JP2017143689A - Control device, power transmission device, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device, a power transmission device, an electronic apparatus, and the like that can shorten time until reception power at a power reception device comes close to a target value.SOLUTION: A control device 20 is used for a power transmission device 10 that transmits power to a power reception device 40 by noncontact power transmission. The control device includes: a control unit 24 for controlling a power transmission unit 12 that transmits power to the power reception device 40; and a communication unit 30 that performs communication processing to receive communication data transmitted by the power reception device 40. The control unit 24 obtains information on a transmission power setting value for setting the magnitude of power transmitted from the power transmission device to the power reception device on the basis of the communication data, and controls the transmission power of the power transmission unit 12 by larger power width as difference between the transmission power setting value and the target value is larger.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、制御装置、送電装置及び電子機器等に関係する。   The present invention relates to a control device, a power transmission device, an electronic device, and the like.

近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送(非接触電力伝送)が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、家庭用機器や携帯端末や電気自動車などの電子機器の充電が提案されている。   In recent years, contactless power transmission (non-contact power transmission) that uses electromagnetic induction and enables power transmission even without a contact of a metal part has been in the spotlight. As an application example of this contactless power transmission, charging of electronic devices such as household devices, portable terminals, and electric vehicles has been proposed.

無接点電力伝送の従来技術としては例えば特許文献1に開示される技術がある。特許文献1においては、受電機器が受電した受電電力値に基づいて、送電機器が送電電力値を制御する発明が開示されている。   As a conventional technique for contactless power transmission, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses an invention in which a power transmitting device controls a transmitted power value based on a received power value received by a power receiving device.

特開2015−089187号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-089187

送電装置における送電電力の変化と、受電装置における受電電力の変化には、タイムラグが存在する。そのため、送電電力の変化による影響が受電電力に表れる前に、受電装置が変化前の受電電力の情報を送電装置に送信してしまうことがある。この場合には、送電装置が、通知された変化前の受電電力に基づいて、受電電力がまだターゲット値に近付いていないと判断し、送電電力をさらに変化させ、結果的に受電電力がターゲット値を通り過ぎてしまう場合がある。そのため、受電電力がターゲット値の上下に振幅して、ターゲット値に収束するのに時間がかかったり、いつまでもターゲット値に収束しなかったりする場合がある。   There is a time lag between the change in transmitted power in the power transmission device and the change in received power in the power reception device. Therefore, before the influence due to the change in the transmitted power appears in the received power, the power receiving device may transmit the information on the received power before the change to the power transmitting device. In this case, the power transmission device determines that the received power has not yet approached the target value based on the notified received power before the change, further changes the transmitted power, and as a result, the received power becomes the target value. May pass by. For this reason, the received power may swing above and below the target value and may take time to converge to the target value, or may not converge to the target value indefinitely.

また、送電電力の変動量と受電電力の変動量の関係は、電磁誘導の伝送能力や、送電装置と受電装置の位置関係によっても異なるため、安定した制御が難しい。   In addition, since the relationship between the variation amount of the transmitted power and the variation amount of the received power varies depending on the transmission capability of electromagnetic induction and the positional relationship between the power transmission device and the power reception device, stable control is difficult.

本発明の幾つかの態様によれば、受電装置における受電電力がターゲット値に近付くまでの時間を短縮することができる制御装置、送電装置及び電子機器等を提供することができる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a control device, a power transmission device, an electronic device, and the like that can shorten the time until the received power in the power receiving device approaches the target value.

本発明の一態様は、無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、前記受電装置が送信した通信データを受信する通信処理を行う通信部と、を含み、前記制御部は、前記通信データに基づいて、前記送電装置から前記受電装置へ伝送する電力の大きさを設定するための送電電力設定値の情報を取得し、前記送電電力設定値とターゲット値との差が大きいほど大きな電力幅で前記送電部の送電電力を制御する制御装置に関係する。   One aspect of the present invention is a control device used in a power transmission device that transmits power to a power reception device by contactless power transmission, the control unit controlling a power transmission unit that transmits power to the power reception device, and the power reception A communication unit that performs communication processing for receiving communication data transmitted by the device, and the control unit sets a magnitude of power to be transmitted from the power transmission device to the power reception device based on the communication data The transmission power set value information is acquired, and the control device controls the transmitted power of the power transmission unit with a larger power width as the difference between the transmitted power set value and the target value increases.

本発明の一態様では、送電電力設定値とターゲット値との差が大きいほど大きな電力幅で送電部の送電電力を制御する。送電電力が大きくなればなるほど、受電装置における受電電力も大きくなる。よって、受電装置における受電電力がターゲット値に近付くまでの時間を短縮することが可能になる。   In one aspect of the present invention, the transmission power of the power transmission unit is controlled with a larger power width as the difference between the transmission power setting value and the target value is larger. The greater the transmitted power, the greater the received power in the power receiving device. Therefore, it is possible to shorten the time until the received power in the power receiving apparatus approaches the target value.

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記通信データに基づいて、前記受電装置の受電部の出力電圧の情報を前記送電電力設定値の情報として取得し、前記ターゲット値であるターゲット電圧と、前記受電部の前記出力電圧との差が大きいほど大きな前記電力幅で前記送電部の前記送電電力を制御してもよい。   In one aspect of the present invention, the control unit acquires information on an output voltage of the power receiving unit of the power receiving device as information on the transmission power setting value based on the communication data, and the target that is the target value The transmission power of the power transmission unit may be controlled with a larger power width as the difference between the voltage and the output voltage of the power reception unit increases.

これにより、受電部の出力電圧がターゲット電圧に近付くまでの時間を短縮すること等が可能になる。   Thereby, it is possible to shorten the time until the output voltage of the power receiving unit approaches the target voltage.

また、本発明の一態様では、前記送電部は、送電ドライバーを含み、前記制御部は、前記送電ドライバーに電源として供給される駆動電圧を変化させることで前記送電電力を制御してもよい。   In the aspect of the invention, the power transmission unit may include a power transmission driver, and the control unit may control the transmitted power by changing a drive voltage supplied as a power source to the power transmission driver.

これにより、送電部の駆動電圧を制御して、受電部の出力電圧をターゲット電圧に近付けること等が可能になる。   As a result, it is possible to control the drive voltage of the power transmission unit to bring the output voltage of the power reception unit close to the target voltage.

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記送電電力設定値と前記ターゲット値との差分値が第1の所定値よりも大きい場合には、第1の電力幅で前記送電電力を制御し、前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が、前記第1の所定値以下で第2の所定値よりも大きい場合には、前記第1の電力幅よりも小さい第2の電力幅で前記送電電力を制御してもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, the control unit, when a difference value between the transmission power setting value and the target value is larger than a first predetermined value, the transmission power with a first power width. And when the difference value between the transmission power set value and the target value is less than the first predetermined value and larger than the second predetermined value, the second smaller than the first power width. The transmitted power may be controlled with a power width of.

これにより、送電電力設定値とターゲット値との差分値が、第1の所定値以下になるまでにかかる時間を短縮すること等が可能になる。   Thereby, it becomes possible to shorten the time taken until the difference value between the transmission power set value and the target value becomes equal to or less than the first predetermined value.

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が、前記第1の所定値以下で前記第2の所定値よりも大きい場合には、第1の期間において前記第2の電力幅分の前記送電電力を変化させ、前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が前記第2の所定値以下である場合には、前記第1の期間よりも長い第2の期間において、前記第2の電力幅分の前記送電電力を変化させてもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, the control unit, when the difference value between the transmission power set value and the target value is less than the first predetermined value and larger than the second predetermined value. In the first period, when the transmission power for the second power width is changed, and the difference value between the transmission power setting value and the target value is less than or equal to the second predetermined value, In the second period longer than the first period, the transmitted power for the second power width may be changed.

これにより、送電装置の製造コストの増加を抑制しつつ、送電電力設定値とターゲット値との差分値が、第2の所定値以下である場合に、第1の期間当たりに変動する電力幅をより小さくすること等が可能になる。   Thereby, when the difference value between the transmission power set value and the target value is equal to or smaller than the second predetermined value while suppressing an increase in the manufacturing cost of the power transmission device, the power width that fluctuates per first period is reduced. It becomes possible to make it smaller.

また、本発明の一態様では、少なくとも前記第1の電力幅が可変に設定されて記憶される記憶部を含んでもよい。   In one embodiment of the present invention, at least the first power width may be variably set and stored.

これにより、例えば送電装置や受電装置の種類に応じて、送電電力を変動させる際の電力幅を可変に設定すること等が可能になる。   Accordingly, for example, it is possible to variably set the power width when changing the transmission power according to the type of the power transmission device or the power reception device.

また、本発明の一態様では、前記制御部は、第1のターゲット値が第2のターゲット値よりも大きい場合に、前記送電電力設定値が前記第1のターゲット値よりも大きい場合には、前記送電電力を下げ、前記送電電力設定値が前記第2のターゲット値よりも小さい場合には、前記送電電力を上げ、前記送電電力設定値が前記第1のターゲット値以上で、かつ前記第2のターゲット値以下である場合には、前記送電電力を変化させてもよい。   Moreover, in 1 aspect of this invention, when the said transmission power setting value is larger than a said 1st target value when the said control part is larger than a 2nd target value, the said control part is, When the transmission power is reduced and the transmission power setting value is smaller than the second target value, the transmission power is increased, the transmission power setting value is greater than or equal to the first target value, and the second If the value is less than or equal to the target value, the transmitted power may be changed.

これにより、送電電力を、第1のターゲット値以上、第2のターゲット値以下のレベルに保つこと等が可能になる。   This makes it possible to maintain the transmission power at a level that is not less than the first target value and not more than the second target value.

また、本発明の他の態様では、無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、前記受電装置が送信した通信データを受信する通信処理を行う通信部と、を含み、前記制御部は、前記通信データに基づいて送電電力設定値の情報を取得し、前記送電電力設定値とターゲット値との差分値が所定値よりも大きい場合には、第1の期間において所定の電力幅で送電電力を変化させ、前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が前記所定値以下である場合には、前記第1の期間よりも長い第2の期間において、前記所定の電力幅で前記送電電力を変化させる制御装置に関係する。   In another aspect of the present invention, a control device used in a power transmission device that transmits power to a power receiving device by contactless power transmission, the control unit controlling a power transmission unit that transmits power to the power receiving device; A communication unit that performs communication processing for receiving communication data transmitted by the power receiving device, and the control unit acquires information on a transmission power setting value based on the communication data, and the transmission power setting value When the difference value with the target value is larger than the predetermined value, the transmission power is changed with a predetermined power width in the first period, and the difference value between the transmission power setting value and the target value is the predetermined value. The following cases relate to a control device that changes the transmitted power with the predetermined power width in a second period longer than the first period.

また、本発明の他の態様では、無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、前記受電装置から受信した通信データを処理する通信部と、を含み、前記制御部は、前記通信データに基づいて、前記受電装置の受電部の出力電圧と、前記出力電圧のターゲット値であるターゲット電圧とを比較し、前記出力電圧と前記ターゲット電圧の差分値が第1の電位差である場合には、第1の電力幅で送電電力を変化させ、前記出力電圧と前記ターゲット電圧の前記差分値が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差である場合には、前記第1の電力幅よりも大きい第2の電力幅で前記送電電力を変化させる制御装置に関係する。   In another aspect of the present invention, a control device used in a power transmission device that transmits power to a power receiving device by contactless power transmission, the control unit controlling a power transmission unit that transmits power to the power receiving device; A communication unit that processes communication data received from the power receiving device, and the control unit is configured to output an output voltage of the power receiving unit of the power receiving device and a target value of the output voltage based on the communication data. When the difference value between the output voltage and the target voltage is a first potential difference, the transmission power is changed with a first power width, and the difference between the output voltage and the target voltage is compared. When the value is a second potential difference larger than the first potential difference, the control unit is configured to change the transmitted power with a second power width larger than the first power width.

また、本発明の他の態様では、前記制御装置を含む送電装置に関係する。   Another aspect of the present invention relates to a power transmission device including the control device.

また、本発明の他の態様では、前記制御装置を含む電子機器に関係する。   Another aspect of the invention relates to an electronic apparatus including the control device.

本実施形態の無接点電力伝送システムの説明図。Explanatory drawing of the non-contact electric power transmission system of this embodiment. 1次コイルと2次コイルの電力伝送トランスの説明図。Explanatory drawing of the electric power transmission transformer of a primary coil and a secondary coil. 本実施形態の制御装置、送電装置、受電装置の構成例。2 is a configuration example of a control device, a power transmission device, and a power reception device of the present embodiment. 本実施形態の制御装置、送電装置、受電装置の詳細な構成例。3 is a detailed configuration example of a control device, a power transmission device, and a power reception device according to the present embodiment. 電圧変動幅が固定である場合の送電電圧制御の説明図。Explanatory drawing of the power transmission voltage control in case a voltage fluctuation range is fixed. 電圧変動幅が可変である場合の送電電圧制御の説明図。Explanatory drawing of the power transmission voltage control in case a voltage fluctuation range is variable. 制御部の詳細な構成例。The detailed structural example of a control part. 制御部の他の詳細な構成例。The other detailed structural example of a control part. 駆動電圧制御値の更新結果の説明図。Explanatory drawing of the update result of a drive voltage control value. 電源電圧設定部と電源電圧制御部の詳細な構成例。3 shows detailed configuration examples of a power supply voltage setting unit and a power supply voltage control unit. 電源電圧設定部のさらに詳細な構成例。The more detailed structural example of a power supply voltage setting part. 無接点電力伝送システムの動作シーケンスの一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the operation | movement sequence of a non-contact electric power transmission system. 着地検出時の動作シーケンスを説明する信号波形図。The signal waveform diagram explaining the operation | movement sequence at the time of landing detection. 取り去り時の動作シーケンスを説明する信号波形図。The signal waveform diagram explaining the operation | movement sequence at the time of removal. 取り去り時の動作シーケンスを説明する信号波形図。The signal waveform diagram explaining the operation | movement sequence at the time of removal. 整流電圧を一定に保つ電力制御手法の説明図。Explanatory drawing of the electric power control method which keeps a rectification voltage constant. 整流電圧を一定に保つ電力制御手法の他の説明図。Another explanatory view of the electric power control technique which keeps a rectification voltage constant. 負荷変調による通信手法の説明図。Explanatory drawing of the communication method by load modulation. 受電側の通信構成の説明図。Explanatory drawing of the communication structure of the receiving side. 本実施形態の通信手法の説明図。Explanatory drawing of the communication method of this embodiment. 通信データのフォーマットの説明図。Explanatory drawing of the format of communication data. 通信データのフォーマットの他の説明図。Another explanatory view of a format of communication data.

以下、本実施形態について説明する。なお、以下で説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。   Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.

1.無接点電力伝送システム
図1Aに本実施形態の無接点電力伝送システムの一例を示す。充電器500(電子機器の1つ)は送電装置10を有する。電子機器510は受電装置40を有する。また電子機器510は、操作用のスイッチ部514(広義には操作部)やバッテリー90を有する。なお図1Aではバッテリー90を模式的に示しているが、このバッテリー90は実際には電子機器510に内蔵されている。図1Aの送電装置10と受電装置40により本実施形態の無接点電力伝送システムが構成される。
1. Non-contact power transmission system FIG. 1A shows an example of a non-contact power transmission system of this embodiment. The charger 500 (one of the electronic devices) includes the power transmission device 10. The electronic device 510 includes the power receiving device 40. The electronic device 510 also includes an operation switch unit 514 (operation unit in a broad sense) and a battery 90. 1A schematically shows the battery 90, the battery 90 is actually built in the electronic device 510. The non-contact power transmission system of the present embodiment is configured by the power transmission device 10 and the power reception device 40 of FIG. 1A.

充電器500には、電源アダプター502を介して電力が供給され、この電力が、無接点電力伝送により送電装置10から受電装置40に伝送(送電)される。これにより、電子機器510のバッテリー90を充電し、電子機器510内のデバイスを動作させることができる。   Electric power is supplied to the charger 500 via the power adapter 502, and this electric power is transmitted (transmitted) from the power transmitting device 10 to the power receiving device 40 by non-contact power transmission. Thereby, the battery 90 of the electronic device 510 can be charged, and the device in the electronic device 510 can be operated.

なお充電器500の電源は、USB(USBケーブル)による電源であってもよい。また、本実施形態が適用される電子機器510としては種々の機器を想定できる。例えば補聴器、腕時計、生体情報の測定装置(脈波等を測定するウェアラブル機器)、携帯情報端末(スマートフォン、携帯電話機等)、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピューター、ハンディターミナル、車載用機器、ハイブリッド車、電気自動車、電動バイク、或いは電動自転車などの種々の電子機器を想定できる。例えば本実施形態の制御装置(受電装置等)は、車、飛行機、バイク、自転車、或いは船舶等の種々の移動体に組み込むことができる。移動体は、例えばモーターやエンジン等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器(車載機器)を備えて、地上や空や海上を移動する機器・装置である。   The power source of the charger 500 may be a power source using a USB (USB cable). Various devices can be assumed as the electronic device 510 to which the present embodiment is applied. For example, hearing aids, wristwatches, biological information measuring devices (wearable devices that measure pulse waves, etc.), portable information terminals (smartphones, mobile phones, etc.), cordless telephones, shavers, electric toothbrushes, wrist computers, handy terminals, in-vehicle devices Various electronic devices such as hybrid vehicles, electric vehicles, electric motorcycles, and electric bicycles can be assumed. For example, the control device (power receiving device or the like) of the present embodiment can be incorporated in various moving bodies such as a car, an airplane, a motorcycle, a bicycle, or a ship. The moving body is, for example, a device / device that moves on the ground, in the sky, or on the sea, including a drive mechanism such as a motor or an engine, a steering mechanism such as a steering wheel or rudder, and various electronic devices (on-vehicle devices).

図1Bに模式的に示すように、送電装置10から受電装置40への電力伝送は、送電側に設けられた1次コイルL1(送電コイル)と、受電側に設けられた2次コイルL2(受電コイル)を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することなどで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。なお無接点電力伝送の方式としては、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式等の種々の方式を採用できる。   As schematically shown in FIG. 1B, power transmission from the power transmission device 10 to the power reception device 40 is performed by a primary coil L1 (power transmission coil) provided on the power transmission side and a secondary coil L2 ( This is realized by electromagnetically coupling the receiving coil) to form a power transmission transformer. Thereby, non-contact power transmission becomes possible. As the contactless power transmission method, various methods such as an electromagnetic induction method or a magnetic field resonance method can be adopted.

2.送電装置、受電装置、制御装置の構成
図2に本実施形態の制御装置20、50及びこれを含む送電装置10、受電装置40の構成例を示す。なお、これらの各装置の構成は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素(例えば報知部)を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。
2. Configurations of Power Transmission Device, Power Reception Device, and Control Device FIG. 2 shows a configuration example of the control devices 20 and 50 of the present embodiment, and the power transmission device 10 and the power reception device 40 including the control devices 20 and 50. The configuration of each of these devices is not limited to the configuration of FIG. 2, and some of the components are omitted, other components (for example, a notification unit) are added, or the connection relationship is changed. Various modifications are possible.

図1Aの充電器500などの送電側の電子機器は送電装置10を含む。また受電側の電子機器510は受電装置40と負荷80を含む。負荷80は、バッテリー90、電力供給対象100を含むことができる。電力供給対象100は、例えば処理部(DSP等)などの各種のデバイスである。そして図2の構成により、1次コイルL1と2次コイルL2を電磁的に結合させて送電装置10から受電装置40に対して電力を伝送する無接点電力伝送(非接触電力伝送)システムが実現される。   A power transmission-side electronic device such as the charger 500 of FIG. 1A includes a power transmission device 10. The electronic device 510 on the power receiving side includes a power receiving device 40 and a load 80. The load 80 can include a battery 90 and a power supply target 100. The power supply target 100 is various devices such as a processing unit (DSP or the like), for example. 2 realizes a non-contact power transmission (non-contact power transmission) system in which the primary coil L1 and the secondary coil L2 are electromagnetically coupled to transmit power from the power transmitting apparatus 10 to the power receiving apparatus 40. Is done.

