JP4930093B2 - The power transmission control device, the power reception control device, non-contact power transmission system, the power transmission device, a power receiving device, and electronic equipment - Google Patents

The power transmission control device, the power reception control device, non-contact power transmission system, the power transmission device, a power receiving device, and electronic equipment Download PDF

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本発明は、送電制御装置、受電制御装置、無接点電力伝送システム、送電装置、受電装置および電子機器に関する。 The present invention, the power transmission control device, the power reception control device, non-contact power transmission system, the power transmitting device, a power receiving device and an electronic apparatus.

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。 In recent years, non-contact power transmission even without contact to allow the power transmission metal parts (contactless power transmission) has attracted attention. この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話機や家庭用機器(例えば電話機の子機)の充電などが提案されている。 As application examples of non-contact power transmission, charging a portable telephone, charging a household appliance (e.g., telephone handset) it has been proposed. 1次コイルと2次コイルを用いた無接点電力伝送装置は、例えば、特許文献1に記載されている。 Non-contact power transmission device using a primary coil and a secondary coil, for example, is described in Patent Document 1.

従来の無接点電力伝送システムでは、所定の負荷条件に対応した受電装置が設けられており、その受電装置に対して最良の条件で送電できる送電装置が必要である。 In conventional non-contact power transmission system, the power receiving device corresponding to a predetermined load condition is provided, it is necessary power can be the power transmitting device in the best condition for the powered device. 送電装置は、受電装置と組み合わされたときに最良の電力伝送特性が得られるように、駆動周波数や送電部のインピーダンスが調整される。 The power transmitting device, as best power transfer characteristics are obtained when combined with the power receiving device, the impedance of the driving frequency and transmission unit is adjusted.

ただし、送電や受電の特性を調整ができるようにした送電装置や受電装置も、従来、知られている。 However, power transmission and power reception power transmitting device and power receiving device characteristics were to allow adjustment also conventionally known.

特許文献2では、受電装置側の本負荷が変更される場合に、送電装置および受電装置の両者の特性を変更するのでは、異なる負荷に対応した複数種類の無接点電力伝送装置を設計するときに、その開発期間が長くなる点にかんがみ、受電装置に電力調整部を設けて、受電装置の特性を調整できるようにして、開発期間を短縮する。 In Patent Document 2, when the load of the power reception device is changed, the power transmitting device and of changing both the characteristics of the power receiving device, when designing a non-contact power transmission apparatus of a plurality of types corresponding to the different load , the view in that the development period is prolonged, provided power adjusting unit to the power receiving device, so as to adjust the characteristics of the power receiving device, to shorten the development time.

特許文献3では、送電装置に複数個の小給電コイルを設け、負荷変動に対応して、使用する小給電コイルの数を適応的に切換え、これによって、負荷変動に対応できるようにしている。 In Patent Document 3, a plurality of small feed coil provided in the power transmitting device, in response to load variations, switching the number of the small feeding coils used adaptively, thereby, so that it corresponds to the load variation. 小給電コイル毎に駆動回路が設けられている。 Driving circuit is provided for each small feeding coil.
特開2006−60909号公報 JP 2006-60909 JP 特開平10−12467号公報 JP-10-12467 discloses 特開2005−210801号公報 JP 2005-210801 JP

無接点電力伝送システムは、今後、広く多様な分野への普及が期待されている。 Non-contact power transmission system is expected spread of the future, a wide variety of fields. このようなニーズに応えるためには、1台の送電装置で、多様な受電装置側の機器に柔軟に対応可能な送電装置が必要となる。 To meet such needs, in one of the power transmission apparatus, it is necessary to flexibly adaptable power transmitting device to various power receiving device of the apparatus.

例えば、無接点電力伝送システムを2次電池(本負荷)の充電に利用する場合、2次電池が搭載される機器としては、例えば、携帯電話端末、PDA端末、携帯可能なコンピュータ端末等の携帯端末が想定されるが、さらに、デジタルカメラや腕時計等に搭載される2次電池の充電にも応用される可能性も十分にある。 For example, when using a non-contact power transmission system for charging the secondary battery (the load), the apparatus 2 battery is mounted, for example, portable telephone terminal, PDA terminal, such as a portable computer terminal mobile terminal is assumed, but further possibilities is sufficient which is also applied to the charging of the secondary battery to be mounted in a digital camera or a wrist watch or the like.

1台の送電装置によって、広範な多様な機器に対応するためには、送電装置側にて、送電電力を、高精度に微調整することが必要である。 By one of the power transmission apparatus, in order to accommodate a wide range of diverse devices, at the power transmitting device, the transmission power, it is necessary to finely adjust with high accuracy. しかし、従来の無接点電力システムでは、送電電力を広範囲にわたって高精度に微調整することができない。 However, in the conventional non-contact power system can not be finely adjusted with high accuracy transmission power over a wide range.

例えば、特許文献3の技術では、3個の小給電コイル(1次コイル)毎に駆動回路を設け、実際に使用する小給電コイルの個数を選択することによって送電電力を切り換えている。 For example, in the technique of Patent Document 3, three small feed coil (primary coil) drive circuit for each provided, which switches the transmission power by selecting the number of the small feed coil to be actually used.

しかし、この方法は、小給電コイルの個数を単位として送電電力を粗く切り換える方式であり、送電電力を高精度に微調整するのに適した方法とはいえない。 However, this method is coarsely switched mode power transmission power, the number of the small feeding coil units, it can not be said that the method suitable for fine adjustment of the transmission power with high accuracy. また、送電エネルギーの切り換えを細かく行うためには、小給電コイルの数を増やす必要があり、これに伴って駆動回路の数も増加するため、回路規模や消費電力が増大することは否めない。 Further, in order to perform fine switching of transmission energy, it is necessary to increase the number of small feeding coils, to increase the number of drive circuits in association with this, undeniable that the circuit scale and power consumption is increased.

また、従来の無接点電力伝送システムでは、共通の送電装置が、まったく異なる複数の受電装置側の機器に対応しようとしても、受電装置側の定格電力が不明であるため、最適な送電電力を特定することができない。 Further, in the conventional non-contact power transmission system, a common power transmitting device, attempting to correspond to a completely different plurality of power receiving apparatus side equipment, for the rated power of the power receiving device is unknown, identify the optimal transmission power Can not do it. したがって、受電装置にとって過大な電力を送信してしまう場合もあり得る。 Thus, there may be a case where would send the excessive power to the power receiving device.

本発明はこのような考察に基づいてなされたものであり、その目的は、実現容易な簡単な構成で、1台の送電装置の送電電力を受電装置側の機器の定格電力に適合するように柔軟に調整可能とし、きわめて広範で多様な機器に柔軟に対応できるようにすることにある。 The present invention has been made based on such considerations, the purpose is the realization easier simple structure, so as to adapt the transmission power of one of the power transmission apparatus to the rated power of the device of the power reception device flexible and adjustable, it is to make it possible to flexibly cope with a very wide variety of equipment.

(1)本発明の送電制御装置の一態様では、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、前記受電装置の本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、前記送電装置は、前記1次コイルを構成要素として含む、共振特性可変のLC共振回路を有し、前記LC共振回路は、イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルの少なくとも一方を含み、前記送電制御装置は、前記送電装置を制御する送電側制御回路を含み、前記送電側制御回路は、前記少なくとも一つのサブコンデンサまたは前記少なくとも一つのサブコイルの各々を前記イ (1) In one aspect of the power transmission control device of the present invention, a primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, for the present load of the power receiving device a power transmission control device provided in the power transmitting apparatus of the non-contact power transmission system that supplies power, the power transmission device includes the primary coil as a component, having an LC resonance circuit of the resonance characteristic variable, wherein LC resonant circuit, the active state / inactive state is selected by the enable signal, includes at least one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coil, the power transmission control device, the power-transmitting-side control that controls the power transmission device includes a circuit, the power-transmitting-side control circuit, wherein each of said at least one sub capacitor or said at least one sub-coils Lee ーブル信号によって選択的にアクティブ状態とし、これによって、前記LC共振回路の共振特性を制御する。 Selectively an active state by Buru signal, thereby controlling the resonance characteristics of the LC resonant circuit.

1次側(送電装置)のLC共振回路がサブコンデンサおよびサブコイルの少なくとも一方を有し、サブコンデンサやサブコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態を、イネーブル信号によって選択的に切換え、LC共振回路の共振特性を変化させて、送電エネルギーの調整(最適化)を実現するものである。 LC resonant circuit on the primary side (power transmission device) has at least one sub-capacitor and sub-coils, the active state / inactive state of the sub-condenser or sub-coils, selectively switched by the enable signal, the resonance characteristics of the LC resonant circuit the varied, realizes the adjustment of the transmission energy (optimization). 送電装置側からの伝送電力は、1次コイルおよびコンデンサを構成要素として含むLC共振回路の共振特性に依存する。 Transmit power from the power transmitting device is dependent on the resonance characteristics of the LC resonance circuit including the primary coil and the capacitor as a component. 例えば、伝送周波数がf1に維持される場合でも、共振回路の共振周波数(共振ピーク)が変化すれば、f1と共振周波数(共振ピーク)との距離が変化し、結果的に、伝送電力が変化する。 For example, even if the transmission frequency is maintained to f1, if the resonance frequency of the resonance circuit (resonance peak) is changed, the distance is changed between f1 and the resonance frequency (resonance peak), as a result, the transmission power is changed to. 本態様では、サブコンデンサやサブコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態の切換えによって、LC共振回路のコンデンサの実質的な容量値やコイルの実質的なインダクタンスを可変に変化させて共振特性を制御し、これによって、受電装置側の定格電力に適合するように最大伝送電力を調整する。 In this embodiment, the active state / inactive state switching of sub capacitors and the sub-coils, a substantial inductance substantial capacitance and a coil of the capacitor of the LC resonant circuit variably changes by controlling the resonance characteristics, which by adjusting the maximum transmission power so as to conform to the rated power of the power reception device. ここで、「メイン」や「サブ」という用語は相対的なものである。 Here, the term "main" and "sub" is relative. 例えば、「一つの送電電力レベルを実現するときに必要なコンデンサ」が「メインコンデンサ」であり、「他の送電電力レベルを実現するときに使用されるメインコンデンサ以外のコンデンサ」が「サブコンデンサ」であり、メインとサブという考え方は、送電電力レベルの切換えを前提とした相対的な概念である。 For example, "capacitor needed when implementing a single transmission power level" is "main capacitor", "capacitors other than the main capacitor which is used to realize the other transmitted power level" is "sub-condenser" , and the idea of ​​the main and sub is a relative concept assumes switching of transmission power levels. また、「サブコンデンサやサブコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態」とは、「サブコンデンサやサブコイルがLC共振回路の構成要素となること/ならないこと」を意味し、具体的には、サブコンデンサやサブコイルが、メインコイル(主コイル)に対して電気的に接続されること/されないことである。 Further, "the sub-condenser or sub-coils active / inactive state" is meant "the sub-capacitor and sub-coils is not possible / is a component of the LC resonance circuit", specifically, the sub-condenser or sub-coils There is that not it / is electrically connected to the main coil (primary coil). 適切な数のサブコンデンサやサブコイルを設け、各々のアクティブ/非アクティブを切換えることによって、LC共振回路の共振特性を細かく、かつ広範囲にわたって制御することができる。 The appropriate number of sub capacitors and the sub-coils is provided, by switching each of the active / inactive, finely resonance characteristics of the LC resonant circuit, and can be controlled over a wide range. また、送電周波数を一定に維持しつつ、LC共振回路の共振特性を変化させて送電電力を調整することができる。 Further, while maintaining the transmission frequency constant, it is possible to adjust the transmission power by changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit. 送電周波数を切換えないことは、不要輻射ノイズの低減に寄与し、その対策が容易となるという効果も得られる。 Do not switch the transmission frequency contributes to a reduction in unnecessary radiation noise, there is also an effect that a countermeasure is facilitated.

(2)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電装置は、前記少なくとも1つのサブコンデンサに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも1つのサブ送電ドライバを有する。 (2) In another aspect of the power transmission control device of the present invention, the power transmission device, the provided corresponding to at least one sub-condenser, at least one of an active state / inactive state is selected by the enable signal with a One of the sub-transmission driver.

サブコンデンサのアクティブ状態/非アクティブ状態を制御するための具体的な構成の一例を明らかとしたものである。 It is obtained by a clearly an example of a specific structure for controlling the active state / inactive state of the sub-condenser. すなわち、本態様では、サブコンデンサ毎にサブ送電ドライバを設け、イネーブル信号によって、サブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換える。 That is, in this embodiment, provided with a sub power transmission driver for each sub-condenser, the enable signal, it switches the active state / inactive state of the sub power transmission drivers. イネーブル端子付きのサブ送電ドライバを構成するのは容易であり、また、回路構成の複雑化もほとんど招かないため、コンパクトな構成によって、LC共振回路の共振特性を調整できるという利点があり、実現も容易である。 It is easy to construct the sub power transmitting driver with an enable terminal, also because not to cause hardly any complication of the circuit configuration, the compact configuration, has the advantage of adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit, also realized it is easy.

(3)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電装置は、前記少なくとも1つのサブコンデンサの少なくとも1つに設けられた、前記イネーブル信号によってオン/オフが制御される少なくとも1つのスイッチ回路を有する。 (3) In another aspect of the power transmission control device of the present invention, the power transmission device, the provided on at least one of the at least one sub-condenser, at least one switch which on / off is controlled by the enable signal having a circuit.

サブコンデンサのアクティブ状態/非アクティブ状態を制御するための具体的な構成の他の例を明らかとしたものである。 Another example of a specific configuration for controlling the active state / inactive state of the sub-condenser is obtained by apparent. すなわち、本態様では、サブコンデンサ毎にスイッチ回路を設け(具体的には、サブコンデンサにスイッチ回路を直列に接続し)、イネーブル信号によってスイッチ回路をオン/オフし、これによって、サブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換える。 That is, in this embodiment, the switch circuit is provided for each sub-capacitor (specifically, connects the switch circuit in series with the sub-condenser), the switch circuit is turned on / off by the enable signal, whereby, the sub power transmitting driver It switches the active state / inactive state. スイッチ回路は、例えば、MOSトランジスタを用いたアナログスイッチである。 Switch circuit, for example, an analog switch using a MOS transistor. スイッチ回路を構成するのは容易であり、また、回路構成の複雑化もほとんど招かないため、コンパクトな構成によって、LC共振回路の共振特性を調整できるという利点があり、実現も容易である。 It is easy to construct a switching circuit, also because not to cause hardly any complication of the circuit configuration, the compact configuration, has the advantage of adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit, realized with ease.

(4)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記少なくとも1つのサブコンデンサは、前記LC共振回路のメインコンデンサに対して並列に設けられる。 In another aspect of (4) the power transmission control device of the present invention, the at least one sub capacitor is provided in parallel with the main capacitor of the LC resonant circuit.

メインコンデンサに対して並列に設けられているサブコンデンサをアクティブとすることによって、メインコンデンサの容量に、アクティブ状態となっているサブコンデンサの容量が加算され、これによってLC共振回路の共振特性が調整される。 By the sub-capacitor is provided in parallel with the main capacitor and active, the capacity of the main capacitor, the capacitance of the sub-capacitors are active state is added, thereby adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit It is.

(5)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記少なくとも1つのサブコイルに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも一つのサブ送電ドライバを有する。 (5) In the power transmission control device of the present invention have at least one provided corresponding to the sub-coils, at least one sub-power transmitting driver active / inactive state is selected by the enable signal .

サブコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態を制御するための具体的な構成の一例を明らかとしたものである。 It is obtained by a clearly an example of a specific structure for controlling the active state / inactive state of the sub-coils. すなわち、本態様では、サブコイル毎にサブ送電ドライバを設け、イネーブル信号によって、サブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換える。 That is, in this embodiment, provided with a sub power transmission driver for each sub-coils, the enable signal, it switches the active state / inactive state of the sub power transmission drivers. イネーブル端子付きのサブ送電ドライバを構成するのは容易であり、また、回路構成の複雑化もほとんど招かないため、コンパクトな構成によって、LC共振回路の共振特性を調整できるという利点があり、実現も容易である。 It is easy to construct the sub power transmitting driver with an enable terminal, also because not to cause hardly any complication of the circuit configuration, the compact configuration, has the advantage of adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit, also realized it is easy.

(6)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記少なくとも1つのサブコイルは、前記LC共振回路のメインコイルに対して直列に設けられる。 In another aspect of (6) The power transmission control device of the present invention, the at least one sub-coils are provided in series with the main coil of the LC resonant circuit.

サブコイルがLC共振回路の構成要素となるときは、サブコイルはメインコイルに対して直列に接続される点を明らかとしたものである。 When the sub-coils is a component of the LC resonant circuit, the sub-coil is obtained by the revealed that it is connected in series with the main coil.

