CN109067014B - 非接触充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供非接触充电装置。在具有无线通信的非接触供电系统中确保大的充电区域和通信区域。本发明具有共振线圈、无线通信天线线圈、供电线圈以及与供电线圈相连接的灵敏度调整电路，在以非接触方式提供电力时，使供电线圈与共振线圈进行电磁耦合，利用磁共振方式从共振线圈提供电力，在无线通信时，使无线通信天线线圈与共振线圈进行耦合，通过灵敏度调整电路来谋求灵敏度的提高。

Description

非接触充电装置

本申请是中国专利申请号为201380046156.7、进入国家阶段日期为2015年3月4日，国际申请日为2013年6月19日、PCT国际申请号为PCT/JP2013/066824、发明名称为“非接触充电装置以及使用该非接触充电装置的非接触供电系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及非接触充电装置，例如涉及能够应用于对搭载有非接触IC卡和电池的便携式设备提供数据通信和电源的非接触充电装置以及具有便携式设备和非接触充电装置的非接触供电系统的技术。

背景技术

作为非接触供电系统，例如已知一种专利文献1的图1所记载那样的系统。首先，在研究该专利文献1所记载的系统时，本申请发明人根据专利文献1的图1制作出了研究用的图。制作出的研究用的图为图7。以下，使用该图7说明非接触供电系统。

图7示出的非接触供电系统包括设置于铁路车站、商店等电力提供者侧的送电装置701以及利用者所持的便携式电子装置702。以非接触的方式利用送电装置701对设置于便携式电子装置702的快速大容量蓄电模块720进行充电。因此，送电装置701还被视为非接触充电装置。

送电装置701包括NFC(Near Field Communication：近场通信)阅读器等非接触型处理模块713、非接触型送电模块712以及送电控制模块711。便携式电子装置(以下还称为便携式终端装置或者便携式终端)702包括用于NFC等非接触型处理动作的非接触型处理模块723、用于充电的非接触型送电模块722、进行充电的判断和控制的送电控制模块721以及能够快速充电的大容量蓄电模块720。

拥有便携式终端702的利用者使便携式终端702接近设置于车站、商店等的送电装置701，由此进行电子支付等。通过使便携式终端702接近送电装置701，在搭载于送电装置701的非接触型处理模块713与搭载于便携式终端702的非接触型处理模块723之间进行数据传输(认证和读写等)，从而实施电子支付等。另一方面，通过使便携式终端702接近送电装置701，从搭载于送电装置701的非接触型送电模块712以非接触的方式对便携式终端侧的非接触型送电模块722输送电力。非接触型送电模块722对接收到的电力进行整流并对快速大容量蓄电模块720进行充电。该图的送电控制模块711、721对在这些模块之间以非接触的方式进行的送电进行控制，并且进行用于对快速大容量蓄电模块720进行充电的充电控制。

在图7的系统中，在非接触型处理模块713、723之间进行数据传输(通信)期间，对便携式终端702的电源(快速大容量蓄电模块720)进行充电，因此能够减少便携式终端702的充电时间。特别是，如果在非接触型处理模块713、723之间频繁地进行通信，则即使不对便携式终端702进行充电也能够继续使用终端。

在送电装置701与便携式终端702之间的距离为几cm以下的较近距离内实施图7示出的基于非接触的通信、用于充电的送电。这种近距离内的传输通常为基于电磁感应方式、磁共振方式等磁性耦合(电磁耦合)进行的传输。这是由于，例如在考虑基于电波的传输的情况下，在基于电波的传输中，传输能量恶化与距离r成反比，与此相对，基于电磁耦合的传输能量恶化与传输距离r的平方成反比。因此，例如在传输距离小于1m的情况下，1/(r²)的项大于1/r，因此传输距离越近则基于电磁耦合的传输越有利。

使用于基于非接触的通信、用于充电的送电中的频率使用100kHz至十几MHz左右的频率。作为用于这些输送和接收中的天线，为了加强磁性耦合，提高传输效率，通常使用几圈至几十圈左右的线圈状的天线，作为在图7示出的便携式终端中使用的非接触通信、基于非接触的送电那样的天线，使用能够内置于终端壳体的直径4cm左右的小型线圈状的天线(例如参照非专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-353042号公报

