CN105990890A - 充电中继器以及充电中继方法 - Google Patents

充电中继器以及充电中继方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及充电中继器以及充电中继方法。实施方式的充电中继器具有受电部、输电部以及通信协议转换部。受电部能够以第一供电规格接受电力。输电部能够以第二供电规格输送电力。通信协议转换部将与第二供电规格对应的通信协议转换成与第一供电规格对应的通信协议。

Description

充电中继器以及充电中继方法
关联申请：本申请主张2015年3月17日申请的日本特愿2015-53195号的优先权，并通过参照将其整体作为本申请的一部分。
技术领域
实施方式涉及充电中继器以及充电中继方法。
背景技术
以往，在便携式电话、智能手机等便携式终端中，搭载有能够再充电的蓄电池。在进行这种便携式终端的蓄电池的充电的情况下，用户必须将充电装置的一端与商用电源连接，并且连接充电装置的另一端所设置的端子，这种操作较麻烦。
因此，近年来，开始应用无线供电技术。例如，仅通过将内置有无线供电受电功能的便携式终端放置在无线供电发送器上，就能够对便携式终端进行供电。
但是，无线供电的标准规格团体，存在WPC(Wireless Power Consortium：无线充电联盟)、PMA(Power Matters Alliance：电源事物联盟)、以及A4WP(Alliance for Wireless Power：无线充电联盟)等多个，并分别发展标准化。因此，规格不同的设备彼此无法进行无线供电。
即，与规格A对应的输电器由于通信协议等的不同而无法向规格A以外的受电器进行供电。此外，与规格B对应的输电器由于通信协议等的不同而无法向规格B以外的受电器进行供电。因此，无线供电存在限制。
发明内容
实施方式的课题在于提供充电中继器以及充电中继方法，即便是不同规格的无线供电的设备彼此也能够进行无线供电。
实施方式的充电中继器具有：
受电部，能够以第一规格接受电力；
输电部，能够以与上述第一规格不同的第二规格输送电力；以及
通信协议转换部，将与上述第二规格对应的通信协议转换成与上述第一规格对应的通信协议。
此外，实施方式的充电中继方法为，
通过输电部从充电对象设备接收遵照第二规格的通信协议的通信数据，
将所接收的上述通信数据转换成遵照与上述第二规格不同的第一规格的通信协议，并从受电部朝输电器发送。
此外，实施方式的充电中继方法为，
通过受电部从输电器接受与第一规格相应的电力，
将上述接受的电力向蓄电池进行充电，
通过输电部从充电对象设备接收遵照第二规格的通信协议的通信数据，
上述输电部将充电至上述蓄电池的电力朝上述充电对象设备输送。
附图说明
图1是表示第一实施方式的无线供电系统的构成的图。
图2是表示第一实施方式的充电中继器的详细电路构成的图。
图3是用于对第一实施方式的充电中继器4的充电中继处理的流程的例子进行说明的流程图。
图4是表示第一实施方式的变形例的无线供电系统的构成的图。
图5是表示第二实施方式的充电中继器的详细电路构成的图。
图6是用于对第二实施方式的充电中继器4b的充电中继处理的流程的例子进行说明的流程图。
具体实施方式
实施方式的充电中继器具有受电部、输电部以及通信协议转换部。受电部能够以第一供电规格接受电力。输电部能够以第二供电规格输送电力。通信协议转换部将与第二供电规格对应的通信协议转换成与第一供电规格对应的通信协议。
以下，参照附图对实施方式进行详细说明。
(第一实施方式)
首先，基于图1以及图2对与第一实施方式的无线供电系统相关的构成进行说明。另外，实施方式的构成是提取与无线供电系统相关联的一部分功能来进行说明。
图1是表示第一实施方式的无线供电系统的构成的图，图2是表示第一实施方式的充电中继器的详细电路构成的图。