送電装置10(送電モジュール、1次モジュール)は、1次コイルL1、送電部12、制御装置20を含む。送電部12は、電力伝送時において所定周波数の交流電圧を生成して、1次コイルL1に供給する。送電部12は、1次コイルL1を駆動する送電ドライバーや、送電ドライバーに電源を供給する電源回路(例えば電源電圧制御部)や、1次コイルL1と共に共振回路を構成する少なくとも1つのキャパシター(コンデンサー)を含むことができる。   The power transmission device 10 (power transmission module, primary module) includes a primary coil L1, a power transmission unit 12, and a control device 20. The power transmission unit 12 generates an AC voltage having a predetermined frequency during power transmission and supplies the AC voltage to the primary coil L1. The power transmission unit 12 includes a power transmission driver that drives the primary coil L1, a power supply circuit that supplies power to the power transmission driver (for example, a power supply voltage control unit), and at least one capacitor (capacitor) that forms a resonance circuit together with the primary coil L1. ) Can be included.

1次コイルL1(送電側コイル)は、2次コイルL2(受電側コイル)と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。例えば電力伝送が必要なときには、前述した図1A、図1Bに示すように、充電器500の上に電子機器510を置き、1次コイルL1の磁束が2次コイルL2を通るような状態にする。一方、電力伝送が不要なときには、充電器500と電子機器510を物理的に離して、1次コイルL1の磁束が2次コイルL2を通らないような状態にする。   The primary coil L1 (power transmission side coil) is electromagnetically coupled to the secondary coil L2 (power reception side coil) to form a power transmission transformer. For example, when power transmission is necessary, as shown in FIG. 1A and FIG. 1B described above, the electronic device 510 is placed on the charger 500 so that the magnetic flux of the primary coil L1 passes through the secondary coil L2. . On the other hand, when power transmission is unnecessary, the charger 500 and the electronic device 510 are physically separated so that the magnetic flux of the primary coil L1 does not pass through the secondary coil L2.

本実施形態の制御装置20は、送電装置10と受電装置40とを有する無接点電力伝送システムにおける送電側の制御装置である。制御装置20は、送電側の各種制御を行うものであり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。制御装置20は、制御部24、通信部30を含む。また制御装置20は、記憶部23を含むことができる。なお送電部12を制御装置20に内蔵させるなどの変形実施も可能である。   The control device 20 of the present embodiment is a control device on the power transmission side in a contactless power transmission system including the power transmission device 10 and the power reception device 40. The control device 20 performs various controls on the power transmission side, and can be realized by an integrated circuit device (IC) or the like. The control device 20 includes a control unit 24 and a communication unit 30. The control device 20 can include a storage unit 23. Modifications such as incorporating the power transmission unit 12 in the control device 20 are also possible.

制御部24は、送電側の制御装置20の各種の制御処理を実行する。例えば制御部24は、受電装置40に電力を送電する送電部12や通信部30の制御を行う。具体的には制御部24は、電力伝送、通信処理等に必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。この制御部24は、例えばゲートアレイ等の自動配置配線手法で生成されたロジック回路や、或いはマイクロコンピューターなどの各種のプロセッサーにより実現できる。   The control unit 24 executes various control processes of the control device 20 on the power transmission side. For example, the control unit 24 controls the power transmission unit 12 and the communication unit 30 that transmit power to the power receiving device 40. Specifically, the control unit 24 performs various sequence controls and determination processes necessary for power transmission, communication processing, and the like. The control unit 24 can be realized by a logic circuit generated by an automatic placement and routing method such as a gate array or various processors such as a microcomputer.

通信部30は、受電装置40との間での通信データの通信処理を行う。例えば通信部30は、受電装置40からの通信データを検出して受信するための処理(通信処理)を行う。   The communication unit 30 performs communication data communication processing with the power receiving device 40. For example, the communication unit 30 performs processing (communication processing) for detecting and receiving communication data from the power receiving device 40.

記憶部23は、各種の情報を記憶する。記憶部23は、例えばRAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリーにより実現できるが、これに限定されるものではない。例えば記憶部23は、不揮発性メモリーにより実現してもよい。或いは、ヒューズ素子を用いた回路等により記憶部23を実現してもよい。   The storage unit 23 stores various types of information. The storage unit 23 can be realized by a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), but is not limited thereto. For example, the storage unit 23 may be realized by a nonvolatile memory. Alternatively, the storage unit 23 may be realized by a circuit using a fuse element.

受電装置40(受電モジュール、2次モジュール)は、2次コイルL2、制御装置50を含む。制御装置50は、受電側の各種制御を行うものであり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。制御装置50は、受電部52、制御部54、通信部46(負荷変調部56)、電力供給部57を含む。また制御装置50は、記憶部48を含むことができる。なお、受電部52を制御装置50の外部に設けるなどの変形実施も可能である。   The power receiving device 40 (power receiving module, secondary module) includes a secondary coil L2 and a control device 50. The control device 50 performs various controls on the power receiving side and can be realized by an integrated circuit device (IC) or the like. The control device 50 includes a power reception unit 52, a control unit 54, a communication unit 46 (load modulation unit 56), and a power supply unit 57. The control device 50 can include a storage unit 48. Modifications such as providing the power receiving unit 52 outside the control device 50 are also possible.

受電部52は、送電装置10からの電力を受電する。具体的には受電部52は、2次コイルL2の交流の誘起電圧を直流の整流電圧(VCC)に変換して、出力する。   The power receiving unit 52 receives power from the power transmission device 10. Specifically, the power receiving unit 52 converts the AC induced voltage of the secondary coil L2 into a DC rectified voltage (VCC) and outputs it.

電力供給部57は、受電部52が受電した電力に基づいて、負荷80に対して電力を供給する。例えば受電部52が受電した電力を供給して、バッテリー90を充電する。或いはバッテリー90からの電力や、受電部52が受電した電力を、電力供給対象100に供給する。電力供給部57は電力供給スイッチ42を含む。電力供給スイッチ42は、受電部52が受電した電力を、負荷80に供給するスイッチ(スイッチ素子、スイッチ回路)である。例えば電力供給スイッチ42は、受電部52が受電した電力を、負荷80であるバッテリー90に供給して、バッテリー90を充電する。   The power supply unit 57 supplies power to the load 80 based on the power received by the power receiving unit 52. For example, the battery 90 is charged by supplying the power received by the power receiving unit 52. Alternatively, the power supplied from the battery 90 or the power received by the power receiving unit 52 is supplied to the power supply target 100. The power supply unit 57 includes a power supply switch 42. The power supply switch 42 is a switch (switch element, switch circuit) that supplies the power received by the power receiving unit 52 to the load 80. For example, the power supply switch 42 supplies the power received by the power receiving unit 52 to the battery 90 that is the load 80 to charge the battery 90.

制御部54は、受電側の制御装置50の各種の制御処理を実行する。例えば制御部54は、通信部46(負荷変調部56)、電力供給部57の制御を行う。また受電部52や記憶部48の制御を行うこともできる。制御部54は、例えばゲートアレイ等の自動配置配線手法で生成されたロジック回路や、或いはマイクロコンピューターなどの各種のプロセッサーにより実現できる。   The control unit 54 executes various control processes of the control device 50 on the power receiving side. For example, the control unit 54 controls the communication unit 46 (load modulation unit 56) and the power supply unit 57. Further, the power receiving unit 52 and the storage unit 48 can be controlled. The control unit 54 can be realized by a logic circuit generated by an automatic placement and routing method such as a gate array or various processors such as a microcomputer.

通信部46は、送電装置10に対して通信データを送信する通信を行う。或いは送電装置10から通信データを受信する通信を行ってもよい。例えば通信部46が負荷変調部56を有する場合には、通信部46の通信は、例えば負荷変調部56が負荷変調を行うことにより実現できる。例えば負荷変調部56は電流源を有し、この電流源を用いて負荷変調を行う。但し、通信部46の通信方式は負荷変調には限定されない。例えば通信部46は、1次コイルL1、2次コイルL2を用いて負荷変調以外の方式で通信を行ってもよい。或いは、1次コイルL1、2次コイルL2とは別のコイルを設け、この別のコイルを用いて負荷変調やそれ以外の通信方式で通信を行ってもよい。或いはRFなどの近接無線通信で通信を行ってもよい。   The communication unit 46 performs communication for transmitting communication data to the power transmission device 10. Alternatively, communication for receiving communication data from the power transmission device 10 may be performed. For example, when the communication unit 46 includes the load modulation unit 56, the communication of the communication unit 46 can be realized by the load modulation unit 56 performing load modulation, for example. For example, the load modulator 56 has a current source, and performs load modulation using this current source. However, the communication method of the communication unit 46 is not limited to load modulation. For example, the communication unit 46 may perform communication by a method other than load modulation using the primary coil L1 and the secondary coil L2. Alternatively, a coil different from the primary coil L1 and the secondary coil L2 may be provided, and communication may be performed by load modulation or other communication methods using the other coil. Alternatively, communication may be performed by proximity wireless communication such as RF.

記憶部48は、各種の情報を記憶する。記憶部48は例えば不揮発性メモリーにより実現できるが、これに限定されるものではない。例えば不揮発性メモリー以外のメモリー(例えばROM)により記憶部48を実現してもよい。或いは、ヒューズ素子を用いた回路等により記憶部48を実現してもよい。   The storage unit 48 stores various types of information. The storage unit 48 can be realized by, for example, a nonvolatile memory, but is not limited to this. For example, the storage unit 48 may be realized by a memory (for example, ROM) other than the nonvolatile memory. Alternatively, the storage unit 48 may be realized by a circuit using a fuse element.

負荷80は、バッテリー90と、バッテリー90の電力供給対象100を含む。但し、これらのいずれか一方が設けられない変形実施も可能である。   The load 80 includes a battery 90 and a power supply target 100 of the battery 90. However, a modified embodiment in which any one of them is not provided is also possible.

バッテリー90は例えば充電可能な二次電池であり、例えばリチウム電池(リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池等)、ニッケル電池(ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池等)などである。電力供給対象100は、例えば、処理部(DSP、マイコン)などのデバイス(集積回路装置)であり、受電装置40を内蔵する電子機器510(図1A)に設けられ、例えばバッテリー90の電力供給対象となるデバイスである。なお、受電部52が受電した電力を直接に電力供給対象100に供給してもよい。   The battery 90 is, for example, a rechargeable secondary battery, such as a lithium battery (such as a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery) or a nickel battery (such as a nickel / hydrogen storage battery or a nickel / cadmium storage battery). The power supply target 100 is, for example, a device (integrated circuit device) such as a processing unit (DSP, microcomputer), and is provided in the electronic device 510 (FIG. 1A) incorporating the power receiving device 40. Device. Note that the power received by the power receiving unit 52 may be directly supplied to the power supply target 100.

3.送電装置、受電装置、制御装置の詳細な構成例
図3に本実施形態の制御装置20、50及びこれを含む送電装置10、受電装置40の詳細な構成例を示す。なお図3において図2と同様の構成については詳細な説明を省略する。
3. Detailed Configuration Examples of Power Transmission Device, Power Reception Device, and Control Device FIG. 3 shows detailed configuration examples of the control devices 20 and 50 of the present embodiment, the power transmission device 10 including the control devices 20 and 50, and the power reception device 40. In FIG. 3, detailed description of the same configuration as that of FIG. 2 is omitted.

図3では、送電部12は、1次コイルL1の一端を駆動する第1の送電ドライバーDR1と、1次コイルL1の他端を駆動する第2の送電ドライバーDR2と、電源電圧制御部14を含む。送電ドライバーDR1、DR2の各々は、例えばパワーMOSトランジスターにより構成されるインバーター回路(バッファー回路)などにより実現される。これらの送電ドライバーDR1、DR2は、制御装置20のドライバー制御回路22により制御(駆動)される。即ち、制御部24は、ドライバー制御回路22を介して送電部12を制御する。   In FIG. 3, the power transmission unit 12 includes a first power transmission driver DR1 that drives one end of the primary coil L1, a second power transmission driver DR2 that drives the other end of the primary coil L1, and a power supply voltage control unit 14. Including. Each of the power transmission drivers DR1 and DR2 is realized by, for example, an inverter circuit (buffer circuit) configured by a power MOS transistor. These power transmission drivers DR1 and DR2 are controlled (driven) by the driver control circuit 22 of the control device 20. That is, the control unit 24 controls the power transmission unit 12 via the driver control circuit 22.

電源電圧制御部14は、送電ドライバーDR1、DR2の電源電圧VDRVを制御する。例えば制御部24は、受電側から受信した通信データ(送電電力設定用情報)を電源電圧設定部26に通知する。そして、電源電圧設定部26が、送電電力設定用情報に基づいて、電源電圧制御部14を制御する。これにより、送電ドライバーDR1、DR2に供給される電源電圧VDRVが制御されて、例えば送電電力の可変制御等が実現される。この電源電圧制御部14は、例えばDCDCコンバーターなどにより実現できる。例えば電源電圧制御部14は、電源からの電源電圧(例えば5V)の昇圧動作を行って、送電ドライバー用の電源電圧VDRV(例えば6V〜15V)を生成して、送電ドライバーDR1、DR2に供給する。具体的には、送電装置10から受電装置40への送電電力を高くする場合には、電源電圧制御部14は、送電ドライバーDR1、DR2に供給する電源電圧VDRVを高くし、送電電力を低くする場合には、電源電圧VDRVを低くする。   The power supply voltage control unit 14 controls the power supply voltage VDRV of the power transmission drivers DR1 and DR2. For example, the control unit 24 notifies the power supply voltage setting unit 26 of communication data (transmission power setting information) received from the power receiving side. Then, the power supply voltage setting unit 26 controls the power supply voltage control unit 14 based on the transmission power setting information. Thereby, the power supply voltage VDRV supplied to the power transmission drivers DR1 and DR2 is controlled, and, for example, variable control of the transmission power is realized. The power supply voltage control unit 14 can be realized by, for example, a DCDC converter. For example, the power supply voltage control unit 14 performs a step-up operation of a power supply voltage (for example, 5V) from the power supply, generates a power supply driver power supply voltage VDRV (for example, 6V to 15V), and supplies it to the power transmission drivers DR1 and DR2. . Specifically, when the transmission power from the power transmission device 10 to the power reception device 40 is increased, the power supply voltage control unit 14 increases the power supply voltage VDRV supplied to the power transmission drivers DR1 and DR2 and decreases the transmission power. In this case, the power supply voltage VDRV is lowered.

報知部16(表示部)は、無接点電力伝送システムの各種状態(電力伝送中、ID認証等)を、光や音や画像などを用いて報知(表示)するものであり、例えばLEDやブザーやLCDなどにより実現できる。   The notification unit 16 (display unit) notifies (displays) various states of the contactless power transmission system (during power transmission, ID authentication, etc.) using light, sound, images, etc. Or LCD.

送電側の制御装置20は、ドライバー制御回路22、制御部24、電源電圧設定部26、通信部30、クロック生成回路37、発振回路38を含む。ドライバー制御回路22(プリドライバー)は、送電ドライバーDR1、DR2を制御する。例えばドライバー制御回路22は、送電ドライバーDR1、DR2を構成するトランジスターのゲートに対して制御信号(駆動信号)を出力し、送電ドライバーDR1、DR2により1次コイルL1を駆動させる。発振回路38は、例えば水晶発振回路などにより構成され、1次側のクロック信号を生成する。クロック生成回路37は、送電周波数(駆動周波数)を規定する駆動クロック信号等を生成する。そしてドライバー制御回路22は、この駆動クロック信号や制御部24からの制御信号などに基づいて、所与の周波数(送電周波数)の制御信号を生成し、送電部12の送電ドライバーDR1、DR2に出力して、制御する。なお、本実施形態は図3に示す構成例に限定されず、例えば電源電圧設定部26が送電部12に含まれたり、電源電圧制御部14が制御装置20に含まれるなど、種々の変形実施が可能である。   The power transmission side control device 20 includes a driver control circuit 22, a control unit 24, a power supply voltage setting unit 26, a communication unit 30, a clock generation circuit 37, and an oscillation circuit 38. The driver control circuit 22 (pre-driver) controls the power transmission drivers DR1 and DR2. For example, the driver control circuit 22 outputs a control signal (drive signal) to the gates of the transistors constituting the power transmission drivers DR1 and DR2, and drives the primary coil L1 by the power transmission drivers DR1 and DR2. The oscillation circuit 38 is composed of, for example, a crystal oscillation circuit or the like and generates a primary side clock signal. The clock generation circuit 37 generates a drive clock signal that defines a power transmission frequency (drive frequency). The driver control circuit 22 generates a control signal having a given frequency (power transmission frequency) based on the drive clock signal, the control signal from the control unit 24, and the like, and outputs the control signal to the power transmission drivers DR1 and DR2 of the power transmission unit 12. And control. The present embodiment is not limited to the configuration example shown in FIG. 3, and various modifications may be made such as, for example, the power supply voltage setting unit 26 is included in the power transmission unit 12 and the power supply voltage control unit 14 is included in the control device 20. Is possible.

受電側の制御装置50は、受電部52、制御部54、負荷変調部56、電力供給部57、不揮発性メモリー62、検出部64を含む。   The power receiving side control device 50 includes a power receiving unit 52, a control unit 54, a load modulation unit 56, a power supply unit 57, a nonvolatile memory 62, and a detection unit 64.

受電部52は、複数のトランジスターやダイオードなどにより構成される整流回路53を含む。整流回路53は、2次コイルL2の交流の誘起電圧を直流の整流電圧VCCに変換して、出力する。   The power receiving unit 52 includes a rectifier circuit 53 including a plurality of transistors, diodes, and the like. The rectifier circuit 53 converts the AC induced voltage of the secondary coil L2 into a DC rectified voltage VCC and outputs it.

負荷変調部56(広義には通信部)は負荷変調を行う。例えば負荷変調部56は電流源ISを有し、この電流源ISを用いて負荷変調を行う。具体的には、負荷変調部56は電流源IS(定電流源)とスイッチ素子SWを有する。電流源ISとスイッチ素子SWは、例えば整流電圧VCCのノードNVCとGND(広義には低電位側電源)のノードとの間に直列に設けられる。そして、例えば制御部54からの制御信号に基づいてスイッチ素子SWがオン又はオフにされ、ノードNVCからGNDに流れる電流源ISの電流(定電流)をオン又はオフにすることで、負荷変調が実現される。   The load modulation unit 56 (communication unit in a broad sense) performs load modulation. For example, the load modulation unit 56 includes a current source IS, and performs load modulation using the current source IS. Specifically, the load modulation unit 56 includes a current source IS (constant current source) and a switch element SW. The current source IS and the switch element SW are provided in series between, for example, a node NVC of the rectified voltage VCC and a node of GND (low potential side power supply in a broad sense). Then, for example, the switch element SW is turned on or off based on a control signal from the control unit 54, and the current (constant current) of the current source IS flowing from the node NVC to GND is turned on or off, whereby load modulation is performed. Realized.

なお、ノードNVCにはキャパシターCMの一端が接続される。このキャパシターCMは例えば制御装置50の外付け部品として設けられる。またスイッチ素子SWはMOSのトランジスターなどにより実現できる。このスイッチ素子SWは、電流源ISの回路を構成するトランジスターとして設けられるものであってもよい。また負荷変調部56は図3の構成に限定されず、例えば電流源ISの代わりとして抵抗を用いるなどの種々の変形実施が可能である。   Note that one end of the capacitor CM is connected to the node NVC. The capacitor CM is provided as an external component of the control device 50, for example. The switch element SW can be realized by a MOS transistor or the like. This switch element SW may be provided as a transistor constituting the circuit of the current source IS. Further, the load modulation unit 56 is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and various modifications such as using a resistor instead of the current source IS are possible.