(7)本発明の送電制御装置の他の態様では、所定パターンをもつ平面コイルの、異なる複数の位置の各々から複数の引き出し線の各々が引き出され、少なくとも一つの前記引き出し線に対応して前記サブ送電ドライバが設けられている。 (7) In another aspect of the power transmission control device of the present invention, the planar coil having a predetermined pattern, each of the plurality of lead lines from each of a plurality of different positions drawn, corresponding to at least one of said lead wire the sub power transmission driver is provided.

メインコイルと少なくとも1つのサブコイルを別々のコイルとして形成するのではなく、共通の平面コイルを分割して形成するものである。 The main coils and instead of forming at least one sub-coils as separate coils, and forms by dividing the common plane coil. すなわち、共通の平面コイルの複数の位置の各々から複数の引き出し線の各々が引き出され、少なくとも1つの引き出し線に対応してサブ送電ドライバを設けて、そのサブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換えるによって、共通の平面コイルの引き出し位置を選択し、これによって、コイルのインダクタンスを調整するものである。 That is, each of the plurality of leading lines drawn from each of the plurality of locations of common planar coil, provided sub power transmitting driver in response to at least one lead wire, the active state / inactive state of the sub power transmitting driver depending on the switch to highlight the extended position of the common plane coil, thereby, it is to adjust the inductance of the coil. 簡単な構成により、多様なコイルのインダクタンスを実現することができる。 With a simple configuration, it is possible to achieve an inductance of various coil.

(8)本発明の送電制御装置の他の態様では、通常送電が開始される前に、前記受電装置から送信される認証情報に基づく認証処理を実行して送電の可否を判定し、送電可能と判定された場合に前記通常送電を行うと共に、前記送電側制御装置は、前記認証情報の少なくとも一部に基づいて、前記イネーブル信号によって前記複数のコンデンサまたは前記複数のコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態を選択して前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記受電装置側の定格電力に適合するように、前記送電時の最大伝送電力を制御する。 (8) In another aspect of the power transmission control device of the present invention, before normal power transmission starts, by executing the authentication processing based on authentication information transmitted to determine whether the power transmission from the power receiving device, enables transmission wherein performs normal power transmission when it is determined that the power-transmitting-side control device, based at least in part on the authentication information, active / inactive of said plurality of capacitors or a plurality of coils by the enable signal select state to adjust the resonance characteristics of the LC resonant circuit, so as to conform to the rated power of the power reception device, to control the maximum transmission power during the transmission.

通常送電開始前に、受電装置側から送られてくる認証情報に基づいて認証を行い、受電装置側の機器が、送電対象となり得る機器であるかを判定すると共に、その認証情報の少なくとも一部に基づいて、受電装置側の定格電力(すなわち、受電装置および受電装置が搭載される機器の少なくとも一方の定格電力)を特定し、送電装置側の最大伝送電力を受電装置側の定格電力に適合させて通常送電を行うものである。 Before starting normal power transmission, performs authentication based on the authentication information transmitted from the power receiving device, with the instrument of the power receiving device side, to determine whether a device that can be a power transmission target, at least part of the authentication information based on the rated power of the power reception device (i.e., at least one of the rated power of the devices in the power receiving device and a power receiving device is mounted) to identify, adapt the maximum transmission power of the power transmitting device to the rated power of the power reception device by performs a normal power transmission. 認証処理によって、送電装置側では、受電装置側の情報を取得して送電の可否を判定でき、よって、広範な多様な機器に対応することが可能である。 The authentication process, with the power transmitting device obtains information of the power receiving device side can be determined whether the power transmission, thus, it is possible to correspond to the wide variety of equipment. 送電装置を受電装置毎に用意する必要がなくなり、1次側機器と2次側機器とを柔軟に組み合わせることが可能となる。 Eliminating the need for a power transmission device for each power receiving apparatus, it is possible to combine the primary-side instrument and a secondary-side instrument flexible. また、受電装置側の機器に対して過大な電力が伝送されることがないため、受電装置側の機器における安全が確保される。 Furthermore, excessive power to the power receiving device of the equipment for not be transmitted, the safety in equipment of the power receiving device side can be ensured. また、受電装置側の機器に対して過大な電力が伝送されることがないため、受電装置側の部品の定格(電圧定格や電流定格)を下げることができ、これによって低コスト化を図ることができる。 Since it is not possible to excessive power is transmitted to the power receiving device of the apparatus, it is possible to reduce the component of the rating of the power reception device (voltage rating and current rating), thereby reducing the cost can. また、認証情報を有効利用することから、最大伝送電力を決定するための特別な情報を受電装置側から送電装置側に送信する必要がなく、通信処理の簡素化を図ることができる。 Further, it is possible because the effective use of authentication information, it is not necessary to send a special information to determine the maximum transmission power from the power receiving device on the power transmitting device, to simplify the communication process.

(9)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記認証情報には、前記受電装置側の定格電力情報が含まれ、前記送電側制御回路は、前記定格電力情報に基づいて、前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記送電時の最大伝送電力を制御する。 (9) In the power transmission control device of the present invention, the authentication information includes the rated power information of the power receiving apparatus side, the power-transmitting-side control circuit, based on the rated power information, the LC to adjust the resonance characteristics of the resonant circuit, to control the maximum transmission power during the transmission.

認証情報に、受電装置側の定格電力情報を含ませるものである。 The authentication information, is intended to include the rated power information of the power receiving apparatus side. 送電装置側では、定格電力情報を直接的に取得することができるため、最大伝送電力の調整を簡単に行うことができる。 The power transmitting device, it is possible to directly obtain the rated power information, it is possible to adjust the maximum transmission power easily.

(10)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記認証情報には、前記1次コイルを構成要素として含む共振回路の共振特性情報が含まれ、前記送電側制御回路は、前記共振特性情報に基づいて、前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記送電時の最大伝送電力を制御する。 (10) In the power transmission control device of the present invention, the authentication information, the resonance characteristic information of the resonance circuit including the primary coil as a component is included, the power-transmitting-side control circuit, the resonance characteristic based on the information, to adjust the resonance characteristics of the LC resonance circuit, to control the maximum transmission power during the transmission.

認証情報に、共振回路の共振特性の情報を含ませるものである。 The authentication information, is intended to include information of the resonance characteristic of the resonance circuit. 共振特性の情報とは、例えば、使用する共振周波数の情報、あるいは、使用するLC共振回路のインダクタンス値やコンデンサの容量値の情報である。 The information of the resonance characteristics, e.g., information of the resonance frequency to be used, or the information of the capacitance value of the inductance and the capacitor of the LC resonant circuit used. この共振特性の情報によって、送電装置側では、受電装置側が所望する共振回路の共振特性を実現して、最適な条件による電力伝送を実行することができる。 The information of the resonance characteristic, in the power transmitting device is to achieve a resonance characteristic of the resonant circuit in the power receiving apparatus side is desired, it is possible to perform power transmission by optimal conditions.

(11)本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、前記受電装置から、通常送電時よりも伝送電力が低いパワーセーブ送電を要求する信号を受けると、前記共振回路の共振特性を変化させ、送電時の周波数と同じ周波数による前記パワーセーブ送電を実行する。 (11) In the power transmission control device of the present invention, the power-transmitting-side control circuit from the power reception device, the transmission power than the normal power transmission receives a signal requesting lower power-saving power transmission, the resonant circuit changing the resonance characteristic of performing the power-saving power transmission with the same frequency as the frequency of the transmission time.

本発明の、送電周波数を変化させることなく伝送電力を制御する機能を、「パワーセーブ送電」に応用するものである。 Of the present invention, the function of controlling the transmission power without changing the transmission frequency, is intended to apply to the "power-saving power transmission." 「パワーセーブ送電」は、通常送電時よりも低い電力での連続送電である。 "Power-saving power transmission" is a continuous power transmission at a lower power than during normal power transmission. 例えば、受電装置側の本負荷(2次電池)の充電が完了したとき、送電装置からの送電を完全に停止すると、本負荷(2次電池)の再充電を行うことができない(つまり、例えば、充電台上に携帯機器等をセットした状態が継続すると、満充電となった本負荷(2次電池)は放電して、時間経過と共に再度の充電が必要な状態となり、この場合には、充電を再開する必要があるが、満充電と共に通常送電を止めたのでは、受電装置側での再充電の必要性の検出が不可能となってしまう)。 For example, when the charging of the load of the power reception device (secondary battery) has been completed, when completely stops power transmission from the power transmission device can not perform the recharging of the load (secondary battery) (that is, for example, , when the state has been set to the portable device or the like on the charging stand is continued, the load fully charged (a secondary battery) is discharged, a state that needs to be charged again over time, in this case, it is necessary to restart the charging, than stopped normal power transmission with fully charged, it becomes impossible to detect the need for re-charging at the power receiving device side). そこで、本負荷(2次電池)が満充電状態となった後も、弱い電力での連続送電(つまり、パワーセーブ送電)を継続し、受電装置側の本負荷(2次電池)の充電制御機能をオン状態に維持しておき、再充電が必要になったときには、これを検出して直ちに通常送電に復帰できるようにするのが望ましい。 Therefore, even after the load (secondary battery) is fully charged state, continuous power transmission at low power (i.e., power-saving power transmission) continues the charging control of the load of the power reception device (secondary battery) leave maintenance function to the on state, when the recharge is needed immediately to allow return to the normal power transmission is desired to detect this. ただし、パワーセーブ送電を実現するために、例えば、伝送周波数を変更すると、その周波数の変更に伴って、周囲の機器に何らかの影響がでる可能性がまったくないとはいいきれない(例えば、伝送周波数の変更が、不要輻射ノイズの問題がまったくないとはいえない)。 However, in order to achieve the power-saving power transmission, for example, if you change the transmission frequency, with the change of the frequency, not be to say that there is no possibility of leaving some kind of impact around the equipment (for example, the transmission frequency changes, it can not be said that there is no unnecessary radiation noise problem). そこで、通常送電時の周波数と同じ周波数を維持しながら、LC共振回路のLやCを可変に変化させ、共振周波数(共振ピーク)と伝送周波数との周波数差を増大させることによって、結果的に伝送電力を低減することができる。 Therefore, while maintaining the same frequency as the frequency of the normal power transmission, it is changed variably the L and C of the LC resonant circuit, by increasing the frequency difference between the transmission frequency and the resonance frequency (resonance peak), resulting in it is possible to reduce transmission power. これによって伝送周波数はそのままでパワーセーブ送電に切換えることができる。 This transmission frequency may be switched to power-saving power transmission as is. 伝送周波数が一定であるため、例えば、不要輻射ノイズの問題が生じる心配もまったくない。 Since the transmission frequency is constant, for example, no fear of unwanted radiation noise problems.

(12)本発明の無接点電力伝送システムの一態様では、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、前記受電装置の本負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムであって、前記送電装置は、前記1次コイルを構成要素として含む、共振特性可変のLC共振回路を有し、前記LC共振回路は、イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルの少なくとも一方を含み、前記送電制御装置は、前記送電装置を制御する送電側制御回路を含み、前記受電装置は、前記送電装置に対して信号を送信するための負荷変調部と、前記受電装置を制御する受電側制御回路と、を含み、前記受電側制御 (12) In the non-contact power one embodiment of the transmission system of the present invention, the power to transmit with respect to the power receiving device a primary coil and a secondary coil from the power transmission device electromagnetically coupled to form the present load of the power receiving device the non-contact power transmission system that supplies power for the power transmission device includes the primary coil as a component, having an LC resonance circuit of the resonance characteristic variable, the LC resonant circuit, the enable signal active / inactive state is selected, wherein at least one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coil, the power transmission control device includes a power-transmitting-side control circuit that controls the power transmission device, the power reception apparatus the includes transmitting a device load modulation section for transmitting a signal to, and a power-receiving-side control circuit that controls the power receiving device, the power-receiving-side control 路は、通常送電が開始される前の認証時において、前記負荷変調部の動作を制御し、前記送電装置に対して、前記受電装置に通常送電時の伝送電力を制御させるための情報を含む認証情報を負荷変調によって送信し、前記送電装置の前記送電側制御回路は、通常送電が開始される前に、前記受電装置から送信される前記認証情報に基づく認証処理を実行して送電の可否を判定し、送電可能と判定された場合に前記通常送電を開始すると共に、前記認証情報に含まれる、前記受電装置に通常送電時の伝送電力を制御させるための情報に基づいて、前記少なくとも1つのサブコンデンサまたは前記少なくとも1つのサブコイルの各々を前記イネーブル信号によって選択的にアクティブ状態として、前記LC共振回路の共振特性を制御し、これに Road, at the time of authentication before normal power transmission starts, controls the operation of the load modulation section, with respect to the power transmission device, including information for controlling transmission power of the normal power transmission to the power receiving device transmits the authentication information by the load modulation, the side control circuit of the power transmitting device, before normal power transmission starts, the power transmission and perform authentication processing based on the authentication information transmitted from the power receiving device whether determine, and starts the normal power transmission when it is determined to be the power transmission, the included in the authentication information, based on the information for controlling transmission power during normal power transmission to the power receiving device, the at least one one of the sub-condenser or each of the at least one sub-coils as selectively activated state by the enable signal, to control the resonance characteristics of the LC resonant circuit, in which って、前記受電装置側の定格電力に適合するように、前記通常送電時の最大伝送電力を制御する。 , To conform to the rated power of the power reception device, to control the maximum transmission power during the normal power transmission.

本態様の無接点電力伝送システムでは、受電装置側からの認証情報に基づき、送電装置側にて機器の認証を行うと共に、サブコンデンサやサブコイルの選択によってLC共振回路の共振特性を変化させて最大伝送電力を調整するため、適切な電力送電が可能となり(過剰な電力送電がなされることがなく)、よって、1台の受電装置により、広範な多様な送電装置側の機器に対応することが可能となる。 Up to the non-contact power transmission system of the present embodiment, based on the authentication information from the power receiving device, it performs authentication of the device at the power transmitting device to vary the resonance characteristics of the LC resonance circuit by the selection of the sub-condenser or sub-coils with for adjusting the transmission power, it is possible to appropriate power transmission (without excessive power transmission is performed), therefore, by one of the power receiving device, it may correspond to devices of a wide variety of power transmitting device It can become.

(13)本発明の無接点電力伝送システムであって、前記受電側制御回路は、通常送電時のおける前記本負荷の状態を監視し、前記本負荷が通常送電時の電力伝送を必要としない状態になった場合に、前記送電装置に対して、通常送電時よりも低い電力送電であるパワーセーブ送電を要求する信号を送信し、前記送電側制御回路は、前記受電装置からの前記パワーセーブ送電を要求する信号を受信すると、前記共振回路の共振特性を変化させ、送電時の周波数と同じ周波数による前記パワーセーブ送電を実行する。 (13) The non-contact power transmission system of the present invention, the power receiving side control circuit, normal power transmission when you Keru said monitoring the state of the load, wherein the load does not require power transmission during normal power transmission when you are ready, the relative power transmitting device transmits a signal requesting the power-saving power transmission is less power transmission than the normal power transmission, the power-transmitting-side control circuit, the power save from the power receiving device upon receiving a signal requesting transmission, by changing the resonance characteristic of the resonant circuit, to perform the power-saving power transmission with the same frequency as the frequency of the transmission time.

本態様の無接点電力伝送システムでは、受電装置側で本負荷の状態を監視してパワーセーブ送電を要求する信号を送電装置側に送信し、送電装置は共振回路の共振特性を変化させて、通常送電時の伝送周波数はそのままに維持しながらパワーセーブ送電に移行する。 In the non-contact power transmission system of this embodiment monitors the state of the load power reception device transmits a signal requesting the power-saving power transmission to the power transmission device side, the power transmitting device by changing the resonance characteristic of the resonant circuit, transmission frequency at the time of normal power transmission is shifted to the power-saving power transmission while maintaining intact. したがって、弱い電力による連続送電であるパワーセーブ送電を無理なく実現でき、かつ、伝送周波数を一定に保つことができるため、例えば、不要輻射ノイズの問題が生じる心配もまったくない。 Accordingly, a weak power by realized without difficulty power-saving power transmission is continuous power transmission, and, since it is possible to maintain the transmission frequency constant, for example, no fear of unwanted radiation noise problems.

(14)本発明の送電装置の一態様では、LC共振回路の構成要素である1次コイルと、前記LC共振回路に含まれる、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルのいずれか一方と、前記少なくとも1つのサブコンデンサに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも1つのサブ送電ドライバと、を有する。 (14) In one embodiment of the power transmission device of the present invention includes a primary coil which is a component of the LC resonance circuit, wherein included in the LC resonant circuit, and one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coils, It said provided corresponding to at least one sub-capacitors, having at least one sub-power transmitting driver active / inactive state is selected by the enable signal.

本態様の送電装置では、サブコンデンサやサブコイルに対応してサブ送電ドライバを設け、サブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換えることによって、LC共振回路の共振特性を変化させて、同一の周波数で異なる送電電力レベルを実現する。 In the power transmission device of this embodiment is provided with a sub power transmission driver corresponding to the sub-condenser or sub-coils, by switching the active / inactive state of the sub power transmission driver, by changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit, the same frequency to achieve different transmission power levels.

