CN107086671B - 控制装置、受电装置、电子设备、电力传输系统以及电力供给方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制装置、受电装置、电子设备、电力传输系统以及电力供给方法。所述控制装置在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的情况下,在动作模式被设定为第一模式时,将电力供给部的电力供给动作设为开启,在动作模式被设定为第二模式时,将电力供给部的电力供给动作设为关闭。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制装置、受电装置、电子设备、电力传输系统以及电力供给方法等。
背景技术
在具有输电装置和受电装置的电力传输系统中,受电装置的受电部接收输电装置所输送的电力,并且根据所接收到的电力而向负载供给电力。例如,作为无触点的电力传输系统的现有技术,存在专利文献1、2所公开的技术。无触点的电力传输系统利用电磁感应等,即使没有金属部分的触点也能够实施电力传输,作为其应用例提出了家庭用设备、便携式信息终端或电动汽车等电子设备的供电。
例如,在专利文献1中公开有一种在检测到充满电的情况下,实施省电输电,并且能够实施蓄电池的再充电的方法。在专利文献2中公开了一种在输电装置侧设置开关,并根据该开关的操作而实施认证用的虚拟输电的方法。
虽然专利文献1的现有技术为通过适当的输电控制而减少消耗电力的技术,但是并不存在与受电装置的取走检测后的消耗电力的减少等相关的公开。
专利文献1:日本特开2008-206232号公报
专利文献2:日本特开2009-11129号公报
发明内容
根据本发明的几个方式,能够提供一种可实现将来自蓄电池的放电电力向电力供给对象进行供给的情况下的适当的电力供给控制的控制装置、受电装置、电子设备、电力传输系统以及电力供给方法等。
本发明的一个方式涉及一种控制装置,其被包含在接收从输电装置供给的电力的受电装置中,并包括:电力供给部,其根据所述受电装置内的受电部接收到的受电电力而对蓄电池进行充电,并且实施根据从所述蓄电池放出的放电电力而向电力供给对象供给电力的电力供给动作;控制部,其对所述 电力供给部进行控制,所述控制部具有第一模式和第二模式以作为用于对所述电力供给部的所述电力供给动作进行控制的动作模式,在所述受电装置从所述输电装置被取走的情况被检测到的情况下,1)所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式时,将所述电力供给部的所述电力供给动作设为开启,2)所述控制部在所述动作模式被设定为所述第二模式时,将所述电力供给部的所述电力供给动作设为关闭。
在本发明的一个方式中,根据受电部从输电装置接收到的受电电力而实施蓄电池的充电,并且实施根据来自蓄电池的放电电力而向电力供给对象的电力供给动作。此外,控制部具有第一模式和第二模式以作为动作模式。并且在第一模式下,在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的情况下,电力供给部的电力供给动作成为开启。由此,能够将来自蓄电池的放电电力供给至电力供给对象。另一方面,在第二模式下,在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的情况下,电力供给部的电力供给动作成为关闭。由此,能够抑制在受电装置的取走期间内无谓地消耗电力的情况。因此,能够实现将来自蓄电池的放电电力向电力供给对象进行供给的情况下的适当的电力供给控制。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,在根据所述受电电力而对所述蓄电池进行充电的充电期间内,所述控制部将所述电力供给部的所述电力供给动作设为关闭。
通过以此方式,能够抑制在蓄电池的充电期间内实施电力供给部的电力供给动作而消耗无谓的电力的情况。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,包括监控部,所述监控部对开关部的操作状态进行监控,所述控制部在所述受电装置从所述输电装置被取走的取走期间内,根据所述开关部的所述操作状态的监控结果,而将所述电力供给动作从开启切换为关闭或者从关闭切换为开启。
通过以此方式,在受电装置的取走期间内,能够通过开关部的操作,而将电力供给动作从开启切换为关闭,或者从关闭切换为开启,从而能够实现取走期间内的适当的电力供给控制。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,通过所述输电装置或者与所述输电装置不同的外部装置而设定至少第二模式以作为所述动作模式。
通过以此方式,利用输电装置或者外部装置,而将控制部的动作模式设定为第二模式,从而能够将受电装置的取走检测时的电力供给动作设定为关闭。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述动作模式包括通信部,所述通信部将对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息向所述输电装置或者所述外部装行发送。
通过以此方式,向输电装置或者外部装置进行通知动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式,从而能够实施各种的处理或控制。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部包括设定寄存器,所述设定寄存器对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式中的哪个模式进行存储,所述设定寄存器被供给基于所述蓄电池的蓄电池电压所得到的电源电压而进行动作。
通过以此方式,即使在受电装置的取走期间内,也会将基于蓄电池的电压所得到的电源电压供给至寄存器,从而能够使动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式预先保持在该设定寄存器内。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述电力供给部根据以无触点的方式从所述输电装置接收到的所述受电电力,而对所述蓄电池进行充电。
通过以此方式,能够实现适合于无触点电力传输的受电装置中所包含的控制装置的电力供给控制。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述电力供给部包括充电部和放电部,所述充电部根据所述受电电力而对所述蓄电池进行充电,所述放电部实施所述蓄电池的放电动作,并将来自所述蓄电池的所述放电电力供给至所述电力供给对象。
通过以此方式,根据来自输电装置的受电电力而实现蓄电池的充电,并且实施将来自蓄电池的放电电力供给至电力供给对象的放电动作,从而能够使电力供给对象进行动作。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部包括充电系统控制部和放电系统控制部,所述充电系统控制部被供给基于所述受电部的所述输出电压所得到的电源电压而进行动作,所述放电系统控 制部被供给基于所述蓄电池的蓄电池电压所得到的电源电压而进行动作,所述放电系统控制部实施所述放电部的所述放电动作的控制。
通过以此方式,即使在受电装置的取走期间内,也会将基于蓄电池电压所得到的电源电压供给至放电系统控制部,从而能够使放电系统控制部实施放电控制。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部在所述受电装置的着陆被检测到的情况下,将所述放电部的所述放电动作设为关闭,从而使所述放电动作停止,所述控制部在所述输电装置实施通常输电的通常输电期间内,将所述放电部的所述放电动作设为关闭,所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式的情况下,并且在所述受电装置的取走被检测到的情况下,将所述放电部的所述放电动作设为开启从而使所述放电动作开始。
通过以此方式,能够抑制在对蓄电池进行充电的通常输电期间,蓄电池的电力被放出而无谓地消耗电力的情况。并且,在被设定为第一模式的情况下,通过在检测到受电装置的取走时将放电动作设为开启,从而能够将来自蓄电池的放电电力供给至电力供给对象而使电力供给对象进行动作。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式的情况下,并且在所述受电部的输出电压降低并经过了所述放电动作的起动期间之后,将所述放电部的所述放电动作设为开启从而使所述放电动作开始。
通过以此方式,即使在受电部的输出电压降低的情况下,只要未经过放电动作的起动期间,则蓄电池的放电动作不会被实施。并且,当经过了起动期间时,来自蓄电池的放电电力会被供给至电力供给对象。由此,能够抑制蓄电池被不必要地放电,而实施所需以上的再充电的事态。此外,由于蓄电池不会被不必要地放电,从而也能够实现省电化。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部在所述受电部的所述输出电压低于判断电压的情况下,使根据所述受电部的所述受电电力而被充电的电容器的放电开始,所述控制部在所述电容器的充电电压低于阈值电压的情况下,使所述放电部的所述放电动作开始。
通过以此方式,在受电部的电力的受电停止,受电部的输出电压低于判断电压的情况下,能够使启动期间的计测开始。并且,在经过了起动期间的 情况下,使放电部的放电动作开始,从而能够将来自蓄电池的放电电力供给至电力供给对象。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述输电装置实施取走检测用的间歇输电,所述起动期间与所述取走检测用的间歇输电的期间的间隔相比较长。
通过以此方式,能够使实现取走检测用的间歇输电和由于起动期间的经过而引起的蓄电池的放电动作的开始均被实现。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,所述控制部在所述输电装置成功进行了着陆检测并向所述受电装置作出了响应的情况下,根据所述响应而将所述动作模式设定为所述第二模式。
通过以此方式,根据成功进行了着陆检测的输电装置向受电装置作出的响应,而将动作模式设定为第二模式,从而能够在受电装置的取走检测时,将放电动作设为关闭。
此外,在本发明的一个方式中,也可以采用如下的方式,即,包括负载调制部,所述负载调制部通过负载调制而向所述输电装置发送通信数据,所述负载调制部将对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式的哪个模式进行通知的通知信息作为通信数据而向所述输电装置发送。
通过以此方式,能够向输电装置通知动作模式被设定为第一、第二模式中的哪个模式,从而使各种的处理或控制被实施。
本发明的另一个方式涉及一种受电装置,其包括上述的任意一个方式所述的控制装置。
本发明的另一个方式涉及一种电子设备,其包括上述的任意一个方式所述的控制装置。
本发明的另一个方式涉及一种电力传输系统,其包括输电装置和受电装置,所述输电装置向所述受电装置输送电力,所述受电装置根据所述受电装置内的受电部接收到的受电电力而对蓄电池进行充电,并且实施根据从所述蓄电池放出的放电电力而向电力供给对象供给电力的电力供给动作,所述受电装置具有第一模式和第二模式以作为用于对所述受电装置的所述电力供给动作进行控制的动作模式,在所述受电装置从所述输电装置被取走的情况被检测到的情况下,1)所述受电装置在所述动作模式被设定为所述第一模式时,将所述电力供给动作设为开启,2)所述受电装置在所述动作模式被设定为所述第二模式时,将所述电力供给动作设为关闭。
根据本发明的另一个方式,在第一模式下,在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的情况下,电力供给部的电力供给动作成为开启。由此,能够将来自蓄电池的放电电力供给至电力供给对象。另一方面,在第二模式下,在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的情况下,电力供给部的电力供给动作成为关闭。由此,能够抑制在受电装置的取走期间内无谓地消耗电力的情况。
本发明的另一个方式涉及一种电力供给方法,其中,从输电装置接收电力,根据从所述输电装置接收到的受电电力而对蓄电池进行充电,实施根据从所述蓄电池放出的放电电力而向电力供给对象供给电力的电力供给动作,准备第一模式和第二模式以作为用于对所述电力供给动作进行控制的动作模式,在受电装置从输电装置被取走的情况被检测到的下,在所述动作模式被设定为所述第一模式时,将所述电力供给动作设为开启,在所述动作模式被设定为所述第二模式时,将所述电力供给动作设为关闭。
附图说明
图1为本实施方式的控制装置、输电装置、受电装置的结构例。
图2A为本实施方式的方法的说明图。
图2B为本实施方式的方法的说明图。
图2C为本实施方式的方法的说明图。
图3为监控部的结构例。
图4A为对本实施方式的动作进行说明的信号波形图。
图4B为对本实施方式的动作进行说明的信号波形图。
图5为与输电装置或者外部装置之间的通信方法的说明图。
图6为受电侧的控制装置的结构例。
图7A为无触点电力传输系统的说明图。
图7B为初级线圈与次级线圈的关系的说明图。
图8为本实施方式的控制装置、输电装置、受电装置的详细的结构例。
