CN107979186B - 非接触电能馈送系统和方法以及终端装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明中，当能量要从配备有初级侧线圈的供电装置无接触地提供到配备有次级侧线圈的终端装置时，用于将由次级侧线圈接收到的电能转换为预定电压的电能的稳压器，被配置为使得能够使用多个转换形式提供能量。采用一配置以使得基于经由供电装置和终端装置之间的通信获得的信息设定稳压器使用的转换方案。

Description

非接触电能馈送系统和方法以及终端装置
本申请为2013年07月02日提交的、申请号为201380046577.X、发明名称为“非接触电能馈送系统，终端装置，非接触电能馈送装置以及非接触电能馈送方法”的申请案的分案申请。
技术领域
本发明涉及非接触电能馈送系统、终端装置、非接触电能馈送装置和非接触电能馈送方法。
背景技术
过去，诸如电池充电器这样的装置在不将终端管脚直接连接到终端装置的非接触的状态下提供电能。电磁感应方法被认为是那种过时的非接触电能传输方法。在该方法中，电能传输侧的装置配备有电能传输线圈，接收侧的终端装置配备有电能接收线圈。在该电磁感应方法中，传输侧装置的电能传输线圈的位置被布置为靠近接收侧装置的电能接收线圈的位置，以结合(bond)两个线圈之间的磁通量以在不接触的情况下发送电能。
而且，开发了被称为磁场谐振方法，作为用于不接触地向相距一定距离的终端装置高效提供电能的方法。在该方法中，电能传输侧的装置和电能接收侧的装置每一个都配备有由线圈和电容器组成的LC电路，它允许电场和磁场在两个电路之间谐振，以无线传输电能。
在电磁感应方法和磁场谐振方法两者中，电能传输侧的装置配备有电能传输线圈，并且电能接收侧的装置配备有电能接收线圈。当在下面的本说明书中提到电磁感应方法时，电磁感应方法还包括类似的非接触电源传输方法，如磁场谐振方法。
图11是示出过去的通过电磁感应方法在不接触终端装置的情况下从电能馈送装置馈送能量的示例性配置的图。作为初级侧装置的电能馈送装置10使用AC-DC转换器12将交流电电源11(如AC 100V)转换成直流低压电源。通过AC-DC转换器12获得的直流低压电源被提供给电能传输驱动器13。电能传输驱动器13连接到电能传输电路，电能传输电路与电容器14和初级侧线圈15连接，并且预定频率的传输电能从电能传输驱动器13提供到初级侧线圈15。
在作为次级侧装置的终端装置20中，次级侧线圈21和电容器22与整流器单元23连接，使得次级侧线圈21从初级侧线圈15接收电能。次级侧线圈和电容器22的串联电路与整流器单元23连接，使得整流器单元23对接收到的电源进行整流，以获得预定电压Va的直流电源。预定电压Va例如是略高于5V的直流能量。
通过整流单元23获得的直流电源被提供给稳压器24，并调节在某一恒定电压(例如，5V)。通过稳压器24获得的恒定电压的直流电源被提供给充电控制单元25，并且充电控制单元25控制蓄电池26的充电。
在这样的非接触电能馈送系统的配置中，次级侧装置的稳压器24是通常被称为低压差线性稳压器(Low drop out，LDO)的串联的稳压器，其在输入电压和输出电压之间的差异相对小时采用。使用LDO作为稳压器24使得其效率高到一定程度的系统成为可能，用于接收低至大约5W的电能。
同时，在非接触的电能传输中，希望增加传输的电能。也就是说，在已经投入实际使用的当前非接触电能馈送系统中，终端装置中接收电能是大约1W至5W的相对小的电能。相反，在使用电磁感应方法的非接触传输中，希望终端装置获得更大的接收电能，如10W至15W。
这里，当在图11示出的配置中接收到大的电能时，使用LDO的稳压器24存在以下问题：在其中有大电流流过的线圈中有大损耗。
被称为DC-DC转换器的开关稳压器被称为处理相对大的电能和高压的稳压器。专利文献1描述在电源装置中利用LDO的稳压器和开关稳压器的并联使用。该专利文献1描述当负载大时开关稳压器的使用，当负载小时使用利用LDO的稳压器。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2010-183812A
发明内容
过去，例如在专利文献1中描述的，当并联使用利用LDO的稳压器和开关稳压器时，电源装置(如AC适配器)检测输入电源的电压以切换两个稳压器。这里，图11中示出的非接触电能馈送系统的次级侧装置的稳压器不能采用相同的配置。也就是说，当图11中示出的非接触电能馈送系统被配置时，终端装置20中的稳压器24的输入电压Va接近恒定。随着接收电能增加，只有电流增加。因此，不可能采用基于检测的输入电压来切换稳压器的配置。
