JP5271458B2

JP5271458B2 - Electronic equipment and system

Info

Publication number: JP5271458B2
Application number: JP2013033662A
Authority: JP
Inventors: 純悦浦田; 優希高橋; 光治佐藤
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: JP2013150546A

Description

本発明は、非接触電力伝送用の第１コイルと通信用の第２コイルとを備える電子機器に関する。また、本発明は、その電子機器を備えるシステムに関する。 The present invention relates to an electronic device including a first coil for non-contact power transmission and a second coil for communication. The present invention also relates to a system including the electronic device.

複数のアンテナコイルを有する電子機器としては、例えば、特許文献１に開示されたリーダライタがある。特許文献１のリーダライタは、アンテナコイル同士が互いに干渉することを避けるため、各アンテナコイルに直列にスイッチが接続されており、一つのアンテナコイルを動作させる際には他のアンテナコイルに接続されたスイッチを切ることとしている。 As an electronic apparatus having a plurality of antenna coils, for example, there is a reader / writer disclosed in Patent Document 1. In the reader / writer of Patent Document 1, a switch is connected in series with each antenna coil in order to prevent the antenna coils from interfering with each other, and when operating one antenna coil, it is connected to another antenna coil. I am going to switch off.

なお、非接触電力伝送用の第１コイルと通信用の第２コイルとを備える電子機器としては、特許文献２の一次側機器（電力送電手段）がある。 In addition, there exists a primary side apparatus (electric power transmission means) of patent document 2 as an electronic device provided with the 1st coil for non-contact electric power transmission, and the 2nd coil for communication.

特開２００６−２６８６２７号公報JP 2006-268627 A 特開２０１０−１３０８３５号公報JP 2010-130835 A

特許文献２の一次側機器においても、特許文献１において懸念されたコイル間の相互干渉が生じる恐れがある。しかし、特許文献１の開示内容に従うと、メカリレーやフォトＭＯＳリレー又はバランなどを必要とすることから、小型且つ安価な具体的構成を実現することは難しいという問題がある。 Even in the primary side device of Patent Document 2, there is a possibility that mutual interference between the coils, which is concerned in Patent Document 1, may occur. However, according to the contents disclosed in Patent Document 1, since a mechanical relay, a photo MOS relay, a balun, or the like is required, there is a problem that it is difficult to realize a small and inexpensive specific configuration.

そこで、本発明は、非接触電力伝送用の第１コイルと通信用の第２コイルとを備えると共に問題ある干渉を抑制することのできる電子機器であって、小型且つ安価に実現可能な構成を備える電子機器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is an electronic device that includes a first coil for non-contact power transmission and a second coil for communication and can suppress problematic interference, and has a configuration that can be realized in a small size and at low cost. An object is to provide an electronic device provided.

通信用のコイルと電力伝送用のコイルとの間で干渉が生じたとすると、電力レベルの違いから、通信用のコイルが動作している際に電力伝送用のコイルを介して電力伝送用の回路が受ける影響はさほど大きくないが、電力伝送用のコイルが動作している際に通信用のコイルを介して通信用の回路が受ける影響は大きい。そこで、本発明においては、電力伝送用のコイルが動作している際に電力伝送用のコイルと通信用のコイルとの間で干渉を抑制することを優先することとする。 If interference occurs between the communication coil and the power transmission coil, the power transmission circuit is connected via the power transmission coil when the communication coil is operating due to the difference in power level. However, the influence of the communication circuit via the communication coil is great when the power transmission coil is operating. Therefore, in the present invention, priority is given to suppressing interference between the power transmission coil and the communication coil when the power transmission coil is operating.

具体的には、本発明は、第１の電子機器として、
非接触電力伝送用の第１コイルと、通信用の第２コイルと、前記第２コイルの中間タップを含むように構成され且つ制御信号に応じて前記第２コイルをオープンにする保護回路と、前記第１コイルを用いて電力伝送する際に前記保護回路に対して前記制御信号を送る制御信号送出手段とを備える電子機器を提供する。 Specifically, the present invention provides the first electronic device as
A protection circuit configured to include a first coil for non-contact power transmission, a second coil for communication, and an intermediate tap of the second coil, and opening the second coil in response to a control signal; Provided is an electronic device comprising control signal sending means for sending the control signal to the protection circuit when power is transmitted using the first coil.

また、本発明は、第２の電子機器として、第１の電子機器であって、
前記第２コイルは、前記中間タップを挟む２つのコイル部からなるものであり、
前記中間タップには固定電位が供給されており、
前記保護回路は、２つの前記コイル部と前記中間タップとの間に夫々接続された少なくとも２つのスイッチを備えており、
前記スイッチは、前記制御信号に応じてオフになるように構成されている
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is a 1st electronic device as a 2nd electronic device,
The second coil is composed of two coil portions sandwiching the intermediate tap,
A fixed potential is supplied to the intermediate tap,
The protection circuit includes at least two switches respectively connected between the two coil portions and the intermediate tap,
The switch provides an electronic device configured to be turned off in response to the control signal.

また、本発明は、第３の電子機器として、第２の電子機器であって、
前記スイッチの夫々は、ＮｃｈのＦＥＴを有しており、
前記２つのスイッチの前記ＦＥＴのソースは互いに接続されており、
前記中間タップは、前記ソース間の接続点から引き出されており、且つ、グランドに接続されており、
前記制御信号送出手段は、前記制御信号を前記ＦＥＴのゲートに入力する
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is a 2nd electronic device as a 3rd electronic device,
Each of the switches has an Nch FET,
The sources of the FETs of the two switches are connected to each other;
The intermediate tap is drawn from the connection point between the sources and connected to the ground,
The control signal sending means provides an electronic device that inputs the control signal to the gate of the FET.

