1切换部(212)；和基于通信部(214)接收到的响应来将第2开关(SW2)连接或切断的第2切换部(213)。由此提供在抑制负载出现的不良状况的同时进行与送电装置的通信和向负载的供电的受电装置、以及电力传输系统。

Description

受电装置以及电力传输系统

技术领域

本发明涉及被从送电装置以无线传输电力的受电装置、以及具备该受电装置的电力传输系统。

背景技术

电力传输系统具备送电装置和受电装置。送电装置利用磁场耦合或电场耦合，以无线向受电装置传输电力。受电装置将传输的电力提供给负载、例如便携电话机、或笔记本型个人计算机的二次电池，对二次电池进行充电。在该电力传输系统中，送电装置需要监视受电装置的种类、或状态等。为此，送电装置和受电装置具备通信功能，以使得能在送电装置与受电装置间进行通信。

作为在送电装置与受电装置间进行通信的系统，例如有利用了负载调制方式的系统。该系统通过在受电装置侧使从送电装置侧观察到的负载阻抗变动，将“0”、“1”的信号从受电装置向送电装置发送。但是，在有负载变动的情况下，送电装置有时不能判别是用于通信的负载变动，还是受电装置的负载的状态所引起的负载变动。例如在受电装置的负载是用户使用中的笔记本型个人计算机的情况下，在电力传输中笔记本型个人计算机的CPU负载瞬间地急速上升而消耗电力增大时，从电装置侧观察到的负载阻抗瞬间变小。由于该情况下的负载变动不是用于通信的负载变动，因此有可能在送电装置侧取得错误的信息。

在专利文献1中，公开了一种系统，在能在送电装置与受电装置间进行送电以及通信的系统中，不同时进行供电和通信。在该系统中，在各装置中，将电力送电用的共振元件(线圈)也用作通信天线。并且，在通信部与共振元件间设置开关电路，开关在供电时切换为断开，在通信时切换为接通。由此使得供电和通信不会同时进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2011-29799号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1记载的系统中，有以下那样的问题。例如在受电装置的负载是笔记本型个人计算机的蓄电池、该蓄电池的充电剩余电量大致为0的情况下，在一边对蓄电池供电一边起动个人计算机状态下，若如专利文献1所示那样为了通信而断开开关来断开给蓄电池的供电，则有时会出现因电力不足而个人计算机不正常动作、或者在处理中强制停止等不良状况。如此，若与负载的状态没有关系地在通信时切断负载来断开给负载的供电，则有可能会在受电装置的负载出现预料不到的不良状况。

为此，本发明的目的在于，提供在抑制负载中出现的不良状况的同时进行与送电装置的通信和向负载的供电的受电装置、以及电力传输系统。

用于解决课题的手段

本发明的受电装置通过受电侧耦合部和送电装置的送电侧耦合部进行电场耦合或磁场耦合而被从所述送电装置传输电力，所述受电装置具备：与所述受电侧耦合部连接的谐振电路；具有第1开关、通过所述第1开关的状态来改变所述谐振电路的谐振条件的谐振条件变更电路；对从所述谐振电路输出的交流电压进行整流平滑、并向负载提供的整流平滑电路；将所述整流平滑电路和所述负载连接或切断的第2开关；通知与所述送电装置的通信开始、接收针对所述通知的响应的通信部；为了生成要向所述送电装置发送的信号而将所述第1开关接通断开的第1切换部；和基于所述通信部接收到的所述响应来将所述第2开关连接或切断的第2切换部。

在该构成中，由于通过将第1开关接通断开而谐振电路的谐振点错开，因此产生负载变动。能利用该负载变动向送电装置发送信号。另外，在接收来自负载侧的响应、判定为能停止向负载的电力提供的情况下，若将第2开关断开(或瞬间断开)，则切断向负载的电力提供。由此，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。进而，在接收来自负载侧的响应、判定为不应停止向负载的电力提供的情况下，若将第2开关接通(或瞬间接通)，则向负载提供电力，因此能抑制因负载出现电力不足所引起的不良状况的可能性。

在本发明所涉及的受电装置中，优选所述第2切换部在停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关断开，在不停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关接通。