非专利文献

非专利文献1：日経エレクトロニクス2007年3月26日号98頁、日経BP社(日经电子2007年3月26日98页，日经BP社)

发明内容

发明要解决的课题

在图7示出的非接触供电系统中，在送电装置701和便携式终端702中分别搭载天线。在该情况下，关于搭载于作为受电侧的便携式终端701的天线，为了使便携式终端小型化，要求天线的小型化。与此相对，在作为送电侧的送电装置701中，在与作为受电装置的便携式终端702进行非接触通信、非接触充电时若充电区域、无线通信区域更大则能够更自由地放置受电装置，因此搭载于作为送电侧的送电装置701上的天线期望更大。但是，当使送电装置701的天线变大时，在无线通信中通信灵敏度恶化而无法充分确保通信或者无法进行通信。另外，在基于非接触的充电中，送电装置701的天线与便携式终端702的天线之间的传输损失增加而充电效率降低。

另外，在非接触供电系统中，当无线通信区域与充电区域并不大致一致时，根据放置受电装置(便携式终端702)的位置，还有时发生能够进行无线通信但无法进行充电的情况或其相反的情况。因此，期望使无线通信区域与充电区域一致。但是，如果为了使送电装置701中的无线通信区域与充电区域一致，而想要将送电装置701中的无线通信天线与非接触供电天线接近地配置，则天线之间相互干涉而有可能招致通信灵敏度的恶化、充电效率的恶化。特别是，在为了对便携式终端进行充电而输送大电力时，若无法充分确保天线之间的隔离(isolation)，则有可能导致电力泄漏至无线通信用的电路而损坏无线通信用电路。

另外，在用于数据传输的无线通信中，与输送电力的情况相比，在无线通信标准、法令方面，输送电力受到制约。因此，当增大搭载于送电装置701的无线通信用天线时，相对于天线面积的磁通量密度下降，与搭载于便携式终端702的无线通信用天线之间的耦合度变小而接收灵敏度下降。因此，在送电装置701中，与送电天线相比增大无线通信用天线的情况受到制约，结果是，难以扩大无线通信区域。

根据本说明书的记述和附图可以明确其他课题和新特征。

用于解决课题的手段

根据一个实施方式，作为用于送电的天线，设置共振线圈和供电线圈。共振线圈在其线圈的两端连接电容，基于该线圈所具有的电感和电容的谐振频率与用于送电的频率相等。供电线圈与共振线圈进行磁性耦合，送电电力通过磁性耦合从供电线圈被传递至共振线圈，所传递的电力通过磁共振方式从共振线圈提供给便携式装置侧天线的线圈。在该情况下，作为磁共振方式的特征，能够抑制由供电线圈侧的信号源阻抗的影响而产生的共振线圈的损失增加，因此能够从共振线圈产生更强的磁场。因此，在采用磁共振方式的实施方式中，与电磁感应方式相比线圈之间(送电侧的线圈与便携式装置侧的线圈之间)的传输距离能够更长，并且通过增大送电侧线圈面积，能够确保大充电区域。

根据一个实施方式，送电用天线的线圈以具有共振线圈和供电线圈的磁共振方式形成，无线通信用天线的线圈以由几圈线圈构成的电磁感应方式形成。形成送电用天线的线圈的共振线圈配置成接近无线通信用天线的线圈的内侧。或者，无线通信用天线的线圈配置成接近送电用的天线线圈的共振线圈的内侧。由此，不仅能够在送电时将共振线圈用于送电用，还能够在无线通信时将共振线圈用作天线用的线圈。另一方面，在无线通信用天线的线圈的端子之间设置抑制电路，在送电时抑制电路处于接通状态，由此能够防止输送电力的一部分泄漏至无线通信用的电路，从而能够防止无线通信用的电路被破坏。

并且，根据一个实施方式，在供电线圈的端子之间附加调整电路，使得能够谋求无线通信的通信灵敏度的提高。由此，在无线通信时，通过该调整电路调整供电线圈的端子之间的阻抗，利用从无线通信用天线线圈到供电线圈之间的耦合来谋求无线通信时的灵敏度的改善。

在无线通信时和送电时所使用的频率不同的实施方式中，能够变更与共振线圈进行耦合的谐振用电容的值。由此，谐振频率既能够变更为适合于无线通信时的频率也能够变更为适合于送电时的频率，即使在无线通信和送电中使用不同频率的情况下，也能够将共振线圈有效地利用于无线输送时和送电时这两者。