实施方式的无线供电系统1构成为，具备：具有无线受电功能的便携式电话或者智能手机等便携式终端2；具有无线输电功能的输电器3；以及具有无线受电功能以及无线输电功能的充电中继器4。
作为充电对象设备的便携式终端2，是无线供电的规格(供电规格)与规格B对应的受电器。另一方面，输电器3是无线供电的规格与规格A对应的输电器。如后所述，充电中继器4具备与规格A对应的接收系统(受电部)和与规格B对应的发送系统(输电部)。
与规格A对应的输电器3能够从发送线圈5输送电力。充电中继器4具备接收线圈6以及发送线圈7，接受从输电器3的发送线圈5输送的电力。充电中继器4为，当通过接收线圈6从输电器3接收电力时，从输电线圈7对便携式终端2进行遵照规格B的电力供给。与规格B对应的受电器即便携式终端2接受来自充电中继器4的电力，并进行未图示的蓄电池的充电。
另外，如图1所示，充电中继器4构成为接收线圈6以及发送线圈7配置于不同的面，但并不限定于该配置，例如也可以构成为接收线圈6以及发送线圈7配置于相同的面。
如图2所示，充电中继器4构成为，具有接收系统11、协议中继/系统控制部12以及发送系统13。另外，接收系统11、协议中继/系统控制部12以及发送系统13可以构成为相同的块、也可以分别构成为个别的块。
接收系统11构成为，除了上述接收线圈6之外，还具有整流器21、调整器22、电压检测电路23、电流检测电路24、调制电路25、以及通信/接收系统控制部26。
此外，发送系统13构成为，除了上述发送线圈7之外，还具有通信/发送系统控制部31、PWM电路32、预驱动电路33、检测器34、滤波电路35以及全桥电路36。
便携式终端2为，在开始无线供电的情况下，按照与规格B对应的通信协议对充电中继器4进行无线供电的请求。该请求由充电中继器4的检测器34检测到，并经由滤波电路35以及通信/发送系统控制部31发送至协议中继/系统控制部12。
构成通信协议转换部的协议中继/系统控制部12，将与规格B对应的通信协议转换成与规格A对应的通信协议，并向通信/接收系统控制部26输出将通信协议转换成与规格A对应的通信协议的请求。通信/接收系统控制部26将该请求输出至调制电路25。
调制电路25是对向输电器3发送的数据(请求)进行调制的电路，例如进行ASK(Amplitude-shift keying：幅移键控)调制。ASK调制后的数据从接收线圈6发送至发送线圈5。
输电器3例如经由未图示的AC适配器与家庭用的商用电源等连接。输电器3为了输送与来自充电中继器4的请求相应的电力，而通过向发送线圈5流动交流电流来使发送线圈5产生磁通。通过该磁通，在充电中继器4的接收线圈6中也流动交流电流，而进行无线供电。
整流器21对由接收线圈6接收到的交流电流进行整流，并向调整器22供给。调整器22由LDO(Low Drop Out：低压差)调整器或者DCDC转换器等构成，是对由整流器21整流后的电力进行调整的电路。调整器22将调整后的电力向发送系统13供给。另外，也可以不设置调整器22，而将由整流器21整流后的电力直接向发送系统13供给。
电压检测电路23对从调整器22输出的输出电压进行监视以及测定，并将测定结果输出至通信/接收系统控制部26。电流检测电路24对从调整器22输出的输出电流进行监视以及测定，并将测定结果输出至通信/接收系统控制部26。另外，电流检测电路24也可以对与从调整器22输出的输出电流相当的电流进行监视以及测定，此处如图2的虚线所示那样，对由整流器21整流后的电流进行监视以及测定。
通信/接收系统控制部26能够基于电压检测电路23的测定结果以及电流检测电路24的测定结果，对向发送系统13输出的输出电力进行运算，并考虑来自协议中继/系统控制部12的信息，将用于指示接收电力的增减的信息等经由调制电路25以及接收线圈6向输电器3发送。
来自调整器22的电力经由通信/发送系统控制部31向PWM电路32供给。该电力在由PWM电路32进行PWM控制之后，由预驱动电路33驱动，并向全桥电路36供给。通信/发送系统控制部31基于从作为电力接收侧的便携式终端2发送的信息对PWM电路32进行控制，由此对输送电力进行控制。
