CN112234721A - 非接触供电设备的供电方法、非接触受电设备的受电方法和非接触电力传送系统 - Google Patents
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Abstract
非接触供电设备的供电方法、非接触受电设备的受电方法和非接触电力传送系统。非接触供电设备(100)为了向非接触受电设备(200)非接触地传送电力而具有:多个供电部(1),它们传送电力;通信部(5),其进行通信分组的收发;控制部,其控制供电部和通信部。通信部在发送用于载置检测的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,完成非接触受电设备的载置检测。通信部在发送用于确定载置位置的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,控制部确定非接触受电设备与供电部的组合。在通信部发送用于电力控制的响应请求消息后,控制部根据由通信部接收的对应的响应消息,控制供电部。实现高精度的通信和安全的电力传送。
Description
本申请是申请日为2016年5月12日、申请号为201680002283.0、发明名称为“非接触供电设备、非接触受电设备以及具备它们的非接触电力传送系统”、申请人为松下知识产权经营株式会社的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本文的公开涉及非接触电力传送系统。
背景技术
以往,在非接触电力传送系统中,为了提高供电设备与受电设备的使用方便性和可靠性,公知有在供电设备与受电设备之间进行无线通信的结构(例如,参照专利文献1)。
图31是在专利文献1中记载的以往的非接触受电设备以及非接触供电设备的结构框图。如图31所示,在上述现有技术中,设备主体420相当于非接触供电设备,远程控制装置401相当于非接触受电设备。
远程控制装置401具有受电用的谐振电路405a和通信用的谐振电路405b。谐振电路405a用于根据由于向设备主体420的指示输入和与设备主体420相关的信息输出而从设备主体420产生的磁通的变化,从设备主体420无线地接受电力传送。谐振电路405b用于与设备主体420之间无线地对通信信号进行双向通信。
设备主体420具有与谐振电路405a对应的供电用的谐振电路422、与谐振电路405b对应的通信用的谐振电路421以及通信电路423。
图32、图33是示出上述现有技术的非接触供电设备的具体例的图。图32所示的例子是两个加热线圈426隔开间隔而配置的感应加热装置。图33所示的例子是较多比较小的加热线圈426接近地配置成矩阵状的感应加热装置。图34是示出在上述现有技术中,非接触供电设备用于检测远程控制装置401的控制的流程图。
图35是在非专利文献1中记载的以往的非接触受电设备以及非接触供电设备的结构框图。非专利文献1主要对用于智能手机等移动装置的非接触电力传送系统的规格进行规定。
如图35所示,在非专利文献1中规定的非接触电力传送系统包含基站501和移动装置502。
从基站501的电力转换单元506向移动装置502的电力拾取单元507非接触地传送电力。移动装置502的负载509消耗传送的电力。
在此期间,基站501根据经由通信控制单元508而从移动装置502的电力接收器505发送到基站501的电力发送器504的请求电力的大小,控制传送的电力的大小。
图36是在非专利文献1中记载的以往的无线充电系统的状态转变图。在图36所示的选择状态601下,无线充电系统检测在基站501上是否载置有移动装置502。
例如,基站501通过检测出阻抗的变化,检测出载置有移动装置502。当检测出载置有移动装置502时,基站501转变为ping(packet internet gopher:分组互联网探索)状态602。
在ping状态602下,基站501从电力转换单元506向移动装置502的电力拾取单元507传送用于使通信控制单元508c工作的微小电力。
在该状况下,如果来自移动装置502的响应没有在规定的时间内经由通信控制单元508发送到基站501,则基站501返回选择状态601。在被发送了响应的情况下,基站501继续微小电力的传送,并且转变为识别状态/设定状态603。
在识别状态/设定状态603下,移动装置502经由通信控制单元508将识别信息和请求电力的大小发送到基站501。基站501在判断为能够与来自移动装置502的请求电力的大小对应时,完成设定并转变为供电状态604。
在供电状态604下,从基站501的电力发送器504向移动装置502的电力接收器505传送电力。根据从移动装置502的电力接收器505发送到基站501的电力发送器504的请求电力的大小,控制传送的电力的大小。传送的电力被移动装置502的负载509消耗。
图37示出在非专利文献1中记载的无线充电系统所使用的通信分组的格式。如图37所示,通信分组的格式包含前导码701、报头702、消息703以及校验和704。
前导码701是用于检测通信分组的11字节至25字节的数据。报头702是分配有与消息的类别、大小对应的代码的1字节的数据。消息703是与报头702的代码对应的1字节至27字节的数据。校验和704是用于检测分组错误的1字节的数据。
图38是示出在非专利文献1中规定的消息大小与报头的代码之间的关系的图。图39是示出在非专利文献1中规定的消息类型的图。
在非专利文献1中规定了,使用将报头702内的代码代入到图38所示的数式而得的1字节至27字节的消息大小。非专利文献1还如图39所示那样规定了与各代码对应的消息的分组类型和消息大小。但是,这里省略详细的说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-165291号公报
非专利文献
非专利文献1:System Description Wireless Power Transfer Volume I:LowPower Part 1:Interface Definition Version 1.1.2June 2013
发明内容
在专利文献1中记载的现有技术构成为,在选择使用锅等烹调容器、或者包含通信电路和信息输入输出电路等弱电电路的远程控制装置中的某一个后,根据该选择,对从配置于设备主体的供电线圈仅发送大电力、还是发送微小电力和通信数据进行切换。因此,能够将供电用的线圈与通信用的线圈共用化。
在非专利文献1所记载的现有技术中,由于传送的功率被限制为5W以下,因此,容易对传送的电力叠加数据来进行通信。因此,供电用的线圈与通信用的线圈在供电侧以及受电侧的双方被共用,始终能够同时进行供电和数据通信。
但是,在通常的电器中也存在功率消耗超过1kW的电器。在该情况下,为了同时进行供电和数据通信,需要供电用的线圈和通信用的线圈。
此外,在专利文献1所记载的现有技术中,在供电用的频率与通信用的频率接近的情况下,通信用的谐振电路405b受到来自受电用的谐振电路405a的噪声的影响。因此,在传送的电力的电压为0V的时间点、即过零点附近的时间段,在通信电路423与谐振电路405b之间仅能够进行有限的信息量的通信。
在非接触供电设备具有多个供电用的谐振电路的情况下,需要与供电用的线圈相同数量的通信用的谐振电路以及通信电路。因此,有时结构复杂,制造成本变高。
本文的公开解决以往的问题点,其目的在于提供一种能够不受噪声的影响地实现精度高的通信以及安全的电力传送的实用规模的非接触电力传送系统。
本文公开的非接触电力传送系统包含下述非接触供电设备和非接触受电设备。
本文公开的一个方式的非接触供电设备为了向非接触受电设备非接触地传送电力而具有:多个供电部,它们传送电力;供电侧的通信部,其进行通信分组的收发;以及供电侧的控制部,其控制供电部和供电侧的通信部。
供电侧的通信部在发送用于非接触受电设备的载置检测的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,完成非接触受电设备的载置检测。
供电侧的通信部在发送用于确定非接触受电设备的载置位置的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,供电侧的控制部确定非接触受电设备与供电部的组合。
在供电侧的通信部发送了用于电力控制的响应请求消息后,供电侧的控制部根据由供电侧的通信部接收的对应的响应消息,控制供电部。
本文公开的一个方式的非接触受电设备为了接收从非接触供电设备非接触地传送的电力而具有:受电部,其接收电力;受电侧的通信部,其进行通信分组的收发;以及电力测量部,其测量通过受电部接收中的电力。
受电侧的通信部在接收到用于非接触受电设备的载置检测的响应请求消息时,发送对应的响应消息。
受电侧的通信部在接收到用于确定非接触受电设备的载置位置的响应请求消息时,发送对应的响应消息。
受电侧的通信部在接收到用于控制传送的电力的响应请求消息时,将通过电力测量部测量的电力的大小作为响应消息而发送。
根据本文的公开,可以提供一种能够不受噪声的影响地实现精度高的通信以及安全的电力传送的实用规模的电力传送系统。
附图说明
图1是本文公开的实施方式的非接触供电设备以及非接触受电设备的结构框图。
图2是示出非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信的通信分组的帧格式的图。
图3是非接触供电设备以及非接触受电设备的状态转变图。
图4是示意性地示出在非接触供电设备上载置有两个非接触受电设备的状态的俯视图。
图5A是示意性地示出在初始登记位置载置有非接触受电设备的状态的俯视图。
图5B是示出初始登记中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图6A是示意性地示出在非接触供电设备上载置有两个非接触受电设备的状态的俯视图。
