CN106487106A - 供电装置 - Google Patents

供电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106487106A
CN106487106A CN201610726012.1A CN201610726012A CN106487106A CN 106487106 A CN106487106 A CN 106487106A CN 201610726012 A CN201610726012 A CN 201610726012A CN 106487106 A CN106487106 A CN 106487106A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
receiving system
electric
power receiving
supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610726012.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106487106B (zh
Inventor
西川隆文
若林尚之
桥本让
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015165959A external-priority patent/JP6565485B2/ja
Priority claimed from JP2015223650A external-priority patent/JP6648497B2/ja
Application filed by Funai Electric Co Ltd filed Critical Funai Electric Co Ltd
Publication of CN106487106A publication Critical patent/CN106487106A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106487106B publication Critical patent/CN106487106B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本文公开了一种供电装置,包括:供电单元,其将电力从电源供应给电力接收装置;功率获取单元,在检测到另一电力接收装置时,所述功率获取单元获取来自所述电源的电力的功率值;以及控制器,其基于所述功率值确定是否将电力从所述电源供应给所述另一电力接收装置。

Description

供电装置
技术领域
本发明总体上涉及一种供电装置,具体地说,涉及一种包括通信单元(通信单元)的供电装置。
背景技术
传统供电装置包括通信单元(例如,见专利文献1)。
专利文献1公开一种包括通信单元的无线电力传输系统。该无线电力传输系统包括电力发送装置和电力接收装置。电力发送装置和电力接收装置分别设有通信单元,并且通信单元根据预定标准执行无线通信。此外,当电力发送装置执行鉴权时,电力接收装置减少负载,以减少所接收电力的大小。此外,在鉴权成功的情况下,电力接收装置增加负载,以增加所接收电力的大小。
此外,另一传统供电装置包括通信单元。
包括通信单元的该供电装置具有分类,该分类根据供电装置可以根据预定标准(例如A4WP(无线电力联盟)标准)所供应的电力而设置。此外,与供电装置相似,从该供电装置接收电力的电力接收装置也具有类别,该类别根据电力接收装置根据预定标准(例如A4WP标准)所消耗的电力而设置。此外,供电装置经由通信单元从电力接收装置获取关于类别的信息,并且基于所获取的类别以及供电装置的分类而确定是否对电力接收装置进行馈电。
[引文列表]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开No.2015-8619
然而,在上述专利文献1的无线电力传输系统的情况下,仅在电力发送装置进行的鉴权成功的情况下对电力接收装置进行馈电。在此,认为:电力发送装置在执行对电力接收装置的鉴权时经由通信单元从电力接收装置获取关于类别的信息,并且基于所获取的关于类别的信息以及关于分类的信息而确定是否使得鉴权成功(是否进行馈电)。为此,认为:即使存在在实际执行馈电的情况下可以供应的额外电力的情况下,上述专利文献1的电力发送装置基于类别而故意使得对电力接收装置的鉴权失败(换言之,电力发送装置不进行馈电)。因此,在上述专利文献1的无线电力传输系统的情况下,认为存在以下情况:即使在存在电力发送装置(供电装置)可以馈送的多余电力的情况下,也不能对电力接收装置馈电。因此,在上述专利文献1的无线电力传输系统中,可能难以对更多的电力接收装置进行馈电。
发明内容
根据本发明一个或多个实施方式的供电装置和供电方法可以对更多的电力接收装置进行馈电。
根据本发明一个或多个实施方式的供电装置可以包括:电源;供电天线,其将电力从电源供应给电力接收装置;功率获取单元,其获取所述电力的功率值;通信单元,其与电力接收装置进行通信;以及控制器,其经由通信单元将负载断开信号发送到被供电的电力接收装置,在发送负载断开信号之后获取功率值,并且基于所获取的功率值而确定是否对新的电力接收装置进行馈电。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,如上所述,控制器将负载断开信号经由通信单元发送到被供电的电力接收装置,在发送负载断开信号之后获取功率值,并且基于所获取的功率值而确定是否对新的电力接收装置进行馈电。据此,获取馈送到新的电力接收装置的实际电力,并且可以基于所述实际电力而确定是否对所述新的电力接收装置进行馈电。因此,因为这是基于实际电力的,所以与简单地使用新的电力接收装置的类别来确定是否对所述新的电力接收装置进行馈电的情况不同,能够防止即使在存在可以馈送的多余电力的情况下也确定不对新的电力接收装置进行馈电的情况。此外,通过将负载断开信号发送到被供电的电力接收装置,当通过将电力供应给新的电力接收装置来获取功率时,可以防止进入馈送电力变得不足的状态。由此,可以更可靠地确保对新的电力接收装置进行馈电的机会。因此,可以对更多的电力接收装置进行馈电。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,供电天线将电力供应给多个电力接收装置,并且控制器从新的电力接收装置获取功率类别信息,将负载断开信号发送到多个电力接收装置当中的至少一个电力接收装置,并且停止供应等于或大于与功率类别信息对应的功率值的电力。由此,因为当通过将电力供应给新的电力接收装置而获取功率时,停止供应等于或大于与功率类别信息对应的功率值的电力,所以可以更可靠地防止进入馈送电力变得不足的状态。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,控制器将负载断开信号发送到被供电的所有多个电力接收装置,并且通过将电力供应给新的电力接收装置来获取所述电力的功率值。由此,与选择被供电的多个电力接收装置的一部分并且发送负载断开信号的情况相比,可以简化控制处理,并且可以进一步防止当通过将电力供应给新的电力接收装置而获取所述功率值时进入馈送电力变得不足的状态。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,控制器将命令按最大负载操作的最大负载命令信号发送到新的电力接收装置以及被供电的电力接收装置中的至少一个,并且基于所获取的功率而确定是否对所述新的电力接收装置进行馈电。由此,被馈送到最大负载命令信号所送往的电力接收装置的电力与实际上馈送到所述供电装置的电力的最大值对应;因此,可以在不使用电力接收装置的类别的情况下基于实际上馈送到所述电力接收装置的电力的最大值而确定是否对所述电力接收装置进行馈电。因此,即使在电力接收装置的负载最大化的情况下,也可以防止进入馈送电力变得不足的状态。
在这种情况下,供电天线能够将电力供应给多个电力接收装置,并且控制器分别将最大负载命令信号发送到新的电力接收装置以及被供电的多个电力接收装置,分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的所述电力接收装置的电力的功率值,并且基于所获取的功率值而确定是否对所述新的电力接收装置进行馈电。由此,因为对于多个电力接收装置分别执行是否馈电的确定,所以即使在任何电力接收装置的负载最大化的情况下,也可以防止进入馈送电力变得不足的状态。
在将最大负载命令信号发送到各个电力接收装置的上述供电装置中,控制器分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的电力接收装置的电力的功率值,并且在所获取的功率值的总值等于或小于最大馈电功率值(可以从所述电源供应的电力的最大值)的情况下,执行对新的电力接收装置和被供电的电力接收装置的馈电的控制。由此,通过比较所获取的功率值的总值和所述最大馈电功率值,即使在对多个电力接收装置进行馈电的情况下,也可以容易地执行是否馈电的确定。
在将最大负载命令信号发送到各个电力接收装置的上述供电装置中,控制器分别并且依次将最大负载命令信号发送到新的电力接收装置和被供电的多个电力接收装置,而且分别并且依次获取与所述新的电力接收装置和被供电的所述多个电力接收装置对应的电力的功率值。由此,与同时获取与所述多个电力接收装置对应的电力的所有功率值的情况不同,即使在所获取的功率值的总值超过最大馈电功率值的情况下,也可以容易地获取所获取的功率值的总值。
在将最大负载命令信号发送到电力接收装置的上述供电装置中,控制器经由通信单元从新的电力接收装置获取标识信息,并且在从所述新的电力接收装置获取的所述标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,执行对所述新的电力接收装置的馈电的控制,而不将最大负载命令信号发送到所述新的电力接收装置。由此,在从供电装置临时移除电力接收装置并且临时停止馈电之后,在同一电力接收装置再次布置在供电装置上的情况下,可以通过基于所述标识信息进行判定而重启馈电,无需执行关于是否馈电的判定。也就是说,可以以无需执行判定是否馈电的程度,快速重启对电力接收装置进行馈电。
在这种情况下,进一步提供的是:阻抗测量单元,其测量供电天线的阻抗;其中,在从新的电力接收装置获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,并且在与从所述新的电力接收装置获取的所述标识信息对应的阻抗的测量值相对于与所述预先获取的标识信息对应的阻抗的测量值的改变量大于第一阈值的情况下,控制器将最大负载命令信号发送到所述新的电力接收装置。由此,在从供电装置临时移除电力接收装置并且临时停止馈电之后,在同一电力接收装置再次布置在供电装置上的情况下,即使在放置方式等改变并且耦合系数(馈电效率)改变的情况下,也可以适当地确定馈电是否是可能的。
包括所述阻抗测量单元的上述供电装置还包括:通知单元,其将信息通知给用户;其中,控制器控制通知单元将请求通知给用户,以在从新的电力接收装置所获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,并且在与从所述新的电力接收装置获取的所述标识信息对应的阻抗的测量值相对于与所述预先获取的标识信息对应的阻抗的测量值的增加量等于或大于第二阈值的情况下,校正所述新的电力接收装置的放置方式。由此,当在从供电装置临时移除电力接收装置并且临时停止馈电之后电力接收装置再次布置在供电装置上的情况下,即使在放置方式等改变并且耦合系数(馈电效率)改变的情况下,通知单元也可以通知用户校正放置方式。据此,可以高效率地执行馈电。
在从电力接收装置获取标识信息的上述供电装置中,在从新的电力接收装置获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,并且在与从所述新的电力接收装置获取的所述标识信息对应的从电源供应给供电天线的功率相对于与所述预先获取的标识信息对应从所述电源供应给所述供电天线的功率的改变量大于第三阈值的情况下,控制器将最大负载命令信号发送到所述新的电力接收装置。由此,可以使用供电装置中预先提供的功率获取单元来确定是否执行是否进行馈电的确定;因此,与通过测量阻抗来确定是否执行是否进行馈电的确定的情况不同,无需包括阻抗测量单元。因此,可以以无需提供阻抗测量单元的程度抑制所述供电装置的配置变得复杂。
根据本发明一个或多个实施方式的供电方法将来自电源的电力从供电装置供应给电力接收装置;将负载断开信号从所述供电装置发送到被供电的所述电力接收装置;在发送所述负载断开信号之后测量并且获取所述电力的功率值;以及基于所获取的功率值而确定是否对新的电力接收装置进行馈电。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电方法中,如上所述,通过将负载断开信号从供电装置发送到被供电的电力接收装置,在发送负载断开信号之后测量并且获取所述电力的功率值,以及基于所获取的功率值而确定是否对新的电力接收装置进行馈电,可以通过所述供电方法对更多的电力接收装置进行馈电。
根据本发明一个或多个实施方式,供电装置可以包括:供电单元,其将电力从电源供应给电力接收装置;功率获取单元,在检测到另一电力接收装置时,所述功率获取单元获取来自所述电源的电力的功率值;以及控制器,其基于所述功率值确定是否将电力从所述电源供应给所述另一电力接收装置。
根据本发明一个或多个实施方式,供电装置可以包括:供电单元,其将电力从电源供应给多个电力接收装置中的至少一个;控制器,其使得第一电力接收装置停止从所述供电单元接收电力,并且使得所述供电单元将电力从所述电源供应给并未从所述供电单元接收电力的第二电力接收装置;以及功率获取单元,其获取从所述电源供应给所述第二电力接收装置的电力的功率值。所述控制器可以基于所获取的功率值来确定是否继续将电力从所述电源供应给所述第二电力接收装置。
根据本发明一个或多个实施方式,如上所述,可以对更多的电力接收装置进行馈电。
本发明一个或多个实施方式中的放大器电路具有预定电感,其中,所述放大器电路的谐振频率大于预定驱动频率,并且不大于所述预定驱动频率的3.7倍。也就是说,根据本发明一个或多个实施方式的供电装置包括放大器电路,其具有预定电感,并且按预定驱动频率进行切换;以及供电天线,其连接到所述放大器电路,其中,所述放大器电路具有所述放大器电路的谐振频率大于所述预定驱动频率并且不大于所述预定驱动频率的3.7倍的预定电感。
本发明一个或多个实施方式中的放大器电路具有所述放大器电路的谐振频率大于预定驱动频率并且不大于所述预定驱动频率的3.7倍的预定电感。通过该配置,即使在放大器电路中提供具有寄生电容的开关元件的情况下,电力也可以高效地从放大器电路供应给谐振电路。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,放大器电路具有预定电感,其中,谐振频率不小于预定驱动频率的1.4倍并且不大于其2.2倍。本发明人发现,在放大器电路具有预定电感使谐振频率为预定驱动频率的1.5倍的情况下,电力可以最高效地从放大器电路供应给谐振电路。因此,考虑配置放大器电路从而所述谐振频率是所述预定驱动频率的1.5倍;然而,通常认为,放大器电路的电感或电容会出现单独变化。本发明人进一步发现,在放大器电路具有预定电感使谐振频率不小于预定驱动频率的1.4倍并且不大于其2.2倍的情况下,可以获得相对高的功率效率。也就是说,发现的是,通过配置放大器电路从而所述谐振频率变为比所述驱动频率的1.5倍相对更高倍增因数侧的值(1.8倍),则即使在所述放大器电路的电感或电容出现单独变化的情况下,也可以获得相对高的功率效率。在考虑该情况中,在本发明一个或多个实施方式中,放大器电路具有预定电感,其中,谐振频率变为预定驱动频率的1.8±0.4倍(不小于1.4倍并且不大于2.2倍);因此,即使在所述放大器电路的电感或电容出现单独变化的情况下,电力也可以在相对高的功率效率状态下从所述放大器电路供应给谐振电路。此外,通过以下所描述的本发明人进行的仿真来确认该情况。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,放大器电路包括开关元件,当所述开关元件进行切换时施加到所述开关元件的电压值基本上变为零,并且所述放大器电路具有预定电感,其中,谐振频率不小于预定驱动频率的1.5倍并且不大于其3.7倍。本发明人发现,在谐振频率变为不小于预定驱动频率的1.5倍的情况下,从所述放大器电路中看出谐振电路的阻抗理想地变为无限大。因此,可以使得所述放大器电路的所述开关元件的寄生电容中流经的电流基本上为零;因此发现,可以忽略所述开关元件的寄生电容。因此,在本发明一个或多个实施方式中,通过配置所述放大器电路从而当所述开关元件进行切换时施加到所述开关元件的电压值基本上变为零并且具有预定电感,其中谐振频率不小于预定驱动频率的1.5倍并且不大于3.7倍,可以执行零电压切换。因此,可以抑制当所述开关元件进行切换时的电力损耗;因此,电力可以进一步高效地从所述放大器电路供应给谐振电路。
在谐振频率设置为不小于预定驱动频率的1.4倍并且不大于其2.2倍或不小于预定驱动频率的1.5倍并且不大于其3.7倍的上述供电装置中,所述放大器电路具有预定电感,其中谐振频率为所述预定驱动频率的1.5倍。本发明人发现,在谐振频率变为预定驱动频率的1.5倍的情况下,施加到放大器电路(开关元件)的电压的波形变得最接近用于零电压切换的理想电压波形。在此情况下,电力可以最高效地从所述放大器电路供应给谐振电路。因此,在本发明一个或多个实施方式中,通过将所述放大器电路配置为具有其中谐振频率变为预定驱动频率的1.5倍的预定电感,施加到所述放大器电路(开关元件)的电压的波形变得最接近用于零电压切换的理想电压波形;因此,电力可以最高效地从所述放大器电路供应给谐振电路。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,放大器电路包括:补偿电路,其具有多个电感器;以及开关,其切换所述多个电感器的连接状态。由此,通过所述开关可以切换所述多个电感器的连接状态;因此,所述放大器电路的电感可以改变。因此,即使在所述放大器电路(补偿电路)中所提供的电感器的电感出现变化的情况下,通过能够改变补偿电路的电感,从而可以适当地设置预定电感。