全桥电路36将来自调整器22的电力从直流转换成交流，并向发送线圈7供给。由此，通过在发送线圈7中流动交流电流来产生磁通。结果，在便携式终端2的未图示的接收线圈中也流动交流电流，而进行无线供电。
如此，通过成为当前最主要的方式的电磁感应方式对实施方式的无线供电系统1的无线供电的方式进行了说明，但并不限定于此，也可以是其他方式，例如磁共振方式、电场耦合方式或者微波方式等。
接着，对如此构成的充电中继器4的充电中继处理进行说明。图3是用于对第一实施方式的充电中继器4的充电中继处理的流程的例子进行说明的流程图。另外，在以下的说明中，受电器对应于便携式终端2。
首先，与规格A对应的输电器3和充电中继器4(充电中继器4的接收系统11)确立A规格的无线供电系统(步骤S1)。接着，与规格A对应的输电器3和充电中继器4开始无线供电(步骤S2)。
接着，充电中继器4(充电中继器4的发送系统13)和与规格B对应的受电器确立规格B的无线供电系统(步骤S3)。接着，与规格B对应的受电器按照遵照规格B的通信协议对充电中继器4进行电力请求(步骤S4)。
接着，充电中继器4解释与规格B对应的受电器的请求，并根据从受电器请求的供给电力信息，按照遵照规格A的通信协议，对与规格A对应的输电器3进行电力请求(步骤S5)。
如此，在步骤S5的处理中，进行将遵照规格B的通信协议转换成遵照规格A的通信协议的处理。此外，通过充电中继器4进行中继而进行无线供电，由此有时在充电中继器4内产生电力的损失。因此，充电中继器4对输电器3请求受电器的请求电力以上的电力。
接着，从与规格A对应的输电器3按照规格A对充电中继器4进行请求电力或者请求电力以上的电力供给(步骤S6)。最后，充电中继器4为，当从与规格A对应的输电器3接受电力时，对与规格B对应的受电器进行遵照规格B的电力供给(步骤S7)，并结束处理。
如以上那样，充电中继器4将来自与规格B对应的便携式终端2的遵照规格B的通信协议转换成遵照规格A的通信协议，并向与规格A对应的输电器3发送。结果，输电器3能够输送与来自规格不同的便携式终端2的电力请求相应的电力。而且，充电中继器4能够接受该电力，并对便携式终端2输送与便携式终端2的规格相应的电力。
因此，根据实施方式的充电中继器，即便是不同规格的无线供电的设备彼此也能够进行无线供电。
(变形例)
接着，对第一实施方式的变形例进行说明。
图4是表示第一实施方式的变形例的无线供电系统的构成的图。另外，在图4中，对于与图1相同的构成赋予相同的符号而省略说明。
如图4所示，无线供电系统1a构成为，代替图1的充电中继器4而使用充电中继器4a。
充电中继器4a构成为，具备与规格A对应的发送系统的发送线圈8a、与规格B对应的发送系统的发送线圈8b、以及与规格C对应的发送系统的发送线圈8c。
该充电中继器4a能够从与规格A对应的发送系统的发送线圈8a向与规格A对应的便携式终端2a进行无线供电。充电中继器4a能够从与规格B对应的发送系统的发送线圈8b向与规格B对应的便携式终端2b进行无线供电。并且，充电中继器4a能够从与规格C对应的发送系统的发送线圈8c向与规格C对应的便携式终端2c进行无线供电。另外，充电中继器4a与各个规格对应地设置有发送线圈，但并不限定于此。即，在即便是不同规格也能够使发送线圈共有化的情况下，能够共有发送线圈。
上述第一实施方式的充电中继器4为，从与规格A对应的输电器3仅向与规格B对应的便携式终端2进行无线供电。相对于此，变形例的充电中继器4a能够从与规格A对应的输电器3向与规格A对应的便携式终端2a、与规格B对应的便携式终端2b或者与规格C对应的便携式终端2c进行无线供电。
另外，充电中继器4a构成为具有三个发送线圈8a、8b以及8c，但发送线圈的数量并不限定于三个。例如，充电中继器4a也可以具备不同规格的四个以上的发送线圈，并能够对规格分别不同的四个以上的便携式终端进行无线供电。