图9为无触点电力传输系统的动作顺序的一个示例的说明图。
图10为对着陆检测时的动作顺序进行说明的信号波形图。
图11为对取走时的动作顺序进行说明的信号波形图。
图12为对取走时的动作顺序进行说明的信号波形图。
图13为受电侧的控制装置的详细的结构例。
图14为输电装置的响应方法的说明图。
图15为放电系统控制部、监控部的详细的结构例。
图16为对第一模式下的动作进行说明的波形图。
图17为对第二模式下的动作进行说明的波形图。
图18为基于负载调制的通信方法的说明图。
图19为本实施方式的通信方法的说明图。
图20为本实施方式的通信方法的说明图。
图21A为通信数据的格式的示例。
图21B为通信数据的格式的示例。
图22为受电部、充电部的详细的结构例。
具体实施方式
以下,对本发明的优选的实施方式进行详细说明。并且,以下所说明的本实施方式并非对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定的方式,本实施方式中所说明的全部结构也并不一定都是作为本发明的解决方法所必须的。
1、输电装置、受电装置、控制装置的结构
在图1中图示了本实施方式的控制装置20、50以及包含该控制装置20、50的输电装置10、受电装置40的结构例。另外,上述各装置的结构并不限定于图1的结构,能够实施省略其结构要素的一部分、追加其他的结构要素(例如通知部)或者对连接关系进行变更等各种改变。
输电装置10被包含在输电侧的电子设备中。输电侧的电子设备例如为充电器或具有输电功能的各种设备。受电装置40被包含在受电侧的电子设备中。受电侧的电子设备例如为助听器、可穿戴设备、便携式信息终端等。通过该输电装置10和受电装置40,从而实现从输电装置10向受电装置40传递电力的电力传输系统。另外,从输电装置10向受电装置40的输电既可以 为后文叙述的无触点的电力传输(无线的电力传输),也可以为通过线缆、连接器等而实现的具有触点的电力传输(有线的电力传输)。
输电装置10(输电模块、初级模块)包括输电部12、控制装置20。输电部12为向受电装置40传输电力的电路,并能够通过输电驱动器等来实现。控制装置20为实施输电侧的各种控制的装置,并能够通过集成电路装置(IC)等来实现。控制装置20包括控制部24、通信部30。另外,也能够实施将输电部12内置于控制装置20中等的改变。
控制部24执行输电侧的控制装置20的各种控制处理。例如,控制部24实施输电部12和通信部30的控制。具体而言,控制部24实施电力传输、通信处理等所需的各种顺序控制或判断处理。该控制部24能够通过例如门阵列等利用自动配置布线方法所生成的逻辑电路或微型计算机等各种处理器来实现。
通信部30实施与受电装置40之间的通信数据的通信处理。例如,通信部30实施用于对来自受电装置40的通信数据进行检测并接收的处理。
受电装置40(受电模块、次级模块)包括控制装置50。控制装置50为实施受电侧的各种控制的装置,并能够通过集成电路装置(IC)等来实现。控制装置50包括受电部52、控制部54、电力供给部57。此外,能够包括通信部46、监控部78。另外,也能够实施将受电部52设置于控制装置50的外部等的改变。
受电部52接收来自输电装置10的电力。例如,受电部52将交流的电压转换为直流的整流电压(VCC)并输出。
电力供给部57根据受电部52接收到的电力而向负载80供给电力。例如,通过供给受电部52接收到的电力而对蓄电池90进行充电。
电力供给部57能够包括充电部58和放电部60。充电部58实施蓄电池90的充电(充电控制)。例如,充电部58被供给基于受电部52的输出电压VCC(整流电压、直流电压)所得到的电压,而对蓄电池90进行充电。放电部60实施蓄电池90的放电动作。例如,放电部60实施蓄电池90的放电动作,从而将来自蓄电池90的放电电力向电力供给对象100供给。电力供给部57并不限定于包括充电部58和放电部60的结构。
控制部54执行受电侧的控制装置50的各种控制处理。例如,控制部54实施通信部46、电力供给部57(充电部、放电部)的控制。此外,还能够实 施受电部52或监控部78的控制。控制部54能够通过例如门阵列等利用自动配置布线方法所生成的逻辑电路或者微型计算机等各种处理器来实现。
控制部54包括充电系统控制部54C(第一控制部)和放电系统控制部54D(第二控制部)。充电系统控制部54C实施通过例如基于受电部52的输出电压VCC所得到的电源电压而进行动作的充电系统的电路的控制。放电系统控制部54D实施通过例如基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压而进行动作的放电系统的电路的控制。放电系统控制部54D包括设定寄存器55,所述设定寄存器55设定并存储放电系统的控制用的信息。
通信部46实施向输电装置10发送通信数据的通信。或者,也可以实施从输电装置10接收通信数据的通信。例如,通信部46在例如无触点的电力传输的情况下,通过负载调制来实施通信处理,但是也可以通过负载调制以外的方式,例如RF(Radio Frequency,射频)等近场无线通信来进行通信。
监控部78为对开关部514的操作状态进行监控的电路。例如,对由开关部514实施的关闭操作或开启操作进行监控。开关部514为供用户操作的操作器件,并被设置于例如组装有受电装置40的电子设备中。
负载80包括蓄电池90、电力供给对象100。蓄电池90例如为可充电的二次电池,例如锂电池(锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池等)、镍电池(镍氢蓄电池、镍镉蓄电池等)等。电力供给对象100例如为处理部(DSP、微型计算机)等装置(集成电路装置),并设置于内置有受电装置40的电子设备中,例如为成为蓄电池90的电力供给对象的器件。
而且,在本实施方式中,接收从输电装置10供给的电力的受电装置40中所包含的控制装置50(受电侧的控制装置)包括电力供给部57和对电力供给部57进行控制的控制部54。电力供给部57根据受电装置40内的受电部52接收到的受电电力而对蓄电池90进行充电。例如,根据受电部52的输出电压VCC(整流电压)而实施对蓄电池90进行充电的控制。此外,电力供给部57根据从蓄电池90放出的放电电力而向电力供给对象100供给电力。例如,将基于作为蓄电池90的电压的蓄电池电压VBAT所得到的输出电压VOUT向作为受电侧的电子设备所具有的处理部等器件的电路供给对象100进行供给。输出电压VOUT为对蓄电池电压VBAT进行电压转换(例如降压)所得到的电压。
控制部54具有第一模式和第二模式以作为用于对电力供给部57的电力供给动作进行控制的动作模式。第一、第二模式的设定例如通过设定寄存器55而被实施。而且,在受电装置40从输电装置10被取走的情况被检测到的情况下,当动作模式被设定为第一模式时,控制部54将电力供给部57的电力供给动作设为开启(使能)。即,在电力供给动作的动作模式被设定为第一模式的情况下,当检测到受电装置40的取走时,将电力供给部57的电力供给动作设为开启。另一方面,在受电装置40从输电装置10被取走的情况被检测到的情况下,当动作模式被设定为第二模式时,控制部54将电力供给部57的电力供给动作设为关闭(非使能)。即,在动作模式被设定为第二模式的情况下,当检测到受电装置40的取走时,将电力供给部57的电力供给动作设为关闭。
在此,受电装置40从输电装置10的取走是指,无触点(无线)或有触点(有线)的电力传输的路径被切断的状态。例如,为受电侧的电子设备(助听器、可穿戴设备、便携式信息终端等)从输电侧的电子设备(充电器等)被取走的状态(拆卸状态)。取走的检测例如能够通过对受电侧50的输出电压VCC的下降进行检测等来实现。
此外,第一、第二模式为电力供给部57的电力供给动作的动作模式(控制装置50的动作模式),并且其设定信息被存储在例如设定寄存器55中。例如第一模式为通常动作模式,在通常动作模式下,在受电装置40的取走被检测到的情况下,电力供给部57的电力供给动作成为开启从而使电力供给动作开始。由此,来自蓄电池90的放电电力被供给至电力供给对象100,从而能够进行电力供给对象100的通常动作(受电侧的电子设备的通常动作)。另一方面,第二模式为电力供给动作的关闭起动模式。在该关闭起动模式下,在受电装置40的取走被检测到的情况下,电力供给动作成为关闭,从而来自蓄电池90的放电电力不会被供给至电力供给对象100。由此,能够抑制无谓的电力消耗,从而实现低消耗电力化。
此外,在根据受电部52的受电电力而对蓄电池90进行充电的充电期间(例如通常输电期间)内,控制部54将电力供给部57的电力供给动作设为关闭。即,在充电期间内,电力供给部57的电力供给动作成为关闭,从而来自蓄电池90的放电电力不会被供给至电力供给对象100。由此,能够抑制在充电过程中无谓的电力被消耗的情况。并且,在充电过程中或充电结束后(充 满电后)检测到受电装置40的取走的情况下,在第一模式下,处于关闭的电力供给动作自动成为开启,从而来自蓄电池90的放电电力被供给至电力供给对象100。由此能够进行电力供给对象100的通常动作。另一方面,在充电过程中或充电结束后检测到受电装置40的取走的情况下,在第二模式下,处于关闭的电力供给动作被维持为关闭的状态。由此,能够实现在受电装置40的取走期间内的省电力化。
此外,控制装置50包括监控部78,监控部78对开关部514(操作部)的操作状态(开启操作、关闭操作、切换操作等)进行监控(检测)。并且,控制部54(放电系统控制部54D)在受电装置40从输电装置10被取走的期间内,根据开关部514的操作状态的监控结果(来自监控部的监控结果信号),而将电力供给动作从开启切换为关闭或者从关闭切换为开启。
例如,虽然在第一模式下,在检测到取走时电力供给部57的电力供给动作成为开启,但之后,在由操作部514实施的操作(切换操作、关闭操作)被监控部78检测到的情况下,将电力供给动作从开启切换为关闭。而且,之后在由开关部514实施的操作被检测到的情况下,将电力供给动作从关闭切换为开启。此外,虽然在第二模式下,在检测到取走时电力供给动作成为关闭,但之后,在由操作部514实施的操作被监控部78检测到的情况下,将电力供给动作从关闭切换为开启。而且,之后在由开关部514实施的操作被检测到的情况下,将电力供给动作从开启切换为关闭。
此外,在控制装置50中,通过输电装置10(输电侧的控制装置20),而设定至少第二模式以作为动作模式。另外,也可以通过与输电装置10不同的外部装置550而设定至少第二模式以作为动作模式。外部装置550为作为独立于输电装置10的装置而被使用的装置(例如PC、便携式信息终端等)。此外,也可以通过输电装置10或者外部装置550而设定第一模式以作为动作模式。此外,由输电装置10或者外部装置550实施的动作模式的设定是根据输电装置10或者外部装置550与控制装置50之间的通信(输电侧的响应)而被实施的,例如相对于设定寄存器55而被实施。
此外,通信部46实施向输电装置10或者外部装置550发送通信数据的通信。而且,通信部46将对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息作为通信数据而向输电装置10或者外部装置550发送。另外,通知信息只需为能够使输电装置10或者外部装置550至少识别 出动作模式被设定为第二模式的信息即可。例如,通知信息为对被设定为作为第二模式的关闭起动模式进行通知的标志信息等。并且,优选为,接收到通知信息的输电装置10或者外部装置550利用光、声音或图像等,并通过LED(LightEmitting Diode,发光二极管)等通知部(通知装置)来通知被设定为第二模式(关闭起动)的情况。
此外,设定寄存器55对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行存储。例如,通过由输电装置10或者外部装置550实施的通信(响应),从而第一模式被设定在设定寄存器55中的情况下,当检测到受电装置40的取走时,电力供给部57的电力供给动作成为开启,而在第二模式被设定在设定寄存器55中的情况下,当检测到受电装置40的取走时,电力供给部57的电力供给动作成为关闭。
而且,设定寄存器55被供给基于蓄电池90的蓄电池电压VBAT所得到的电源电压(VBAT其本身或对VBAT进行调节所得到的电压)而进行动作。例如,设定寄存器55能够通过触发器等来实现。而且,在该触发器存储有第一逻辑电平(例如“1”)的情况下,动作模式被设定为第二模式,在存储有第二逻辑电平(例如“0”)的情况下,动作模式被设定为第一模式。
电力供给部57能够包括充电部58和放电部60。充电部58根据受电部52的受电电力而对蓄电池90进行充电。放电部60实施蓄电池90的放电动作,并将来自蓄电池90的放电电力向电力供给对象100进行供给。而且,控制部54对放电部60进行控制。具体而言,通过基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压而进行动作的放电系统控制部54D对放电部(以及监控部78)进行控制。另外,充电部58被充电系统控制部54C控制,该充电系统控制部54C通过基于受电部52的输出电压VCC所得到的电源电压而进行动作。
此外,控制部54包括充电系统控制部54C和放电系统控制部54D。充电系统控制部54C被供给基于受电部52的输出电压VCC所得到的电源电压而进行动作。例如,被供给通过利用稳压器对输出电压VCC进行调节所得到的电源电压而进行动作。例如,充电部58、受电部52等充电系统的电路以被充电系统控制部54C控制的方式而进行动作。