(15)本発明の送電装置の他の態様では、LC共振回路の構成要素である1次コイルと、前記LC共振回路に含まれる、少なくとも1つのサブコンデンサと、前記少なくとも1つのサブコンデンサの少なくとも1つに設けられた、前記イネーブル信号によってオン/オフが制御される少なくとも1つのスイッチ回路と、を有する。 (15) In another aspect of the power transmitting apparatus of the present invention, the primary coil is a component of a LC resonant circuit, included in the LC resonant circuit, and at least one sub capacitor of the at least one sub capacitor least provided one having at least one switch circuit oN / oFF is controlled by the enable signal.

本態様の送電装置では、サブコンデンサやサブコイルに対応してスイッチ回路を設け、スイッチ回路のアクティブ状態/非アクティブ状態を切換えることによって、LC共振回路の共振特性を変化させて、同一の周波数で異なる送電電力レベルを実現する。 In the power transmission device of this embodiment, a switch circuit provided corresponding to the sub-condenser or sub-coils, by switching the active / inactive state of the switching circuit, by changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit, different at the same frequency to realize the transmission power level.

(16)本発明の電子機器は、本発明の送電装置を含む。 (16) The electronic device may include a power transmission device of the present invention.

これにより、広範な多様な電子機器に対応可能な給電側の電子機器(携帯端末を充電するためのクレードル等)を得ることができる。 Thus, it is possible to obtain a wide variety of electronic devices enabling the corresponding power feeding side of the electronic device (such as a cradle for charging a portable terminal).

このように、本発明によれば、簡単かつ実現容易な構成により、1台の送電装置の送電電力を、受電装置側の機器の定格電力に適合するように柔軟に調整可能とし、きわめて広範で多様な機器に柔軟に対応できるようにすることができる。 Thus, according to the present invention, by a simple and realize a simple configuration, the transmission power of one of the power transmitting device, a flexibly adjustable to conform to the rated power of the device of the power receiving device, a very broad it can be made to flexibly correspond to various devices. 本発明によって、無接点電力伝送システムの利便性が格段に向上する。 The present invention, convenience of the non-contact power transmission system is significantly improved. よって、無接点電力伝送システムの利用促進を図ることができ、また、無接点電力伝送システムを社会基盤として広く普及させることができる。 Therefore, it is possible to promote use of the non-contact power transmission system, also, it is possible to widely spread non-contact power transmission system as social infrastructure.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of a preferred embodiment of the present invention.
なお、以下に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く、本実施形態で説明される構成のすべてが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 In the following the embodiments described are not intended to unduly limit the content of the present invention described in the appended claims, as essential requirements to the means of all the configurations described in the embodiment the invention not necessarily there.

(第1の実施形態) (First Embodiment)
まず、本発明が適用される好適な電子機器の例、ならびに、無接点電力伝送技術の原理について説明する。 First, examples of suitable electronic apparatus to which the present invention is applied, as well, the principle of non-contact power transmission technology will be described.

(電子機器の例と無接点電力伝送の原理) (Examples and the principle of non-contact power transmission of the electronic device)
図1(A),図1(B)は無接点電力伝送技術について説明するための図であり、図1(A)は無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す図であり、図1(B)は誘導トランスを用いた無接点電力伝送の原理を説明するための図である。 FIG. 1 (A), the FIG. 1 (B) is a diagram for explaining non-contact power transmission technology, FIG. 1 (A) be a diagram illustrating an example of an electronic apparatus to which a non-contact power transmission technique is applied , FIG. 1 (B) is a diagram for explaining the principle of non-contact power transmission using an induction transformer.
図1(A)に示されるように、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。 As shown in FIG. 1 (A), the charger 500, which is one of electronic devices (cradle) has a power transmission device 10. 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。 The portable telephone 510 which is one of electronic equipment has a power receiving device 40. 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。 The portable telephone 510 includes a display unit 512 such as a LCD, an operation section 514 that includes a button or the like, a microphone 516 (sound input section), a speaker 518 (sound output section), and an antenna 520.

充電器500にはACアダプタ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に送電される。 The charger 500 is supplied with electric power through an AC adapter 502. The power is power transmission to the power receiving device 40 from the power transmission device 10 by non-contact power transmission. これにより、携帯電話機510のバッテリを充電したり、携帯電話機510内のデバイスを動作させたりすることができる。 Accordingly, or to charge a battery of the portable telephone 510, or can not operate a device provided in the portable telephone 510.

なお、本実施形態が適用される電子機器は携帯電話機510に限定されない。 Note that the electronic instrument to which this embodiment is applied is not limited to the portable telephone 510. 例えば腕時計、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、ハンディターミナル、携帯情報端末、あるいは電動自転車などの種々の電子機器に適用できる。 For example applicable wristwatch, a cordless telephone, a shaver, an electric toothbrush, a wrist computer, a handy terminal, a portable information terminal or in various electronic devices such as electric bicycles.

特に好適な電子機器の例としては、携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、持ち運び可能なパーソナルコンピュータ端末を含む)や時計(ウオッチ)があげられる。 Examples of particularly suitable electronic devices, portable terminals (portable telephone terminal, PDA terminal, including portable personal computer terminal) and watches (watch) and the like. 本発明の受電装置は、構成が簡単で小型であるため携帯端末等への搭載も可能であり、低損失であるために、例えば、電子機器における2次電池の充電時間を短縮することが可能であり、また、発熱が低減されることから、電子機器の安全面からみた信頼性も向上する。 Power receiving apparatus of the present invention can be incorporated in a portable terminal or the like configuration is simple and compact, since a low loss, for example, possible to shorten the charging time of the secondary battery in the electronic device , and the addition, since the heat generation is reduced, reliability is improved as seen from the safety aspect of the electronic device.

特に、携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、持ち運び可能なパーソナルコンピュータ端末を含む)は、高負荷時の充電電流量が大きく、発熱の問題も顕在化しやすい。 In particular, the portable terminal (portable telephone terminal, PDA terminal, including portable personal computer terminal) since a large amount of charging current flows at a high load, heat may be generated to a large extent. よって、本発明が有する低損失かつ低発熱という特性を十分に活かすことが可能な機器といえる。 Therefore, it can be said that low loss and can be sufficiently utilized for such a characteristic that low heat generation equipment present invention has.

図1(B)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、送電装置10側に設けられた1次コイルL1(送電コイル)と、受電装置40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で実現される。 As shown schematically in FIG. 1 (B), power transmission from the power transmission device 10 to the power reception device 40 includes a power transmission device 10 the primary coil provided on the side L1 (transmitting coil) provided in the power receiving device 40 the secondary coil L2 (power-receiving coil) is electromagnetically coupled to form is achieved by forming a power transmission transformer. これにより非接触での電力伝送が可能になる。 This enables non-contact power transmission.

(送電装置および受電装置の構成例) (Configuration Example of the power transmitting device and power receiving device)
図2は、送電装置、受電装置ならびに負荷からなる無接点電力伝送システムにおける、各部の具体的な構成の一例を示す回路図である。 2, the power transmission device, the non-contact power transmission system comprising a power receiving device and the load, a circuit diagram showing an example of a specific structure of each part. 図示されるように、送電装置10には、送電制御装置20と、送電部12が設けられている。 As illustrated, the power transmission device 10 includes a power transmission control device 20, the power transmitting section 12 is provided. また、受電装置40には、受電部40と、負荷変調部46と、給電制御部48とが設けられている。 Further, the power receiving device 40 includes a power receiving section 40, a load modulation section 46, and a power supply control section 48 is provided. また、負荷90は、充電制御装置92とバッテリ(2次電池)94が含まれる。 The load 90 includes a charge control device 92 and a battery (secondary battery) 94. 以下具体的に説明する。 It will be described in detail below.

図1(A)の充電器500などの送電側の電子機器は、少なくとも図2に示される送電装置10を含む。 Power-transmission-side electronic instrument such as the charger 500 of FIG. 1 (A), includes a power transmission device 10 shown in at least FIG. また、携帯電話機510などの受電側の電子機器は、少なくとも受電装置40と負荷90(本負荷)を含む。 Further, power-receiving-side electronic instrument such as the portable telephone 510 includes at least the power reception device 40 and a load 90 (actual load). 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し、受電装置40の電圧出力ノードNB7から負荷90に対して電力(電圧VOUT)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。 Then, the configuration of FIG. 2, the primary coil L1 and the secondary coil L2 electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device 40 from the power transmission device 10, the load from the voltage output node NB7 of the power reception device 40 90 non-contact power transmission (contactless power transmission) system is implemented supplies power (voltage VOUT) against.

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、電圧検出回路14、表示部16、送電制御装置20を含むことができる。 Power transmission device 10 (power transmission module, the primary module) may include the primary coil L1, the power transmitting section 12, the voltage detection circuit 14, a display unit 16, a power transmission control device 20. なお、送電装置10や送電制御装置20は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部(例えば表示部、電圧検出回路)を省略したり、他の構成要素を追加したり、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。 Incidentally, the power transmission device 10 and the power transmission control device 20 is not limited to the configuration of FIG. 2, a portion (for example, a display unit, a voltage detection circuit) of the component may be omitted, or adding other elements, connections various modifications may be made, such as changing the relationship.

送電部12は、電力伝送時には所定周波数の交流電圧を生成し、データ転送時にはデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して、1次コイルL1に供給する。 The power transmission section 12 when the power transmission to generate an AC voltage of a predetermined frequency, when the data transfer is generated an alternating voltage at a frequency which differs depending on data, supplied to the primary coil L1. 具体的には、図3(A)に示されるように、例えば、データ「1」を受電装置40に対して送信する場合には、周波数f1の交流電圧を生成し、データ「0」を送信する場合には、周波数f2の交流電圧を生成する。 Specifically, as shown in FIG. 3 (A) transmitting, for example, when transmitting data "1" to the power receiving device 40 generates an AC voltage having a frequency f1, the data "0" If you are, it generates an AC voltage of the frequency f2. この送電部12は、1次コイルL1の一端を駆動する第1の送電ドライバと、1次コイルL1の他端を駆動する第2の送電ドライバと、1次コイルL1と共に共振回路を構成する少なくとも1つのコンデンサを含むことができる。 At least this power transmission section 12 constitutes a first power transmitting driver that drives one end of the primary coil L1, a second power transmission driver that drives the other end of the primary coil L1, a resonant circuit together with the primary coil L1 It may include one capacitor. そして、送電部12が含む第1、第2の送電ドライバの各々は、例えば、パワーMOSトランジスタにより構成されるインバータ回路(あるいはバッファ回路)であり、送電制御装置20のドライバ制御回路26により制御される。 The first power transmission unit 12 comprises, each of the second power transmitting driver, for example, an inverter circuit includes a power MOS transistor (or buffer circuit) is controlled by a driver control circuit 26 of the power transmission control device 20 that.

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。 The primary coil L1 (power-transmitting-side coil) forms the secondary coil L2 (power-receiving-side coil) electromagnetically coupled with a power transmission transformer. 例えば、電力伝送が必要なときには、図1(A)、図1(B)に示すように、充電器500の上に携帯電話機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。 For example, when power transmission is necessary, Figs. 1 (A), as shown in FIG. 1 (B), the portable telephone 510 is placed on the charger 500, the magnetic flux of the primary coil L1 passes through the secondary coil L2 to the state, such as.

一方、電力伝送が不要なときには、充電器500と携帯電話機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。 When power transmission is unnecessary, physically separated charger 500 and the portable telephone 510, the magnetic flux of the primary coil L1 does not pass through the secondary coil L2.

電圧検出回路14は、1次コイルL1の誘起電圧を検出する回路であり、例えば、抵抗RA1、RA2や、RA1とRA2の接続ノードNA3とGND(広義には低電位側電源)との間に設けられるダイオードDA1を含む。 Voltage detecting circuit 14 is a circuit that detects the induced voltage in the primary coil L1, for example, resistors RA1, RA2, (in a broad sense low-potential-side power supply) RA1 and RA2 of the connection node NA3 and GND between the and a diode DA1 provided. 具体的には、1次コイルの誘起電圧を抵抗RA1、RA2で分圧することによって得られた信号PHINが、送電制御装置20の波形検出回路28に入力される。 Specifically, the signal PHIN obtained by dividing the induced voltage in the primary coil resistance RA1, RA2 is input to the waveform detection circuit 28 of the power transmission control device 20.

表示部16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、色や画像などを用いて表示するものであり、例えばLED(発光ダイオード)やLCD(液晶表示装置)などにより実現される。 Display unit 16, various conditions (in power transmission, ID authentication, etc.) of the non-contact power transmission system, which displays with a color or image, for example, LED (light emitting diode) or LCD (liquid crystal display) It is realized by such.

送電制御装置20は、送電装置10の各種制御を行う装置であり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。 The power transmission control device 20 is a device which controls the power transmission device 10 can be realized by an integrated circuit device (IC). この送電制御装置20は、制御回路22(送電側)、発振回路24、ドライバ制御回路26、波形検出回路28を含むことができる。 The power transmission control device 20 includes a control circuit 22 (power transmission side), it can include an oscillation circuit 24, a driver control circuit 26, the waveform detection circuit 28.

また、制御回路22(制御部)は、送電装置10や送電制御装置20の制御を行うものであり、例えば、ゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。 The control circuit 22 (control unit), which performs control of the power transmission device 10 and the power transmission control device 20, for example, be implemented by a gate array, a microcomputer. 具体的には、制御回路22は、電力伝送、負荷検出、周波数変調、異物検出、あるいは着脱検出などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。 Specifically, the control circuit 22 performs power transmission, load detection, frequency modulation, foreign object detection, detachment detection, such as sequence control and a determination process necessary for.

発振回路24は、例えば、水晶発振回路により構成され、1次側のクロックを生成する。 Oscillator circuit 24, for example, a crystal oscillation circuit, and generates a primary-side clock. ドライバ制御回路26は、発振回路24で生成されたクロックや制御回路22からの周波数設定信号などに基づいて、所望の周波数の制御信号を生成し、送電部12の送電ドライバ(不図示)に出力し、その送電ドライバの動作を制御する。 The driver control circuit 26, based on such a frequency setting signal from the oscillation circuit 24 clocks and control circuit 22 generated in, generates a control signal of a desired frequency, the output to the power transmission drivers of the power transmission unit 12 (not shown) and, it controls the operation of the power transmitting drivers.

波形検出回路28は、1次コイルL1の一端の誘起電圧に相当する信号PHINの波形をモニタし、負荷検出、異物検出等を行う。 Waveform detection circuit 28 monitors the waveform of the signal PHIN which corresponds to the induced voltage at one end of the primary coil L1, and performs load detection, foreign object detection, and the like. 例えば、受電装置40の負荷変調部46が、送電装置10に対してデータを送信するための負荷変調を行うと、1次コイルL1の誘起電圧の信号波形が、それに対応して変化する。 For example, the load modulation section 46 of the power receiving device 40 has performed load modulation for transmitting data to the power transmission device 10, the signal waveform of the induced voltage in the primary coil L1 changes correspondingly.

具体的には、図3(B)に示すように、データ「0」を送信するために、受電装置40の負荷変調部46が負荷を低くすると、信号波形の振幅(ピーク電圧)が小さくなり、データ「1」を送信するために負荷を高くすると、信号波形の振幅が大きくなる。 Specifically, as shown in FIG. 3 (B), in order to transmit data "0", when the load modulation section 46 of the power receiving device 40 to lower the load, the amplitude (peak voltage) of the signal waveform decreases , the higher the load in order to transmit data "1", the amplitude of the signal waveform increases. したがって、波形検出回路28は、誘起電圧の信号波形のピークホールド処理などを行って、ピーク電圧がしきい値電圧を超えたか否かを判断することで、受電装置40からのデータが「0」なのか「1」なのかを判断できる。 Therefore, the waveform detection circuit 28, performs like the peak hold processing of the signal waveform of the induced voltage, that the peak voltage to determine whether exceeds the threshold voltage, the data from the power receiving device 40 is "0" or a can determine such of or "1" are. なお波形検出の手法は、上述の手法に限定されない。 Note that the waveform detection method is not limited to the above-described method. 例えば、受電側の負荷が高くなったか低くなったかを、ピーク電圧以外の物理量を用いて判断してもよい。 For example, whether the lower or the higher the power-receiving-side load may be determined using a physical quantity other than the peak voltage.

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、受電部42、負荷変調部46、給電制御部48、受電制御装置50を含むことができる。 The power receiving device 40 (power reception module or secondary module) may, secondary coil L2, a power reception section 42, the load modulation section 46, power supply control unit 48 may include a power reception control device 50. なお、受電装置40や受電制御装置50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。 Incidentally, the power receiving device 40 and the power reception control device 50 is not limited to the configuration of FIG. 2, omitting some of the constituent elements, or adding other elements, various modifications such as changing the connection relationship implementation is possible.