在此情况下,供电装置进一步包括控制器,其获取作为从放大器电路供应给谐振电路的电力的输出功率相对于作为从外部DC电源供应给所述放大器电路的电力的输入功率的功率效率,并且通过基于所述功率效率而控制所述开关的操作来增加所述功率效率。由此,即使在电感器的电感发生变化的情况下,也可以通过控制器自动地适当改变所述放大器电路的电感,从而功率效率增加。
在根据本发明一个或多个实施方式的供电装置中,分别提供多个放大器电路,并且所述多个放大器电路被配置为差分放大器电路。由此,所述多个放大器电路和多个补偿电路以及谐振电路所形成的电路变为平衡电路;因此,可以抑制从所述谐振电路的供电线圈产生的不想要的电场辐射。
附图说明
图1是示出根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置和电力接收装置的总体配置的透视图。
图2是示出根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置和电力接收装置的配置的框图。
图3是示出根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的电力接收装置的配置的框图。
图4是用于描述根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置的馈电适当性判定的控制处理的流程图。
图5是示出根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置的配置的框图。
图6是用于描述根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置的管理表的示图。
图7是用于描述根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置的馈电适当性判定控制的执行确定的控制处理的流程图。
图8是示出根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置的配置的框图。
图9是用于描述根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的电力接收装置的放置方式校正的通知控制处理的流程图。
图10是示出根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置的配置的框图。
图11是示出根据本发明第一示例至第四示例的第一修改的一个或多个实施方式的供电装置的配置的透视图。
图12是示出根据本发明第一示例至第四示例的第一修改的一个或多个实施方式的供电装置的配置的框图。
图13是示出根据本发明第一示例至第四示例的第二修改的一个或多个实施方式的供电装置的配置的框图。
图14是用于描述根据本发第一示例至第四示例的第二修改的一个或多个实施方式的供电装置的管理表的示图。
图15是示出根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置的总体配置的框图。
图16是示出根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置的配置的电路图。
图17是示出根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置的电力波形的示图。
图18是用于描述根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置的电力波形的示图。
图19是用于描述根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置的仿真结果的示图。
图20是根据比较例的供电装置的电力波形的示图。
图21是示出根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置的总体配置的框图。
图22是示出根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置的配置的电路图。
图23是用于描述根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置的电感器的连接切换的控制处理的流程图。
图24是示出根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置的配置的电路图。
具体实施方式
以下将基于附图描述本发明的实施方式。
(第一示例)
参照图1至图3描述根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100的配置。如图1所示,根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100(作为无线供电装置、无接触供电装置或无接触点供电装置)在供电装置100与电力接收装置200之间不提供有线连接、接触点等的情况下使用磁谐振方法向布置在供电装置100附近的多个电力接收装置200供电。此外,供电装置100和所述多个电力接收装置200形成供电系统(无线供电系统)。
(供电装置的总体配置)
如图1所示,多个(例如三个)电力接收装置200安置在供电装置100的上表面1上。供电装置100包括供电天线2。此外,供电天线2将电力供应给(馈送到)例如PC(个人计算机)200a的电力接收天线201a、智能电话200b的电力接收天线201b以及多功能手表200c的电力接收天线201c。电力接收装置200可以是PC 200a、智能电话200b和多功能手表200c。
如图2所示,供电装置100包括电源3、控制器4、通信单元5、存储器6以及功率测量单元(功率获取单元)7。
在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,控制器4将负载断开信号经由通信单元5发送到被供电的电力接收装置200,在发送负载断开信号之后获取功率值P,并且基于所获取的功率值P确定是否对新的电力接收装置200进行馈电。
具体地说,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,控制器4将最大负载命令信号(该信号命令按最大负载进行操作)经由通信单元5发送到电力接收装置200;获取被馈送到电力接收装置200(最大负载命令信号被送往该电力接收装置200)的功率值P;并且基于所获取的功率值P而执行确定是否对最大负载命令信号所送往的电力接收装置200进行馈电的馈电适当性判定控制(见图4)。
(供电装置的每个单元的配置)
如图2所示,供电天线2包括供电线圈21和匹配电路22。供电线圈21通过从电源3供应的AC电力生成供电磁场。此外,匹配电路22包括例如谐振电容器等,并且匹配供电线圈21的阻抗和电源3的阻抗。此外,供电天线2通过供电磁场将电力供应给多个电力接收装置200。
电源3从外部商用电源(未示出)或电池单元(未示出)获取电力。此外,电源3包括例如所谓的E类放大器电路,其中可能进行零电压切换。此外,电源3将所获取的电力转换为具有基于控制器4的命令的电压值并且具有基于预定标准的频率(A4WP[无线电力联盟]标准;例如6.78MHz)的AC电力。此外,电源3将AC电力供应给供电天线2。
控制器4控制供电装置100的每个单元的操作。此外,控制器4执行馈电适当性判定控制处理。下文中使用图4中的流程图描述馈电适当性判定控制处理的细节。
通信单元5基于预定标准(例如蓝牙(注册商标)标准)而执行与电力接收装置200的无线通信。例如,通信单元5可以通过通信电路执行。
存储器6基于控制器4的命令而存储功率测量单元7的测量结果(功率值P)。
功率测量单元7布置在电源3与供电天线2之间,并且测量从电源3供应给供电天线2的功率值P的大小。具体地说,功率测量单元7通过获取施加到供电天线2的电压值或从电源3流到供电天线2的电流值来测量功率值P。
(控制器的配置)
根据本发明第一示例的一个或多个实施方式,控制器4分别将最大负载命令信号发送到多个电力接收装置200,分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的多个电力接收装置200的功率值P,并且基于所获取的功率值P而执行馈电适当性判定控制。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,控制器4分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的多个电力接收装置200的功率值P,并且在所获取的功率值P的总值PS等于或小于最大馈电功率值PM(其为可以从电源3供应的电力的最大值)的情况下执行对最大负载命令信号所送往的所有电力接收装置200的馈电的控制。
具体地说,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,控制器4分别并且依次将最大负载命令信号发送到多个电力接收装置200,而且分别并且依次获取与最大负载命令信号所送往的所述多个电力接收装置200对应的功率值P。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,控制器4从新的电力接收装置200获取关于类别的信息。此外,控制器4将负载断开信号发送到所述多个电力接收装置200当中的至少一个电力接收装置200,并且停止供应等于或大于与关于类别的信息对应的电力量的电力。此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,当获取与新的电力接收装置200对应的功率值P时,控制器4将负载断开信号发送到被供电的所有所述多个电力接收装置200。
具体地说,在获取到从新的电力接收装置200发送的用以建立通信的广告信号的情况下,控制器4确定该新的电力接收装置200安置在上表面1上。例如,当在PC 200a安置在上表面1的状态下在该上表面1上新安置智能电话200b的情况下,从智能电话200b发送广告信号以及关于类别的信息(功率类别信息),并且控制器4获取该广告信号以及关于类别的信息。
然后,在获取广告信号之后,控制器4执行控制分别并且依次将最大负载命令信号发送到PC 200a和智能电话200b。控制器4将最大负载命令信号发送到PC 200a,并且基本上同时将负载断开信号发送到智能电话200b。据此,功率测量单元7变得能够仅测量供应给以最大负载工作的PC 200a的功率值P(该功率被定义为P1)。
此外,控制器4将最大负载命令信号发送到智能电话200b,并且基本上同时将负载断开信号发送到PC 200a。据此,功率测量单元7变得能够仅测量供应给以最大负载工作的智能电话200b的功率值P(该功率定义为P2)。
此外,控制器4获取(计算)所获取的功率值P的总值PS(P1和P2;被定义为:PS1=P1+P2)。此外,控制器4在最大馈电功率值PM(其为从电源3能够供应给供电装置100的供电天线2的最大供应功率)与总值PS(PS1)之间进行比较。
此外,在总值PS1等于或小于最大馈电功率值PM的情况下,控制器4对与总值PS1对应的所有电力接收装置200(PC 200a和智能电话200b)进行馈电。也就是说,控制器4执行控制继续对PC 200a进行馈电并开始对智能电话200b进行馈电。
此外,在总值PS1超过最大馈电功率值PM的情况下,控制器4对与总值PS1对应的电力接收装置200(PC 200a和智能电话200b)当中除了新的电力接收装置200(智能电话200b)之外的电力接收装置200(PC 200a)进行馈电。
此外,在确定在PC 200a和智能电话200b正被馈电的状态下另一新的电力接收装置200(多功能手表200c)被安置在上表面1上的情况下,控制器4执行与以上相似的处理。具体地说,控制器4执行控制获取PC 200a、智能电话200b以及多功能手表200c的功率值P的总值PS2。
此外,在总值PS2等于或小于最大馈电功率值PM的情况下,控制器4继续对与总值PS2对应的所有电力接收装置200(PC 200a、智能电话200b和多功能手表200c)进行馈电。
此外,在总值PS2超过最大馈电功率值PM的情况下,控制器4对与总值PS2对应的电力接收装置200(PC 200a、智能电话200b和多功能手表200c)当中除了新的电力接收装置200(多功能手表200c)之外的电力接收装置200(PC200a和智能电话200b)进行馈电。
(使用数值示例的控制器的配置的描述)
在此,描述将供电装置100配置为按照A4WP标准所建立的分类2(最大馈电功率值PM是10W)并且将PC 200a和智能电话200b配置为类别3(所消耗的功率是6.5W)的情况的示例。注意,“类别3”是权利要求中的“功率类别信息”的一个示例。
在此情况下,供电装置100的最大馈电功率值PM是10W,并且该最大馈电功率值PM是比设置为类别3的PC 200a和智能电话200b所消耗的功率的总值13W(6.5W+6.5W)更小的值。
在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,供电装置100分别将最大负载命令信号发送到电力接收装置200,分别获取被供应给最大负载命令信号所送往的所述多个电力接收装置200的功率值P,并且基于所获取的功率值P而执行馈电适当性判定控制。
也就是说,对于供电装置100,供应给以最大负载工作的状态下的PC 200a的功率值P1是4W,并且在供应给以最大负载工作的状态下的智能电话200b的功率值P2是3W的情况下,总值PS1变为7W。此外,总值PS1等于或小于10W,即最大馈电功率值PM。在此情况下,无论类别或分类如何,供电装置100同时对PC 200a和智能电话200b二者进行馈电。
(电力接收装置的配置)
接下来,参照图1和图3描述电力接收装置200的配置。注意,PC 200a、智能电话200b和多功能手表200c被配置为电力接收装置200。此外,在PC 200a、智能电话200b和多功能手表200c中,以相同标号标记的组件看作是配置相似,并且省略描述。
如图3所示,PC 200a包括电力接收天线201a、负载电路202a、电力接收侧控制器203、整流电路204、负载电源电路205、控制电源电路206和电力接收侧通信单元207。
如图1和图2所示,智能电话200b包括电力接收天线201b和负载电路202b。此外,智能电话200b的配置(除了电力接收天线201b和负载电路202b之外)与PC 200a配置相似。
如图1和图2所示,多功能手表200c包括电力接收天线201c和负载电路202c。此外,多功能手表200c的配置(除了电力接收天线201c和负载电路202c之外)与PC 200a配置相似。
电力接收天线201a包括电力接收线圈211a和匹配电路212a。电力接收线圈211a与供电线圈21磁耦合,并且接收电力。匹配电路212a包括电容器等,并且匹配整流电路204侧的阻抗和电力接收线圈211a的阻抗。此外,匹配电路212a被配置成使得电力接收天线201a变为具有与供电天线2的谐振频率基本相同的谐振频率的谐振电路。
此外,如图1所示,电力接收天线201b包括具有与电力接收天线201a的电力接收线圈211a不同的大小(直径、边的大小)的电力接收线圈。此外,电力接收天线201c包括具有与电力接收天线201a的电力接收线圈211a和电力接收天线201b的电力接收线圈不同的大小(直径、边的大小)的电力接收线圈。
负载电路202a至202c被例如配置为消耗电力以展现电力接收装置200的各种功能(例如,在负载202b的情况下作为智能电话的功能)的电路。此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,在从电力接收侧控制器203获取命令以使负载最大化的情况下,负载电路202a至202c使负载大小最大化(使得所消耗的电力的大小最大化)。
整流电路204包括多个二极管等,并且将电力接收天线201a(电力接收天线201b或210c)接收到的AC电流转换为DC电流。
负载电源电路205和控制电源电路206都包括DC/DC转换器、平滑电路等。此外,负载电源电路205将来自整流电路204的电力的电压转换为适合于驱动负载电路202a的预定电压。此外,负载电源电路205将转换后的电力供应给负载电路202a。此外,控制电源电路206将来自整流电路204的电力的电压转换为适合于电力接收侧控制器203的预定电压。此外,控制电源电路206将转换后的电力供应给电力接收侧控制器203。
电力接收侧控制器203执行电力接收装置200的总体控制。此外,在经由电力接收侧通信单元207从供电装置100获取最大负载命令信号的情况下,电力接收侧控制器203将负载最大化的命令发送到负载电路202a(负载电路202b或202c)。
此外,在电力接收天线201a(电力接收天线201b或201c)开始从供电装置100接收电力的情况下,电力接收侧控制器203经由电力接收侧通信单元207将请求建立通信的广告信号发送给供电装置100。此外,电力接收侧控制器203经由电力接收侧通信单元207将标识信息(ID(标识))和关于类别的信息连同广告信号一起发送到供电装置100。所述标识信息被设置为例如使用设备名称等的信息。