放电系统控制部54D被供给基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压(VBAT其本身或者对VBAT进行调节所得到的电压)而进行动作。例如,放 电部60、监控部78等放电系统的电路以被放电系统控制54D控制的方式进行动作。
2、本实施方式的方法
接下来,对本实施方式的方法进行说明。另外,在以下,将根据来自蓄电池90的放电电力而向电力供给对象100供给电力的电力供给动作适当地记载为放电动作。即,将基于蓄电池90的放电电力而实施的电力供给部57的电力供给动作适当地记载为放电部60的放电动作。
在本实施方式中,采用了以受电装置40的取走被检测到的情况作为触发,而使放电部60的放电动作(电力供给部57的电力供给动作)开始的方法。例如,在充电过程中,将放电部60的放电动作(电力供给动作)设为关闭,从而抑制无谓的电力消耗,并且在取走被检测到的情况下,将放电部60的放电动作(电力供给动作)设为开启,从而将蓄电池90的电力供给至电力供给对象100。
但是,需要考虑到如下的电力消耗,即,在如上所述那样自动地开始放电动作的情况下,虽然实施了取走但是未使用受电侧的电子设备(助听器、可穿戴设备等)的状况下的电力消耗。典型的为,从受电侧的电子设备的制造、发货到该电子设备被开始使用的期间(以下为保管期间)内的电力消耗。
若从使用电子设备的用户出发,则优选为,在电子设备到手后(购入后),即使不实施充电也能够立即使用该电子设备。因此,以在电子设备的制造厂商等中,尽可能地对蓄电池进行了充电的状态(狭义上为充满电的状态)发货。
但是,如上所述那样,由于受电装置40的放电部60以取走为触发而开始动作,因此蓄电池90的电力的消耗也开始。即,由于成为与通常动作时相同的电力消耗,因此在实施例如几十mA的高输出的情况下,消耗电力也变大,从而在保管期间内成为充电不足的可能性较大。
例如,在将4.2V的锂电池用作蓄电池90的情况下,且将保管期间设为22个月的情况下,为了在经过了保管期间后电子设备不会成为充电不足,而需要将该保管期间内的电流值抑制为0.2μA左右。而且,在以取走为触发的放电动作持续的情况下,满足该条件是非常困难的。
例如,作为比较例的方法,考虑到如下的方法,即,通过实施将电池另外包装或者利用绝缘薄片而不使电池的触点接触等的处置,从而抑制发货后 的消耗电力,由此满足保管期间的需求。但是,在该比较例的方法中,增加了工时,而且便利性较差。此外,还存在如下的课题,即,在将电池以单体进行处理时必须考虑安全性。
另外,在取走后不使用电子设备的状况并不限定于上述的保管期间。例如,较多地考虑到如下的状况,即,如由于用户长期旅行等而外出因此在该期间内不使用电子设备那样,虽然从具有输电装置10的充电器取走了电子设备,但是未想到电子设备的使用的状况。在该情况下,不能认为迫使用户将电池拆下或者进行插入绝缘薄片的作业是优选的。
因此,在本实施方式中,如图2A所示,在第一模式下,在受电装置40从输电装置10的取走被检测到时,如E1所示那样将放电部60的放电动作(电力供给部57的电力供给动作)设为开启。例如,第一模式为通常动作模式(受电侧的设备的通常时的动作模式),在该通常动作模式下,以受电装置40的取走为触发,而将放电部60的放电动作设为开启,从而使放电动作开始。具体而言,如图2C的E2所示,虽然在蓄电池90被充电的充电期间(通常输电期间)内,放电部60的放电动作处于关闭,但是当检测到取走时,如图2A的E1所示,放电动作成为开启。通过以此方式,由于能够抑制充电期间中的无谓的电力消耗,因此能够提供适合于在受电侧的电子设备被放置于充电器之上的充电期间内不进行动作的类型的电子设备(助听器、可穿戴设备等)的电力传输系统。
另一方面,如图2B所示,在第二模式下,在受电装置40的取走被检测到时,如E3所示,将放电部60的放电动作(电力供给部57的电力供给动作)设为关闭。例如,第二模式为关闭起动模式,在该关闭起动模式下,在受电装置40的取走被检测到的情况下,与上述的通常动作模式不同,将放电部60的放电动作设为关闭。即,在如图2C那样在充电期间内放电动作被设为关闭的情况下,在该关闭起动模式下,在取走被检测到的情况下,也维持放电动作的关闭状态。
通过以此方式,由于在关闭起动模式(广义上为第二模式)下,即使在检测到取走的取走期间内,放电部60的放电动作也保持关闭的状态,从而不实施从蓄电池90向电力供给对象100的电力的放电,因此能够将取走期间内的电力消耗抑制在最小限度。根据上述的示例,在电子设备的制造厂商等中,将蓄电池90充满电之后,将动作模式设定为关闭起动模式,并将电子设备设 为关闭之后,对电子设备进行发货。通过以此方式,即使保管期间跨越较长期间,也由于在该保管期间内放电动作成为关闭,因此能够将该保管期间内的电力消耗抑制在最小限度。因此,用户在电子设备到手后,即使不实施充电,也能够立即使用该电子设备,从而能够实现针对用户的便利性的提高等。
此外,在本实施方式中,图1的监控部78对开关部514的操作状态进行监控。而且,控制部54在受电装置40的取走期间内,根据开关部514的操作状态的监控结果而将放电动作从开启切换为关闭或者从关闭切换为开启。
例如,图3图示了监控部78的结构例。该监控部78例如为对开关部514的长按操作(例如3秒)进行监控,并输出检测信号SSW的电路。
监控部78包括稳压器71、计时器73、振荡电路74、上拉用的电阻RP、施密特触发器SH。稳压器71实施蓄电池电压VBAT的调节,生成并输出对蓄电池电压VBAT(例如4.2V)进行降压所得到的电源电压VDDB(例如1.3V)。振荡电路74被供给来自稳压器71的电源电压VDDB而实施振荡动作,生成并输出时钟信号MCLK。振荡电路74为即使通过较低的电源电压也能够进行振荡动作的电路,例如通过环形振荡器等来实现。
监控部78的电阻RP被设置在电源电压VDDB的节点与开关部514的一端之间。开关部514例如作为控制装置50的外设部件而被设置,并且其一端连接于电阻RP,另一端连接于地电位(广义上为低电位侧电源电压)的节点。该开关部514为所谓的按压开关(按钮)。被输出至开关部514的一端的信号XCE的电压电平在开关部514(按钮)被按下的期间内,被设定为作为接地电位的低电平(低电平)。另一方面,在开关部514未被按下的情况下,信号XCE的电压电平通过电阻RP而被上拉至电源电压VDDB,从而被设定为高电平(高电平)。
信号XCE经由噪声去除用的施密特触发器SH而被输入至计时器73。计时器73为对信号XCE成为低电平的期间的长度进行计时的电路。计时器73根据来自振荡电路74的时钟信号MCLK而对该期间的长度进行计时,并在该期间内的长度例如成为3秒以上的情况下,将检测信号SSW设为高电平(激活)。例如,当由于开关部514被按下从而信号XCE成为低电平,并且信号XCE成为低电平的期间在3秒以上时,检测信号SSW将成为高电平。由此,能够对开关部514的3秒以上的长按操作进行判断。
以此方式,通过实施开关部514的长按操作的判断,从而能够将短时间的按下操作和长按操作判断为不同的操作状态。由此,即使通过简单的开关部514的结构,也能够增加可利用的操作的种类数。此外,由于在短时间的按下操作中,检测信号SSW不会成为高电平,因此能够防止误操作。
图4A、图4B为对本实施方式的动作进行说明的信号波形图。图4A为动作模式被设定为第一模式的情况下的信号波形图。
如图4A的G1所示,在充电期间内放电动作成为关闭。即,如利用图2C所说明的那样,通过在由充电部58实施的蓄电池90的充电过程中,使放电部60的放电动作成为关闭,从而放电路径被电切断,由此来自蓄电池90的电力不会被供给至电力供给对象100。
而且,在充电过程中或充电结束后,当如图4A的G2所示那样检测到受电装置40的取走时,如G3所示,在第一模式下放电动作成为开启。即,当检测到取走时,如G1所示那样在充电期间内处于关闭的放电动作从关闭切换为开启,从而放电动作开始。由此,来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100,从而能够进行电力供给对象100的通常动作。
如上所述,在放电动作为开启的状态下,当开关部514的3秒以上的长按操作被实施,从而如G4所示那样信号XCE成为低电平的期间在3秒以上时,来自图3的计时器73的检测信号SSW将成为高电平。于是,如图4A的G5所示,通过控制部54(放电系统控制部54D)而使放电部60的放电动作从开启被切换为关闭。同样地,在放电动作为关闭的状态下,当如G6所示那样3秒以上的长按操作被实施时,如G7所示,放电动作从关闭被切换为开启。另外,由于在G8中,为未达到3秒的短时间(例如2秒)的按下操作,因此不实施放电动作从开启向关闭的切换。
图4B为动作模式被设定为第二模式的情况下的信号波形图。如图4B的G11所示,在充电期间内放电动作成为关闭。而且,在充电过程中或充电结束后,当如G12所示那样检测到受电装置40的取走时,如G13所示,在第二模式下放电动作保持关闭的状态。即,虽然在第一模式下,如图4A的G3所示,放电动作从开启切换为关闭,但在第二模式下,如G13所示,即使检测到取走,放电动作也保持关闭的状态。之后,当如G14所示那样开关部514的长按操作被实施时,如G15所示,放电动作从关闭切换为开启,接下来, 当如G16所示那样长按操作被实施时,如G17所示,从开启切换为关闭。此外,在如G18所示的未满3秒的按下操作下,不实施放电动作的切换。
另外,利用开关部514实施的放电动作的开启、关闭的切换方法并不限定于图3至图4B中所说明的方法,而是能够实施各种的改变。例如作为开关部514,也可以使用所谓的电平开关。即,也可以为在开关部514处于第一操作状态的情况下输出低电平的信号XCE,并在开关部514处于第二操作状态的情况下输出高电平的信号XCE的开关。在该情况下,无需计时器73等,根据信号XCE而实施放电动作的开启、关闭的切换。例如,在开关部514处于第一操作状态,从而输出了低电平(第一电压电平)的信号XCE的情况下,将放电动作设为开启。另一方面,在开关部514处于第二操作状态,从而输出了高电平(第二电压电平)的信号XCE的情况下,将放电动作设为关闭。
此外,在本实施方式中,通过输电装置10或者外部装置550而对放电动作的动作模式进行设定。此外,还实施如下的通信,即,对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息向输电装置10或者外部装置550发送的通信。
例如,如图5所示,输电装置10或者外部装置550针对控制部54的设定寄存器55而对放电动作的动作模式进行设定。例如,在想要在第二模式下进行动作的情况下,针对设定寄存器55而设定第二模式。由此,控制装置50在第二模式下进行动作。而且,如图2B、图4B所示,在检测到取走时放电动作成为关闭,从而实现放电动作的关闭起动。另一方面,在第一模式被设定在设定寄存器55中的情况下,控制装置50在第一模式下进行动作。并且,如图2A、图4A所示,在检测到取走时放电动作成为开启,从而实现通常动作。
此外,通过通信部46发送通知信息,从而向输电装置10或者外部装置550通知控制装置50被设定为那种动作模式。例如,在图5中,通信部46将标志OFST作为通知信息而向输电装置10或者外部装置550发送。例如,在动作模式被设定为第一模式的情况下,将OFST=0作为通知信息而发送,在动作模式被设定为第二模式的情况下,将OFST=1作为通知信息而发送。通过以此方式,输电装置10或者外部装置550能够识别出动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式。
例如输电装置10或者外部装置550通过向控制装置50发送通信数据(作出响应)等,从而针对设定寄存器55而设定动作模式。例如,在产品(电子设备、控制装置)的制造、发货时,在设定寄存器55中设定第二模式。
但是,需要使制造厂商能够确认在产品的制造、发货时,动作模式确实被设定为第二模式的情况。因此,在图5中,控制装置50(通信部)将标志OFST作为通知信息而向输电装置10或者外部装置550(制造现场的个人计算机等)发送。通过以此方式,由于能够对被设定为标志OFST=1的情况进行确认,从而能够确认动作模式确实被设定为第二模式的情况。例如,在标志为OFST=1的情况下,通过使被设置于充电器上的作为通知部的LED等点亮,从而制造现场的作业人员能够确认动作模式被设定为第二模式的情况。
例如在产品的制造、发货之时,准备发货时用的专用的充电器,并使用该专用的充电器而实施充电。而且,在使用了该专用的充电器的情况下,通过该专用的充电器所具有的输电装置10,而将动作模式自动地设定为第二模式。以此方式,在产品的制造、发货时,自动地被设定为第二模式,从而在产品的保管期间内,放电动作被设定为关闭,由此能够防止在该保管期间内无谓地消耗电力的事态。
另一方面,在通过用户所持有的充电器而实施了充电的情况下,通过用户的充电器所具有的输电装置10,而将动作模式自动地被设定为第一模式。通过以此方式,在用户的使用环境(通常动作时)下,在电子设备从充电器被取走的情况下,放电动作被设定为开启。因此,检测到取走而自动地将放电动作设为开启,从而能够向电力供给对象100供给蓄电池90的电力。
在该情况下,作为比较例的方法,考虑了如下的方法,即,在产品的制造、发货时,使用在图3至图4B中所说明的开关部514,而将放电动作设定为关闭的方法。例如在如图4A的G2、G3那样,在取走检测时放电动作成为开启的情况下,实施如G4所示的开关部514的长按操作,从而如G5所示那样将放电动作设为关闭。