受電部42は、2次コイルL2の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。 The power receiving section 42 converts an alternating-current induced voltage in the secondary coil L2 into a direct-current voltage. この変換は受電部42が有する整流回路43により行われる。 This conversion is performed by the rectifier circuit 43 to the power receiving portion 42 has. この整流回路43は、ダイオードDB1〜DB4を含む。 The rectifier circuit 43 includes diodes DB1 to DB4. ダイオードDB1は、2次コイルL2の一端のノードNB1と直流電圧VDCの生成ノードNB3との間に設けられ、DB2は、ノードNB3と2次コイルL2の他端のノードNB2との間に設けられ、DB3は、ノードNB2とVSSのノードNB4との間に設けられ、DB4は、ノードNB4とNB1との間に設けられる。 The diode DB1 is provided between a generation node NB3 node NB1 at one end of the secondary coil L2 DC voltage VDC, is provided between the DB2 is a node NB2 at the other end of the node NB3 and a secondary coil L2 , DB3 is provided between the node NB2 and a node of the VSS NB4, DB4 is provided between the node NB4 and NB1.

受電部42の抵抗RB1、RB2はノードNB1とNB4との間に設けられる。 Resistance RB1, RB2 of the power reception section 42 are provided between the nodes NB1 and NB4. そしてノードNB1、NB4間の電圧を抵抗RB1、RB2により分圧することで得られた信号CCMPIが、受電制御装置50の周波数検出回路60に入力される。 The node NB1, resistance voltage between NB4 RB1, the signal obtained CCMPI by dividing by RB2 is input to a frequency detection circuit 60 of the power reception control device 50.

受電部42のコンデンサCB1及び抵抗RB4、RB5は、直流電圧VDCのノードNB3とVSSのノードNB4との間に設けられる。 Capacitor CB1 and resistors RB4, RB5 of the power reception section 42 is provided between the node NB4 nodes NB3 and VSS of a DC voltage VDC. そしてノードNB3、NB4間の電圧を抵抗RB4、RB5により分圧して得られる分圧電圧VD4は、信号線LP2を経由して、受電側制御回路52および位置検出回路56に入力される。 The node NB3, the resistance voltage between NB4 RB4, RB5 by divide divided voltage VD4 obtained through the signal line LP2, receiving-side control circuit 52 and a position detection circuit 56. 位置検出回路56に関しては、その分圧電圧VD4が、周波数検出のための信号入力(ADIN)となる。 With respect to the position detection circuit 56, the divided voltage VD4 is the signal input for the frequency detection (ADIN).

負荷変調部46は、負荷変調処理を行う。 The load modulation section 46 performs a load modulation process. 具体的には、受電装置40から送電装置10に所望のデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷変調部46(2次側)での負荷を可変に変化させ、1次コイルL1の誘起電圧の信号波形を変化させる。 Specifically, when transmitting desired data from the power receiving device 40 to the power transmission device 10 variably changes the load of the load modulation section 46 in accordance with the transmission data (secondary side), the primary coil L1 to change the signal waveform of the induced voltage. このために負荷変調部46は、ノードNB3、NB4の間に直列に設けられた抵抗RB3、トランジスタTB3(N型のCMOSトランジスタ)を含む。 The load modulation section 46 includes between nodes NB3, NB4 resistance provided in series RB3, a transistor TB3 (N-type CMOS transistor).

このトランジスタTB3は、受電制御装置50の受電側制御回路52から信号線LP3を経由して与えられる制御信号P3Qによりオン・オフ制御される。 The transistor TB3 is ON-OFF controlled by a control signal P3Q from the power-receiving-side control circuit 52 of the power reception control device 50 through a signal line LP3. 通常送電が開始される前の認証ステージにおいて、トランジスタTB3をオン・オフ制御して負荷変調を行って送電装置に信号を送信する際には、給電制御部48のトランジスタTB1、TB2はオフにされ、負荷90が受電装置40に電気的に接続されない状態になる。 In an authentication stage before normal power transmission starts, when transmitting a signal to the power transmission device performing the load modulation process by ON-OFF-controlling the transistor TB3, transistors TB1, TB2 of the power supply control unit 48 is turned off so that the load 90 is not electrically connected to the power receiving device 40.

例えば、データ「0」を送信するために2次側を低負荷(インピーダンス大)にする場合には、信号P3QがLレベルになってトランジスタTB3がオフになる。 For example, when increasing the secondary-side in order to transmit data "0" to the low-load (high impedance) in the transistor TB3 is turned OFF signal P3Q is set at the L level. これにより負荷変調部46の負荷はほぼ無限大(無負荷)になる。 Thus, the load of the load modulation section 46 becomes almost infinite (no load). 一方、データ「1」を送信するために2次側を高負荷(インピーダンス小)にする場合には、信号P3QがHレベルになってトランジスタTB3がオンになる。 On the other hand, when increasing the secondary-side in order to transmit data "1" to the load (low impedance), the signal P3Q the transistor TB3 is turned ON to H level. これにより負荷変調部46の負荷は、抵抗RB3(高負荷)になる。 Thus, the load of the load modulation section 46 is equivalent to the resistor RB3 (high load).

給電制御部48は、負荷90への電力の給電を制御する。 Power supply control unit 48 controls power supply to the load 90. レギュレータ(LDO)49は、整流回路43での変換で得られた直流電圧VDCの電圧レベルを調整して、電源電圧VD5(例えば5V)を生成する。 Regulator (LDO) 49 regulates the voltage level of the direct-current voltage VDC obtained by conversion by the rectifier circuit 43 to generate a power supply voltage VD5 (e.g., 5V). 受電制御装置50は、例えばこの電源電圧VD5が供給されて動作する。 The power reception control device 50, for example, the power supply voltage VD5 is operated is supplied.

また、トランジスタTB2(P型のCMOSトランジスタ)は、電源電圧VD5の生成ノードNB5(レギュレター49の出力ノード)とトランジスタTB1(ノードNB6)との間に設けられ、受電制御装置50の制御回路52からの信号P1Qにより制御される。 The transistor TB2 (P-type CMOS transistor) is provided between the generation node of the power supply voltage VD5 NB5 (output node of the regulator 49) transistors TB1 and (node ​​NB6), the control circuit 52 of the power reception control device 50 It is controlled by the signal P1Q. 具体的には、トランジスタTB2は、ID認証が完了(確立)して通常の電力伝送(すなわち、通常送電)を行う場合にはオン状態となる。 Specifically, the transistor TB2 is, ID authentication is completed (established) to the normal power transmission (i.e., normal power transmission) is turned on in the case of performing.

なお、電源電圧生成ノードNB5とトランジスタTB2のゲートのノードNB8との間にはプルアップ抵抗RU2が設けられる。 A pull-up resistor RU2 is provided between a node NB8 of the gate of the power supply voltage generation node NB5 and a transistor TB2.

トランジスタTB1(P型のCMOSトランジスタ)は、トランジスタTB2(ノードNB6)とVOUTの電圧出力ノードNB7との間に設けられ、出力保証回路54からの信号P4Qにより制御される。 Transistor TB1 (P-type CMOS transistor) is provided between the transistor TB2 (node ​​NB6) and the voltage output node NB7 of VOUT, it is controlled by a signal P4Q from an output assurance circuit 54. 具体的には、ID認証が完了して通常の電力伝送を行う場合にはオンになる。 Specifically, to turn on if you ID authentication is completed performs normal power transmission. 一方、ACアダプタの接続が検出され、あるいは、電源電圧VD5が受電制御装置50(制御回路52)の動作下限電圧よりも小さいといった場合には、オフになる。 On the other hand, connection of an AC adapter has been detected, or when such power supply voltage VD5 is lower than the operation lower limit voltage of the power reception control device 50 (control circuit 52) ​​is turned off. なお、電圧出力ノードNB7とトランジスタTB1のゲートのノードNB9との間にはプルアップ抵抗RU1が設けられる。 Incidentally, the pull-up resistor RU1 is provided between the gate node NB9 voltage output node NB7 the transistor TB1.

受電制御装置50は、受電装置40の各種制御を行う装置であり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。 The power reception control device 50 is a device which controls the power reception device 40 can be realized by an integrated circuit device (IC). この受電制御装置50は、2次コイルL2の誘起電圧から生成される電源電圧VD5により動作することができる。 The power reception control device 50 may operate based on the power supply voltage VD5 generated based on the induced voltage in the secondary coil L2. また、受電制御装置50は、制御回路52(受電側)、出力保証回路54、位置検出回路56、発振回路58、周波数検出回路60、満充電検出回路62を含むことができる。 Further, the power reception control device 50, the control circuit 52 (power reception side), the output assurance circuit 54, the position detecting circuit 56, an oscillation circuit 58, the frequency detection circuit 60, a full-charge detection circuit 62.

受電側制御回路52は、受電装置40や受電制御装置50の制御を行うものであり、例えば、ゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。 Power-receiving-side control circuit 52, which controls the power reception device 40 and the power reception control device 50, for example, be implemented by a gate array, a microcomputer. この受電側制御回路52は、シリーズレギュレータ(LDO)49の出力端の定電圧(VD5)を電源として動作する。 The power-receiving-side control circuit 52 operates the constant voltage at the output terminal of the series regulator (LDO) 49 (VD5) as a power source.

この受電側制御回路52は、具体的には、ID認証、位置検出、周波数検出、満充電検出、認証用の通信のための負荷変調、異物挿入検出を可能とするための通信のための負荷変調などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。 The power-receiving-side control circuit 52, specifically, ID authentication, position detection, frequency detection, full-charge detection, load modulation for communication for authentication, the load for communication to enable detection of foreign object insertion It performs sequence control and a determination process necessary for modulation like.

出力保証回路54は、低電圧時(0V時)の受電装置40の出力を保証する回路である。 Output ensuring circuit 54 is a circuit to ensure the output of the power receiving device 40 during the low-voltage (at 0V). すなわち、トランジスタTB1を制御し、ACアダプタの接続が検出され、あるいは、電源電圧VD5が動作下限電圧よりも小さい場合に、トランジスタTB1をオフにする設定を行い、電圧出力ノードNB7から受電装置40側への電流の逆流を防止する。 That is, by controlling the transistor TB1, connection of the AC adapter is detected, or if the power supply voltage VD5 is lower than the operation lower limit voltage, the settings for turning off the transistor TB1, the power receiving device 40 from a voltage output node NB7 to prevent the reverse flow of current to the.

位置検出回路56は、2次コイルL2の誘起電圧の波形に相当する信号ADINの波形を監視して、1次コイルL1と2次コイルL2の位置関係が適正であるかを判断する。 Position detection circuit 56, the waveform of the corresponding signal ADIN into a waveform of the induced voltage in the secondary coil L2 by monitoring the positional relationship between the primary coil L1 and the secondary coil L2 to determine whether it is appropriate. 具体的には、信号ADINをコンパレータで2値に変換して、位置関係が適正であるか否かを判断する。 Specifically, by converting the signal ADIN into a binary comparator, it determines whether a proper positional relationship.

発振回路58は、例えばCR発振回路により構成され、2次側のクロックを生成する。 An oscillation circuit 58 includes a CR oscillation circuit, and generates a secondary-side clock signal. 周波数検出回路60は、信号CCMPIの周波数(f1、f2)を検出して、送電装置10からの送信データが「1」なのか「0」なのかを判断する。 Frequency detection circuit 60 detects the frequency of the signal CCMPI (f1, f2), the data transmitted from the power transmission device 10 determines whether "1" or "0".

満充電検出回路62(充電検出回路)は、負荷90のバッテリ94が、満充電状態(充電状態)になったか否かを検出する回路である。 Full-charge detection circuit 62 (charge detection circuit), the battery 94 of the load 90 is a circuit for detecting whether or not it is fully charged (charged). 具体的には満充電検出回路62は、例えば、充電状態の表示に使用されるLEDRのオン・オフを検出することによって、満充電状態を検出する。 Specifically, the full-charge detection circuit 62, for example, by detecting the on-off LEDR used to display the charge state, to detect a fully charged state. すなわち、所定時間(例えば5秒)連続でLEDRが消灯した場合に、バッテリ94が満充電状態(充電完了)であると判断する。 That is, when the LEDR is turned off at a predetermined time (e.g. 5 seconds) continuous, it is determined that the battery 94 is fully charged (charging completed). また、負荷90内の充電制御装置92も、LEDRの点灯状態に基づいて満充電状態を検出することができる。 Also, the charge control device 92 in the load 90, it is possible to detect the fully charged state based on the lighting condition of the LEDR.

また、負荷90は、バッテリ94の充電制御等を行う充電制御装置92を含む。 The load 90 includes the charge control device 92 that controls charging of the battery 94. 充電制御装置92は、発光装置(LEDR)の点灯状態に基づいて満充電状態を検出することができる。 The charge control device 92 detects the full-charge state based on the lighting state of the light-emitting device (LEDR). この充電制御装置92(充電制御IC)は集積回路装置などにより実現できる。 The charge control device 92 (charge control IC) may be implemented by an integrated circuit device. なお、スマートバッテリのように、バッテリ94自体に充電制御装置92の機能を持たせてもよい。 Incidentally, as a smart battery, it may be provided with the function of the charge control device 92 to the battery 94 itself. なお、負荷90は、2次電池に限定されるものではない。 The load 90 is not limited to the secondary battery.

(認証時の動作) (Operation at the time of authentication)
次に、通常送電前の認証動作および最大伝送電力の調整動作について説明する。 Next, a description will be given normal power transmission before the authentication operation and the adjustment operation of the maximum transmission power. 図4(A)、図4(B)、図4(C)は各々、認証動作および最大伝送電力の調整動作の一例を説明するための図であり、図4(A)は、認証情報に基づいて最大伝送電力の調整が行われる様子を示す図であり、図4(B)および図4(C)は各々、認証情報の具体例を示す図である。 FIG. 4 (A), the FIG. 4 (B), the Fig. 4 (C) each is a view for explaining an example of an adjustment operation of the authentication operation and the maximum transmission power, FIG. 4 (A), the authentication information They are diagrams illustrating a manner in which the adjustment of the maximum transmission power is performed based, and FIG. 4 (B) and FIG. 4 (C) are each a diagram showing a specific example of the authentication information.

図4(A)に示すように、受電装置40は、通常送電前の認証時において、認証フレーム(SR)を送電装置10に送信する。 As shown in FIG. 4 (A), the power receiving device 40 during normal power transmission before the authentication, and transmits the authentication frame (SR) to the power transmitting device 10. この認証フレーム(SR)の送信は、負荷変調部46による負荷変調によって行われる。 Transmission of the authentication frame (SR) is carried out by load modulation by the load modulation section 46.

「認証情報」は、「認証時において受電装置40から送電装置10に送信される情報の総称」であり、認証フレーム(SR)も認証情報である。 "Authentication information" is "generic name of information to be transmitted to the power transmitting device 10 from the power receiving device 40 at the time of authentication", the authentication frame (SR) is also authentication information. 認証フレーム(SR)は、図4(B),図4(C)に示すように、スタートコード1と、メーカID2と、メーカプロダクトID3を含む。 Authentication frame (SR) includes, as shown in FIG. 4 (B), FIG. 4 (C), the the start code 1, and the manufacturer ID2, the manufacturer product ID3.

メーカID2は、受電装置側の機器(受電装置および電子機器の少なくとも一つ)の製造者を特定する情報であり、メーカプロダクトID3は、受電装置側の機器(受電装置および電子機器の少なくとも一つ)を特定する情報(例えば、製品の種類や型番を示すコード)である。 Manufacturer ID2 is information for identifying the manufacturer of the equipment of the power receiving apparatus side (at least one of the power receiving device and electronic equipment), at least one manufacturer product ID3, the instrument of the power reception device (power receiving device and electronic equipment ) identifies information (e.g., a code) indicating the product type and model number. これらの情報によって、送電装置10では、受電装置40側の機器がどのメーカの、どの製品であるかを特定することができる。 These information, the power transmission device 10 may be equipment of the power receiving device 40 side of which manufacturer to identify whether any product. 受電装置40側の機器を特定することができれば、その受電装置40側の機器が、通常送電の対象となり得るか否かの判定(すなわち認証)を行うことができる。 The ability to specify a device of the power receiving device 40 side, the power receiving device 40 of the device, whether the obtained subject to normal power transmission judgment (ie authentication) can be performed.

また、図4(B)では、認証フレーム(SR)には、さらに、定格電力情報4が含まれている。 Further, in FIG. 4 (B), the authentication frame (SR), further includes a power rating information 4. この定格電力情報4は、受電装置側の機器(受電装置および電子機器の少なくとも一つ)の定格電力を示す情報である。 The rated power information 4 is information indicating a rated power of the device of the power reception device (at least one of the power receiving device and electronic equipment). 送電装置10は、認証処理の結果として通常送電を許可する場合には、次に、定格電力情報4に基づいて、その定格電力に適合するように、通常送電時の最大伝送電力を調整する(一般には、その定格電力の値に最大伝送電力を合わせる)。 The power transmission device 10, to allow normal power transmission as a result of the authentication process, then, based on the rated power information 4, to be compatible with its rated power, adjust the maximum transmission power during normal power transmission ( in general, adjust the maximum transmission power value of the rated power).