また、本発明は、第４の電子機器として、第１乃至第３のいずれかの電子機器であって、
前記制御信号送出手段の一つとして機能する制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第１コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第１コイルとの整合をとるための第１整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第２コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第２コイルとの整合をとるための第２整合回路とを備えており、
前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第１コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第２コイルを介した通信を行わせるものであり、前記第１コイルから前記電力を伝送する際に前記制御信号の一つである第１の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is an electronic device in any one of the 1st thru | or 3rd as a 4th electronic device,
A control circuit functioning as one of the control signal sending means; a power transmission circuit for power transmission connected to the control circuit; the power transmission circuit connected between the power transmission circuit and the first coil; and A first matching circuit for matching with the first coil; a communication circuit connected to the control circuit; and the communication circuit and the second coil connected between the communication circuit and the second coil; And a second matching circuit for matching
The control circuit controls the power transmission circuit to transmit power from the first coil while controlling the communication circuit to perform communication via the second coil. Provided is an electronic device that transmits a first control signal, which is one of the control signals, to the protection circuit when transmitting the power.

また、本発明は、第５の電子機器として、第４の電子機器であって、
前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第１コイルに接続されており、前記第１コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第２の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is a 4th electronic device as a 5th electronic device,
A voltage detection circuit functioning as one of the control signal sending means; and the voltage detection circuit is connected to the first coil and detects and detects a voltage induced in the first coil. Provided is an electronic device that sends a second control signal, which is one of the control signals, to the protection circuit according to the voltage.

また、本発明は、第６の電子機器として、第４の電子機器であって、
前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第２整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第２整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
前記制御回路は、前記電力伝送する際に前記分離信号の一つである第１の分離信号を出力する
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is a 4th electronic device as a 6th electronic device,
The power transmission circuit receives a carrier wave signal from the communication circuit and performs the power transmission using the carrier wave signal,
The electronic device is connected to the control circuit and disconnects the communication circuit from the second matching circuit by disconnecting the communication circuit and the second matching circuit in accordance with a separation signal. Is further provided,
The control circuit provides an electronic device that outputs a first separated signal that is one of the separated signals when the power is transmitted.

また、本発明は、第７の電子機器として、第６の電子機器であって、
前記第１コイルに接続された電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第１コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第２の分離信号を出力する
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is a 6th electronic device as a 7th electronic device,
A voltage detection circuit connected to the first coil, wherein the voltage detection circuit detects a voltage induced in the first coil and is one of the separation signals according to the detected voltage; Provided is an electronic device that outputs a second separated signal.

また、本発明は、第８の電子機器として、第１乃至第３のいずれかの電子機器であって、
制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第１コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第１コイルとの整合をとるための第１整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第２コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第２コイルとの整合をとるための第２整合回路と、前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路とを備えており、
前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第１コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第２コイルを介した通信を行わせるものであり、
前記電圧検出回路は、前記第１コイルに接続されており、前記第１コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第２の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is an electronic device in any one of the 1st thru | or 3rd as an 8th electronic device,
A control circuit; a power transmission circuit for power transmission connected to the control circuit; and a first power supply connected between the power transmission circuit and the first coil for matching the power transmission circuit and the first coil. A first matching circuit; a communication circuit connected to the control circuit; a second matching circuit connected between the communication circuit and the second coil for matching the communication circuit and the second coil; And a voltage detection circuit functioning as one of the control signal sending means,
The control circuit controls the power transmission circuit to transmit power from the first coil, while controlling the communication circuit to perform communication via the second coil.
The voltage detection circuit is connected to the first coil, detects a voltage induced in the first coil, and outputs a second control signal which is one of the control signals according to the detected voltage. An electronic device for sending to the protection circuit is provided.

また、本発明は、第９の電子機器として、第８の電子機器であって、
前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第２整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第２整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
前記電圧検出回路は、前記第１コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第２の分離信号を出力する
電子機器を提供する。 Moreover, this invention is an 8th electronic device as a 9th electronic device,
The power transmission circuit receives a carrier wave signal from the communication circuit and performs the power transmission using the carrier wave signal,
The electronic device is connected to the control circuit and disconnects the communication circuit from the second matching circuit by disconnecting the communication circuit and the second matching circuit in accordance with a separation signal. Is further provided,
The voltage detection circuit provides an electronic device that detects a voltage induced in the first coil and outputs a second separation signal that is one of the separation signals in accordance with the detected voltage.

更に、本発明は、第４乃至第９の電子機器と、前記電子機器から電力を受電する回路と前記電子機器と通信する回路とを備える二次側機器とを備えるシステムを提供する。 Furthermore, the present invention provides a system including fourth to ninth electronic devices, a secondary device including a circuit that receives power from the electronic devices and a circuit that communicates with the electronic devices.

本発明によれば、第１コイルを用いて電力伝送する際、又は第１コイルに所定の電圧が誘起された際に保護回路に対して制御信号を送信して第２コイルをオープンにすることとしたため、最小限の構成にて効率的に干渉抑制を行うことができる。 According to the present invention, when power is transmitted using the first coil, or when a predetermined voltage is induced in the first coil, the control signal is transmitted to the protection circuit to open the second coil. Therefore, interference suppression can be efficiently performed with a minimum configuration.

加えて、保護回路は、電位的には変動のない通信用の第２コイルの中間タップを含むように構成されていることから、バランなどを用いることなく、安価なＦＥＴにて構成することができる。 In addition, since the protection circuit is configured to include the intermediate tap of the second coil for communication that does not vary in potential, it can be configured with an inexpensive FET without using a balun or the like. it can.