发明的效果

根据上述一个实施方式，能够防止因在送电时泄漏至无线通信电路而导致无线通信用的电路被破坏。另外，能够较大设定无线通信时的无线通信区域，能够使无线通信区域与充电区域彼此都较大且使区域一致。由此，能够得到便携式终端的定位更准确的非接触供电系统。

附图说明

图1A是表示第一实施方式的非接触充电装置的框图。

图1B是表示第一实施方式的送电线圈部的配置的配置图。

图1C是表示第一实施方式的送电线圈部的配置的配置图。

图2A是表示第二实施方式的非接触充电装置的框图。

图2B是表示第二实施方式的送电线圈部的配置的配置图。

图2C是表示第二实施方式的送电线圈部的配置的配置图。

图3是表示第三实施方式的非接触充电装置的框图。

图4是半导体开关电路的电路图。

图5A是表示无线通信时的天线之间的传输特性的特性图。

图5B是表示无线通信时的天线之间的传输特性的特性图。

图6是表示非接触供电系统的框图。

图7是表示在先研究的非接触供电系统的模块的框图。

附图标记说明

1：送电装置

2：受电装置

101、614：无线通信部

102、613：控制电路

103：非接触电力输送部

104、105：匹配电路

106：抑制电路

107：调整电路

110、210：送电天线部

111、213：无线通信天线线圈

112、211：共振线圈

113、212：供电线圈

114、214、311：谐振电容

310：谐振电容切换电路

312：校正电容

313：开关电路

610：共用天线线圈

611：电平检测电路

612：切换电路

615：受电部

具体实施方式

第一实施方式

在图1A中示出作为第一实施方式的非接触充电装置的模块。在该图中，1为非接触充电装置，101为NFC等无线通信部，102为控制电路，103为非接触电力输送部，104、105为匹配电路，106为抑制电路，107为改善无线通信灵敏度的灵敏度调整电路(以下有时称为调整电路)，110为送电天线部。送电天线部110具有无线通信用天线的线圈111、共振线圈112、供电天线用的线圈113(用虚线表示)以及谐振电容114。并不特别限定，无线通信部101和非接触电力输送部103分别形成于一个半导体芯片。

在该图中，无线通信部101经由匹配电路104与无线通信用天线的线圈111相连接，并且在该线圈111的两端连接有抑制电路106。另一方面，非接触电力输送部103经由匹配电路105与供电线圈113相连接，并且在供电线圈113的两端连接有调整电路107。谐振电容114与共振线圈112并联地连接，以基于共振线圈112所具有的自感值和谐振电容的谐振频率变得与送电频率相等的方式决定各值。通过后文的说明可理解，抑制电路106在进行送电时处于接通状态，在进行通信时处于断开状态。另一方面，调整电路107在进行送电时处于断开状态，在进行通信时处于接通状态。

上述匹配电路104以在抑制电路106处于断开状态时，在无线通信部101与线圈111之间阻抗匹配的方式设定。此时，线圈111与共振线圈112及供电线圈113均进行磁性耦合，因此反映因设置共振线圈112而产生的对线圈111的影响以及调整电路107处于接通状态时由供电线圈113产生的对线圈111的影响，谋求阻抗的匹配。由此，在抑制电路106处于断开状态、调整电路107处于接通状态下的通信时，无线通信部101与线圈111之间的阻抗匹配变得最佳，从而能够提高通信的灵敏度。

在本实施方式中，排他地执行无线通信和送电。因此，上述匹配电路105设定为在调整电路107处于断开状态的状态下，非接触电力输送部103与供电线圈113之间的阻抗匹配。

接着，以下，说明非接触供电动作。设置于非接触充电装置1的无线通信部101中的控制电路102将抑制电路106设为断开状态，将调整电路107设为接通状态。另外，控制电路102使无线通信部101连续地或者间歇地进行动作，检测受电装置(便携式终端：未图示)是否被放置于非接触充电装置1的附近。在由无线通信部101检测到来自便携式终端的电波的情况下，判断为便携式终端(未图示)被放置于非接触充电装置(送电装置)1的附近，无线通信部101与便携式终端进行通信，由控制电路102判断所放置的便携式终端是否为充电对象的设备。在能够认证为所放置的便携式终端为充电对象的设备的情况下，控制电路102将抑制电路106设为接通状态，将调整电路107设为断开状态。此时，控制电路102将非接触电力输送部103设为接通状态。由此，非接触电力输送部103将输送电力经由匹配电路105输出到供电线圈113。将该输送电力经由共振线圈112输送到受电装置，对受电装置内的电池进行充电。