图6B是示出非接触受电设备的载置检测中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图7A是示意性地示出实施方式1中的扫描处理的一个状况的俯视图。
图7B是示出图7A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图8A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图8B是示出图8A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图9A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图9B是示出图9A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图10A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图10B是示出图10A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图11A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图11B是示出图11A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图12A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图12B是示出图12A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图13A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图13B是示出图13A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图14A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图14B是示出图14A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图15A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图15B是示出图15A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图16A是示意性地示出扫描处理的一个状况的俯视图。
图16B是示出图16A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图17A是示意性地示出非接触受电设备接收电力的状况的俯视图。
图17B是示出图17A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图18A是示意性地示出将电力接收中的非接触受电设备从非接触供电设备上去除的状况的俯视图。
图18B是示出图18A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图19A是示意性地示出非接触受电设备移动到无法接收电力的位置的状况的俯视图。
图19B是示出图19A所示的载置检测中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图20A是示意性地示出非接触受电设备载置于非接触供电设备上的其他位置的状况的俯视图。
图20B是示出图20A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图21A是示意性地示出针对移动后的非接触受电设备的扫描处理的一个状况的俯视图。
图21B是示出图21A所示的移动后的扫描处理中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图22A是示意性地示出针对移动后的非接触受电设备的扫描处理的一个状况的俯视图。
图22B是示出图22A所示的移动后的扫描处理中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图23A是示意性地示出针对移动后的非接触受电设备的扫描处理的一个状况的俯视图。
图23B是示出图23A所示的移动后的扫描处理中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图24A是示意性地示出移动后的非接触受电设备接收电力的状况的俯视图。
图24B是示出图24A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图25A是示意性地示出结束了针对移动后的非接触受电设备的电力传送的俯视图。
图25B是示出图25A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图26是实施方式2的非接触供电设备、非接触受电设备以及适配器设备的结构框图。
图27是示意性地示出实施方式2中的在非接触供电设备上载置有适配器设备的状态的俯视图。
图28是示出实施方式2的非接触供电设备、非接触受电设备以及适配器设备之间的通信序列的图。
图29是实施方式3中的非接触供电设备、非接触受电设备以及适配器设备的结构框图。
图30A是示意性地示出实施方式3中的在非接触供电设备上载置有适配器设备的一个状况的俯视图。
图30B是示意性地示出实施方式3中的在非接触供电设备上载置有适配器设备的一个状况的俯视图。
图30C是示意性地示出实施方式3中的在非接触供电设备上载置有适配器设备的一个状况的俯视图。
图30D是示出实施方式3中的在非接触供电设备上载置有适配器设备的状态的俯视图。
图31是现有技术的非接触供电设备以及非接触受电设备的结构框图。
图32是示出现有技术的非接触供电设备的具体例的图。
图33是示出现有技术的非接触供电设备的具体例的图。
图34是示出现有技术的非接触供电设备中的控制的流程图。
图35是现有技术的无线充电系统的结构框图。
图36是现有技术的无线充电系统的状态转变图。
图37是示出现有技术的无线充电系统中的通信帧格式的图。
图38是示出现有技术的无线充电系统中的通信帧格式的报头与消息大小之间的关系的图。
图39是示出现有技术的无线充电系统中的通信帧格式的报头、分组类型以及消息大小之间的关系的图。
标号说明
1:供电部;2、11、27:控制部;3、22:高频电源部;4:谐振电路;5、10、26:通信部;6:存储部;7、509:负载;8、20、21、24、25、29、405a、405b、421、422:谐振电路;9:电源电路;12:电力测量部;13:格式;13a、701:前导码;13b:发送方地址;13c:接收方地址;13d、702:报头;13e、703:消息;13f、704:校验和;14:初始登记状态;15:载置检测状态;16:扫描处理状态;17:登记状态;18、604:供电状态;19:设备ID;23:过零检测部;28:传送部;100、101:非接触供电设备;200、200a、200b、200c、201:非接触受电设备;300、301:适配器设备。
具体实施方式
本文公开的第1方式的非接触供电设备为了向非接触受电设备非接触地传送电力而具有:多个供电部,它们传送电力;供电侧的通信部,其进行通信分组的收发;以及供电侧的控制部,其控制供电部和供电侧的通信部。
供电侧的通信部在发送了用于非接触受电设备的载置检测的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,完成非接触受电设备的载置检测。
供电侧的通信部在发送了用于确定非接触受电设备的载置位置的响应请求消息后,接收对应的响应消息,由此,供电侧的控制部确定非接触受电设备与供电部的组合。
在供电侧的通信部发送了用于电力控制的响应请求消息后,供电侧的控制部根据由供电侧的通信部接收的对应的响应消息,控制供电部。
根据本方式,可提供能够实现高精度的通信以及安全的电力传送的实用规模的非接触供电设备。
本文公开的第2方式的非接触供电设备在第1方式的基础上,还具有存储部,该存储部被供电侧的控制部控制,存储有经由供电侧的通信部进行通信的信息。
供电部排列成矩阵状。为了确定非接触受电设备与供电部的组合,供电侧的控制部对供电部、供电侧的通信部和存储部进行控制而执行下述步骤(A)~步骤(F)。
(A)进行基于至少1行的供电部的电力传送,向载置检测已完成的非接触受电设备发送第2响应请求消息;
(B)在接收到与第2响应请求消息对应的第2响应消息时,存储第2响应消息中包含的非接触受电设备的通信地址和非接触受电设备接收中的电力的大小;
(C)对全部的行执行步骤(A)和步骤(B),确定接收中的电力的大小最大的行;
(D)进行基于至少1列的供电部的电力传送,向载置检测已完成的非接触受电设备发送第3响应请求消息;
(E)在接收到与第3响应请求消息对应的第3响应消息时,存储第3响应消息中包含的非接触受电设备的通信地址和非接触受电设备接收中的电力的大小;以及
(F)对全部的列执行步骤(D)和步骤(E),确定接收中的电力的大小最大的列。
根据本方式,在非接触供电设备是具有配置成矩阵状的多个供电部的感应加热烹调器的情况下,能够确定非接触受电设备与供电部的组合。
根据本文公开的第3方式的非接触供电设备,在第2方式的基础上,在供电侧的通信部向电力接收中的非接触受电设备发送第4响应请求消息后,未在规定的期间从电力接收中的非接触受电设备接收到第4响应消息的情况下,供电侧的控制部从电力传送的对象中去除电力接收中的非接触受电设备。
根据本方式,当电力接收中的非接触受电设备移动时,停止电力传送。由此,能够提高非接触电力传送系统的安全性。