此外,在停止从供电装置100接收电力的情况下,电力接收侧控制器203将指示电力接收停止的信号经由电力接收侧通信单元207发送到供电装置100。注意,通过将电力接收侧控制器203配置为连续将电力接收信息(例如电力接收电压值)发送到供电装置100,指示电力接收停止的信号可以被设置为指示电力接收电压值基本变为0的信号。
此外,在从供电装置100获取负载断开信号的情况下,电力接收侧控制器203通过将电力接收天线201a(电力接收天线201b或201c)与负载电路202a(负载电路202b或202c)之间的连接断开来停止电力接收。
此外,当在获取负载断开信号并且停止电力接收的状态下从供电装置100获取负载连接信号(或最大负载命令信号)的情况下,电力接收侧控制器203连接上述断开的电路。注意,在获取负载连接信号的情况下,电力接收侧控制器203使得负载电路202a(负载电路202b或202c)按(等于或小于最大值的)正常大小的负载来消耗接收到的电力。
电力接收侧通信单元207基于预定标准(例如蓝牙(注册商标)标准)执行与供电装置100的无线通信。
(供电装置进行的馈电适当性判定的控制处理)
接下来,参照图4描述根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100进行的馈电适当性判定的控制处理流程。控制器4执行以下控制处理。注意,i是整数变量。此外,在步骤S1及其之前是馈电状态(正从供电天线2产生供电磁场的状态)。
首先,在步骤S1,确定是否安置了新的电力接收装置200(第二电力接收装置)。具体地说,确定是否从电力接收装置200获取到广告信号。因此,供电装置100检查到并未从供电装置100接收电力的电力接收装置200(第二电力接收装置)。注意,在该步骤S1,执行从新的电力接收装置200获取关于类别的信息(功率类别信息)。然后,重复该确定,直到从电力接收装置200获取到广告信号,并且在从电力接收装置200获取到广告信号的情况下,处理进入步骤S2。
在步骤S2,变量i设置为1(变量i的初始化)。此后,处理进入步骤S3。
在步骤S3,负载断开信号被发送到除了第i电力接收装置200之外的电力接收装置200。此时,负载断开信号可以被发送到除了第i电力接收装置200之外的所有电力接收装置200(第一电力接收装置),或者负载断开信号可以仅被发送到停止与新电力接收装置200的类别对应的电力量的电力所需的最小数量的电力接收装置200(多个电力接收装置200)。此后,处理进入步骤S4。第一电力接收装置是在供电装置检测到新的电力接收装置200(第二电力接收装置)之前接收电力的任何电力接收装置200。
在步骤S4,最大负载命令信号被发送到第i电力接收装置200。此后,处理进入步骤S5。
在步骤S5,执行获取功率值Pi(例如,在负载为最大的状态下馈送到PC 200a的电力是P1)。此后,处理进入步骤S6。
在步骤S6,确定是否获取与所有电力接收装置200对应的功率值Pi。具体地说,在三个电力接收装置200安置在上表面1上的情况下,i的最大值是3。在此情况下,确定i是否为3。在获取到与所有电力接收装置200对应的功率值Pi的情况下,处理进入步骤S8,而在未获取到与所有电力接收装置200对应的功率值Pi的情况下,处理进入步骤S7。
在步骤S7,i加1。此后,处理返回步骤S3。也就是说,重复步骤S3至S7,直到获取到与安置在上表面1上的所有电力接收装置200对应的功率值Pi。
在步骤S8,确定功率值Pi的总值PS是否等于或小于最大馈电功率值PM。在功率值Pi的总值PS等于或小于最大馈电功率值PM的情况下,处理进入步骤S9,而在功率值Pi的总值PS大于最大馈电功率值PM的情况下,处理进入步骤S11。
在步骤S9,负载连接信号被发送到安置在上表面1上的所有电力接收装置200。
在步骤S10,执行馈电。此后,根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100进行的馈电适当性判定的控制处理结束。
当在步骤S8中功率值Pi的总值PS大于最大馈电功率值PM的情况下所述处理进入步骤S11,在步骤S11,负载断开信号被发送到新安置的电力接收装置200。此后,处理进入步骤S12。
在步骤S12,负载连接信号被发送到除了新安置的电力接收装置200之外的电力接收装置200。注意,在不存在除了新安置的电力接收装置200之外的电力接收装置200的情况下,不发送负载连接信号,并且处理进入步骤S10。也就是说,不对新安置的电力接收装置200进行馈电,并且仅对在新安置的电力接收装置200安置之前所安置的电力接收装置200进行馈电。
(第一示例的效果)
在本发明第一示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电装置100将负载断开信号经由通信单元5发送到被供电的电力接收装置200,在发送负载断开信号之后获取功率值P,并且基于所获取的功率值P确定是否对新的电力接收装置200进行馈电。据此,获取被馈送到新的电力接收装置200的实际功率值P,并且可以基于实际功率值P确定是否对新的电力接收装置200进行馈电。因此,因为这基于实际功率值P,所以与简单地使用新的电力接收装置200的类别来确定是否对新的电力接收装置200进行馈电的情况不同,能够防止即使在存在可以馈送的多余功率值P的情况下也确定不对新的电力接收装置200进行馈电的情况。此外,通过将负载断开信号发送到被供电的供应电力接收装置200,当通过将电力供应给新的电力接收装置200来获取功率值P时,可以防止进入馈送电力变得不足的状态。因此,可以更可靠地确保对新的电力接收装置200进行馈电的机会。因此,可以对更多的电力接收装置200进行馈电。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电天线2将电力供应给多个电力接收装置200,并且控制器4从新的电力接收装置200获取关于类别的信息,将负载断开信号发送到所述多个电力接收装置200当中的至少一个电力接收装置200,并且停止供应等于或大于与所述关于类别的信息对应的电力量的电力。据此,因为当通过将电力供应给新的电力接收装置200而获取功率值P时,停止供应等于或大于与关于类别的信息对应的电力量的电力,所以可以更可靠地防止进入馈送电力变得不足的状态。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器4将负载断开信号发送到被供电的所有所述多个电力接收装置200,并且通过将电力供应给新的电力接收装置200来获取功率值P。据此,与选择被供电的所述多个电力接收装置200的一部分并发送负载断开信号的情况相比,可以简化控制处理,并且当通过将电力供应给新的电力接收装置200而获取功率值P时可以进一步防止进入馈送电力变得不足的状态。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器4将最大负载命令信号(其命令按最大负载进行操作)经由通信单元5发送到电力接收装置200;获取被馈送到该最大负载命令信号所送往的电力接收装置200的功率值P;并且基于所获取的功率值P执行确定是否对最大负载命令信号所送往的电力接收装置200进行馈电的馈电适当性判定控制(见图4)。据此,馈送到最大负载命令信号所送往的电力接收装置200的功率值P与实际上馈送到供电装置200的电力的最大值对应;因此,可以在不使用电力接收装置200的类别的情况下,基于最大馈电功率值PM和实际上馈送到电力接收装置200的电力的最大值(功率值P)而确定是否对电力接收装置200进行馈电。也就是说,供电装置100可以将最大馈电功率值PM馈送到更多的电力接收装置200达以下程度和原因:在实际馈送到电力接收装置200的功率值P不多的情况下(在存在可以馈送的多余电力的情况下),可以防止确定不对电力接收装置200进行馈电。此外,即使在电力接收装置200的负载最大化的情况下,也可以防止进入馈送电力变得不足的状态。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电天线2能够将电力供应给多个电力接收装置200。此外,控制器4分别将最大负载命令信号发送到所述多个电力接收装置200,分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的所述多个电力接收装置200的功率值P,并且基于所获取的功率值P而执行馈电适当性判定控制(见图4)。据此,因为对于所述多个电力接收装置200分别执行馈电适当性判定控制,所以即使在任何电力接收装置200的负载最大化的情况下,也可以防止进入馈送电力变得不足的状态。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器4分别获取被馈送到最大负载命令信号所送往的所述多个电力接收装置200的功率值P,并且在所获取的功率值P的总值PS等于或小于最大馈电功率值PM(即可以从电源3供应的电力的最大值)的情况下执行对最大负载命令信号所送往的所有电力接收装置200进行馈电的控制。据此,通过比较所获取的功率值P的总值PS和最大馈电功率值PM,即使在对多个电力接收装置200进行馈电的情况下,也可以容易地执行馈电适当性判定控制。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器4分别并且依次将最大负载命令信号发送到多个电力接收装置200,而且分别并且依次获取与最大负载命令信号所送往的所述多个电力接收装置200对应的功率值P。据此,与同时获取与所述多个电力接收装置200对应的所有功率值P的情况不同,即使在所获取的功率值P的总值PS超过最大馈电功率值PM的情况下,也可以容易地获取所获取的功率值P的总值PS。
(第二示例)
接下来,将参照图5和图6描述根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300的配置。根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300经由通信单元5从电力接收装置200获取标识信息(ID[标识]),并且获取供电天线2的阻抗Z。注意,用相同标号来标记与上述本发明第一示例的一个或多个实施方式相同的配置,并且省略其描述。
(根据第二示例的供电装置的配置)
如图5所示,根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300包括控制器304、存储器306以及阻抗测量单元(阻抗测量电路)308。
在本发明第二示例的一个或多个实施方式中,控制器304经由通信单元5从电力接收装置200获取标识信息,并且在新获取的标识信息与预先获取的标识信息(存储器306中存储的管理表306a中所包括的标识信息)相同的情况下,执行控制对与新获取的标识信息对应的电力接收装置200进行馈电,而不将最大负载命令信号发送到与新获取的标识信息对应的电力接收装置200。此外,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息不同的情况下,控制器304执行馈电适当性判定控制(见图4)。
此外,在本发明第二示例的一个或多个实施方式中,阻抗测量单元308测量供电天线2的阻抗Z。此外,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的阻抗Z相对于与预先获取的标识信息对应的阻抗Z的测量值的改变量V大于阈值Vt1(例如5Ω)的情况下,控制器304执行馈电适当性判定控制(见图4)。注意,阈值Vt1是权利要求中的“第一阈值”的一个示例。
具体地说,电力接收装置200响应于电力接收开始而经由电力接收侧通信单元207将广告信号和标识信息发送到供电装置300。注意,标识信息被设置为例如使用设备名称的信息。此外,控制器304从电力接收装置200获取广告信号和标识信息。
控制器304在从电力接收装置200获取标识信息之后通过阻抗测量单元308测量供电天线2的阻抗Z。此外,如图6所示,控制器304关联从电力接收装置200获取的标识信息和所测量的阻抗Z并且将其作为管理表306a存储在存储器306中。注意,在对电力接收装置200进行馈电的同时,控制器304通过阻抗测量单元308按预定时间间隔(例如1秒)测量阻抗Z。
下面参照图6描述存储器306中存储的管理表306a(标识信息与阻抗Z之间的对应关系的表)。例如,PC 200a的标识信息定义为ID1,智能电话200b的标识信息定义为ID2,多功能手表200c的标识信息定义为ID3。
在PC 200a和智能电话200b正被馈电的情况(在PC 200a和智能电话200b安置在上表面1上的情况)下,控制器304在PC 200a和智能电话200b的馈电期间获取标识信息ID1和ID2以及阻抗Z1。然后,控制器304将标识信息ID1和ID2以及阻抗Z1关联,并且将其存储在存储器306中。
然后,在用户将PC 200a从供电装置300的供电磁场的范围(从上表面1)内移到该范围外的情况下,从供电装置300到PC 200a的馈电停止。此时,PC 200a将指示电力接收停止的信号经由电力接收侧通信单元207发送到供电装置300。此后,在PC 200a再次从供电装置300的供电磁场外返回到该供电磁场内(安置在上表面1上)的情况下,从PC 200a发送广告信号和标识信息ID1到供电装置300。
此外,在新获取到广告信号和标识信息ID1的情况下,控制器304参照存储器306中存储为管理表306a的标识信息。在此情况下,因为管理表306a是在标识信息ID1和ID2以及阻抗Z1相关联的状态下而存储在存储器306中的,所以控制器304执行控制判定新获取的标识信息ID1与预先获取的标识信息ID1(存储器306中存储的管理表306a中所包括的标识信息)相同。在此情况下,如图6所示,控制器304可以将第二次获取的标识信息ID1存储为例如ID1(第二次),以能够与第一次获取的标识信息ID1区分。
此外,控制器304在PC 200a和智能电话200b的馈电期间获取阻抗Z2。然后,控制器304将标识信息ID1(第二次)和ID2以及阻抗Z2关联,并且将其存储在存储器306中。
此外,在新获取的阻抗Z2相对于阻抗Z1的改变量V(=|Z2-Z1|)大于阈值Vt1的情况下,控制器304执行馈电适当性判定控制(见图4)。此外,在新获取的阻抗Z2相对于阻抗Z1的改变量V(=|Z2-Z1|)等于或小于阈值Vt1的情况下,控制器304执行控制继续对PC 200a和智能电话200b进行馈电,而不执行馈电适当性判定控制(见图4)。
也就是说,通过测量阻抗Z的改变量V,控制器304执行控制以检测由于PC 200a临时从供电装置300移除并且重新安置而导致的放置方式(布置位置、布置方向等)改变。
在此,在电力接收装置200在供电装置300上的放置方式改变的情况下,耦合系数改变并且阻抗Z改变。在此情况下,在被馈送到以最大负载工作的状态下的电力接收装置200的电力的功率值P的大小改变。因此,通过测量阻抗Z的改变量V,控制器304可以适当地确定是否需要执行馈电适当性判定控制。
注意,如图6所示,在多功能手表200c新安置在上表面1上的情况下,控制器304也与以上相似地获取标识信息ID3,并且获取阻抗Z3(未安置智能电话200b的情况)和Z4(安置了智能电话200b的情况)且将其存储在存储器306中。
此外,根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300的其它配置与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100相似。
(根据第二示例的供电装置的馈电适当性判定控制的执行确定控制处理)
接下来,将参照图7描述根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300进行的馈电适当性判定控制的执行确定控制处理流程。控制器304执行以下控制处理。在步骤S101及其之前是馈电状态(正从供电天线2产生供电磁场的状态)。
首先,在步骤S101,执行阻抗Z的测量。例如,如图7所示,在正从供电装置300对PC200a和智能电话200b进行馈电的情况下,获取阻抗Z1。此后,处理进入步骤S102。
在步骤S102,确定是否移除电力接收装置200。也就是说,确定是否从所述多个电力接收装置200中的任何一个获取到指示电力接收停止的信号。在移除电力接收装置200的情况下,处理进入步骤S104,而在不移除电力接收装置200的情况下,处理进入步骤S103。
在步骤S103,改写并且存储阻抗Z。也就是说,在电力接收装置200未移除的情况下,所测量的阻抗Z存储在存储器306中作为例如阻抗Z1。此后,处理返回步骤S101。
在步骤S104,存储阻抗Z。例如,所测量的阻抗Z作为阻抗Z1存储在存储器306中。此后,处理进入步骤S105。
在步骤S105,确定是否新安置了电力接收装置200。也就是说,确定是否新获取到广告信号。重复该确定,直到新安置了电力接收装置200,并且在新安置电力接收装置200的情况下,处理进入步骤S106。注意,在步骤S105,阻抗Z可以按预定时间间隔重复测量、改写并存储在存储器306中,直到新安置了电力接收装置200。
在步骤S106,执行从新安置的电力接收装置200获取标识信息。此后,处理进入步骤S107。
在步骤S107,确定新获取的标识信息是否与存储器306中存储的管理表306a中所包括的标识信息(预先获取的标识信息)相同。在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,处理进入步骤S108,而在新获取的标识信息与预先获取的标识信息不相同的情况下,处理进入步骤S111。
在步骤S108,测量阻抗Z。例如,如图6所示,在PC 200a(标识信息ID1)临时移除并且再次安置在供电装置300上的情况下,测量阻抗Z2。此后,处理进入步骤S109。