图1B和图1C示出此时的送电天线的线圈111、112、113的配置和磁通量的朝向的一例。图1B和图1C分别是表示图1A示出的天线部110的截面A-A’的图。根据图1A～图1C可知，共振线圈112在同一平面上设置于无线通信用天线的线圈111的内侧，供电用线圈113以与共振线圈112重叠的方式设置于比共振线圈112更靠下表面(下方的面)的位置。并不特别限定，但各线圈由几圈的卷绕布线构成。在图1A～图1C中，在图1B中用箭头表示无线通信时的磁通量，在图1C中用箭头表示电力传输时的磁通量。

作为磁通量的朝向，从线圈朝向便携式终端侧。根据表示无线通信时的磁通量的图1B可知，关于此时的磁通量，考虑除了磁通量从无线通信用天线的线圈111通向受电装置侧以外，还通过经由共振线圈112的磁通量。由此，还进行经由共振线圈112的无线通信，因此能够实现更大的通信区域。使用与供电线圈113的两端相连接的调整电路107来调整此时的无线通信灵敏度。即，在进行无线通信时，调整电路107处于接通状态。在调整电路107处于断开状态的送电时，以使送电效率良好的方式，设定共振线圈112的电感值和谐振电容114的值。然而，在进行无线通信时，由于供电线圈113与无线通信天线111的配置不同等条件的差异，所设定的共振线圈112的电感值和谐振电容114的值未必是最佳的。即，在进行无线通信时，考虑在基于共振线圈112和谐振电容114的谐振频率与基于无线通信天线的线圈的谐振频率之间产生差异。为了应对该情况，在进行无线通信时，将调整电路107设为接通状态，以使基于线圈111和调整电路107的谐振频率与由共振线圈112和谐振电容114决定的谐振频率一致的方式进行调整。如在后文中说明那样，例如通过构成调整电路107的电容或/及电阻的设定来进行该调整。由此，谋求无线通信时的灵敏度的提高。

接着，关于图1C示出的送电时，来自供电线圈113的磁通量与共振线圈112耦合，被进一步加强而传递至受电装置侧。此时，无线通信用天线的线圈111的例如线圈的端子之间通过抑制电路106而短路。由此，在线圈111的内部通过感应电动势而流动电流，能够抑制对匹配电路104提供电流，能够防止无线通信部101和匹配电路104被过量电压破坏。

此外，考虑在无线通信天线的线圈111与供电线圈113之间或者送电天线的线圈与无线通信天线线圈111之间产生干涉，但是该干涉是可忽视程度的干涉。

在上述第一实施方式中，即使在将无线通信天线线圈和送电天线线圈以接近的方式配置使得无线通信区域与充电区域一致的情况下，彼此的干涉也少，并且，在进行无线通信时，无线通信天线的线圈111与共振线圈112进行耦合，由此能够扩大无线通信区域。另外，在进行送电时，通过抑制电路106能够防止无线通信部101或者匹配电路104被破坏。

此外，在本实施方式中，在进行送电时，在共振线圈112与设置于便携式终端的天线(线圈)之间以磁共振方式提供电力。此时，共振线圈112与供电线圈113之间以磁感应方式耦合。另外，在进行无线通信时，在便携式终端的天线与无线通信线圈111(包含共振线圈112)之间以电磁感应方式进行信号的传输。

第二实施方式

在图2A中示出第二实施方式所涉及的非接触充电装置的框图。在图2A中，对与图1A相同的部分标注相同的附图标记，省略与相同部分有关的说明，仅说明不同的部分。

在图2A中，与图1A不同的部分为送电天线部。在该图中，用附图标记210表示送电天线部。送电天线部210具有共振线圈211、供电线圈212(用虚线表示)、无线通信天线线圈213以及谐振电容214。根据后文中说明的图2B和图2C也可知，与图1A示出的送电天线不同，构成为在共振线圈211和供电线圈212的内侧配置无线通信天线线圈213。