此外，充电中继器4a也可以将来自输电器3的电力向发送线圈8a、8b以及8c进行分配，并对规格不同的多个便携式终端2a、2b以及2c同时进行无线供电。即，充电中继器4a向与规格A对应的便携式终端2a、与规格B对应的便携式终端2b、以及与规格C对应的便携式终端2c同时进行无线供电。
并且，充电中继器4a通过接收线圈6来接受从与规格A对应的输电器3无线供电的电力，但也可以具备多个接收线圈，并从规格A以外的输电器进行无线供电。另外，充电中继器4a为，在即便是不同规格也能够使接收线圈共有化的情况下，能够通过一个接收线圈从规格不同的输电器接受电力。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式进行说明。
图5是表示第二实施方式的充电中继器的详细电路构成的图。另外，在图5中，对于与图2相同的构成赋予相同的符号而省略说明。
如图5所示，实施方式的充电中继器4b构成为，相对于图2的充电中继器4，追加了电力输送部40、充电控制电路41以及蓄电池42。另外，蓄电池42例如是锂离子二次电池，但并不限定于锂离子二次电池，也可以是其他种类的二次电池。
来自调整器22的电力向电力输送部40供给。电力输送部40将该电力向充电控制电路41供给。通过协议中继/系统控制部12的控制，充电控制电路41将被供给的电力向蓄电池42进行充电。
当从便携式终端2发送电力请求时，协议中继/系统控制部12对电力输送部40进行控制，而将蓄电池42中所充电的电力向电力输送部供给。电力输送部40将该电力向发送系统13供给，并对便携式终端2进行无线供电。
如此，在实施方式中，将充电中继器4b的蓄电池42作为电力的供给源，来进行充电中继器4b与规格B的便携式终端2之间的无线供电。
接着，对如此构成的充电中继器4b的充电中继处理进行说明。图6是用于对第二实施方式的充电中继器4b的充电中继处理的流程的例子进行说明的流程图。另外，在以下的说明中，受电器对应于便携式终端2。
首先，与规格A对应的输电器3和充电中继器4b(充电中继器4b的接收系统11)确立规格A的无线供电系统(步骤S11)。接着，与规格A对应的输电器3和充电中继器4b开始无线供电(步骤S12)。接着，开始向充电中继器4b的蓄电池42进行充电(步骤S13)。
接着，充电中继器4b(充电中继器4b的发送系统13)和与规格B对应的受电器确立规格B的无线供电系统(步骤S14)。最后，充电中继器4b和与规格B对应的受电器开始规格B的无线供电(步骤S15)，并结束处理。
如此，在具备蓄电池42的充电中继器4b的情况下，能够如第一实施方式那样，进行规格A和规格B的通信协议转换，并从规格A的输电部3向规格B的受电器进行无线供电。并且，充电中继器4b具备蓄电池42，由此能够从规格A的输电器3向规格A的受电器进行无线供电，从蓄电池42对规格A以外的受电器进行无线供电，因此能够不伴随通信协议的转换地对规格不同的受电器进行无线供电。此外，还能够不伴随通信协议的转换地对规格A的受电器和规格A以外的受电器同时进行无线供电。
另外，在充电中继器4b的蓄电池42中充电有用于进行无线供电的充分电力的情况下，在图6的充电中继处理中，也可以最先进行步骤S14以及S15的处理。通过这种处理，能够在充电中继器4b的蓄电池42与便携式终端2之间立即开始无线供电，因此能够消除由于通过充电中继器4b进行充电的中继而产生的时间损失。
因此，根据实施方式的充电中继器，与第一实施方式相同，即便是不同规格的无线供电的设备彼此，也能够进行无线供电，并且能够消除由于进行充电的中继而产生的时间损失。
另外，说明书的流程图中的各步骤，只要不违反其性质，则也可以变更执行顺序、同时执行多个、或者在每次执行时都以不同的顺序来执行。