这里，将参照图12的表格描述通过改变接收电能的电能接收线圈的热产生的示例。图12示出接收电能的三个示例，它们是5W、10W和15W。在每个示例中，当整流器单元23将电压整流到5V时，电流值在接收电能是5W的情况下是1A，在接收电能是10W的情况下是2A，并且在接收电能是15W的情况下是3A。次级侧线圈21的电阻值取决于次级侧线圈21的横截面积，因此在任何电能情况下都是恒定的。在图12的示例中，次级侧线圈21的电阻值设定为0.4Ω。次级侧线圈21的电能损耗取决于电阻值和电流平方的乘积，如在等式Q＝I2R中。因此，当电流增加时，电能损耗也增加。这里，当次级侧电能损耗和温度之间的转换比是20℃/0.6W，每个接收电能中的次级侧线圈21的热温度变化如图12所示。也就是说，当接收电能是5W时，热温度约为13℃。当接收电能是10W时，热温度约为53℃。当接收电能是15W时，热温度约为120℃。
注意，在图12中，基于两种类型的包括用于非接触能量馈送的线圈的终端装置的温度特性的实际测量结果，将次级电能损耗和温度之间的转换比设定为20℃/0.6W。也就是说，如在图13中所示，当测量某一类型的终端装置的温度特性T1和另一类型的终端装置的温度特性T2时，获得示出温度与电能损耗的变化基本成比例地线性增加的特性。20℃/0.6W的转换比根据通过使用直线近似这些特性T1、T2计算得到的特性获得。
同时，作为不同于热生成的另一问题，还存在当次级装置使用开关稳压器时，小电能的能量馈送接收的效率问题。也就是说，图14是示出接收电能和电能接收频率之间的关系的图。特性W1与使用LDO的稳压器对应，并且特性W2与开关稳压器对应。可以理解的是，通过比较这些特性W1、W2，例如，在使用LDO的特性W1的情形中，接收电能在特定频带附近大。另一方面，在使用开关稳压器的特性W2的情形中，接收电能在特性W1具有大的接收电能的频带中小。
如上描述，合适的载波频率依赖于次级侧装置的稳压器的类型而变化，而稳压器的类型不能容易地选择。
本公开的目的是解决非接触电能馈送系统中当传输的电能大时的热生成和低效率的问题。
问题的解决方案
本公开的非接触电能馈送系统是包括电能馈送装置和被配置为从电能馈送装置接收能量馈送的终端装置的非接触电能馈送系统。电能馈送装置包括初级侧线圈、被配置为提供传输的电能到初级侧线圈的驱动器、被配置为将由驱动器提供的传输电能控制为多个等级(level)的初级侧控制单元，以及被配置为与接收从初级侧线圈馈送的电能的一侧通信的次级侧通信单元。终端装置包括被配置为接收电能的次级侧线圈、被配置为对通过次级侧线圈获得的接收电能整流的整流器单元、被配置为将通过整流器整流的接收电能转换成预定电压的电能的稳压器、次级侧通信单元，以及被配置为控制稳压器的次级侧控制单元。该稳压器使用多个方法对接收电能进行转换。次级侧控制单元基于与初级侧通信单元通信的次级侧通信单元接收到的信息控制该稳压器进行的电压变换方法。
而且，本公开的终端装置包括被配置为接收从电能馈送装置传输的电能的次级侧线圈、被配置为对通过次级侧线圈获得的接收电能整流的整流器单元、被配置为将通过整流器整流的接收电能转换成预定电压的电能的稳压器、通信单元，以及控制单元。该稳压器使用多个方法对接收电能进行转换。该控制单元基于通信单元从电能馈送装置获得的信息控制该稳压器进行的电压变换方法。
而且，本公开的非接触电能馈送装置包括初级侧线圈，被配置为提供传输的电能给初级侧线圈的驱动器、被配置为与接收从初级侧线圈馈送的电能一侧的装置通信的通信单元，以及控制单元。该控制单元在多个等级上控制驱动器提供给初级侧线圈的传输电能，并基于通信单元接收的信息决定传输的电能。
而且，本公开的非接触电能馈送方法应用于进行从包括初级侧线圈的电能馈送装置到包括次级侧线圈的终端装置的非接触能量馈送的情形。在终端装置中，稳压器使用多个转换方法将次级侧线圈接收到的电能转换成预定电压的电能。然后，基于在电能馈送装置和终端装置之间的通信中获得的信息设定稳压器进行的电压变换方法。
根据本公开，被包括在接收从电能馈送装置传输的电能的终端装置中的稳压器设定为合适的类型以基于从电能馈送装置指示的信息进行电压变换。
本发明的有利效果
根据本公开，稳压器的转换方法设定为一种高效、合适的转换方法，以增加传输效率和有效地防止线圈的热生成，而不论终端装置中的接收电能多少。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的示例性系统配置的框图。
图2是根据本公开的实施例的接收电能的示例性变化的特性表格。
图3是示出根据本公开的实施例的稳压器的示例性配置(示例1)的框图。
图4是示出图3的示例的稳压器的工作状态的图。
图5是示出根据本公开的实施例的稳压器的示例性配置(示例2)的框图。
图6是示出根据本公开的实施例的稳压器的示例性配置(示例3)的框图。
图7是示出根据本公开的实施例的示例性操作(来自初级侧的示例性通信)的流程图。
图8是示出根据本公开的实施例的示例性操作(来自次级侧的示例性通信)的流程图。
图9是示出根据本公开的实施例的操作(变型示例1：示例性的通过温度控制)的流程图。
图10是示出根据本公开的实施例的操作(变型示例2：示例性的通过效率控制)的流程图。
图11是示出示例性的过去的系统配置的框图。