根据本文公开的第4方式的非接触供电设备,在第3方式的基础上,供电侧的控制部在从电力传送的对象中去除电力接收中的非接触受电设备后,执行载置检测。
根据本方式,在非接触电力传送系统中,能够降低耗电并且提高响应速度。
根据本文公开的第5方式的非接触供电设备,在第4方式的基础上,当再次载置了已从电力传送的对象中去除的非接触受电设备时,将非接触受电设备再次登记为电力传送的对象。
根据本方式,能够提高非接触电力传送系统的使用方便性。
本文公开的第6方式的非接触受电设备为了接收从非接触供电设备非接触地传送的电力而具有:受电部,其接收电力;受电侧的通信部,其进行通信分组的收发;以及电力测量部,其测量受电部接收中的电力。
受电侧的通信部在接收到用于非接触受电设备的载置检测的响应请求消息时,发送对应的响应消息。
受电侧的通信部在接收到用于确定非接触受电设备的载置位置的响应请求消息时,发送对应的响应消息。
受电侧的通信部在接收到用于控制传送的电力的响应请求消息时,将电力测量部测量的电力的大小作为响应消息而发送。
根据本方式,可提供能够实现高精度的通信以及安全的电力传送的实用规模的非接触受电设备。
本文公开的第7方式的非接触受电设备在第6方式的基础上还具有:负载;以及开关部,在非接触受电设备被载置时,所述开关部闭合,将从非接触供电设备传送的电力供给到负载,在非接触受电设备被抬起时,所述开关部断开,停止向负载供给电力。当开关部断开时,受电侧的通信部发送表示非接触受电设备的移动的响应消息。
根据本方式,非接触供电设备能够容易地检测出电力接收中的非接触受电设备已移动的情况。
本文公开的第8方式的非接触电力传送系统具有第1方式的非接触供电设备和第6方式的非接触受电设备。根据本方式,可提供能够实现高精度的通信以及安全的电力传送的实用规模的电力传送系统。
本文公开的第9方式的非接触电力传送系统在第8方式的基础上,还具有适配器设备,该适配器设备从非接触供电设备接收电力并传送到非接触接收设备,在非接触供电设备以及非接触接收设备之间收发通信分组。
受电侧的通信部是如下的受电通信部:接收为了收发通信分组而被负载调制后的电力。
非接触供电设备还具有检测商用电源的过零点的过零检测部,供电侧的通信部构成为将过零点的时刻发送到适配器设备。
适配器设备具有:供电通信部,其将电力非接触地传送到受电通信部,并且与受电通信部之间收发通信分组;以及适配器侧的通信部,其与供电侧的通信部进行通信。
供电侧的通信部将过零点的时刻发送到适配器侧的通信部,供电通信部根据过零点传送电力并且进行通信分组的收发。
供电侧的控制部构成为,根据供电侧的通信部接收到的通信分组控制供电部,以控制电力。
根据本方式,可提供能够实现高精度的通信以及安全的电力传送的实用规模的电力传送系统。
根据本文公开的第10方式的非接触电力传送系统,在第9方式的基础上还具有适配器侧的受电部,该适配器侧的受电部接收从非接触供电设备传送的电力。供电侧的控制部构成为,确定适配器侧的受电部与供电部的组合,以确定非接触受电设备的载置位置。
根据本方式,能够高精度地确定适配器设备以及非接触受电设备的载置位置。
参照附图对本文公开的优选实施方式进行说明。在以下的说明中,有时对相同或者相应的部分赋予同一标号,并省略重复的说明。
(实施方式1)
使用图1~图25B对本文公开的实施方式1进行说明。
[非接触电力传送系统的结构]
图1是本实施方式的非接触电力传送系统的结构框图。如图1所示,本实施方式的非接触电力传送系统包含非接触供电设备100和非接触受电设备200。
非接触供电设备100具有多个供电部1、控制部2、通信部5以及存储部6。通信部5是供电侧的通信部。通信部5与后述的非接触受电设备200的通信部10进行通信。存储部6存储从通信部10经由通信部5发送的与非接触受电设备200相关的设备信息。
供电部1具有高频电源部3和谐振电路4。高频电源部3将从商用电源供给的电力转换为高频电力。谐振电路4将被高频电源部3转换后的电力非接触地传送到后述的非接触受电设备200的谐振电路8。
控制部2是供电侧的控制部。控制部2根据存储于存储部6中的上述信息,对多个供电部1单独地进行控制,从而对从供电部1的谐振电路4非接触地传送到各个非接触受电设备200中包含的谐振电路8的电力进行控制。
非接触受电设备200具有负载7、谐振电路8、电源电路9、通信部10、控制部11以及电力测量部12。谐振电路8是接收所传送的电力的非接触受电设备200的受电部。电源电路9将通过谐振电路8接收的电力转换为用于使负载7工作的电力。通信部10是与非接触供电设备100的通信部5进行通信的受电侧的通信部。
控制部11是受电侧的控制部。控制部11计算电力测量部12所测量的接收中的电力的大小与负载7的额定电力的差(以下,称为电力误差),以控制供给到负载7的电力。
负载7例如是搭载于榨汁机、搅拌器等中的电机、搭载于广口锅等中的加热器等。非接触供电设备100例如采用将多个供电部埋入厨房的台面中的结构,是感应加热烹调器等。
[通信分组的格式]
接下来,使用图2对非接触供电设备100与非接触受电设备200之间的通信所使用的通信分组的格式进行说明。
图2示出通信分组的帧格式。如图2所示,通信分组的格式13包含前导码13a、发送方地址13b、接收方地址13c、报头13d、消息13e以及校验和13f。
前导码13a用于检测通信分组。报头13d分配有与消息的类别、大小对应的代码。在消息13e中存储有与分配给报头13d的代码对应的设备信息。校验和13f用于检测分组错误。
在本实施方式中,与上述非专利文献1同样地,通信分组具有11字节~25字节的前导码13a、1字节的发送方地址13b、1字节的接收方地址13c、1字节的报头13d、1字节~27字节的消息13e以及1字节的校验和13f。消息13e的大小根据报头13d的代码来确定。
这些数据的大小的最优值根据物理层的特性、想要实现的应用而变化,不限于上述值。
[非接触电力传送系统的状态转变]
接下来,使用图3~图19B对本实施方式的非接触电力传送系统的状态转变进行说明。本实施方式的非接触供电设备100是具有配置成矩阵状的多个供电部1的感应加热烹调器。
图3示出本实施方式的非接触电力传送系统的状态转变。图4是示意性地示出在非接触供电设备100上载置有非接触受电设备200a、200b的状况的俯视图。
如图3所示,本实施方式的非接触电力传送系统具有初始登记状态14、载置检测状态15、扫描处理状态16、登记状态17以及供电状态18。
如图4所示,非接触供电设备100具有配置成纵向n行、横向m列的矩阵状的多个供电部1。具体而言,n为6、m为10,合计60个的供电部1配置成矩阵状。非接触受电设备200(200a、200b)的谐振电路8具有覆盖四个供电部1程度的大小。
[初始登记]
接下来,使用图3~图5B对本实施方式的非接触电力传送系统的初始登记状态14进行说明。
图5A是示意性地示出在非接触供电设备100上的初始登记位置载置有非接触受电设备200(200c)的状态的俯视图。图5B是示出初始登记中的非接触供电设备100与非接触受电设备200c之间的通信序列的图。
这里,如图5A所示,假设配置成n行m列的矩阵状的供电部1中的配置在从近前侧起第1行和第2行的、从左侧起第1列和第2列的四个供电部1被预先确定为用于初始登记。
另外,在本文的公开中,第j行是指从近前侧起第j行,第k列是指从左侧起第k列。这里,j是n以下的自然数,k是m以下的自然数。
非接触供电设备100的使用者或者设置者在将新购买的非接触受电设备200载置于初始登记位置后,对非接触供电设备100指示初始登记。
在本实施方式中,初始登记位置是指与配置于第1行以及第2行的第1列以及第2列的四个供电部1对应的位置。初始登记的指示例如是指按下配置于非接触供电设备100的操作面板(未图示)的初始登记的开始键。
如图5B所示,非接触供电设备100具有预先确定的通信用地址(00h)。非接触受电设备200由于在被登记到非接触供电设备100时被分配通信用地址,因此,在初始登记前的非接触受电设备200中未设定单独的通信用地址。因此,图5B示出将(FFh)用作非接触受电设备200的通信用地址的情况。
如图5A以及图5B所示,在非接触供电设备100中,控制部2在接收到初始登记的指示时,对初始登记用的四个供电部1进行控制,使得传送通信部10工作所需的电力。
此后,控制部2对通信部5进行控制以发送通信分组,在该通信分组中,在发送方地址13b中存储有非接触供电设备的通信用地址(00h),在接收方地址13c中存储有进行初始登记的非接触受电设备200的通信用地址(FFh),在报头13d中存储有表示初始登记的代码。
非接触受电设备200的控制部11对通信部10进行控制,使得响应于接收到的初始登记用的通信分组来发送通信分组。
在发送的通信分组中,在发送方地址13b中存储有进行初始登记的非接触受电设备200、即自身的通信用地址(FFh),在接收方地址13c中存储有非接触供电设备100的通信地址(00h),在报头13d中存储有表示将非接触受电设备200的设备信息存储于消息13e中的代码。
存储于消息13e中的设备信息包含针对每个受电设备设定的设备ID 19、负载7的额定电力以及在谐振电路8中包含的线圈的直径。
当通信部5从初始登记的非接触受电设备200接收到通信分组时,控制部2对在通信分组中包含的设备ID 19、与已初始登记的非接触受电设备200的设备ID 19进行比较。
在设备ID 19一致的情况下,控制部2对通信部5进行控制,使得将通信分组发送到应初始登记的非接触受电设备200,并结束初始登记,其中,在该通信分组中,在消息13e中存储有已登记的非接触受电设备200的通信用地址信息。
在设备ID 19不一致的情况下,控制部2对通信部5进行控制,使得将通信分组发送到初始登记的非接触受电设备200,并结束初始登记,其中,在该通信分组中,在消息13e中存储有新的通信用地址。然后,非接触受电设备200将从非接触供电设备100发送的通信用地址识别为自身专用,并使用该通信用地址进行通信分组的收发。