電力供給部57は充電部58と放電部60を含む。充電部58は、受電した電力に基づいて、バッテリー90の充電(充電制御)を行う。例えば充電部58は、受電部52からの整流電圧VCC(広義には直流電圧)に基づく電圧が供給されて、バッテリー90を充電する。この充電部58は、電力供給スイッチ42とCC充電回路59を含むことができる。CC充電回路59は、バッテリー90のCC(Constant-Current)充電を行う回路である。   The power supply unit 57 includes a charging unit 58 and a discharging unit 60. The charging unit 58 charges the battery 90 (charging control) based on the received power. For example, the charging unit 58 is supplied with a voltage based on the rectified voltage VCC (DC voltage in a broad sense) from the power receiving unit 52 and charges the battery 90. The charging unit 58 can include a power supply switch 42 and a CC charging circuit 59. The CC charging circuit 59 is a circuit that performs CC (Constant-Current) charging of the battery 90.

放電部60はバッテリー90の放電動作を行う。例えば放電部60は、バッテリー90の放電動作を行って、バッテリー90からの電力を電力供給対象100に対して供給する。例えば放電部60は、バッテリー90からのバッテリー電圧VBATが供給され、出力電圧VOUTを電力供給対象100に供給する。この放電部60はチャージポンプ回路61を含むことができる。チャージポンプ回路61は、バッテリー電圧VBATを降圧(例えば1/3降圧)して、出力電圧VOUT(VBAT/3)を電力供給対象100に対して供給する。この放電部60(チャージポンプ回路)は、例えばバッテリー電圧VBATを電源電圧として動作する。   The discharging unit 60 performs a discharging operation of the battery 90. For example, the discharging unit 60 performs the discharging operation of the battery 90 and supplies the power from the battery 90 to the power supply target 100. For example, the discharge unit 60 is supplied with the battery voltage VBAT from the battery 90 and supplies the output voltage VOUT to the power supply target 100. The discharge unit 60 can include a charge pump circuit 61. The charge pump circuit 61 steps down the battery voltage VBAT (for example, 1/3 step down) and supplies the output voltage VOUT (VBAT / 3) to the power supply target 100. The discharge unit 60 (charge pump circuit) operates using, for example, the battery voltage VBAT as a power supply voltage.

不揮発性メモリー62(広義には記憶部)は、各種の情報を記憶する不揮発性のメモリーデバイスである。この不揮発性メモリー62は例えば受電装置40のステータス情報等の各種の情報を記憶する。不揮発性メモリー62としては、例えばEEPROMなどを用いることができる。EEPROMとしては例えばMONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon)型のメモリーを用いることができる。例えばMONOS型のメモリーを用いたフラッシュメモリーを用いることができる。或いはEEPROMとして、フローティングゲート型などの他のタイプのメモリーを用いてもよい。   The nonvolatile memory 62 (storage unit in a broad sense) is a nonvolatile memory device that stores various types of information. The nonvolatile memory 62 stores various information such as status information of the power receiving device 40, for example. As the nonvolatile memory 62, for example, an EEPROM or the like can be used. As the EEPROM, for example, a MONOS (Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) type memory can be used. For example, a flash memory using a MONOS type memory can be used. Alternatively, another type of memory such as a floating gate type may be used as the EEPROM.

検出部64は各種の検出処理を行う。例えば検出部64は、整流電圧VCCやバッテリー電圧VBAT等を監視して、各種の検出処理を実行する。具体的には検出部64はA/D変換回路65を有し、整流電圧VCCやバッテリー電圧VBATに基づく電圧や、不図示の温度検出部からの温度検出電圧などを、A/D変換回路65によりA/D変換し、得られたデジタルのA/D変換値を用いて検出処理を実行する。検出部64が行う検出処理としては、過放電、過電圧、過電流、或いは温度異常(高温、低温)の検出処理を想定できる。   The detection unit 64 performs various detection processes. For example, the detection unit 64 monitors the rectified voltage VCC, the battery voltage VBAT, and the like, and executes various detection processes. Specifically, the detection unit 64 includes an A / D conversion circuit 65, and a voltage based on the rectified voltage VCC or the battery voltage VBAT, a temperature detection voltage from a temperature detection unit (not shown), or the like is detected. A / D conversion is performed using the digital A / D conversion value obtained. As detection processing performed by the detection unit 64, detection processing of overdischarge, overvoltage, overcurrent, or temperature abnormality (high temperature, low temperature) can be assumed.

そして図3では、負荷変調部56は、受電部52の出力電圧VCCが第1の電圧(VST)よりも高くなって着地が検出された場合に、負荷変調を開始し、取り去りが検出された場合に、負荷変調を停止する。具体的には負荷変調部56は、図1Aに示すように電子機器510の着地が検出された場合に、負荷変調を開始する。送電装置10(制御部24)は、例えば受電装置40(負荷変調部56)が負荷変調を開始したことを条件に、送電部12による通常送電を開始させる。そして電子機器510の取り去りが検出された場合に、負荷変調部56は負荷変調を停止する。送電装置10(制御部24)は、負荷変調が継続されている間は、送電部12による通常送電を継続させる。即ち、負荷変調が非検出となった場合に、通常送電を停止させ、例えば着地検出用の間欠送電を送電部12に行わせる。この場合に受電側の制御部54は、受電部52の出力電圧VCCに基づいて、着地検出、取り去り検出を行うことができる。   In FIG. 3, when the output voltage VCC of the power receiving unit 52 is higher than the first voltage (VST) and the landing is detected, the load modulation unit 56 starts the load modulation and the removal is detected. If so, stop load modulation. Specifically, the load modulation unit 56 starts load modulation when the landing of the electronic device 510 is detected as shown in FIG. 1A. The power transmission device 10 (control unit 24) starts normal power transmission by the power transmission unit 12 on condition that the power reception device 40 (load modulation unit 56) has started load modulation, for example. When the removal of the electronic device 510 is detected, the load modulation unit 56 stops the load modulation. The power transmission device 10 (the control unit 24) continues normal power transmission by the power transmission unit 12 while the load modulation is continued. That is, when load modulation is not detected, normal power transmission is stopped, and for example, the power transmission unit 12 performs intermittent power transmission for landing detection. In this case, the power receiving side control unit 54 can perform landing detection and removal detection based on the output voltage VCC of the power receiving unit 52.

また図3では、図2に示す通信部46が、負荷変調により通信データを送信する負荷変調部56により実現されている。具体的には、負荷変調部56は、送電装置10(制御装置20)に送信する通信データ(通信データのビット)の第1の論理レベル(例えば「1」)については、第1の負荷状態と第2の負荷状態で構成される負荷変調パターンが第1のパターン(第1のビットパターン)となる負荷変調を行う。一方、送電装置10に送信する通信データ(通信データのビット)の第2の論理レベル(例えば「0」)については、負荷変調パターンが第1のパターンとは異なる第2のパターン(第2のビットパターン)となる負荷変調を行う。   In FIG. 3, the communication unit 46 shown in FIG. 2 is realized by a load modulation unit 56 that transmits communication data by load modulation. Specifically, the load modulation unit 56 sets the first load state for the first logical level (for example, “1”) of the communication data (bit of communication data) transmitted to the power transmission device 10 (control device 20). And load modulation is performed so that the load modulation pattern configured in the second load state becomes the first pattern (first bit pattern). On the other hand, for the second logical level (for example, “0”) of communication data (communication data bits) transmitted to the power transmission apparatus 10, the load modulation pattern is different from the first pattern (second pattern). Bit modulation).

一方、送電側の通信部30は、負荷変調パターンが第1のパターンである場合には、第1の論理レベルの通信データであると判断し、負荷変調パターンが第2のパターンである場合には、第2の論理レベルの通信データであると判断する。   On the other hand, when the load modulation pattern is the first pattern, the communication unit 30 on the power transmission side determines that the communication data has the first logic level and the load modulation pattern is the second pattern. Is determined to be communication data of the second logic level.

ここで第1のパターンは、例えば第1の負荷状態の期間の幅が第2のパターンに比べて長くなるパターンである。例えば通信部30は、第1のパターンにおける第1の負荷状態の期間内に設定された第1のサンプリングポイントから、所与のサンプリング間隔で負荷変調パターンのサンプリングを行って、所与のビット数(例えば16ビット、64ビット)の通信データを取り込む。   Here, the first pattern is a pattern in which, for example, the width of the first load state period is longer than that of the second pattern. For example, the communication unit 30 samples the load modulation pattern at a given sampling interval from the first sampling point set within the period of the first load state in the first pattern, and gives a given number of bits. Communication data (for example, 16 bits or 64 bits) is captured.

このような負荷変調パターンを用いた手法によれば、負荷変調による負荷変動についての検出感度や検出のノイズ耐性の向上を図れる。これにより、通信開始電圧(負荷変調開始電圧)である第1の電圧を低い電圧に設定することが可能になる。この結果、広い距離範囲で着地を検出して、通信を開始し、バッテリー90の充電のための制御(例えば送電電力制御)を送電側に行わせることが可能になる。   According to the method using such a load modulation pattern, it is possible to improve the detection sensitivity and the noise resistance of the detection with respect to the load fluctuation caused by the load modulation. As a result, the first voltage that is the communication start voltage (load modulation start voltage) can be set to a low voltage. As a result, it is possible to detect landing over a wide distance range, start communication, and cause the power transmission side to perform control for charging the battery 90 (for example, transmission power control).

また電力供給部57は、受電部52が受電した電力に基づいて、バッテリー90を充電する充電部58と、バッテリー90の放電動作を行って、バッテリー90からの電力を電力供給対象100に対して供給する放電部60を含む。   In addition, the power supply unit 57 performs the discharging operation of the battery 90 and the charging unit 58 that charges the battery 90 based on the power received by the power receiving unit 52, and supplies the power from the battery 90 to the power supply target 100. The discharge part 60 to supply is included.

そして制御部54(放電系の制御部)は、着地が検出された場合に、放電部60の放電動作を停止する。即ち図1Aにおいて電子機器510の着地が検出された場合に、放電部60の放電動作(VOUTの供給)を停止して、バッテリー90の電力が電力供給対象100に放電されないようにする。そして制御部54は、取り去り期間(電子機器510が取り去られている期間)において、電力供給部57の放電部60に放電動作を行わせる。この放電動作により、バッテリー90からの電力が放電部60を介して電力供給対象100に供給されるようになる。   And the control part 54 (control part of a discharge system) stops the discharge operation of the discharge part 60, when landing is detected. That is, when the landing of the electronic device 510 is detected in FIG. 1A, the discharging operation (supply of VOUT) of the discharge unit 60 is stopped so that the power of the battery 90 is not discharged to the power supply target 100. And the control part 54 makes the discharge part 60 of the electric power supply part 57 perform discharge operation in the removal period (period when the electronic device 510 is removed). With this discharging operation, the power from the battery 90 is supplied to the power supply target 100 via the discharging unit 60.

4.送電電力の制御
本実施形態では、送電側は受電側からの通信データに基づいて送電制御を行う手法を採用している。具体的には、制御部24は、通常送電の期間では、通信データが含む送電電力設定用情報に基づき可変に変化する電源電圧(駆動電圧)VDRVを、電源電圧制御部14から送電ドライバーDR1、DR2に供給させる。これにより、送電部12の送電電力が、送電電力設定用情報に基づき可変に制御されるようになる。そして、受電装置40における受電電力が、送電電力に応じて変化する。
4). Control of transmitted power In the present embodiment, the power transmission side employs a method of performing power transmission control based on communication data from the power receiving side. Specifically, in the normal power transmission period, the control unit 24 supplies the power supply voltage (drive voltage) VDRV that changes variably based on the transmission power setting information included in the communication data from the power supply voltage control unit 14 to the power transmission driver DR1, Supply to DR2. Thereby, the transmission power of the power transmission unit 12 is variably controlled based on the transmission power setting information. Then, the received power in the power receiving device 40 changes according to the transmitted power.

さらに、本実施形態では、受電装置40における整流電圧VCC(受電電力)がターゲット電圧(ターゲット値)に近付くまでの時間(許容される電圧範囲で安定するまでの時間)を短縮することを可能にする。   Furthermore, in the present embodiment, it is possible to shorten the time until the rectified voltage VCC (received power) in the power receiving device 40 approaches the target voltage (target value) (the time until it stabilizes within the allowable voltage range). To do.

具体的に本実施形態では、整流電圧VCCとターゲット電圧との差が大きければ大きい程、大きな電圧幅で送電電圧VHを変化させる。すなわち、制御部24は、通信データに基づいて送電電力設定値の情報を取得し、送電電力設定値とターゲット値との差が大きいほど大きな電力幅で送電部12の送電電力を制御する。   Specifically, in the present embodiment, the larger the difference between the rectified voltage VCC and the target voltage, the greater the power transmission voltage VH is changed with a larger voltage width. That is, the control unit 24 acquires transmission power setting value information based on communication data, and controls the transmission power of the power transmission unit 12 with a larger power width as the difference between the transmission power setting value and the target value increases.

ここで、送電電力設定値の情報とは、例えば整流電圧VCC(受電部52の出力電圧)の情報である。すなわち、制御部24は、通信データに基づいて、受電装置40の受電部52の出力電圧(整流電圧VCC)の情報を送電電力設定値の情報として取得し、ターゲット値であるターゲット電圧と、受電部52の出力電圧との差が大きいほど大きな電力幅で送電部12の送電電力を制御する。大きな電力幅で送電電圧VHを制御した方が、整流電圧VCCがターゲット電圧に近付くスピードが速くなる。   Here, the information on the transmission power set value is, for example, information on the rectified voltage VCC (output voltage of the power receiving unit 52). That is, the control unit 24 acquires information on the output voltage (rectified voltage VCC) of the power receiving unit 52 of the power receiving device 40 as information on the transmission power setting value based on the communication data, and acquires the target voltage that is the target value and the power receiving The transmission power of the power transmission unit 12 is controlled with a larger power width as the difference from the output voltage of the unit 52 is larger. Controlling the transmission voltage VH with a large power width increases the speed at which the rectified voltage VCC approaches the target voltage.

よって、受電装置40における受電電力がターゲット値に近付くまでの時間を短縮することが可能になる。具体的には後述する図5に示す例のように、受電装置40における整流電圧VCCがターゲット電圧に近付くまでの時間を短縮すること等が可能になる。   Therefore, it is possible to shorten the time until the received power in the power receiving device 40 approaches the target value. Specifically, as in the example shown in FIG. 5 described later, it is possible to shorten the time until the rectified voltage VCC in the power receiving device 40 approaches the target voltage.

ここで、図4を用いて比較例について説明する。図4のグラフでは、左側の縦軸が送電電圧(送電電力)VH(V)及び受電装置40における整流電圧(受電電力)VCC(V)の大きさを表す。そして、右側の縦軸が、駆動電圧VDRVを変化させるために、制御部24から電源電圧設定部26に入力される駆動電圧制御値Power_controlの大きさを表し、横軸が時間(s)を表す。駆動電圧制御値Power_controlは、駆動電圧VDRVの電圧レベルを表す値であり、所与のステップ幅で上下させることができる。例えば、駆動電圧制御値Power_controlが、8ビットで表される値である場合には、駆動電圧制御値Power_controlは、0〜255までの整数値を取ることができ、1ずつ変動させることができる。そして、0〜255の各値が、駆動電圧VDRVの各値に対応付けられている。なお、1回の送電電圧制御において、駆動電圧制御値Power_controlを変化させる単位をステップ幅と呼び、図4の場合にはステップ幅が1に固定されている。すなわち、送電電圧VHを上げる場合には、1回の送電電圧制御において、駆動電圧制御値Power_controlに+1を加算し、送電電圧VHを下げる場合には、1回の送電電圧制御において、駆動電圧制御値Power_controlに−1を加算する。この場合に、整流電圧VCCのターゲット電圧として、第1のターゲット電圧target_H(V)と第2のターゲット電圧target_L(V)の2つを設け、整流電圧VCCがtarget_Hとtarget_Lの間で安定するように、送電電圧VHを制御する。   Here, a comparative example will be described with reference to FIG. In the graph of FIG. 4, the left vertical axis represents the magnitude of the transmission voltage (transmission power) VH (V) and the rectified voltage (reception power) VCC (V) in the power reception device 40. The vertical axis on the right side represents the magnitude of the drive voltage control value Power_control input from the control unit 24 to the power supply voltage setting unit 26 in order to change the drive voltage VDRV, and the horizontal axis represents time (s). . The drive voltage control value Power_control is a value representing the voltage level of the drive voltage VDRV, and can be raised or lowered by a given step width. For example, when the drive voltage control value Power_control is a value represented by 8 bits, the drive voltage control value Power_control can take an integer value from 0 to 255 and can be changed by one. Each value of 0 to 255 is associated with each value of the drive voltage VDRV. Note that a unit for changing the drive voltage control value Power_control in one transmission voltage control is called a step width. In the case of FIG. 4, the step width is fixed to 1. That is, when the transmission voltage VH is increased, +1 is added to the drive voltage control value Power_control in one transmission voltage control, and when the transmission voltage VH is decreased, the drive voltage control is performed in one transmission voltage control. Add -1 to the value Power_control. In this case, two target voltages of the first target voltage target_H (V) and the second target voltage target_L (V) are provided as target voltages of the rectified voltage VCC so that the rectified voltage VCC is stabilized between the target_H and the target_L. Next, the power transmission voltage VH is controlled.

具体的に図4の例では、送電装置10の通信部30が、受電装置40から送信された通信データを受信して、通信データを制御部24に出力する。そして、制御部24が、取得した通信データに含まれる整流電圧VCCの情報を特定する。さらに、制御部24は、図4のPower_controlの系列データの丸印で示す各タイミングにおいて、整流電圧VCCがターゲット電圧に近付くように、駆動電圧制御値Power_controlを決定して、電源電圧設定部26に出力する。次に、電源電圧制御部14が送電ドライバーDR1、DR2に出力する駆動電圧VDRVを、電源電圧設定部26が、取得した駆動電圧制御値Power_controlに基づいて設定する。そして、送電ドライバーDR1、DR2が、駆動電圧VDRVに対応する送電電圧VHで、受電装置40に対して送電を行う。このように、制御部24は、送電部12の送電ドライバーDR1、DR2に電源として供給される駆動電圧VDRVを変化させることで送電電圧VHを制御する。   Specifically, in the example of FIG. 4, the communication unit 30 of the power transmission device 10 receives the communication data transmitted from the power reception device 40 and outputs the communication data to the control unit 24. And the control part 24 specifies the information of the rectified voltage VCC contained in the acquired communication data. Further, the control unit 24 determines the drive voltage control value Power_control so that the rectified voltage VCC approaches the target voltage at each timing indicated by the circle of the Power_control series data in FIG. Output. Next, the drive voltage VDRV output from the power supply voltage control unit 14 to the power transmission drivers DR1 and DR2 is set by the power supply voltage setting unit 26 based on the acquired drive voltage control value Power_control. Then, the power transmission drivers DR1 and DR2 transmit power to the power receiving device 40 with the power transmission voltage VH corresponding to the drive voltage VDRV. Thus, the control unit 24 controls the transmission voltage VH by changing the drive voltage VDRV supplied as power to the power transmission drivers DR1 and DR2 of the power transmission unit 12.

これにより、送電部12の駆動電圧VDRVを制御して、整流電圧VCC(受電部52の出力電圧)をターゲット電圧に近付けること等が可能になる。   Thereby, it becomes possible to control the drive voltage VDRV of the power transmission unit 12 to bring the rectified voltage VCC (the output voltage of the power reception unit 52) close to the target voltage.