在步骤S109,确定阻抗Z的改变量V(=|Z2-Z1|)是否大于阈值Vt1。在改变量V大于阈值Vt1的情况下,处理进入步骤S111,而在改变量V等于或小于阈值Vt1的情况下,处理进入步骤S110。
在步骤S110,继续馈电。也就是说,在不执行馈电适当性判定控制(见图4)的情况下,馈电继续。此后,处理返回步骤S101。
当在步骤S107中新获取的标识信息与预先获取的标识信息不相同的情况下或当在步骤S109中改变量V大于阈值Vt1的情况下,处理进入步骤S111,在步骤S111执行馈电适当性判定控制(见图4)。也就是说,在从供电装置300临时移除电力接收装置200的情况下,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息不相同的情况下,以及在改变量V大于阈值Vt1的情况下,执行馈电适当性判定控制(见图4)。
(第二示例的效果)
在本发明第二示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第二示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器304经由通信单元5从电力接收装置200获取标识信息,并且在新获取的标识信息与预先获取的标识信息(存储器306中存储的管理表306a中所包括的标识信息)相同的情况下,执行控制对与新获取的标识信息对应的电力接收装置200进行馈电,而不将最大负载命令信号发送到与新获取的标识信息对应的电力接收装置200。据此,在从供电装置300临时移除电力接收装置200并且临时停止馈电之后,在同一电力接收装置200再次布置在供电装置300上的情况下,可以通过基于标识信息进行判定而重启馈电,无需执行馈电适当性判定控制(见图4)。也就是说,可以以无需执行馈电适当性判定控制的程度,快速重启对电力接收装置200进行馈电。
此外,在本发明第二示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电装置300包括阻抗测量单元308,其测量供电天线2的阻抗Z。此外,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息(存储器306中存储的管理表306a中所包括的标识信息)相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的阻抗Z相对于与预先获取的标识信息对应的阻抗Z的改变量V大于阈值Vt1的情况下,控制器304执行馈电适当性判定控制(见图4)。据此,甚至在从供电装置300临时移除电力接收装置200且馈电临时停止之后同一电力接收装置200再次布置在供电装置300上,放置方式等改变以及耦合系数(馈电效率)改变的情况下,通过获取阻抗Z的改变量V,可以检测放置方式等的改变(耦合系数[馈电效率]的改变)。因此,在电力接收装置200的放置方式等改变(耦合系数[馈电效率]改变)的情况下,可以通过执行馈电适当性判定控制来适当地确定馈电是否可能。
此外,根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300的其它效果与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100相似。
(第三示例)
接下来,将参照图8描述根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400的配置。根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400控制显示器401以将请求通知给用户,以校正电力接收装置200的放置方式。通过相同标号来标记与上述第一示例或第二示例的一个或多个实施方式相同的配置,并且因此省略其描述。
(根据第三实施方式的供电装置的配置)
如图8所示,根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400包括存储器306、阻抗测量单元308、显示器401以及控制器404。注意,显示器401是权利要求中的“通知单元”的一个示例。
在本发明第三示例的一个或多个实施方式中,显示器401通过显示信息将该信息通知给用户。此外,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的阻抗Z相对于与预先获取的标识信息对应的阻抗Z的增加量等于或大于阈值Vt2(例如5Ω)的情况下,控制器404控制显示器401通过显示要求更正电力接收装置200的放置方式来通知用户。注意,阈值Vt2是权利要求中的“第二阈值”的一个示例。
具体地说,显示器401由液晶面板等构造,并且基于来自控制器404的命令而显示字符、形状等。
与根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300的控制器304类似,在电力接收装置200被移除并且再次安置的情况下,控制器404确定新获取的标识信息(例如ID1)是否与预先获取的标识信息(存储器306中存储的管理表306a的标识信息)相同。此外,控制器404获取与新获取的标识信息对应的阻抗Z(定义为例如阻抗Z4)。
此外,在新获取的标识信息(例如ID1)与预先获取的标识信息(例如ID1)相同的情况下,控制器404确定与新获取的标识信息对应的阻抗Z4相对于与预先获取的标识信息(ID1)对应的阻抗Z(定义为例如阻抗Z1)的增加量(Z4-Z1)是否等于或大于阈值Vt2。此外,在Z4-Z1≥Vt2的情况下,控制器404控制显示器401以显示例如字符:“请校正电力接收装置的放置方式或位置”,以此请求校正放置方式。
此外,根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400的其它配置与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式中的供电装置100相似。
(根据第三实施方式的供电装置的放置方式校正的通知控制处理)
接下来,参照图9描述根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400进行的放置方式校正的通知控制处理流程。控制器404执行以下控制处理。注意,通过相同标号(步骤编号)来标记与根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300进行的馈电适当性判定控制的执行确定处理(见图7)相似的处理,并且省略其描述。
首先,在步骤S101至S107以及步骤S111中,执行与根据本发明第二示例的一个或多个实施方式的供电装置300进行的馈电适当性判定控制的执行确定处理(见图7)相似的处理。然后,在本发明第三示例的一个或多个实施方式中,在步骤S107中,在新获取的标识信息(例如ID1)与预先获取的标识信息(存储器306中存储的管理表306a的标识信息)相同的情况下,处理进入步骤S201。
在步骤S201,测量阻抗Z(例如阻抗Z4)。此后,处理进入步骤S202。
在步骤S202,确定阻抗Z的增加量(Z4-Z1)是否达到阈值Vt2或更大。也就是说,确定是否Z4-Z1≥Vt2。在阻抗Z的增加量(Z4-Z1)达到阈值Vt2或更大的情况下,处理进入步骤S203,而在阻抗Z的增加量(Z4-Z1)小于阈值Vt2(Z4-Z1<Vt2)的情况下,处理进入步骤S204。
在步骤S203,显示器401执行显示请求用户校正电力接收装置200的放置方式。此后,处理返回步骤S201。也就是说,重复步骤S201至S203,直到阻抗Z的增加量(Z4-Z1)进入小于阈值Vt2的状态。
在步骤S204,馈电继续。此后,处理返回步骤S101。
(第三示例的效果)
在本发明第三示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第三示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电装置404包括将信息通知给用户的显示器401。此外,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的阻抗Z(阻抗Z4)相对于与预先获取的标识信息对应的阻抗Z(阻抗Z1)的增加量(Z4-Z1)等于或大于阈值Vt2(Z4-Z1≥Vt2)的情况下,控制器404控制显示器401以将校正电力接收装置200的放置方式的请求通知给用户。据此,即使在当在从供电装置400临时移除电力接收装置200且临时停止馈电之后该电力接收装置200再次放置在供电装置400上,放置方式等改变以及耦合系数(馈电效率)改变的情况下,可以通过显示器401通知用户校正放置方式。据此,可以高效率地执行馈电。
此外,根据本发明第三示例的一个或多个实施方式的供电装置400的其它效果与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式中的供电装置100相似。
(第四示例)
接下来,将参照图10描述根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500的配置。根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500包括与负载电路202a分离的最大负载操作单元501和开关502。此外,根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500也可以被配置为与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式的供电装置100对应地操作的供电系统。通过相同标号来标记与本发明第一示例至第三示例的一个或多个实施方式相同的配置,并且因此省略其描述。
(根据第四示例的电力接收装置的配置)
如图10所示,根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500包括最大负载操作单元501、开关502以及电力接收侧控制器503。
在本发明第四示例的一个或多个实施方式中,与负载电路202a分离提供最大负载操作单元501和开关502。最大负载操作单元501例如由电阻负载构成。最大负载操作单元501与负载电源电路205和控制电源电路206共享一个公共节点。最大负载操作单元501、负载电源电路205和控制电源电路206中的每一个经由该公共节点连接至整流电路204。此外,负载电路202a由电池构成。
开关502的一端连接到最大负载操作单元501,并且另一端接地。此外,开关502基于电力接收侧控制器503的命令而在将所述一端与另一端连接并且将最大负载操作单元501接地的状态与将所述一端与另一端断开并且不将最大负载操作单元501接地的状态之间进行切换。
最大负载操作单元501被配置成使得:在接地状态下,电流流经最大负载操作单元501,并且使得电力接收装置500进入以最大负载消耗电力的状态。此外,最大负载操作单元501被配置成使得:在非接地状态下,基本上无电流流经最大负载操作单元501;在此情况下,在电力接收装置500中,以负载电路202a进行工作(被充电)的程度消耗电力。
此外,在本发明第四示例的一个或多个实施方式中,在从供电装置100获取最大负载命令信号(见图2)的情况下,电力接收侧控制器503连接开关502,并且通过最大负载操作单元501使得电力接收装置500进入以最大负载消耗电力的状态。
此外,供电装置100基于馈送到电力接收装置500的功率值P而执行馈电适当性判定控制(见图4)。
此外,根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500的其它配置与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式中的电力接收装置200相似。
(第四示例的效果)
在本发明第四示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第四示例的一个或多个实施方式中,如上所述,电力接收装置500包括与负载电路202a分离的最大负载操作单元501和开关502。此外,在从供电装置100获取最大负载命令信号(见图2)的情况下,电力接收侧控制器503连接开关502并通过最大负载操作单元501使得电力接收装置500进入以最大负载消耗电力的状态。在负载电路202a由电池构成的情况下,负载的大小根据电池的剩余容量而改变,并且,取决于电池的剩余容量,可能难以按照电力接收侧控制器503的命令使得负载电路202a进入最大负载的状态。因此,通过包括与负载电路202a分离的最大负载操作单元501和开关502的电力接收装置500,即使在电力接收装置500包括可能难以使得进入最大负载状态的负载电路202a的情况下,电力接收装置500也可以进入最大负载状态。因此,除了电力接收装置200之外,通过将最大负载命令信号同样发送到电力接收装置500(其包括难以使得进入最大负载状态的负载电路202a(电池)),供电装置100可以执行馈电适当性判定控制(见图4);因此,可以改进供电装置100的多样性。
此外,根据本发明第四示例的一个或多个实施方式的电力接收装置500的其它效果与根据本发明第一示例的一个或多个实施方式中的供电装置100相似。
(修改示例)
本文中公开的实施方式终归是示例,并且不应认作是限制性的。本发明的范围并非由以上给出的实施方式的描述来给出,而是由专利权利要求的范围给出,并且还包括与专利权利要求的范围等同的含义和该范围内的所有修改(修改示例)。
例如,在本发明第一示例至第四示例的一个或多个实施方式中,示出使用PC、智能电话和多功能手表作为电力接收装置的示例,但本发明不限于此。例如,运输装备(例如电车)可以用作电力接收装置。在此情况下,供电装置可以被配置为用于运输装备的电力供应站。
此外,在本发明第一示例至第四示例的一个或多个实施方式中,示出供电装置设有一个供电天线的示例,但本发明不限于此。也就是说,供电装置可以包括多个供电天线,并且供电装置可以从各个供电天线对电力接收装置进行馈电。例如,如在图11和图12所示的第一修改的供电装置600中那样,供电装置600可以包括多个(四个)供电天线602,并且供电装置600可以从各个供电天线602对电力接收装置200进行馈电。
如图11所示,根据本发明第一修改的一个或多个实施方式的供电装置600包括供电装置主体601和四个供电天线602。此外,供电装置主体601和四个供电天线602通过四条缆线603连接。此外,供电装置600对布置在供电天线602附近的电力接收装置200进行馈电。
此外,如图12所示,供电装置600包括在电源3与供电天线602之间的电力分配单元605。电力分配单元605由例如其初级侧串联连接的变压器构成。此外,电力分配单元605将来自电源3的电力分配并供应给供电天线602。
此外,供电装置600包括四个功率测量单元607。这四个功率测量单元607分别布置在电力分配单元605与四个供电天线602之间。据此,供电装置600能够分别获取四个供电天线602的功率值P。
此外,供电装置600包括控制器604,并且控制器604获取被馈送到最大负载命令信号所送往的电力接收装置200的功率值P,而且基于所获取的功率值P而执行馈电适当性判定控制(见图4)。
此外,在本发明第二示例和第三示例的一个或多个实施方式中,示出一示例(图7),在该示例中,供电装置包括阻抗测量单元,并且在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的阻抗Z的测量值相对于与预先获取的标识信息对应的阻抗Z的改变量V大于阈值Vt1的情况下,控制器执行馈电适当性判定控制,但本发明不限于此。例如,如在图13和图14所示的根据本发明第二修改的一个或多个实施方式的供电装置700中那样,在新获取的标识信息与预先获取的标识信息相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的、从电源3供应给供电天线2的功率值P相对于与预先获取的标识信息对应的、从电源3供应给供电天线2的功率值P的改变量PV大于阈值Pt的情况下,控制器704可以执行馈电适当性判定控制(见图4)。注意,阈值Pt是权利要求中的“第三阈值”的一个示例。
如图13和图14所示,根据本发明第二修改的一个或多个实施方式的供电装置700包括控制器704和存储器706。此外,在新获取的标识信息(定义为ID1)与预先获取的标识信息(存储器706中存储的管理表706a中所包括的标识信息)相同的情况下,以及在与新获取的标识信息对应的、从电源3供应给供电天线2的功率值P(定义为P12)相对于与预先获取的标识信息对应的、从电源3供应给供电天线2的功率值P(定义为P11)的改变量PV(=|P12-P11|)大于阈值Pt(|P12-P11|>Pt)的情况下,控制器704执行馈电适当性判定控制(见图4)。
因此,供电装置700可以使用供电装置700中预先提供的功率测量单元7来确定是否执行馈电适当性判定控制(见图4);因此,与通过测量阻抗Z来确定是否执行馈电适当性判定控制(见图5)不同,无需包括阻抗测量单元。因此,可以以无需在供电装置700中提供阻抗测量单元的程度抑制电力供应装700置的配置变得复杂。
此外,在本发明第三示例的一个或多个实施方式中,示出使用显示器作为权利要求中的通知单元的示例,但本发明不限于此。例如,语音输出单元可以用作通知单元。在此情况下,通过从语音输出单元输出的语音将请求通知给用户,以校正电力接收装置的放置方式。
此外,在本发明第一示例至第四示例的一个或多个实施方式中,为了方便,使用沿着处理流程按顺序执行处理的流程驱动类型的流程图来描述根据本发明一个或多个实施方式的控制器的处理,但本发明不限于此。在本发明一个或多个实施方式中,可以通过按事件执行处理的事件驱动类型的处理来执行控制器的处理操作。在此情况下,处理可以是完全事件驱动的,或事件驱动和流程驱动的组合。
