本發(fā)明涉及控制裝置、電子設(shè)備以及無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近年來,利用電磁感應(yīng),即使不存在金屬部分的觸點(diǎn)也能夠進(jìn)行電力傳輸?shù)臒o觸點(diǎn)電力傳輸(非接觸電力傳輸)受到注目,作為該無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)膽?yīng)用例,家庭用設(shè)備或便攜終端等電子設(shè)備的充電被提出。
作為無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)默F(xiàn)有技術(shù),例如存在專利文獻(xiàn)1~4公開的技術(shù)。在這些現(xiàn)有技術(shù)中,利用負(fù)載調(diào)制,從受電側(cè)(次級(jí)側(cè))向輸電側(cè)(初級(jí)側(cè))進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,從而將受電側(cè)的各種信息傳輸至輸電側(cè)。
在專利文獻(xiàn)1等現(xiàn)有技術(shù)的方法中,受電側(cè)通過負(fù)載調(diào)制而發(fā)送通信數(shù)據(jù)。而且,輸電側(cè)通過對(duì)初級(jí)線圈的線圈端電壓等進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)初級(jí)側(cè)的線圈的電壓波形的相位等進(jìn)行檢測(cè),從而檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)。
但是,在現(xiàn)有技術(shù)的方法中,例如在疊加于信號(hào)上的噪聲較多的狀況等下,有可能產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)錯(cuò)誤。另外,在現(xiàn)有技術(shù)的方法中,受電側(cè)在通信期間內(nèi),以停止充電或者減小充電電流的狀態(tài)而實(shí)施負(fù)載調(diào)制,從而無法實(shí)現(xiàn)通常輸電期間中的經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-303294號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-284058號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-211780號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2012-60730號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式,能夠提供可提高對(duì)于由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)的抗噪性等的控制裝置、電子設(shè)備以及無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)等。
本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種控制裝置,其為具有輸電裝置和受電裝置的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的輸電側(cè)的控制裝置,包括:驅(qū)動(dòng)器控制電路,其對(duì)向所述受電裝置輸送電力的輸電部的輸電驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制;控制部,其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器控制電路進(jìn)行控制;通信部,其實(shí)施與通過負(fù)載調(diào)制而發(fā)送通信數(shù)據(jù)的所述受電裝置之間的通信處理,所述通信部根據(jù)帶通濾波器部的輸出而對(duì)來自所述受電裝置的所述通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),所述帶通濾波器部實(shí)施使所述負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過,而使所述負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬的信號(hào)衰減的帶通濾波處理
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式,電力向受電裝置被輸送,并且,與受電裝置之間實(shí)施通過負(fù)載調(diào)制而實(shí)現(xiàn)的通信處理。而且,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,根據(jù)實(shí)施帶通濾波處理的帶通濾波器部的輸出,而對(duì)來自受電裝置的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。如此,通過在由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)時(shí)實(shí)施帶通濾波處理,從而將負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)設(shè)為檢測(cè)對(duì)象,同時(shí),使除此以外的頻帶的信號(hào)衰減,由此能夠檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)。因此,能夠提高對(duì)于由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)的抗噪性,從而能夠?qū)崿F(xiàn)與受電側(cè)之間的恰當(dāng)?shù)耐ㄐ盘幚怼?/p>