但是,在该比较例的方法中,需要制造现场的作业人员对开关部514进行操作,从而招致制造工序的复杂化和产品的高成本化等。此外,当将放电动作设为关闭的作业人员存在作业失误时,存在检测到取走时的放电动作被错误地设定为开启的可能性,从而缺乏可靠性。
关于这一点,根据本实施方式的方法,除了如图4A那样在检测到取走时放电动作成为开启的第一模式(通常动作模式)之外,还准备有如图4B那样在检测到取走时放电动作成为关闭的第二模式(关闭起动模式)。因此,只要使用专用的充电器而将动作模式设定为第二模式,在充电后的取走时放电动作便会自动地被设定为关闭。因此,能够省略作业人员使用开关部514等的作业工序,从而能够实现制造工序的简化、产品的低成本化等。此外,还能够防止因作业人员的作业失误等而使检测到取走时的放电动作被错误地设定为开启的事态,从而能够在产品的发货后的保管期间内,将放电动作可靠地设定为关闭。
图6为表示受电侧的控制装置50的结构例的图。如图6所示,在控制装置50中,作为控制部54而设置有充电系统控制部54C和放电系统控制部54D。并且,充电系统控制部54C被供给基于受电部52的输出电压VCC(整流电压)所得到的电源电压VDD而进行动作。例如,稳压器72实施VCC的调节(降压),从而生成例如VDD=1.8V的电源电压,并供给至充电系统控制部54C。而且,充电系统控制部54C被供给电源电压VDD而进行动作,从而实施充电部58等的控制。
另一方面,放电系统控制部54D被供给基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压(VBAT其本身或者根据VBAT而生成的电源电压)而进行动作。
即,在电子设备被放置在充电器之上,受电部52接收电力的期间内,充电系统控制部54C被供给基于受电部52的输出电压VCC所得到的电源电压VDD而进行动作,从而实施充电部58等的控制。
此外,当电子设备从充电器上被取走,受电部52成为不接收电力的状态时,受电部52的输出电压VCC将下降,从而充电系统控制部54C等充电系统的电路例如成为复位状态。另一方面,在放电系统控制部54D、放电部60、监控部78等放电系统的电路中供给有蓄电池电压VBAT,从而成为能够进行动作的状态。因此,在电子设备510的取走后,将放电部60的放电动作设为开启,从而能够实现向电力供给对象100供给蓄电池90的电力的动作。
3、无触点电力传输系统
接下来,对关于无触点电力传输系统的本实施方式的方法的应用例进行说明。在该情况下,受电装置40以无触点(无线)的方式从输电装置10接 收电力。具体而言,充电部58根据以无触点的方式从输电装置10接收到的电力,而对蓄电池90进行充电。
图7A表示本实施方式的无触点电力传输系统的一个示例。充电器500(电子设备之一)具有输电装置10。电子设备510具有受电装置40。另外,电子设备510具有操作用的开关部514(广义上而言为操作部)和蓄电池90。并且,虽然在图7A中,模式化地图示了蓄电池90,但是,该蓄电池90实际上被内置于电子设备510中。通过图7A的输电装置10和受电装置40而构成了本实施方式的无触点电力传输系统。
电力经由电源适配器502而被供给至充电器500,该电力通过无触点电力传输而从输电装置10向受电装置40输送。由此,能够对电子设备510的蓄电池90进行充电,从而使电子设备510内的装置进行动作。
并且,充电器500的电源可以为通过USB(USB电缆)实现的电源。另外,作为应用了本实施方式的电子设备510,能够设想各种各样的设备。例如能够设想助听器、手表、生物体信息测量装置(对脉搏等进行测量的可穿戴设备)、便携信息终端(智能手机、移动电话等)、无绳电话、剃须刀、电动牙刷、腕式计算机、手持终端、车载用设备、混合动力汽车、电动汽车、电动摩托车或者电动自行车等各种各样的电子设备。例如,本实施方式的控制装置(受电装置等)能够被安装于汽车、飞机、摩托车、自行车或者船舶等各种的移动体内。移动体例如具备电机或发动机等驱动机构、方向盘或舵等转向机构、各种的电子设备(车载设备),并且在地上或天空或海上移动的设备、装置。
如图7B模式化所示的那样,从输电装置10向受电装置40的电力传输通过如下的方式等实现,即,使设置于输电侧的初级线圈L1(输电线圈)和设置于受电侧的次级线圈L2(受电线圈)电磁耦合从而形成电力传输变压器的方式等。由此,能够实现非接触的电力传输。另外,作为无触点电力传输的方式,能够采用电磁感应方式或磁场共振方式等各种方式。
4、输电装置、受电装置、控制装置的详细的结构例
图8表示本实施方式的控制装置20、50以及包括控制装置20、50的输电装置10、受电装置40的详细的结构例。另外,在图8中,对与图1相同的结构省略详细的说明。
图7A的充电器500等输电侧的电子设备包括输电装置10。此外,受电侧的电子设备510包括受电装置40和负载80。并且,通过图8的结构,实现了通过使初级线圈L1和级次线圈L2电磁耦合从而从输电装置10向受电装置40传输电力的无触点电力传输(非接触电力传输)系统。
输电装置10包括初级线圈L1、输电部12、通知部16、控制装置20。输电部12在电力传输时生成预定频率的交流电压,并向初级线圈L1进行供给。输电部12包括对初级线圈L1的一端进行驱动的第一输电驱动器DR1、对初级线圈L1的另一端进行驱动的第二输电驱动器DR2、电源电压控制部14。输电驱动器DR1、DR2各自通过例如功率MOS(Metal-oxidesemiconductor,金属氧化物半导体)晶体管构成的倒相电路(缓冲电路)等而实现。这些输电驱动器DR1、DR2通过控制装置20的驱动器控制电路22而被控制(驱动)。即,控制部24经由驱动器控制电路22而对输电部12进行控制。
电源电压控制部14对输电驱动器DR1、DR2的电源电压VDRV进行控制。例如,控制部24根据从受电侧接收到的通信数据(输电电力设定信息),而对电源电压控制部14进行控制。由此,供给至输电驱动器DR1、DR2的电源电压VDRV被控制,从而实现了例如输电电力的可变控制等。该电源电压控制部14能够通过例如DCDC转换器等而实现。例如电源电压控制部14实施对来自电源的电源电压(例如5V)的升压动作,而生成输电驱动器用的电源电压VDRV(例如6V~15V),并向输电驱动器DR1、DR2进行供给。具体而言,在提高从输电装置10向受电装置40的输电电力的情况下,电源电压控制部14提高向输电驱动器DR1、DR2供给的电源电压VDRV,而在降低输电电力的情况下,电源电压控制部14降低电源电压VDRV。
初级线圈L1(输电侧线圈)通过与次级线圈L2(受电侧线圈)电磁耦合,从而形成电力传输用变压器。例如,在需要进行电力传输时,如图7A、图7B所示,将电子设备510放置在充电器500之上,从而形成初级线圈L1的磁通穿过次级线圈L2的状态。另一方面,在不需要进行电力传输时,使充电器500和电子设备510物理性地分离,从而形成初级线圈L1的磁通不穿过次级线圈L2的状态。
通知部16(显示部)利用光、声音或图像等来通知(显示)无触点电力传输系统的各种状态(电力传输中、ID认证等),例如,能够通过LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、蜂鸣器或LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)等而实现。
输电侧的控制装置20包括驱动器控制电路22、控制部24、通信部30、时钟生成电路37、振荡电路38。驱动器控制电路22(预驱动器)对输电驱动器DR1、DR2进行控制。例如,驱动器控制电路22向构成输电驱动器DR1、DR2的晶体管的栅极输出控制信号(驱动信号),从而通过输电驱动器DR1、DR2而对初级线圈L1进行驱动。振荡电路38例如由水晶振荡电路等构成,并生成初级侧的时钟信号。时钟生成电路37生成对输电频率(驱动频率)进行规定的驱动时钟信号等。而且,驱动器控制电路22根据该驱动时钟信号和来自控制部24的控制信号等,而生成给定的频率(输电频率)的控制信号,并将该控制信号向输电部12的输电驱动器DR1、DR2输出从而对输电驱动器DR1、DR2进行控制。
受电装置40包括级次线圈L2、控制装置50。受电侧的控制装置50包括受电部52、控制部54、负载调制部56、电力供给部57、非易失性存储器62、检测部64。
受电部52包括由多个晶体管和二极管等构成的整流电路53。整流电路53将次级线圈L2的交流的感应电压转换为直流的整流电压VCC并输出。
负载调制部56(广义而言为通信部)实施负载调制。例如,负载调制部56具有电流源IS,并利用该电流源IS而实施负载调制。具体而言,负载调制部56具有电流源IS(恒电流源)和开关元件SW。电流源IS和开关元件SW例如被串联设置于整流电压VCC的节点NVC与GND(广义而言为低电位侧电源)的节点之间。而且,例如,基于来自控制部54的控制信号而使开关元件SW导通或断开,通过使从节点NVC向GND流通的电流源IS的电流(恒电流)导通或断开,从而实现负载调制。
并且,在节点NVC上连接有电容器CM的一端。该电容器CM例如作为控制装置50的外设部件而被设置。另外,开关元件SW能够通过MOS的晶体管等而实现。该开关元件SW也可以作为构成电流源IS的电路的晶体管而被设置。另外,负载调制部56并不限定于图8的结构,例如,能够实施作为电流源IS的代替而利用电阻等的各种改变。
电力供给部57包括充电部58和放电部60。充电部58实施蓄电池90的充电(充电控制)。例如,充电部58被供给基于来自受电部52的整流电压VCC(广义而言为直流电压)所得到的电压而对蓄电池90进行充电。该充电部58能够包括电力供给开关42和CC充电电路59。CC充电电路59为实施蓄电池90的CC(Constant-Current,恒流)充电的电路。
放电部60实施蓄电池90的放电动作。例如,放电部60通过实施蓄电池90的放电动作,并将来自蓄电池90的电力向电力供给对象100供给。例如放电部60被供给来自蓄电池90的蓄电池电压VBAT,并将输出电压VOUT供给至电力供给对象100。该放电部60能够包括电荷泵电路61。电荷泵电路61对蓄电池电压VBAT进行降压(例如降压为三分之一倍),并向电力供给对象100供给输出电压VOUT(VBAT/3)。该放电部60(电荷泵电路)例如将蓄电池电压VBAT作为电源电压而进行动作。
非易失性存储器62(广义而言为存储部)为对各种信息进行存储的非易失性的存储器装置。该非易失性存储器62例如对受电装置40的状态信息等各种信息进行存储。作为非易失性存储器62,例如,能够使用EEPROM(Ele ctrically Erasable Programmable ReadOnly Memory,电可擦可编程只读存储器)等。作为EEPROM,例如能够使用MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Ox ide-Silicon,金属氧化氮氧化硅)型的存储器。例如,能够使用利用了MON OS型的存储器的闪存存储器。或者,作为EEPROM,也可以使用浮置栅型等其他类型的存储器。
检测部64实施各种检测处理。例如,检测部64对整流电压VCC或蓄电池电压VBAT等进行监控,并实施各种检测处理。具体而言,检测部64具有A/D转换电路65,通过A/D转换电路65而对基于整流电压VCC或蓄电池电压VBAT所得到的电压,或来自未图示的温度检测部的温度检测电压等进行A/D转换,并利用所得到的数字的A/D转换值而执行检测处理。作为检测部64所实施的检测处理,能够设想过放电、过电压、过电流或者温度异常(高温、低温)的检测处理。
而且在图8中,在检测到受电装置40的着陆的情况下,控制部54(放电系统控制部)将放电部60的放电动作设为关闭而使放电动作停止。即,在图7A中检测到受电装置40(受电侧的电子设备)的着陆的情况下,使放电部60的放电动作(VOUT的供给)停止,从而不会使蓄电池90的电力被放电至电力供给对象100。而且在输电装置10实施通常输电的通常输电期间内, 将放电部60的放电动作设为关闭。例如在蓄电池90的充电期间的期间内,将放电部60的放电动作保持为关闭的状态。
而且,在动作模式被设定为第一模式的情况下,检测到受电装置40的取走的情况下,控制部54将放电部60的放电动作设为开启。而且,在取走期间(受电装置被取走的期间)内,使放电部60实施放电动作。通过该放电动作,从而来自蓄电池90的电力经由放电部60而被供给至电力供给对象100。
此外,在检测到受电装置40(受电侧的电子设备)的着陆的情况下,负载调制部56开始进行负载调制。输电装置10(控制部24)例如以受电装置40(负载调制部56)开始进行了负载调制的情况为条件,而使输电部12的通常输电开始。而且,在检测到受电装置40被取走的情况下,负载调制部56停止负载调制。输电装置10(控制部24)在负载调制持续进行的期间内使由输电部12实施的通常输电持续。即,在负载调制成为非检测的情况下,使通常输电停止,并使输电部12实施例如着陆检测用的间歇输电。在该情况下,受电侧的控制部54能够根据受电部52的输出电压VCC而实施着陆检测、取走检测。
此外,控制部54(放电系统控制部)在动作模式被设定为第一模式的情况下,并且在受电部52的输出电压(VCC、VD5)下降且经过了放电动作的起动期间(TST)之后,将放电部60的放电动作设为开启而使放电动作开启。具体而言,控制部54在从受电部52的输出电压低于判断电压起经过了起动期间之后,使放电部60的放电动作开始。起动期间(TST)例如是从放电动作的起始动作的开始时刻(后文叙述的图11的C4)到实际上开始放电动作的时刻(图11的C8)的期间,并对应于至放电动作的开始时刻为止的待机期间。