在该构成中，能向负载提供电力，或者切断电力提供。

本发明所涉及的受电装置优选在不停止向所述负载的电力提供的情况下，所述第1切换部使所述第1开关断开。

在该构成中，在第2开关接通的情况下，使第1开关断开，从而不进行与送电装置的通信。由此能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来的影响以及、将错误的信号发送给送电装置的可能性。

在本发明所涉及的受电装置中，优选所述谐振条件变更电路是与所述谐振电路并联连接的、所述第1开关与电感器或电容器的串联电路。

在该构成中，能以简易的构成变更谐振电路的谐振条件。

优选所述受电侧耦合部具有受电侧第1电极以及受电侧第2电极，所述受电侧第1电极和所述送电侧耦合部所具有的送电侧第1电极空开间隙而对置，所述受电侧第2电极和所述送电侧耦合部所具有的送电侧第2电极空开间隙而对置或接触，所述谐振电路与所述受电侧第1电极以及所述受电侧第2电极连接。

在该构成中，在以电场耦合方式从送电装置向受电装置提供电力的情况下，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动影响到用于向送电装置发送信号的负载变动，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。

优选所述受电侧耦合部具有与所述送电侧耦合部所具有的送电侧线圈进行磁场耦合的受电侧线圈，所述谐振电路与所述受电侧线圈连接。

在该构成中，在以磁场耦合方式从送电装置向受电装置提供电力的情况下，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。

发明的效果

根据本发明，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。另外，能够抑制在不应停止向负载的电力提供的情况下由于切断向负载的电力提供而负载出现电力不足所引起的不良状况这样的可能性。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的电力传输系统的电路图。

图2是表示在受电装置执行的处理的流程图的图。

图3是表示在送电装置执行的处理的流程图的图。

图4是表示在负载执行的处理的流程图的图。

图5是实施方式2所涉及的电力传输系统的电路图。

图6是在受电装置执行的处理的流程图。

图7是表示在负载执行的处理的流程图的图。

图8是实施方式3所涉及的电力传输系统的电路图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是本实施方式所涉及的电力传输系统的电路图。

电力传输系统1具备送电装置101和受电装置201。送电装置101通过电场耦合向受电装置201传输电力。受电装置201向负载RL提供来自送电装置101的电力。

负载RL例如能举出便携电话机或笔记本型个人计算机等。负载RL具备二次电池，用从受电装置201提供的电力对该二次电池进行充电。负载RL以二次电池为电源来进行驱动。另外，负载RL具有通信(例如串行通信)功能，与受电装置201双向进行通信。负载RL在接收到来自受电装置201的信号时，发送响应于其的信息。

送电装置101具备电源Vin。电源Vin是与商用电源连接的AC适配器。AC适配器将AC100V～230V变换为给定的直流电压。

在送电装置101的电源Vin连接逆变器电路10。逆变器电路10是由4个开关元件(MOS-FET)构成的DC-AC逆变器电路。逆变器电路10对各开关进行PWM控制，将来自电源Vin的直流电压变换成交流电压。

在逆变器电路10的输出侧连接升压变压器T1的初级线圈。

在升压变压器T1的次级线圈连接有源电极12以及无源电极13。升压变压器T1将在逆变器电路10从直流电压变换的交流电压升压。

在升压变压器T1的次级线圈并联连接电容器C1，电容器C1和升压变压器T1的次级线圈的漏电感L1一起形成串联谐振电路15。另外，构成串联谐振电路15的漏电感L1也可以是实际部件的电感器。

有源电极12是本发明所涉及的“送电侧耦合部”以及“送电侧第1电极”的一例，无源电极13是本发明所涉及的“送电侧耦合部”以及“送电侧第2电极”的一例。对有源电极12以及无源电极13施加由升压变压器T1升压的交流电压。受电装置201的有源电极22与有源电极12对置，受电装置201的无源电极23与无源电极13对置(或接触)。并且，对置的有源电极12、22、无源电极13、23分别电场耦合，从送电装置101向受电装置201传输电力。