图12是根据图11的示例的示例性接收电能的变化的特性表格。
图13是示出示例性的过去的终端装置的热生成的特性图。
图14是示出每种类型的稳压器的接收电能的示例的特性图。
具体实施方式
以下面的顺序参照附图来描述根据本公开的实施例的非接触电能馈送系统、终端装置、非接触电能馈送装置和非接触电能馈送方法的示例。
1.电能馈送装置和终端装置的示例性配置(图1和2)
2.稳压器的示例(示例1：图3和4)
3.稳压器的示例(示例2：图5)
4.稳压器的示例(示例3：图6)
5.示例性能量馈送过程(示例1：图7)
6.示例性能量馈送过程(示例2：图8)
7.能量馈送过程的变型示例(变型示例1：图9)
8.能量馈送过程的变型示例(变型示例2：图10)
9.其他变型示例
[1.电能馈送装置和终端装置的示例性配置]
图1是示出根据本公开的实施例的示例的非接触电能馈送系统的示例性配置的图。本公开的非接触电能馈送系统包括作为初级侧装置的电能馈送装置100和作为次级侧装置的终端装置(电能接收装置)200，并使用电磁感应方法在不接触的情况下馈送电能。电能馈送装置100是接收诸如商用交流电电源的供应并在不接触的情况下将电源馈送给终端装置200的装置。终端装置200包括使用从电能馈送装置100提供的电源工作的负载电路。可替换地，终端装置200可以包括通过从电能馈送装置100提供的电能充电的蓄电池。终端装置200适用于各种类型的终端装置(电子装置)，如移动电话终端装置和便携音频播放器装置。
初级侧装置的电能馈送装置100使用AC-DC转换器102将交流电电源101(如AC100V)转换成直流电低压电源。通过AC-DC转换器102获得的直流电低压电源被提供给电能传输驱动器103。使用交流电电源101只是示例。例如，直流电电源可以用作输入电源。电能传输驱动器103与具有彼此连接的电容器105和初级侧线圈106的电能传输电路连接，并且预定频率的传输电能从电能传输驱动器103提供到初级侧线圈106。
电能馈送装置100包括控制能量馈送过程的控制单元(初级侧控制单元)104。控制单元104控制从电能传输驱动器103提供给初级侧线圈106的传输电能。在本实施例的示例的电能馈送装置100中，传输电能可变地可设定在多个等级。控制单元104将传输电能值设定在多个等级之一。将在后面描述设定传输电能的特定示例。
而且，电能馈送装置100包括通信单元107。通信单元107与终端装置200双向通信。例如，为了通信的目的，通信单元107在从电能传输驱动器103提供给初级侧线圈106的传输电能上叠加传输信号。具体地说，通信单元107利用提供给初级侧线圈106的传输电能的频率作为载波，并使用ASK(幅移键控)或其他调制方法调制信息来发送它。通过相同的方法进行从终端装置200向通信单元107发送信息。可替代地，从终端装置200向通信单元107发送信息可以利用具有与传输电能的不同频率的子载波。关于在相邻线圈之间不接触地和电能一起双向传输信息的方法，各种方法已经投入实际使用，例如用于在非接触IC卡和读卡器之间通信。本公开的示例可以采用任何方法。
下面，将描述作为次级侧装置的终端装置200。在终端装置200中，次级侧线圈201和电容器202与整流器单元203连接，并且次级侧线圈201从初级侧线圈106接收电能。在电磁感应方法的情形中，初级侧线圈106和次级侧线圈201通常位于相邻的位置。整流器单元203对通过次级侧线圈201接收到的预定频率的电源整流，以获得直流电电源。
然后，通过整流器单元203获得的直流电电源被提供给稳压器210。稳压器210是将输入电源的电压转换成预定电压的电压转换器。通过稳压器210获得的预定电压的直流电电源被提供给负载电路204。注意，可以对蓄电池而不是负载电路204充电。
本公开的示例的稳压器210使用多个方法进行接收电能的转换。在图1的示例中，稳压器210包括两种类型的变换电路，它们是DC-DC变换器211和LDO 212。DC-DC转换器211被称为“开关稳压器”，它是使用开关元件以相对高速度开关输入电源并整流和平滑开关电源以获得理想的直流电电源电压的电路。DC-DC转换器211具有宽可变范围的输入电压。
LDO 212是控制晶体管元件中的压降量以获得理想的直流电电源电压的串联稳压器。LDO 212具有窄可变范围的输入电压，并且当输入电压稍高于输出电压时高效地转换电压。
稳压器210使用DC-DC转换器211和LDO 212之一的电路，以将输入电源的电压转换成稳定的恒定电压。稳压器210用来转换的电路通过来自控制电能接收的控制单元(次级侧控制单元)205的指令决定。在本公开的示例的情形中，当输入电压是相对高的电压时，使用DC-DC转换器211，并且当输入电压是相对低的电压时，使用LDO 212。通过控制控制单元205进行DC-DC转换器211和LDO 212的选择操作的细节将在稍后描述。