また、前述したように、図4の例では、送電電圧VH(または駆動電圧VDRV)を上げる場合にも、下げる場合にも、一度に変化させる駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅は同じ値(=1)であり、これに対応して送電電圧VH(または駆動電圧VDRV)の電圧変動幅(電力変動幅)も一定である。なお、以下では、一度の電圧変動制御において変動させる電圧幅(電力幅)のことを、電圧変動幅(電力変動幅)と呼ぶ。   Further, as described above, in the example of FIG. 4, the step width of the drive voltage control value Power_control that is changed at a time is the same (=) when the transmission voltage VH (or drive voltage VDRV) is increased or decreased. Corresponding to this, the voltage fluctuation width (power fluctuation width) of the transmission voltage VH (or drive voltage VDRV) is also constant. In the following, the voltage width (power width) that is varied in one voltage variation control is referred to as voltage variation width (power variation width).

そのため、図4に示すように、同じ電圧幅で送電電圧VHを変化させる場合には、整流電圧VCCがターゲット電圧から離れている場合に、整流電圧VCCがターゲット電圧に近付くまでに時間がかかってしまう。   Therefore, as shown in FIG. 4, when the transmission voltage VH is changed with the same voltage width, it takes time until the rectified voltage VCC approaches the target voltage when the rectified voltage VCC is away from the target voltage. End up.

そこで前述したように、図5の例では、整流電圧VCCとターゲット電圧との差が大きければ大きい程、大きな電圧幅で送電電圧VHを変化させる。   Therefore, as described above, in the example of FIG. 5, the transmission voltage VH is changed with a larger voltage width as the difference between the rectified voltage VCC and the target voltage is larger.

例えば、制御部24は、送電電力設定値とターゲット値との差分値(絶対値)が第1の所定値よりも大きい場合には、第1の電力幅で送電電力を制御し、送電電力設定値とターゲット値との差分値(絶対値)が、第1の所定値以下で第2の所定値よりも大きい場合には、第1の電力幅よりも小さい第2の電力幅で送電電力を制御する。   For example, when the difference value (absolute value) between the transmission power setting value and the target value is larger than the first predetermined value, the control unit 24 controls the transmission power with the first power width and sets the transmission power setting. When the difference value (absolute value) between the value and the target value is equal to or smaller than the first predetermined value and larger than the second predetermined value, the transmission power is reduced with the second power width smaller than the first power width. Control.

具体例を図5に示す。図5の例では、制御部24が、送電電力設定値の情報である整流電圧VCCと、ターゲット値である第1のターゲット電圧target_Hとの差分値が、第1の所定値JUDGE_Hよりも大きいと判定した場合には、1回の電圧変動制御につき、第1の電力幅で送電電圧VHを変動させる。この場合、制御部24は、一度の電圧制御において、駆動電圧制御値Power_controlを第1のステップ幅で変動させる。例えば図5の例では、第1のステップ幅は4であり、前述した図4の例におけるステップ幅(=1)よりも大きい。これにより、送電電圧VHが、駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅に合わせて、図4の例よりも大きく変動する。その結果、図4の例に比べて、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hとの差分値が、第1の所定値JUDGE_Hになるまでにかかる時間を短縮できる。   A specific example is shown in FIG. In the example of FIG. 5, when the control unit 24 has a difference value between the rectified voltage VCC, which is transmission power setting value information, and the first target voltage target_H, which is a target value, greater than a first predetermined value JUDGE_H. If it is determined, the transmission voltage VH is varied with the first power width for one voltage variation control. In this case, the control unit 24 varies the drive voltage control value Power_control with the first step width in one voltage control. For example, in the example of FIG. 5, the first step width is 4, which is larger than the step width (= 1) in the above-described example of FIG. Thereby, the power transmission voltage VH fluctuates more than the example of FIG. 4 according to the step width of the drive voltage control value Power_control. As a result, as compared with the example of FIG. 4, it is possible to shorten the time taken until the difference value between the rectified voltage VCC and the first target voltage target_H becomes the first predetermined value JUDGE_H.

そして、図5の例において、制御部24は、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hとの差分値(絶対値)が、第1の所定値JUDGE_H以下で第2の所定値JUDGE_Lよりも大きい場合には、第2の電力幅で送電電力を制御する。この場合、制御部24は、一度の電圧変動制御において、駆動電圧制御値Power_controlを第2のステップ幅で変動させる。例えば図5の例では、第2のステップ幅は図4の例と同じ1である。また、第2の電力幅は、前述した第1の電力幅よりも小さい電力幅であり、例えば図4と同じ電力幅である。これにより、後述するように、整流電圧VCCが第1のターゲット電圧target_H及び第2のターゲット電圧target_Lよりも小さくなってしまうことを防ぐことができる。   In the example of FIG. 5, the control unit 24 has a difference value (absolute value) between the rectified voltage VCC and the first target voltage target_H that is equal to or less than the first predetermined value JUDGE_H and larger than the second predetermined value JUDGE_L. In this case, the transmission power is controlled with the second power width. In this case, the control unit 24 varies the drive voltage control value Power_control with the second step width in one voltage variation control. For example, in the example of FIG. 5, the second step width is 1 as in the example of FIG. The second power width is a power width smaller than the first power width described above, and is the same as the power width shown in FIG. 4, for example. Thereby, as will be described later, it is possible to prevent the rectified voltage VCC from becoming lower than the first target voltage target_H and the second target voltage target_L.

また、前述したように、送電装置10における送電電力の変化と、受電装置40における受電電力の変化には、タイムラグが存在する。そのため、送電電力の変化に基づく影響(電力変動)が受電電力(例えば図3の整流電圧VCC)に表れる前に、受電装置が変化前の受電電力の情報を送電装置10に送信してしまうことがある。この場合には、例えば送電装置10が、通知された電力変動前の受電電力に基づいて、受電電力がまだターゲット電圧に近付いていないと判断し、送電電力をさらに変化させ、結果的に受電電力がターゲット電圧を通り過ぎてしまう場合がある。   Further, as described above, there is a time lag between the change in the transmitted power in the power transmission device 10 and the change in the received power in the power reception device 40. Therefore, before the influence (power fluctuation) based on the change in the transmitted power appears in the received power (for example, the rectified voltage VCC in FIG. 3), the power receiving device transmits information on the received power before the change to the power transmitting device 10. There is. In this case, for example, the power transmission device 10 determines that the received power has not yet approached the target voltage based on the notified received power before the power fluctuation, and further changes the transmitted power, resulting in the received power. May pass the target voltage.

ここで、もう一度、図4の説明に戻る。前述したように図4の例において、駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅は、1で固定されている。そのため、整流電圧VCCがターゲット電圧に近付いた場合には、前述した送電電圧の変動と受電電圧の変動間のタイムロスが原因で、図4のP1に示すように、整流電圧VCCがtarget_Lを下回ったり、図4のP2に示すように、target_Hを上回ったりすることがある。この場合には、target_Hとtarget_Lの間で整流電圧VCCが安定するのに時間がかかったり、整流電圧VCCがいつまでもtarget_Hとtarget_Lの間の値に収束しなかったりする場合がある。   Here, it returns to description of FIG. 4 once again. As described above, in the example of FIG. 4, the step width of the drive voltage control value Power_control is fixed at 1. For this reason, when the rectified voltage VCC approaches the target voltage, the rectified voltage VCC falls below the target_L as shown by P1 in FIG. 4 due to the time loss between the fluctuations in the transmission voltage and the reception voltage described above. As shown in P2 of FIG. 4, it may exceed target_H. In this case, it may take time for the rectified voltage VCC to stabilize between the target_H and the target_L, or the rectified voltage VCC may not converge to a value between the target_H and the target_L indefinitely.

これに対し、整流電圧VCCが一度ターゲット電圧に近付いた後に、ターゲット電圧からこれまでとは逆方向へと離れてしまわないように、整流電圧VCCがターゲット電圧に近づいた場合には、送電電圧VHの電圧変動幅を小さくすることが考えられる。例えば図4の例においては、P3付近から、駆動電圧制御値Power_controlを小さくするステップ幅を−1から−0.5や−0.25等にすれば、送電電圧VHの変動幅も小さくなるようにも思われる。しかし、本実施形態における電源電圧設定部26は、後述する図10に示すような構成で実現されている。そのため、図5を用いて前述した例のように、送電電圧VHの電圧変動幅を大きくする分には問題はないが、電圧変動幅をより小さくする電圧変動制御にも対応可能にするためには、電源電圧設定部26の製造コストが増大してしまう場合がある。   On the other hand, when the rectified voltage VCC approaches the target voltage so that the rectified voltage VCC does not move away from the target voltage in the opposite direction after the rectified voltage VCC once approaches the target voltage, the transmission voltage VH It is conceivable to reduce the voltage fluctuation range. For example, in the example of FIG. 4, if the step width for decreasing the drive voltage control value Power_control is changed from −1 to −0.5, −0.25, etc. from around P3, the fluctuation range of the transmission voltage VH is also reduced. It seems to be. However, the power supply voltage setting unit 26 in this embodiment is realized by a configuration as shown in FIG. Therefore, as in the example described above with reference to FIG. 5, there is no problem in increasing the voltage fluctuation range of the transmission voltage VH, but in order to make it possible to cope with voltage fluctuation control in which the voltage fluctuation range is further reduced. May increase the manufacturing cost of the power supply voltage setting unit 26.

そこで、本実施形態では、送電装置10の製造コストの増大を抑制しつつ、受電装置40における整流電圧VCCがターゲット電圧付近で安定するまでの時間を短縮可能にする。   Therefore, in the present embodiment, it is possible to shorten the time until the rectified voltage VCC in the power receiving device 40 is stabilized near the target voltage while suppressing an increase in manufacturing cost of the power transmitting device 10.

具体的には、制御部24は、送電電力設定値とターゲット値との差分値(絶対値)が、第1の所定値以下で第2の所定値よりも大きい場合には、第1の期間において第2の電力幅分の送電電力を変化させ、送電電力設定値とターゲット値との差分値が第2の所定値以下である場合には、第1の期間よりも長い第2の期間において、第2の電力幅分の送電電力を変化させる。   Specifically, when the difference value (absolute value) between the transmission power set value and the target value is equal to or smaller than the first predetermined value and larger than the second predetermined value, the control unit 24 performs the first period. In the second period longer than the first period, when the transmission power for the second power width is changed and the difference value between the transmission power set value and the target value is equal to or less than the second predetermined value. The transmission power for the second power width is changed.

具体例を図5に示す。図5の例では、制御部24は、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hとの差分値が、第1の所定値JUDGE_H以下で第2の所定値JUDGE_Lよりも大きい場合(例えば図5のP4で示す期間)に、第1の期間TM1において、前述した第2の電力幅で送電電圧VHを変化させる。この場合の制御部24の動作については前述した通りである。   A specific example is shown in FIG. In the example of FIG. 5, the control unit 24 has a case where the difference value between the rectified voltage VCC and the first target voltage target_H is equal to or smaller than the first predetermined value JUDGE_H and larger than the second predetermined value JUDGE_L (for example, FIG. 5). In the first period TM1, the transmission voltage VH is changed with the above-described second power width during the period indicated by P4. The operation of the control unit 24 in this case is as described above.

これに対して、制御部24は、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hとの差分値が、第2の所定値JUDGE_L以下である場合(例えば図5のP5で示す期間)には、第2の期間TM2において、前述した第2の電力幅で送電電圧VHを変化させる。図5に示すように、第2の期間TM2は、第1の期間TM1よりも長い期間である。この場合、制御部24は、駆動電圧制御値Power_controlを変動させる期間を、第1の期間TM1から第2の期間TM2に変更する。   On the other hand, when the difference value between the rectified voltage VCC and the first target voltage target_H is equal to or smaller than the second predetermined value JUDGE_L (for example, the period indicated by P5 in FIG. 5), the control unit 24 In the second period TM2, the transmission voltage VH is changed with the second power width described above. As shown in FIG. 5, the second period TM2 is longer than the first period TM1. In this case, the control unit 24 changes the period during which the drive voltage control value Power_control is changed from the first period TM1 to the second period TM2.

より具体的に言えば、図5のP5で示す期間では、第1の期間TM1の(約)4倍の長さの第2の期間TM2が経過する度に、駆動電圧制御値Power_controlをステップ幅1で上げるか、下げるか、または変更しないかを、制御部24が決定していると言える。よって、第1の期間TM1当たりで見れば、駆動電圧制御値Power_controlを(約)1/4のステップ幅で変動させることになる。なお、本制御の実現方法については、図6〜図10を用いて後述する。   More specifically, in the period indicated by P5 in FIG. 5, the drive voltage control value Power_control is set to the step width every time when the second period TM2, which is (about) four times as long as the first period TM1, elapses. It can be said that the control unit 24 determines whether to raise, lower, or not change by 1. Therefore, when viewed in the first period TM1, the drive voltage control value Power_control is varied with a step width of (about) 1/4. A method for realizing this control will be described later with reference to FIGS.

このように、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧との差分値が、第2の所定値JUDGE_L以下である場合に、第1の期間TM1当たりの電圧変動幅をより小さくすること等が可能になる。また、前述したように、電源電圧制御部14が出力する駆動電圧VDRVの電圧変動幅自体を小さくしている訳ではないため、電源電圧設定部26の製造コストの増大も抑制することができ、かつ、疑似的に第1の期間TM1当たりの送電電圧VHの電圧変動幅を小さくすることができる。   As described above, when the difference value between the rectified voltage VCC and the first target voltage is equal to or smaller than the second predetermined value JUDGE_L, the voltage fluctuation width per first period TM1 can be further reduced. Become. Further, as described above, since the voltage fluctuation width of the drive voltage VDRV output from the power supply voltage control unit 14 is not reduced, an increase in manufacturing cost of the power supply voltage setting unit 26 can be suppressed, In addition, the voltage fluctuation width of the transmission voltage VH per first period TM1 can be reduced in a pseudo manner.

なお、図5の例では、第1の電力幅と第2の電力幅の切り替え処理と、送電電力を変動させる期間(第1の期間と第2の期間)の切り替え処理の両方を行っているが、本実施形態はそれに限定されず、少なくとも一方の処理だけを行ってもよい。例えば、送電電力の電力変動幅は一定で、送電電力を変動させる期間のみを変更してもよい。また、本実施形態は、前述したように、駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅自体を小さくする手法も採用することができる。   In the example of FIG. 5, both the switching process of the first power width and the second power width and the switching process of the period for changing the transmission power (the first period and the second period) are performed. However, the present embodiment is not limited thereto, and at least one of the processes may be performed. For example, the power fluctuation range of the transmission power may be constant, and only the period for changing the transmission power may be changed. In addition, as described above, the present embodiment can also employ a method of reducing the step width itself of the drive voltage control value Power_control.

また、制御部24は、第1のターゲット値が第2のターゲット値よりも大きい場合において、送電電力設定値が第1のターゲット値よりも大きい場合には、送電電力を下げ、送電電力設定値が第2のターゲット値よりも小さい場合には、送電電力を上げ、送電電力設定値が第1のターゲット値以上で、かつ第2のターゲット値以下である場合には、送電電力を変化させない。例えば、図5の例では、第1のターゲット電圧target_Hは、第2のターゲット電圧target_Lよりも大きい。そして、制御部24は、整流電圧VCCが第1のターゲット電圧target_Hよりも大きい場合には、送電電圧を下げ、整流電圧VCCが第2のターゲット電圧target_Lよりも小さい場合には、送電電圧VHを上げる。さらに、制御部24は、整流電圧VCCが、第1のターゲット電圧target_H以上で、かつ第2のターゲット電圧target_L以下である場合には、送電電圧VHを変化させない。   In addition, when the first target value is larger than the second target value and the transmission power setting value is larger than the first target value, the control unit 24 decreases the transmission power and sets the transmission power setting value. Is smaller than the second target value, the transmission power is increased, and when the transmission power setting value is not less than the first target value and not more than the second target value, the transmission power is not changed. For example, in the example of FIG. 5, the first target voltage target_H is larger than the second target voltage target_L. Then, the control unit 24 reduces the transmission voltage when the rectified voltage VCC is higher than the first target voltage target_H, and reduces the transmission voltage VH when the rectified voltage VCC is lower than the second target voltage target_L. increase. Furthermore, the control unit 24 does not change the transmission voltage VH when the rectified voltage VCC is equal to or higher than the first target voltage target_H and equal to or lower than the second target voltage target_L.

これにより、送電電圧VHを、第1のターゲット電圧target_H以上で、かつ、第2のターゲット電圧target_L以下のレベルに保つこと等が可能になる。なお、前述した図5の説明では、整流電圧VCCが第1のターゲット電圧target_H以上である場合について例示したが、整流電圧VCCが第2のターゲット電圧target_L以下である場合には、第1のターゲット電圧target_Hを第2のターゲット電圧target_Lに置き換えて前述した処理を行うことが可能である。   As a result, the power transmission voltage VH can be maintained at a level equal to or higher than the first target voltage target_H and lower than the second target voltage target_L. In the description of FIG. 5 described above, the case where the rectified voltage VCC is equal to or higher than the first target voltage target_H is exemplified. However, when the rectified voltage VCC is equal to or lower than the second target voltage target_L, the first target is used. The above-described processing can be performed by replacing the voltage target_H with the second target voltage target_L.

次に、上記のような処理を行う場合の制御部24、電源電圧設定部26、電源電圧制御部14の詳細な構成について、図6〜図10を用いて説明する。まず、制御部24等の構成例を図6に示す。   Next, detailed configurations of the control unit 24, the power supply voltage setting unit 26, and the power supply voltage control unit 14 in the case where the above processing is performed will be described with reference to FIGS. First, a configuration example of the control unit 24 and the like is shown in FIG.

図6に示すように、制御部24は、データ比較回路241と、変化量設定回路242と、変化時間設定回路243と、データ設定回路244とを含む。そして記憶部23は、判定パラメーター設定レジスター231を含む。判定パラメーター設定レジスター231は、少なくとも、可変に設定される第1の電力幅を記憶する。図6の例では、判定パラメーター設定レジスター231は、前述した第1のターゲット電圧target_Hと、第2のターゲット電圧target_Lと、第1の所定値JUDGE_Hと、第2の所定値JUDGE_Lと、第1の電力幅STEPHと、第2の電力幅STEPLと、を記憶している。なお、第1の電力幅STEPHと第2の電力幅STEPLは、例えば送電電圧VHの電圧変動幅であってもよいし、駆動電圧VDRVの電圧変動幅であってもよいし、駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅であってもよい。これにより、例えば送電装置10や受電装置40の種類に応じて、送電電力を変動させる際の電力幅を可変に設定すること等が可能になる。   As shown in FIG. 6, the control unit 24 includes a data comparison circuit 241, a change amount setting circuit 242, a change time setting circuit 243, and a data setting circuit 244. The storage unit 23 includes a determination parameter setting register 231. The determination parameter setting register 231 stores at least a first power width that is variably set. In the example of FIG. 6, the determination parameter setting register 231 includes the first target voltage target_H, the second target voltage target_L, the first predetermined value JUDGE_H, the second predetermined value JUDGE_L, and the first The power width STEPH and the second power width STEPL are stored. The first power width STEPH and the second power width STEPL may be, for example, the voltage fluctuation width of the transmission voltage VH, the voltage fluctuation width of the drive voltage VDRV, or the drive voltage control value. It may be the step width of Power_control. Thereby, for example, according to the types of the power transmission device 10 and the power receiving device 40, it is possible to variably set the power width when changing the transmission power.

データ比較回路241は、通信部30から、受電装置40における整流電圧VCCの情報を取得し、判定パラメーター設定レジスター231から、第1のターゲット電圧target_Hの情報と、第2のターゲット電圧target_Lの情報を取得する。そして、データ比較回路241は、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hを比較する処理と、整流電圧VCCと第2のターゲット電圧target_Lとを比較する処理を行い、整流電圧VCCと第1のターゲット電圧target_Hとの差分値ΔVHと、整流電圧VCCと第2のターゲット電圧target_Lとの差分値ΔVLを、変化量設定回路242に出力する。   The data comparison circuit 241 acquires information on the rectified voltage VCC in the power receiving device 40 from the communication unit 30, and receives information on the first target voltage target_H and information on the second target voltage target_L from the determination parameter setting register 231. get. Then, the data comparison circuit 241 performs a process of comparing the rectified voltage VCC and the first target voltage target_H, and a process of comparing the rectified voltage VCC and the second target voltage target_L, so that the rectified voltage VCC and the first target voltage are compared. The difference value ΔVH between the voltage target_H and the difference value ΔVL between the rectified voltage VCC and the second target voltage target_L are output to the change amount setting circuit 242.