在图5A以及图5B所示的例子中,示出了至少存在三个非接触受电设备200。即,该例子是如下情况:在已对非接触受电设备200a以及非接触受电设备200b分别分配通信用地址(01h)以及通信用地址(02h)的状况下,非接触供电设备100进行非接触受电设备200c的初始登记。
具体而言,在将非接触受电设备200c载置于初始登记位置,并进行初始登记的指示时,控制部2对设置于初始登记位置的供电部1进行控制,使得传送非接触受电设备200c的通信部10工作所需的电力。而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200c的通信部10发送初始登记用的通信分组。
当通信部10接收到初始登记用的通信分组时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送存储有设备信息的通信分组。
当通信部5接收到从非接触受电设备200c发送的通信分组时,控制部2对在发送的通信分组中包含的设备ID 19、与存储于存储部6中的设备ID 19以及非接触受电设备200b的设备ID 19进行比较。
在设备ID 19一致的情况下,控制部2将通信分组发送到非接触受电设备200c,并结束初始登记,其中,在该通信分组中,在消息13e中存储有非接触受电设备200a的通信用地址(01h)或者非接触受电设备200b的通信用地址(02h)。
在设备ID 19不一致的情况下,控制部2将通信分组发送到非接触受电设备200c,并结束初始登记,其中,在该通信分组中,在消息13e中存储有新分配给非接触受电设备200c的通信用地址(03h)。
然后,非接触受电设备200c将从非接触供电设备100发送的通信用地址(03h)用作自身的发送方地址以及接收方地址,并与非接触供电设备100之间进行通信分组的收发。
这里,对新购买非接触受电设备200、并由使用者或者设置者进行非接触受电设备200的初始登记的情况进行了说明。如果是将非接触供电设备100与非接触受电设备200组合销售的情况,通过在制造过程中将非接触受电设备200预先登记于非接触供电设备100,能够省去初始登记的麻烦。
非接触受电设备200的设备ID 19例如可以通过将由标准化组织分配给各制造商的制造商代码与各制造商独自的代码组合来进行规定。
[载置检测]
接下来,使用图6A、图6B对本实施方式的非接触电力传送系统的载置检测状态15进行说明。
图6A是示意性地示出在非接触供电设备100上载置有非接触受电设备200a、200c的状态的俯视图。图6B是示出非接触受电设备的载置检测中的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
在图6A以及图6B所示的例子中,在三个非接触受电设备(非接触受电设备200a、200b、200c)已经被初始登记,且其中的两个(非接触受电设备200a、200c)被载置在非接触供电设备100上的状况下,非接触供电设备100执行载置检测。
例如使用者通过按下设置于非接触供电设备100的载置检测的开始键,执行图6B所示的通信序列中的“载置检测的指示”。
非接触供电设备100可以定期地自动检测是否载置有非接触受电设备200。在该情况下,控制部2对全部供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a~200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a、200b、200c发送存储有用于载置检测的第1响应请求消息的通信分组。
在非接触受电设备200a、200c中,在接收到第1响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送通信分组,在该通信分组中,将通过电力测量部12测量的电力的大小存储为与第1响应请求消息对应的第1响应消息。
在接收到从非接触受电设备200a发送的通信分组时,控制部2将非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及接收中的电力的大小存储于存储部6。而且,控制部2在进一步接收到从非接触受电设备200c发送的通信分组时,将非接触受电设备200c的通信用地址(03h)以及接收中的电力的大小存储于存储部6。
非接触供电设备100结束载置检测状态15中的载置检测而转变为扫描处理状态16,以确定非接触受电设备200a、200c的载置位置。
另外,当确定非接触受电设备的载置位置时,可知哪个供电部正在向哪个非接触受电设备传送电力。在本文的公开中,将此表现为确定非接触受电设备与供电部的组合。
[载置位置的确定]
接下来,对本实施方式的非接触电力传送系统的扫描处理状态16进行说明。
在本实施方式中,控制部2根据存储于存储部6的非接触受电设备200的设备信息中的、在载置检测状态15下检测到的非接触受电设备200的设备信息,确定同时执行扫描处理的行以及列的数目。
例如,在检测到的非接触受电设备200的谐振电路8所包含的线圈的直径是2个供电部1的大小的情况下,控制部2对配置于相邻的2行或者2列的供电部1同时进行扫描处理。在该情况下,后述的j、k是2。
在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对配置于第1行~第j行的供电部1进行控制,使得供给用于使检测到的非接触受电设备200的通信部10工作所需的电力。而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向检测到的非接触受电设备200发送用于确定载置位置的第2响应请求消息。
在检测到的非接触受电设备200被载置在配置于第1行~第j行的供电部1的上方的情况下,检测到的非接触受电设备200接收第2响应请求消息,将接收中的电力的大小作为与第2响应请求消息对应的第2响应消息而发送到非接触供电设备100。
以下,将配置于第j行的供电部1表现为第j行的供电部1,将非接触受电设备200被载置在配置于第j行的供电部1的上方表现为非接触受电设备200被载置于第j行。
在检测到的非接触受电设备200未被载置于第1行~第j行的情况下,该非接触受电设备未接收到第2响应请求消息,因此,不发送第2响应消息。
在扫描处理的步骤(B)中,当通信部5从接收到第2响应请求消息的非接触受电设备200接收到第2响应消息时,控制部2将存储于第2响应消息中的、发送第2响应消息的非接触受电设备200的通信地址和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在扫描处理的步骤(C)中,控制部2每次错开1行地对全部行执行扫描处理的步骤(A)以及步骤(B),确定发送第2响应消息的非接触受电设备200接收的电力的大小最大的行。
通过执行扫描处理的步骤(A)至步骤(C),控制部2能够根据有无从检测到的非接触受电设备200发送第2响应消息、以及发送第2响应消息的非接触受电设备200的接收中的电力的大小,确定载置有检测到的非接触受电设备200的行。
在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对配置于第1列~第k列的供电部1进行控制,使得供给用于使检测到的非接触受电设备200的通信部10工作所需的电力。而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向检测到的非接触受电设备200发送用于确定载置位置的第3响应请求消息。
在检测到的非接触受电设备200被配置于第1列~第k列的情况下,该非接触受电设备接收从非接触供电设备100发送的第3响应请求消息,并将接收中的电力的大小作为与第3响应请求消息对应的第3响应消息而发送到非接触供电设备100。
在检测到的非接触受电设备200未被载置于第1列~第k列的情况下,该非接触受电设备未接收到第3响应请求消息,因此,不发送第3响应消息。
在扫描处理的步骤(E)中,当通信部5从接收到第3响应请求消息的非接触受电设备200接收到第3响应消息时,控制部2将发送第3响应消息的非接触受电设备200的通信地址和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在扫描处理的步骤(F)中,控制部2每次错开1列地对全部列执行扫描处理的步骤(D)以及步骤(E),对发送第3响应消息的非接触受电设备200确定接收中的电力的大小最大的列。
通过执行扫描处理的步骤(D)至步骤(F),控制部2能够根据有无从检测到的非接触受电设备200发送第3响应消息、以及发送第3响应消息的非接触受电设备200的接收中的电力的大小,确定载置有检测到的非接触受电设备200的列。
控制部2根据在扫描处理的步骤(C)中确定的行、和在扫描处理的步骤(F)中确定的列,确定检测到的非接触受电设备200与供电部1的组合。
使用图7A~图16B对上述扫描处理状态16具体进行说明。
图7A是示意性地示出针对第1行以及第2行的扫描处理的状况的俯视图。图7B是示出图7A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
这里,载置检测状态15中的载置检测结束,控制部2识别出非接触受电设备200a、200c被载置于非接触供电设备100。
在该状况下,首先,控制部2根据存储于存储部6的非接触受电设备200a、200c的设备信息,特别是各个谐振电路8所包含的线圈的直径,确定同时执行扫描处理的行以及列的数目。
如图7A所示,在本实施方式中,非接触受电设备200a、200c分别具有的谐振电路8的直径为2个供电部1的大小。控制部2将同时执行扫描处理的行以及列的数目设定为2。