また、図4(C)では、定格電力情報の代わりに、共振特性情報5が含まれている。 Further, in FIG. 4 (C), the instead of rated power information includes resonance characteristic information 5. 共振特性情報とは、例えば、使用する共振周波数の情報、あるいは、使用するLC共振回路のインダクタンス値やコンデンサの容量値の情報である。 The resonance characteristic information, e.g., information of the resonance frequency to be used, or the information of the capacitance value of the inductance and the capacitor of the LC resonant circuit used. この共振特性情報5によって、送電装置10側では、受電装置40側が所望する共振回路の共振特性を実現して、最適な条件による電力伝送を実行することができる。 This resonance characteristic information 5, the power transmission device 10 side and the power receiving device 40 can be regarded as the resonance characteristics of the desired resonant circuit, it is possible to perform power transmission by optimal conditions.

図4(A)において、PTは、送電装置10によって最大伝送電力が制御された伝送電力を示している。 In FIG. 4 (A), PT indicates the transmission power the maximum transmission power is controlled by the power transmission device 10. 図4(B),図4(C)の認証フレーム(SR)には、定格電力情報4や共振特性情報5が含まれるため、送電装置10側では、最適な最大伝送電力を実現するために必要な情報を直接的に得ることができ、したがって、伝送電力の制御を簡単に行うことができる。 FIG. 4 (B), the authentication frame (SR) in FIG. 4 (C) because it contains the rated power information 4 and the resonance characteristic information 5, the power transmitting device 10 side, in order to achieve an optimum maximum transmission power can obtain the required information directly, thus, it can be easily performed control of the transmission power.

図5(A),図5(B)は各々、認証動作および最大伝送電力の調整動作の他の例を説明するための図であり、図5(A)は、認証情報に基づいて最大伝送電力の調整が行われる様子を示す図であり、図5(B)は、認証情報の具体例を示す図である。 FIG. 5 (A), the FIG. 5 (B) each is a diagram for explaining another example of the adjustment operation of the authentication operation and the maximum transmission power, FIG. 5 (A), the maximum transmission based on the authentication information are diagrams illustrating a manner in which the adjustment of electric power is carried out, FIG. 5 (B) is a diagram showing a specific example of the authentication information.

図5(A)に示されるように、送電装置10には、伝送電力設定情報11を記憶したメモリ(ROM)11が設けられている。 As shown in FIG. 5 (A), the power transmission device 10, a memory (ROM) 11 is provided which stores a transmission power setting information 11. 伝送電力設定情報11は、例えば、受電装置40側の機器と定格電力情報とを1対1に対応付けしたテーブル情報である。 Transmission power setting information 11 is, for example, associated with table information and the device and the rated power information of the power receiving device 40 side to the one-to-one.

図5(B)に示される認証フレーム(SR)は、スタートコード1と、メーカID2と、メーカプロダクトID3が含まれるが、図4(B),図4(C)のような定格情報4や共振特性情報5は含まれていない。 5 authentication frame shown in (B) (SR) includes a start code 1, and manufacturer ID2, including but manufacturers product ID3, FIG 4 (B), 4 Ya rating information, such as shown in FIG. 4 (C) resonance characteristic information 5 are not included. つまり、受電装置10では、受電装置40側の機器を特定できるだけであり、伝送電力を調整するための情報は直接的には取得することができない。 That is, in the power receiving device 10, is only possible to identify the equipment of the power receiving device 40 side, information for adjusting the transmit power can not be obtained directly. そこで、送電装置10では、メモリ(ROM)11に記憶されている伝送電力設定情報11(例えば、受電装置40側の機器と定格電力情報とを1対1に対応付けしたテーブル情報)を用いて、受電装置40側の機器の定格電力情報を取得し、これに基づいて、最大伝送電力を最適化する。 Therefore, the power transmission device 10, using the memory (ROM) 11 transmission power setting stored in the information 11 (e.g., associated with the table information and the device and the rated power information of the power receiving device 40 side to the one-to-one) acquires rated power information of a device of the power receiving device 40 side, based on this, to optimize the maximum transmission power.

(LC共振回路の共振特性を変化させて、伝送周波数を固定したまま伝送電力を増減させる方法) (By changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit, a method of increasing or decreasing the transmission power while fixing the transmission frequency)
次に、LC共振回路の共振特性(共振周波数)を変化させることによって、伝送周波数を固定したまま伝送電力を増減させる方法について説明する。 Then, by changing the resonance characteristic (resonance frequency) of the LC resonance circuit, it describes a method of increasing or decreasing the transmission power while fixing the transmission frequency. 図6は、共振周波数が異なる複数の共振特性を使い分けることによって、同じ伝送周波数で異なる電力を伝送する態様を示す図である。 6, by selectively using the resonance frequency different resonance characteristics, showing aspects of transmitting different power at the same transmission frequency.

図6において、QL1、QL4、QL5は、いずれも、1次コイル(L1等)とコンデンサ(C1,C2等)を含むLC共振回路の共振特性を示しているが、各々、共振周波数が異なっている。 In FIG. 6, QL1, QL4, QL5 are both but the primary coil (L1, etc.) shows a resonance characteristic of the LC resonant circuit including a capacitor (C1, C2, etc.), each have different resonant frequency there. QL1の共振周波数はf0であり、QL4の共振周波数はf6であり、QL5の共振周波数はf4である。 The resonant frequency of QL1 is f0, the resonant frequency of the QL4 is f6, the resonance frequency of the QL5 is f4.

QL1、QL4、QL5の各々の共振特性は、LC共振回路のコイルのインダクタンス値、あるいは、コンデンサの容量値を変化させることによって実現される。 QL1, QL4, resonance characteristics of each QL5, the inductance value of the coil of the LC resonant circuit, or is implemented by changing the capacitance of the capacitor. 図6から明らかなように、LC共振回路の共振周波数を変化させる(ずらす)ことによって、同じ伝送周波数f1であっても、共振周波数との相対的な位置関係(共振周波数からの距離)が変化し、伝送電力を変化させることができる。 As apparent from FIG. 6, by changing the resonant frequency of the LC resonant circuit (shift), even at the same transmission frequency f1, the relative positional relationship (the distance from the resonance frequency) changes the resonance frequency and, it is possible to change the transmission power. すなわち、共振特性をQL4、QL1、QL5の順に変化させることによって、伝送電力値を、P5、P1、P3に順次、変化させることができる。 That is, by changing the resonance characteristic in the order of QL4, QL1, QL5, the transmission power value, sequentially P5, P1, P3, can be varied. 伝送周波数を変化させずに伝送電力を増減することは、電磁波の輻射の問題が生じず、電波法上の問題もなく、現実の伝送電力の調整手法として有用である。 Increasing or decreasing the transmission power without changing the transmission frequency causes no electromagnetic radiation in question, without the Radio Law in question, it is useful as a method of adjusting the actual transmit power.

共振回路の共振周波数を変化させる(ずらす)方法としては、LC共振回路のコンデンサの容量値およびコイルのインダクタンス値の少なくとも一つを変化させる方法がある。 As (shift) method to change the resonance frequency of the resonant circuit, there is a method of changing at least one of the capacitance value and the inductance value of the coil of the capacitor of the LC resonant circuit.

図7は、共振回路のコンデンサの容量値を変化させることによって、共振回路の共振特性を変化させて伝送電力を調整することが可能な送電装置の、要部の構成を示す回路図である。 7, by changing the capacitance of the capacitor of the resonant circuit is a circuit diagram showing a power transmission device capable of adjusting the transmit power by changing the resonance characteristic of the resonance circuit, the configuration of the main portion. 図示されるように、送電部12には、可変容量部13が設けられている。 As illustrated, the power transmission unit 12, the variable capacitance section 13 is provided. 可変容量部13には、2つの容量可変のコンデンサC10およびC20が設けられており、各コンデンサC10およびC20の容量値は、送電側制御回路22の容量値制御信号S3によって制御される。 The variable capacitance portion 13, capacitors C10 and C20 of the two variable capacitance is provided, the capacitance value of each capacitor C10 and C20 is controlled by a capacity value control signal S3 of the power transmission control circuit 22. なお、コンデンサC10およびC20の容量を変化させる具体的な方法については後述する。 It will be described later specific method of changing the capacitance of the capacitor C10 and C20.

図8は、共振回路のコイルのインダクタンス値を変化させることによって、共振回路の共振特性を変化させて伝送電力を調整することが可能な送電装置の、要部の構成を示す回路図である。 8, by changing the inductance value of the coil of the resonant circuit is a circuit diagram showing a power transmission device capable of adjusting the transmit power by changing the resonance characteristic of the resonance circuit, the configuration of the main portion. 図8に示される1次コイル(L10)は、インダクタンス値が可変のコイルであり、そのインダクタンス値は、送電側制御回路22のインダクタンス値制御信号S4によって制御される。 The primary coil (L10) shown in FIG. 8, the inductance value is variable coil, its inductance value is controlled by the inductance value control signal S4 of the power-transmitting-side control circuit 22. なお、1次コイル(L10)のインダクタンス値を変化させる具体的な方法は後述する。 A specific method of changing the inductance value of the primary coil (L10) will be described later.

(LC共振回路の共振特性を変化させるための具体的な方法の例) (Examples of a specific method for changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit)
図9は、サブコンデンサを用いてLC共振回路の共振特性を変化させる送電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。 Figure 9 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of a power transmission device for changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit using a sub-capacitor. 図9において、前掲の図と共通する部分には同じ参照符号を付してある。 9, the parts corresponding to those in the previous drawings are denoted by the same reference numerals.

送電部12には、1次コイル(L1)と、複数のコンデンサ(C1〜C4)と、送電ドライバ(DR1〜DR4)と、が含まれる。 The power transmission unit 12 includes a primary coil (L1), and a plurality of capacitors (C1 -C4), and power transmission driver (DR1 to DR4), it contains. コンデンサ(C1,C2)は、通常のLC共振回路を構成するために必要なコンデンサであるため、ここでは、便宜上、「メインコンデンサ」と称することとする。 Capacitors (C1, C2) are the capacitor necessary for constituting a normal LC resonant circuit, here, for convenience, it will be referred to as "main capacitor". 一方、コンデンサ(C3,C4)は、LC共振回路の共振特性を調整する機能をもつため、ここでは、便宜上、「サブコンデンサ」と称することとする。 On the other hand, a capacitor (C3, C4), in order to have a function of adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit, here, for convenience, will be referred to as "sub-condenser". ただし、この呼称は、便宜上のものであり、各コンデンサの役割が、その呼称のとおりに必ず限定されるというものではない。 However, this designation is of convenience, the role of each capacitor is not intended that they are necessarily limited as the designation.

つまり、1次コイルL1の上端には、3つのコンデンサ(C1,C3,C4)の一極が接続されているが、これらの3つのコンデンサ(C1,C3,C4)はいずれも、潜在的には、サブコンデンサとして機能することができ、また、メインコンデンサとしても機能し得る。 That is, the upper end of the primary coil L1, although one pole of the three capacitors (C1, C3, C4) are connected, these three capacitors (C1, C3, C4) are both potentially may serve as a sub-condenser, also function as the main capacitor. 例えば、コンデンサC3をメインコンデンサと把握し、コンデンサ(C1,C4)がサブコンデンサと把握することもできる。 For example, to understand the capacitor C3 and the main capacitor, the capacitor (C1, C4) can be regarded as a sub-condenser.

すなわち、「一つの送電電力レベルを実現するときに必要なコンデンサ」が「メインコンデンサ」であり、「他の送電電力レベルを実現するときに使用されるメインコンデンサ以外のコンデンサ」が「サブコンデンサ」であり、メインとサブという考え方は、送電電力レベルの切換えを前提とした相対的な概念である。 That is, "capacitor needed when implementing a single transmission power level" is "main capacitor", "capacitors other than the main capacitor which is used to realize the other transmitted power level" is "sub-condenser" , and the idea of ​​the main and sub is a relative concept assumes switching of transmission power levels. 以下の説明では、上述のとおり、コンデンサC1,C2をメインコンデンサとして扱い、コンデンサC3,C4をサブコンデンサとして扱う(この点は、サブコイルについても同様である。)。 In the following description, as described above, treat the capacitors C1, C2 as the main capacitor, dealing with capacitor C3, C4 as a sub-condenser (This is also true for the sub-coil.).

また、図9の送電部12には、各コンデンサ(C1〜C4)の各々に対応して、複数の送電ドライバ(DR1〜DR4)の各々が設けられている。 Further, the transmission section 12 of FIG. 9, corresponding to each of the capacitors (C1 -C4), each of the plurality of power transmission driver (DR1 to DR4) is provided. 以下の説明では、便宜上、メインコンデンサ(C1,C2)に対応した送電ドライバ(DR1,DR2)を「メイン送電ドライバ」と称する。 In the following description, for convenience, the power transmission driver that corresponds to the main capacitor (C1, C2) (DR1, DR2) is referred to as a "main power transmission drivers." また、サブコンデンサ(C3,C4)に対応した送電ドライバ(DR3,DR4)を「サブ送電ドライバ」と称する。 Further, the power transmission driver that corresponds to the sub-condenser (C3, C4) (DR3, DR4) referred to as "sub-power transmission drivers."

図9では、メイン送電ドライバDR1とサブ送電ドライバ(DR3,DR4)は、イネーブル端子付の送電ドライバである。 9, the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission driver (DR3, DR4) is a power transmitting driver with enable terminals. すなわち、メイン送電ドライバDR1とサブ送電ドライバ(DR3,DR4)の各々のアクティブ状態/非アクティブ状態は、イネーブル信号S1〜S3の各々によって選択的に切換えられる。 That is, each active state / inactive state of the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission driver (DR3, DR4) are selectively switched by each of the enable signals S1 to S3. ここで、「アクティブ状態/非アクティブ状態」とは、「サブコンデンサやサブコイルがLC共振回路の構成要素となること/ならないこと」を意味し、具体的には、サブコンデンサやサブコイルが、メインコイル(主コイル)に対して電気的に接続されることである。 Here, the "active / inactive state", means "the sub-capacitor and sub-coils is not possible / is a component of the LC resonance circuit", specifically, the sub-condenser or sub coil, the main coil it is to be electrically connected to the (main coils).

また、図9の送電制御回路20は、送電側制御回路22と、駆動クロック生成回路25と、ドライバ制御回路26と、を含む。 Further, the power transmission control circuit 20 of FIG. 9 includes a power-transmitting-side control circuit 22, a drive clock signal generation circuit 25, a driver control circuit 26, a.

駆動クロック生成回路25は、例えば、PLL回路を内蔵し、発振回路16からの源振クロックCLKに基づいて所望周波数の駆動クロックを生成し、その駆動クロックをドライバ制御回路26に供給する。 Drive clock generation circuit 25, for example, a built-in PLL circuit generates a drive clock having a desired frequency based on the source oscillation clock CLK from the oscillation circuit 16 and supplies the drive clock to the driver control circuit 26.

ドライバ制御回路26は、メイン送電ドライバ(DR1,DR2)を逆相で駆動するためのインバータ(INV1)を有している。 Driver control circuit 26 includes an inverter (INV1) to drive in reverse phase main power transmission drivers (DR1, DR2). 実際には、メイン送電ドライバ(DR1,DR2)の各々において、貫通電流が流れないように、CMOS構成の各トランジスタの駆動タイミングを調整する回路も有しているが、図9では図示を省略している。 In fact, in each of the main power transmission driver (DR1, DR2), such that the through current does not flow, but also has a circuit for adjusting the drive timing of each transistor of the CMOS structure, not shown in FIG. 9 ing.

送電側制御回路22は、イネーブル信号S1〜S3の各々によって、メイン送電ドライバDR1とサブ送電ドライバ(DR3,DR4)の各々のアクティブ状態/非アクティブ状態を切換え、所望の送電電力(伝送電力)PTを実現する。 Power-transmitting-side control circuit 22, by each of the enable signals S1 to S3, switching each active state / inactive state of the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission driver (DR3, DR4), desired transmission power (transmission power) PT to achieve.

受電装置(2次側機器)から送られてくる認証フレーム(SR)の信号は、電圧検出回路14および波形検出回路28を経由して、送電側制御回路22に伝達される。 Signal of the power receiving device authentication frames sent from the (secondary-side instrument) (SR), via the voltage detection circuit 14 and the waveform detection circuit 28, is transmitted to the power-transmitting-side control circuit 22. 送電側制御回路22は、認証フレームSRに含まれる情報(図4の定格情報4や共振特性情報5等)を抽出し、その情報に基づいて、イネーブル信号S1〜S3を生成する。 Power-transmitting-side control circuit 22 extracts the information included in the authentication frame SR (rating information in FIG 4 and the resonance characteristic information 5 and the like), based on the information, generates an enable signal S1 to S3. 上述のとおり、イネーブル信号S1〜S3によって、メイン送電ドライバDR1とサブ送電ドライバ(DR3,DR4)の各々のアクティブ状態/非アクティブ状態が切換えられ、これによって、所望の送電電力(伝送電力)PTが実現される。 As described above, the enable signal S1 to S3, it is switched each active state / inactive state of the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission driver (DR3, DR4), thereby, a desired transmission power (transmission power) PT It is realized.