変化量設定回路242及び変化時間設定回路243は、判定パラメーター設定レジスター231から、第1の所定値JUDGE_Hと、第2の所定値JUDGE_Lと、第1の電力幅STEPHと、第2の電力幅STEPLの各種情報を取得する。さらに、変化量設定回路242は、データ比較回路241から、前述した差分値ΔVH、ΔVLを取得する。そして、変化量設定回路242は、前述したように、取得した各種情報に基づいて、駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅ΔDAを決定して、データ設定回路244に出力する。また、変化時間設定回路243は、取得した各種情報に基づいて、駆動電圧制御値Power_controlを変動させる期間time(例えば、前述した図5の第1の期間TM1及び第2の期間TM2)を決定し、データ設定回路244に出力する。   The change amount setting circuit 242 and the change time setting circuit 243 are supplied from the determination parameter setting register 231 with the first predetermined value JUDGE_H, the second predetermined value JUDGE_L, the first power width STEPH, and the second power width STEPL. Get various information. Further, the change amount setting circuit 242 acquires the above-described difference values ΔVH and ΔVL from the data comparison circuit 241. Then, as described above, the change amount setting circuit 242 determines the step width ΔDA of the drive voltage control value Power_control based on the acquired various information, and outputs it to the data setting circuit 244. In addition, the change time setting circuit 243 determines a period time (for example, the first period TM1 and the second period TM2 in FIG. 5 described above) for changing the drive voltage control value Power_control based on the acquired various pieces of information. To the data setting circuit 244.

データ設定回路244は、変化量設定回路242から取得したステップ幅ΔDAに基づいて、例えば8ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])を特定する。そして、データ設定回路244は、変化時間設定回路243から取得した出力期間timeで、8ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])を、電源電圧設定部26に出力する。なお、駆動電圧制御値Power_controlの出力期間は、固定であってもよい。また、以下の説明において、DA[i:j]は、nビットの駆動電圧制御値Power_controlのうち、下からi番目のビットからj番目のビットまでのビット列であることを表し(i、j、nは、0≦j<i<nの整数)、DA[i]は駆動電圧制御値Power_controlのi番目のビットを表すものとする。ステップ幅ΔDAについても同様である。   The data setting circuit 244 specifies, for example, an 8-bit drive voltage control value Power_control (DA [7: 0]) based on the step width ΔDA acquired from the change amount setting circuit 242. Then, the data setting circuit 244 outputs an 8-bit drive voltage control value Power_control (DA [7: 0]) to the power supply voltage setting unit 26 in the output period time acquired from the change time setting circuit 243. Note that the output period of the drive voltage control value Power_control may be fixed. In the following description, DA [i: j] represents a bit string from the i-th bit to the j-th bit from the bottom of the n-bit drive voltage control value Power_control (i, j, n is an integer of 0 ≦ j <i <n), and DA [i] represents the i-th bit of the drive voltage control value Power_control. The same applies to the step width ΔDA.

また他にも、制御部24は、図7に示すような構成であってもよい。具体的には、図7の制御部24は、データ比較回路241と、変化量設定回路242と、データ設定回路244と、を含む。図7に示す制御部24は、変化時間設定回路243を含まない点と、データ設定回路244に駆動電圧制御値Power_controlの通常の出力期間TIME(固定値)が入力される点が、図6の制御部24と異なる。   In addition, the control unit 24 may be configured as shown in FIG. Specifically, the control unit 24 of FIG. 7 includes a data comparison circuit 241, a change amount setting circuit 242, and a data setting circuit 244. The control unit 24 shown in FIG. 7 does not include the change time setting circuit 243 and the point that the normal output period TIME (fixed value) of the drive voltage control value Power_control is input to the data setting circuit 244 is shown in FIG. Different from the control unit 24.

この場合、例えばデータ設定回路244が、11ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])を設定し、例えば変化量設定回路242が、11ビットの駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅ΔDA[10:0]を設定する。この場合には、11ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])のうち、上位8ビット(DA[10:3])が、前述した例のように、0〜255の整数値を表すものとし、下位3ビットDA[2:0]が、駆動電圧制御値Power_controlの小数部分を表すものとする。駆動電圧制御値Power_controlのステップ幅ΔDA[10:0]についても同様である。そして、データ設定回路244は、11ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])のうち、上位8ビット(DA[10:3])だけを電源電圧設定部26に出力する。   In this case, for example, the data setting circuit 244 sets the 11-bit drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]), and for example, the change amount setting circuit 242 sets the step width ΔDA of the 11-bit drive voltage control value Power_control. [10: 0] is set. In this case, among the 11-bit drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]), the upper 8 bits (DA [10: 3]) are integer values of 0 to 255 as in the above-described example. The lower 3 bits DA [2: 0] represent the decimal part of the drive voltage control value Power_control. The same applies to the step width ΔDA [10: 0] of the drive voltage control value Power_control. Then, the data setting circuit 244 outputs only the upper 8 bits (DA [10: 3]) of the 11-bit drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]) to the power supply voltage setting unit 26.

ここで、より具体的な処理の流れの一例を図5及び図8を用いて説明する。図8には、図5のP4及びP5における駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])と、そのステップ幅ΔDA[10:0]の制御結果を示す。まず、図5のP4で示す期間では、変化量設定回路242がステップ幅ΔDA[10:0]を1に設定し、出力期間TIME毎に、ステップ幅ΔDA[10:0]=1をデータ設定回路244に出力する。そして、データ設定回路244は、取得したステップ幅ΔDA[10:0]に基づいて、駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])を更新し、その上位8ビット(ΔDA[10:3])を電源電圧設定回路26に対して、出力期間TIME毎に逐次出力する。例えば図8の例では、DA[10:0]が、22から21、20、19と更新されている。その後、図5のP5で示す期間に移行すると、変化量設定回路242は、ステップ幅ΔDA[10:0]を0.25(二進法表記で0000 0000 010)に設定して出力する。この際にも、データ設定回路244は、取得したステップ幅ΔDA[10:0]に基づいて、駆動電圧制御値Power_controlを更新し続ける。ただし前述したように、データ設定回路244が電源電圧設定回路26に出力するのは、11ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[10:0])のうち、上位8ビット(DA[10:2])だけである。そのため、所与の出力期間TIMEの(約)4倍に相当する期間において、同じ値の駆動電圧制御値Power_control(DA[10:2]=18)が出力されることになる。言い換えれば、所与の出力期間TIME当たりのステップ幅が(約)1/4になったとも言える。   Here, an example of a more specific processing flow will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the control result of the drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]) and the step width ΔDA [10: 0] at P4 and P5 in FIG. First, in the period indicated by P4 in FIG. 5, the change amount setting circuit 242 sets the step width ΔDA [10: 0] to 1, and sets the step width ΔDA [10: 0] = 1 for each output period TIME. Output to the circuit 244. Then, the data setting circuit 244 updates the drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]) based on the acquired step width ΔDA [10: 0], and the upper 8 bits (ΔDA [10: 3]). ) Are sequentially output to the power supply voltage setting circuit 26 every output period TIME. For example, in the example of FIG. 8, DA [10: 0] is updated from 22 to 21, 20, and 19. Thereafter, when the period shifts to a period indicated by P5 in FIG. 5, the change amount setting circuit 242 sets the step width ΔDA [10: 0] to 0.25 (0000 0000 010 in binary notation) and outputs it. Also at this time, the data setting circuit 244 continues to update the drive voltage control value Power_control based on the acquired step width ΔDA [10: 0]. However, as described above, the data setting circuit 244 outputs the power supply voltage setting circuit 26 to the upper 8 bits (DA [10: 2] of the 11-bit drive voltage control value Power_control (DA [10: 0]). ]) Only. Therefore, the drive voltage control value Power_control (DA [10: 2] = 18) having the same value is output in a period corresponding to (about) four times the given output period TIME. In other words, it can be said that the step width per given output period TIME has become (about) 1/4.

その他にも例えばステップ幅ΔDA[10:0]=0.5(二進法表記で0000 0000 100)にすれば、所与の出力期間TIMEの(約)2倍に相当する期間において、同じ値のDA[10:2]が出力されることになるし、ステップ幅ΔDA[10:0]=0.125(二進法表記で0000 0000 001)にすれば、所与の出力期間TIMEの(約)8倍に相当する期間において、同じ値のDA[10:2]が出力されることになる。   In addition, for example, if the step width ΔDA [10: 0] = 0.5 (0000 0000 100 in binary notation), the same value DA is obtained in a period corresponding to (about) twice the given output period TIME. [10: 2] is output, and if the step width ΔDA [10: 0] = 0.125 (binary notation 0000 0000 001), (approximately) 8 times the given output period TIME In the period corresponding to, DA [10: 2] having the same value is output.

これにより、駆動電圧制御値Power_controlを、元の出力期間TIME当たりにおいて、疑似的に±1/2ずつ、または±1/4ずつ、もしくは±1/8ずつ変更した場合と、同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態において、駆動電圧制御値Power_controlのビット数は、8ビットに限定されず、また、そのステップ幅のビット数も、11ビットには限定されない。   As a result, the same effect is obtained as when the drive voltage control value Power_control is changed by ± 1/2, ± 1/4, or ± 1/8 in a pseudo manner per original output period TIME. be able to. In the present embodiment, the number of bits of the drive voltage control value Power_control is not limited to 8 bits, and the number of bits of the step width is not limited to 11 bits.

次に、電源電圧設定部26と電源電圧制御部14の詳細な構成例を、図9及び図10に示す。   Next, detailed configuration examples of the power supply voltage setting unit 26 and the power supply voltage control unit 14 are shown in FIGS. 9 and 10.

電源電圧設定部26は、図9に示すような抵抗分割回路であり、第1の出力端子AOUT(第1の出力ノード)とノードN1との間に設けられる抵抗RAと、ノードN1とグランドGNDとの間に設けられる可変抵抗RBと、を含む。ノードN1は、第2の出力端子VFB(第2の出力ノード)に接続されている。   The power supply voltage setting unit 26 is a resistance dividing circuit as shown in FIG. 9, and includes a resistor RA provided between the first output terminal AOUT (first output node) and the node N1, a node N1 and the ground GND. And a variable resistor RB provided between the two. The node N1 is connected to the second output terminal VFB (second output node).

そして、電源電圧制御部14は、図9に示すように、入力電圧VINが入力される入力端子TINと、抵抗RCと、インダクターLa(コイル)と、ダイオードD1と、キャパシターC1(コンデンサー)と、昇圧DCDCコンバーターCVと、N型トランジスター(nMOS)nMと、出力端子TOUTと、により構成されている。抵抗RCは、入力端子TINとノードN2との間に設けられ、インダクターLaは、ノードN2とノードN3との間に設けられている。また、ダイオードD1は、アノードがノードN3に接続され、カソードがノードN4に接続されている。キャパシターC1は、ノードN4とグランドGNDとの間に設けられている。そして、昇圧DCDCコンバーターCVは、VDD端子と、ADJ端子と、VO端子と、GC端子とを有し、VDD端子がノードN2に接続され、ADJ端子が電源電圧設定部26の出力端子VFBに接続され、VO端子が電源電圧設定部26の出力端子AOUTとノードN4に接続され、GC端子がN型トランジスターnMのゲートに接続されている。N型トランジスターnMは、ドレインがノードN3に接続され、ソースがグランドGNDに接続されている。そして、出力端子TOUTは、図3の送電ドライバーDR1、DR2に接続され、送電ドライバーDR1、DR2を駆動する駆動電圧VDRVが出力される。   As shown in FIG. 9, the power supply voltage control unit 14 includes an input terminal TIN to which the input voltage VIN is input, a resistor RC, an inductor La (coil), a diode D1, a capacitor C1 (capacitor), A step-up DCDC converter CV, an N-type transistor (nMOS) nM, and an output terminal TOUT are included. The resistor RC is provided between the input terminal TIN and the node N2, and the inductor La is provided between the node N2 and the node N3. The diode D1 has an anode connected to the node N3 and a cathode connected to the node N4. The capacitor C1 is provided between the node N4 and the ground GND. The step-up DCDC converter CV has a VDD terminal, an ADJ terminal, a VO terminal, and a GC terminal, the VDD terminal is connected to the node N2, and the ADJ terminal is connected to the output terminal VFB of the power supply voltage setting unit 26. The VO terminal is connected to the output terminal AOUT of the power supply voltage setting unit 26 and the node N4, and the GC terminal is connected to the gate of the N-type transistor nM. The N-type transistor nM has a drain connected to the node N3 and a source connected to the ground GND. The output terminal TOUT is connected to the power transmission drivers DR1 and DR2 in FIG. 3 and outputs a drive voltage VDRV that drives the power transmission drivers DR1 and DR2.

図9に示すような回路において、駆動電圧VDRVは、下式(1)により表すことができる。なお、(1)式において、VADJは、昇圧DCDCコンバーターCVのADJ端子における電圧であり、RRAは抵抗RAの抵抗値であり、RRBは可変抵抗RBの抵抗値である。 In the circuit as shown in FIG. 9, the drive voltage VDRV can be expressed by the following equation (1). In equation (1), V ADJ is the voltage at the ADJ terminal of the step-up DCDC converter CV, R RA is the resistance value of the resistor RA, and R RB is the resistance value of the variable resistor RB.

VDRV=VADJ×(RRA+RRB)/RRB … (1)
そして、この場合に、図9の構成の電源電圧制御部14が、ADJ端子における電圧VADJを一定に保つ動作をする。具体的には、昇圧DCDCコンバーターCVは、例えばGC端子からN型トランジスターnMのオンオフ信号を出力する。そして、昇圧DCDCコンバーターCVは、オンオフ信号の変調制御(例えばPWM:Pulse Width Modulation)を行うことにより、昇圧DCDCコンバーターCVは、ADJ端子における電圧VADJが基準電圧Vref(一定値)となるように、駆動電圧VDRVを制御する。一例として、昇圧DCDCコンバーターCVは、例えば三角波生成回路と、エラー増幅アンプと、PWM信号出力回路とにより構成される。三角波生成回路は三角波を生成し、エラー増幅アンプは、電圧VADJと基準電圧Vrefとの誤差を増幅する。PWM信号出力回路は、三角波生成回路により生成された三角波と、エラー増幅アンプの出力とを比較して、PWM信号を出力する。
VDRV = V ADJ × (R RA + R RB ) / R RB (1)
In this case, the power supply voltage control unit 14 configured as shown in FIG. 9 operates to keep the voltage V ADJ at the ADJ terminal constant. Specifically, the step-up DCDC converter CV outputs an on / off signal of the N-type transistor nM from the GC terminal, for example. Then, the step-up DCDC converter CV performs modulation control of the on / off signal (for example, PWM: Pulse Width Modulation), so that the voltage V ADJ at the ADJ terminal becomes the reference voltage V ref (a constant value). In addition, the drive voltage VDRV is controlled. As an example, the step-up DCDC converter CV includes, for example, a triangular wave generation circuit, an error amplification amplifier, and a PWM signal output circuit. The triangular wave generation circuit generates a triangular wave, and the error amplification amplifier amplifies an error between the voltage V ADJ and the reference voltage V ref . The PWM signal output circuit compares the triangular wave generated by the triangular wave generation circuit with the output of the error amplification amplifier and outputs a PWM signal.

また、図9の例において、抵抗RAの抵抗値RRAも一定である。従って、駆動電圧VDRVは、上式(1)に従い、可変抵抗RBの抵抗値RRBによって決定される。 In the example of FIG. 9, the resistance value R RA of the resistor RA is also constant. Therefore, the drive voltage VDRV in accordance with the above equation (1) is determined by the resistance value R RB of the variable resistor RB.

ここで、電源電圧設定部26のさらに具体的な構成例を図10に示す。図10に示す電源電圧設定部26は、図9の抵抗RAに相当する抵抗R1と、ベースとなる抵抗R2と、8つの調整用の抵抗RA0〜RA7と、8つのN型トランジスターnM0〜nM7とにより構成されている。抵抗RA0〜RA7の各抵抗は、N型トランジスターnM0〜nM7の各N型トランジスターと直列回路(DC0〜DC7)を構成しており、各直列回路(DC0〜DC7)が、抵抗R2と並列に接続されている。そして、抵抗R2と、直列回路DC0〜DC7とにより、図9の可変抵抗RBが実現されている。   Here, a more specific configuration example of the power supply voltage setting unit 26 is shown in FIG. The power supply voltage setting unit 26 shown in FIG. 10 includes a resistor R1 corresponding to the resistor RA in FIG. 9, a base resistor R2, eight adjustment resistors RA0 to RA7, eight N-type transistors nM0 to nM7, and It is comprised by. Each of the resistors RA0 to RA7 forms a series circuit (DC0 to DC7) with each N type transistor of the N type transistors nM0 to nM7, and each series circuit (DC0 to DC7) is connected in parallel with the resistor R2. Has been. The variable resistor RB shown in FIG. 9 is realized by the resistor R2 and the series circuits DC0 to DC7.

具体的に、図10の電源電圧設定部26における接続関係を説明すると、抵抗R1は、出力端子AOUTと出力端子VFBとの間に設けられている。抵抗R2は、出力端子VFBとグランドGNDとの間に設けられ、抵抗R1と直列に接続されている。そして、抵抗RA0は、一端が出力端子VFBに接続されており、他端がN型トランジスターnM0のドレインに接続されている。N型トランジスターnM0は、ソースがグランドGNDに接続され、ゲートが図6の制御部24のデータ設定回路244に接続されている。他の直列回路DC1〜DC7についても同様である。   Specifically, the connection relationship in the power supply voltage setting unit 26 in FIG. 10 will be described. The resistor R1 is provided between the output terminal AOUT and the output terminal VFB. The resistor R2 is provided between the output terminal VFB and the ground GND, and is connected in series with the resistor R1. The resistor RA0 has one end connected to the output terminal VFB and the other end connected to the drain of the N-type transistor nM0. The N-type transistor nM0 has a source connected to the ground GND and a gate connected to the data setting circuit 244 of the control unit 24 in FIG. The same applies to the other series circuits DC1 to DC7.

この場合に、例えば図6に示すように、変化時間設定回路243において設定される出力期間timeの間隔で、データ設定回路244から電源電圧設定部26に8ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])が入力される場合について説明する。一例として、N型トランジスターnM0のゲートには、図6のデータ設定回路244から、8ビットの駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])の0ビット目(最下位ビット)に対応する信号DA[0]が入力される。この時、信号DA[0]の値(論理レベル)が1である場合には、データ設定回路244がHレベルの電圧をN型トランジスターnM0のゲートに印加し、信号DA[0]の値(論理レベル)が0である場合には、データ設定回路244がLレベルの電圧をN型トランジスターnM0のゲートに印加する。そして、DA[0]の信号レベルがHレベルである場合には、N型トランジスターnM0がオン状態になり、可変抵抗RBの抵抗値RRBが抵抗RA0の抵抗値RRA0に応じて変化する。一方、DA[0]の信号レベルがLである場合には、N型トランジスターnM0がオフ状態となる。他の直列回路DC1〜DC7についても同様である。 In this case, for example, as shown in FIG. 6, the 8-bit drive voltage control value Power_control (DA [DA [] is output from the data setting circuit 244 to the power supply voltage setting unit 26 at intervals of the output period time set in the change time setting circuit 243. 7: 0]) will be described. As an example, a signal corresponding to the 0th bit (least significant bit) of the 8-bit drive voltage control value Power_control (DA [7: 0]) is applied to the gate of the N-type transistor nM0 from the data setting circuit 244 in FIG. DA [0] is input. At this time, when the value (logic level) of the signal DA [0] is 1, the data setting circuit 244 applies an H level voltage to the gate of the N-type transistor nM0, and the value of the signal DA [0] ( When the logic level is 0, the data setting circuit 244 applies an L level voltage to the gate of the N-type transistor nM0. When the signal level of the DA [0] is at the H level, N type transistor nM0 is turned on, the resistance value R RB of the variable resistor RB is changed according to the resistance value R RA0 resistor RA0. On the other hand, when the signal level of DA [0] is L, the N-type transistor nM0 is turned off. The same applies to the other series circuits DC1 to DC7.