在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对第1行以及第2行的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图7B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第2响应请求消息的通信分组。
在该情况下,由于非接触受电设备200a、200c未被载置于第1行、第2行,因此,非接触受电设备200a、200c均无法接收电力,未接收到第2响应请求消息,也不发送第2响应消息。
图8A是示意性地示出针对第2行以及第3行的扫描处理的状况的俯视图。图8B是示出图8A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图8A所示,在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对第2行以及第3行的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图8B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第2响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200c被载置于第3行以及第4行,因此,非接触受电设备200c的通信部10接收从第3行的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第2响应消息。
另一方面,由于非接触受电设备200a未被载置于第2行、第3行,因此,无法接收电力,未接收到第2响应请求消息,也不发送第2响应消息。
在非接触受电设备200c中,在接收到第2响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第2响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第2响应消息时,在扫描处理的步骤(B)中,控制部2将非接触受电设备200c的通信地址(03h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
图9A是示意性地示出针对第3行以及第4行的扫描处理的状况的俯视图。图9B是示出图9A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图9A所示,在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对第3行以及第4行的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图9B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第2响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200c被载置于第3行以及第4行,因此,非接触受电设备200c的通信部10接收从第3行和第4行的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第2响应请求消息。
另一方面,由于非接触受电设备200a未被载置于第3行、第4行,因此,无法接收电力,未接收到第2响应请求消息,也不发送第2响应消息。
在非接触受电设备200c中,当通信部10接收到第2响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第2响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第2响应消息时,在扫描处理的步骤(B)中,控制部2将非接触受电设备200c的通信地址(03h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在非接触受电设备200c中,相比于图8A所示的状况,在图9A所示的状况下,通过电力测量部12检测的电力的大小更大。因此,在扫描处理的步骤(C)中,控制部2能够确定非接触受电设备200c接收的电力的大小最大的行,能够识别出非接触受电设备200c被载置于第3行以及第4行。
图10A是示意性地示出针对第4行以及第5行的扫描处理的状况的俯视图。图10B是示出图10A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图10A所示,在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对第4行以及第5行的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图10B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第2响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200a被载置于第5行以及第6行,因此,非接触受电设备200a的通信部10接收从第5行的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第2响应消息。
另一方面,由于非接触受电设备200c被载置于第3行以及第4行,因此,非接触受电设备200c的通信部10接收从第4行的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第2响应消息。
在非接触受电设备200a、200c中,在接收到第2响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第2响应消息而发送到非接触供电设备100。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第2响应消息时,在扫描处理的步骤(B)中,控制部2将非接触受电设备200a的通信地址(01h)和接收中的电力的大小、非接触受电设备200c的通信地址(03h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
图11A是示意性地示出针对第5行以及第6行的扫描处理的状况的俯视图。图11B是示出图11A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图11A所示,在扫描处理的步骤(A)中,控制部2对第5行以及第6行的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图11B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第2响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200a被载置于第5行以及第6行,因此,非接触受电设备200a的通信部10接收从第5行和第6行的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第2响应消息。
另一方面,由于非接触受电设备200c未被载置于第5行、第6行,因此,无法接收电力,未接收到第2响应请求消息,也不发送第2响应消息。
在非接触受电设备200a中,当通信部10接收到第2响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第2响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第2响应消息时,在扫描处理的步骤(B)中,控制部2将非接触受电设备200a的通信地址(01h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在非接触受电设备200a中,相比于图10A所示的状况,在图11A所示的状况下,通过电力测量部12检测的电力的大小更大。因此,在扫描处理的步骤(C)中,控制部2能够确定非接触受电设备200a接收的电力的大小最大的行,能够识别出非接触受电设备200a被载置于第5行以及第6行。
图12A是示意性地示出针对第1列以及第2列的扫描处理的状况的俯视图。图12B是示出图12A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图12A所示,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对第1列以及第2列的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图12B所示,控制部2向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第3响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200a被载置于第2列以及第3列,因此,非接触受电设备200a的通信部10接收从第2列的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第3响应消息。
另一方面,由于非接触受电设备200c未被载置于第1列、第2列,因此,无法接收电力,未接收到第3响应请求消息,也不发送第3响应消息。
另外,如果通过步骤(A)~步骤(C)确定了载置有非接触受电设备200的行,则控制部2可以不向未载置有非接触受电设备200的行的供电部1供给电力。由此,能够提高非接触供电设备100的节能性能。
具体而言,如图12A所示,在非接触受电设备200未被载置于第1行、第2行的情况下,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2可以不向第1列以及第2列的涂有灰色阴影的供电部1中的、第1行以及第2行的供电部1供给电力。