对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式是作为例子来提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形例包含于发明的范围及主旨，并且包含于专利请求的范围所记载的发明及其均等的范围。

Claims (20)

1.一种充电中继器，具有：
受电部，能够以第一规格接受电力；
输电部，能够以与上述第一规格不同的第二规格输送电力；以及
通信协议转换部，将与上述第二规格对应的通信协议转换成与上述第一规格对应的通信协议。
2.如权利要求1所述的充电中继器，其中，
上述通信协议转换部将由上述输电部接收到的通信数据从与上述第二规格对应的通信协议转换成与上述第一规格对应的通信协议，
上述受电部发送与上述第一规格对应的通信协议的通信数据。
3.如权利要求2所述的充电中继器，其中，
上述通信数据是从充电对象设备请求的供给电力信息。
4.如权利要求3所述的充电中继器，其中，
上述受电部向输电器发送根据上述供给电力信息的与上述第一规格对应的通信协议的通信数据。
5.如权利要求1所述的充电中继器，其中，
具有蓄电池，由上述受电部接受的电力向该蓄电池进行充电。
6.如权利要求5所述的充电中继器，其中，
具有充电控制电路，该充电控制电路对向上述蓄电池的充电进行控制。
7.如权利要求1所述的充电中继器，其中，
上述输电部具有能够分别以不同的规格输送电力的多个发送线圈。
8.如权利要求7所述的充电中继器，其中，
上述多个发送线圈对分别为不同规格的多个充电对象设备同时进行无线供电。
9.如权利要求1所述的充电中继器，其中，
上述受电部以及上述输电部配置于上述充电中继器的不同的面。
10.一种充电中继方法，其中，
通过输电部从充电对象设备接收遵照第二规格的通信协议的通信数据，
将所接收的上述通信数据转换成遵照与上述第二规格不同的第一规格的通信协议，并从受电部向输电器发送。
11.如权利要求10所述的充电中继方法，其中，
上述通信数据是从上述充电对象设备请求的供给电力信息。
12.如权利要求11所述的充电中继方法，其中，
根据上述供给电力信息，从上述受电部向上述输电器发送与上述第一规格对应的通信协议的通信数据。
13.如权利要求10所述的充电中继方法，其中，
通过受电部从上述输电器接受上述第一规格的电力，
将由上述受电部接受的电力充电至蓄电池，
将充电至上述蓄电池的电力向上述充电对象设备输送。
14.如权利要求10所述的充电中继方法，其中，
通过能够分别以不同规格输送电力的多个发送线圈，对分别为不同规格的多个充电对象设备同时进行无线供电。
15.如权利要求12所述的充电中继方法，其中，
通过受电部从上述输电器接受上述第一规格的电力，
从上述输电部对上述充电对象设备输送根据上述供给电力信息的上述第二规格的电力。
16.如权利要求12所述的充电中继方法，其中，
通过受电部从上述输电器接受上述第一规格的电力，
从上述输电部对上述充电对象设备输送超过根据上述供给电力信息的电力的上述第二规格的电力。
17.一种充电中继方法，其中，
通过受电部从输电器接受与第一规格对应的电力，
将接受的上述电力充电至蓄电池，
通过输电部从充电对象设备接收遵照第二规格的通信协议的通信数据，
上述输电部将充电至上述蓄电池的电力向上述充电对象设备输送。
18.如权利要求17所述的充电中继方法，其中，
上述第一规格与上述第二规格不同。
19.如权利要求17所述的充电中继方法，其中，
上述通信数据是从上述充电对象设备请求的供给电力信息，
从上述输电部对上述充电对象设备，输送根据上述供给电力信息的与上述第二规格对应的电力。
20.如权利要求17所述的充电中继方法，其中，
上述通信数据是从上述充电对象设备请求的供给电力信息，
从上述输电部对上述充电对象设备，输送超过根据上述供给电力信息的电力的与上述第二规格对应的电力。
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