此外,输电装置10实施取走检测用的间歇输电。例如在检测到蓄电池90的充满电的情况下,或者检测到受电侧的异常的情况下,输电装置10使通常输电停止,并实施取走检测用的间歇输电。而且,放电部60的放电动作的起动期间为与取走检测用的间歇输电的期间的间隔相比较长的期间。
此外,在输电装置10成功进行了着陆检测(例如虚拟数据的检测)而对受电装置40作出了响应的情况下,控制部54根据该响应而将动作模式设定为第二模式。
例如,输电装置10通过使输电频率发生变化,从而作出上述的响应。例如,在通常时设为以第一输电频率(f1)实施输电。于是,输电装置10在检测到着陆后(虚拟数据的接收后)的给定的响应期间内使输电频率从第一输电频率变更为第二输电频率(f2)。受电侧的控制部54通过对该输电频率(与输电频率相对应的受电频率)进行测量,并在与响应期间相对应的测量期间内对输电频率的变化进行检测,从而对输电装置10的响应进行检测。例如,在该测量期间内检测到输电频率正在从第一输电频率(f1)向第二输电频率(f2)进行变化的情况下,判断为存在来自输电装置10的响应。而且,以存在这样的响应为条件,而将动作模式设定为第二模式。
此外,负载调制部56将对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息作为通信数据而向输电装置10发送。该通知的信息只需为使输电侧至少能够识别出动作模式被设定为第二模式的信息即可。
5、无触点电力传输系统的动作顺序
接下来,对本实施方式的无触点电力传输系统的动作顺序的一个示例进行说明。图9为对动作顺序的概要进行说明的图。
在图9的A1处,具有受电装置40的电子设备510未被放置于具有输电装置10的充电器500上,而是成为取走的状态。在该情况下,成为待机状态。在该待机状态下,输电装置10的输电部12实施用于着陆检测的间歇输电,从而成为对电子设备510的着陆进行检测的状态。另外,在待机状态下,在受电装置40中,向电力供给对象100的放电动作成为开启,从而向电力供给对象100的电力供给成为使能。由此,处理部等电力供给对象100被供给来自蓄电池90的电力,从而能够进行动作。
如图9的A2所示,当电子设备510被放置于充电器500上从而检测到着陆时,成为通信检查和充电状态。在该通信检查和充电状态下,输电装置10的输电部12实施作为连续输电的通常输电。此时,在实施使电力对应于电力传输的状态等而可变地发生变化的电力控制的同时实施通常输电。另外,还实施基于蓄电池90的充电状态的控制。电力传输的状态例如为,由初级线圈L1、次级线圈L2的位置关系(线圈间距离等)等决定的状态,例如,能够根据受电部52的整流电压VCC等信息来进行判断。蓄电池90的充电状态例如能够根据蓄电池电压VBAT等信息来进行判断。
另外,在通信检查和充电状态下,受电装置40的充电部58的充电动作成为开启,从而基于受电部52接收到的电力而实施蓄电池90的充电。另外,放电部60的放电动作成为关闭,从而来自蓄电池90的电力不会被供给至电力供给对象100。另外,在通信检查和充电状态下,通过负载调制部56的负载调制,从而使通信数据被发送至输电侧。例如,包括电力传输状态信息(VCC等)、充电状态信息(VBAT、各种状态标志等)、温度等信息在内的通信数据通过通常输电期间内的经常性的负载调制而从受电侧被发送至输电侧。
如图9的A3所示,当检测出蓄电池90的充满电时,成为充满电待机状态。在该充满电待机状态下,输电部12例如实施用于取走检测的间歇输电,从而成为对电子设备510的取走进行检测的状态。另外,放电部60的放电动作保持为关闭的状态,从而向电力供给对象100的电力供给也保持为非使能的状态。
如图9的A4所示,当检测到电子设备510的取走时,如A5所示,电子设备510成为使用状态,受电侧的放电动作成为开启。具体而言,放电部60的放电动作从关闭被切换为开启,从而来自蓄电池90的电力经由放电部60而被供给至电力供给对象100。由此,来自蓄电池90的电力被供给,从而处理部等电力供给对象100进行动作,由此成为用户能够正常使用电子设备510的状态。
如上所述,在本实施方式中,如图9的A2所示,当检测到电子设备510的着陆时,实施通常输电,在该常输电期间内实施经常性的负载调制。另外,当检测到着陆时,放电部60的放电动作停止。而且,通过该经常性的负载调制,包括用于输电侧的电力控制的信息和表示受电侧的状态的信息在内的通信数据从受电侧被发送至输电侧。例如,通过对用于电力控制的信息(电力传输状态信息)进行通信,从而能够实现例如与初级线圈L1和次级线圈L2的位置关系等相对应的最佳的电力控制。另外,通过对表示受电侧的状态的信息进行通信,从而能够实现最佳且安全的充电环境。而且,在本实施方式中,在负载调制持续的期间内,通常输电也被持续,并且放电部60的放电动作也保持为关闭的状态。
另外,在本实施方式中,如图9的A3所示,当检测到蓄电池90的充满电时,通常输电停止,而实施取走检测用的间歇输电。而且,如A4、A5所示,当检测到取走而成为取走期间时,放电部60的放电动作被实施。由此,来自 蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100,从而能够进行电子设备510的通常动作。并且,着陆检测或取走检测根据受电部52的输出电压VCC而被实施。
这样,在本实施方式中,由于在电子设备510的蓄电池90的充电期间(通常输电期间)内,向电力供给对象100的放电动作成为关闭,因此,能够抑制在充电期间内电力被电力供给对象100无谓地消耗的情况。
而且,当检测到电子设备510的取走时,从通常输电切换为间歇输电,并且向电力供给对象100的放电动作成为开启。像这样通过使放电动作成为开启,从而来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100,由此能够实现处理部(DSP)等电力供给对象100的通常动作。通过采用如上的方式,例如,在电子设备510被放置于充电器500上的充电期间内不进行动作的类型的电子设备510(例如,助听器、可穿戴设备等用户所佩戴的电子设备)中,能够实现理想的无触点电力传输的动作顺序。
图10、图11、图12为用于对本实施方式的无触点电力传输系统的动作顺序的详细内容进行说明的信号波形图。
图10的B1为图9的A1的待机状态,着陆检测用的间歇输电被实施。即,每隔期间TL1的间隔而实施期间TL2的间隔的输电。TL1的间隔例如为3秒,TL2的间隔例如为50毫秒。而且,在图10的B2、B3处,由于整流电压VCC在电压VST以下(第一电压以下),因此不实施通过负载调制而进行的通信。
另一方面,在B4处,由于整流电压VCC超过了电压VST(例如4.5V),因此,如B5所示,负载调制部56开始进行负载调制。即,虽然在B2、B3处,L1、L2的线圈未充分地成为电磁耦合状态,但在B4处,L1、L2的线圈如图7B所示那样成为适当的电磁耦合状态。因此,整流电压VCC上升,并超过电压VST,从而如B5所示,负载调制开始。而且,通过该负载调制,从而如B6所示的通信数据被发送至输电侧。该B5的负载调制是以通过B7所示的着陆检测用的间歇输电使整流电压VCC上升的情况为条件而开始的。
具体而言,受电侧发送着陆检测用的虚拟数据(例如64位的“0”)。输电侧通过对该虚拟数据进行检测(例如8位的“0”的检测),从而检测出受电侧的着陆,由此如B7所示那样开始进行通常输电(连续输电)。
接下来,受电侧发送ID信息、整流电压VCC的信息。如前文所述,通过输电侧针对ID信息的发送而作出响应,从而实现简单的认证处理。
另外,输电侧接收作为整流电压VCC的信息的输电电力设定信息,并实施输电电力的控制。通过该输电侧的输电电力的控制,从而如B8所示,整流电压VCC上升。而且,如B9所示,当VCC超过电压VCCL(第二电压)时,开始进行向蓄电池90的充电。
这样,在本实施方式中,能够将开始进行负载调制(通信)的电压VST设定为较低。由此,能够抑制由于输电侧的驱动电压被设定为较高而引起的耐压异常等不良现象的产生。而且,通过利用开始进行的负载调制而向输电侧发送输电电力设定信息(VCC),从而实施输电侧的输电电力的控制,并且通过该输电电力的控制,从而如B8所示,整流电压VCC上升。而且,当整流电压VCC上升而如B9所示那样超过作为可充电电压的电压VCCL时,开始进行蓄电池90的充电。因此,能够同时实现较大的距离范围内的着陆检测和耐压异常等不良现象的产生的抑制。
在图11的C1处,在实施蓄电池90的充电的通常输电期间内,电子设备510被取走。如C2、C3所示,该C1的取走为蓄电池90的充满电前(充满电标志为低电平)的取走。
当以这种方式实施了电子设备510的取走时,输电侧的电力不会传输至受电侧,从而整流电压VCC下降。而且,如C4所示,在例如成为VCC<3.1V时,如C5所示,由负载调制部56实施的负载调制停止。当负载调制停止时,如C6所示,由输电部12实施的通常输电停止。
另外,当整流电压VCC下降而低于作为判断电压的例如3.1V时,开始进行未图示的受电侧的启动电容器的放电。该启动电容器为受电侧的放电动作的起动用(起动期间的计测用)的电容器,例如,作为受电侧的控制装置50的外设部件而被设置。而且,当在整流电压VCC低于判断电压(3.1V)后,经过了起动期间TST时,如C8所示,放电部60的放电动作从关闭被切换为开启,从而来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100。另外,输电部12在停止了通常输电之后,如C9所示,实施着陆检测用的间歇输电。起动期间TST为从放电动作的起始动作的时刻(C4)到放电动作的实际的开始时刻(C8)的期间。即,虽然对在图11的C4的时刻决定实施放电动作的起始动作,但是并不立即开始放电动作,而是等待直至经过作为等待期间的起动期间TST的C8时刻,开始放电动作(从关闭切换为开启)。
在图12的D1处,充满电标志成为作为激活电平的高电平,从而检测出蓄电池90的充满电。当像这样检测出充满电时,如D2所示,实施充满电后的取走检测用的间歇输电。即,每隔期间TR1的间隔而实施期间TR2的间隔的输电。TR1的间隔例如为1.5秒,TR2的间隔例如为50毫秒。取走检测用的间歇输电的期间TR1的间隔与着陆检测用的间歇输电的期间TL1的间隔相比较短。
通过该取走检测用的间歇输电,从而如图12的D3、D4所示,整流电压成为VCC>VST,由此如D5、D6所示,实施负载调制。输电侧通过对该负载调制(空的通信数据等)进行检测,从而能够检测出电子设备510尚未被取走的情况。
而且,与通过前述的启动电容器而被设定的D7所示的起动期间TST的间隔(例如长于3秒)相比,取走检测用的间歇输电的期间TR1的间隔(例如1.5秒)较短。因此,在电子设备510未被取走的状态下,启动电容器的电压(充电电压)不低于用于使放电动作开启的阈值电压VT,从而如D8所示,放电动作的从关闭向开启的切换不被实施。
另一方面,在D9处,电子设备510被取走。而且,由于在D4所示的取走检测用的间歇输电的期间TR2结束后,如D10所示,整流电压VCC低于作为判断电压的3.1V,因此D7所示的起动期间TST的计测开始。而且,在D11处,启动电容器的电压低于用于使放电动作开启的阈值电压VT,从而检测出起动期间TST的经过。由此,放电部60的放电动作从关闭被切换为开启,从而来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100。另外,如D12所示,电子设备510的着陆检测用的间歇输电被实施。
如上所述,在本实施方式中,如图10的B5所示,以受电装置40开始进行负载调制的情况为条件,而如B7所示那样开始进行由输电部12实施的通常输电。而且,在B5的负载调制持续的期间内,B7所示的通常输电也持续。具体而言,如图11的C5所示,在负载调制成为非检测的情况下,如C6所示,由输电部12实施的通常输电停止。而且,如C9所示,实施由输电部12进行的着陆检测用的间歇输电。
如此,在本实施方式中,采用了如下的动作顺序,即,以负载调制的开始为条件而开始进行通常输电,在负载调制持续的期间内通常输电也持续,当负载调制成为非检测时,停止通常输电。通过采用这样的方式,能够通过 简单且简化的动作顺序来实现无触点电力传输和由负载调制实现的通信。另外,在通常输电期间内,通过实施由经常性的负载调制实现的通信,从而也能够实现与电力传输的状态等相对应的效率的无触点电力传输。
6、放电部的放电动作
在本实施方式中,如图11、图12所说明的那样,受电侧的控制部54(放电系统控制部)在作为受电部52的输出电压的整流电压VCC(VD5)降低,并经过了放电动作的起动期间TST之后,使放电部60的放电动作开始。而且,将来自蓄电池90的电力向电力供给对象100放出。具体而言,在从整流电压VCC(或者后文叙述的VD5)低于判断电压(3.1V)起经过了起动期间TST之后,使放电部60的放电动作开始。例如向放电部60输出放电的开始信号,从而使放电动作开始。由此,如图11的C8和图12的D11所示,放电部60的放电动作成为开启,从而来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100。
并且,在实施方式中,如图12的D2、D7所示,以短于起动期间TST(例如5秒)的期间TR1(例如1.5秒)的间隔,而实施取走检测用的间歇输电。即,起动期间TST与取走检测用的间歇输电的期间TR1的间隔相比较长。