在非接触受电设备200a中,在接收到第3响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第3响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第3响应消息时,在扫描处理的步骤(E)中,控制部2将非接触受电设备200a的通信地址(01h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
图13A是示意性地示出针对第2列以及第3列的扫描处理的状况的俯视图。图13B是示出图13A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图13A所示,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对第2列以及第3列的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200a、200c分别具有的通信部10工作所需的电力。
而且,如图13B所示,控制部2向非接触受电设备200a的通信用地址(01h)以及非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第3响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200a被载置于第2列以及第3列,因此,非接触受电设备200a的通信部10接收从第2列和第3列的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第3响应请求消息。
另一方面,由于非接触受电设备200c未被载置于第2列、第3列,因此,无法接收电力,未接收到第3响应请求消息,也不发送第3响应消息。
在非接触受电设备200a中,当通信部10接收到第3响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第3响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第3响应消息时,在扫描处理的步骤(E)中,控制部2将非接触受电设备200a的通信地址(01h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在非接触受电设备200a中,相比于图12A所示的状况,在图13A所示的状况下,通过电力测量部12检测的电力的大小更大。因此,在扫描处理的步骤(F)中,控制部2能够确定非接触受电设备200a接收的电力的大小最大的行,能够识别出非接触受电设备200a被载置于第2列以及第3列。
至此为止的扫描处理的结果为,控制部2掌握了非接触受电设备200a被载置于第5行、第6行的第2列、第3列,并将非接触受电设备200a与供电部1的组合存储于存储部6。
图14A是示意性地示出针对第3列以及第4列的扫描处理的状况的俯视图。图14B是示出图14A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图14A所示,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对第3列以及第4列的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使载置位置未确定的非接触受电设备200c的通信部10工作所需的电力。
而且,如图14B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第3响应请求消息的通信分组。
控制部2当通过上述对第1列~第3列的扫描处理而确定了非接触受电设备200a的载置位置时,能够在之后仅为了确定非接触受电设备200c的载置位置而执行扫描处理。
即,由于已知非接触受电设备200c被载置于第4行以及第5行,因此,控制部2可以在确定非接触受电设备200a的载置位置之后,仅使第4行以及第5行的供电部1工作。由此,能够提高非接触供电设备100的节能性能。
由于非接触受电设备200c未被载置于第3列、第4列,因此,无法接收电力,未接收到第3响应请求消息,也不发送第3响应消息。
图15A是示意性地示出针对第4列以及第5列的扫描处理的状况的俯视图。图15B是示出图15A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图15A所示,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对第4列以及第5列的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200c的通信部10工作所需的电力。
而且,如图15B所示,控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第3响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200c被载置于第5列以及第6列,因此,非接触受电设备200c的通信部10接收从第5列的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第3响应消息。
在非接触受电设备200c中,在接收到第3响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第3响应消息而发送到非接触供电设备100。
在非接触供电设备100中,当通信部10接收到第3响应消息时,在扫描处理的步骤(E)中,控制部2将非接触受电设备200c的通信地址(01h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
图16A是示意性地示出针对第5列以及第6列的扫描处理的状况的俯视图。图16B是示出图16A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图16A所示,在扫描处理的步骤(D)中,控制部2对第5列以及第6列的涂有灰色阴影的供电部1进行控制,使得供给用于使非接触受电设备200c的通信部10工作所需的电力。
而且,控制部2向非接触受电设备200c的通信用地址(03h)发送存储有第3响应请求消息的通信分组。
由于非接触受电设备200c被载置于第5列以及第6列,因此,非接触受电设备200c的通信部10接收从第5列和第6列的供电部1传送的电力,接收从通信部5发送的第3响应请求消息。
在非接触受电设备200c中,当通信部10接收到第3响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得将通过电力测量部12检测的电力的大小作为第3响应消息而发送。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第3响应消息时,在扫描处理的步骤(E)中,控制部2将非接触受电设备200c的通信地址(03h)和接收中的电力的大小存储于存储部6。
在非接触受电设备200c中,相比于图15A所示的状况,在图16A所示的状况下,通过电力测量部12检测的电力的大小更大。因此,在扫描处理的步骤(F)中,控制部2能够确定非接触受电设备200c接收的电力的大小最大的行,能够识别出非接触受电设备200c被载置于第5列以及第6列。
上述扫描处理的结果为,控制部2掌握了非接触受电设备200c被载置于第3行、第4行的第5列、第6列,并将非接触受电设备200c与供电部1的组合存储于存储部6。
当控制部2结束了确定在载置检测状态15下检测的全部非接触受电设备200与供电部1的组合时,非接触供电设备100从扫描处理状态16转变为登记状态17。
在登记状态17下,确定的非接触受电设备200在存储部6所保存的控制对象列表中,作为电力传送的对象而被登记。当控制对象列表更新时,登记状态17结束,非接触供电设备100以及非接触受电设备200转变为供电状态18。
[供电动作]
接下来,使用图17A以及图17B对本实施方式的供电状态18进行说明。
图17A是示意性地示出非接触受电设备200a、200c接收电力的状况的俯视图。图17B是示出图17A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
控制部2在接收到供电开始的指示时,对与登记在控制对象列表中的非接触受电设备200组合的供电部1进行控制,使得对在扫描处理状态16下检测出、并在登记状态17下登记在控制对象列表中的非接触受电设备200,供给与在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200的负载7的额定电力相同的电力。
控制部2对通信部5进行控制,使得定期发送用于控制所传送的电力的第4响应请求消息。在非接触受电设备200中,当通信部10接收到第4响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送存储有电力误差的通信分组,作为与第4响应请求消息对应的第4响应消息。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到第4响应消息时,控制部2对与发送第4响应消息的非接触受电设备200组合的供电部1进行控制,使得在发送第4响应消息的非接触受电设备200中,电力误差为零。
具体而言,如图17A所示,在载置检测状态15下,检测出非接触受电设备200a、200c。在扫描处理状态16下,确定了非接触受电设备200a与第5行、第6行的第2列、第3列的涂有灰色阴影的四个供电部1组合。确定了非接触受电设备200c与第3行、第4行的第5列、第6列的涂有灰色阴影的四个供电部1组合。