図10(A)、図10(B)、図10(C)は各々、図9の送電装置におけるLC共振回路の駆動態様の例を説明するための図である。 FIG. 10 (A), the FIG. 10 (B), the FIG. 10 (C) are each a diagram for explaining an example of a driving mode of the LC resonant circuit in the power transmission apparatus of FIG. 図10(A)では、メイン送電ドライバDR1がアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)であり、サブ送電ドライバ(DR3,DR4)が非アクティブ状態(すなわち、送電出力端子がハイインピーダンス状態)である。 In FIG. 10 (A), the a main power transmission drivers DR1 active state (i.e., state for driving the capacitor by the power transmission output), the sub-power transmission driver (DR3, DR4) is inactive (i.e., power output terminal high it is the impedance state). したがって、メインコンデンサC1がアクティブ状態であり、サブコンデンサC3,C4が非アクティブ状態である。 Therefore, the main capacitor C1 is in the active state, the sub-condenser C3, C4 is inactive. 図中、IA1は駆動電流を示す。 In the figure, IA1 represents driving current.

図10(B)では、メイン送電ドライバDR1およびサブ送電ドライバDR3がアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)であり、サブ送電ドライバDR4が非アクティブ状態(すなわち、送電出力端子がハイインピーダンス状態)である。 In FIG. 10 (B), the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission driver DR3 active state (i.e., the transmission output state for driving the capacitors), and the sub power transmission driver DR4 inactive state (i.e., the transmission output terminal it is a high-impedance state). したがって、メインコンデンサC1とサブコンデンサC3がアクティブ状態であり、サブコンデンサC4が非アクティブ状態である。 Therefore, the main capacitor C1 and the sub capacitor C3 is in the active state, the sub-condenser C4 is inactive. この場合、LC共振回路を構成するコンデンサの容量は(C1+C3)となる。 In this case, the capacitance of the capacitor constituting the LC resonance circuit becomes (C1 + C3). 図中、IA1とIA2は駆動電流を示す。 In the figure, IA1 and IA2 indicate the drive current.

図10(C)では、メイン送電ドライバDR1,サブ送電ドライバDR3,DR4のすべてがアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)である。 10 In (C), the main power transmission drivers DR1, is all active sub power transmitting driver DR3, DR4 (i.e., a state of driving the respective capacitors by power output). したがって、メインコンデンサC1とサブコンデンサC3,C4のすべてがアクティブ状態である。 Therefore, all of the main capacitor C1 and the sub capacitor C3, C4 is active. この場合、LC共振回路を構成するコンデンサの容量は(C1+C3+C4)となる。 In this case, the capacitance of the capacitor constituting the LC resonance circuit becomes (C1 + C3 + C4). 図中、IA1,IA2,IA3の各々は駆動電流を示す。 In the figure, IA1, IA2, IA3 each represents driving current.

このように、イネーブル信号S1〜S3の各々によって、LC共振回路を構成するコンデンサの容量値を適宜、変化させて所望の送電電力レベルを実現することができる。 Thus, by each of the enable signals S1 to S3, the capacitance of the capacitor which forms the LC resonance circuit as appropriate, by changing it is possible to realize a desired transmission power level.

図11は、サブコイルを用いてLC共振回路の共振特性を変化させる送電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。 Figure 11 is a circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of a power transmission device for changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit using a sub-coils. 図11において、前掲の図と共通する部分には同じ参照符号を付してある。 11, the parts corresponding to those in the previous drawings are denoted by the same reference numerals.

図11の送電装置の回路構成が図9の送電装置の回路構成と異なる点は、サブコイル(C3、C4)に対応してサブコイル(LB2,LB3)が設けられている点であり、その他の構成は同じである。 The circuit configuration of the power transmission device is different from the circuit configuration of the power transmission apparatus of FIG. 9 point 11 is the point that sub-coil in response to the sub-coils (C3, C4) (LB2, LB3) are provided, other configurations it is the same.

図11において、サブコイル(LB2,LB3)は、1次コイル(メインコイル)L1に対して直列に接続されている。 11, the sub-coils (LB2, LB3) are connected in series with the primary coil (main coil) L1. また、メインコイルL1、サブコイルLB2およびLB3の各々のインダクタンス値は異なっている。 The main coils L1, the inductance value of each sub-coil LB2 and LB3 are different. また、ここでは、各コイルのインダクタンス値は、各コイルが単独で使用されたときに、所望の異なる送電電力レベルが実現されるように調整されているものとする。 Further, here, the inductance value of each coil, when each coil is used alone, is assumed to be adjusted to desired different transmission power levels are achieved.

図12(A)、図12(B)、図12(C)は各々、図11の送電装置におけるLC共振回路の駆動態様の例を説明するための図である。 FIG. 12 (A), the FIG. 12 (B), the FIG. 12 (C) are each a diagram for explaining an example of a driving mode of the LC resonant circuit in the power transmission apparatus of FIG. 11. 図12(A)では、メイン送電ドライバDR1のみがアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)であり、サブ送電ドライバ(DR3,DR4)が非アクティブ状態(すなわち、送電出力端子がハイインピーダンス状態)である。 12 In (A), only the main power transmission drivers DR1 active state (i.e., the transmission output state for driving the capacitors), and sub power transmission driver (DR3, DR4) is inactive (i.e., power transmission output terminal it is a high-impedance state). 図中、IA4は駆動電流を示す。 In the figure, IA4 represents driving current.

図12(B)では、サブ送電ドライバDR3のみがアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)であり、メイン送電ドライバDR1およびサブ送電ドライバDR4は非アクティブ状態である。 In FIG. 12 (B), the a only the sub power transmission driver DR3 active state (i.e., state for driving the capacitor by the power transmission output), the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission drivers DR4 is inactive. 図中、IA5は駆動電流を示す。 In the figure, IA5 represents driving current.

図12(C)では、サブ送電ドライバDR4のみがアクティブ状態(すなわち、送電出力によって各コンデンサを駆動する状態)であり、メイン送電ドライバDR1およびサブ送電ドライバDR3は非アクティブ状態である。 12 In (C), and only the sub power transmission driver DR4 active state (i.e., state for driving the capacitor by the power transmission output), the main power transmission drivers DR1 and sub power transmission drivers DR3 is inactive. 図中、IA6は駆動電流を示す。 In the figure, IA6 represents driving current.

このように、イネーブル信号S1〜S3の各々によって、LC共振回路を構成するコンインダクタンスの容量値を適宜、変化させて所望の送電電力レベルを実現することができる。 Thus, by each of the enable signals S1 to S3, the capacitance value of the con inductance constituting the LC resonance circuit as appropriate, by changing it is possible to realize a desired transmission power level.

(第2の実施形態) (Second Embodiment)
本実施形態では、複数のコイルを効率的に形成すると共に、必要なコイルを合理的に選択することを可能とするLC共振回路の一例について説明する。 In the present embodiment, to form a plurality of coils efficiently, an example of an LC resonant circuit that makes it possible to select the required coil reasonable. 図13(A),図13(B)は、共通の平面コイルを用いたLC共振回路の具体的な構成を示す図であり、図13(A)は平面コイルのパターンと送電ドライバの接続形状を示す図であり、図13(B)は等価回路図である。 FIG. 13 (A), the FIG. 13 (B) is a diagram showing a specific configuration of the LC resonant circuit using a common flat coil, FIG. 13 (A) is connected to the pattern and the power transmission drivers of the planar coil shape is a diagram showing a, FIG. 13 (B) is an equivalent circuit diagram.

図13(A)に示すように、所定パターン(渦巻状のパターン)をもつ平面コイル120の異なる複数の位置(Q1〜Q4)の各々から、複数の引き出し線(L10〜L13)の各々が引き出されている。 As shown in FIG. 13 (A), from each of the predetermined pattern a plurality of different positions planar coil 120 with a (spiral pattern) (Q1 to Q4), drawn each of the plurality of lead lines (L10~L13) It has been. そして、それらの引き出し線(L10〜L13)の少なくとも一つに対応してサブ送電ドライバ(DR7,DR8)が設けられている。 Then, in response to at least one of those lead lines (L10~L13) sub power transmission driver (DR7, DR8) are provided.

図13(A)では、送電ドライバ(DR5,DR6)がメイン送電ドライバであり、送電ドライバ(DR7,DR8)がサブ送電ドライバであり、コンデンサ(C5,C6)がメインコンデンサであり、コンデンサ(C7,C8)がサブコンデンサである。 13 In (A), the power transmitting drivers (DR5, DR6) is the main power transmission driver, the power transmitting drivers (DR7, DR8) is a sub power transmission driver, the capacitor (C5, C6) is the main capacitor, the capacitor (C7 , C8) is a sub-capacitor.

また、メイン送電ドライバDR6は、イネーブル信号S4によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される。 The main power transmitting driver DR6 is active / inactive state is selected by the enable signal S4. サブ送電ドライバ(DR7,DR8)は各々、イネーブル信号S5,S6によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される。 Sub power transmission driver (DR7, DR8) each, the active state / inactive state is selected by the enable signal S5, S6.

また、平面コイル120は、例えば、実装基板の第1層目(第n層目)金属配線で形成されている。 The planar coil 120 is, for example, the first layer of the mounting substrate (the n-th layer) is formed of metal wire. また、引き出し配線L10,L11,L13は、例えば、2層目((n+1)層目)金属配線で形成されている。 The lead wires L10, L11, L13, for example, the second layer ((n + 1) th layer) is formed of metal wire. このような配線構造は、実装基板の多層配線構造を利用すれば、容易に形成することができる。 Such wiring structure, by using a multilayer wiring structure of the mounting board can be easily formed.

図13(B)に示すように、メイン送電ドライバDR5とメイン送電ドライバDR6がアクティブ状態となる場合には、引き出し端Q1とQ2間に介在するコイルL20がアクティブ状態(使用状態)となる。 As shown in FIG. 13 (B), when the main power transmission driver DR5 and the main power transmission driver DR6 is active, the coil L20 interposed between withdrawal end Q1 and Q2 becomes active state (use state). この場合の駆動電流はIA7である。 Drive current in this case is IA7.

また、メイン送電ドライバDR5とサブ送電ドライバDR7がアクティブ状態となる場合には、引き出し端Q1とQ3間に介在するコイル(L20+L21)がアクティブ状態(使用状態)となる。 Further, when the main power transmission driver DR5 and sub power transmission driver DR7 becomes active state, the coil interposed (L20 + L21) becomes active state (use state) between withdrawal end Q1 and Q3. この場合の駆動電流はIA8である。 Drive current in this case is IA8.

また、メイン送電ドライバDR5とサブ送電ドライバDR8がアクティブ状態となる場合には、引き出し端Q1とQ4間に介在するコイル(L20+L21+L22)がアクティブ状態(使用状態)となる。 Further, when the main power transmission driver DR5 and sub power transmission driver DR8 is active, the coil interposed (L20 + L21 + L22) becomes active state (use state) between withdrawal end Q1 and Q4. この場合の駆動電流はIA9である。 Drive current in this case is IA9.

共通のコイルを複数に分割して、選択的に使用することによって、複数の所望のインダクタンス値を、効率的に実現することができる。 By dividing the common coil into a plurality by selectively using a plurality of desired inductance value can be realized efficiently. 渦巻状の平面コイルの巻数を増やすことによって、全長が長いコイルをコンパクトに形成することができ、また、引き出し線の取り出し位置を選ぶことによって、所望のインダクタンス値を精度良く設定することができる。 By increasing the number of turns of the spiral planar coil can be full-length forms a longer coil compact, also by choosing a removal position of the lead line, it is possible to accurately set a desired inductance value. また、引き出し線の数を増やすことによって、インダクタンス値を広範囲に渡って、細かく切換えることも可能である。 Further, by increasing the number of lead wires, across the inductance value in a wide range, it is also possible to switch finer.

このように、メインコイルと少なくとも1つのサブコイルを別々のコイルとして形成するのではなく、共通の平面コイルを設け、その共通の平面コイルの複数の位置の各々から複数の引き出し線の各々が引き出し、少なくとも1つの引き出し線に対応してサブ送電ドライバを設けて、そのサブ送電ドライバのアクティブ状態/非アクティブ状態を切換えるによって、共通の平面コイルの引き出し位置を選択することによって、多様なインダクタンス値を、簡単な構成で実現することができる。 Thus, instead of forming at least one sub-coil and the main coil as separate coils, it provided a common planar coil, drawers each of the plurality of lead lines from each of a plurality of locations of the common plane coil, provided sub power transmitting driver in response to at least one lead line, depending on switching the active / inactive state of the sub power transmission driver, by selecting the pull-out position of the common plane coil, various inductance values, it can be realized with a simple configuration.

(第3の実施形態) (Third Embodiment)
本実施形態では、サブコンデンサのアクティブ状態/非アクティブ状態の切換えに、スイッチ回路(例えば、アナログスイッチ)を利用する。 In this embodiment, the active state / inactive state switching of the sub-condenser, the switch circuit (e.g., analog switches) are used. 図14は、サブコンデンサのアクティブ状態/非アクティブ状態をアナログスイッチによって選択する例を示す回路図である。 Figure 14 is a circuit diagram showing an example of selecting the active state / inactive state of the sub-condenser by the analog switch.

図14において、サブ送電ドライバDR3とサブコンデンサC3の間には、スイッチ回路SW1が挿入されている。 14, between the sub power transmitting drivers DR3 and sub-condenser C3, the switch circuit SW1 is inserted. スイッチ回路SW1は、アナログスイッチAN1(およびインバータINV2)によって構成されている。 The switch circuit SW1 is constituted by analog switches AN1 (and inverter INV2). アナログスイッチAN1のオン/オフは、イネーブル信号S7によって制御される。 ON / OFF of the analog switch AN1 is controlled by an enable signal S7. アナログスイッチAN1がオンすれば、サブコンデンサC3がアクティブ状態となり、アナログスイッチAN1がオフのときは、サブコンデンサC3が非アクティブ状態となる。 If the analog switch AN1 is on, the sub-condenser C3 becomes the active state, the analog switch AN1 is off, the sub-condenser C3 becomes inactive.

(第4の実施形態) (Fourth Embodiment)
本実施形態では、送電周波数を変化させることなく伝送電力を制御する機能を、「パワーセーブ送電」に応用することについて説明する。 In the present embodiment, the function of controlling the transmission power without changing the transmission frequency will be described applying the "power-saving power transmission." ここで、「パワーセーブ送電」とは、通常送電時よりも低い電力での連続送電である。 Here, the "power-saving power transmission", which is a continuous power transmission at a lower power than during normal power transmission.

例えば、図2において、受電装置40側の本負荷90(2次電池94)の充電が完了したとき、送電装置10からの送電を完全に停止すると、本負荷90(2次電池94)の再充電を行うことができない。 For example, re 2, when the charging of the power receiving device 40 of the present load 90 (secondary battery 94) is completed, stopping completely the power transmission from the power transmission device 10, the load 90 (secondary battery 94) It can not be charged. つまり、例えば、充電台上に携帯機器等をセットした状態が継続すると、満充電となった本負荷90(2次電池94)は放電して、時間経過と共に再度の充電が必要な状態となり、この場合には、充電を再開する必要があるが、満充電と共に通常送電を止めたのでは、受電装置側での再充電の必要性の検出が不可能となってしまう。 That is, for example, when the state has been set the portable device or the like on the charging stand is continued, the load became fully charged 90 (secondary battery 94) is discharged, a state that needs to be charged again with the passage of time, in this case, it is necessary to restart the charging, than stopped normal power transmission with full charge, the detection of the need for re-charging at the power receiving apparatus side becomes possible.

そこで、本負荷90(2次電池94)が満充電状態となった後も、弱い電力での連続送電(つまり、パワーセーブ送電)を継続し、受電装置40側の本負荷90の充電制御装置92を動作状態に維持する。 Therefore, even after the load 90 (secondary battery 94) is fully charged state, continuous power transmission at low power (i.e., power-saving power transmission) to continue the power receiving device 40 side of the charge control device of the present load 90 to maintain the 92 to the operating state.

つまり、2次電池94の充電を管理するために必要な最低限の電力は常に伝送しておくことによって、再充電が必要になったときには、充電制御装置92が、そのことを検出して直ちに再充電を開始する。 That is, by the minimum power required to manage the charging of the secondary battery 94 should always transmit, when the recharge is needed, the charge control device 92 immediately detects that the to start the re-charging. これによって大きな負荷電流が流れるため、受電装置10側からみた負荷が増大し、1次コイル(L1)の単部の電圧が増大し、そのことが電圧検出回路14および波形検出回路28(図2参照)によって検出される。 Thus to flow a large load current, the load viewed from the power receiving device 10 side is increased, the primary coil (L1) of the voltage of a single unit is increased, the possible voltage detection circuit 14 and the waveform detection circuit 28 (FIG. 2 is detected by reference). 送電制御装置20に含まれる送電側制御回路22は、パワーセーブ送電中に、受電装置40側の負荷が急に重くなったことを検出すると、再充電が開始されたと判断して、パワーセーブ送電を通常送電に切換える。 Power-transmitting-side control circuit 22 included in the power transmission control device 20, during power-saving power transmission, the load of the power receiving device 40 detects that suddenly becomes heavy, it is determined that recharging is started, the power-saving power transmission the switch to the normal power transmission. このようにして、受電装置40側の本負荷90に含まれる2次電池94の再充電を無理なく行うことができる。 In this way, it is possible to perform without difficulty recharging of secondary batteries 94 included in the power receiving device 40 of the present load 90.