此外,在本发明第一示例的一个或多个实施方式中,示出将控制器配置为分别并且依次将最大负载命令信号发送到所有多个电力接收装置的示例,但本发明不限于此。也就是说,对于控制器足够的是,将负载断开信号发送到所述多个电力接收装置当中的至少一个电力接收装置,并且停止供应等于或大于与关于类别的信息对应的电力量的电力。
(第五示例)
参照图15至图19描述根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的配置。如图15和图16所示,根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000被配置为包括可以执行零电压切换的所谓E类放大器电路的电源装置。此外,供电装置1000使用磁谐振方法将电力供应给布置在供电装置1000附近的电力接收装置2000,而无需在供电装置1000与电力接收装置2000之间提供有线连接、接触点等(作为无线供电装置或无接触点供电装置)。注意,电力接收装置2000是本发明一个或多个实施方式的“外部电力接收装置”的示例。
(供电装置的总体配置)
如图15所示,供电装置1000包括供电装置主体1a和天线2a。供电装置主体1a和天线2a经由缆线3a连接。此外,供电装置1000经由缆线3a将电力从供电装置主体1a供应给天线2a。注意,天线2a是本发明一个或多个实施方式的“供电天线”和“谐振电路”的示例。
如图15所示,供电装置主体1a包括放大器电路4a,并且放大器电路4a包括补偿电路5a。此外,供电装置主体1a包括DC电源6a和控制器7a。如图16所示,放大器电路4a按预定驱动频率fd进行切换,并且包括具有寄生电容C1的开关元件41。补偿电路5a并联连接到开关元件41,并且包括具有预定电感L1的电感器51。此外,供电装置1000经由放大器电路4a和补偿电路5a将电力从DC电源6a供应给天线2a。此外,供电装置1000被配置为包括一个放大器电路4a的单端电源装置。
天线2a包括:供电线圈21a,其经由缆线3a连接到放大器电路4a;以及谐振电容器22a。供电线圈21a通过从放大器电路4a侧供应的电力生成具有驱动频率fd的AC供电磁场,并且将电力供应给电力接收装置2000。此外,供电线圈21a具有电感L2。谐振电容器22a与供电线圈21a一起形成谐振电路,并且谐振电容器22a设置有电容C2,以匹配谐振电路的阻抗和缆线3a的阻抗。此外,在图16中,供电线圈21a和谐振电容器22a的内部电阻被示为内部电阻23a。注意,供电线圈21a是本发明一个或多个实施方式中的“供电天线”的示例。
电力接收装置2000包括电力接收天线等,并且构成例如智能电话。此外,电力接收装置2000的电力接收天线通过与供电线圈21a的供电磁场耦合而从供电装置1000接收电力。
在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,补偿电路5a具有电感L1,其设置为使得:由开关元件41和补偿电路5a所形成的驱动电路8的谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于该驱动频率的3.7倍。更具体地说,补偿电路5a具有设置为使得驱动电路8的谐振频率fr是驱动频率fd的1.5倍的电感L1。
(供电装置的每个单元的配置)
DC电源6a从外部商用电源(未示出)或电池单元(未示出)获取电力。此外,如图16所示,DC电源6a包括电力转换单元61和扼流线圈62。电力转换单元61基于控制器7a的命令而将所获取的电力转换为具有DC电压值V1的电力。扼流线圈62具有电感L3,并且使得从电力转换单元61获取的电力的电流值基本上恒定在电流值I1。
控制器7a包括栅极驱动电路71,栅极驱动电路71包括具有电阻值R1的栅极电阻器71a以及具有驱动频率fd并且生成具有电压值V2的脉冲的脉冲发生器71b。
放大器电路4a包括开关元件41和分流电容器42。开关元件41被配置为例如具有寄生电容C1的FET(场效应晶体管)。开关元件41的栅极(G)连接到栅极驱动电路71,并且通过从栅极驱动电路71(控制器7a)获取栅极驱动信号来接通和断开开关元件41的漏极(D)与源极(S)之间的连接。开关元件41的漏极连接到DC电源6a。开关元件41的源极接地。注意,虽然在图16中为便于描述而将FET和寄生电容C1分离示出,但寄生电容C1包括于FET中。
分流电容器42具有电容C3。此外,分流电容器42并联连接到开关元件41。
天线2a的供电线圈21a连接到放大器电路4a的开关元件41的漏极端子。此外,放大器电路4a通过以驱动频率fd接通和关断开关元件41而经由补偿电路5a将具有驱动频率fd的AC电力供应给天线2a。此外,天线2a的内部电阻23a包括供电线圈21a和谐振电容器22a中的内部电阻。内部电阻23a具有电阻值R2,并且电阻值R2的大小受与电力接收装置2000磁耦合的供电线圈21a改变。
(补偿电路的配置)
补偿电路5a并联连接到开关元件41。此外,补偿电路5a包括电感器51以及串联连接到电感器51的DC切割电容器52。DC切割电容器52具有比分流电容器42的电容C3更大的电容C4,并且抑制DC电流流经补偿电路5a。
在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,开关元件41和补偿电路5a形成驱动电路8。此外,补偿电路5a的电感器51的电感L1被设置成使得驱动电路8的谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍。在此情况下,通过下述仿真结果,确定功率效率η变得比配置电感L1使得驱动电路8的谐振频率fr和驱动频率fd变为相同(相等)的情况更大。
此外,在使得驱动频率fd为6.78MHz并且使得开关元件41的寄生电容C1为200pF的情况下,在谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍时电感L1的特定值是例如0.201μH或更大并且小于2.76μH。
此外,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,电感L1设置成使得驱动电路8的谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于驱动频率fd的2.2倍。在此情况下,通过下述仿真结果,确定功率效率η变为90%或更大。
此外,在使得驱动频率fd为6.78MHz并且使得开关元件41的寄生电容C1为200pF的情况下,在谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于驱动频率fd的2.2倍时电感L1的特定值是例如0.569μH或更大以及1.41μH或更小。
此外,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,如图17所示,电感L1被设置为具有不小于驱动频率fd的1.5倍并且不大于驱动频率fd的3.7倍的谐振频率fr,从而当开关元件41进行切换时,施加到开关元件41的漏极与源极之间的电压值V3基本上变为零(见图17中的标号A1至A3)。在图17中,电感L1指示在驱动电路8的谐振频率fr是驱动频率fd的1.5倍的情况下的波形。注意,通过下述仿真结果,确定:在驱动电路8的谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况下,当开关元件41进行切换时,并且当漏极与源极之间的电压值V3基本上变为零时基本上匹配,并且可以生成用于开关元件41的零电压切换的理想电压波形。
此外,在使得驱动频率fd为6.78MHz并且使得开关元件41的寄生电容C1为200pF的情况下,在谐振频率fr变为不小于驱动频率fd的1.5倍并且不大于驱动频率fd的3.7倍时电感L1的特定值是0.201μH或更大以及1.22μH或更小的值。此外,在谐振频率fr变为驱动频率fd的1.5倍时电感L1的特定值是1.22μH。
接下来,参照图18描述在驱动电路8的谐振频率fr变为驱动频率fd的1.5倍的情况下如何可以在供电装置1000中生成用于开关元件41的零电压切换的理想电压波形。
图18A示出输入到开关元件41的栅极驱动信号的波形。用于开关元件41的零电压切换的理想电压波形是例如图18D所示的波形,其中,当开关元件41进行切换(标号A4)时,电压值V3为0,并且电压值V3的斜率(dV3/dt)为0。在该波形的情况下,功率效率η变为最大。
此外,在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,因为驱动电路8的谐振频率fr是驱动频率fd的1.5倍,所以生成例如图18B所示的电压值V3的波形。同时,对于开关元件41,由于以寄生电容C1充电而产生斜波形状的波形(例如图18C所示),所以在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,图18B的电压波形和图18C的电压波形进行合成。因此,在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,在谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况下,生成图18D的电压波形。
(仿真结果)
接下来,参照图16、图17、图19和图20描述仿真的结果,该仿真被执行用于比较将电感L1设置成使得根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中的驱动电路8的谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍的情况(第五示例)和谐振频率fr等于驱动频率fd(1.0倍)的情况(比较例)。注意,根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的配置以及根据比较例的供电装置的配置除了电感L1的大小之外配置相似。
在该仿真中,如图16所示,执行仿真,其中驱动频率fd是6.78MHz,开关元件41的寄生电容C1是200pF,DC电源6a的电压值V1是30V,供电线圈21a的电感L2是6.7μH,谐振电容器22a的电容C2是105pF,扼流线圈62的电感L3是100μH,分流电容器42的电容C3是74pF,DC切割电容器52的电容C4是1μF,且内部电阻23a的负载值R2是57Ω。
(功率效率的仿真结果)
下面描述根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000与根据比较例的供电装置之间的功率效率η的比较结果。如图16所示,功率效率η被计算为:输出功率P2相对于从DC电源6a供应给放大器电路4a的输入功率P1的比,其中输出功率P2表示为从放大器电路4a供应的、天线2a处的电压值V4与电流值I2的乘积,输入功率P1表示为电压值V1和电流值I1的乘积(P2/P1=(V4×I2)/(V1×I1))。
于是,如图19所示,通过按0.1倍的增量来改变补偿电路5a的电感L1而计算功率效率η,从而谐振频率fr具有驱动频率fd的0.5倍到4.0倍的频率。
作为仿真(计算)的结果,在根据比较例(其中谐振频率fr和驱动频率fd相等(相同))的供电装置中,功率效率η变为72.2%。
此外,在谐振频率fr小于驱动频率fd的情况下,功率效率η变为小于72.2%的值。具体地说,当谐振频率fr分别为驱动频率fd的0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍以及0.9倍时,功率效率η变为53.58%、56.31%、59.35%、63.89%以及67.66%。
同时,在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,功率效率η变为大于72.2%。也就是说,在谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍的情况下,功率效率η变为大于72.2%。此外,在谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于其2.2倍的情况下,功率效率η变为大于90%。此外,在谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况下,功率效率η变为95.61%,这是这些仿真结果当中的最大值。
具体地说,当谐振频率fr分别为驱动频率fd的1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2.0倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍、3.0倍、3.1倍、3.2倍、3.3倍、3.4倍、3.5倍、3.6倍和3.7倍时,其变为78.92%、85.55%、88.98%、94.30%、95.61%、94.95%、94.43%、93.43%、93.51%、92.74%、91.56%、90.30%、89.98%、88.70%、89.06%、87.57%、89.06%、87.57%、86.39%、83.12%、81.22%、80.46%、78.22%、76.44%、74.90%、74.19%和72.36%。
此外,当谐振频率fr分别为驱动频率fd的3.8倍、3.9倍以及4.0倍(大于3.7倍的值)时,其变为69.57%、67.61%以及66.78%。注意,因为在电压值V3基本上变为零与开关元件41进行切换之间存在时段,并且在该时段出现电力损耗,所以当谐振频率fr是大于驱动频率fd的3.7倍的值时,认为馈电效率η变得相当小。
根据以上结果确定:在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,在谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍的情况下,与根据其中谐振频率fr和驱动频率fd相等的比较例的供电装置相比,功率效率η增加。此外还确定:在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,在谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于其2.2倍的情况下,功率效率η变为大于90%。此外还确定:在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,在谐振频率fr是驱动频率fd的1.5倍的情况下,功率效率η变为最大值。
(电压波形和电流波形的仿真结果)
描述根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的电压波形和电流波形(见图17)与根据比较例的供电装置的电压波形和电流波形(见图20)的比较结果。
图20将在使得谐振频率fr为驱动频率fd的1.0倍(相等)的情况下的电压波形和电流波形示出为根据比较例的供电装置的电压波形和电流波形。
作为仿真的结果,在施加到开关元件的电压值具有52V的状态下,栅极驱动信号输入到开关元件,并且该开关元件进行切换(见图20中的标号B1至B3)。也就是说,在根据比较例的供电装置中,不执行零电压切换。
图17将在使得谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况下的电压波形和电流波形示出为根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的电压波形和电流波形。
作为仿真的结果,当施加到开关元件41的电压值V3基本上为零时,栅极驱动信号输入到开关元件41,并且该开关元件41进行切换(见图17中的标号A1至A3)。此外,栅极驱动信号输入到开关元件41,并且在施加到开关元件41的电压值V3基本上变为零之后该开关元件41立即进行切换。此外,当开关元件41进行切换时,电压值V3的斜率(dV3/dt)基本上变为0。
此外,作为仿真的结果,如上所述,确定在使得谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况下进行零电压切换;因此,可以说,在使得谐振频率fr大于驱动频率fd的1.5倍的情况下,电压V3比谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况更快地基本上变为零,并且零电压切换是可能的,与谐振频率fr为驱动频率fd的1.5倍的情况相似。
根据以上结果确定:在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,在使得谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.5倍的情况下,开关元件41可以是零电压切换的。也就是说,确定:在根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000中,从放大器电路4a中看由补偿电路5a和开关元件41的寄生电容C所形成的驱动电路8的阻抗变为无限大,从放大器电路4a在开关元件41的寄生电容C中流经的电流因此基本上变为零,并且可以忽略开关元件41的寄生电容C。同时,确定:在根据比较例的供电装置中,当开关元件进行切换时电压值变为52V并且零电压切换困难。
(第五示例的效果)