而且，终端装置200包括通信单元206，并与电能馈送装置100的通信单元107双向通信。为了通信单元206通信，具有次级侧线圈201和电容器202的串联电路与通信单元206连接，以检测叠加在从电能馈送装置100提供的电源上的信号，并由此接收从通信单元107发送的信号。而且，从通信单元206发送的信号被提供给具有次级侧线圈201和电容器202的串联电路。而且，终端装置200包括测量次级侧线圈201附近的温度的温度传感器207。温度传感器207测量出的温度数据被提供给控制单元205。
当能量从电能馈送装置100馈送到终端装置200时，本公开的非接触电能馈送系统可操作为将馈送电能设定在至少三个等级，它们是5W、10W和15W。然后，当终端装置200接收到馈送电能时，设定与馈送电能对应的稳压器210中的输入电压Vx，并且稳压器210将接收的输入电压Vx的电能转换成恒定电压，并输出它。稳压器210中输入的电压Vx的设定通过控制单元205控制。此时，控制单元205如上所述地使用DC-DC转换器211和LDO212中合适的一个，并控制转换。
图2是示出馈送电能、终端装置200中接收电能电压(即，稳压器210中的输入电压Vx)、电能损耗和热生成的示例的表格。热生成的情况与示出过去的示例的图12的情况相同。该图2示出了5W能量馈送、10W能量馈送和15W能量馈送的三个示例。当电能馈送装置100在5W、10W和15W的每个示例中馈送能量时，在这些示例的每个情形中稳压器210中的输入电压Vx(次级侧电压)分别被设定为5V、10V和15V，并且终端装置200中获得的次级侧电流被设定约为1A。
在所有示例中，次级侧线圈201的电阻值都是相同的，并且次级侧电流对所有的馈送电能值都是1A，因此次级侧电能损耗对所有的电能值都是0.4W。因此，次级侧线圈201的热温度对所有的电能值都约为13℃。注意，图2示出的热温度根据图12的示例中的情况(20℃/0.6W)设定来计算。
[2.稳压器的示例(示例1)]
下面，将描述稳压器210的特定配置的示例。这里，将描述包括示例1、示例2和示例3的三个示例。
图3是示出示例1的稳压器210的配置的图。在图3示出的配置中，DC-DC转换器211和LDO 212串联连接。虽然在图3的示例中，LDO 212连接在DC-DC转换器211的下游，但也可以采用相反的连接顺序。DC-DC转换器211和LDO 212中只有一个处于工作中。DC-DC转换器211和LDO 212中停止其工作的另一个按照原样输出输入信号。
图4是示出图3的示例的稳压器210的工作状态的图。当使用DC-DC转换器211时，控制单元205操作DC-DC转换器211，并禁用LDO 212，如图4A所示。以这种方式，在稳压器210的输出端获得通过DC-DC转换器211转换的电源。
而且，当使用LDO 212时，控制单元205操作LDO 212，并禁用DC-DC转换器211，如图4B所示。以这种方式，在稳压器210的输出端获得通过LDO 212转换的电源。
[3.稳压器的示例(示例2)]
图5是示出示例2的稳压器210的配置的图。在图5示出的配置中，DC-DC转换器211和LDO 212并联连接。控制单元205以使得只有被控制的一个工作的方式控制DC-DC转换器211和LDO 212之一工作。
[4.稳压器的示例(示例3)]
图6是示出示例3的稳压器210的配置的图。在图6示出的配置中，DC-DC转换器211和LDO 212共享公共电路。如图6所示，两个晶体管Q1，Q2连接在稳压器210的输入端子210a和接地电位部分之间。控制单元205控制两个晶体管Q1，Q2接通和断开。两个晶体管Q1，Q2之间的连接点通过线圈L1连接到稳压器210的输出端子210b。平滑电容器C1的一端连接到线圈L1和输出端子210b之间的连接点。
用于电压检测的电阻器R1，R2的串联电路连接在接地电位部分和晶体管Q1，Q2与线圈L1之间的连接点之间。而且，用于电压检测的电阻器R3，R4的串联电路连接在接地电位部分和线圈L1与输出端子210b之间的连接点之间。控制单元205检测电阻器R1，R2之间的连接点的电压，以及电阻器R3，R4之间的连接点的电压。
当在图6示出的配置中稳压器210用作DC-DC转换器211时，控制单元205通过高速接通或断开两个晶体管Q1，Q2来执行开关操作。此时，控制单元205基于电阻器R3、R4之间的连接点的电压监测充电到平滑电容器C1的电压，并以调整检测到的电压的方式控制两个晶体管Q1，Q2的开关状态。
而且，当在图6示出的配置中稳压器210用作LDO 212时，晶体管Q1控制为电压控制元件。控制单元205设定晶体管Q2处于开路状态。此时，控制单元205检测电阻器R1，R2之间连接点的电压，并控制晶体管Q1的压降量以调整电压。
[5.示例性能量馈送过程(示例1)]
下面，将描述在电能馈送装置100和终端装置200之间的示例性能量馈送过程。这里，将描述两个示例：从电能馈送装置100通信地进行过程的示例1(图7)，和从终端装置200通信地进行过程的示例2(图8)。在这两个示例中，电能馈送装置100的初级侧线圈106、终端装置200的次级侧线圈201彼此相邻，以使得电能可传输。