在图2B和图2C中示出送电天线部210的线圈的配置和磁通量的朝向，在图2B中用箭头表示无线通信时的磁通量的朝向，在图2C中用箭头表示电力传输时的磁通量。作为各线圈之间的配置，在同一平面上配置共振线圈211和无线通信用天线的线圈213，以与共振线圈211重叠的方式，在共振线圈211的下表面配置有供电线圈212。即，无线通信用天线的线圈213接近地配置在共振线圈211和供电线圈212的内侧。与图1A～图1C示出的实施方式同样地，用图2B和图2C表示图2A示出的截面A-A’。此外，便携式终端以共振线圈211为中心，设置于供电用线圈212的相反侧。即，在磁通量的箭头方向上放置便携式终端。

在图2A示出的第二实施方式的情况下，也在进行无线通信时，如图2B所示，认为磁通量不仅经由无线通信用的天线213还经由共振线圈211而通过。因此，与图1A示出的第一实施方式同样地能够使无线通信区域较大。并且，在第二实施方式中，在无线通信频率与送电频率不同的情况下，特别是，在送电频率低于无线通信频率时，在电力的传输效率方面较有利。这是由于，在送电频率低于无线通信频率时，为了抑制电力传输的效率降低，需要增大共振线圈的自感值，通过将共振线圈配置于无线通信用的线圈213的外侧，容易得到更大的自感值。

这样，在第二实施方式中，除了在第一实施方式中说明的效果以外，还具有在送电频率低于无线通信频率时能够抑制电力传输的效率降低这种效果。

第三实施方式

在图3中示出第三实施方式所涉及的非接触充电装置的框图。在该图中，对与上述说明的图1A和图2A相同的部分标注相同的附图标记，省略与相同部分有关的说明，仅说明不同的部分。

在图3中，与图1A和图2A不同的部分为，谐振电容114(214)变更为谐振电容切换电路310。

谐振电容切换电路310具有在进行送电时使用的谐振电容311、在进行无线通信时使用的校正电容312以及开关电路313。在该切换电路中，谐振电容311与校正电容312串联连接，开关电路313与校正电容312并联连接。在送电频率与无线通信频率不同时使用该谐振电容切换电路310。即，在送电频率与无线通信频率不同的情况下，根据是进行送电还是进行无线通信来使开关电路313接通/断开。换言之，能够将谐振电容切换电路310视为可变电容电路。由控制电路102决定是实施送电还是实施无线通信，因此由控制电路102对开关电路313进行接通/断开控制。送电时考虑使用比无线通信时低的频率。例如，考虑作为无线通信频率而使用RFID等广泛使用的13.56MHz，作为送电频率而使用6.78MHz。

在使用上述那样的频率的情况下，在进行无线通信时，由控制电路102使开关电路313处于断开状态。由此，由谐振电容311与校正电容312串联连接的电容和共振线圈211构成的谐振电路以无线频率(例如13.56MHz)进行谐振。另一方面，在进行送电时，控制电路102将开关电路313设为接通状态，将校正电容312设为短路状态。由此，在进行送电时，由谐振电容311和共振线圈211构成的谐振电路以送电频率(例如6.78MHz)进行谐振。

通过设为上述结构，在无线通信时和送电时切换共振线圈的谐振频率，由此即使在无线通信频率与送电频率不同的情况下，也与图2A示出的第二实施方式同样地，能够在无线通信时和送电时两者中使用共振线圈。

图4是在上述第一实施方式至第三实施方式中使用的抑制电路、调整电路、谐振频率切换电路内的开关电路的电路图。在该图中，401为构成上述抑制电路(以图1A为例为106)、调整电路(在图1A中为107)以及谐振频率切换电路(在图3中为301)内的开关电路313的开关电路。在图4中，410、411为端子，412为控制端子，413、414为电容，415、416为场效应晶体管(以下有时称为晶体管)，417为接地电阻，418、419为偏置电阻。场效应晶体管415、416的各自的源极共通连接，该共通连接点经由接地电阻417而接地，场效应晶体管415、416的各自的漏极串联地经由电容413、414而与端子410、411相连接。另外，场效应晶体管415、416的栅极分别经由偏置电阻418、419与控制端子412相连接。