本発明の第１の実施の形態によるシステムを概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a system according to a first embodiment of the present invention. 図１のシステムに含まれる一次側機器（電子機器）を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the primary side apparatus (electronic device) contained in the system of FIG. 図２の一次側機器（電子機器）における保護回路の具体的構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a specific configuration of a protection circuit in the primary device (electronic device) in FIG. 2. 本発明の第２の実施の形態による一次側機器（電子機器）を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the primary side apparatus (electronic device) by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態による一次側機器（電子機器）を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the primary side apparatus (electronic device) by the 3rd Embodiment of this invention. 図５の一次側機器（電子機器）における電圧検出回路の具体的構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a specific configuration of a voltage detection circuit in the primary device (electronic device) in FIG. 5. 本発明の第４の実施の形態による一次側機器（電子機器）を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the primary side apparatus (electronic device) by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態による一次側機器（電子機器）を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the primary side apparatus (electronic device) by the 5th Embodiment of this invention.

（第１の実施の形態）
図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態によるシステムは、一次側機器（電子機器）１０と、二次側機器２０とを備えている。一次側機器１０は、二次側機器２０に対して送電したり二次側機器２０と通信したりするものであり、二次側機器２０は一次側機器１０から電力を受電したり一次側機器１０と通信したりするものである。具体的には、二次側機器２０は、アンテナ２２と、通信／受電回路２４と、負荷２６とを備えている。ここで、負荷２６はバッテリである。通信／受電回路２４は、アンテナ２２を介して一次側機器１０と通信したり、一次側機器１０から送電されてきた電力をアンテナ２２を介して受電して負荷２６に充電したりするものである。 (First embodiment)
Referring to FIG. 1, the system according to the first embodiment of the present invention includes a primary device (electronic device) 10 and a secondary device 20. The primary side device 10 transmits power to the secondary side device 20 or communicates with the secondary side device 20. The secondary side device 20 receives power from the primary side device 10 or receives power from the primary side device 10. 10 or the like. Specifically, the secondary device 20 includes an antenna 22, a communication / power receiving circuit 24, and a load 26. Here, the load 26 is a battery. The communication / power receiving circuit 24 communicates with the primary side device 10 via the antenna 22 or receives the power transmitted from the primary side device 10 via the antenna 22 and charges the load 26. .

本実施の形態による一次側機器１０は、制御回路１００と、制御回路１００に接続された送電系回路１１０と、制御回路１００に接続された通信系回路１２０と、送電系回路１１０及び通信系回路１２０に接続されたアンテナ１４０を備えており、制御回路１００の制御の下で、送電系回路１１０を機能させて二次側機器２０に対して電力を送り、また通信系回路１２０を機能させて二次側機器２０と通信するものである。 The primary side device 10 according to the present embodiment includes a control circuit 100, a power transmission system circuit 110 connected to the control circuit 100, a communication system circuit 120 connected to the control circuit 100, a power transmission system circuit 110, and a communication system circuit. 120, an antenna 140 connected to 120, and under the control of the control circuit 100, the power transmission system circuit 110 functions to send power to the secondary device 20, and the communication system circuit 120 functions. It communicates with the secondary device 20.

なお、本実施の形態においては、電力伝送における電力波の周波数と通信における搬送波の周波数は１３．５６ＭＨｚ帯であり、互いに等しい。また、電力伝送時に送電される電力波の空中線電力は５Ｗ以上であり、通信時における空中線電力は１Ｗ以下である。即ち、電力伝送時に送電される電力波の空中線電力は、通信時における空中線電力よりも大きい。 In the present embodiment, the frequency of the power wave in power transmission and the frequency of the carrier wave in communication are 13.56 MHz bands, which are equal to each other. Moreover, the antenna power of the power wave transmitted during power transmission is 5 W or more, and the antenna power during communication is 1 W or less. That is, the antenna power of the power wave transmitted during power transmission is larger than the antenna power during communication.

図１を参照すると、アンテナ１４０は、送電系回路１１０に接続されて非接触電力伝送に用いられる第１コイル１５０と、通信系回路１２０に接続されて通信に用いられる第２コイル１６０とを備えている。第２コイル１６０は、等しく２つに分割されたコイル部１６２を有している。 Referring to FIG. 1, the antenna 140 includes a first coil 150 connected to the power transmission system circuit 110 and used for contactless power transmission, and a second coil 160 connected to the communication system circuit 120 and used for communication. ing. The second coil 160 has a coil portion 162 that is equally divided into two.

送電系回路１１０は、制御回路１００に接続された送電回路１１２と、送電回路１１２と第１コイル１５０との間に設けられた第１整合回路１１４とを備えている。送電回路１１２は、制御回路１００の制御の下で二次側機器２０に対して送電を行う。第１整合回路１１４は、送電回路１１２と第１コイル１５０との整合をとるためのものである。 The power transmission system circuit 110 includes a power transmission circuit 112 connected to the control circuit 100 and a first matching circuit 114 provided between the power transmission circuit 112 and the first coil 150. The power transmission circuit 112 transmits power to the secondary device 20 under the control of the control circuit 100. The first matching circuit 114 is for matching the power transmission circuit 112 and the first coil 150.

通信系回路１２０は、制御回路１００に接続された通信回路１２２と、通信回路１２２と第２コイル１６０との間に設けられた第２整合回路１２４と、第２コイル１６０と制御回路１００とに接続された保護回路１３０とを備えている。通信回路１２２は、制御回路１００の制御の下で二次側機器２０と通信するためのものである。第２整合回路１２４は、通信回路１２２と第２コイル１６０との整合をとるためのものである。本実施の形態において、第２整合回路１２４は、第２コイル１６０の両端、即ち、各コイル部１６２の一端ずつに接続されている。 The communication system circuit 120 includes a communication circuit 122 connected to the control circuit 100, a second matching circuit 124 provided between the communication circuit 122 and the second coil 160, and the second coil 160 and the control circuit 100. And a protective circuit 130 connected thereto. The communication circuit 122 is for communicating with the secondary device 20 under the control of the control circuit 100. The second matching circuit 124 is for matching the communication circuit 122 and the second coil 160. In the present embodiment, the second matching circuit 124 is connected to both ends of the second coil 160, that is, one end of each coil section 162.