送电装置101具备控制电路11。控制电路11包含微型计算机，具有信号处理部111和开关切换部112的功能部。

信号处理部111读取送电装置101的送电电流IDC的变化，判别数据“1”、“0”。送电电流IDC是流过连接在电源Vin与逆变器电路10间的电流检测用电阻R1的直流电流。虽然详细在后面叙述，但在受电装置201侧，为了生成向送电装置101发送的信号，使谐振电路的谐振点错开(改变谐振条件)来使从送电装置101观察受电装置201侧的负载阻抗变动。由于该负载阻抗的变动而送电电流IDC发生变化。若受电装置201侧的负载增加(阻抗变小)，则送电电流IDC变大，若受电装置201侧的负载减少(阻抗变大)，则送电电流IDC变小。信号处理部111取出该送电电流IDC的变化量，从取出的变化量取得电流的高(H)或低(L)的二值数据。并且，信号处理部111从该二值数据读取从受电装置201发送的调制信号。

开关切换部112变更逆变器电路10的各开关元件的接通占空比，对开关元件进行PWM控制。通过开关切换部112对开关元件进行PWM控制，能调整向受电装置201传输的电力，另外，能将二值数据的调制信号向受电装置201发送。

在受电装置201的有源电极22以及无源电极23连接降压变压器T2的初级线圈。有源电极22是本发明所涉及的“受电侧耦合部”以及“受电侧第1电极”的一例，无源电极23是本发明所涉及的“受电侧耦合部”以及“受电侧第2电极”的一例。在降压变压器T2的初级线圈并联连接电容器C2，由该初级线圈和电容器C2形成并联谐振电路25。

并联谐振电路25是本发明所涉及的“谐振电路”的一例。将该并联谐振电路25设计成谐振频率与在送电装置101侧形成的串联谐振电路15一致。通过使串联谐振电路15和并联谐振电路25的谐振频率一致，能效率良好地从送电装置101向受电装置201传输电力。

在降压变压器T2的次级线圈并联连接电容器C3和第1开关SW1的串联电路。串联电路是本发明所涉及的“谐振条件变更电路”的一例。后述的控制电路21对该串联电路的第1开关SW1进行PWM控制。在第1开关SW1接通的情况下，成为在并联谐振电路25并联连接电容器C3的电路构成。即，由于第1开关SW1被接通而并联谐振电路25的谐振点错开，因此若第1开关SW1被接通断开，则从送电装置101观察受电装置201侧的负载阻抗发生变化。由于因负载阻抗变更而送电电流IDC也发生变化，因此如所述那样，控制电路11通过读取送电电流IDC来读取从受电装置201向送电装置101发送的信号。

在降压变压器T2的次级线圈连接由4个二极管形成的二极管桥DB。在二极管桥DB连接由电容器C4以及电感器L2构成的平滑电路。二极管桥DB以及电容器C4是本发明所涉及的整流平滑电路的一例，对由降压变压器T2降压后的交流电压进行整流以及平滑。平滑电路经由第2开关SW2与输出端子OUT1、OUT2连接。在输出端子OUT1、OUT2连接负载RL。

第2开关SW2被控制电路21进行开关控制。在第2开关SW2接通的情况下，向负载RL提供电力，在第2开关SW2断开的情况下，切断向负载RL的电力提供。

受电装置201具备控制电路21。控制电路21例如是微型计算机，具有信号处理部211、第1切换部212、第2切换部213、以及通信部214的各功能部。

信号处理部211检测从送电装置101向受电装置201传输、被降压变压器T2降压后的电压。更详细地，在降压变压器T2的次级线圈并联连接分压电阻R2、R3，作为检测电路。信号处理部211通过分压电阻R2、R3来检测电压。在送电装置101侧，由控制电路11对逆变器电路10的开关元件进行PWM控制。由此，信号处理部211检测的分压电压变动。信号处理部211取出变动的电压的变化量，从取出的变化量取得电流的高(H)或低(L)的二值数据。然后，信号处理部211从该二值数据读取从送电装置101发送的调制信号。

另外，信号处理部211为了向送电装置101进行响应而生成调制信号。第1切换部212基于信号处理部211所生成的调制信号来对第1开关SW1进行PWM控制。在第1开关SW1被接通的情况下，并联谐振电路25的谐振点发生变化。由此，在送电装置101侧的送电电流IDC发生变化，控制电路11从送电电流IDC的变化读取从受电装置201发送的二值数据的调制信号。

通信部214在与负载RL间双向进行通信。在受电装置201开始与送电装置101的通信的情况下，通信部214将与送电装置101的通信开始通知给负载RL。负载RL在接收到该通知的情况下，将针对其的响应发送给受电装置201。第2切换部213基于通信部214接收到的响应将第2开关SW2接通或断开。