图7是示出示例1的示例性能量馈送过程的流程图。该过程根据图7进行描述。首先，作为初级侧装置的电能馈送装置100的控制单元104开始从电能传输驱动器103提供传输电能到初级侧线圈106(步骤S11)。此时，设定相对低的电能用于启动。也就是说，控制单元104设定比诸如上面描述的5W和15W的电能更低的电能。该用于启动的低电能可以是使得初级侧的通信单元107和次级侧的通信单元206之间能够通信的电能。可替换地，如上所述地，控制单元104可以设定该用于启动的传输电能为5W，它是上面描述的多个可设定的电能等级中最小的电能。
通过以这种方式开始电能传输，激活作为次级侧装置的终端装置200的控制单元205和通信单元206(步骤S12)。在启动时，可以从终端装置200的通信单元206发送指示启动的信号到电能馈送装置100的通信单元107。
然后，一旦启动次级侧装置，电能馈送装置100的控制单元104就使得通信单元107发送用于确认将由终端装置200的负载电路204使用的负载电能的信号(步骤S13)。当终端装置200的通信单元206接收到用于确认负载电能的信号时，控制单元205使得通信单元206返回指示负载电能的信息，并且电能馈送装置100的控制单元104基于发送的信息确认负载电能。
然后，控制单元104决定与所确认的负载电能对应的传输电能(步骤S14)。例如，控制单元104选择与负载电能相同或大于负载电能的传输电能。此时，控制单元104可以从通信单元107发送决定的传输电能的信息到终端装置200。
终端装置200的控制单元205基于通信单元206接收的信息确定传输电能是大于或等于阈值THx，还是小于阈值THx。这里，如果传输电能大于或等于阈值THx，那么控制单元205发出指令以使用DC-DC转换器211作为稳压器210(步骤S15)。而且，如果传输电能小于阈值THx，那么控制单元205发出指令以使用LDO 212作为稳压器210(步骤S16)。注意，例如基于传输电能合适地设定稳压器210的输入电压。作为示例，当电流要保持恒定时，控制单元205设定输入电压5V、10V和15V之一，用于传输电能5W、10W和15W，如图2所示。
然后，电能馈送装置100的控制单元104以步骤S14中决定的传输电能开始能量馈送(步骤S17)。如上所述，根据图7的流程图的过程，终端装置200中的稳压器210基于从电能馈送装置100指示的传输电能使用DC-DC转换器211和LDO 212中合适的一个转换电压。
[6.示例性能量馈送过程(示例2)]
图8是示出示例2的示例性能量馈送过程的流程图。该过程根据图8进行描述。首先，作为初级侧装置的电能馈送装置100的控制单元104开始从电能传输驱动器103向初级侧线圈106提供传输电能(步骤S21)。此时，以与图7的流程图的步骤S11中的过程相同的方式设定相对低的电能用于启动。通过以这种方式开始电能传输，激活作为次级侧装置的终端装置200的控制单元205和通信单元206(步骤22)。
然后，一旦启动次级侧装置，终端装置200的控制单元205就从通信单元206发送用于确认电能馈送装置100的传输电能的信号(步骤S23)。当电能馈送装置100的通信单元107接收到用于确认传输电能的信号时，控制单元104从通信单元107返回指示传输电能的信息，并且终端装置200的控制单元205从发送的信息确认传输电能。
然后，控制单元205决定与所确认的传输电能对应的负载电能(步骤S24)。也就是说，控制单元205决定在不超过所呈现的传输电能的范围内的负载电路204消耗的负载电能。然后，控制单元205确定所决定的负载电能是高于或等于阈值THx，还是小于阈值THx。这里，如果负载电能高于或等于阈值THx，那么控制单元205发出指令以使用DC-DC转换器211作为稳压器210(步骤S25)。而且，如果负载电能小于阈值THx，那么控制单元205指示稳压器210使用LDO 212(步骤S26)。注意，同样在该示例中，例如，基于传输电能合适地设定稳压器210的输入电压。作为示例，当电流要保持恒定时，控制单元205设定输入电压5V、10V和15V之一用于传输电能5W、10W和15W，如图2所示。
然后，电能馈送装置100的控制单元104以步骤S23中通知的传输电能开始能量馈送(步骤S27)。如上所述，根据图8的流程图的过程，响应于终端装置200中设定的负载电能，稳压器210使用DC-DC转换器211和LDO 212中合适的一个转换电压。
如图7和图8的流程图中所示，基于传输电能或负载电能选择DC-DC转换器211和LDO 212之一用于电压转换。因此，在小的电能传输和大电能传输两者中执行高效的非接触能量馈送，并降低在大电能传输中次级侧线圈201的热生成。
[7.能量馈送过程的变型示例(变型示例1)]
图9是示出能量馈送过程1的变型示例的流程图。在图7和8的流程图中，稳压器210的设定在能量馈送开始时进行。相反地，在变型示例1中，终端装置200的控制单元205基于温度传感器207检测到的温度进行稳压器210的设定。