ただし、通常送電からパワーセーブ送電に移行するとき、あるいは、パワーセーブ送電から通常送電に移行するときに、伝送周波数の切換えを行うと、不要輻射ノイズが生じる恐れがまったくないとは言えず、電波法上の対策が必要となる。 However, when the transition from the normal power transmission to the power-saving power transmission, or when a transition from the power-saving power transmission to the normal power transmission, when the switching of transmission frequency, it can not be said that the unwanted radiation noise may have no result, Telecommunications measures on the law is needed.

すなわち、伝送周波数を変化させることなく、伝送電力を増減させて通常送電とパワーセーブ送電を切換えるのが望ましいといえる。 In other words, without changing the transmission frequency, increase or decrease the transmission power can be said to be desirable to switch the normal power transmission and the power-saving power transmission. そこで、共振回路の特性を変化させて伝送電力を制御する方法を採用する。 Therefore, to adopt a method for controlling transmission power by changing the characteristics of the resonant circuit.

つまり、図6に示すように、LC共振回路の共振周波数を変化させる(ずらす)ことによって、伝送電力を増減させて通常送電とパワーセーブ送電を切換える手法を採用する。 That is, as shown in FIG. 6, to change the resonance frequency of the LC resonant circuit (shifted) by, employing a technique for switching the normal power transmission and the power-saving power by increasing or decreasing the transmission power. 図6の方法を採用すると、上述のとおり、同じ伝送周波数f1であっても、共振周波数との相対的な位置関係(共振周波数からの距離)が変化し、伝送電力を変化させることができる。 By employing the method of FIG. 6, as described above, even with the same transmission frequency f1, the relative positional relationship between the resonance frequency (Distance from the resonant frequency) is changed, it is possible to change the transmission power. すなわち、共振特性をQL4、QL1、QL5の順に変化させることによって、伝送電力値を、P5、P1、P3に順次、変化させることができる。 That is, by changing the resonance characteristic in the order of QL4, QL1, QL5, the transmission power value, sequentially P5, P1, P3, can be varied. 例えば、図6のP1が通常送電時の伝送電力値となり、P3がパワーセーブ送電時の電力値となる。 For example, P1 in FIG. 6 is a transmission power value during normal power transmission, P3 is the power value at power-saving power transmission.

伝送周波数を変化させずに伝送電力を増減してパワーセーブ送電を実現することは、電磁波の輻射の問題が生じず、例えば電波法上の問題もまったく心配する必要がなく、現実の伝送電力の調整手法として有用である。 Possible to realize a decrease to the power-saving power transmission to transmit power without changing the transmission frequency causes no electromagnetic radiation in question, for example, Radio Law of problems without any need to worry about, the actual transmit power it is useful as an adjustment technique.

(第5の実施形態) (Fifth Embodiment)
本実施形態では、無接点電力伝送システムの具体的な動作手順の例について説明する。 In the present embodiment, an example of a specific operation procedure of the non-contact power transmission system. 図15は、本発明の無接点電力伝送システムの、具体的な動作手順の一例を示すフロー図である。 Figure 15 is a flow diagram illustrating an example of a non-contact power transmission system, concrete routine of the present invention. 図15において、左側が1次側(受電装置側)の手順を示し、右側が2次側(送電装置側)の手順を示す。 15, the left side shows the procedure for the primary side (power reception device), illustrating the procedure of right secondary (power transmitting device).

まず、送電装置10を起動する(ステップST1)。 First, to start the power transmission device 10 (step ST1). 送電装置10は、受電装置40を起動するための電力送電(例えば、間欠的な電力伝送)を開始する(ステップST2)。 The power transmission device 10 starts power transmission to start the power receiving device 40 (e.g., intermittent power transmission) (step ST2).

電力の供給によって受電装置40が起動する(ステップST3)。 The power receiving device 40 is activated by the supply of electric power (step ST3). 次に、受電装置40は、送電装置10に認証フレーム(認証情報)を負荷変調によって送信する(ステップST4)。 Then, the power receiving device 40, the power transmission device 10 transmits the authentication frame (authentication information) by the load modulation (step ST4).

送電装置10は、電圧検出回路14および波形検出回路28によって、1次コイル(L1)の端部の電圧変化を検出することによって受電装置側の負荷変動を検出し、これによって認証フレームを受信し、受信した認証フレームを解析する(ステップST5)。 Power transmission device 10, the voltage detection circuit 14 and the waveform detection circuit 28 detects a load variation of the power receiving device by detecting a voltage change of the end of the primary coil (L1), thereby receiving the authentication frame analyzes the authentication frame received (step ST5).

認証フレームの解析によって、送電装置10は、受電装置40側の機器(受電装置および電子機器)を特定すると共に、定格電力を特定し、その定格電力に適合するように送電電力(すなわち最大伝送電力)を決定する(ステップST6)。 Analysis of the authentication frame, the power transmission device 10 is configured to identify the power receiving device 40 side of the instrument (power receiving device and electronic equipment), the transmitted power (i.e. the maximum transmission power so as to identify the rated power, compatible with its rated power ) determining (step ST6).

そして、送電装置10では、決定した送電電力(最大伝送電力)を実現するために、共振特性の変更(図6)を実行する(ステップST7)。 Then, the power transmission device 10, in order to achieve the determined transmission power (the maximum transmission power), executes the change of resonance characteristics (FIG. 6) (step ST7). そして、通常送電(決定された電力値による連続送電)を開始する(ステップST8)。 Then, (continuous power transmission according to the determined power value) normal power transmission starts (step ST8).

図中、ステップST5〜ステップST7までが、認証処理を利用して伝送電力の制御を行う処理(A)となる。 In the figure, until step ST5~ step ST7 is a process for controlling the transmission power by utilizing the authentication process (A).

受電装置40では、通常受電処理(整流処理や負荷90への給電等)を実行する(ステップST9)。 In the power receiving device 40 performs normal power reception processing (power supply to the rectification and load 90, etc.) (step ST9). そして、本負荷90の状態を監視し、本負荷90が通常送電による電力が必要な状態であるか否かを検出する。 Then, it monitors the state of the load 90, the load 90 is detected whether or not the state required power by the normal power transmission. 例えば、負荷90に含まれる充電制御装置92が、2次電池94の充電状態を監視し、満充電状態となったか否かを検出する(ステップST10)。 For example, the charge control device 92 included in the load 90, to monitor the state of charge of the secondary battery 94, detects whether or not it is fully charged (step ST10).

受電装置40は、満充電を検出すると、負荷変調部46による負荷変調によって、セーブフレームを送電装置10に送信し、満充電の事実を送電装置10に通知する(ステップST11)。 The power receiving device 40 has detected the full-charge, by load modulation by the load modulation section 46, and transmits the save frame to the power transmitting device 10, and notifies the fact of the fully charged to the power transmitting device 10 (step ST11). 送電装置10は、セーブフレームを受信すると(ステップST12)、通常送電をパワーセーブ送電に切換えるための処理を実行する。 The power transmission device 10 receives the save frame (step ST12), normal power transmission executes processing for switching to power-saving power transmission.

すなわち、送電周波数を低減し、あるいは、共振特性を変化させて、共振周波数(共振ピーク)からの距離を遠くする等の処理を実行することによって、伝送周波数は通常送電時と同じに維持しつつ、伝送電力をパワーセーブ送電用の電力に調整する(ステップST13)。 That is, to reduce the transmission frequency, or by changing the resonance characteristic, by performing the processing such as far a distance from the resonance frequency (resonance peak), while maintaining the same as when the transmission frequency is the normal power transmission to adjust the transmit power to a power for a power-saving power transmission (step ST13).

そして、パワーセーブ送電を実行する(ステップST14)。 Then, run the power-saving power transmission (step ST14). 受電装置40は、パワーセーブ受電動作(整流動作や、本負荷90への、充電監視機能を維持できる程度の最小限の電力の給電動作)を実行する(ステップST15)。 The power receiving device 40, a power-save power receiving operation executes (or rectifying operation, to the load 90, minimal power feeding operation enough to maintain the charge monitoring function) (step ST15).

ステップST11〜ステップST13が、伝送周波数を変化させずに伝送電力を低減してパワーセーブ送電を実現する処理(B)となる。 Step ST11~ step ST13 becomes processing (B) to realize the power-saving power transmission to reduce transmission power without changing the transmission frequency.

このように、本発明によれば、1台の送電装置で、多様な複数の受電装置側の機器に対応可能となり、また、伝送周波数を変化させずにパワーセーブ送電を行うといった応用も可能となり、無線点電力伝送システムの利便性(使い勝手)を大幅に向上させることができる。 Thus, according to the present invention, in one of the power transmission apparatus, it is adaptable to a variety of multiple power receiving device devices, such applications also and will perform power-saving power transmission without changing the transmission frequency convenience of a wireless point power transmission system (usability) can be significantly improved.

以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the embodiments of the present invention, the following effects are obtained. ただし、以下の効果が同時に得られるとは限らず、以下に列挙する効果が本発明を不当に限定する根拠として用いられてはならない。 However, not limited to the following effects can be obtained simultaneously, listed below effects can not be used as a basis to unduly limit this invention.
(1)適切な数のサブコンデンサやサブコイルを設け、各々のアクティブ/非アクティブをイネーブル信号で切換えることによって、LC共振回路の共振特性を細かく、かつ広範囲にわたって制御することができる。 (1) an appropriate number of sub capacitors and the sub-coils is provided, by switching each of the active / inactive enable signal, finely resonance characteristics of the LC resonant circuit, and can be controlled over a wide range.
(2)送電周波数を一定に維持しつつ、LC共振回路の共振特性を変化させて送電電力を調整することができる。 (2) while maintaining the transmission frequency constant, it is possible to adjust the transmission power by changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit. すなわち、伝送周波数を変えるのではなく、伝送周波数と共振周波数(共振ピーク)との距離を変化させて、結果的に伝送電力を変化させることが可能となる。 That is, instead of changing the transmission frequency, by changing the distance between the transmission frequency and the resonance frequency (resonance peak), it is possible to change the result in transmission power. 送電周波数を切換えないことは、不要輻射ノイズの低減に寄与し、その対策が容易となる。 Do not switch the transmission frequency contributes to a reduction in unnecessary radiation noise, a countermeasure is facilitated.
(3)サブコンデンサやサブコイルを設けること、イネーブル端子付きのサブ送電ドライバを設けること、アナログスイッチ回路を設けること等は容易であり、また、回路構成の複雑化もほとんど招かないため、実現容易な簡単な構成によって、LC共振回路の共振特性を調整できるという利点があり、実現も容易である。 (3) providing a sub-condenser or sub-coils, the provision of the sub-transmission driver with an enable terminal, it like providing the analog switch circuit is easy, also because not to cause hardly any complication of the circuit configuration, easily implemented with a simple configuration, has the advantage of adjusting the resonance characteristics of the LC resonant circuit, it realized with ease.
(4)共通の平面コイルの引き出し位置を選択してコイルのインダクタンスを調整する方法を採用することによって、簡単な構成により、多様なコイルのインダクタンスを実現することができる。 (4) By adopting the method for adjusting the inductance of the coil by selecting pull-out position of the common plane coil, with a simple configuration, it is possible to achieve an inductance of various coil.
(5)本発明の、送電周波数を変化させることなく伝送電力を制御する機能は、パワーセーブ送電(通常送電よりも低い電力での連続送電)に応用することも可能である。 (5) of the present invention, a function of controlling transmission power without changing the transmission frequency, it is also possible to apply to the power-saving power (continuous power transmission at a lower power than the normal power transmission).
(6)簡単かつ実現容易な構成により、1台の送電装置の送電電力を、受電装置側の機器の定格電力に適合するように柔軟に調整可能とし、きわめて広範で多様な機器に柔軟に対応できるようにすることができる。 (6) by simple and realize a simple configuration, the transmission power of one of the power transmitting device, a flexibly adjustable to conform to the rated power of the device of the power receiving device, flexibility for a very wide variety of equipment it is possible to be so.
(7)無接点電力伝送システムの利便性が格段に向上する。 (7) the convenience of non-contact power transmission system is significantly improved. よって、無接点電力伝送システムの利用促進を図ることができ、また、無接点電力伝送システムを社会基盤として広く普及させることができる。 Therefore, it is possible to promote use of the non-contact power transmission system, also, it is possible to widely spread non-contact power transmission system as social infrastructure.

以上、本発明を、実施形態を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々、変形、応用が可能である。 While the invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto, and can be variously deformed, applications are. すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲において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。 That is, it without departing from the gist of the present invention is capable of many modifications will be readily apparent to those skilled in the art.

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。 Therefore intended to be included within the scope of such modifications to the present invention. 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(低電位側電源、電子機器等)と共に記載された用語(GND、携帯電話機・充電器等)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。 For example, in the specification and the drawings, broader or the same meaning different terms (low-potential-side power supply, electronic equipment, etc.) cited with a different term (GND, cellular telephones and battery charger, etc.), the description or drawings in any place, it can be replaced by the different term. また本実施形態および変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。 Any combinations of the embodiments and the modifications are also included within the scope of the present invention. サブコンデンサとサブコイルを併用したり、複数のサブコイルを同時にアクティブとするような変形も自由になし得る。 Or a combination of sub-condenser and the sub-coils, deformation such that the active multiple sub-coils simultaneously be made freely.

また、送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置の構成・動作や、1次側における2次側の負荷検出の手法も、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。 Further, the power transmission control device, the power transmission device, the power reception control device, configuration and operation and the power receiving device, also a method of load detection of the secondary side of the primary side, not limited to those described in the present embodiment, various modifications implementation is possible.

本発明は、多様な受電装置側の電子機器が、共通の送電側の電子機器を安全に利用できるようにして、無接点電力伝送システムの利用の拡大に貢献するという効果を奏し、したがって、したがって、送電制御装置(送電制御IC)、無接点電力伝送システム、送電装置(ICモジュール等)、および電子機器(携帯端末および充電器等)として利用可能である。 The present invention relates to an electronic device for a variety of power receiving apparatus side, so as to be safe on the electronic device of the common of the power transmission, it exerts an effect of contributing to the expansion of use of the non-contact power transmission system, therefore, thus , the power transmission control device (power transmission control IC), a non-contact power transmission system, the power transmission device (IC modules etc.), and is available as an electronic apparatus (portable terminal and charger etc.). なお、「携帯端末」には、携帯電話端末、PDA端末、持ち運び可能なコンピュータ端末が含まれる。 It is to be noted that the "mobile terminal" may be a cellular phone terminal, PDA terminal, includes a portable computer terminal.