更具体地，从受电装置201接收到通信开始的负载RL探测二次电池的剩余电量，根据其探测结果来判定负载RL是否能仅以二次电池的电力进行动作。在能仅以二次电池的电力动作的情况下，负载RL将能切断向受电装置201的电力提供的响应发送给受电装置201。接收到该响应的受电装置201中，第2切换部213将第2开关SW2断开。由此切断从受电装置201向负载RL的电力提供。

另外，在仅以二次电池的电力不能进行动作的情况下，负载RL将不能切断来自受电装置201的电力提供的响应发送给受电装置201。接收到该响应的受电装置201中，第2切换部213将第2开关SW2维持在接通。由此继续从受电装置201向负载RL提供电力。通过继续向负载RL提供电力，能防止负载RL因电力提供不足而强制停止这样的不良状况。

另外，负载RL在仅以二次电池的电力不能进行动作的情况下，从受电装置201被提供一定时间电力，在变得能仅以二次电池的电力动作时，将能切断向受电装置201的电力提供的响应发送给受电装置201。

在送电装置101与受电装置201的通信结束的情况下，第2切换部213将第2开关SW2接通。通信部214向负载RL通知通信结束。

以下，说明在送电装置101、受电装置201以及负载RL分别执行的动作。在本实施方式中，在送电装置101和受电装置201进行通信的情况下，设为从送电装置101侧请求通信来进行说明。在该情况下，例如送电装置101侧将送电电压瞬间地提高(或降低)。在受电装置201侧，在信号处理部111探测的电压瞬间地提高(或降低)时，判定为送电装置101侧在请求通信。

另外，也可以从受电装置201侧请求通信。在该情况下，例如开关切换部112将第1开关SW1接通断开来生成二值数据的调制信号，向送电装置101侧请求通信。

图2是表示由受电装置201执行的处理的流程图的图。另外，在图2所示的处理的开始时，假定第1开关SW1为断开，第2开关SW2为接通。

受电装置201在开始来自送电装置101的电力提供时(S1)，判定是否与送电装置101开始通信(S2)。在不与送电装置101开始通信的情况下(S2：“否”)，执行后述的S11的处理。

在开始与送电装置101的通信的情况下(S2：“是”)，受电装置201的通信部214向负载RL通知通信开始(S3)。然后，通信部214接收针对该通知的响应，判定能否切断向负载RL的电力提供(S4)。如所述那样，在被通知通信开始的负载RL中，探测二次电池的剩余电量，根据其探测结果来判定负载RL能否仅以二次电池的电力进行动作，将该判定结果发送给受电装置201。

在不能切断向负载RL的电力提供的情况下(S4：“否”)，即在负载RL仅以二次电池的电力不能进行动作的情况下，受电装置201进行待机直到变得能切断向负载RL的电力提供为止。这时，第2切换部213将第2开关SW2维持在接通。由此继续从受电装置201向负载RL的电力提供。因此，能防止在负载RL侧因电力不足而出现的不良状况。另外，也可以在经过给定时间也未接收到通知的情况下，强制中断与送电装置101的通信，返回S2的处理。

在能切断向负载RL的电力提供的情况下(S4：“是”)，即在负载RL能仅以二次电池的电力动作的情况下，受电装置201的第2切换部213将第2开关SW2断开(S5)。由此切断从受电装置201向负载RL的电力提供。并且信号处理部211生成调制信号，第1切换部212对第1开关SW1进行开关控制，由此向送电装置101侧通知能开始通信(S6)。

受电装置201的通信部214与送电装置101进行通信(S7)。在送电装置101发送信号的情况下，送电装置101的开关切换部112对逆变器电路10的开关元件进行开关控制，受电装置201的信号处理部211检测电压的变化，从该电压的变化取得二值数据的调制信号。在受电装置201发送信号的情况下，第1切换部212基于信号处理部111所生成的调制信号对第1开关SW1进行开关控制，送电装置101的信号处理部111检测送电电流IDC的变化，从该变化取得二值数据的调制信号。

在受电装置201与送电装置101的通信中，第2开关SW2为断开。由此，在对第1开关SW1进行开关控制来使负载变动，从而生成向送电装置101发送的信号时，能抑制因向负载RL的电力提供所引起的负载变动的影响的波及。由此，能精度良好地进行受电装置201与送电装置101的通信。