也就是说，首先，在假设接收电能小于阈值THx的情况下，终端装置200的控制单元205指示稳压器210使用LDO 212(步骤S31)。然后，在电能馈送装置100开始电能传输之后(步骤S32)，终端装置200的控制单元205接收电能预定的X秒(步骤S33)，并确定电能馈送是否完成(步骤S34)。这里，X秒是例如大约60秒的时段。
如果控制单元205在步骤S34中确定能量馈送已经完成，那么控制单元205执行过程以完成电能接收(步骤S35)。如果控制单元205在步骤S34中确定能量馈送继续，那么控制单元205确定通过温度传感器207检测到的温度是否高于或等于作为预定阈值的温度α℃(步骤S36)。这里，如果控制单元205确定温度不高于或等于α℃，那么控制单元205返回到步骤S33的过程。
如果在步骤S36中控制单元205确定温度高于或等于α℃，那么控制单元205指示稳压器210使用DC-DC转换器211，并将稳压器210的输入电压变为高电压，如10V(步骤S37)。在改变稳压器210的设定之后，控制单元205确定是否正常接收到馈送电能(步骤S38)。如果控制单元205确定没有正常接收到馈送电能，那么控制单元205将其视为异常状态，并停止能量馈送过程(步骤S39)。
如果在步骤S38中控制单元205确定正常接收到馈送电能，那么控制单元205接收电能预定的X秒(步骤S40)，并确定是否已经完成能量馈送(步骤S41)。
如果在步骤S41中控制单元205确定已经完成能量馈送，那么控制单元205执行过程以完成电能接收(步骤S42)。如果在步骤S41控制单元205确定能量馈送继续，那么控制单元205确定通过温度传感器207检测到的温度是否高于或等于作为预定阈值的温度α℃(步骤S43)。这里，如果控制单元确定温度不高于或等于α℃，那么控制单元205返回到步骤S40的过程。如果在步骤S40中控制单元205确定温度高于或等于α℃，那么控制单元205停止处于异常状态的能量馈送过程(步骤S44)。
如在图9的流程图中所示，控制单元205基于确定次级侧201附近的温度是否高于或等于作为预定的温度阈值的α℃来决定稳压器210中的转换方法，以设定合适的转换方法和输入电能。也就是说，在次级侧线圈201几乎不生成热的状态下，控制单元205确定进行合适的非接触能量馈送，并在首先已经设定的情况下接收电能。在次级侧线圈201已经生成热达到一定程度的状态下，控制单元205确定馈送电能大，并改变转换方法和输入电压，以合适地接收电。
注意，图9的流程图中示出的过程可以单独执行。可替换地，控制单元205可以例如在开始图7或图8的流程图中示出的能量馈送时执行开始能量馈送的过程之后，执行图9的流程图中示出的过程。
[8.能量馈送过程的变型示例(变型示例2)]
图10是示出能量馈送过程2的变型示例的流程图。在变型示例2中，为了设定稳压器210的目的，终端装置200的控制单元205确定馈送电能的电能接收效率。
也就是说，首先，终端装置200的控制单元205指示稳压器210选择DC-DC转换器211和LDO 212之一来执行转换(步骤S51)。然后，在电能馈送装置100开始电能传输(步骤S52)之后，终端装置200的控制单元205接收电能预定的X秒(步骤S53)，并确定当前馈送电能的电能接收效率大于或等于预定的β％(步骤S54)。控制单元205计算该电能接收效率。例如，控制单元205从电能馈送装置100获取传输电能的信息，控制单元205测量由终端装置200接收的电能，并且控制单元205使用接收电能和馈送电能计算电能接收效率。
如果在步骤S54中控制单元205确定电能接收效率不大于或等于β％，那么控制单元205发出指令以将稳压器210的转换方法切换为其他方法。此时，当要设定输入电压时，也切换输入电压。之后，控制单元205确定能量馈送是否已经完成(步骤S56)。如果在步骤S56中控制单元205确定能量馈送已经完成，那么控制单元执行过程以完成电能接收(步骤S57)。然后，当在步骤S56中控制单元205确定能量馈送继续时，控制单元205接收电能预定的X秒(步骤S58)，并确定当前馈送电能的电能接收效率是否大于或等于预定的β％(步骤S59)。
这里，如果控制单元205确定电能接收效率大于或等于β％，那么控制单元205返回到步骤S58的过程。而且，如果在步骤S59中控制单元205确定电能接收效率不大于或等于β％，那么控制单元205确定电未在稳压器210的两个设定中的合适状态下接收，并执行过程以结束能量馈送(步骤S60)。
如在图10的流程图中所示，控制单元205基于实际电能接收效率切换稳压器210中的转换方法，以设定合适的转换方法和输入电能。
注意，图10的流程图中示出的过程可以单独执行。可替换地，控制单元205可以例如在开始图7或图8的流程图中示出的能量馈送时执行开始能量馈送的过程之后，执行图10的流程图中示出的过程。可替换地，控制单元205可以使用图9的流程图中示出的基于温度的选择过程和图10的流程图中示出的基于效率的选择过程两者。