如果采用这种方式,则由于在取走检测用的期间TR1的长度中,起动期间TST未经过,因此,在取走检测用的间歇输电的期间内,放电部60的放电动作不会变为开启。而且,如图12的D9所示,当取走了电子设备510时,如取走检测用的间歇输电的期间那样,整流电压VCC不会定期地上升,通过如D7所示的起动期间TST经过,从而如D11所示,放电部60的放电动作成为开启。因此,能够检测出电子设备510的取走,并自动地将放电部60的放电动作设为开启,从而将来自蓄电池90的电力供给至电力供给对象100。
即,在考虑到蓄电池90的循环特性的劣化的情况下,理想状态为,充满电后的蓄电池90的放电电流为零。关于这一点,在本实施方式中,如图11所示,在充满电前的充电期间(通常输电期间)内放电部60的放电动作成为关闭,并且如图12所示在充满电后的间歇输电的期间内放电部60的放电动作也成为关闭。由此,能够使充满电后的蓄电池90的放电电流设为大致零,从而能够抑制实施不必要的再充电的事态。因此,能够抑制以再充电为起因的蓄电池90的循环特性的劣化等。此外,通过在充满电后的间歇输电的期间内,放电部60的放电动成为关闭,从而能够抑制从蓄电池90放出无谓的电 力的情况。因此,能够抑制在实施间歇输电的待机期间内的无谓的电力消耗,从而能够实现省电化。
图13为表示受电侧的控制装置50的详细的结构例的图。如图13所示,充电系统控制部54C被供给基于受电部52的输出电压VCC所得到的电源电压VDD而进行动作。例如通过稳压器72而生成VDD=1.8V的电源电压,并被供给至充电系统控制部54C。
另外,也可以根据后文叙述的图22的电压VD5(=5V),而生成电源电压VDD=1.8V。即,电压VD5为通过利用图22的稳压器67而对电压VCC进行调节所生成的额定电压。例如在成为VCC<5.0V的低电压的范围内,VD5=VCC,VD5与VCC为等效的电压。因此,能够取代VC而使用VD5。
另一方面,放电系统控制部54D通过基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压(VBAT其本身或者根据VBAT并通过稳压器等而生成的电源电压)而进行动作。放电部60、监控部78也通过基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压而进行动作。
即,如图9的A2所示,当电子设备510被放置于充电器500上,从而受电部52接收电力的期间内,充电系统控制部54C被供给基于受电部52的输出电压VCC(VD5)所得到的电源电压VDD而进行动作。并且,充电系统控制部54C实施负载调制部56和充电部58等的控制。
另一方面,如图9的A4、A5所示,当电子设备510从充电器500上被取走,从而受电部52成为不接收电力的状态时,受电部52的输出电压VCC(VD5)将降低到0V,从而充电系统控制部54C等充电系统的电路成为复位状态。
具体而言,图13的上电复位电路70根据电压VCC(实际上为VD5),而输出上电复位信号XPOR。而且,在受电部52接收电力,VCC为充分高的电压的期间内,上电复位信号XPOR成为高电平(无效),从而充电系统控制部54C等充电系统的电路成为能够动作的状态。另一方面,当电子设备510被取走,从而受电部52不接收电力,VCC(VD5)降低时,上电复位信号XPOR成为低电平(激活),从而充电系统控制部54C等充电系统的电路成为复位状态。
此时,在作为放电系统的电路的放电系统控制部54D、放电部60和监控部78中供给有蓄电池电压VBAT。因此,即使在上电复位信号XPOR成为低电平,充电系统的电路成为复位状态的期间内,放电系统控制部54D、放电部60和监控部78也成为能够通过基于蓄电池电压VBAT所得到的电源电压而进行动作的状态。由此,如图11、图12所示,在电子设备510被取走之后,将放电部60的放电动作设为开启,从而能够实现向电力供给对象100供给蓄电池90的电力的动作等。
并且,如图13所示,在本实施方式中,设置有放电动作的起动用的启动电容器CST(以下,简称为电容器CST)。放电系统控制部54D在受电部52的输出电压VCC(VD5)低于判断电压(3.1V)的情况下,使根据受电部5的受电电力而被充电的电容器CST(在放电部接收电力时被充电的电容器)的放电。另一方面,如图11的C4、图12的D9所示,当电子设备510被取走,从而电压VCC(VD5)低于作为判断电压的3.1V时,电容器CST的放电将开始。而且,在电容器CST的充电电压低于阈值电压VT的情况下,如图11的C8、图12的D11所示,放电部60的放电动作开始。通过使用这样的电容器CST,从而能够测量如图11、图12所示的起动期间TST(5秒)的经过。
此外,在本实施方式中,在成功进行了着陆检测的输电装置10对受电装置40作出了响应的情况下,根据该响应而将动作模式设定为第二模式(关闭起动模式)。即,根据来自输电装置10的响应而实施向在图5中所说明的设定寄存器55的动作模式的设定。
例如图14为对输电侧的响应方法的一个示例进行说明的图。例如,输电侧在通常时以输电频率fck=f1实施输电。受电侧在发送了着陆检测用的虚拟数据之后,向输电侧发送用于认证输电装置10(充电器)的ID信息(认证信息、ID代码)。在图14中,受电侧发送两次ID信息。对第一次的ID信息进行了检测的输电侧通过在第二次的ID通信期间中的响应期间TRS内,使输电频率fck从f1变化为f2,从而实施对ID信息的认证的响应。在输电侧作出了这样的响应的情况下,判断为受电侧已着陆在适当的输电装置10(充电器)上。由此,实现了简单的认证处理。当认证成功时,受电装置40向输电侧进行发送IC编号(ICN)和关闭起动的标志(OFST)。
具体而言,在图14中,受电侧在第一次的ID通信期间中的期间TREF内对输电频率fck=f1进行检测。而且,将期间TREF内的fck=f1设为参考频率,并在第二次的ID通信期间中的期间TMS内对输电频率fck=f2进行检测。在受电侧于期间TMS内检测出输电频率fck=f2的情况下,判断为输电侧作出了响应。
例如,受电侧的控制装置50通过利用例如磁滞型的比较器而对出现于次级线圈L2的一端的线圈端信号进行整形,从而提取与输电信号波形(受电信号波形)相对应的矩形波信号。然后,利用所提取的矩形波信号,而对输电频率fck进行测量。具体而言,受电侧的控制装置50内置有振荡电路(例如CR振荡电路),通过利用基于该振荡电路的振荡信号所生成的时钟信号,而实施对输电周期T=1/fck的长度(具体而言为32×T)进行计数的测量,从而对输电频率fck(与输电频率对应的受电频率)进行测量。并且,输电侧的响应并不限定于这种通过输电频率的变化而作出的响应,例如,还可以为通过输电信号波形的占空比的变化或振幅的变化而作出的响应。
在本实施方式中,在输电装置10作出了这样的响应(f2)的情况下,将动作模式设定为作为关闭起动模式的第二模式。并且如图14所示,将对被设定为关闭起动模式的情况进行通知的标志OFST作为在图5中所说明的通知信息而向输电装置10发送。即,标志OFST为对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息。例如,在被设定为第一模式的情况下,发送标志OFST=0,在被设定为第二模式的情况下,发送标志OFST=1。由此,输电侧能够对动作模式被设定为第一模式、第二模式中的哪个模式进行识别。
例如在产品的制造、发货时,如上所述,使用专用的充电器而进行充电,并将动作模式自动地设定为第二模式。而且,当从受电侧接收标志OFST=1时,使作为图8的通知部16的LED等点亮。通过以此方式,制造现场的作业人员能够识别出动作模式被设定为作为关闭起动模式的第二模式的情况。
图15表示放电系统控制部54D、监控部78的详细的结构例。监控部78包括计时器73、AND电路AN1。在AND电路AN1中输入有时钟信号MCLK和信号SWON。如在图3中所说明的那样,MCLK为振荡电路74所生成的时钟信号。信号SWON相当于信号XCE的反相信号。在计时器73的CLK端子(时钟端子)上输入有AND电路AN1的输出信号,在RST端子(复位端子)上输入有信号SWON。
放电系统控制部54D包括触发器DF1、DF2、DF3、选择器SEL以及AND电路AN2。
触发器DF1相当于在图1等中所说明的设定寄存器55。信号SETDATA、SETCLK分别从充电系统控制部54C经由电平转换器LSA、LSB而被输入至触 发器DF1的D端子(数据端子)、C端子(时钟端子)。触发器DF1从Q端子(输出端子)输出信号CHKDATA,该CHKDATA经由电平转换器LSC而被输入至充电系统控制部54C。由于在放电系统控制部54D和充电系统控制部54C中,被供给的电源电压不同,因此需要实施信号的电压电平的转换的电平转换器LSA、LSB、LSC。
在触发器DF2的C端子上输入有计时器73的输出信号SSW,在R端子(复位端子)上输入有信号SWON。触发器DF2的D端子被设定为高电位侧电源电压的电平。
在触发器DF3的C端子上输入有触发器DF2的输出信号SSWC,在R端子上输入有在图13中所说明的上电复位信号XPOR。触发器DF3从Q端子输出信号Q,并从XQ端子(反相输出端子)输出信号Q的反相信号XQ。信号XQ被输入至触发器DF3的D端子。
选择器SEL根据信号CHKDATA,而选择信号Q、XQ中的某一个以作为信号SLQ而输出。例如,由于在动作模式为第一模式的情况下,在作为设定寄存器55的触发器DF1中保持有低电平,因此信号CHKDATA为低电平。并且,在信号CHKDATA成为低电平的情况下,选择器SEL选择信号XQ以作为SLQ而输出。另一方面,由于在动作模式为第二模式的情况下,在触发器DF1中保持有高电平,因此信号CHKDATA成为高电平。而且,在信号CHKDATA为高电平的情况下,选择器SEL选择信号Q以作为SLQ而输出。而且,AND电路AN2被输入信号SLQ、STIN,并输出信号DCDCON。
图16为用于对第一模式下的动作进行说明的波形图。在将动作模式设定为第一模式的情况下,如图16的H1所示,由于输电装置10不作出在图14中所说明的响应,因此输电频率保持为f1而不发生变化。因此,如H2所示,实施响应的接收处理的充电系统控制部54C输出低电平的信号SETDATA和时钟脉冲信号SETCLK。由此,在作为设定寄存器55的触发器DF1中保持有低电平。该低电平的保持是指第一模式被设定在设定寄存器55中的意思。
此外,充电系统控制部54C接收来自触发器DF1的低电平的信号CHKDATA,从而确认第一模式被设定在设定寄存器55中的情况。而且,充电系统控制部54C对负载调制部56进行控制,并且如H4所示那样,向输电装置10发送标志OFST=0。
接下来,如H5所示,上电复位信号XPOR从低电平变为高电平,从而触发器DF3的复位被解除,并且触发器DF3输出低电平的信号Q和高电平的信号XQ。在该情况下,由于作为设定寄存器55的触发器DF1被设定为第一模式,信号CHKDATA成为低电平,因此选择器SEL选择高电平的信号XQ以作为信号SLQ而向AND电路AN2输出。
在该状态下,如H6所示,当经过了通过图13的电容器CST的放电而实现的起动期间TST时,如H7所示,信号STIN从低电平变化为高电平。于是,输入有高电平的信号SLQ、STIN的AND电路AN2的输出信号DCDCON如H8所示那样从低电平变化为高电平。由此,在通常输电期间(充电期间)内处于关闭的放电部60的放电动作被设定为开启,从而来自蓄电池90的电力被供给至电力供给对象100。即,实现了在检测到取走时放电动作被设定为开启的第一模式。
其后,如H9所示,当实施了开关部514的3秒以上的长按操作时,如H10所示,放电动作从开启被切换为关闭。即,当开关部514被按下时,如H9所示,信号SWON从低电平变为高电平,并且开始通过图15的计时器73而进行的3秒的计数处理。而且,当经过了3秒后仍在实施开关部514的按下操作,从而检测到3秒以上的长按操作时,计时器73的输出信号SSW从低电平变为高电平,从而触发器DF2的输出信号SSWC也从低电平变为高电平。由此,在D端子上输入有信号XQ的触发器DF3的保持电平从低电平变为高电平,从而信号XQ从高电平变为低电平。其结果为,由于选择信号XQ的选择器SEL的输出信号SLQ变化为低电平,并且信号DCDCON也变化为低电平,因此如图16的H10所示,放电动作从开启被切换为关闭。
图17为用于对第二模式下的动作进行说明的波形图。在将动作模式设定为第二模式的情况下,如图17的J1所示,输电装置10作出在图14中所说明的响应,并且在响应期间内输电频率从f1变化为f2。由此,如J2所示,充电系统控制部54C输出高电平的信号SETDATA和时钟脉冲信号SETCLK。其结果为,在作为设定寄存器55的触发器DF1中保持有高电平。该高电平的保持是指第二模式被设定在设定寄存器55中的意思。
此外,充电系统控制部54C接收来自触发器DF1的高电平的信号CHKDATA,从而确认第二模式被设定在设定寄存器55中的情况。并且,充电 系统控制部54C对负载调制部56进行控制,从而如J4所示,向输电装置10发送标志OFST=1。由此,输电侧能够确认动作模式被设定为第二模式的情况。
接下来,如J5所示,上电复位信号XPOR从低电平变化为高电平,触发器DF3输出低电平的信号Q和高电平的信号XQ。在该情况下,由于触发器DF1被设定为第二模式,信号CHKDATA成为高电平,因此选择器SEL选择低电平的信号XQ以作为信号SLQ而向AND电路AN2输出。
