JP4725612B2 - 送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
図1(A)に本実施形態の無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す。電子機器の1つである充電器500(クレードル)は送電装置10を有する。また電子機器の1つである携帯電話機510は受電装置40を有する。また携帯電話機510は、LCDなどの表示部512、ボタン等で構成される操作部514、マイク516(音入力部)、スピーカ518(音出力部)、アンテナ520を有する。
図2に本実施形態の送電装置10、送電制御装置20、受電装置40、受電制御装置50の構成例を示す。図1(A)の充電器500などの送電側の電子機器は、図2の送電装置10と送電側のホスト2を含む。また携帯電話機510などの受電側の電子機器は、受電装置40と負荷90(本負荷)と受電側のホスト4を含むことができる。これらのホスト(ホストプロセッサ)2、4は、例えばCPU、アプリケーションプロセッサ、ASIC回路等により実現でき、例えば送電側や受電側の電子機器の全体的な制御処理などの各種処理を行う。そして図2の構成により、例えば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し、負荷90に対して電力を供給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。
図4に、送電側のレジスタ部23が有する受電側情報レジスタ110、送電側情報レジスタ111のレジスタマップの例を示す。図4において受電側情報レジスタ110は第1のアドレス範囲(例えば0x00〜0x12)に割り当てられ、送電側情報レジスタ111は、第2のアドレス範囲(例えば0x13〜0x24)に割り当てられる。
次に本実施形態の動作について図2と図6(A)〜図8(C)を用いて説明する。
さて、無接点電力伝送が普及すると、受電側の2次コイルとして様々なタイプのものが市場に出回ることが予想される。即ち、受電側である携帯電話機等の電気機器の外形・サイズは様々であるため、これに応じて、電子機器の受電装置に内蔵される2次コイルの外形・サイズも様々なものになる。また各電子機器が必要とする無接点電力伝送の電力量(ワット数)や出力電圧も様々であるため、これに応じて2次コイルのインダクタンス等も様々なものになる。
本実施形態では図6(B)に示すように、ネゴシエーション処理において、受電側情報レジスタ130の受電側コイル情報が、送電側のレジスタ部23の受電側情報レジスタ110に転送されて書き込まれる。そして、この受電側コイル情報と、送電側情報レジスタ111に記憶される送電側コイル情報の照合処理が行われる。以下、このコイル情報の照合処理について具体的に説明する。
さて、製品開発時には、送電制御装置20等をテストモードに設定して、各種のデバッグを行う必要がある。ところが、本実施形態のように、情報レジスタを送電側情報レジスタ111と受電側情報レジスタ110に分離する手法では、効率的なデバッグを実現できない可能性がある。
図15に本実施形態の詳細な構成例を示す。なお以下では図2で説明した構成要素については同符号を付し、適宜、その説明については省略する。
次に、送電側と受電側の動作の詳細について図16〜図18のフローチャートを用いて説明する。図16は、左列が送電側処理フローであり、右列が受電側処理フローである。
送電側からの仮送電により、受電側がパワーオンして(ステップS22)、受電制御装置50がパワーオンリセットされる。すると受電制御装置50は、信号P1QをHレベルに設定し、これにより給電制御部48のトランジスタTB2(給電トランジスタ)がオフになり(ステップS23)、負荷90との間の電気的な接続が遮断される。
次に定期認証について説明する。定期認証は、通常送電期間の各定期認証期間において、受電側の負荷を間欠的に変動させ、その間欠的な負荷変動を送電側において検出することで、いわゆる異物による乗っ取り状態を検出するものである。
10 送電装置、12 送電部、14 波形モニタ回路、16 表示部、
20 送電制御装置、22 制御部(送電側)、23 レジスタ部、24 発振回路、
25 駆動クロック生成回路、26 ドライバ制御回路、27 ホストI/F、
30 負荷状態検出回路、40 受電装置、42 受電部、43 整流回路、
46 負荷変調部、48 給電制御部、50 受電制御装置、52 制御部(受電側)、53 レジスタ部、56 位置検出回路、57 ホストI/F、58 発振回路、
59 検出回路、60 周波数検出回路、62 満充電検出回路、90 負荷、
92 充電制御装置、94 バッテリ、100 認証処理部、102 送電制御部、
104 通信処理部、106 検知判定部、107 使用機能設定部、
108 定期認証判定部、110 受電側情報レジスタ、111 送電側情報レジスタ、
112 ステータスレジスタ、114 コマンドレジスタ、116 割り込みレジスタ、
118 データレジスタ、120 認証処理部、122 受電制御部、
124 通信処理部、126 検知判定部、127 使用機能設定部、
128 定期認証制御部、130 受電側情報レジスタ、131 送電側情報レジスタ、
132 ステータスレジスタ、134 コマンドレジスタ、136 割り込みレジスタ、
138 データレジスタ
Claims (16)
- 1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、
送電制御装置の制御を行う制御部と、
レジスタ部とを含み、
前記レジスタ部は、
前記受電装置から受信した受電側情報を記憶する受電側情報レジスタと、
送電側情報を記憶する送電側情報レジスタとを含み、
前記制御部は、
前記受電側情報レジスタに記憶される前記受電側情報と前記送電側情報レジスタに記憶される前記送電側情報に基づいて、前記受電装置の認証処理、無接点電力伝送の送電制御、及び前記送電装置と前記受電装置との間の通信処理の少なくとも1つを行うと共に、
前記受電側情報レジスタは、前記受電装置から受信した受電側伝送条件情報を記憶する受電側伝送条件情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、送電側伝送条件情報を記憶する送電側伝送条件情報レジスタを含み、
前記制御部は、
通常送電開始前は、前記送電側伝送条件情報レジスタに記憶される前記送電側伝送条件情報に基づいて、前記送電制御を行い、
通常送電開始後は、前記受電側伝送条件情報レジスタに記憶される前記受電側伝送条件情報に基づいて、前記送電制御を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1において、