[9.其他变型示例]
在上述的实施例的示例中，DC-DC转换器211和LDO 212设定为稳压器210。与此相反，另外两种类型的采用不同转换方法的稳压器可以提供为基于传输电能和负载电能切换两种类型的稳压器。而且，在上述实施例中，馈送电能变为例如如图2所示的三阶段。与此相反，馈送电能可以变为两阶段或四阶段或更多。而且，图2示出的馈送电能和电压和电流之间的关系仅是示例，因此可以设定其他的馈送电能、电压和电流。
而且，在上述的实施例的示例中，传输电能的信息从电能馈送装置100
发送到终端装置200。与此相反，取代传输电能，可以传输用于指示稳压器的转换方法和输入电压的信息。而且，在上述的实施例的示例中，为了通信的目的，电能馈送装置100的通信单元107和终端装置200的通信单元206在馈送电能上叠加传输信号。与此相反，可以使用不在该馈送电能的系统中的另一无线或有线传输信道用于通信。
此外，本技术还可以被如下配置。
(1)一种非接触电能馈送系统，包括：
电能馈送装置；以及
电能接收装置，被配置为接收从电能馈送装置馈送的电能，
其中电能馈送装置包括
初级侧线圈，
驱动器，被配置为提供传输电能到初级侧线圈，
初级侧控制单元，被配置为将驱动器提供的传输电能控制成多个等级，以及
初级侧通信单元，被配置为与接收从初级侧线圈馈送的电能的一侧通信，并且
其中电能接收装置包括：
次级侧线圈，被配置为接收从初级侧线圈传输的电能，
整流器单元，被配置为对通过该次级侧线圈获得的接收电能整流，
稳压器，被配置为将通过整流器单元整流的接收电能转换成预定电压的电能，并使用多个方法进行转换，
次级侧通信单元，被配置为与初级侧通信单元通信，以及
次级侧控制单元，被配置为基于次级侧通信单元从初级侧通信单元接收的信息控制稳压器进行电压变换的方法。
(2)
根据(1)的非接触电能馈送系统，其中
当通过初级侧控制单元决定的传输电能的信息从初级侧通信单元发送到次级侧通信单元时，次级侧控制单元决定适合用于传输的传输电能的方法，作为稳压器进行转换的方法。
(3)
根据(1)或(2)的非接触电能馈送系统，其中
初级侧通信单元和次级侧通信单元之间的通信是在从初级侧线圈传输到次级侧线圈的电能上叠加传输信号的通信，并且
在用于启动的小电能从初级侧线圈传输到次级侧线圈的同时，传输电能的信息从初级侧通信单元发送到次级侧通信单元，并且之后初级侧控制单元设定由传输电能的信息指示的传输电能。
(4)
根据(1)至(3)中任一项的非接触电能馈送系统，其中
初级侧控制单元基于从次级侧通信单元发送到初级侧通信单元的信息决定传输电能。
(5)
根据(1)或(2)的非接触电能馈送系统，其中
初级侧通信单元和次级侧通信单元之间的通信是在从初级侧线圈传输到次级侧线圈的电能上叠加传输信号的通信，并且
在用于启动的小电能从初级侧线圈传输到次级侧线圈的同时，负载电能的信息从次级侧通信单元发送到初级侧通信单元，并且之后次级侧控制单元设定由负载电能的信息指示的传输电能。
(6)
根据(1)，(2)和(5)任一项的非接触电能馈送系统，其中
次级侧控制单元基于从次级侧通信单元发送到初级侧通信单元的信息决定负载电能。
(7)
根据(1)至(6)中任一项的非接触电能馈送系统，其中
电能接收装置包括检测次级侧线圈附近的温度的温度传感器，并且
次级侧控制单元基于温度传感器检测的温度控制稳压器进行的电压变换的方法。
(8)
根据(1)至(7)中任一项的非接触电能馈送系统，其中
次级侧控制单元基于接收传输电能的效率控制稳压器进行的电压变换的方法。
(9)
根据(1)至(8)中任一项的非接触电能馈送系统，其中
稳压器包括两个稳压器，它们是串联稳压器和开关稳压器。
(10)
一种终端装置包括：
次级侧线圈，被配置为接收从电能馈送装置的初级侧线圈传输的电能；
整流器单元，被配置为对次级侧线圈获得的接收电能整流；
稳压器，被配置为将通过整流器单元整流的接收电能转换成预定电压的电能，并使用多个方法进行转换；
通信单元，被配置为与电能馈送装置通信；以及
控制单元，被配置为基于通信单元接收的信息控制稳压器进行的电压变换的方法。
(11)
根据(10)的终端装置，其中
当通过电能馈送装置决定的传输电能的信息发送到通信单元时，控制单元决定适合用于传输的传输电能的方法，作为稳压器进行的转换的方法。
(12)
根据(10)或(11)的终端装置，其中
通信单元中的通信是在从初级侧线圈传输到次级侧线圈的电能上叠加传输信号的通信，并且
在通信单元进行的通信中通知电能馈送装置负载电能。
(13)
根据(10)至(12)中任一项的终端装置，其中
终端装置包括检测次级侧线圈附近的温度的温度传感器，并且
控制单元基于温度传感器检测的温度控制稳压器进行的电压变换的方法。
(14)
根据(10)至(13)中任一项的终端装置，其中
控制单元基于接收传输电能的效率控制稳压器进行的电压变换的方法。
(15)