受电装置201判定与送电装置101的通信是否结束(S8)。在通信未结束的情况下(S8：“否”)，受电装置201继续与送电装置101的通信。在通信结束的情况下(S8：“是”)，受电装置201的第2切换部213使第2开关SW2接通(S9)。然后，受电装置201的通信部214将与送电装置101的通信结束通知给负载RL(S10)。

受电装置201判定是否例如电源断开、或从送电装置101取下而结束本动作(S11)。在未结束的情况下(S11：“否”)，受电装置201执行S2的处理。在结束的情况下(S11：“是”)，本处理结束。

图3是表示在送电装置101执行的处理的流程图的图。该处理例如通过将受电装置201载置在送电装置101而开始。

送电装置101的控制电路11使开关切换部112对逆变器电路10的开关元件进行开关控制，对向受电装置201传输的电力的频率扫描，检测谐振点(谐振频率)(S21)。在检测到谐振点的情况下，控制电路11判定为受电装置201被载置在送电装置101，开始向受电装置201的电力提供。

接下来，送电装置101将检测到的谐振频率作为驱动频率，进行向受电装置201的电力传输(S22)。送电装置101判定是否有向受电装置201发送的通信数据(S23)。在没有通信数据的情况下(S23：“否”)，受电装置201反复执行S23的处理。在有通信数据的情况下(S23：“是”)，送电装置101向受电装置201通知通信开始(S24)。然后，送电装置101判定是否从受电装置201接收到针对该通知的响应、即能否与受电装置201通信的通知(S25)。

在不能通信的情况下(S25：“否”)，即未从受电装置201接收到响应的情况下，进行待机直到接收到响应为止。这时，也可以在经过一定时间也未接收到响应的情况下，中断与受电装置201的通信开始。

在能通信的情况下(S25：“是”)，受电装置201开始与送电装置101的通信(S26)。在该情况下，开关切换部112变更逆变器电路10的各开关元件的接通占空比，对开关元件进行PWM控制。然后，送电装置101判定与受电装置201的通信是否结束(S27)。在通信未结束的情况下(S27：“否”)，送电装置101继续与受电装置201的通信。在通信结束的情况下(S27：“是”)，送电装置101将在S21检测到的谐振频率作为驱动频率，重新开始向受电装置201的电力传输(S28)。

送电装置101判定是否电源断开、或载置的受电装置201被取下等而结束本处理(S29)。在未结束的情况下(S29：“否”)，送电装置101执行S23的处理。在结束的情况下(S29：“是”)，本处理结束。

图4是表示在负载RL执行的处理的流程图的图。

负载RL在被从受电装置201传输电力时，将该电力对二次电池进行充电(S31)。接下来，负载RL判定是否从受电装置201接收到送电装置101与受电装置201的通信开始通知(S32)。在未接收到通信开始通知的情况下(S32：“否”)，执行后述的S38的处理。

在接收到通信开始通知的情况下(S32：“是”)，负载RL确认二次电池的剩余电量(S33)，根据其结果来判定能否切断来自受电装置201的电力提供(S34)。在不能切断电力提供的情况下(S34：“否”)，负载RL进行待机直到变得能切断电力提供为止。

在能切断电力提供的情况下(S34：“是”)，负载RL向受电装置201发送电力切断许可通知(S35)。在接收到该通知的受电装置201中，将第2开关SW2断开，切断从受电装置201向负载RL的电力提供。另外，也可以在来自受电装置201的电力提供被切断的情况下，负载RL进行事前准备的处理，使得在电力提供的切断中二次电池的剩余电量不会消失，不会发生停电。例如，负载RL可以事前使消耗电力剧烈的处理结束，还可以限制一部分的功能，移转到比通常模式更抑制消耗电力的省电模式。

负载RL判定是否从受电装置201被通知了送电装置101与受电装置201的通信结束(S36)。在未被通知的情况下(S36：“否”)，负载RL直到被通知为止都待机。在被通知的情况下(S36：“是”)，由于在受电装置201侧第2开关SW2被接通，负载RL重新开始来自受电装置201的电力传输，重新开始向二次电池的充电处理(S37)。