前記受電側情報レジスタは、前記受電装置から受信した受電側認証情報を記憶する受電側認証情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、送電側認証情報を記憶する送電側認証情報レジスタを含み、
前記制御部は、
前記受電側認証情報と前記送電側認証情報に基づいて前記認証処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項2において、
前記受電側認証情報レジスタは受電側コイル情報を記憶し、
前記送電側認証情報レジスタは送電側コイル情報を記憶し、
前記制御部は、
前記受電側コイル情報と前記送電側コイル情報に基づいて前記認証処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記制御部は、
通常送電開始前に前記受電装置から受信して前記受電側伝送条件情報レジスタに記憶された前記受電側伝送条件情報に基づいて、通常送電開始後の前記送電制御を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記受電側情報レジスタは、前記受電装置から受信した受電側通信条件情報を記憶する受電側通信条件情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、送電側通信条件情報を記憶する送電側通信条件情報レジスタを含み、
前記制御部は、
通常送電開始前は、前記送電側通信条件情報レジスタに記憶される前記送電側通信条件情報に基づいて、前記通信処理を行い、
通常送電開始後は、前記受電側通信条件情報レジスタに記憶される前記受電側通信条件情報に基づいて、前記通信処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項5において、
前記制御部は、
通常送電開始前に前記受電装置から受信して前記受電側通信条件情報レジスタに記憶された前記受電側通信条件情報に基づいて、通常送電開始後の前記通信処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記受電側情報レジスタは、前記受電装置から受信した受電側対応機能情報を記憶する受電側対応機能情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、送電側対応機能情報を記憶する送電側対応機能情報レジスタを含み、
前記制御部は、
前記受電側対応機能情報レジスタに記憶される前記受電側対応機能情報と、前記送電側対応機能情報レジスタに記憶される前記送電側対応機能情報とに基づいて、使用機能の設定処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記制御部は、
テストモード時には、前記受電側情報レジスタに記憶される前記受電側情報を使用せずに、前記送電側情報レジスタに記憶される前記送電側情報を使用して、前記認証処理、前記送電制御、前記通信処理を行うことを特徴とする送電制御装置。 - 請求項8において、
送電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースを含み、
前記送電側情報レジスタの少なくとも一部のレジスタについては、前記ホストインターフェースを介した前記送電側ホストの書き込み許可と書き込み禁止が切り替え可能に設定されていることを特徴とする送電制御装置。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載の送電制御装置と、
交流電圧を生成して前記1次コイルに供給する送電部とを含むことを特徴とする送電装置。 - 請求項10に記載の送電装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記受電装置に設けられる受電制御装置であって、
受電制御装置の制御を行う制御部と、
レジスタ部とを含み、
前記レジスタ部は、
受電側情報を記憶する受電側情報レジスタと、
前記送電装置から受信した送電側情報を記憶する送電側情報レジスタとを含み、
前記制御部は、
前記受電側情報レジスタに記憶される前記受電側情報と前記送電側情報レジスタに記憶される前記送電側情報に基づいて、前記送電装置の認証処理、及び前記送電装置と前記受電装置との間の通信処理の少なくとも1つを行うと共に、
前記受電側情報レジスタは、受電側認証情報を記憶する受電側認証情報レジスタと、受電側伝送条件情報を記憶する受電側伝送条件情報レジスタと、受電側通信条件情報を記憶する受電側通信条件情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、前記送電装置から受信した送電側認証情報を記憶する送電側認証情報レジスタを含み、
前記制御部は、
ネゴシエーション処理においては、前記受電側認証情報レジスタに記憶される前記受電側認証情報を読み出して、前記送電装置に送信し、前記送電装置から前記送電側認証情報を受信して、前記送電側認証情報レジスタに格納し、前記受電側認証情報と前記送電側認証情報に基づいて認証処理を行い、
前記受電側認証情報と前記送電側認証情報とが適合したと判定された場合には、セットアップ処理に移行し、前記受電側伝送条件情報レジスタ、前記受電側通信条件情報レジスタから前記受電側伝送条件情報、前記受電側通信条件情報を読み出して、前記送電装置に送信することを特徴とする受電制御装置。 - 請求項12において、
前記受電側認証情報レジスタは受電側コイル情報を記憶し、
前記送電側認証情報レジスタは送電側コイル情報を記憶し、
前記制御部は、
前記受電側コイル情報と前記送電側コイル情報に基づいて前記認証処理を行うことを特徴とする受電制御装置。 - 請求項12又は13において、
前記受電側情報レジスタは、受電側対応機能情報を記憶する受電側対応機能情報レジスタを含み、
前記送電側情報レジスタは、前記送電装置から受信した送電側対応機能情報を記憶する送電側対応機能情報レジスタを含み、
前記制御部は、
前記受電側対応機能情報レジスタに記憶される前記受電側対応機能情報と、前記送電側対応機能情報レジスタに記憶される前記送電側対応機能情報とに基づいて、使用機能の設定処理を行うことを特徴とする受電制御装置。 - 請求項12乃至14のいずれかに記載の受電制御装置と、
前記2次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部とを含むことを特徴とする受電装置。 - 請求項15に記載の受電装置と、
前記受電装置により電力が供給される負荷とを含むことを特徴とする電子機器。
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