根据(10)至(14)中任一项的终端装置，其中
稳压器包括两个稳压器，它们是串联稳压器和开关稳压器。
(16)
一种非接触电能馈送装置，包括：
初级侧线圈；
驱动器，被配置为提供传输电能到初级侧线圈；
通信单元，被配置为与接收从初级侧线圈馈送的电能的一侧上的装置通信；以及
控制单元，被配置为将驱动器提供给初级侧线圈的传输电能控制成多个等级，并基于通信单元接收的信息决定传输电能。
(17)
根据(16)的非接触电能馈送装置，其中
通信单元进行的通信是在从初级侧线圈传输的电能上叠加传输信号的通信，并且
在用于启动的小电能从初级侧线圈传输的同时，传输电能的信息从通信单元发送，并且之后控制单元设定由传输电能的信息指示的传输电能。
(18)
一种非接触电能馈送方法，当从包括初级侧线圈的电能馈送装置向包括次级侧线圈的电能接收装置进行非接触电能馈送时，该方法包括：
使用多种转换方法，通过稳压器将由次级侧线圈接收的电能转换成预定电压的电能；以及
基于在电能馈送装置和电能接收装置之间的通信中获得的信息，设定稳压器进行的电压变换的方法。
而且，在所附权利要求中描述的配置和过程不限于上述示例性的实施例。应该理解的是，本领域中的技术人员可以自然地找到在所附权利要求的范围内的各种变更、组合和其他的示例性实施例。
参考符号列表
10电能馈送装置
11交流电电源
12AC/DC转换器
13电能传输驱动器
14电容器
15初级侧线圈
20终端装置
21次级侧线圈
22电容器
23整流器单元
24稳压器
25充电控制单元
26蓄电池
100电能馈送装置
101交流电电源
102AC/DC转换器
103电能传输驱动器
104初级侧控制单元
105电容器
106初级侧线圈
107初级侧通信单元
200终端装置
201次级侧线圈
202电容器
203整流器单元
204负载电路
205次级侧控制单元
206次级侧通信单元
207温度传感器
210稳压器
211DC-DC转换器
212LDO

Claims (13)

1.一种终端装置，包括：
接收部分，被配置为接收从馈送装置发送的电能；
整流器，被配置为通过整流电能来获得电压；
稳压器，被配置为接收由整流器获得的电压；
控制部分，被配置为基于终端装置从馈送装置接收的信息控制所述稳压器；
其中所述控制部分基于所述电压设定至少一个信号并且将所述至少一个信号输出到所述馈送装置，
其中，所述终端装置还包括检测所述接收部分附近的温度的温度部分，并且
所述控制部分还基于所述温度部分检测的温度控制所述稳压器进行电压变换的方法，或者基于接收传输电能的效率控制所述稳压器进行电压变换的方法，
其中，终端装置和馈送装置之间的通信是在从馈送装置传输到终端装置的电能上叠加传输信号的通信。
2.根据权利要求1所述的终端装置，还包括：
电压检测部，被配置为检测由整流器检测的电压。
3.根据权利要求2所述的终端装置，其中，
当由电压检测部分检测到的电压大于或等于阈值电压时，控制部分设置以停止稳压器并将包括指示能量馈送停止的信息的信号发送到馈送装置。
4.根据权利要求1所述的终端装置，还包括：
该稳压器包括第一处理单元和第二处理单元。
5.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
控制部分根据由温度部分检测到的温度确定第一处理单元或第二处理单元是否使用并将控制信号发送到稳压器。
6.根据权利要求1所述的终端装置，其中，
当温度部分检测到的温度大于或等于预定温度时，控制部分设置以停止稳压器并将包括指示能量馈送停止的信息的信号发送到馈送装置。
7.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
控制部分通过选择第一处理单元、选择第二处理单元或停止稳压器来控制来自馈送装置的电能。
8.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
当温度部分检测到的温度大于或等于预定温度时，控制部分将第一处理单元改变为第二处理单元。
9.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
第一处理单元和第二处理单元串联或并联连接。
10.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
控制部分通过第二处理单元操作第一处理单元并输出来自整流器的电压。
11.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
控制部分通过第一处理单元操作第二处理单元并输出来自整流器的电压。
12.根据权利要求4所述的终端装置，其中：
第一处理单元是串联稳压器，第二处理单元是开关稳压器。
13.根据权利要求4所述的终端装置，其中，
第一处理单元是开关稳压器，第二处理单元是串联稳压器。
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