开关电路401分别使用于抑制电路、调整电路以及谐振频率切换电路，但是根据所使用的电路不同而电阻417、电容413、414的作用不同，因此在后文中分别说明所使用的电路中的作用。

在构成抑制电路(在图1A中为106)的开关电路401中，端子410与无线通信天线的线圈111的一端部相连接，端子411与线圈111的另一端部相连接。另外，从控制电路102对控制端子412提供控制信号，根据该控制信号，在提供电力时晶体管415和416处于导通状态，在进行无线通信时晶体管415和416处于截止状态。由此，开关电路401(在此，抑制电路)处于接通状态或者断开状态。通过使用串联地连接场效应晶体管的结构的开关电路，即使是送电时的较高电压振幅，由于是串联地连接，所以在场效应晶体管的漏极与源极之间施加的电压也减少一半，因此耐压性强而且能够较廉价地得到，因此可以说适合作为在非接触供电系统中使用的半导体开关电路。另外，利用电容413、414，能够防止直流电压施加于晶体管，从而能够防止晶体管的特性发生变化。电阻417使用比传输信号系统的阻抗高的电阻。由此，在使各晶体管进行动作时，能够使各自的源极电位固定为接地电位。

在构成调整电路(在图1A中为107)的开关电路401中，端子410与供电线圈113的一端部相连接，端子411与线圈113的另一端部相连接。另外，从控制电路102对控制端子412提供控制信号，根据该控制信号，在提供电力时晶体管415和416处于截止状态，在进行无线通信时晶体管415和416处于导通状态。由此，开关电路401(在此，调整电路)处于断开状态或者接通状态。当在进行无线通信时调整电路(开关电路)处于接通状态时、即晶体管415和416处于导通状态时，形成在供电线圈113的端部之间具有电容413、414和电阻417的CR(电容和电阻)电路。设定电容413、414的值或/及电阻417的值，使得在进行无线通信时，由线圈111和上述CR电路构成的谐振频率适合于由共振线圈112和谐振用电容114构成的谐振电路的谐振频率。在进行该设定时，还考虑设定晶体管415、416的导通电阻进行设定。

在构成谐振频率切换电路(在图3中为310)内的开关电路313的开关电路401中，端子410与共振线圈211的一端部(电容312的端子)相连接，端子411连接于谐振电容311与谐振电容312的共通连接点。即，开关电路401与电容312并联连接。另外，从控制电路102对控制端子412提供控制信号，根据该控制信号，在进行无线通信时晶体管415、416处于截止状态，在提供电力时晶体管415、416处于导通状态。由此，开关电路401(在此，谐振频率切换电路)处于断开状态或者接通状态。这样，在作为谐振频率切换电路310内的开关电路313而使用开关电路401的情况下，电容413、414和电阻417的作用与抑制电路的电容和电阻的作用相同。在将开关电路401用作开关电路313的情况下，施加直流电压的可能性低，因此也可以省略上述电容413、414，通过省略上述电容413、414，还能够谋求开关的小型化。

接着，使用图5A和图5B说明用于确认在进行无线通信时通过接近配置共振线圈而无线通信灵敏度提高这一情况的实验结果。图5A示出送电侧仅由无线通信天线与受电侧的无线通信天线相对时的无线通信天线线圈之间的传输特性，图5B示出在第一实施方式中示出的无线通信天线线圈的内侧配置有共振线圈和供电线圈的情况下的传输特性。此外，在图5A和图5B中，横轴表示频率，纵轴表示通过特性。

此外，关于用于实验的天线线圈，无线通信用天线线圈为8cm×13cm且为4圈，共振线圈为6.5cm×11.5cm且为8圈，谐振电容为22pF，供电线圈为5cm×9.5cm且为1圈，相对的受电装置侧的无线通信用的天线线圈为4cm×4cm且为3圈。另外，无线通信及送电的频率为13.56MHz，无线通信天线之间的距离为1cm。

将图5A与图5B进行比较可知，关于无线通信天线之间的通过损失，具有共振线圈的图5B的通过特性高出8.5dB左右，利用共振线圈能够减小无线通信天线之间的损失，因此谋求通信灵敏度的提高。