负载RL判定是否断开负载RL的电源而正常结束，或者将受电装置201从送电装置101取下等而结束本处理(S38)。在未结束的情况下(S38：“否”)，负载RL执行S32的处理。在结束的情况下(S38：“是”)，本处理结束。

如以上那样，在本实施方式中，在不能切断向负载RL的电力提供的情况下，受电装置201使第2开关SW2接通，不进行与送电装置101的通信。并且在能切断向负载RL的电力提供的情况下，受电装置201使第2开关SW2断开，进行与送电装置101的通信。通过在使第2开关SW2断开的状态下进行与送电装置101的通信，能防止向负载RL的电力提供所引起的负载变动的影响波及到受电装置201与送电装置101的通信。由此能进行精度良好的通信。

(实施方式2)

对实施方式2所涉及的电力传输系统进行说明。以下仅说明与实施方式1的不同点。

图5是本实施方式所涉及的电力传输系统的电路图。在该示例中，受电装置202的构成和实施方式1所涉及的送电装置101不同。在本实施方式中，用于使受电装置202所具有的并联谐振电路25的谐振点错开的串联电路，是将电感器L3和第1开关SW1串联连接而形成的。由电感器L3和第1开关SW1构成的串联电路相当于本发明所涉及的“谐振条件变更电路”。

由控制电路21对该串联电路的第1开关SW1进行PWM控制。在第1开关SW1被接通的情况下，成为在并联谐振电路25并联连接电感器L3的电路构成。即，和实施方式1同样，通过接通第1开关SW1，能够使并联谐振电路25的谐振点错开，通过将第1开关SW1接通断开，能使负载阻抗变动。

另外，本实施方式所涉及的受电装置202在第2开关SW2接通的情况下也对第1开关SW1进行开关控制，与送电装置101进行通信。即，向负载RL进行电力提供，并且受电装置202与送电装置101进行通信。在该情况下，为了减小向负载RL的电力提供所引起的负载变动的影响，在负载RL侧，移转到功能受限的低电力模式。

图6是表示在受电装置202执行的处理的流程的图。

受电装置202在开始来自送电装置101的电力提供时(S41)，判定是否与送电装置101开始通信(S42)。在不与送电装置101开始通信的情况下(S42：“否”)，执行后述的S51的处理。

在开始与送电装置101的通信的情况下(S42：“是”)，受电装置202的通信部214向负载RL通知通信开始(S43)。然后，通信部214接收针对该通知的响应，判定能否切断向负载RL的电力提供(S44)。

和实施方式1同样，在被通知通信开始的负载RL中，探测二次电池的剩余电量，根据该探测结果来判定负载RL能否仅以二次电池的电力进行动作，将该判定结果发送给受电装置201。

在能切断向负载RL的电力提供的情况下(S44：“是”)，即在负载RL能仅以二次电池的电力动作的情况下，受电装置202的第2切换部213使第2开关SW2断开(S45)。由此，从受电装置201向负载RL的电力提供被切断。然后，信号处理部211生成调制信号，第1切换部212对第1开关SW1进行开关控制，由此向送电装置101侧通知能开始通信(S46)。

在不能切断向负载RL的电力提供的情况下(S44：“否”)，即，在负载RL仅以二次电池的电力不能动作的情况下，受电装置201的第2切换部213在将第2开关SW2维持在接通的状态下向送电装置101侧通知能开始通信(S46)。由此，继续从受电装置201向负载RL的电力提供。由此能防止在负载RL侧因电力不足而出现的不良状况。

此时，在负载RL侧，移转到低电力模式，减小向负载RL的电力提供所引起的负载变动给送电装置101与受电装置202通信带来的影响。

受电装置201的通信部214与送电装置101进行通信(S47)。受电装置202判定与送电装置101的通信是否结束(S48)。在通信未结束的情况下(S48：“否”)，受电装置202继续与送电装置101的通信。在通信结束的情况下(S48：“是”)，若第2开关SW2为断开，则受电装置202的第2切换部213使该第2开关SW2接通(S49)。然后，受电装置202的通信部214将与送电装置101的通信结束通知给负载RL(S50)。