図1(A)、図1(B)は、無接点電力伝送を利用した電子機器の例を示す図 FIG. 1 (A), the FIG. 1 (B), shows an example of an electronic apparatus using the non-contact power transmission 本発明の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の具体的な構成の一例を示す図 It illustrates an example of a specific configuration of the power transmission device, the power transmission control device, the power reception device, the power reception control device of the present invention 図3(A)、図3(B)は、1次側機器と2次側機器との間の情報伝送の原理を説明するための図 FIG. 3 (A), the FIG. 3 (B), diagram for explaining the principle of information transmission between a primary-side instrument and a secondary-side instrument 図4(A)、図4(B)、図4(C)は、認証動作および最大伝送電力の調整動作の一例を説明するための図 FIG. 4 (A), the FIG. 4 (B), the FIG. 4 (C) diagram for explaining an example of an adjustment operation of the authentication operation and the maximum transmission power 図5(A)、図5(B)は、認証動作および最大伝送電力の調整動作の他の例を説明するための図 FIG. 5 (A), the FIG. 5 (B), diagram for explaining another example of the adjusting operation of the authentication operation and the maximum transmission power 共振周波数が異なる複数の共振特性を使い分けることによって、同じ伝送周波数で異なる電力を伝送する態様を示す図 By selectively using the resonance frequency different resonance characteristics, shows an aspect to transmit different power at the same transmission frequency コンデンサの容量値を変化させることによって、共振回路の共振特性を変化させて伝送電力を調整することが可能な送電装置の要部の構成を示す回路図 By varying the capacitance of the capacitor, the circuit diagram showing a configuration of a main portion of a power transmission device capable of adjusting the transmit power by changing the resonance characteristic of the resonant circuit コイルのインダクタンス値を変化させることによって、共振回路の共振特性を変化させて伝送電力を調整する送電装置の要部の構成を示す回路図 By varying the inductance value of the coil, the circuit diagram showing the configuration of a main portion of the power transmitting device to adjust the transmit power by changing the resonance characteristic of the resonant circuit サブコンデンサを用いてLC共振回路の共振特性を変化させる送電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図 Circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of a power transmission device for changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit using a sub-condenser 図10(A)、図10(B)、図10(C)は各々、図9の送電装置におけるLC共振回路の駆動態様の例を説明するための図 FIG. 10 (A), the FIG. 10 (B), the FIG. 10 (C) each is a view for explaining an example of a driving mode of the LC resonant circuit in the power transmission apparatus of FIG. 9 サブコイルを用いてLC共振回路の共振特性を変化させる送電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図 Circuit diagram showing an example of a specific circuit configuration of a power transmission device for changing the resonance characteristic of the LC resonant circuit using a sub-coils 図12(A)、図12(B)、図12(C)は各々、図11の送電装置におけるLC共振回路の駆動態様の例を説明するための図 FIG. 12 (A), the FIG. 12 (B), the FIG. 12 (C) each is a view for explaining an example of a driving mode of the LC resonant circuit in the power transmission apparatus of FIG. 11 13(A)、図13(B)は、共通の平面コイルを用いたLC共振回路の具体的な構成を示す図 13 (A), FIG. 13 (B) shows a specific configuration of the LC resonant circuit using a common planar coil サブコンデンサのアクティブ状態/非アクティブ状態をアナログスイッチによって選択する例を示す回路図 Circuit diagram showing an example of selecting the active state / inactive state of the sub-condenser by analog switch 本発明の無接点電力伝送システムの、具体的な動作手順の一例を示すフロー図 Flow diagram illustrating an example of a non-contact power transmission system, concrete routine of the present invention

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

L1 1次コイル(メインコイル)、L2 2次コイル、1 スタートコード、 L1 1 primary coil (main coils), L2 2 coil, 1 start code,
2 メーカID、3 メーカプロダクトID、4 定格電力情報、5 共振特性情報、 2 Manufacturer ID, 3 manufacturer product ID, 4 rated power information, 5 resonance characteristic information,
10 送電装置、12 送電部、13 可変容量部 14 電圧検出回路、 10 power transmission device, 12 power transmission unit, 13 a variable capacitance unit 14 voltage detection circuit,
16 表示部、20 送電制御装置、22 送電側制御回路、24 発振回路、 16 display unit, 20 power transmission control device, 22 power-transmitting-side control circuit, 24 an oscillation circuit,
25 駆動クロック生成回路、26 ドライバ制御回路、28 波形検出回路、 25 drive clock signal generation circuit, 26 the driver control circuit, 28 a waveform detecting circuit,
40 受電装置、42 受電部、43 整流回路、46 負荷変調部、 40 powered device 42 receiving unit, 43 rectifier circuit, 46 a load modulation section,
48 給電制御部、50 受電制御装置、52 受電側制御回路、54 出力保証回路、 48 power supply control unit, 50 power reception control device, 52 power-receiving-side control circuit, 54 output assurance circuit,
56 位置検出回路、58 発振回路、60 周波数検出回路、62 満充電検出回路、 56 position detection circuit, 58 an oscillation circuit, 60 a frequency detection circuit, 62 full-charge detection circuit,
90 2次側機器の負荷、92 充電制御装置(充電制御IC)、 90 load of the secondary-side instrument, 92 charge control device (charge control IC),
94 本負荷としてのバッテリ(2次電池)、 94 This battery as a load (secondary battery),
LEDR 電池残量や電池の状態のインジケータとしての発光装置、 LEDR light emitting device as an indicator of the state of the battery level and battery,
C10,C20 共振回路を構成する可変容量、 C10, C20 variable capacitor constituting a resonance circuit,
L10 インダクタンス値可変のコイル、 L10 inductance value variable of the coil,
DR1,DR2 メイン送電ドライバ、 DR3,DR4 サブ送電ドライバ、 DR1, DR2 main power transmission driver, DR3, DR4 sub-transmission driver,
C1,C2 メインコンデンサ、C3,C4 サブコンデンサ、 C1, C2 main capacitor, C3, C4 the sub-condenser,
S1〜S4 イネーブル信号、LB2,LB3 サブコイル、SW1 スイッチ回路、 S1~S4 enable signal, LB2, LB3 sub-coils, SW1 switch circuit,
AN1 アナログスイッチ、INV1,INV2 インバータ AN1 analog switches, INV1, INV2 inverter

Claims (15)

  1. 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、前記受電装置の本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、 A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, the power transmission device of the non-contact power transmission system that supplies power to the load of the power reception device a power transmission control device provided,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記1次コイルを構成要素として含む、共振特性可変のLC共振回路を有し、 Including the primary coil as a component, having an LC resonance circuit of the resonance characteristic variable,
    前記LC共振回路は、 The LC resonant circuit,
    イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルの少なくとも一方を含み、 Activated by the enable signal state / inactive state is selected, wherein at least one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coils,
    前記送電制御装置は、前記送電装置を制御する送電側制御回路を含み、 The power transmission control device includes a power-transmitting-side control circuit that controls the power transmission device,
    前記送電側制御回路は、前記少なくとも一つのサブコンデンサまたは前記少なくとも一つのサブコイルの各々を前記イネーブル信号によって選択的にアクティブ状態とし、これによって、前記LC共振回路の共振特性を制御し、 Side control circuit may each of said at least one sub capacitor or said at least one sub-coil and selectively active state by the enable signal, whereby to control the resonance characteristics of the LC resonant circuit,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも1つのサブ送電ドライバを有することを特徴とする送電制御装置。 The power transmission control apparatus characterized by having the at least one sub capacitor provided corresponding to the at least one sub-power transmission driver active / inactive state is selected by the enable signal.
  2. 請求項1記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in claim 1,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサの少なくとも1つに設けられた、前記イネーブル信号によってオン/オフが制御される少なくとも1つのスイッチ回路を有することを特徴とする送電制御装置。 The power transmission control device, characterized in that it comprises at least one switch circuit at least provided with one, which by the enable signal on / off is controlled in said at least one sub capacitor.
  3. 請求項または請求項のいずれか記載の送電制御装置であって、 A power transmission control device according to claim 1 or claim 2,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサは、前記LC共振回路のメインコンデンサに対して並列に設けられることを特徴とする送電制御装置。 Wherein the at least one sub-condenser, the power transmission control device, characterized in that provided in parallel with the main capacitor of the LC resonant circuit.
  4. 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、前記受電装置の本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、 A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, the power transmission device of the non-contact power transmission system that supplies power to the load of the power reception device a power transmission control device provided,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記1次コイルを構成要素として含む、共振特性可変のLC共振回路を有し、 Including the primary coil as a component, having an LC resonance circuit of the resonance characteristic variable,
    前記LC共振回路は、 The LC resonant circuit,
    イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルの少なくとも一方を含み、 Activated by the enable signal state / inactive state is selected, wherein at least one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coils,
    前記送電制御装置は、 The power transmission control device,
    前記送電装置を制御する送電側制御回路と、 A power-transmitting-side control circuit that controls the power transmission device,
    前記少なくとも1つのサブコイルに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも一つのサブ送電ドライバを有し、 Said provided corresponding to at least one sub-coil, has at least one sub-power transmitting driver active / inactive state is selected by the enable signal,
    前記送電側制御回路は、前記少なくとも一つのサブコンデンサまたは前記少なくとも一つのサブコイルの各々を前記イネーブル信号によって選択的にアクティブ状態とし、これによって、前記LC共振回路の共振特性を制御することを特徴とする送電制御装置。 Side control circuit may each of said at least one sub capacitor or said at least one sub-coil and selectively active state by the enable signal, whereby the control means controls the resonance characteristics of the LC resonant circuit the power transmission control device for.
  5. 請求項記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in claim 4, wherein,
    前記少なくとも1つのサブコイルは、前記LC共振回路のメインコイルに対して直列に設けられることを特徴とする送電制御装置。 Wherein the at least one sub coil, the power transmission control device, characterized in that provided in series with the main coil of the LC resonant circuit.
  6. 請求項または請求項記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in claim 4 or claim 5, wherein,
    所定パターンをもつ平面コイルの、異なる複数の位置の各々から複数の引き出し線の各々が引き出され、少なくとも1つの前記引き出し線に対応して前記サブ送電ドライバが設けられていることを特徴とする送電制御装置。 The planar coil having a predetermined pattern is drawn by each of a plurality of different multiple lead lines from the respective position, power transmission, wherein the sub power transmission driver in response to at least one of said lead wire is provided Control device.
  7. 請求項1〜請求項のいずれか記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in any of claims 1 to 6,
    通常送電が開始される前に、前記受電装置から送信される認証情報に基づく認証処理を実行して送電の可否を判定し、送電可能と判定された場合に前記通常送電を行うと共に、 Before normal power transmission starts, the power reception device by performing the authentication process based on the authentication information transmitted from the determining whether the transmission, the normal power transmission and performs when it is determined that the possible transmission,
    前記送電側制御装置は、前記認証情報の少なくとも一部に基づいて、前記イネーブル信号によって前記複数のコンデンサまたは前記複数のコイルのアクティブ状態/非アクティブ状態を選択して前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記受電装置側の定格電力に適合するように、前記送電時の最大伝送電力を制御することを特徴とする送電制御装置。 Side control device, based at least in part on the authentication information, the resonance characteristics of the LC resonant circuit to select the active state / inactive state of the plurality of capacitors or a plurality of coils by the enable signal adjusted, the power receiving device side to conform to the rated power, the power transmission control device and controls the maximum transmission power during the transmission.
  8. 請求項記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in claim 7, wherein,
    前記認証情報には、前記受電装置側の定格電力情報が含まれ、前記送電側制御回路は、前記定格電力情報に基づいて、前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記送電時の最大伝送電力を制御することを特徴とする送電制御装置。 On the authentication information, the included power rating information of the power receiving apparatus side, the power-transmitting-side control circuit, on the basis of the rated power information, to adjust the resonance characteristics of the LC resonance circuit, the maximum transmission at the transmission the power transmission control device and controls the power.
  9. 請求項記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in claim 7, wherein,
    前記認証情報には、前記1次コイルを構成要素として含む共振回路の共振特性情報が含まれ、前記送電側制御回路は、前記共振特性情報に基づいて、前記LC共振回路の共振特性を調整し、前記送電時の最大伝送電力を制御することを特徴とする送電制御装置。 In the authentication information, the resonance characteristic information of the resonance circuit including the primary coil as a component contains, the power-transmitting-side control circuit, based on the resonance characteristic information to adjust the resonance characteristics of the LC resonant circuit , power transmission control device, characterized in that to control the maximum transmission power during the transmission.
  10. 請求項1〜請求項のいずれか記載の送電制御装置であって、 The power transmission control device as claimed in any of claims 1 to 6,
    前記送電側制御回路は、前記受電装置から、通常送電時よりも伝送電力が低いパワーセーブ送電を要求する信号を受けると、前記共振回路の共振特性を変化させ、送電時の周波数と同じ周波数による前記パワーセーブ送電を実行することを特徴とする送電制御装置。 The power-transmitting-side control circuit from the power reception device, the transmission power than the normal power transmission receives a signal requesting lower power-saving power transmission, wherein changing the resonance characteristic of the resonant circuit, with the same frequency as the frequency of the transmission time the power transmission control apparatus characterized by performing the power-saving power transmission.
  11. 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、前記受電装置の本負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムであって、 A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, a non-contact power transmission system that supplies power to the load of the power reception device,
    前記送電装置と、 And the power transmission apparatus,
    前記受電装置とを含み、 And a power receiving device,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記1次コイルを構成要素として含む、共振特性可変のLC共振回路を有し、 Including the primary coil as a component, having an LC resonance circuit of the resonance characteristic variable,
    前記LC共振回路は、 The LC resonant circuit,
    イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルの少なくとも一方を含み、 Activated by the enable signal state / inactive state is selected, wherein at least one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coils,
    前記送電制御装置は、前記送電装置を制御する送電側制御回路を含み、 The power transmission control device includes a power-transmitting-side control circuit that controls the power transmission device,
    前記受電装置は、 The power receiving device,
    前記送電装置に対して信号を送信するための負荷変調部と、 A load modulator for transmitting a signal to the power transmitting device,
    前記受電装置を制御する受電側制御回路と、を含み、 Anda power receiving side control circuit that controls the power receiving device,
    前記受電側制御回路は、通常送電が開始される前の認証時において、前記負荷変調部の動作を制御し、前記送電装置に対して、前記受電装置に通常送電時の伝送電力を制御させるための情報を含む認証情報を負荷変調によって送信し、 The power-receiving-side control circuit, at the time of authentication before normal power transmission starts, controls the operation of the load modulation section, with respect to the power transmission device, the power reception device in order to control the transmission power of the normal power transmission to the the authentication information including the information transmitted by load modulation,
    前記送電装置の前記送電側制御回路は、 Side control circuit of the power transmission apparatus,
    通常送電が開始される前に、前記受電装置から送信される前記認証情報に基づく認証処理を実行して送電の可否を判定し、送電可能と判定された場合に前記通常送電を開始すると共に、 Before normal power transmission starts, with the power receiving apparatus executes an authentication process based on the authentication information sent from the determining whether the transmission, the normal start the transmission if it is determined that the possible transmission,
    前記認証情報に含まれる、前記受電装置に通常送電時の伝送電力を制御させるための情報に基づいて、前記少なくとも1つのサブコンデンサまたは前記少なくとも1つのサブコイルの各々を前記イネーブル信号によって選択的にアクティブ状態として、前記LC共振回路の共振特性を制御し、これによって、前記受電装置側の定格電力に適合するように、前記通常送電時の最大伝送電力を制御し、 The included in the authentication information, based on the information for controlling transmission power during normal power transmission to the power receiving apparatus, selectively activated by each of the enable signals of the at least one sub-condenser or the at least one sub-coils as the state, the controlling the resonance characteristics of the LC resonant circuit, thereby to conform to the rated power of the power reception device, to control the maximum transmission power during the normal power transmission,
    前記送電装置は、 The power transmission device,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも1つのサブ送電ドライバを有することを特徴とする無接点電力伝送システム。 Wherein the at least one provided in correspondence to the sub-condenser, the non-contact power transmission system, characterized in that it comprises at least one sub-power transmission driver active / inactive state is selected by the enable signal.
  12. 請求項11記載の無接点電力伝送システムであって、 The non-contact power transmission system according to claim 11,
    前記受電側制御回路は、通常送電時のおける前記本負荷の状態を監視し、前記本負荷が通常送電時の電力伝送を必要としない状態になった場合に、前記送電装置に対して、通常送電時よりも低い電力送電であるパワーセーブ送電を要求する信号を送信し、 The power-receiving-side control circuit, when the normal monitor your Keru state of the actual load during the power transmission, wherein the load is a state that does not require the power transmission during normal power transmission, to the power transmission device, usually It transmits a signal requesting the power-saving power transmission is less power transmission than that at the time of transmission,
    前記送電側制御回路は、前記受電装置からの前記パワーセーブ送電を要求する信号を受信すると、前記共振回路の共振特性を変化させ、送電時の周波数と同じ周波数による前記パワーセーブ送電を実行することを特徴とする無接点電力伝送システム Side control circuit receives the signal requesting the power-saving power transmission from the power receiving device, wherein changing the resonance characteristic of the resonant circuit, performing the power-saving power transmission with the same frequency as the frequency of the transmission time non-contact power transmission system according to claim.
  13. 請求項1〜請求項10のいずれか記載の送電制御装置と、 A power transmission control device according to any one of claims 1 to 10,
    LC共振回路の構成要素である1次コイルと、 A primary coil which is a component of the LC resonant circuit,
    前記LC共振回路に含まれる、少なくとも1つのサブコンデンサおよび少なくとも1つのサブコイルのいずれか一方と、 Included in the LC resonant circuit, and one of the at least one sub capacitor and at least one sub-coils,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサに対応して設けられた、前記イネーブル信号によってアクティブ状態/非アクティブ状態が選択される少なくとも1つのサブ送電ドライバと、 Said provided corresponding to at least one sub-condenser, and at least one sub-power transmission driver active / inactive state is selected by the enable signal,
    を有することを特徴とする送電装置。 Power transmitting apparatus characterized by having a.
  14. 請求項1〜請求項10のいずれか記載の送電制御装置と、 A power transmission control device according to any one of claims 1 to 10,
    LC共振回路の構成要素である1次コイルと、 A primary coil which is a component of the LC resonant circuit,
    前記LC共振回路に含まれる、少なくとも1つのサブコンデンサと、 Included in the LC resonant circuit, and at least one sub capacitor,
    前記少なくとも1つのサブコンデンサの少なくとも1つに設けられた、前記イネーブル信号によってオン/オフが制御される少なくとも1つのスイッチ回路と、 At least one switch circuit ON / OFF is controlled by at least provided in one, the enable signal of the at least one sub capacitor,
    を有することを特徴とする送電装置。 Power transmitting apparatus characterized by having a.
  15. 請求項13または請求項14記載の送電装置を含むことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising a power transmission device according to claim 13 or claim 14, wherein.
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