在该状态下,如J6、J7所示,由于即使经过了起动期间TST,从而信号STIN从低电平变化为高电平,被输入至AND电路AN2中的信号SLQ也为低电平,因此AND电路AN2的输出信号DCDCON如J8所示那样保持为低电平而不发生变化。因此放电部60的放电动作被设定为关闭。即,实现了在检测到取走时放电动作被设定为关闭的第二模式。
其后,如J9所示,当实施了开关部514的3秒以上的长按操作时,如J10所示,放电动作从关闭被切换为开启。即,当经过了通过计时器73所计数的3秒后仍在实施开关部514的按下操作,从而检测到3秒以上的长按操作时,计时器73的输出信号SSW从低电平变化为高电平。由此,触发器DF2的输出信号SSWC也从低电平变化为高电平,从而触发器DF3的保持电平从低电平变化为高电平,信号XQ从低电平变化为高电平。其结果为,由于选择信号XQ的选择器SEL的输出信号SLQ变化为高电平,信号DCDCON也变化为高电平,因此如图16的J10所示,放电动作从关闭切换为开启。
如上所述,根据本实施方式,能够针对作为设定寄存器55的触发器DF1而设定动作模式。并且,能够在动作模式被设定为第一模式的情况下,当检测到取走时将放电动作设为开启,在被设定为第二模式的情况下,当检测到取走时将放电动作设为关闭。此外,能够对开关部514的长按操作进行检测,并将放电动作从开启切换为关闭,或者从关闭切换为开启。
7、通信方法
图18为对由负载调制实现的通信方法进行说明的图。如图18所示,在输电侧,输电驱动器DR1、DR2根据从电源电压控制部14供给的电源电压VDRV而进行动作,从而对初级线圈L1进行驱动。
另一方面,在受电侧(次级侧),受电部52的整流电路53对次级线圈L2的线圈端电压进行整流,并将整流电压VCC向节点NVC输出。并且,通过 初级线圈L1和电容器CA1而构成了输电侧的谐振电路,通过次级线圈L2和电容器CA2而构成了受电侧的谐振电路。
在受电侧,通过使负载调制部56的开关元件SW导通或断开,从而使电流源IS的电流ID2从节点NVC向GND侧间歇地流通,由此使受电侧的负载状态(受电侧的电位)发生变动。
在输电侧,由于因负载调制而引起的受电侧的负载状态的变动,从而在被设置于电源线上的检测电阻RCS中流通的电流ID1发生变动。例如,在输电侧的电源(例如图7A的电源适配器502等电源装置)与电源电压控制部14之间,设置有用于对向电源流通的电流进行检测的检测电阻RCS。电源电压控制部14经由该检测电阻RCS而从电源被供给电源电压。而且,由于因负载调制而引起的受电侧的负载状态的变动,从而从电源向检测电阻RCS流通的电流ID1发生变动,通信部30对该电流变动进行检测。而且,通信部30根据检测结果而实施通过负载调制而被发送的通信数据的检测处理。该通信部30能够包括电流检测电路、比较电路以及解调部,所述电流检测电路对从电源向输电部12流通的电流ID1进行检测,所述比较电路实施由电流检测电路生成的检测电压与判断用电压的比较判断,所述解调部根据比较电路的比较判断结果而判断负载调制模式。
图8的控制部54(充电系统控制部)对输电装置10的输电信号的输电频率进行测量,并生成用于发送通信数据的控制信号,且向负载调制部56输出。而且,通过该控制信号而实施图18的开关元件SW的导通、断开控制,从而使负载调制部56实施与通信数据相对应的负载调制。
负载调制部56通过使受电侧的负载状态(通过负载调制而得到的负载)变化为例如第一负载状态、第二负载状态,从而实施负载调制。第一负载状态例如为开关元件SW成为导通的状态,并且为受电侧的负载状态(负载调制的负载)成为高负载(阻抗较小)的状态。第二负载状态例如为开关元件SW成为断开状态,并且为受电侧的负载状态(负载调制的负载)成为低负载(阻抗较大)的状态。
并且,在到此为止的负载调制方法中,例如以使第一负载状态对应于通信数据的逻辑电平“1”(第一逻辑电平),使第二负载状态对应于通信数据的逻辑电平“0”(第二逻辑电平)的方式,而实施从受电朝向输电侧的通信数据的发送。即,通过在通信数据的位的逻辑电平为“1”的情况下,将开关 元件SW设为导通,在通信数据的位的逻辑电平为“0”的情况下,将开关元件SW设为断开,从而发送预定的位数的通信数据。
可是,在例如线圈间的耦合度较低,或者线圈为小型,或者输电电力也为低功率之类的用途下,通过这种现有的负载调制方法,难以实现适当的通信。即,即使通过负载调制而使受电侧的负载状态变化为第一负载状态、第二负载状态,也会由于噪声等原因,而产生通信数据的逻辑电平“1”、“0”的数据检测错误。
因此,在本实施方式中,如图19所示,负载调制部56针对向输电装置10发送的通信数据的第一逻辑电平“1”,实施负载调制模式成为第一模式PT1的负载调制。另一方面,针对通信数据的第二逻辑电平“0”,实施负载调制模式成为与第一模式PT1不同的第二模式PT2的负载调制。
而且,输电侧的通信部30(解调部)在荷调制模式为第一模式PT1的情况下,判断为是第一逻辑电平“1”的通信数据。另一方面,在负载调制模式为与第一模式PT1不同的第二模式PT2的情况下,判断为是第二逻辑电平“0”的通信数据。
在此,负载调制模式为由第一负载状态和第二负载状态构成的模式。第一负载状态为,由负载调制部56形成的受电侧的负载例如成为高负载的状态。具体而言,在图19中,第一负载状态的期间TM1为,负载调制部56的开关元件SW成为导通,电流源IS的电流从节点NVC向GND侧流通的期间,且为与第一、第二模式PT1、PT2的高电平(位=1)相对应的期间。另一方面,第二负载状态为,由负载调制部56形成的受电侧的负载例如成为低负载的状态。具体而言,在图19中,第二负载状态的期间TM2为负载调制部56的开关元件SW成为断开的期间,且为与第一、第二模式PT1、PT2的低电平(位=0)相对应的期间。
并且,在图19中,第一模式PT1成为第一负载状态的期间TM1的宽度与第二模式PT2相比变得较长的模式。这样,对于第一负载状态的期间TM1的宽度与第二模式PT2相比较长的第一模式PT1,判断为是逻辑电平“1”。另一方面,对于第一负载状态的期间TM1的宽度与第一模式PT1相比较短的第二模式PT2,判断为是逻辑电平“0”。
如图19所示,第一模式PT1例如为与(1110)的位模式相对应的模式。第二模式PT2例如为与(1010)的位模式相对应的模式。在这些位模式中, 位=1与负载调制部56的开关元件SW成为导通的状态相对应,位=0与负载调制部56的开关元件SW成为断开的状态相对应。
例如,受电侧在发送的通信数据的位为逻辑电平“1”的情况下,通过与第一模式PT1相对应的(1110)的位模式,而将负载调制部56的开关元件SW置于导通或断开。具体而言,对开关元件SW实施依次置于导通、导通、导通、断开的开关控制。而且,输电侧在负载调制模式为与(1110)的位模式相对应的第一模式PT1的情况下,判断为通信数据的位的逻辑电平为“1”。
另一方面,受电侧在发送的通信数据的位是逻辑电平“0”的情况下,通过与第二模式PT2相对应的(1010)的位模式,而将负载调制部56的开关元件SW置于导通或断开。具体而言,对开关元件SW实施依次置于导通、断开、导通、断开的开关控制。而且,输电侧在负载调制模式为与(1010)的位模式相对应的第二模式PT2的情况下,判断为通信数据的位的逻辑电平为“0”。
在此,在将输电部12的输电频率(驱动时钟信号FCK的频率)设为fck,并将输电周期设为T=1/fck的情况下,第一、第二模式PT1、PT2的长度例如能够表示为512×T。在该情况下,一个位区间的长度被表示为(512×T)/4=128×T。因此,受电侧在通信数据的位为逻辑电平“1”的情况下,例如以128×T的间隔,并通过与第一模式PT1相对应的(1110)的位模式,而将负载调制部56的开关元件SW置于导通或断开。另外,受电侧在通信数据的位为逻辑电平“0”的情况下,例如以128×T的间隔,并通过与第二模式PT2相对应的(1010)的位模式,而将负载调制部56的开关元件SW置于导通或断开。
另一方面,输电部例如以图20所示的方法来实施通信数据的检测处理以及取入处理。例如,通信部30(解调部)从第一模式PT1中的被设定于第一负载状态的期间TM1内的第一采样点SP1起,以所给定的采样间隔SI而实施负载调制模式的采样,并取入所给定的位数的通信数据。
例如图20采样点SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6为每隔采样间隔SI而被设定的采样点。该采样间隔SI为与负载调制模式的长度相对应的间隔。例如,在图19中,由于第一、第二模式PT1、PT2的长度成为512×T(=512/fck),因此采样间隔SI的长度也成为512×T。
而且,在图20中,期间TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6内的负载调制模式分别成为PT1、PT2、PT1、PT2、PT2、PT2。因此,在图20的情况下,通过从第一采样点SP1起,以采样间隔SI而实施负载调制模式的采样,从而取入例如位数=6的通信数据(101000)。
具体而言,在第一负载状态的期间TM1的宽度处于第一范围宽度内(220×T~511×T)的情况下,如图20所示,在第一负载状态的期间TM1内设定第一采样点SP1。即,在信号电平成为高电平的期间TM1的宽度处于第一范围宽度内的情况下,实施位同步,并在该期间TM1内的例如中心点设定第一采样点SP1。而且,从所设定的第一采样点SP1起,每隔采样间隔S I而实施采样。而且,所取入的信号的电平只要为高电平(第一负载状态),便判断为是逻辑电平“1”(第一模式PT1),并且只要为低电平(第二负载状态),便判断为是逻辑电平“0”(第二模式PT2)。
在此,第一范围宽度(220×T至511×T)为以与第一模式PT1中的第一负载状态的期间TM1(384×T)相对应的方式而被设定的范围宽度。例如由于重叠于信号上的噪声等,因此期间TM1的宽度发生变动。而且,第一模式PT1中的期间TM1的宽度的典型值为与3位量(111)相对应的宽度,即128×3×T=384×T。因此,设定如包含该384×T这样的第一范围宽度220×T~511×T。而且,对于处于第一范围宽度220×T~511×T内的高电平的期间,判断为是第一模式PT1的期间TM1,并实施用于设定第一采样点SP1的位同步。通过采用这种方式,从而即使在噪声叠加于信号上的情况下,通过实施适当的位同步,从而也能够设定适当的第一采样点SP1。
另外,也可以在图20的各采样点SP2~SP6处,对包含该采样点的负载状态的期间的宽度是否处于预定的范围宽度内进行确认。
例如,在第二采样点SP2处,在负载状态为第一负载状态(高电平),并且包含第二采样点SP2的第一负载状态的期间TM1的宽度处于第一范围宽度内(220×T~511×T)的情况下,判断为第二采样点SP2处的负载调制模式为第一模式PT1(逻辑电平“1”)。
另一方面,在第二采样点SP2处,在负载状态为第二负载状态(低电平),并且包含第二采样点SP2的第二负载状态的期间TM2的宽度处于第二范围宽度内(例如80×T~150×T)的情况下,判断为第二采样点SP2处的负载调制模式为第二模式PT2(逻辑电平“0”)。
在此,第二范围宽度(80×T~150×T)为,以与第二模式PT2中的第二负载状态的期间TM2(128×T)相对的方式而被设定的范围宽度。由于期间TM2的典型值成为与1位对应的宽度,即128×T,因此,设定如包含该128×T这样的第二范围宽度80×T~150×T。
如上所述,在本实施方式中,对负载调制模式进行辨别,从而对通信数据的逻辑电平进行判断。因此,即使在噪声较多的状况下,也能够实现通信数据的恰当的检测。即,在图19的第一、第二模式PT1、PT2中,例如,第一负载状态(高电平)的期间TM1的宽度大不相同,在本实施方式中,通过对该期间TM1的宽度的不同进行辨别,从而对模式进行辨别,由此检测出通信数据的各位的逻辑电平。因此,例如,即使在由于噪声而使采样点SP1处的期间TM1的宽度等发生了变动的情况下,也能够实现通信数据的恰当的检测。另外,以后的采样点SP2、SP3、SP4……由于能够根据采样间隔SI而以简单的处理进行设定,因此,具有还能够减轻通信数据的检测处理的处理负荷的优点。
图21A、图21B表示在本实施方式中所使用的通信数据的格式的示例。
在图21A中,通信数据由64位构成,并由该64位构成了一个包。第一个16位成为0000h。例如,在检测出受电侧的负载调制从而输电侧开始进行通常输电(或者间歇输电)的情况下,在通信部30的电流检测电路等进行动作而能够恰当地检测出通信数据之前,需要某种程度的时间。因此,在第一个16位中设定作为虚拟(空)的数据的0000h。输电侧在该第一个16位的0000h的通信期间内实施例如位同步所需的各种处理。
在接下来的第二个16位中,设定数据代码和整流电压(VCC)的信息。如图21B所示,数据代码为用于确定在接下来的第三个16位中进行通信的数据的代码。整流电压(VCC)作为输电装置10的输电电力设定信息而被使用。
在第三个16位中,根据数据代码的设定,而设定温度、蓄电池电压、蓄电池电流、状态标志、循环次数、IC编号、充电执行或关闭起动、或者ID等信息。温度例如为蓄电池温度等。蓄电池电压、蓄电池电流为表示蓄电池90的充电状态的信息。状态标志例如为表示温度错误(高温异常、低温异常)、蓄电池错误(1.0V以下的蓄电池电压)、过电压错误、计时错误、充满电(正常结束)等受电侧的状态的信息。循环次数(循环时间)为表示充电次数的信息。IC编号为用于对控制装置的IC进行确定的编号。充电执行的标志(CGO) 为表示所认证的输电侧是恰当的,并根据来自输电侧的输电电力而执行充电的情况的标志。关闭起动的标志(OFST)为对在检测到取走时放电动作被设定为关闭的情况进行通知的标志。在第四个16比特上设定有CRC的信息。