そのため例えば、駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])として、0000 0001(二進法表記)が電源電圧設定部26に入力された場合には、N型トランジスターnM0がオン状態になり、N型トランジスターnM1〜nM7がオフ状態になる。従って、可変抵抗RBの抵抗値RRBは、下式(2)で示す値になる。 Therefore, for example, when 0000 0001 (binary notation) is input to the power supply voltage setting unit 26 as the drive voltage control value Power_control (DA [7: 0]), the N-type transistor nM0 is turned on, and the N-type transistor The transistors nM1 to nM7 are turned off. Accordingly, the resistance value R RB of the variable resistor RB has a value shown by the following formula (2).

RB=1/(1/RR2+1/RRA0)) … (2)
また、例えば、駆動電圧制御値Power_control(DA[7:0])として、0000 0101(二進法表記)が電源電圧設定部26に入力された場合には、N型トランジスターnM0とnM2がオン状態になり、N型トランジスターnM1、nM3〜nM7がオフ状態になる。従って、可変抵抗RBの抵抗値RRBは、下式(3)で示す値になる。
R RB = 1 / (1 / R R2 + 1 / R RA0 )) (2)
For example, when 0000 0101 (binary notation) is input to the power supply voltage setting unit 26 as the drive voltage control value Power_control (DA [7: 0]), the N-type transistors nM0 and nM2 are turned on. N-type transistors nM1, nM3 to nM7 are turned off. Accordingly, the resistance value R RB of the variable resistor RB has a value shown by the following formula (3).

RB=1/(1/RR2+1/RRA0+1/RRA2)) … (3)
以上のように、駆動電圧制御値Power_controlの値を用いて、可変抵抗RBの抵抗値を制御することにより、駆動電圧VDRVを可変に制御することが可能になる。
R RB = 1 / (1 / R R2 + 1 / R RA0 + 1 / R RA2)) ... (3)
As described above, the drive voltage VDRV can be variably controlled by controlling the resistance value of the variable resistor RB using the value of the drive voltage control value Power_control.

5.無接点電力伝送システムの動作シーケンス
次に本実施形態の無接点電力伝送システムの全体の動作シーケンスの一例について説明する。図11は動作シーケンスの概要を説明する図である。
5. Next, an example of the entire operation sequence of the contactless power transmission system of the present embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining the outline of the operation sequence.

図11のA1では、受電装置40を有する電子機器510が、送電装置10を有する充電器500の上に置かれておらず、取り去り状態になっている。この場合にはスタンバイステートとなる。このスタンバイステートでは、送電装置10の送電部12は、着地検出のための間欠送電を行って、電子機器510の着地を検出する状態になる。またスタンバイステートでは、受電装置40では、電力供給対象100への放電動作がオンになっており、電力供給対象100への電力供給がイネーブルになっている。これにより、処理部等の電力供給対象100は、バッテリー90からの電力が供給されて動作可能になる。   In A <b> 1 of FIG. 11, the electronic device 510 having the power receiving device 40 is not placed on the charger 500 having the power transmitting device 10 and is in a removed state. In this case, the standby state is entered. In this standby state, the power transmission unit 12 of the power transmission device 10 performs intermittent power transmission for landing detection, and enters a state in which the landing of the electronic device 510 is detected. In the standby state, in the power receiving device 40, the discharge operation to the power supply target 100 is on, and the power supply to the power supply target 100 is enabled. As a result, the power supply target 100 such as a processing unit can be operated by being supplied with power from the battery 90.

図11のA2に示すように、電子機器510が充電器500の上に置かれ、着地が検出されると、通信チェック&充電ステートになる。この通信チェック&充電ステートでは、送電装置10の送電部12は、連続送電である通常送電を行う。この際に、電力伝送の状態などに応じて電力が可変に変化する電力制御を行いながら、通常送電を行う。またバッテリー90の充電状態に基づく制御も行われる。電力伝送の状態は、例えば1次コイルL1、2次コイルL2の位置関係(コイル間距離等)などにより決まる状態であり、例えば受電部52の整流電圧VCCなどの情報に基づいて判断できる。バッテリー90の充電状態は、例えばバッテリー電圧VBATなどの情報に基づいて判断できる。   As shown in A2 of FIG. 11, when electronic device 510 is placed on charger 500 and landing is detected, a communication check & charge state is entered. In this communication check & charge state, the power transmission unit 12 of the power transmission device 10 performs normal power transmission that is continuous power transmission. At this time, normal power transmission is performed while performing power control in which the power varies variably according to the state of power transmission. Control based on the state of charge of the battery 90 is also performed. The state of power transmission is a state determined by, for example, the positional relationship (distance between the coils) of the primary coil L1 and the secondary coil L2, and can be determined based on information such as the rectified voltage VCC of the power receiving unit 52, for example. The state of charge of the battery 90 can be determined based on information such as the battery voltage VBAT.

また通信チェック&充電ステートでは、受電装置40の充電部58の充電動作がオンになり、受電部52が受電した電力に基づいてバッテリー90の充電が行われる。また放電部60の放電動作がオフになり、バッテリー90からの電力が、電力供給対象100に供給されなくなる。また通信チェック&充電ステートでは、負荷変調部56の負荷変調により、通信データが送電側に送信される。例えば送電電力設定用情報(VCC等)や、充電状態情報(VBATや各種のステータスフラグ等)や、温度などの情報を含む通信データが、通常送電期間中の常時の負荷変調により、受電側から送電側に送信される。   In the communication check & charge state, the charging operation of the charging unit 58 of the power receiving device 40 is turned on, and the battery 90 is charged based on the power received by the power receiving unit 52. Further, the discharging operation of the discharging unit 60 is turned off, and the power from the battery 90 is not supplied to the power supply target 100. In the communication check & charge state, communication data is transmitted to the power transmission side by load modulation of the load modulation unit 56. For example, communication data including information such as transmission power setting information (VCC, etc.), charging state information (VBAT, various status flags, etc.), temperature, etc. is received from the power receiving side by constant load modulation during the normal power transmission period. Sent to the power transmission side.

図11のA3に示すように、バッテリー90の満充電が検出されると、満充電スタンバイステートになる。この満充電スタンバイステートでは、送電部12は、例えば取り去り検出のための間欠送電を行って、電子機器510の取り去りを検出する状態になる。また放電部60の放電動作はオフのままとなり、電力供給対象100への電力供給もディスエーブルのままとなる。   As shown in A3 of FIG. 11, when full charge of the battery 90 is detected, a full charge standby state is entered. In the full charge standby state, the power transmission unit 12 is in a state of detecting the removal of the electronic device 510 by performing, for example, intermittent power transmission for removal detection. In addition, the discharge operation of the discharge unit 60 remains off, and the power supply to the power supply target 100 remains disabled.

そして、図11のA4に示すように電子機器510の取り去りが検出されると、A5に示すように電子機器510が使用状態になり、受電側の放電動作がオンになる。具体的には、放電部60の放電動作がオフからオンに切り替わり、バッテリー90からの電力が放電部60を介して電力供給対象100に供給される。これにより、バッテリー90からの電力が供給されて、処理部等の電力供給対象100が動作し、ユーザーが電子機器510を通常に使用できる状態となる。   Then, when removal of the electronic device 510 is detected as indicated by A4 in FIG. 11, the electronic device 510 enters a use state as indicated by A5, and the discharge operation on the power receiving side is turned on. Specifically, the discharge operation of the discharge unit 60 is switched from off to on, and the power from the battery 90 is supplied to the power supply target 100 via the discharge unit 60. As a result, power from the battery 90 is supplied, the power supply target 100 such as a processing unit operates, and the user can use the electronic device 510 normally.

以上のように本実施形態では図11のA1に示すように、電子機器510の着地が検出されると、通常送電が行われ、この通常送電期間において常時の負荷変調が行われる。また着地が検出されると、放電部60の放電動作が停止する。そして、この常時の負荷変調では、送電側の電力制御のための情報や受電側のステータスを表す情報を含む通信データが、受電側から送電側に送信される。例えば電力制御のための情報(送電電力設定用情報)を通信することで、例えば1次コイルL1と2次コイルL2の位置関係等に応じた最適な電力制御を実現できる。また受電側のステータスを表す情報を通信することで、最適で安全な充電環境を実現できる。そして本実施形態では、負荷変調が継続している間は、通常送電も継続され、放電部60の放電動作もオフのままになる。   As described above, in the present embodiment, as shown by A1 in FIG. 11, when the landing of the electronic device 510 is detected, normal power transmission is performed, and constant load modulation is performed during the normal power transmission period. When the landing is detected, the discharge operation of the discharge unit 60 is stopped. In this constant load modulation, communication data including information for power control on the power transmission side and information indicating the status on the power reception side is transmitted from the power reception side to the power transmission side. For example, by communicating information for power control (transmission power setting information), it is possible to realize optimal power control according to, for example, the positional relationship between the primary coil L1 and the secondary coil L2. In addition, an optimal and safe charging environment can be realized by communicating information representing the status of the power receiving side. In the present embodiment, the normal power transmission is continued while the load modulation is continued, and the discharge operation of the discharge unit 60 remains off.

また本実施形態では図11のA3に示すように、バッテリー90の満充電が検出されると、通常送電が停止し、取り去り検出用の間欠送電が行われる。そしてA4、A5に示すように、取り去りが検出されて、取り去り期間になると、放電部60の放電動作が行われる。これによりバッテリー90からの電力が電力供給対象100に供給されて、電子機器510の通常動作が可能になる。なお、着地検出や取り去り検出は、受電部52の出力電圧VCCに基づいて行われる。   In this embodiment, as shown by A3 in FIG. 11, when full charge of the battery 90 is detected, normal power transmission stops and intermittent power transmission for removal detection is performed. And as shown to A4 and A5, when removal is detected and it becomes a removal period, the discharge operation of the discharge part 60 will be performed. As a result, the power from the battery 90 is supplied to the power supply target 100, and the normal operation of the electronic device 510 becomes possible. Landing detection and removal detection are performed based on the output voltage VCC of the power receiving unit 52.

このように本実施形態では、電子機器510のバッテリー90の充電期間(通常送電期間)においては、電力供給対象100への放電動作がオフになるため、充電期間において電力供給対象100により無駄に電力が消費されてしまう事態を抑制できる。   As described above, in the present embodiment, the discharging operation to the power supply target 100 is turned off during the charging period (normal power transmission period) of the battery 90 of the electronic apparatus 510. Can be prevented from being consumed.

そして、電子機器510の取り去りが検出されると、通常送電から間欠送電に切り替わると共に、電力供給対象100への放電動作がオンになる。このように放電動作がオンになることで、バッテリー90からの電力が電力供給対象100に供給されるようになり、処理部(DSP)等の電力供給対象100の通常動作が可能になる。このようにすることで、例えば電子機器510が充電器500の上に置かれる充電期間においては動作しないようなタイプの電子機器510(例えば、補聴器、ウェアラブル機器等のユーザーが装着する電子機器)において、好適な無接点電力伝送の動作シーケンスを実現できる。   When the removal of the electronic device 510 is detected, the normal power transmission is switched to the intermittent power transmission, and the discharge operation to the power supply target 100 is turned on. When the discharge operation is turned on in this way, the power from the battery 90 is supplied to the power supply target 100, and the normal operation of the power supply target 100 such as a processing unit (DSP) becomes possible. In this way, for example, in an electronic device 510 (for example, an electronic device worn by a user such as a hearing aid or a wearable device) that does not operate during a charging period in which the electronic device 510 is placed on the charger 500. Therefore, a suitable contactless power transmission operation sequence can be realized.

図12、図13、図14は本実施形態の無接点電力伝送システムの動作シーケンスの詳細を説明するための信号波形図である。   FIG. 12, FIG. 13, and FIG. 14 are signal waveform diagrams for explaining the details of the operation sequence of the contactless power transmission system of this embodiment.

図12のB1は、図11のA1のスタンバイステートであり、着地検出用の間欠送電が行われている。即ち、期間TL1の間隔毎に期間TL2の間隔の送電が行われる。TL1の間隔は例えば3秒であり、TL2の間隔は例えば50ミリ秒である。そして図12のB2、B3では、整流電圧VCCは電圧VST以下(第1の電圧以下)であるため、負荷変調による通信は行われない。   B1 in FIG. 12 is the standby state of A1 in FIG. 11, and intermittent power transmission for landing detection is performed. That is, power transmission is performed at intervals of the period TL2 at intervals of the period TL1. The interval of TL1 is 3 seconds, for example, and the interval of TL2 is 50 milliseconds, for example. In B2 and B3 of FIG. 12, the rectified voltage VCC is equal to or lower than the voltage VST (lower than the first voltage), so communication by load modulation is not performed.

一方、B4では整流電圧VCCが電圧VST(例えば4.5V)を超えたため、B5に示すように負荷変調部56が負荷変調を開始する。即ち、B2、B3ではL1、L2のコイルが十分には電磁的結合状態になっていないが、B4ではL1、L2のコイルが図1Bに示すように適正な電磁的結合状態になっている。このため、整流電圧VCCが上昇して、電圧VSTを超え、B5に示すように負荷変調が開始する。そして、この負荷変調により、B6に示すような通信データが送電側に送信される。このB5の負荷変調は、B7に示す着地検出用の間欠送電により整流電圧VCCが上昇したことにより開始している。   On the other hand, since the rectified voltage VCC exceeds the voltage VST (for example, 4.5 V) in B4, the load modulation unit 56 starts load modulation as shown in B5. That is, in B2 and B3, the coils L1 and L2 are not sufficiently electromagnetically coupled, but in B4, the coils L1 and L2 are properly electromagnetically coupled as shown in FIG. 1B. For this reason, the rectified voltage VCC rises, exceeds the voltage VST, and load modulation starts as indicated by B5. And by this load modulation, communication data as shown to B6 is transmitted to the power transmission side. The load modulation of B5 is started when the rectified voltage VCC is increased by the intermittent power transmission for landing detection shown in B7.

具体的には、受電側は、着地検出用のダミーデータ(例えば64ビットの「0」)を送信する。送電側は、このダミーデータを検出(例えば8ビットの「0」の検出)することで、受電側の着地を検出して、B7に示すように通常送電(連続送電)を開始する。   Specifically, the power receiving side transmits landing detection dummy data (eg, “0” of 64 bits). The power transmission side detects this dummy data (for example, detection of 8-bit “0”) to detect the landing on the power receiving side, and starts normal power transmission (continuous power transmission) as indicated by B7.

次に受電側は、ID情報や整流電圧VCCの情報を送信する。ID情報の送信に対して送電側が応答を行うことで、簡易的な認証処理が実現される。   Next, the power receiving side transmits ID information and rectified voltage VCC information. A simple authentication process is realized by the power transmission side responding to the transmission of the ID information.

また送電側は、整流電圧VCCの情報である送電電力設定用情報を受信して、前述したような送電電力の制御を行う。この送電側の送電電力の制御により、B8に示すように整流電圧VCCが上昇する。そしてB9に示すように、VCCが電圧VCCL(第2の電圧)を超えると、バッテリー90への充電が開始する。   Further, the power transmission side receives transmission power setting information that is information on the rectified voltage VCC, and controls the transmission power as described above. The control of the transmission power on the power transmission side increases the rectified voltage VCC as indicated by B8. As shown in B9, when VCC exceeds the voltage VCCL (second voltage), charging of the battery 90 is started.

このように本実施形態では、負荷変調(通信)を開始する電圧VSTを低く設定できる。これにより送電側の駆動電圧が高く設定されることによる耐圧異常等の不具合の発生を抑制できる。そして、開始した負荷変調により、送電電力設定用情報(VCC)を送電側に送信することで、送電側の送電電力の制御が行われ、この送電電力の制御により、B8に示すように整流電圧VCCが上昇する。そして、整流電圧VCCが上昇して、B9に示すように充電可能電圧である電圧VCCLを超えると、バッテリー90の充電が開始するようになる。従って、広い距離範囲での着地検出と、耐圧異常等の不具合の発生の抑制とを、両立して実現できるようになる。   Thus, in this embodiment, the voltage VST for starting load modulation (communication) can be set low. Thereby, generation | occurrence | production of malfunctions, such as a pressure | voltage resistant abnormality by setting the drive voltage on the power transmission side high, can be suppressed. Then, by transmitting the transmission power setting information (VCC) to the power transmission side by the started load modulation, the transmission power on the power transmission side is controlled, and by this transmission power control, the rectified voltage as shown in B8 VCC rises. Then, when the rectified voltage VCC rises and exceeds the voltage VCCL that is a chargeable voltage as indicated by B9, charging of the battery 90 starts. Therefore, it is possible to realize both landing detection in a wide distance range and suppression of occurrence of defects such as abnormal pressure resistance.

図13のC1では、バッテリー90の充電が行われる通常送電期間において、電子機器510が取り去られている。このC1の取り去りは、C2、C3に示すように、バッテリー90の満充電前(満充電フラグ=Lレベル)の取り去りである。   In C1 of FIG. 13, the electronic device 510 is removed during the normal power transmission period in which the battery 90 is charged. The removal of C1 is removal before the battery 90 is fully charged (full charge flag = L level) as indicated by C2 and C3.

このように電子機器510の取り去りが行われると、送電側の電力が受電側に伝達されなくなり、整流電圧VCCが低下する。そしてC4に示すように例えばVCC<3.1Vになると、C5に示すように負荷変調部56による負荷変調が停止する。負荷変調が停止すると、C6に示すように送電部12による通常送電が停止する。   When the electronic device 510 is removed as described above, the power on the power transmission side is not transmitted to the power receiving side, and the rectified voltage VCC decreases. As shown in C4, for example, when VCC <3.1V, the load modulation by the load modulation unit 56 is stopped as shown in C5. When the load modulation is stopped, normal power transmission by the power transmission unit 12 is stopped as indicated by C6.

また、整流電圧VCCが低下し、判定電圧である例えば3.1Vを下回ると、不図示の受電側のスタートキャパシターの放電が開始する。このスタートキャパシターは、受電側の放電動作の起動用(起動期間の計測用)のキャパシターであり、例えば受電側の制御装置50の外付け部品として設けられる。そして、整流電圧VCCが判定電圧(3.1V)を下回ってから、起動期間TSTが経過すると、C8に示すように放電部60の放電動作がオフからオンに切り替わり、バッテリー90からの電力が電力供給対象100に供給されるようになる。また送電部12は、通常送電を停止した後、C9に示すように、着地検出用の間欠送電を行うようになる。   Further, when the rectified voltage VCC decreases and falls below, for example, 3.1 V, which is a determination voltage, discharging of the start capacitor on the power receiving side (not shown) starts. The start capacitor is a capacitor for starting the discharge operation on the power receiving side (for measuring the starting period), and is provided as an external component of the control device 50 on the power receiving side, for example. When the start-up period TST elapses after the rectified voltage VCC falls below the determination voltage (3.1 V), the discharge operation of the discharge unit 60 is switched from off to on as indicated by C8, and the power from the battery 90 is It is supplied to the supply object 100. In addition, after stopping normal power transmission, the power transmission unit 12 performs intermittent power transmission for landing detection as indicated by C9.