此后,在非接触受电设备200a、200c被登记到了控制对象列表中的情况下,控制部2对与非接触受电设备200a组合的供电部1进行控制,使得向非接触受电设备200a的负载7供给与在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200a的负载7的额定电力相同的电力。
而且,控制部2对与非接触受电设备200c组合的供电部1进行控制,使得向非接触受电设备200c的负载7供给与在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200c的负载7的额定电力相同的电力。
控制部2对通信部5进行控制,使得向非接触受电设备200a、200c的各个通信部10定期发送第4响应请求消息。
在非接触受电设备200a中,当通信部10接收到第4响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送将电力误差作为第4响应消息而存储的通信分组。
与非接触受电设备200a同样地,在非接触受电设备200c中,当通信部5接收到第4响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送将电力误差作为第4响应消息而存储的通信分组。
当通信部5接收到从非接触受电设备200a、200c分别发送的两个第4响应消息时,控制部2对分别与非接触受电设备200a、200c组合的供电部1进行控制,使得分别存储于两个第4响应消息中的电力误差为零。
如上所述,在本实施方式中,通过使用一个通信部5与多个非接触受电设备200进行通信,能够通过可实用的规模来构成非接触供电设备100。
另外,在本实施方式中,在步骤(A)~步骤(C)中,在行方向的扫描处理后,在步骤(D)~步骤(F)中实施列方向的扫描处理。但是,实施的顺序也可以相反。
在本实施方式中,从第1行以及第1列开始扫描处理。但是,也可以从第n行以及第m列开始扫描处理。
在本实施方式中,控制部2将同时执行扫描处理的行以及列的数目设定为2。但是,不限于此,控制部2根据谐振电路8中包含的线圈的直径,确定同时执行扫描处理的行以及列的数目即可。
在载置了谐振电路8所包含的线圈的直径不同的多个非接触受电设备200的情况下,单独进行扫描处理即可。
作为具体的例子,对以下情况进行说明。在该情况下,例如,非接触受电设备200a的谐振电路8中包含的线圈的直径相当于1个供电部1的大小,非接触受电设备200b、200c的谐振电路8中分别包含的线圈的直径相当于3个供电部1的大小。
首先,为了确定非接触受电设备200a与供电部1的组合,将进行扫描处理的行以及列的数目设定为1,执行上述扫描处理的步骤(A)~步骤(F)。
此后,为了确定非接触受电设备200b与供电部1的组合、以及非接触受电设备200c与供电部1的组合,将进行扫描处理的行以及列的数目设定为3,执行上述扫描处理的步骤(A)~步骤(F)。
在载置的非接触受电设备200的全部谐振电路8包含直径相当于1个供电部1的大小的线圈的情况下,在扫描中,受电侧接收的电力的大小被确定为一个种类。因此,不需要从受电侧发送接收中的电力的大小作为响应消息,并在供电侧进行存储。因此,在该情况下,也可以采用仅将接收到电力作为响应消息而发送的系统规格。
在受电侧的通信部具有存在CSMA(Carrier Sense Multiple Access:载波侦听多路访问)等冲突避免手段的MAC(介质访问控制)功能的情况下,能够构成为,针对一个响应请求消息,各受电设备避免冲突地依次发送响应消息。
因此,即使未预先知晓载置的非接触受电设备的地址,非接触供电设备也可以通过同时广播来发送响应请求消息,非接触受电设备响应于该响应请求消息来发送响应消息。在该情况下,无需事先对非接触受电设备的地址进行初始登记。
[非接触受电设备的移动]
以下,使用图18A~图25B对使非接触受电设备移动的情况下的本实施方式的动作进行说明。
图18A是示意性地示出在向非接触受电设备200a、200c传送电力的过程中,非接触受电设备200a从非接触供电设备100上被去除的状况的俯视图。图18B是示出图18A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
非接触受电设备200在其底面具有按钮式开关(未图示),作为对是否将电力供给到负载7进行切换的开关部。按钮式开关构成为当非接触受电设备200被载置于非接触供电设备100时闭合,当为了移动等而将非接触受电设备200a抬起时断开。
当按钮式开关断开时,控制部11对通信部10进行控制,使得响应于第4响应请求消息,发送存储有表示非接触受电设备200a已移动的第5响应消息的通信分组。
在非接触供电设备100中,当通信部5接收到包含第5响应消息的通信分组时,控制部2停止向非接触受电设备200a传送电力,并为了从电力传送的对象中去除非接触受电设备200a,而将非接触受电设备200a的信息从控制对象列表中删除。
此外,在通信部5向非接触受电设备200a发送第4响应请求消息之后,由于某种理由而未在规定的期间从非接触受电设备200a接收到第4响应消息的情况下,控制部2也同样地停止向非接触受电设备200a传送电力,并为了从电力传送的对象中去除非接触受电设备200a,而将非接触受电设备200a的信息从控制对象列表中删除。
图19A是示意性地示出非接触受电设备移动到无法接收电力的位置的状况的俯视图。图19B是示出图19A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图19A以及图19B所示,设为非接触供电设备100在载置检测状态15下,要检测非接触受电设备200a。
具体而言,控制部2对未处于供电状态18的全部供电部1进行控制,使得供给用于使在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200的通信部10工作所需的电力。而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200的通信用地址发送存储有第1响应请求消息的通信分组。
但是,非接触受电设备200a由于未接收到第1响应请求消息,因此,不发送第1响应消息。当未在规定的时间内接收到第1响应消息的情况下,控制部2判断为“未检测出载置”,仅继续向非接触受电设备200c传送电力。
图20A是示意性地示出非接触受电设备200a被载置于非接触供电设备100的第1行、第2行的第9列、第10列的状况的俯视图。图20B是示出图20A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图20A以及图20B所示,设为非接触供电设备100在载置检测状态15下要检测非接触受电设备200a。
具体而言,控制部2对未处于供电状态18的全部供电部1进行控制,使得供给用于使在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200的通信部10工作所需的电力。而且,控制部2对通信部5进行控制,使得向在初始登记状态14下登记的非接触受电设备200的通信用地址发送存储有第1响应请求消息的通信分组。
在非接触受电设备200a中,当通信部10接收到第1响应请求消息时,控制部11对通信部10进行控制,使得发送将通过电力测量部12测量的电力的大小存储为第1响应消息的通信分组。
图21A、图22A、图23A是示意性地示出针对移动后的非接触受电设备200a的扫描处理的状况的俯视图。图21B、图22B、图23B分别是示出图21A、图22A、图23B所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图24A是示意性地示出移动后的非接触受电设备200a、200c接收电力的状况的俯视图。图24B是示出图24A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
图21A~图23B所示的扫描处理与图7A~图16B所示的扫描处理相同。图24A、图24B所示的供电动作与图17A、图17B所示的供电动作相同。因此,这里省略这些说明。
图25A是示意性地示出结束了针对移动后的非接触受电设备200a的供电动作的俯视图。图25B是示出图25A所示的状况下的非接触供电设备与非接触受电设备之间的通信序列的图。
如图25B所示,当使用者对非接触受电设备200a和非接触受电设备200c进行供电结束的指示时,控制部2根据供电结束的指示,对通信部5进行控制,使得将表示供电结束的通信分组发送到非接触受电设备200a、200c,并对供电部1进行控制,使得停止供电。
如上所述,根据本实施方式,非接触供电设备100能够根据非接触受电设备200的移动来停止电力传送。
(实施方式2)
以下,使用图26~图28对本文公开的实施方式2进行说明。
图26是本实施方式的非接触供电设备101、非接触受电设备201以及适配器设备300的结构框图。图27是示意性地示出在非接触供电设备101上载置有适配器设备300的状态的俯视图。
如图26、图27所示,非接触供电设备101与实施方式1中的非接触供电设备100同样,是具有配置成矩阵状的多个供电部1的感应加热烹调器。非接触供电设备101除了非接触供电设备100的结构之外,还具有过零检测部23,过零检测部23检测商用电源的过零点,并将过零点的时刻发送到控制部2。
非接触受电设备201与实施方式1中的非接触受电设备200不同地,具有谐振电路20和谐振电路21。
谐振电路20从非接触供电设备100接收比仅供给到负载7的电力大的电力。谐振电路21从非接触供电设备101接收比仅供给到通信部10的电力小的电力。
通信部10通过对经由谐振电路21接收的电力进行负载调制,对接收的电力叠加消息并进行与非接触供电设备101的通信。即,谐振电路21是进行电力的接收和通信分组的收发的受电通信部。