在本发明第五示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电装置1000包括:放大器电路4a,其具有预定电感并且按预定驱动频率fd进行切换;以及天线2a,连接到放大器电路4a,其中,放大器电路4a具有预定电感,使得放大器电路4a(驱动电路8)的谐振频率fr大于预定驱动频率fd并且不大于预定驱动频率的3.7倍。据此,通过将补偿电路5a配置为设置有电感L1从而由开关元件41和补偿电路5a所形成的驱动电路8(放大器电路4a)的谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍,即使在使用具有寄生电容C1的开关元件41的情况下,电力也可以高效地从放大器电路4a供应给天线2a。该情况通过以上仿真结果得以确认。
此外,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,如上所述,补偿电路5a(放大器电路4a)具有电感L1,使得谐振频率fr变为不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于其2.2倍。通过以上仿真结果,确认:在补偿电路5a(放大器电路4a)具有电感L1使谐振频率fr变为驱动频率fd的1.5倍的情况下,电力可以最高效地从放大器电路4a供应给天线2a;然而,通常认为,在放大器电路4a的电感L1和电容C1至C4会出现单独变化。在此,从以上仿真结果进一步确定,在放大器电路4a具有电感L1使谐振频率fr不小于驱动频率fd的1.4倍并且不大于2.2倍的情况下,获得相当高的功率效率η(90%或更大)。也就是说,确定的是:通过配置放大器电路4a从而谐振频率fr变为比驱动频率fd的1.5倍相当更高的倍增因数侧的值(1.8倍),则即使在放大器电路4a的电感L1或电容C1至C4出现单独变化的情况下,也可以获得90%或更大的高功率效率。在考虑该情况中,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,补偿电路5a(放大器电路4a)具有电感L1,其中谐振频率fr变为驱动频率的fd的1.8±0.4倍(不小于1.4倍并且不大于2.2倍);因此,即使在放大器电路4a的电感L1或电容C1至C4出现单独变化的情况下,电力也可以在功率效率η较高为90%或更大的状态下从放大器电路4a供应给天线2a。
此外,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,配置补偿电路5a,从而当开关元件41进行切换(见图17)时施加到开关元件41的电压值V3基本上变为零,并且具有电感L1,其中谐振频率fr变为不小于驱动频率fd的1.5倍并且不大于其3.7倍。因为可以由此执行零开关,所以可以抑制当开关元件41进行切换时的电力损耗;因此,电力可以进一步高效地从放大器电路4a供应给天线2a。
此外,在本发明第五示例的一个或多个实施方式中,如上所述,补偿电路5a(放大器电路4a)具有电感L1,其中谐振频率fr变为驱动频率fd的1.5倍。据此,施加到开关元件41的电压值V3的电压波形变为最接近用于零电压切换的理想电压波形(见图18);因此,电力可以最高效地从放大器电路4a供应给天线2a。该情况也通过以上仿真结果得以确认。
(第六示例)
接下来,参照图21和图22描述根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000的配置。与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的、包括包含一个电感器51的补偿电路5a的供电装置1000不同,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000包括补偿电路305a,其包括多个电感器351a和351b。用相同标号来标记与上述本发明第五示例的一个或多个实施方式相同的配置,并且省略其描述。
(根据第六示例的供电装置的配置)
如图21所示,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000包括功率测量单元301、存储器302、包括补偿电路305a的放大器电路304a、以及控制器307。此外,放大器电路304a的开关元件41和补偿电路305a形成具有谐振频率fr的驱动电路308a。
在此,在本发明第六示例的一个或多个实施方式中,补偿电路305a包括:多个电感器(第一电感器351a和第二电感器351b);开关351c,其对第一电感器351a的连接状态进行切换;以及开关351d,其对第二电感器351b的连接状态进行切换。
此外,在本发明第六示例的一个或多个实施方式中,功率测量单元301获取作为从DC电源6a供应给放大器电路304a的电力的输入功率值P1以及作为从放大器电路304a供应给天线2a的电力的输出功率值P2。此外,控制器307获取输出功率值P2相对于输入功率值P1的功率效率η,并且基于功率效率η而控制开关351c和开关351d的操作,从而功率效率η增加。存储器302存储所获取的功率效率η。下面使用图23中的流程图描述控制器307的特定控制处理。
补偿电路305a的第一电感器351a和第二电感器351b分别串联连接到DC切割电容器52并且彼此并联连接。开关351c串联连接到第一电感器351a。此外,开关351d串联连接到第二电感器351b。此外,开关351c和开关351d基于来自控制器307的控制信号而在连接状态与断开状态之间进行切换。
注意,补偿电路305a的第一电感器351a和第二电感器351b具有电感L11和L12,其设置为使得:由开关元件41和补偿电路305a所形成的驱动电路308a的谐振频率fr变为大于驱动频率fd并且不小于驱动频率fd的3.7倍,与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的电感器51相似。例如,第一电感器351a的电感L11设置为1.5μH,第二电感器351b的电感L12设置为1.22μH。
此外,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000的其它配置与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式中的供电装置1000相似。
(第六示例的供电装置进行的电感器的连接开关控制处理)
接下来,参照图23描述根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000进行的通信连接的变化控制处理流程。控制器307执行以下控制处理。注意,在图23所示的流程图中,开关351c和开关351d分别被描述为第一开关和第二开关。此外,n被描述为整数变量。
首先,在步骤S1001,第一(n=1)开关连接(接通),并且其它开关断开(关断)。在以上示例的情况下,开关351c接通,并且开关351d关断。此后,处理进入步骤S1002。
在步骤S1002,获取功率效率η。此后,处理进入步骤S1003。
在步骤S1003,所获取的功率效率η的结果存储在存储器302中。此后,处理进入步骤S1004。
在步骤S1004,第n+1开关连接(接通),并且其它开关断开(关断)。在以上示例的情况下,开关351d接通,并且开关351c关断。此后,处理进入步骤S1005。
在步骤S1005,获取功率效率η。此后,处理进入步骤S1006。
在步骤S1006,所获取的功率效率η的结果存储在存储器302中。此后,处理进入步骤S1007。
在步骤S1007,确定功率效率η是否得到提高。也就是说,从存储器302读取在步骤5获取的功率效率η的值和前一次获取的功率效率η的值并进行比较。在功率效率η得到提高的情况下,处理进入步骤S1009,而在功率效率η并未得到提高的情况下,处理进入步骤S1008。
在步骤S1008,开关的开关状态返回前一个开关状态。例如,在第二开关接通(当前开关状态)的情况下的功率效率η与在第一开关接通(前一个开关状态)的情况下的功率效率η相比未得到提高的情况下,则返回到第一开关接通的状态,即前一个开关状态。此后,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000进行的通信连接的变化控制处理结束。
当在步骤S1007中功率效率η得到提高的情况下所述处理进入步骤S1009,在步骤S1009,n加1。此后,处理进入步骤S1010。
在步骤S1010,确定n是否为最大编号。在n为最大编号的情况下,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000进行的通信连接的变化控制处理结束。在n并非最大编号的情况下,处理返回步骤S1004。在以上示例的情况下,因为最大编号是2(开关的数量是两个),所以确定n是否为2。在n为2的情况下,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000进行的通信连接的变化控制处理在开关351d接通并且开关351c关断的状态下结束。
(第六示例的效果)
在本发明第六示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第六示例的一个或多个实施方式中,如上所述,放大器电路304a包括:补偿电路305a,其包括第一电感器351a和第二电感器351b;以及开关351c和351d,其对第一电感器351a和第二电感器351b的连接状态进行切换。据此,可以通过开关351c和351d来切换第一电感器351a和第二电感器351b的连接状态;因此,补偿电路305a(放大器电路304a)的电感可以改变为电感L11或L12。因此,即使在补偿电路305a的第一电感器351a和第二电感器351b的各个电感L11和L12出现单独变化的情况下,也可以通过改变补偿电路305a的电感来适当地设置电感。
此外,在本发明第六示例的一个或多个实施方式中,如上所述,控制器307获取作为从放大器电路304a供应给天线2a的电力的输出功率值P2相对于作为从DC电源6a供应给放大器电路304a的电力的输入功率值P1的功率效率η,并且通过基于功率效率η而控制开关351c和351d的操作来增加功率效率η。据此,即使在第一电感351a和第二电感351b的电感L11和L12出现变化的情况下,也可以通过控制器307来自动地适当改变补偿电路305a的电感,从而功率效率η增加。
此外,根据本发明第六示例的一个或多个实施方式的供电装置3000的其它效果与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式中的供电装置1000相似。
(第七示例)
接下来,参照图24描述根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置4000的配置。与包括一个放大器电路4a以及一个补偿电路5a并且被配置为单端放大器电路的根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000不同,根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置4000包括差分放大器电路,其具有第一放大器电路404a和第二放大器电路404b以及第一补偿电路405a和第二补偿电路405b。用相同标号来标记与上述本发明第五示例或第六示例的一个或多个实施方式相同的配置,并且省略其描述。
(根据第七示例的供电装置的配置)
如图24所示,根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置4000包括天线402、第一放大器电路404a、第二放大器电路404b、第一补偿电路405a、第二补偿电路405b、DC电源406以及控制器407。
在本发明第七示例的一个或多个实施方式中,第一放大器电路404a和第二放大器电路404b以及第一补偿电路405a和第二补偿电路405b被配置为差分放大器电路。
第一放大器电路404a和第二放大器电路404b分别与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的放大器电路4a具有相似配置。此外,第一补偿电路405a和第二补偿电路405b分别是与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的供电装置1000的补偿电路5a具有相似配置。
此外,第一放大器电路404a的开关元件41和第一补偿电路405a形成第一驱动电路408a。此外,第二放大器电路404b的开关元件41以及第二补偿电路405b形成第二驱动电路408b。
天线402包括供电线圈421至423、谐振电容器424和425以及内部电阻426。供电线圈421至423在图24中被示为单独分离的,但彼此靠近布置。内部电阻426包括供电线圈421至423以及谐振电容器424和425的内部电阻。
DC电源406包括电力转换单元461a和461b以及扼流线圈462a和462b。此外,DC电源406将DC电力供应给第一放大器电路404a和第二放大器电路404b。
控制器407包括栅极驱动电路471。栅极驱动电路471包括变压器471a,并且经由变压器471a将栅极驱动信号从脉冲发生器发送到第一放大器电路404a和第二放大器电路404b。
第一放大器电路404a、天线402和第二放大器电路404b形成平衡电路。也就是说,如图24所示,天线402中流经的电流值I3和电流值I4基本上变为相等值。因此,供电装置4000通过由于天线402中流经的具有电流值I3的电流而产生的电场以及由于天线402中流经的具有电流值I4的电流而产生的电场彼此抵消来抑制不想要的电场辐射。
此外,与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式的驱动电路8相似,第一驱动电路408a和第二驱动电路408b分别具有被设置为使得谐振频率fr大于驱动频率fd并且不大于驱动频率fd的3.7倍的电感L1。
此外,根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置4000的其它配置与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式中的供电装置1000相似。
(第七示例的效果)
在本发明第七示例的一个或多个实施方式中可以获得例如以下效果。
在本发明第七示例的一个或多个实施方式中,如上所述,供电装置4000包括第一放大器电路404a和第二放大器电路404b以及第一补偿电路405a和第二补偿电路405b。此外,第一放大器电路404a和第二放大器电路404b以及第一补偿电路405a和第二补偿电路405b被配置为差分放大器电路。据此,第一放大器电路404a和第二放大器电路404b、第一补偿电路405a和第二补偿电路405b以及天线402所形成的电路变为平衡电路;因此,可以抑制从供电线圈421至423产生的不想要的电场辐射。
此外,根据本发明第七示例的一个或多个实施方式的供电装置4000的其它效果与根据本发明第五示例的一个或多个实施方式中的供电装置1000相似。
(修改示例)
在此所公开的实施方式终归是示例,并且不应认为是限制。本发明的范围并非由以上给出的实施方式说明来给出,而是由专利权利要求的范围给出,并且还包括与专利权利要求的范围等同的含义和该范围内的所有修改(修改示例)。
例如,在本发明第一示例至第七示例的一个或多个实施方式中,示出使用FET作为具有寄生电容的开关元件的示例,但本发明不限于此。也就是说,只要除了FET之外的开关元件是具有寄生电容的开关元件,就可以使用它。
此外,在本发明第五示例至第七示例的一个或多个实施方式中,通过数值示例描述驱动频率、谐振频率以及补偿电路的电感,但本发明不限于这些数值示例。也就是说,,只要电感设置为大于驱动频率并且不大于驱动频率的3.7倍,就可以使用除了以上给出的数值示例之外的数值来设置补偿电路的驱动频率、谐振频率以及电感。
此外,在本发明第六示例的中,示出将两个电感器和两个开关配置为补偿电路的示例,但本发明不限于此。也就是说,补偿电路可以包括三个或更多个电感器以及三个或更多个开关。
此外,在本发明第六示例的一个或多个实施方式中,为了方便,使用沿着处理流程按顺序执行处理的流程驱动类型的流程图来描述根据本发明一个或多个实施方式的控制器的处理,但本发明不限于此。在本发明一个或多个实施方式中,可以通过按事件执行处理的事件驱动类型的处理来执行控制器的处理操作。在此情况下,处理可以是完全事件驱动的或事件驱动和流程驱动的组合。
虽然已经关于仅有限数量的实施方式描述了本公开,但本领域技术人员应理解,可以设计出不脱离在此所公开的本发明的范围的各种其它实施方式。相应地,本发明的范围应仅由所附权利要求限制。
[标号解释]
2、602 供电天线(供电单元)
3 电源
4、304、404、604 控制器
5 通信单元
7、607 功率测量单元(功率获取单元)
100、300、400、600、700 供电装置
200、500 电力接收装置
200a PC(电力接收装置)
200b 智能电话(电力接收装置)
200c 多功能手表(电力接收装置)
308 阻抗测量单元(阻抗测量电路)
401 显示器(通知单元)
2a、402 天线(供电天线、谐振电路)
4a、304a 放大器电路
5a、305a 补偿电路
6a、406 DC电源(外部DC电源)
7a、307、407 控制器
21a、421至423 供电线圈(供电天线)
41 开关元件
51、451 电感器
100、300、4000 供电装置
2000 电力接收装置
351a 第一电感器(电感器)
351b 第二电感器(电感器)
351c、351d 开关
404a 第一放大器电路(放大器电路)
404b 第二放大器电路(放大器电路)
405a 第一补偿电路(补偿电路)
405b 第二补偿电路(补偿电路)