なお本実施形態では受電側の制御部54として、充電系の制御部と、放電系の制御部が設けられている。充電系の制御部は、受電部52の整流電圧VCC(出力電圧)による電源電圧が供給されて動作する。一方、放電系の制御部や放電部60は、バッテリー電圧VBATによる電源電圧が供給されて動作する。そしてスタートキャパシターの充放電の制御や、放電部60の放電動作の制御(オン・オフ制御)は、放電系の制御部が行うことになる。   In the present embodiment, a charging system control unit and a discharging system control unit are provided as the control unit 54 on the power receiving side. The control unit of the charging system operates by being supplied with a power supply voltage based on the rectified voltage VCC (output voltage) of the power receiving unit 52. On the other hand, the control unit and the discharge unit 60 of the discharge system operate by being supplied with the power supply voltage by the battery voltage VBAT. Control of charge / discharge of the start capacitor and control of discharge operation of the discharge unit 60 (on / off control) are performed by the discharge system control unit.

図14のD1では、満充電フラグがアクティブレベルであるHレベルになっており、バッテリー90の満充電が検出されている。このように満充電が検出されると、D2に示すように満充電後の取り去り検出用の間欠送電が行われる。即ち、期間TR1の間隔毎に期間TR2の間隔の送電が行われる。TR1の間隔は例えば1.5秒であり、TR2の間隔は例えば50ミリ秒である。取り去り検出用の間欠送電の期間TR1の間隔は、着地検出用の間欠送電の期間TL1の間隔に比べて、短くなっている。   In D1 of FIG. 14, the full charge flag is at the H level which is the active level, and the full charge of the battery 90 is detected. When full charge is detected in this manner, intermittent power transmission for removal detection after full charge is performed as indicated by D2. That is, power transmission is performed at intervals of the period TR2 at intervals of the period TR1. The interval of TR1 is 1.5 seconds, for example, and the interval of TR2 is 50 milliseconds, for example. The interval TR1 for intermittent power transmission for removal detection is shorter than the interval TL1 for intermittent power transmission for landing detection.

この取り去り検出用の間欠送電により、図14のD3、D4に示すように整流電圧がVCC>VSTとなり、D5、D6に示すように負荷変調が行われる。送電側は、この負荷変調(空の通信データ等)を検出することで、電子機器510が未だ取り去られていないことを検出できる。   Due to this intermittent power transmission for removal detection, the rectified voltage becomes VCC> VST as indicated by D3 and D4 in FIG. 14, and load modulation is performed as indicated by D5 and D6. The power transmission side can detect that the electronic device 510 has not yet been removed by detecting this load modulation (such as empty communication data).

そして、前述のスタートキャパシターにより設定されるD7に示す起動期間TSTの間隔(例えば3秒より長い)に比べて、取り去り検出用の間欠送電の期間TR1の間隔(例えば1.5秒)は短い。従って、電子機器510が取り去られていない状態では、スタートキャパシターの電圧(充電電圧)は、放電動作オンのための閾値電圧VTを下回らず、D8に示すように放電動作のオフからオンへの切り替わりは行われない。   The interval (for example, 1.5 seconds) of the intermittent power transmission period TR1 for removal detection is shorter than the interval (for example, longer than 3 seconds) of the start-up period TST indicated by D7 set by the start capacitor. Therefore, in a state where the electronic device 510 is not removed, the voltage (charge voltage) of the start capacitor does not fall below the threshold voltage VT for turning on the discharge operation, and the discharge operation is switched from OFF to ON as indicated by D8. There is no switching.

一方、D9では、電子機器510が取り去られている。そして、D4に示す取り去り検出用の間欠送電の期間TR2の終了後に、D10に示すように、整流電圧VCCは判定電圧である3.1Vを下回るため、D7に示す起動期間TSTの計測がスタートする。そしてD11では、スタートキャパシターの電圧が放電動作オンのための閾値電圧VTを下回っており、起動期間TSTの経過が検出されている。これにより、放電部60の放電動作がオフからオンに切り替わり、バッテリー90からの電力が電力供給対象100に供給されるようになる。またD12に示すように、電子機器510の着地検出用の間欠送電が行われるようになる。   On the other hand, in D9, the electronic device 510 is removed. And after completion | finish of period TR2 of intermittent power transmission for removal detection shown to D4, as shown to D10, since the rectification voltage VCC falls below 3.1V which is a determination voltage, the measurement of the starting period TST shown to D7 starts. . In D11, the voltage of the start capacitor is lower than the threshold voltage VT for turning on the discharge operation, and the elapse of the starting period TST is detected. Thereby, the discharge operation of the discharge unit 60 is switched from off to on, and the power from the battery 90 is supplied to the power supply target 100. Further, as shown at D12, intermittent power transmission for detecting the landing of the electronic device 510 is performed.

以上のように本実施形態では、図12のB5に示すように受電装置40が負荷変調を開始したことを条件に、B7に示すように送電部12による通常送電が開始する。そしてB5の負荷変調が継続されている間は、B7に示す通常送電は継続する。具体的には図13のC5に示すように負荷変調が非検出となった場合に、C6に示すように送電部12による通常送電が停止する。そしてC9に示すように送電部12による着地検出用の間欠送電が行われるようになる。   As described above, in the present embodiment, normal power transmission by the power transmission unit 12 is started as shown in B7 on the condition that the power receiving device 40 starts load modulation as shown in B5 of FIG. And while the load modulation of B5 is continued, the normal power transmission shown in B7 is continued. Specifically, when load modulation is not detected as indicated by C5 in FIG. 13, normal power transmission by the power transmission unit 12 is stopped as indicated by C6. And as shown to C9, the intermittent transmission for the landing detection by the power transmission part 12 comes to be performed.

このように本実施形態では、負荷変調の開始を条件に通常送電を開始し、負荷変調が継続されている間は通常送電を継続し、負荷変調が非検出になると通常送電を停止するという動作シーケンスを採用している。このようにすれば、シンプルで簡素な動作シーケンスで、無接点電力伝送と、負荷変調による通信を実現できるようになる。また、通常送電期間中において、常時の負荷変調による通信を行うことで、電力伝送の状態等に応じた効率的な無接点電力伝送も実現できるようになる。   As described above, in the present embodiment, the normal power transmission is started on the condition that the load modulation is started, the normal power transmission is continued while the load modulation is continued, and the normal power transmission is stopped when the load modulation is not detected. A sequence is adopted. In this way, contactless power transmission and communication by load modulation can be realized with a simple and simple operation sequence. In addition, by performing communication based on constant load modulation during the normal power transmission period, it is possible to realize efficient contactless power transmission according to the state of power transmission.

6.送電電力の制御の一例
本実施形態では、制御部24は、着地検出用、取り去り検出用の間欠送電の期間では、着地検出用、取り去り検出用の電源電圧VDRVを、電源電圧制御部14から送電ドライバーDR1、DR2に供給させる。
6). Example of Transmission Power Control In the present embodiment, the control unit 24 transmits the power supply voltage VDRV for landing detection and removal detection from the power supply voltage control unit 14 during the period of intermittent power transmission for landing detection and removal detection. The drivers DR1 and DR2 are supplied.

ここで、着地検出用、取り去り検出用の電源電圧は、前述した図12、図13、図14の1次コイル駆動電圧の信号波形において、高電位側の電圧レベルに対応する電圧である。これらの着地検出用の電源電圧と取り去り検出用の電源電圧は同じ電圧であってもよいし、異なる電圧であってもよい。例えば、取り去り検出用の電源電圧を、着地検出用の電源電圧よりも高い電圧に設定してもよい。取り去り検出用の電源電圧を高い電圧に設定することで、電子機器510が実際には取り去られていないのに、取り去られたと誤検出されるような事態の発生を抑制できる。   Here, the power supply voltage for landing detection and removal detection is a voltage corresponding to the voltage level on the high potential side in the signal waveform of the primary coil driving voltage in FIGS. 12, 13, and 14 described above. The landing detection power supply voltage and the removal detection power supply voltage may be the same voltage or different voltages. For example, the power supply voltage for removal detection may be set to a voltage higher than the power supply voltage for landing detection. By setting the power supply voltage for removal detection to a high voltage, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the electronic device 510 is erroneously detected as being removed even though the electronic device 510 is not actually removed.

或いは制御部24は、着地検出用又は取り去り検出用の電源電圧として、可変の電圧を、電源電圧制御部14から送電ドライバーDR1、DR2に供給させてもよい。   Alternatively, the control unit 24 may supply a variable voltage from the power supply voltage control unit 14 to the power transmission drivers DR1 and DR2 as a power supply voltage for landing detection or removal detection.

着検出用の電源電圧として、例えば6V、9Vというように2種類の電源電圧を用意することで、広い範囲での着地検知が可能となる。例えばL1、L2のコイル間が近い場合に、いきなり高い電圧(例えば9V)の電源電圧を印加すると、受電側(2次側)の耐圧を超えてしまい、問題が生じる可能性がある。一方、低い電圧(例えば6V)の電源電圧では、L1、L2のコイル間の距離が遠い場合などに、適切な着地検出等を実現できなくなるという問題がある。   By preparing two types of power supply voltages such as 6V and 9V as power supply voltages for landing detection, landing detection can be performed in a wide range. For example, if the power supply voltage of a high voltage (for example, 9V) is suddenly applied when the coils of L1 and L2 are close, the withstand voltage on the power receiving side (secondary side) may be exceeded, which may cause problems. On the other hand, when the power supply voltage is low (for example, 6 V), there is a problem that appropriate landing detection or the like cannot be realized when the distance between the coils L1 and L2 is long.

この点、着地検出用又は取り去り検出用の電源電圧を可変に制御すれば、上記の問題を解決できる。例えば着地検出用又は取り去り検出用の間欠送電において、送電期間(TL2、TR2)の前半期間で、例えば6Vの電圧で駆動した後に、当該送電期間(TL2、TR2)の後半の期間で、9V(TL2=50msec)の電圧で駆動する。こうすることで、より広い範囲の着地が可能になる。この場合に、例えば6Vから9Vというように、着地検出用又は取り去り検出用の電源電圧等を徐々に上昇させる制御を行ってもよい。   In this respect, the above-described problem can be solved by variably controlling the power supply voltage for landing detection or removal detection. For example, in intermittent power transmission for landing detection or removal detection, after driving with a voltage of, for example, 6V in the first half period of the power transmission period (TL2, TR2), 9V ( (TL2 = 50 msec). This allows a wider range of landings. In this case, control for gradually increasing the power supply voltage for landing detection or removal detection, such as 6V to 9V, may be performed.

また、図15Aには、L1、L2のコイル間の距離を近づけた場合の例を示している。この場合には9Vの電源電圧VDRVでの着地検出が行われた後、コイル間の距離が近づくにつれて、電源電圧VDRVが徐々に低下する制御が行われる。即ち、電源電圧制御部14は、制御部24の制御の下で、送電ドライバーDR1、DR2に供給される電源電圧VDRVを低下させる制御を行う。つまり、受電部52の出力電圧である整流電圧VCCが一定になるように電源電圧VDRVが制御される。これにより、L1、L2のコイル間の距離が近づいた場合にも、受電装置40の受電電力が一定になるような電力制御が行われ、最適で安定した電力制御を実現できる。   FIG. 15A shows an example in which the distance between the L1 and L2 coils is reduced. In this case, after landing detection is performed with the power supply voltage VDRV of 9 V, control is performed such that the power supply voltage VDRV gradually decreases as the distance between the coils approaches. That is, the power supply voltage control unit 14 performs control to lower the power supply voltage VDRV supplied to the power transmission drivers DR1 and DR2 under the control of the control unit 24. That is, the power supply voltage VDRV is controlled so that the rectified voltage VCC that is the output voltage of the power receiving unit 52 is constant. As a result, even when the distance between the coils L1 and L2 approaches, power control is performed such that the received power of the power receiving device 40 is constant, and optimal and stable power control can be realized.

次に、図15Bには、L1、L2のコイル間の距離を離した場合の例を示している。この場合には、コイル間の距離が離れるにつれて、電源電圧VDRVが徐々に上昇する制御が行われる。即ち、電源電圧制御部14は、制御部24の制御の下で、送電ドライバーDR1、DR2に供給される電源電圧VDRVを上昇させる制御を行う。つまり、受電部52の出力電圧である整流電圧VCCが一定になるように電源電圧VDRVが制御される。これにより、L1、L2のコイル間の距離が離れた場合にも、受電装置40の受電電力が一定になるような電力制御が行われ、最適で安定した電力制御を実現できるようになる。   Next, FIG. 15B shows an example in which the distance between the coils L1 and L2 is increased. In this case, control is performed in which the power supply voltage VDRV gradually increases as the distance between the coils increases. That is, the power supply voltage control unit 14 performs control to increase the power supply voltage VDRV supplied to the power transmission drivers DR1 and DR2 under the control of the control unit 24. That is, the power supply voltage VDRV is controlled so that the rectified voltage VCC that is the output voltage of the power receiving unit 52 is constant. As a result, even when the distance between the coils L1 and L2 is increased, power control is performed such that the received power of the power receiving device 40 is constant, and optimal and stable power control can be realized.

7.通信手法
次に図16を用いて、負荷変調による通信手法を説明する。例えば本実施形態では、受電装置40が負荷変調を行うことにより、前述した送電電力設定用情報を送電装置10の制御装置20に送信し、送電装置10の制御装置20が送電電力設定用情報を受信する。
7). Communication Method Next, a communication method using load modulation will be described with reference to FIG. For example, in the present embodiment, when the power receiving device 40 performs load modulation, the above-described transmission power setting information is transmitted to the control device 20 of the power transmission device 10, and the control device 20 of the power transmission device 10 transmits the transmission power setting information. Receive.

この場合、図16に示すように、送電側では、送電ドライバーDR1、DR2が、電源電圧制御部14から供給された電源電圧VDRVに基づいて動作して、1次コイルL1を駆動する。   In this case, as shown in FIG. 16, on the power transmission side, the power transmission drivers DR1 and DR2 operate based on the power supply voltage VDRV supplied from the power supply voltage control unit 14 to drive the primary coil L1.

一方、受電側(2次側)では、2次コイルL2のコイル端電圧を受電部52の整流回路53が整流し、ノードNVCに整流電圧VCCが出力される。なお、1次コイルL1とキャパシターCA1により送電側の共振回路が構成され、2次コイルL2とキャパシターCA2により受電側の共振回路が構成されている。   On the other hand, on the power receiving side (secondary side), the rectifier circuit 53 of the power receiving unit 52 rectifies the coil end voltage of the secondary coil L2, and the rectified voltage VCC is output to the node NVC. The primary coil L1 and the capacitor CA1 constitute a power transmission side resonance circuit, and the secondary coil L2 and the capacitor CA2 constitute a power reception side resonance circuit.

受電側では、負荷変調部56のスイッチ素子SWをオン・オフさせることで、電流源ISの電流ID2をノードNVCからGND側に間欠的に流して、受電側の負荷状態(受電側の電位)を変動させる。   On the power receiving side, by turning on / off the switch element SW of the load modulation unit 56, the current ID2 of the current source IS is intermittently passed from the node NVC to the GND side, and the load state on the power receiving side (the potential on the power receiving side) Fluctuate.

送電側では、負荷変調による受電側の負荷状態の変動により、電源ラインに設けられたセンス抵抗RCSに流れる電流ID1が変動する。例えば送電側の電源(例えば図1Aの電源アダプター502等の電源装置)と電源電圧制御部14との間に、電源に流れる電流を検出するためのセンス抵抗RCSが設けられている。電源電圧制御部14は、このセンス抵抗RCSを介して電源から電源電圧が供給される。そして負荷変調による受電側の負荷状態の変動により、電源からセンス抵抗RCSに流れる電流ID1が変動し、通信部30が、この電流変動を検出する。そして通信部30は、検出結果に基づいて、負荷変調により送信される通信データの検出処理を行う。   On the power transmission side, the current ID1 flowing through the sense resistor RCS provided in the power supply line varies due to the variation of the load state on the power receiving side due to the load modulation. For example, a sense resistor RCS for detecting a current flowing through the power source is provided between the power source on the power transmission side (for example, a power source device such as the power adapter 502 in FIG. 1A) and the power source voltage control unit 14. The power supply voltage control unit 14 is supplied with a power supply voltage from the power supply via the sense resistor RCS. The current ID1 flowing from the power source to the sense resistor RCS fluctuates due to fluctuations in the load state on the power receiving side due to load modulation, and the communication unit 30 detects this current fluctuation. And the communication part 30 performs the detection process of the communication data transmitted by load modulation based on a detection result.

図17は、受電側の通信構成を説明する図である。受電部52は、2次コイルL2のコイル端信号を整形することで、送電信号波形に対応する矩形波信号を抽出して、通信データ生成部43に供給する。通信データ生成部43は制御部54に設けられており、送電周波数測定部44を含む。送電周波数測定部44は、送電信号波形に対応する矩形波信号の周期を、発振回路45で生成されたクロック信号を用いてカウントすることで、送電周波数を測定する。そして通信データ生成部43は、測定された送電周波数に基づいて、通信データを送信するための制御信号CSWを生成して、負荷変調部56に出力する。そして、制御信号CSWにより例えばスイッチ素子SWのオン・オフ制御を行って、通信データに対応する負荷変調を負荷変調部56に行わせる。   FIG. 17 is a diagram illustrating a communication configuration on the power receiving side. The power receiving unit 52 extracts a rectangular wave signal corresponding to the power transmission signal waveform by shaping the coil end signal of the secondary coil L <b> 2, and supplies it to the communication data generation unit 43. The communication data generation unit 43 is provided in the control unit 54 and includes a power transmission frequency measurement unit 44. The power transmission frequency measuring unit 44 measures the power transmission frequency by counting the period of the rectangular wave signal corresponding to the power transmission signal waveform using the clock signal generated by the oscillation circuit 45. The communication data generation unit 43 generates a control signal CSW for transmitting communication data based on the measured power transmission frequency, and outputs the control signal CSW to the load modulation unit 56. Then, for example, on / off control of the switch element SW is performed by the control signal CSW, and the load modulation unit 56 performs load modulation corresponding to the communication data.

負荷変調部56は、例えば第1の負荷状態、第2の負荷状態というように、受電側の負荷状態(負荷変調による負荷)を変化させることで、負荷変調を行う。第1の負荷状態は、例えばスイッチ素子SWがオンになる状態であり、受電側の負荷状態(負荷変調の負荷)が高負荷(インピーダンス小)になる状態である。第2の負荷状態は、例えばスイッチ素子SWがオフになる状態であり、受電側の負荷状態(負荷変調の負荷)が低負荷(インピーダンス大)になる状態である。   The load modulation unit 56 performs load modulation by changing the load state on the power receiving side (load due to load modulation) such as a first load state and a second load state. The first load state is a state where, for example, the switch element SW is turned on, and the load state on the power receiving side (load modulation load) is a high load (impedance is small). The second load state is a state in which, for example, the switch element SW is turned off, and the load state (load modulation load) on the power receiving side is a low load (impedance is large).

そして、例えば第1の負荷状態を、通信データの論理レベル「1」(第1の論理レベル)に対応させ、第2の負荷状態を、通信データの論理レベル「0」(第2の論理レベル)に対応させて、受電側から送電側への通信データの送信を行う。即ち、通信データのビットの論理レベルが「1」である場合には、スイッチ素子SWをオンにし、通信データのビットの論理レベルが「0」である場合には、スイッチ素子SWをオフにすることで、所定のビット数の通信データを送信する。   For example, the first load state is made to correspond to the logical level “1” (first logical level) of the communication data, and the second load state is changed to the logical level “0” (second logical level of the communication data). ), Communication data is transmitted from the power receiving side to the power transmitting side. That is, when the logic level of the bit of communication data is “1”, the switch element SW is turned on, and when the logic level of the bit of communication data is “0”, the switch element SW is turned off. Thus, communication data having a predetermined number of bits is transmitted.