受电装置201判定是否结束本动作(S51)。在未结束的情况下(S51：“否”)，受电装置202执行S42的处理。在结束的情况下(S51：“是”)，本处理结束。

图7是表示在负载RL执行的处理的流程图的图。

负载RL在被从受电装置201传输电力时，将电力充电至二次电池(S61)。接下来，负载RL判定是否从受电装置201接收到送电装置101与受电装置201的通信开始通知(S62)。在未接收到通信开始通知的情况下(S62：“否”)，执行后述的S72的处理。

在接收到通信开始通知的情况下(S62：“是”)，负载RL确认二次电池的剩余电量(S63)，根据其结果来判定是否能切断来自受电装置201的电力提供(S64)。在能切断电力提供的情况下(S64：“是”)，负载RL向受电装置201发送电力切断许可通知(S65)。在接收到该通知的受电装置201中，第2开关SW2被断开，从受电装置201向负载RL的电力提供被切断。

在不能切断电力提供的情况下(S64：“否”)，负载RL向受电装置201发送不能切断电力通知(S66)。在接收到该通知的受电装置201中，将第2开关SW2维持在接通。由此，继续从受电装置201向负载RL提供电力。负载RL移转到低电力模式(S67)。该低电力模式例如是限制处理负荷较大的功能的模式。通过将负载RL切换到低电力模式，即使在接通第2开关SW2状态下送电装置101与受电装置201进行通信，也能减小向负载RL的电力提供所引起的负载变动对该通信带来的影响。

负载RL判定是否从受电装置201被通知送电装置101与受电装置201的通信结束(S68)。在未被通知的情况下(S68：“否”)，负载RL进行待机直到被通知为止。在被通知的情况下(S68：“是”)，负载RL判定自身是否是低电力模式(S69)。在是低电力模式的情况下(S69：“是”)，负载RL结束低电力模式。

在不是低电力模式的情况下(S69：“否”)，由于在受电装置201侧，从第2开关SW2被断开、停止来自受电装置201的电力提供的状态重新开始来自受电装置201的电力传输，因此负载RL重新开始向二次电池的充电处理(S71)。

负载RL判定是否断开负载RL的电源而正常结束，或者将受电装置201从送电装置101取下等而结束本处理(S72)。在未结束的情况下(S72：“否”)，负载RL执行S62的处理。在结束的情况下(S72：“是”)，本处理结束。

如以上那样，在本实施方式中，受电装置201在不能切断向负载RL的电力提供的情况下，在将第2开关SW2接通的状态下与送电装置101进行通信。由此，能抑制负载RL因电力不足而出现预料不到的不良状况、例如强制的停止等的可能性。

(实施方式3)

图8是实施方式3所涉及的电力传输系统3的电路图。

实施方式1、2所涉及的电力传输系统进行基于电场耦合的电力传输，与此相对，实施方式3所涉及的电力传输系统3通过磁场耦合进行电力传输。

在送电装置103中，在升压变压器T1的次级线圈连接送电侧耦合用线圈L4。送电侧耦合用线圈L4和电容器C5形成串联谐振电路16。送电侧耦合用线圈L4是本发明所涉及的“送电侧耦合部”以及“送电侧线圈”的一例。

在受电装置203中，通过与送电侧耦合用线圈L4的电磁感应而感应出高频电流的受电侧耦合用线圈(本发明的受电侧线圈)L5与降压变压器T2的初级线圈连接。受电侧耦合用线圈L5和电容器C6形成并联谐振电路26。受电侧耦合用线圈L5是本发明所涉及的“受电侧耦合部”以及“受电侧线圈”的一例。

另外，送电装置103以及受电装置203的其他构成和实施方式1同样。另外，由于在送电装置103以及受电装置203分别执行的动作也和实施方式1同样，因此省略说明。

在实施方式1、2、3中，本发明所涉及的“谐振条件变更电路”设为电容器C3或电感器L3与第1开关SW1的串联电路，但并不限于此。例如，也可以是串联连接或并联连接的电容器以及电感器、与开关的串联电路。此外，只要是能够使谐振电路的谐振点错开的电路即可。

标号的说明

1、3电力传输系统

10逆变器电路

11控制电路

12、22有源电极

13、23无源电极

15、16串联谐振电路

21控制电路

22有源电极

23无源电极

25、26并联谐振电路

101、103送电装置

111信号处理部

112开关切换部

201、202、203受电装置

211信号处理部

212第1切换部

213第2切换部

214通信部

C1、C2、C3、C4、C5、C6电容器

T1升压变压器

T2降压变压器

SW1第1开关

SW2第2开关

DB二极管桥

L1、L2、L3电感器

L4送电侧耦合用线圈

L5受电侧耦合用线圈

R1电流检测用电阻

R2、R3分压电阻

OUT1、OUT2输出端子

RL负载

Vin电源

Claims (12)