Claims (20)

1.一种供电装置,包括:
供电单元,所述供电单元将电力从电源供应给电力接收装置;
功率获取单元,在检测到另一电力接收装置时,所述功率获取单元获取来自所述电源的电力的功率值;以及
控制器,所述控制器基于所述功率值确定是否将电力从所述电源供应给所述另一电力接收装置。
2.一种供电装置,包括:
供电单元,所述供电单元将电力从电源供应给多个电力接收装置中的至少一个;
控制器,所述控制器
使得第一电力接收装置停止从所述供电单元接收电力,并且
使得所述供电单元将电力从所述电源供应给并未从所述供电单元接收电力的第二电力接收装置;以及
功率获取单元,所述功率获取单元获取从所述电源供应给所述第二电力接收装置的电力的功率值,其中
所述控制器基于所获取的功率值确定是否继续将电力从所述电源供应给所述第二电力接收装置。
3.如权利要求2所述的供电装置,其中,在检测到所述第二电力接收装置时,所述控制器使得所述第一电力接收装置停止从所述供电单元接收电力。
4.如权利要求2或3所述的供电装置,其中,
所述供电装置还包括通信单元,所述通信单元将所述控制器生成的负载断开信号发送到所述第一电力接收装置,并且
所述负载断开信号使得所述第一电力接收装置停止从所述供电单元接收电力。
5.如权利要求4所述的供电装置,其中,在所述通信单元发送所述负载断开信号之后,所述功率获取单元获取从所述电源供应给所述第二电力接收装置的电力的功率值。
6.如权利要求4或5所述的供电装置,其中,在从所述第二电力接收装置接收到连接建立请求时,所述通信单元发送所述负载断开信号。
7.如权利要求2至6中任一项所述的供电装置,其中,基于所获取的功率值等于或小于能够从所述供电装置供应的最大功率,所述控制器确定继续将电力从所述电源供应给所述第二电力接收装置。
8.如权利要求3所述的供电装置,其中,
在检测到所述第二电力接收装置之后,当所述第二电力接收装置没有从所述电源接收电力,则所述控制器使得所述供电单元将电力从所述电源供应给所述第一电力接收装置,并且
所述功率获取单元获取从所述电源供应给所述第一电力接收装置的电力的功率值。
9.如权利要求8所述的供电装置,其中,基于所获取的供应给所述第一电力接收装置和所述第二电力接收装置的电力的功率值的总值等于或小于能够从所述供电装置供应的最大功率,所述控制器确定继续将电力从所述电源供应给所述第二电力接收装置。
10.如权利要求4至6中任一项所述的供电装置,其中,
所述通信单元从所述第二电力接收装置接收功率类别信息,
所述功率类别信息指示与所述多个电力接收装置中的每一个的类别对应的功率消耗。
11.如权利要求10所述的供电装置,其中,所述多个电力接收装置还包括至少又一个第一电力接收装置。
12.如权利要求11所述的供电装置,其中,
所述通信单元将所述负载断开信号发送到所述至少又一个第一电力接收装置,并且
当供应给所述至少又一个第一电力接收装置的功率的总和等于或大于与所述第二电力接收装置的类别对应的功率消耗时,所述功率获取单元获取从所述电源供应给所述第二电力接收装置的电力的功率值。
13.如权利要求11所述的供电装置,其中,
所述通信单元将所述负载断开信号发送到所述第一电力接收装置中的每一个,并且
在所述通信单元发送所述负载断开信号之后,所述功率获取单元获取从所述电源供应给所述第二电力接收装置的电力的功率值。
14.如权利要求4至13中任一项所述的供电装置,其中,
所述控制器使得所述多个电力接收装置中的每一个以最大负载操作。
15.如权利要求14所述的供电装置,其中,
所述通信单元将所述控制器生成的最大负载命令信号发送到所述多个电力接收装置中的每一个,并且
所述最大负载命令信号使得所述多个电力接收装置中的每一个以最大负载操作。
16.如权利要求14或15所述的供电装置,其中,所述功率获取单元获取从所述电源供应给以最大负载操作的所述多个电力接收装置中的每一个的电力的功率值。
17.如权利要求15或16所述的供电装置,还包括:
存储器,所述存储器存储标识所述多个电力接收装置中的每一个的第一ID,其中
所述通信单元从所述第二电力接收装置接收标识所述多个电力接收装置中的每一个的第二ID,并且
当所述第一ID与所述第二ID相同,
所述通信单元不将所述最大负载命令信号发送到所述第二电力接收装置,并且
所述控制器确定是否继续将电力从所述电源供应给所述第二电力接收装置。
18.如权利要求17所述的供电装置,还包括:
阻抗测量单元,所述阻抗测量单元测量所述供电单元的阻抗,其中,
所述存储器存储与第一阻抗相关联的所述第一ID,所述第一阻抗是当电力已经被供应给所述多个电力接收装置中的一个时测量的。
19.如权利要求18所述的供电装置,其中,
当所测量的阻抗的改变量大于第一阈值时,所述通信单元将所述最大负载命令信号发送到所述第二电力接收装置,并且
所述改变量为从所述第一阻抗到第二阻抗的变化,所述第二阻抗是当通信单元接收到所述第二ID时测量的。
20.如权利要求18所述的供电装置,其中,
当从所述电源供应的功率的改变量大于第三阈值时,所述通信单元将所述最大负载命令信号发送到所述第二电力接收装置,并且
所述功率的改变量为从供应给与所述第一ID对应的所述多个电力接收装置中的一个的功率到供应给与所述第二ID对应的所述第二电力接收装置的功率的变化。
CN201610726012.1A 2015-08-25 2016-08-25 供电装置 Active CN106487106B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015165959A JP6565485B2 (ja) 2015-08-25 2015-08-25 給電装置
JP2015-165959 2015-08-25
JP2015-223650 2015-11-16
JP2015223650A JP6648497B2 (ja) 2015-11-16 2015-11-16 給電装置および給電方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106487106A true CN106487106A (zh) 2017-03-08
CN106487106B CN106487106B (zh) 2020-05-08