根据本实施方式,能够将非接触受电设备201简化。但是,与非接触受电设备201的结构同样地,使设置于非接触供电设备101的全部供电部1具有通信功能是不合理的。
因此,在本实施方式中,非接触供电设备101为了与上述结构的非接触受电设备201进行通信,新设置了适配器设备300。
一般情况下,在功率消耗超过1kW的情况下,难以对传送的电力叠加设备信息。因此,需要与供电用的谐振电路分开地设置通信用的谐振电路。在供电用的频率与通信用的频率接近的情况下,在供电中也可能仅能够在过零点的附近进行通信。
如图26所示,适配器设备300包含谐振电路24、高频电源部22、谐振电路25、通信部26、控制部27、传送部28以及设备ID 19。
谐振电路24是从非接触供电设备101的供电部1非接触地接收电力的适配器侧的受电部。高频电源部22经由谐振电路24和电源电路9接收电力,生成高频电力。
谐振电路25将从高频电源部22供给的电力传送到非接触受电设备201的谐振电路21,并且从谐振电路21接收与所传送的电力叠加的信息,由此,进行与非接触受电设备201的通信。即,谐振电路25是进行电力传送和通信分组的收发的供电通信部。
通信部26是与非接触供电设备101的通信部5进行通信的适配器侧的通信部。控制部27是适配器侧的控制部,其经由高频电源部22控制谐振电路25,并且控制通信部26。传送部28将与从谐振电路25传送到谐振电路21的电力叠加的非接触受电设备201的设备信息传送到控制部27。
与实施方式1中的非接触受电设备200同样地,设备ID 19作为IDa被初始登记到非接触供电设备101的存储部6。适配器设备300在被检测出载置于非接触供电设备101时,经由谐振电路24从供电部1非接触地接收电力。该电力根据在通信部5与通信部26之间通信的信息而被控制。
谐振电路25与谐振电路21接近设置,从谐振电路25非接触地传送到谐振电路21的电力被供给到非接触受电设备201的通信部10。
非接触受电设备201的控制部11对通信部10进行控制,使得通过使用电源电路9对非接触地传送的电力进行负载调制,将用于电力控制的消息与所传送的电力叠加地发送到适配器设备300。
在适配器设备300中,传送部28接收来自非接触受电设备201的消息,并传送到控制部27。
非接触受电设备201的谐振电路20位于一个供电部1的上方,从该供电部1接收电力。适配器设备300的设备ID 19作为IDc被初始登记到非接触供电设备101的存储部6。适配器设备300替代非接触受电设备201而与非接触供电设备101进行通信,由此,对向非接触受电设备201传送电力的供电部1进行控制。
非接触供电设备101的控制部2对通信部5进行控制,使得定期地将从过零检测部23得到的商用电源的过零点的时刻作为消息进行发送。控制部27与通过通信部26接收到的过零点的时刻同步地使高频电源部22工作。
图28是示出非接触供电设备101、非接触受电设备201以及适配器设备300之间的通信序列的图。
如图28所示,与商用电源的过零点同步地,在非接触供电设备101与适配器设备300之间、以及适配器设备300与非接触受电设备201之间收发消息。
适配器设备300具有IDa和IDc,并使用它们与非接触供电设备101以及非接触受电设备201进行通信。IDa用于控制对适配器设备300传送的电力。IDc用于控制对非接触受电设备201传送的电力。
在图28中,适配器设备300的IDc与非接触受电设备201之间的粗箭头表示从适配器设备300的谐振电路25传送到非接触受电设备201的谐振电路21的电力,细箭头表示信息的通信。“过零”是指过零点的时刻被作为消息而发送。
“响应请求”是指响应请求消息。“响应请求Ra”是IDa、即针对适配器设备300的响应请求消息,“响应请求Rc”是IDc、即针对非接触受电设备201的响应请求消息。
“电力误差”是指响应于响应请求消息而作为消息被发送的电力误差。“电力误差Ea”是IDa、即与适配器设备300相关的电力误差,“电力误差Ec”是IDc、即与非接触受电设备201相关的电力误差。
如上所述,非接触供电设备101定期地将商用电源的过零点的时刻作为消息而发送到适配器设备300的IDa。适配器设备300与该时刻同步地使高频电源部22工作。
由此,在传送到谐振电路20的电力的过零点的附近,发送适配器设备300与非接触受电设备201之间的通信所需的电力,此时,也进行来自非接触受电设备201的消息(电力误差Ec)的通信。
适配器设备300响应于从非接触供电设备101接收到的响应请求消息(响应请求Ra),向IDa发送与适配器设备300相关的电力误差信息(电力误差Ea)。非接触供电设备101根据该误差信息,控制对适配器设备300的电力传送。
适配器设备300响应于从非接触供电设备101接收到的响应请求消息(响应请求Rc),向IDc发送与非接触受电设备201相关的电力误差信息(电力误差Ec)。非接触供电设备101根据该误差信息,控制经由适配器设备300的向非接触受电设备201的电力传送。
这样,非接触地传送电力,并且进行不受传送的电力的影响的信息通信。
如上所述,根据本实施方式,通过设置适配器设备300,能够在任意的供电部1的上方使用非接触受电设备201。
另外,为了使适配器设备300的结构、控制进一步简化,可以使用一次电池来替代电源电路9以及谐振电路24。也可以使用2次电池来替代电源电路9,将接收到的电力储存于2次电池。
为了确定适配器设备300的载置位置,也可以使用非接触受电设备201的谐振电路20。还可以事先确定载置适配器设备300的供电部1。
(实施方式3)
以下,使用图29~图30D对本文公开的实施方式3进行说明。
图29是本实施方式的非接触供电设备101、非接触受电设备201以及适配器设备301的结构框图。图30A~图30D是示意性地示出在非接触供电设备101上载置有适配器设备301的状态的俯视图。
在实施方式2中,适配器设备300的电源电路9不与负载7连接,而向适配器设备301的通信部26和控制部27、非接触受电设备201的通信部10和控制部11等轻负载供给电力。因此,电源电路9的大小被设定为一个供电部1的大小。
在实施方式2的情况下,能够通过上述扫描处理确定载置位置的是适配器设备300的谐振电路24,无法确定非接触受电设备201的谐振电路20的载置位置。
因此,需要确定为必须例如图27所示的朝向那样对适配器设备300进行设置等。根据本实施方式,能够在非接触供电设备101上的任意的场所使用适配器设备301。
如图29所示,在本实施方式的适配器设备301中,除了适配器设备300的结构之外,还追加了作为第4受电部的谐振电路29以及与谐振电路29连接的电源电路9,追加IDb作为设备ID 19。
图30A~图30D分别是示意性地示出在非接触供电设备101上载置有适配器设备301的各状况的俯视图。如图30A~图30D所示,当谐振电路24、29的载置位置被确定时,能够确定谐振电路20的载置位置。
另外,上述实施方式中的控制部2、11、27由微型计算机构成。控制部2、11、27不限于微型计算机。但是,只要使用能够编程的微型计算机,则能够容易地变更处理内容,能够提高设计的自由度。
为了提高处理速度,还能够由逻辑电路构成控制部2、11、27。在物理上可以由一个或者多个元件构成控制部2、11、27。在由多个元件构成控制部2、11、27的情况下,可以通过不同的元件实施各控制项目。在该情况下,也能够认为这多个元件与一个控制部对应。
产业上的可利用性
本文的公开在非接触供电设备具有配置成矩阵状的多个供电部的作为感应加热烹调器的非接触电力传送系统中是有用的。
Claims (3)
1.一种非接触供电设备的供电方法,所述非接触供电设备向具有负载的非接触受电设备非接触地传送电力,所述非接触供电设备具有:多个供电部,它们传送所述电力;供电侧的通信部,其进行通信分组的收发;以及供电侧的控制部,其控制所述供电部和所述供电侧的通信部,
在该非接触供电设备的供电方法中,
所述供电侧的通信部在发送了用于所述非接触受电设备的载置检测的第1响应请求消息后,接收包含所述非接触受电设备接收中的所述电力的大小的、对应的第1响应消息,由此,完成所述非接触受电设备的载置检测,
所述供电侧的通信部在发送了用于确定所述非接触受电设备的载置位置的第2响应请求消息和第3响应请求消息后,分别接收包含所述非接触受电设备接收中的所述电力的大小的、对应的第2响应消息和第3响应消息,由此,所述供电侧的控制部确定所述非接触受电设备与所述供电部中的若干个的组合,
在所述供电侧的通信部发送了用于电力控制的第4响应请求消息后,所述供电侧的控制部根据由所述供电侧的通信部接收的包含所述非接触受电设备接收中的所述电力的大小与所述负载的额定电力之差的、对应的第4响应消息,控制所述供电部中的所述若干个。
2.一种非接触受电设备的受电方法,所述非接触受电设备接收从非接触供电设备非接触地传送的电力,所述非接触受电设备具有:受电部,其接收所述电力;受电侧的通信部,其进行通信分组的收发;电力测量部,其测量所述受电部接收中的所述电力;以及负载,
在该非接触受电设备的受电方法中,
所述受电侧的通信部在接收到用于所述非接触受电设备的载置检测的第1响应请求消息时,发送包含所述电力测量部测量的所述电力的大小的、对应的第1响应消息,
所述受电侧的通信部在接收到用于确定所述非接触受电设备的载置位置的第2响应请求消息和第3响应请求消息时,分别发送包含所述电力测量部测量的所述电力的大小的、对应的第2响应消息和第3响应消息,
所述受电侧的通信部在接收到用于控制传送的所述电力的第4响应请求消息时,将所述电力测量部测量的所述电力的大小与所述负载的额定电力之差作为第4响应消息而发送。
3.一种非接触电力传送系统,其中,该非接触电力传送系统具有权利要求1所述的非接触供电设备的供电方法和权利要求2所述的非接触受电设备的受电方法。
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