保護回路１３０は、各コイル部１６２の他端（第２整合回路１２４に接続されていない端部）に接続されている。即ち、保護回路１３０は、第２コイル１６０の中点（中間タップ１６４：後述）を含むように構成されている。この保護回路１３０は、制御回路１００から制御信号を受けると、コイル部１６２間の接続を切り離す（即ち、第２コイル１６０をオープンにする）ように構成されている。 The protection circuit 130 is connected to the other end of each coil portion 162 (an end portion not connected to the second matching circuit 124). That is, the protection circuit 130 is configured to include a midpoint of the second coil 160 (intermediate tap 164: described later). When receiving a control signal from the control circuit 100, the protection circuit 130 is configured to disconnect the connection between the coil portions 162 (that is, to open the second coil 160).

図２に示されるように、本実施の形態による保護回路１３０は、２つのコイル部１６２と中間タップ１６４（第２コイル１６０の中点）との間に夫々接続された２つのスイッチ１３２を備えている。スイッチ１３２は、制御回路１００からの制御信号に応じてオフになるように構成されている。なお、第２コイル１６０の中間タップ１６４には固定電位が供給されている。本実施の形態においては、具体的には、第２コイル１６０の中間タップ１６４は、グランドに接続されている。 As shown in FIG. 2, the protection circuit 130 according to the present embodiment includes two switches 132 connected between the two coil sections 162 and the intermediate tap 164 (the middle point of the second coil 160). ing. The switch 132 is configured to be turned off in response to a control signal from the control circuit 100. A fixed potential is supplied to the intermediate tap 164 of the second coil 160. In the present embodiment, specifically, the intermediate tap 164 of the second coil 160 is connected to the ground.

このような保護回路１３０は、例えば、図３に示されるように２つのＮｃｈのＦＥＴをスイッチ１３２として用いて構成することができる。図３に示された保護回路１３０において各ＦＥＴのドレインは対応するコイル部１６２に接続され、ソースは互いに接続されている。２つのＦＥＴのソース同士の接続部分から中間タップ１６４が引き出され、グランドに接続されている。ＦＥＴのゲートは制御回路１００に接続されており、制御回路１００は必要に応じてＦＥＴのゲートに制御信号を入力する。かかる構成であると、ＦＥＴのソース電位がグランド固定のため、ＦＥＴの閾値のみを考慮した一定電圧をゲートに加えることでＦＥＴを確実にオンさせることが可能となる。同様に、ＮｃｈのＦＥＴに代えてｎｐｎ型のバイポーラトランジスタを用いて保護回路１３０を構成することとしてもよい。また、例えば、中間タップ１６４を電源に接続する（中間タップ１６４に電源電圧を供給する）一方でＰｃｈのＦＥＴやｐｎｐ型のバイポーラトランジスタをスイッチ１３２と用いて保護回路１３０を構成することとしてもよい。このように、中間タップ１６４の電位を固定すると、保護回路１３０及びその制御を安価且つシンプルに構成することができる。 Such a protection circuit 130 can be configured using, for example, two Nch FETs as the switch 132 as shown in FIG. In the protection circuit 130 shown in FIG. 3, the drain of each FET is connected to the corresponding coil section 162, and the sources are connected to each other. An intermediate tap 164 is drawn from the connection portion between the sources of the two FETs and connected to the ground. The gate of the FET is connected to the control circuit 100, and the control circuit 100 inputs a control signal to the gate of the FET as necessary. With such a configuration, since the source potential of the FET is fixed to the ground, the FET can be reliably turned on by applying a constant voltage to the gate in consideration of only the threshold value of the FET. Similarly, the protection circuit 130 may be configured using an npn bipolar transistor instead of the Nch FET. Further, for example, the protection circuit 130 may be configured by connecting the intermediate tap 164 to a power source (supplying a power supply voltage to the intermediate tap 164) while using a Pch FET or a pnp bipolar transistor with the switch 132. . Thus, if the potential of the intermediate tap 164 is fixed, the protection circuit 130 and its control can be configured inexpensively and simply.

制御回路１００は、電力伝送モード（送電モード）の場合には送電回路１１２に対して第１コイル１５０から二次側機器２０に対する送電を行わせる一方、通信モードの場合には通信回路１２２に対して二次側機器２０との間で第２コイル１６０を介して通信を行わせるものである。本実施の形態による制御回路１００は、電力伝送モードにおいて、保護回路１３０に対して制御信号を送出し、スイッチ１３２をオフ状態にして第２コイル１６０をオープンにする。 The control circuit 100 causes the power transmission circuit 112 to transmit power from the first coil 150 to the secondary device 20 in the power transmission mode (power transmission mode), while the communication circuit 122 in the communication mode. Thus, communication with the secondary device 20 is performed via the second coil 160. In the power transmission mode, the control circuit 100 according to the present embodiment sends a control signal to the protection circuit 130, turns off the switch 132, and opens the second coil 160.

このように、電力伝送モードにおいては第２コイル１６０がオープンとなることから、本実施の形態においては、電力伝送時に第１コイル１５０と第２コイル１６０とが干渉して通信回路１２２が損傷を受けるといったことを避けることができる（即ち、通信回路１２２を保護することができる）。 As described above, since the second coil 160 is opened in the power transmission mode, in the present embodiment, the first coil 150 and the second coil 160 interfere with each other during power transmission, and the communication circuit 122 is damaged. The communication circuit 122 can be protected from being received (that is, the communication circuit 122 can be protected).