接着，使用图6说明包括上述第一至第三实施方式的非接触供电系统的受电装置在内的整体的动作的一例。图6是假设受电侧被搭载于小型便携式设备等的非接触供电系统。

在图6中，2为受电装置(便携式终端)，610为送电天线部。在该图中，非接触充电装置1具有与图1A示出的第一实施方式相同的结构。此外，为了避免附图的复杂化，简化表示天线部110。另外，由于之前使用图1A～图1C说明了非接触充电装置1，因此在此省略说明非接触充电装置。

受电装置2由共用无线通信天线和受电天线的共用天线线圈610、电平检测电路611、切换电路612、控制电路613、无线通信部614以及受电部615构成。在本实施方式中，将这些各模块(共用天线线圈610、电平检测电路611、切换电路612、控制电路613、无线通信部614以及受电部615)密封于一个IC卡，设为非接触IC卡。将该非接触IC卡与未图示的电池一起搭载于便携式终端，通过电池使各模块进行动作。另外，利用受电部615对电池进行充电。上述各块也可以不密封于IC卡，而是通过各模块和电池作为搭载有无线通信功能和非接触供电功能的便携式终端。接着，在非接触供电系统中以受电装置2的动作为中心进行说明。

受电装置2的切换电路612通常成为无线通信部614侧，处于接收来自送电装置1的无线通信信号的状态。而且，在将受电装置2放置于送电装置1附近的情况下，接收来自送电装置1的无线通信信号而进行无线通信，在送电装置1中进行受电装置2是否为充电对象的认证，在判断为受电装置2为充电对象的情况下，从送电装置发送送电信号。此时，当在受电装置2的电平检测电路611中检测到接收电力比无线信号高的送电信号时，在控制电路613中，将切换电路612切换为受电部615侧，由此将接收到的电力输入到受电部615。在受电部615中，将接收到的电力进行整流并经由充电控制电路充入到搭载于受电装置2的电池(未图示)中。虽然在该图中并未图示，但是从电池对便携式终端装置1的各模块提供电源。

此时，还能够容易地实现如下这样的充电控制系统，即，由于在受电过程中不能进行无线通信，因此送电装置1为了掌握对受电装置2的充电完成等受电装置的状态，间歇地进行无线通信，掌握受电装置2的状态。

另外，在送电装置1的送电天线部110中，通过使用实施方式1至实施方式3的送电天线，能够得到无线通信区域和充电区域更大的非接触供电系统。

以上，基于实施方式具体地说明了本申请发明人完成的发明，但是本发明并不限定于此，毫无疑问在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

工业实用性

本发明涉及非接触充电装置，例如能够广泛应用于对搭载有非接触IC卡和电池的便携式设备提供数据通信和电源的非接触充电装置、以及具有便携式设备和非接触充电装置的非接触供电系统。

Claims (4)

1.一种非接触充电装置，与便携式终端装置之间进行数据传输以及向所述便携式终端装置进行电力的供给，所述数据传输和所述电力的供给排他地进行，该非接触充电装置的特征在于，具备：

无线通信部，其进行数据传输；

无线通信用天线线圈，其与所述无线通信部耦合，用于所述数据传输；

供电线圈；以及

共振线圈，

所述共振线圈和所述无线通信用天线线圈形成于一个平面上，

所述供电线圈形成于与所述平面不同且与所述平面平行的另一平面上，且所述供电线圈以在相对于该另一平面沿垂直方向观察时与所述共振线圈重叠的方式形成，

所述数据传输从所述无线通信用天线线圈也经由所述共振线圈而进行，

来自所述供电线圈的磁通量与所述共振线圈耦合并被加强而进行所述电力的供给，

所述非接触充电装置还具有抑制电路，该抑制电路在向所述便携式终端装置供给电力时，抑制经由所述共振线圈而在所述无线通信用天线线圈中也感应出的信号向所述无线通信部传递。

2.根据权利要求1所述的非接触充电装置，其特征在于，

所述共振线圈配置于所述无线通信用天线线圈的内侧。

3.根据权利要求1所述的非接触充电装置，其特征在于，

所述无线通信用天线线圈配置于所述共振线圈的内侧。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非接触充电装置，其特征在于，

所述非接触充电装置具有与所述共振线圈相连接的可变电容电路，基于共振线圈和可变电容电路的谐振频率在所述数据传输时和所述电力的供给时变更。

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