并且,本实施方式的通信方法并不限定于通过图19~图21B等所说明的方法,而是能够实施各种改变。例如,虽然在图19中,将逻辑电平“1”与第一模式PT1对应,将逻辑电平“0”与第二模式PT2对应,但是该对应也可以是相反的。另外,图19的第一、第二模式PT1、PT2为负载调制模式的一个示例,本实施方式的负载调制模式并不限定于此,而是能够实施各种改变。例如,虽然在图19中,第一、第二模式PT1、PT2被设定为相同的长度,但是也可以被设定为不同的长度。另外,虽然在图19中,使用了位模式(1110)的第一模式PT1和位模式(1010)的第二模式PT2,但是也可以采用位模式与这些模式不同的第一、第二模式PT1、PT2。例如第一、第二模式PT1、PT2只需为至少第一负载状态的期间TM1(或者第二负载状态的期间TM2)的长度不同的模式即可,能够采用与图19不同的各种模式。另外,通信数据的格式或通信处理也不限定于在本实施方式中所说明的方法,而是能够实施各种改变。
8、受电部、充电部
图22图示了受电部52、充电部58等的详细的结构例。如图22所示,受电部52的整流电路53具有整流用的晶体管TA1、TA2、TA3、TA4和对这些晶体管TA1~TA4进行控制的整流控制部51。在晶体管TA1~TA4各自的漏极和源极之间设置有体二极管。整流控制部51向晶体管TA1~TA4的栅极输出控制信号,从而实施用于生成整流电压VCC的整流控制。
在整流电压VCC的节点NVC与GND的节点之间串联地设置有电阻RB1、RB2。通过电阻RB1、RB2而对整流电压VCC进行分压所得到的电压ACH1例如被输入至A/D转换电路65。由此,能够实现对整流电压VCC的监控,从而能够实现基于VCC的电力控制、基于VCC的通信开始或充电开始的控制。
稳压器67实施整流电压VCC的电压调节(稳压)并输出电压VD5。该电压VD5经由晶体管TC1而被供给至充电部58的CC充电电路59。晶体管TC1例如在检测到蓄电池电压VBAT超过给定的电压的过电压时,根据控制信号GC1而成为断开。并且,控制装置50的各电路(除了放电部60等放电系统 的电路以外的电路)将基于该电压VD5所得到的电压(对VD5进行调节所得到的电压等)作为电源电压而进行动作。
CC充电电路59具有晶体管TC2、运算放大器OPC、电阻RC1和电流源ISC。以通过运算放大器OPC的虚拟接地,而使电阻RC1的一端的电压(非反相输入端子的电压)和作为外设部件的检测电阻RS的另一端的电压VCS2(反相输入端子的电压)成为相等的方式,对晶体管TC2进行控制。将通过信号ICDA的控制而流通于电流源ISC中的电流设为IDA,并将流通于检测电阻RS中的电流设为IRS。于是,以成为IRS×RS=IDA×RC1的方式进行控制。即,在该CC充电电路59中,流通于检测电阻RS中的电流IRS(充电电流)以成为通过信号ICDA而被设定的恒定的电流值的方式被控制,由此,能够实施CC(Constant-Current)充电。
晶体管TC3被设置于CC充电电路59的输出节点与蓄电池电压VBAT的供给节点NBAT之间。在P型的晶体管TC3的栅极上连接有N型的晶体管TC4的漏极,在晶体管TC4的栅极中输入有来自控制部54的充电的控制信号CHON。另外,在晶体管TC3的栅极与节点NBAT之间设置有上拉用的电阻RC2,在晶体管TC4的栅极与GND(低电位侧电源)的节点之间设置有下拉用的电阻RC3。通过晶体管TC3(TC4)而实现了图8的电力供给开关42。
在充电时,控制部54将控制信号CHON设高电平(激活)。由此,N型的晶体管TC4成为导通,P型的晶体管TC3的栅极电压成为低电平。其结果为,晶体管TC3成为导通,从而实施蓄电池90的充电。
另一方面,当控制部54将控制信号CHON设为低电平(无效)时,N型的晶体管TC4成为断开。而且,由于P型的晶体管TC3的栅极电压通过电阻RC2而上拉至蓄电池电压VBAT,从而晶体管TC3成为断开,由此蓄电池90的充电停止。
另外,在充电系统的电源电压变得低于电路的动作下限电压的情况下,由于晶体管TC4的栅极电压通过电阻RC3而被下拉至GND,从而晶体管TC4成为断开。而且,由于晶体管TC3的栅极电压通过电阻RC2而被上拉至蓄电池电压VBAT,从而晶体管TC3成为断开。通过采用这样的方式,例如在受电侧被取走从而电源电压变得低于动作下限电压的情况下,通过晶体管TC3成为断开,从而CC充电电路59的输出节点与蓄电池90的节点NBAT之间的路径被电隔断。由此,可防止电源电压成为动作下限电压以下的情况下的来自 蓄电池90的逆流。
另外,在节点NBAT与GND的节点之间串联设置有电阻RC4、RC5,通过电阻RC4、RC5而对蓄电池电压VBAT进行分压所得到的电压ACH2被输入至A/D转换电路65。由此,能够实现对蓄电池电压VBAT的监控,从而能够实现与蓄电池90的充电状态相对应的各种控制。另外,在蓄电池90的附近,设置有热敏电阻TH(广义而言为温度检测部)。该热敏电阻TH的一端的电压RCT被输入至控制装置50,由此,能够实现蓄电池温度的测量。
并且,虽然如上所述,对本实施方式进行了详细说明,但是但是本领域技术人员应该能够容易理解如下内容,即,能够实施实质上不脱离本发明的新颖事项和效果的多种多样的改变。因此,这种改变例也全部包含在本发明的范围内。例如,在说明书或附图中,至少一次与更为广义或同义的不同的用语一起被记载的用语,在说明书或附图中的任意位置均能够被替换为该不同的用语。另外,本实施方式以及改变例的全部组合也包含在本发明的范围内。另外,输电侧、受电侧的控制装置、输电装置、受电装置的结构或动作等也不限定于本实施方式中所说明的内容,而是能够实施各种改变。
符号说明
L1…初级线圈;L2…次级线圈;DR1、DR…输电驱动器;IS、ISC…电流源;SW…开关元件;CM…电容器;TA1~TA4、TC1~TC4…晶体管;RCS、RS…检测电阻;RB1、RB2、RC1~RC5…电阻;OPC…运算放大器;TH…热敏电阻(温度检测部);10…输电装置;12…输电部;14…电源电压控制部;16…通知部;20…控制装置;22…驱动器控制电路;24…控制部;30…通信部;37…时钟生成电路;38…振荡电路;40…受电装置;42…电力供给开关;46…通信部;50…控制装置;51…整流控制部;52…受电部;53…整流电路;54…控制部;54C…充电系统控制部;54D…放电系统控制部;55…设定寄存器;56…负载调制部;57…电力供给部;58…充电部;59…CC充电电路;60…放电部;61…电荷泵电路;62…非易失性存储器;64…检测部;65…A/D转换部;67…稳压器;70…上电复位电路;71、72…稳压器;73…计时器;74…振荡电路;78…监控部;80…负载;90…蓄电池;100…电力供给对象;500…充电器、502…电源适配器、510…电子设备;514…开关部。
Claims (15)
1.一种控制装置,其特征在于,被包含在接收从输电装置供给的电力的受电装置中,
所述控制装置包括:
电力供给部,其根据所述受电装置内的受电部接收到的受电电力而对蓄电池进行充电,并且实施根据从所述蓄电池放出的放电电力而向电力供给对象供给电力的电力供给动作;
控制部,其对所述电力供给部进行控制,
所述控制部具有第一模式和第二模式以作为用于对所述电力供给部的所述电力供给动作进行控制的动作模式,
在所述受电装置从所述输电装置被取走的情况被检测到的情况下,
1)所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式时,将所述电力供给部的所述电力供给动作设为开启,
2)所述控制部在所述动作模式被设定为所述第二模式时,将所述电力供给部的所述电力供给动作设为关闭,
所述电力供给部根据以无触点的方式从所述输电装置接收到的所述受电电力,而对所述蓄电池进行充电,
所述电力供给部包括:
充电部,其根据所述受电电力而对所述蓄电池进行充电;
放电部,其实施所述蓄电池的放电动作,并将来自所述蓄电池的所述放电电力供给至所述电力供给对象,
所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式的情况下,并且在所述受电部的输出电压降低并经过了所述放电动作的起动期间之后,将所述放电部的所述放电动作设为开启从而使所述放电动作开始。
2.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在根据所述受电电力而对所述蓄电池进行充电的充电期间内,所述控制部将所述电力供给部的所述电力供给动作设为关闭。
3.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
包括监控部,所述监控部对开关部的操作状态进行监控,
所述控制部在所述受电装置从所述输电装置被取走的取走期间内,根据所述开关部的所述操作状态的监控结果,而将所述电力供给动作从开启切换为关闭或者从关闭切换为开启。
4.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
通过所述输电装置或者与所述输电装置不同的外部装置而设定至少所述第二模式以作为所述动作模式。
5.如权利要求4所述的控制装置,其特征在于,
包括通信部,所述通信部将对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息向所述输电装置或者所述外部装置发送。
6.如权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部包括设定寄存器,所述设定寄存器对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式中的哪个模式进行存储,
所述设定寄存器被供给基于所述蓄电池的蓄电池电压所得到的电源电压而进行动作。
7.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部包括充电系统控制部和放电系统控制部,
所述充电系统控制部被供给基于所述受电部的所述输出电压所得到的电源电压而进行动作,
所述放电系统控制部被供给基于所述蓄电池的蓄电池电压所得到的电源电压而进行动作,
所述放电系统控制部实施所述放电部的所述放电动作的控制。
8.如权利要求1或7所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部在所述受电装置的着陆被检测到的情况下,将所述放电部的所述放电动作设为关闭从而使所述放电动作停止,
所述控制部在所述输电装置实施通常输电的通常输电期间内,将所述放电部的所述放电动作设为关闭。
9.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部在所述受电部的所述输出电压低于判断电压的情况下,使根据所述受电部的所述受电电力而被充电的电容器的放电开始,
所述控制部在所述电容器的充电电压低于阈值电压的情况下,使所述放电部的所述放电动作开始。
10.如权利要求1或9所述的控制装置,其特征在于,
所述输电装置实施取走检测用的间歇输电,
所述起动期间与所述取走检测用的间歇输电的期间的间隔相比较长。
11.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部在所述输电装置成功进行了着陆检测并向所述受电装置作出了响应的情况下,根据所述响应而将所述动作模式设定为所述第二模式。
12.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
包括负载调制部,所述负载调制部通过负载调制而向所述输电装置发送通信数据,
所述负载调制部将对所述动作模式被设定为所述第一模式、所述第二模式中的哪个模式进行通知的通知信息作为所述通信数据而向所述输电装置发送。
13.一种受电装置,其特征在于,
包括权利要求1至12中任一项所述的控制装置。
14.一种电子设备,其特征在于,
包括权利要求1至12中任一项所述的控制装置。
15.一种电力传输系统,其特征在于,包括输电装置和受电装置,
所述输电装置向所述受电装置输送电力,
所述受电装置包括电力供给部和控制部,所述电力供给部根据所述受电装置内的受电部接收到的受电电力而对蓄电池进行充电,并且实施根据从所述蓄电池放出的放电电力而向电力供给对象供给电力的电力供给动作,所述控制部对所述电力供给部进行控制,
所述受电装置具有第一模式和第二模式以作为用于对所述受电装置的所述电力供给动作进行控制的动作模式,
在所述受电装置从所述输电装置被取走的情况被检测到的情况下,
1)所述受电装置在所述动作模式被设定为所述第一模式时,将所述电力供给动作设为开启,
2)所述受电装置在所述动作模式被设定为所述第二模式时,将所述电力供给动作设为关闭,
所述电力供给部根据以无触点的方式从所述输电装置接收到的所述受电电力,而对所述蓄电池进行充电,
所述电力供给部包括:
充电部,其根据所述受电电力而对所述蓄电池进行充电;
放电部,其实施所述蓄电池的放电动作,并将来自所述蓄电池的所述放电电力供给至所述电力供给对象,
所述控制部在所述动作模式被设定为所述第一模式的情况下,并且在所述受电部的输出电压降低并经过了所述放电动作的起动期间之后,将所述放电部的所述放电动作设为开启从而使所述放电动作开始。
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