以上の説明から理解されるように、一次側機器１０は、第１コイル１５０を用いて電力伝送する際に保護回路１３０に対して制御信号を送る制御信号送出手段を備えている。本実施の形態による制御信号送出手段は、制御回路１００である。換言すれば、本実施の形態による制御回路１００は、制御信号送出手段の一つとして機能する。 As can be understood from the above description, the primary device 10 includes control signal sending means for sending a control signal to the protection circuit 130 when power is transmitted using the first coil 150. The control signal sending means according to the present embodiment is a control circuit 100. In other words, the control circuit 100 according to the present embodiment functions as one of control signal transmission means.

上述した実施の形態においては、電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが等しい場合について説明してきたが、電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが等しい場合には本発明の効果が特に期待できる一方で、本発明の適用対象はかかる場合に限定されるわけではない。電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが異なる場合であっても、保護回路１３０なしでは通信回路１２２に大きな電力が加わってしまう場合もある。そのようなケースでは、電力伝送と通信とで搬送波周波数が異なるとしても本発明を適用することにより通信回路１２２の保護を適切に図ることができる。 In the above-described embodiment, the case where the carrier frequency in power transmission is equal to the carrier frequency in communication has been described. However, the effect of the present invention is particularly effective when the carrier frequency in power transmission and the carrier frequency in communication are equal. While expected, the application target of the present invention is not limited to such a case. Even when the carrier frequency in power transmission is different from the carrier frequency in communication, a large amount of power may be applied to the communication circuit 122 without the protection circuit 130. In such a case, even if the carrier frequency differs between power transmission and communication, the communication circuit 122 can be appropriately protected by applying the present invention.

上述した実施の形態においては、一次側機器１０を例にとって説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、二次側機器２０が非接触電力伝送用のコイルと通信用のコイルとを有する場合、上述した第１の実施の形態による一次側機器１０の通信回路１２２と同様に、二次側機器２０に含まれる通信回路を保護する利益がある。かかる場合には、二次側機器２０に保護回路を設けて二次側機器２０に含まれる通信回路を保護することとしてもよい。 In the above-described embodiment, the primary device 10 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, when the secondary side device 20 has a coil for non-contact power transmission and a coil for communication, the secondary side device is similar to the communication circuit 122 of the primary side device 10 according to the first embodiment described above. There is an advantage of protecting the communication circuit included in the circuit 20. In such a case, a protection circuit may be provided in the secondary device 20 to protect the communication circuit included in the secondary device 20.

上述した実施の形態において、保護回路１３０は、中間タップ１６４に対して対称に配置された２つのスイッチ１３２を備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、保護回路１３０は、各スイッチ１３２に並列に接続された１又は複数のスイッチを更に備えていてもよい。即ち、複数のスイッチを並列接続して各スイッチ部を構成すると共にそれらスイッチ部を中間タップ１６４に対して対称に配置することで、保護回路１３０を構成することとしてもよい。 In the embodiment described above, the protection circuit 130 includes the two switches 132 disposed symmetrically with respect to the intermediate tap 164, but the present invention is not limited to this. For example, the protection circuit 130 may further include one or a plurality of switches connected in parallel to each switch 132. That is, the protection circuit 130 may be configured by connecting a plurality of switches in parallel to form each switch unit and arranging the switch units symmetrically with respect to the intermediate tap 164.

（第２の実施の形態）
図１及び図４を参照すると、本発明の第２の実施の形態による一次側機器（電子機器）１０ａは、上述した第１の実施の形態による一次側機器１０の変形例である。従って、図４において、図１に示される構成要素と同様の構成要素には、図１と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第１の実施の形態と相違する点について説明する。 (Second Embodiment)
1 and 4, a primary side device (electronic device) 10a according to the second embodiment of the present invention is a modification of the primary side device 10 according to the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for the same components as those shown in FIG. 1, and description thereof will be omitted. In the following description, differences from the first embodiment described above will be mainly described.

図４に示されるように、本実施の形態による一次側機器１０ａの送電系回路１１０ａに含まれる送電回路１１２ａは、電力伝送を行う際に、通信系回路１２０ａに含まれる通信回路１２２の生成する搬送波ｆ_０を利用して送電を行うものである。即ち、一次側機器１０ａには、送電回路１１２ａのみが利用する搬送波信号を生成する発振器は設けられていない。 As shown in FIG. 4, the power transmission circuit 112a included in the power transmission system circuit 110a of the primary side device 10a according to the present embodiment generates the communication circuit 122 included in the communication system circuit 120a when performing power transmission. and it performs transmission using the carrier f _0. That is, the primary device 10a is not provided with an oscillator that generates a carrier wave signal used only by the power transmission circuit 112a.

また、電力伝送モードにおいても通信回路１２２は搬送波信号ｆ_０を生成しなければならないことから制御回路１００ａは、電力伝送モードにおいても通信回路１２２に含まれる搬送波信号ｆ_０を生成する発振器は機能させるように通信回路１２２を制御する。 In addition, since the communication circuit 122 must generate the carrier signal f ₀ even in the power transmission mode, the control circuit 100a causes the oscillator that generates the carrier signal f ₀ included in the communication circuit 122 to function even in the power transmission mode. Thus, the communication circuit 122 is controlled.

その一方で、電力伝送モードにおいて通信回路１２２の生成した搬送波信号ｆ_０が第２コイル１６０に供給されてしまうことを避けるため、本実施の形態における通信系回路１２０ａは、通信回路１２２と第２整合回路１２４との間に接続された分離スイッチ１８０を更に備えている。 On the other hand, in order to avoid that the carrier wave signal f ₀ generated by the communication circuit 122 in the power transmission mode is supplied to the second coil 160, the communication system circuit 120a in the present embodiment includes the communication circuit 122 and the second circuit 160. A separation switch 180 connected between the matching circuit 124 and the matching circuit 124 is further provided.