1.一种受电装置，通过受电侧耦合部与送电装置的送电侧耦合部进行电场耦合或磁场耦合而被从所述送电装置传输电力，所述受电装置的特征在于，具备：

谐振电路，其与所述受电侧耦合部连接；

谐振条件变更电路，其具有第1开关，根据所述第1开关的状态来改变所述谐振电路的谐振条件；

整流平滑电路，其对从所述谐振电路输出的交流电压进行整流平滑，并提供至负载；

第2开关，其将所述整流平滑电路与所述负载连接或切断；

通信部，其通知与所述送电装置的通信开始，接收针对所述通知的响应；

第1切换部，其为了生成要向所述送电装置发送的信号而使所述第1开关进行接通断开；和

第2切换部，其基于所述通信部接收到的所述响应来将所述第2开关连接或切断。

2.根据权利要求1所述的受电装置，其特征在于，

所述第2切换部，在停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关断开，在不停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关接通。

3.根据权利要求2所述的受电装置，其特征在于，

在不停止向所述负载的电力提供的情况下，所述第1切换部使所述第1开关断开。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的受电装置，其特征在于，

所述谐振条件变更电路是与所述谐振电路并联连接的串联电路，该串联电路是所述第1开关与电感器或电容器的串联电路。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的受电装置，其特征在于，

所述受电侧耦合部具有受电侧第1电极以及受电侧第2电极，

所述受电侧第1电极与所述送电侧耦合部所具有的送电侧第1电极空开间隙而对置，

所述受电侧第2电极与所述送电侧耦合部所具有的送电侧第2电极空开间隙而对置或接触，

所述谐振电路与所述受电侧第1电极以及所述受电侧第2电极连接。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的受电装置，其特征在于，

所述受电侧耦合部具有：受电侧线圈，其与所述送电侧耦合部所具有的送电侧线圈进行磁场耦合，

所述谐振电路与所述受电侧线圈连接。

7.一种电力传输系统，通过受电装置的受电侧耦合部和送电装置的送电侧耦合部进行电场耦合或磁场耦合，从所述送电装置向所述受电装置传输电力，所述电力传输系统的特征在于，

所述受电装置具备：

谐振电路，其与所述受电侧耦合部连接；

谐振条件变更电路，其具有第1开关，通过所述第1开关的状态来改变所述谐振电路的谐振条件；

整流平滑电路，其对从所述谐振电路输出的交流电压进行整流平滑，并提供至负载；

第2开关，其将所述整流平滑电路与所述负载连接或切断；

通信部，其通知与所述送电装置的通信开始，接收针对所述通知的响应；

第1切换部，其为了生成要向所述送电装置发送的信号而使所述第1开关进行接通断开；和

第2切换部，其基于所述通信部接收到的所述响应来使所述第2开关接通或断开。

8.根据权利要求7所述的电力传输系统，其特征在于，

所述第2切换部，在停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关断开，在不停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关接通。

9.根据权利要求8所述的电力传输系统，其特征在于，

在不停止向所述负载的电力提供的情况下，所述第1切换部使所述第1开关断开。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，

所述谐振条件变更电路是与所述谐振电路并联连接的串联电路，该串联电路是所述第1开关与电感器或电容器的串联电路。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，

所述送电侧耦合部具有送电侧第1电极以及送电侧第2电极，

所述受电侧耦合部具有受电侧第1电极以及受电侧第2电极，

所述受电侧第1电极与所述送电侧第1电极空开间隙而对置，

所述受电侧第2电极与所述送电侧第2电极空开间隙而对置或接触，

所述谐振电路与所述受电侧第1电极以及所述受电侧第2电极连接。

12.根据权利要求7～10中任一项所述的电力传输系统，其特征在于，

所述送电侧耦合部具有送电侧线圈，

所述受电侧耦合部具有与所述送电侧线圈进行磁场耦合的受电侧线圈，

所述谐振电路与所述受电侧线圈连接。