Family

ID=56801431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610726012.1A Active CN106487106B (zh) 2015-08-25 2016-08-25 供电装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10367375B2 (zh)
EP (1) EP3136545B1 (zh)
CN (1) CN106487106B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107332590B (zh) * 2017-08-29 2021-01-01 北京小米移动软件有限公司 无线充电方法、发射端、接收端及电源管理模组
WO2020069198A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-02 Yank Technologies, Inc. Parallel tuned amplifiers
US20220320911A1 (en) * 2021-03-30 2022-10-06 Apple Inc. Wireless Power Systems With Shared Inductive-Loss Scaling Factors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100171461A1 (en) * 2009-01-06 2010-07-08 Access Business Group International Llc Wireless charging system with device power compliance
CN104067481A (zh) * 2011-12-27 2014-09-24 中国电力株式会社 非接触供电装置及非接触供电装置的控制方法
WO2015019560A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Power receiving apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9467008B2 (en) * 2012-07-28 2016-10-11 WIPQTUS Inc. Input power appraisal based wireless power system
KR102040717B1 (ko) * 2013-05-16 2019-11-27 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법
JP2015008619A (ja) 2013-06-26 2015-01-15 キヤノン株式会社 無線電力伝送受電装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100171461A1 (en) * 2009-01-06 2010-07-08 Access Business Group International Llc Wireless charging system with device power compliance
CN104067481A (zh) * 2011-12-27 2014-09-24 中国电力株式会社 非接触供电装置及非接触供电装置的控制方法
WO2015019560A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Power receiving apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN106487106B (zh) 2020-05-08
US10367375B2 (en) 2019-07-30
EP3136545A1 (en) 2017-03-01
US20170063162A1 (en) 2017-03-02
EP3136545B1 (en) 2019-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3640836B1 (en) Inductive power supply with device identification
US10516299B2 (en) Power reception device and power reception method for non-contact power transmission
CN204290504U (zh) 电力传输系统以及用于该电力传输系统的送电装置
CN105409086B (zh) 无线受电装置、其控制电路及控制方法
CN105453379B (zh) 感应式充电系统的功率管理
CN105932888A (zh) 谐振式无线电源接收电路及其控制电路与方法
CN108337921A (zh) 无线电力传输系统及其驱动方法
EP2966753A1 (en) Over-voltage protection device for resonant wireless power reception device and method for controlling the over-voltage protection device
CN206564475U (zh) 一种充电电路、终端设备及充电系统
CN105871214B (zh) 用于次级侧功率调节的系统及方法
CN106487106A (zh) 供电装置
CN109874374A (zh) 压控电荷泵和电池充电器
CN109905042A (zh) 一种电源设备及其电源电路
US10734847B2 (en) Wireless power system with coupling-coefficient-based coil selection
CN109643912A (zh) 非接触受电装置、非接触输电装置和非接触输受电装置
US10068513B2 (en) Electronic paper apparatus and driving method thereof
CN105939124A (zh) 同步整流器控制方法以及驱动同步整流器的电路
CN110495086A (zh) 电压转换器电路、包括其的电子装置以及电压转换方法
EP4358363A1 (en) Electric power receiving device, electric power sending device, and electric power transmission method
CN107017758A (zh) 控制器
JP2017093234A (ja) 給電装置および給電方法
CN105637373A (zh) 无线受电装置及其控制电路、使用了它的电子设备、接收功率的计算方法
US20140001851A1 (en) Electronic medium with ic and system of the same
CN110970956A (zh) 充电方法、电子设备、充电装置和充电系统
CN212784852U (zh) 一种用于基站备用电源的电池管理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Japan Osaka City Dadong

Patentee after: Funai Holding Co.,Ltd.

Address before: Japan's Osaka City East

Patentee before: Funai Electric Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230719

Address after: Japan Osaka City Dadong

Patentee after: Funai Electric Co.,Ltd.

Address before: Japan Osaka City Dadong

Patentee before: Funai Holding Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230912

Address after: Kyoto Japan

Patentee after: MAXELL, Ltd.

Address before: Japan Osaka City Dadong

Patentee before: Funai Electric Co.,Ltd.