分離スイッチ１８０は、制御回路１００ａから分離信号を受けると、通信回路１２２と第２整合回路１２４との間の接続を切断して通信回路１２２を第２整合回路１２４から分離するためのものである。 When the separation switch 180 receives a separation signal from the control circuit 100a, the separation switch 180 disconnects the communication circuit 122 from the second matching circuit 124 by disconnecting the connection between the communication circuit 122 and the second matching circuit 124. .

制御回路１００ａは、電力伝送モード（送電モード）の場合、送電回路１１２に対して通信回路１２２で生成された搬送波信号ｆ_０を利用して第１コイル１５０から二次側機器２０に対する送電を行わせる一方、分離スイッチ１８０に対して分離信号を送出して通信回路１２２と第２整合回路１２４との間の接続を切断し、更に、保護回路１３０に対して制御信号を送出して第２コイル１６０をオープンにする。 The control circuit 100a in the case of the power transmission mode (transmission mode), performed power transmission from the first coil 150 by using the carrier signal f ₀ generated by the communication circuit 122 for the secondary device 20 to the power transmission circuit 112 On the other hand, a separation signal is sent to the separation switch 180 to disconnect the connection between the communication circuit 122 and the second matching circuit 124, and a control signal is sent to the protection circuit 130 to send the second coil. Open 160.

かかる構成を備える一次側機器１０ａは、搬送波信号ｆ_０を生成する発振器を一つ分減らすことができるという利点を有している。 Primary device 10a having such a configuration has the advantage of being able to reduce one component of the oscillator for generating a carrier signal f _0.

以上の説明から理解されるように、一次側機器１０ａは、通信回路１２２と第２整合回路１２４との間の接続を切断するための分離信号を分離スイッチ１８０に対して送出する分離信号送出手段を備えている。本実施の形態による分離信号送出手段は、制御回路１００ａである。換言すれば、本実施の形態による制御回路１００ａは、分離信号送出手段の一つとして機能する。 As can be understood from the above description, the primary device 10a transmits the separation signal for disconnecting the connection between the communication circuit 122 and the second matching circuit 124 to the separation switch 180. It has. The separation signal sending means according to the present embodiment is a control circuit 100a. In other words, the control circuit 100a according to the present embodiment functions as one of the separation signal transmission means.

上述のように、第１の実施の形態による一次側機器１０は、制御信号送出手段として制御回路１００のみを備えている。同様に、第２の実施の形態による一次側機器１０ａは、制御信号送出手段及び分離信号送出手段として制御回路１００ａのみを備えている。しかしながら、一次側機器１０は、制御回路１００を制御信号送出手段の一つとして備えると共に、制御回路１００以外の制御信号送出手段を備えていてもよい。同様に、一次側機器１０ａは、制御回路１００ａ以外の制御信号送出手段及び分離信号送出手段を備えていてもよい。より具体的には、制御回路１００（又は、制御回路１００ａ）が、上述したように、制御信号（詳しくは、制御信号の一つである第１の制御信号）及び分離信号（詳しくは、分離信号の一つである第１の分離信号）を送出する一方、その他の回路が制御信号の一つである第２の制御信号及び分離信号の一つである第２の分離信号を送出してもよい。 As described above, the primary side device 10 according to the first embodiment includes only the control circuit 100 as the control signal sending means. Similarly, the primary side apparatus 10a according to the second embodiment includes only the control circuit 100a as the control signal transmission means and the separation signal transmission means. However, the primary device 10 may include the control circuit 100 as one of the control signal transmission units and may include a control signal transmission unit other than the control circuit 100. Similarly, the primary device 10a may include control signal transmission means and separation signal transmission means other than the control circuit 100a. More specifically, as described above, the control circuit 100 (or the control circuit 100a) controls the control signal (specifically, the first control signal which is one of the control signals) and the separation signal (specifically, the separation circuit). A first separation signal which is one of the signals), while another circuit sends a second control signal which is one of the control signals and a second separation signal which is one of the separation signals. Also good.

（第３の実施の形態）
図１及び図５を参照すると、本発明の第３の実施の形態による一次側機器（電子機器）１０ｂは、上述した第１の実施の形態による一次側機器１０の変形例である。従って、図５において、図１に示される構成要素と同様の構成要素には、図１と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第１の実施の形態と相違する点について説明する。 (Third embodiment)
Referring to FIGS. 1 and 5, a primary side device (electronic device) 10b according to the third embodiment of the present invention is a modification of the primary side device 10 according to the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used for the same components as those shown in FIG. 1, and description thereof will be omitted. In the following description, differences from the first embodiment described above will be mainly described.

図５に示されるように、本実施の形態による一次側機器１０ｂは、送電系回路１１０及び通信系回路１２０と少し異なる送電系回路１１０ｂ及び通信系回路１２０ｂを備えている。詳しくは、送電系回路１１０ｂは、電圧検出回路１１６を更に備えている。電圧検出回路１１６は、第１整合回路１１４，第１コイル１５０及び保護回路１３０と接続されている。本実施の形態による電圧検出回路１１６は、第１コイル１５０に誘起される電圧を検出する。電圧検出回路１１６は、検出した電圧に応じて、制御信号の一つである第２の制御信号を通信系回路１２０ｂの保護回路１３０に対して送出する。換言すれば、本実施の形態による一次側機器１０ｂは、制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路１１６を備えている。 As shown in FIG. 5, the primary device 10 b according to the present embodiment includes a power transmission system circuit 110 b and a communication system circuit 120 b that are slightly different from the power transmission system circuit 110 and the communication system circuit 120. Specifically, the power transmission system circuit 110b further includes a voltage detection circuit 116. The voltage detection circuit 116 is connected to the first matching circuit 114, the first coil 150, and the protection circuit 130. The voltage detection circuit 116 according to the present embodiment detects a voltage induced in the first coil 150. The voltage detection circuit 116 sends a second control signal, which is one of the control signals, to the protection circuit 130 of the communication system circuit 120b according to the detected voltage. In other words, the primary side device 10b according to the present embodiment includes the voltage detection circuit 116 that functions as one of the control signal transmission means.