また、図18に示すように、通信データの各ビットの論理レベル「1」(データ1)と、論理レベル「0」(データ0)を、負荷変調パターンを用いて、受電側から送信し、送電側において検出してもよい。この場合、受電側の負荷変調部56は、送電装置10に送信する通信データの第1の論理レベル「1」については、負荷変調パターンが第1のパターンPT1となる負荷変調を行う。一方、通信データの第2の論理レベル「0」については、負荷変調パターンが第1のパターンPT1とは異なる第2のパターンPT2となる負荷変調を行う。   Also, as shown in FIG. 18, the logical level “1” (data 1) and the logical level “0” (data 0) of each bit of communication data are transmitted from the power receiving side using the load modulation pattern, You may detect in the power transmission side. In this case, for the first logical level “1” of the communication data to be transmitted to the power transmission apparatus 10, the power receiving side load modulation unit 56 performs load modulation in which the load modulation pattern becomes the first pattern PT1. On the other hand, for the second logic level “0” of the communication data, load modulation is performed such that the load modulation pattern becomes a second pattern PT2 different from the first pattern PT1.

そして送電側の通信部30(復調部)は、負荷変調パターンが第1のパターンPT1である場合には、第1の論理レベル「1」の通信データであると判断する。一方、負荷変調パターンが第1のパターンPT1とは異なる第2のパターンPT2である場合には、第2の論理レベル「0」の通信データであると判断する。   Then, when the load modulation pattern is the first pattern PT1, the power transmission side communication unit 30 (demodulation unit) determines that the communication data is the first logic level “1”. On the other hand, when the load modulation pattern is the second pattern PT2 different from the first pattern PT1, it is determined that the communication data is the second logic level “0”.

ここで負荷変調パターンは、第1の負荷状態と第2の負荷状態で構成されるパターンである。第1の負荷状態は、負荷変調部56による受電側の負荷が、例えば高負荷になる状態である。具体的には、図18において、第1の負荷状態の期間TM1は、負荷変調部56のスイッチ素子SWがオンになって、電流源ISの電流がノードNVCからGND側に流れる期間であり、第1、第2のパターンPT1、PT2のHレベル(ビット=1)に対応する期間である。   Here, the load modulation pattern is a pattern configured by a first load state and a second load state. The first load state is a state in which the load on the power receiving side by the load modulation unit 56 becomes a high load, for example. Specifically, in FIG. 18, the first load state period TM1 is a period in which the switch element SW of the load modulation unit 56 is turned on and the current of the current source IS flows from the node NVC to the GND side. This is a period corresponding to the H level (bit = 1) of the first and second patterns PT1, PT2.

一方、第2の負荷状態は、負荷変調部56による受電側の負荷が、例えば低負荷になる状態である。具体的には、図18において第2の負荷状態の期間TM2は、負荷変調部56のスイッチ素子SWがオフになる期間であり、第1、第2のパターンPT1、PT2のLレベル(ビット=0)に対応する期間である。   On the other hand, the second load state is a state in which the load on the power receiving side by the load modulation unit 56 becomes a low load, for example. Specifically, in FIG. 18, the second load state period TM2 is a period in which the switch element SW of the load modulation unit 56 is turned off, and the L level (bit = bit = 1) of the first and second patterns PT1 and PT2. 0).

そして図18において、第1のパターンPT1は、第1の負荷状態の期間TM1の幅が第2のパターンPT2に比べて長くなるパターンとなっている。このように第1の負荷状態の期間TM1の幅が、第2のパターンPT2に比べて長い第1のパターンPT1については、論理レベル「1」であると判断される。一方、第1の負荷状態の期間TM1の幅が、第1のパターンPT1に比べて短い第2のパターンPT2については、論理レベル「0」であると判断される。   In FIG. 18, the first pattern PT1 is a pattern in which the width of the period TM1 in the first load state is longer than that of the second pattern PT2. Thus, it is determined that the first pattern PT1 having the width of the period TM1 in the first load state is longer than that of the second pattern PT2 is the logic level “1”. On the other hand, it is determined that the second pattern PT2 in which the width of the period TM1 in the first load state is shorter than the first pattern PT1 is the logic level “0”.

図18に示すように、第1のパターンPT1は、例えば(1110)のビットパターンに対応するパターンである。第2のパターンPT2は、例えば(1010)のビットパターンに対応するパターンである。これらのビットパターンにおいて、ビット=1は、負荷変調部56のスイッチ素子SWがオンになる状態に対応し、ビット=0は、負荷変調部56のスイッチ素子SWがオフになる状態に対応する。   As shown in FIG. 18, the first pattern PT1 is a pattern corresponding to, for example, the bit pattern (1110). The second pattern PT2 is a pattern corresponding to the bit pattern (1010), for example. In these bit patterns, bit = 1 corresponds to a state in which the switch element SW of the load modulation unit 56 is turned on, and bit = 0 corresponds to a state in which the switch element SW of the load modulation unit 56 is turned off.

これにより、ノイズが多いような状況においても、通信データの適正な検出が可能になる。   This makes it possible to properly detect communication data even in a situation where there is a lot of noise.

次に、図19A、図19Bに、本実施形態で用いられる通信データのフォーマットの例を示す。   Next, FIG. 19A and FIG. 19B show examples of the format of communication data used in the present embodiment.

図19Aでは、通信データは64ビットで構成され、この64ビットで1つのパケットが構成される。一番目の16ビットは0000hとなっている。例えば受電側の負荷変調を検出して送電側が通常送電(或いは間欠送電)を開始する場合に、通信部30の電流検出回路等が動作して、通信データを適正に検出できるようになるまでに、ある程度の時間が必要になる。このため、一番目の16ビットには、ダミー(空)のデータである0000hを設定する。送電側は、この1番目の16ビットの0000hの通信期間において、例えばビット同期のために必要な種々の処理を行うことになる。   In FIG. 19A, communication data is composed of 64 bits, and one packet is composed of 64 bits. The first 16 bits are 0000h. For example, when load modulation on the power receiving side is detected and the power transmission side starts normal power transmission (or intermittent power transmission), until the current detection circuit of the communication unit 30 operates and communication data can be properly detected. A certain amount of time is required. Therefore, 0000h, which is dummy (empty) data, is set in the first 16 bits. The power transmission side performs various processes necessary for bit synchronization, for example, in the communication period of 0000h of the first 16 bits.

次の2番目の16ビットには、データコードと、整流電圧(VCC)の情報が設定される。データコードは、図19Bに示すように、次の3番目の16ビットで通信されるデータを特定するためのコードである。整流電圧(VCC)は、前述したように、送電装置10の送電電力設定用情報として用いられる。   In the next second 16 bits, data code and rectified voltage (VCC) information are set. As shown in FIG. 19B, the data code is a code for specifying data communicated by the next third 16 bits. The rectified voltage (VCC) is used as transmission power setting information for the power transmission device 10 as described above.

3番目の16ビットには、データコードでの設定に従って、温度、バッテリー電圧、バッテリー電流、ステータスフラグ、サイクル回数、IC番号・充電実行・オフスタート、或いはIDなどの情報が設定される。温度は例えばバッテリー温度などである。バッテリー電圧、バッテリー電流は、バッテリー90の充電状態を表す情報である。ステータスフラグは、例えば温度エラー(高温異常、低温異常)、バッテリーエラー(1.0V以下のバッテリー電圧)、過電圧エラー、タイマーエラー、満充電(ノーマルエンド)などの受電側のステータスを表す情報である。サイクル回数(サイクルタイム)は充電回数を表す情報である。IC番号は、制御装置のICを特定するための番号である。充電実行のフラグ(CGO)は、認証した送電側が適正であり、送電側からの送電電力に基づいて充電を実行することを示すフラグである。4番目の16ビットにはCRCの情報が設定される。   In the third 16 bits, information such as temperature, battery voltage, battery current, status flag, number of cycles, IC number, charge execution / off start, or ID is set according to the setting in the data code. The temperature is, for example, a battery temperature. The battery voltage and the battery current are information indicating the charging state of the battery 90. The status flag is information indicating the status on the power receiving side such as temperature error (high temperature abnormality, low temperature abnormality), battery error (battery voltage of 1.0 V or less), overvoltage error, timer error, full charge (normal end), and the like. . The number of cycles (cycle time) is information representing the number of times of charging. The IC number is a number for specifying the IC of the control device. The charge execution flag (CGO) is a flag indicating that the authenticated power transmission side is appropriate and charging is executed based on the transmitted power from the power transmission side. CRC information is set in the fourth 16 bits.

なお本実施形態の通信手法は、図18〜図19B等で説明した手法に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図18では第1のパターンPT1に論理レベル「1」を対応づけ、第2のパターンPT2に論理レベル「0」を対応づけているが、この対応づけは逆であってもよい。また、図18の第1、第2のパターンPT1、PT2は負荷変調パターンの一例であり、本実施形態の負荷変調パターンはこれに限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図18では、第1、第2のパターンPT1、PT2は同じ長さに設定されているが、異なる長さに設定してもよい。また図18では、ビットパターン(1110)の第1のパターンPT1と、ビットパターン(1010)の第2のパターンPT2を用いているが、これらとは異なったビットパターンの第1、第2のパターンPT1、PT2を採用してもよい。例えば第1、第2のパターンPT1、PT2は、少なくとも第1の負荷状態の期間TM1(或いは第2の負荷状態の期間TM2)の長さが異なるパターンであればよく、図18とは異なる種々のパターンを採用できる。また、通信データのフォーマットや通信処理も本実施形態で説明した手法に限定されず、種々の変形実施が可能である。   Note that the communication method of the present embodiment is not limited to the method described in FIGS. 18 to 19B and the like, and various modifications can be made. For example, in FIG. 18, the logical level “1” is associated with the first pattern PT1, and the logical level “0” is associated with the second pattern PT2, but this association may be reversed. Also, the first and second patterns PT1 and PT2 in FIG. 18 are examples of load modulation patterns, and the load modulation pattern of the present embodiment is not limited to this, and various modifications can be made. For example, in FIG. 18, the first and second patterns PT1 and PT2 are set to the same length, but may be set to different lengths. In FIG. 18, the first pattern PT1 of the bit pattern (1110) and the second pattern PT2 of the bit pattern (1010) are used, but the first and second patterns of bit patterns different from these are used. PT1 and PT2 may be adopted. For example, the first and second patterns PT1 and PT2 may be patterns having different lengths of at least the first load state period TM1 (or the second load state period TM2). The pattern can be adopted. Further, the format of communication data and communication processing are not limited to the method described in this embodiment, and various modifications can be made.

以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、制御装置、送電装置及び電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described at least once together with a different term having a broader meaning or the same meaning in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. In addition, the configurations and operations of the control device, the power transmission device, and the electronic device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.

10…送電装置、12…送電部、14…電源電圧制御部、16…報知部、20…制御装置、
22…ドライバー制御回路、23…記憶部、24…制御部、26…電源電圧設定部、
30…通信部、37…クロック生成回路、38…発振回路、40…受電装置、
42…電力供給スイッチ、43…通信データ生成部、44…送電周波数測定部、
45…発振回路、46…通信部、48…記憶部、50…制御装置、52…受電部、
53…整流回路、54…制御部、56…負荷変調部、57…電力供給部、58…充電部、
59…CC充電回路、60…放電部、61…チャージポンプ回路、
62…不揮発性メモリー、64…検出部、65…A/D変換回路、80…負荷、
90…バッテリー、100…電力供給対象、231…判定パラメーター設定レジスター、
241…データ比較回路、242…変化量設定回路、243…変化時間設定回路、
244…データ設定回路、500…充電器、502…電源アダプター、510…電子機器、
514…スイッチ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power transmission apparatus, 12 ... Power transmission part, 14 ... Power supply voltage control part, 16 ... Notification part, 20 ... Control apparatus,
22 ... Driver control circuit, 23 ... Storage unit, 24 ... Control unit, 26 ... Power supply voltage setting unit,
30 ... communication unit, 37 ... clock generation circuit, 38 ... oscillation circuit, 40 ... power receiving device,
42 ... power supply switch, 43 ... communication data generation unit, 44 ... power transmission frequency measurement unit,
45 ... Oscillator circuit, 46 ... Communication unit, 48 ... Storage unit, 50 ... Control device, 52 ... Power receiving unit,
53 ... Rectifier circuit, 54 ... Control unit, 56 ... Load modulation unit, 57 ... Power supply unit, 58 ... Charging unit,
59 ... CC charging circuit, 60 ... discharge section, 61 ... charge pump circuit,
62 ... Nonvolatile memory, 64 ... Detection unit, 65 ... A / D conversion circuit, 80 ... Load,
90 ... Battery, 100 ... Power supply target, 231 ... Determination parameter setting register,
241 ... Data comparison circuit, 242 ... Change amount setting circuit, 243 ... Change time setting circuit,
244 ... Data setting circuit, 500 ... Charger, 502 ... Power adapter, 510 ... Electronic device,
514 ... Switch part

Claims (11)

無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、
前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、
前記受電装置が送信した通信データを受信する通信処理を行う通信部と、
を含み、
前記制御部は、
前記通信データに基づいて、前記送電装置から前記受電装置へ伝送する電力の大きさを設定するための送電電力設定値の情報を取得し、前記送電電力設定値とターゲット値との差が大きいほど大きな電力幅で前記送電部の送電電力を制御することを特徴とする制御装置。
A control device used in a power transmission device that transmits power to a power receiving device by contactless power transmission,
A control unit that controls a power transmission unit that transmits power to the power receiving device;
A communication unit that performs communication processing for receiving communication data transmitted by the power receiving device;
Including
The controller is
Based on the communication data, obtain information on the transmission power setting value for setting the magnitude of the power transmitted from the power transmission device to the power reception device, the larger the difference between the transmission power setting value and the target value, A control device that controls transmission power of the power transmission unit with a large power width.
請求項1において、
前記制御部は、
前記通信データに基づいて、前記受電装置の受電部の出力電圧の情報を前記送電電力設定値の情報として取得し、前記ターゲット値であるターゲット電圧と、前記受電部の前記出力電圧との差が大きいほど大きな前記電力幅で前記送電部の前記送電電力を制御することを特徴とする制御装置。
In claim 1,
The controller is
Based on the communication data, information on the output voltage of the power receiving unit of the power receiving device is acquired as information on the transmission power setting value, and the difference between the target voltage that is the target value and the output voltage of the power receiving unit is The control apparatus characterized by controlling the transmitted power of the power transmission unit with a larger power width as the value increases.
請求項1又は2において、
前記送電部は、
送電ドライバーを含み、
前記制御部は、
前記送電ドライバーに電源として供給される駆動電圧を変化させることで前記送電電力を制御することを特徴とする制御装置。
In claim 1 or 2,
The power transmission unit
Including power transmission drivers,
The controller is
A control device, wherein the transmission power is controlled by changing a drive voltage supplied as a power source to the power transmission driver.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記送電電力設定値と前記ターゲット値との差分値が第1の所定値よりも大きい場合には、第1の電力幅で前記送電電力を制御し、
前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が、前記第1の所定値以下で第2の所定値よりも大きい場合には、前記第1の電力幅よりも小さい第2の電力幅で前記送電電力を制御することを特徴とする制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The controller is
When the difference value between the transmission power setting value and the target value is larger than a first predetermined value, the transmission power is controlled with a first power width,
A second power width smaller than the first power width when the difference value between the transmission power set value and the target value is less than the first predetermined value and greater than a second predetermined value; The control apparatus characterized by controlling the transmitted power.
請求項4において、
前記制御部は、
前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が、前記第1の所定値以下で前記第2の所定値よりも大きい場合には、第1の期間において前記第2の電力幅分の前記送電電力を変化させ、
前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が前記第2の所定値以下である場合には、前記第1の期間よりも長い第2の期間において、前記第2の電力幅分の前記送電電力を変化させることを特徴とする制御装置。
In claim 4,
The controller is
When the difference value between the transmission power set value and the target value is less than the first predetermined value and larger than the second predetermined value, the second power width is equal to the second power width in the first period. Changing the transmitted power,
When the difference value between the transmission power setting value and the target value is less than or equal to the second predetermined value, in a second period longer than the first period, A control device that changes the transmitted power.
請求項4又は5において、
少なくとも前記第1の電力幅が可変に設定されて記憶される記憶部を含むことを特徴とする制御装置。
In claim 4 or 5,
A control apparatus comprising: a storage unit configured to store at least the first power width variably.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記制御部は、
第1のターゲット値が第2のターゲット値よりも大きい場合に、
前記送電電力設定値が前記第1のターゲット値よりも大きい場合には、前記送電電力を下げ、
前記送電電力設定値が前記第2のターゲット値よりも小さい場合には、前記送電電力を上げ、
前記送電電力設定値が前記第1のターゲット値以上で、かつ前記第2のターゲット値以下である場合には、前記送電電力を変化させないことを特徴とする制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The controller is
If the first target value is greater than the second target value,
When the transmission power set value is larger than the first target value, the transmission power is reduced,
When the transmission power set value is smaller than the second target value, increase the transmission power,
The control device, wherein the transmission power is not changed when the transmission power set value is not less than the first target value and not more than the second target value.
無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、
前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、
前記受電装置が送信した通信データを受信する通信処理を行う通信部と、
を含み、
前記制御部は、
前記通信データに基づいて送電電力設定値の情報を取得し、前記送電電力設定値とターゲット値との差分値が所定値よりも大きい場合には、第1の期間において所定の電力幅で送電電力を変化させ、
前記送電電力設定値と前記ターゲット値との前記差分値が前記所定値以下である場合には、前記第1の期間よりも長い第2の期間において、前記所定の電力幅で前記送電電力を変化させることを特徴とする制御装置。
A control device used in a power transmission device that transmits power to a power receiving device by contactless power transmission,
A control unit that controls a power transmission unit that transmits power to the power receiving device;
A communication unit that performs communication processing for receiving communication data transmitted by the power receiving device;
Including
The controller is
Information on the transmission power setting value is acquired based on the communication data, and when the difference value between the transmission power setting value and the target value is larger than a predetermined value, the transmission power is transmitted with a predetermined power width in the first period. Change
When the difference value between the transmission power setting value and the target value is less than or equal to the predetermined value, the transmission power is changed with the predetermined power width in a second period longer than the first period. A control device characterized in that
無接点電力伝送により受電装置に電力を伝送する送電装置に使用される制御装置であって、
前記受電装置に電力を伝送する送電部を制御する制御部と、
前記受電装置から受信した通信データを処理する通信部と、
を含み、
前記制御部は、
前記通信データに基づいて、前記受電装置の受電部の出力電圧と、前記出力電圧のターゲット値であるターゲット電圧とを比較し、
前記出力電圧と前記ターゲット電圧の差分値が第1の電位差である場合には、第1の電力幅で送電電力を変化させ、
前記出力電圧と前記ターゲット電圧の前記差分値が前記第1の電位差よりも大きい第2の電位差である場合には、前記第1の電力幅よりも大きい第2の電力幅で前記送電電力を変化させることを特徴とする制御装置。
A control device used in a power transmission device that transmits power to a power receiving device by contactless power transmission,
A control unit that controls a power transmission unit that transmits power to the power receiving device;
A communication unit for processing communication data received from the power receiving device;
Including
The controller is
Based on the communication data, the output voltage of the power receiving unit of the power receiving device is compared with the target voltage that is the target value of the output voltage,
When the difference value between the output voltage and the target voltage is the first potential difference, the transmission power is changed with the first power width,
When the difference value between the output voltage and the target voltage is a second potential difference that is larger than the first potential difference, the transmission power is changed with a second power width that is larger than the first power width. A control device characterized in that
請求項1乃至9のいずれかに記載の制御装置を含むことを特徴とする送電装置。   A power transmission device comprising the control device according to claim 1. 請求項1乃至9のいずれかに記載の制御装置を含むことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the control device according to claim 1.
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