かかる構成を備える一次側機器１０ｂは、通信回路１２２を外部環境から受動的に保護することができる。例えば、一次側機器１０ｂが外部から強電力を受ける環境にある場合（例えば、他の送電中機器が近傍にある場合）、外部からの強電カによって第１コイル１５０に誘起される電圧を基に、保護回路１３０を動作させることができる。 The primary device 10b having such a configuration can passively protect the communication circuit 122 from the external environment. For example, when the primary device 10b is in an environment receiving strong power from the outside (for example, when another power transmitting device is in the vicinity), based on the voltage induced in the first coil 150 by the external strong power The protection circuit 130 can be operated.

図６に示されるように、電圧検出回路１１６は、例えば、抵抗器（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）、コンデンサ（Ｃ１，Ｃ２）、整流素子Ｄ１及び電圧比較器１１８から構成することができる。電圧比較器１１８の入力端子の一方には、電源電圧（Ｖａ）に基づく基準電圧Ｖｃが入力され、入力端子の他方には、第１コイル１５０に誘起された電圧（Ｖｂ）に基づく変動電圧（Ｖｘ）が入力される。電圧比較器１１８は、変動電圧（Ｖｘ）が基準電圧Ｖｃよりも大きい場合、制御信号（第２の制御信号）を出力する。第２の制御信号が出力される条件は、電源電圧（Ｖａ）等を変更することにより、一次側機器１０ｂの使用条件に合わせて様々に設定することができる。換言すれば、電圧検出回路１１６は、第１コイル１５０に所定の閾値を超える電圧（即ち、所定の電圧）が誘起されたときに、第２の制御信号を出力する。 As shown in FIG. 6, the voltage detection circuit 116 can be composed of, for example, resistors (R1, R2, R3, R4), capacitors (C1, C2), a rectifier element D1, and a voltage comparator 118. A reference voltage Vc based on the power supply voltage (Va) is input to one input terminal of the voltage comparator 118, and a variable voltage (based on the voltage (Vb) induced in the first coil 150 is input to the other input terminal. Vx) is input. The voltage comparator 118 outputs a control signal (second control signal) when the fluctuation voltage (Vx) is larger than the reference voltage Vc. Conditions for outputting the second control signal can be variously set in accordance with the use conditions of the primary device 10b by changing the power supply voltage (Va) or the like. In other words, the voltage detection circuit 116 outputs a second control signal when a voltage exceeding a predetermined threshold (that is, a predetermined voltage) is induced in the first coil 150.

図６から理解されるように、保護回路１３０は、外部からの強電カによって第１コイル１５０に誘起される電圧だけでなく、電力伝送を行う際に第１コイル１５０に誘起される電圧（即ち、第１整合回路１１４から第１コイル１５０に供給される電圧）によっても第２の制御信号を出力する。かかる構成を備える一次側機器１０ｂは、制御回路１００から制御信号（第１の制御信号）が送出されない場合でも、電圧検出回路１１６により送出される制御信号（第２の制御信号）により、保護回路１３０を動作させることができる。換言すれば、本実施の形態による電圧検出回路１１６は、制御回路１００を補完する制御信号送出手段としても機能する。 As understood from FIG. 6, the protection circuit 130 has not only a voltage induced in the first coil 150 by a strong external power but also a voltage induced in the first coil 150 during power transmission (that is, The second control signal is also output by the voltage supplied to the first coil 150 from the first matching circuit 114. Even when the control signal (first control signal) is not sent from the control circuit 100, the primary side device 10b having such a configuration uses a control signal (second control signal) sent by the voltage detection circuit 116 to protect the protection circuit 10b. 130 can be operated. In other words, the voltage detection circuit 116 according to the present embodiment also functions as a control signal sending unit that complements the control circuit 100.

（第４の実施の形態）
図４、図５及び図７を参照すると、本発明の第４の実施の形態による一次側機器（電子機器）１０ｃは、上述した第２の実施の形態による一次側機器１０ａ及び第３の実施の形態による一次側機器１０ｂの組み合わせ（即ち、変形例）である。従って、図７において、図４又は図５に示される構成要素と同様の構成要素には、図４又は図５と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第２及び第３の実施の形態と相違する点について説明する。 (Fourth embodiment)
Referring to FIGS. 4, 5 and 7, a primary side device (electronic device) 10c according to the fourth embodiment of the present invention is a primary side device 10a and a third embodiment according to the second embodiment described above. It is the combination (namely, modification) of the primary side apparatus 10b by the form. Therefore, in FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 4 or 5 are used for the same components as those shown in FIG. 4 or FIG. 5, and descriptions thereof are omitted. In the following, differences from the second and third embodiments described above will be mainly described.

図７に示されるように、本実施の形態による一次側機器１０ｃは、送電系回路１１０ｂ及び通信系回路１２０ａと少し異なる送電系回路１１０ｃ及び通信系回路１２０ｃを備えている。詳しくは、送電系回路１１０ｃに含まれる電圧検出回路１１６ｃは、第１整合回路１１４，第１コイル１５０及び保護回路１３０に加え、通信系回路１２０ｃの分離スイッチ１８０と接続されている。本実施の形態による電圧検出回路１１６ｃは、電圧検出回路１１６と同様に、第１コイル１５０に誘起される電圧を検出する。電圧検出回路１１６ｃは、検出した電圧に応じて、制御信号の一つである第２の制御信号を通信系回路１２０ｃの保護回路１３０に対して送出すると共に、分離信号の一つである第２の分離信号を分離スイッチ１８０に出力する。第２の分離信号は、第２の制御信号と同様に生成することができる（図６参照）。 As shown in FIG. 7, the primary device 10c according to the present embodiment includes a power transmission system circuit 110c and a communication system circuit 120c that are slightly different from the power transmission system circuit 110b and the communication system circuit 120a. Specifically, the voltage detection circuit 116c included in the power transmission system circuit 110c is connected to the separation switch 180 of the communication system circuit 120c in addition to the first matching circuit 114, the first coil 150, and the protection circuit 130. Similarly to the voltage detection circuit 116, the voltage detection circuit 116c according to the present embodiment detects a voltage induced in the first coil 150. The voltage detection circuit 116c sends a second control signal, which is one of the control signals, to the protection circuit 130 of the communication system circuit 120c according to the detected voltage, and a second, which is one of the separation signals. The separation signal is output to the separation switch 180. The second separation signal can be generated in the same manner as the second control signal (see FIG. 6).

本実施の形態によれば、外部からの強電力を受けた際も、通信回路１２２を更に強固に保護することができる。 According to the present embodiment, the communication circuit 122 can be more strongly protected even when receiving strong external power.

（第５の実施の形態）
図７及び図８を参照すると、本発明の第５の実施の形態による一次側機器（電子機器）１０ｄは、上述した第４の実施の形態による一次側機器１０ｃの変形例である。従って、図８において、図７に示される構成要素と同様の構成要素には、図７と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第４の実施の形態と相違する点について説明する。 (Fifth embodiment)
7 and 8, a primary side device (electronic device) 10d according to the fifth embodiment of the present invention is a modification of the primary side device 10c according to the fourth embodiment described above. Therefore, in FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 7 are used for the same components as those shown in FIG. 7, and the description thereof will be omitted. In the following, differences from the above-described fourth embodiment will be mainly described.

図８に示されるように、本実施の形態による一次側機器１０ｄは、制御回路１００ａ及び通信系回路１２０ｃと少し異なる制御回路１００ｄ及び通信系回路１２０ｄを備えている。詳しくは、制御回路１００ｄは、通信系回路１２０ｄの保護回路１３０及び分離スイッチ１８０と接続されていない。かかる構成から理解されるように、本実施の形態による制御回路１００ｄは、制御信号（第１の制御信号）及び分離信号（第１の分離信号）を送出しない。換言すれば、本実施の形態によれば、電圧検出回路１１６ｃのみが、制御信号（第２の制御信号）及び分離信号（第２の分離信号）を送出する制御信号送出手段である。 As shown in FIG. 8, the primary device 10d according to the present embodiment includes a control circuit 100d and a communication system circuit 120d that are slightly different from the control circuit 100a and the communication system circuit 120c. Specifically, the control circuit 100d is not connected to the protection circuit 130 and the separation switch 180 of the communication system circuit 120d. As understood from this configuration, the control circuit 100d according to the present embodiment does not transmit the control signal (first control signal) and the separation signal (first separation signal). In other words, according to the present embodiment, only the voltage detection circuit 116c is a control signal sending unit that sends out a control signal (second control signal) and a separation signal (second separation signal).

本実施の形態によれば、制御信号及び分離信号の送出が完全に受動的に行われる。従って、比較的単純な構成により、通信回路１２２の損傷を防止することができる。 According to this embodiment, the control signal and the separation signal are completely passively transmitted. Therefore, damage to the communication circuit 122 can be prevented with a relatively simple configuration.

上述の実施の形態は、様々に変形し、組み合わせることが可能である。例えば、第５の実施の形態において、制御回路１００ｄが制御信号（第１の制御信号）を送出しない一方、分離信号（第１の分離信号）を送出するように構成してもよい。この場合、電圧検出回路１１６ｃが分離信号（第２の分離信号）を送出しないように構成することも可能である。更に、第３の制御信号を送出する他の回路や第３の分離信号を送出する他の回路を備えることもできる。 The above-described embodiments can be variously modified and combined. For example, in the fifth embodiment, the control circuit 100d may be configured not to transmit a control signal (first control signal), but to transmit a separation signal (first separation signal). In this case, the voltage detection circuit 116c may be configured not to send a separation signal (second separation signal). Furthermore, other circuits for sending the third control signal and other circuits for sending the third separation signal can be provided.

１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ一次側機器（電子機器）
２０二次側機器
２２アンテナ
２４通信／受電回路
２６負荷
１００，１００ａ，１００ｄ制御回路
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ送電系回路
１１２，１１２ａ送電回路
１１４第１整合回路
１１６，１１６ｃ電圧検出回路
１１８電圧比較器
１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ通信系回路
１２２通信回路
１２４第２整合回路
１３０保護回路
１３２スイッチ
１４０アンテナ
１５０第１コイル
１６０第２コイル
１６２コイル部
１６４中間タップ
１８０分離スイッチ 10, 10a, 10b, 10c, 10d Primary side equipment (electronic equipment)
20 Secondary device 22 Antenna 24 Communication / power receiving circuit 26 Load 100, 100a, 100d Control circuit 110, 110a, 110b, 110c Power transmission system circuit 112, 112a Power transmission circuit 114 First matching circuit 116, 116c Voltage detection circuit 118 Voltage comparison 120, 120a, 120b, 120c, 120d Communication system circuit 122 Communication circuit 124 Second matching circuit 130 Protection circuit 132 Switch 140 Antenna 150 First coil 160 Second coil 162 Coil unit 164 Middle tap 180 Separation switch

Claims

A protection circuit configured to include a first coil for non-contact power transmission, a second coil for communication, and an intermediate tap of the second coil and opening the second coil in response to a control signal; A secondary device comprising control signal sending means for sending the control signal to the protection circuit when power is transmitted using the first coil.