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述帶通濾波器部實(shí)施使所述輸電部的驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬和DC的帶寬中的至少一方的帶寬的信號(hào)衰減的所述帶通濾波處理。
如此,如果使輸電部的驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬的信號(hào)衰減,則能夠減少疊加于檢測(cè)對(duì)象的信號(hào)上的驅(qū)動(dòng)頻率成分的噪聲,因此能夠提高檢測(cè)的抗噪性。另外,如果使DC的帶寬的信號(hào)衰減,則能夠從檢測(cè)對(duì)象的信號(hào)中截止DC成分,并實(shí)施此后的信號(hào)處理,從而能夠?qū)崿F(xiàn)理想的信號(hào)處理。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部包括電流檢測(cè)電路,所述電流檢測(cè)電路對(duì)從電源向所述輸電部流通的電流進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)電壓向所述帶通濾波器部輸出。
如果采用這種方式,則能夠?qū)Ω鶕?jù)從電源向輸電部流通的電流而獲得的檢測(cè)電壓的信號(hào)實(shí)施帶通濾波處理,從而減少疊加于該信號(hào)上的噪聲。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部具有比較電路,所述比較電路實(shí)施由所述帶通濾波器部實(shí)施的所述帶通濾波 處理后的所述檢測(cè)電壓與判斷用電壓之間的比較判斷,所述通信部根據(jù)所述比較電路的比較判斷結(jié)果而對(duì)所述通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。
如果采用這種方式,則疊加于檢測(cè)電壓的信號(hào)上的噪聲通過帶通濾波處理而被減少,并被輸入至比較電路中,而被實(shí)施與判斷用電壓之間的比較判斷。由此,能夠減輕該噪聲給比較電路的比較判斷結(jié)果帶來的不良影響,從而能夠?qū)崿F(xiàn)抗噪性的提高等。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述比較電路為,能夠?qū)嵤┧鰩V波處理后的所述檢測(cè)電壓與多個(gè)判斷用電壓之間的比較判斷的電路。
如果采用這種方式,則能夠設(shè)定用于提高檢測(cè)靈敏度或抗噪性的判斷用電壓。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,具有濾波器部,所述濾波器部被設(shè)置于所述比較電路的后級(jí),所述通信部根據(jù)由所述濾波器部實(shí)施的濾波處理后的所述比較判斷結(jié)果,而對(duì)所述通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。
如果采用這種方式,則由于能夠通過濾波器部的濾波處理而減輕疊加于比較判斷結(jié)果的信號(hào)上的噪聲的不良影響,并根據(jù)濾波處理后的比較判斷結(jié)果而對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),因此,能夠?qū)崿F(xiàn)抗噪性的提高等。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述輸電部具有:所述輸電驅(qū)動(dòng)器;電源電壓控制部,其對(duì)所述輸電驅(qū)動(dòng)器的電源電壓進(jìn)行控制,所述控制部根據(jù)來自所述受電裝置的所述通信數(shù)據(jù)而對(duì)所述電源電壓控制部進(jìn)行控制。
如果采用這種方式,則能夠根據(jù)來自受電裝置的通信數(shù)據(jù),而對(duì)被供給至輸電驅(qū)動(dòng)器的電源電壓等進(jìn)行控制,從而能夠?qū)崿F(xiàn)恰當(dāng)?shù)碾娏刂苹虬踩碾娏刂频取?/p>
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部包括電流檢測(cè)電路,所述電流檢測(cè)電路對(duì)從電源向所述輸電部流通的電流進(jìn)行檢測(cè),所述電流檢測(cè)電路對(duì)從所述電源經(jīng)由所述電源電壓控制部而向所述輸電部流通的電流進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)電壓向所述帶通濾波器部輸出。
如果采用這種方式,則能夠在實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)碾娏刂苹虬踩碾娏刂频鹊耐瑫r(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)于由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)的抗噪性的提高。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部在由第一負(fù)載狀態(tài)和第二負(fù)載狀態(tài)構(gòu)成的負(fù)載調(diào)制模式為第一模式的情況下,判斷為,是第一邏輯電平的所述通信數(shù)據(jù),在負(fù)載調(diào)制模式為與所述第一模式不同的第二模式的情況下,判斷為,是第二邏輯電平的所述通信數(shù)據(jù)。
如果采用這種方式,則例如與將由負(fù)載調(diào)制產(chǎn)生的第一負(fù)載狀態(tài)判斷為第一邏輯電平,將第二負(fù)載狀態(tài)判斷為第二邏輯電平的方法相比,能夠提高對(duì)于由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)靈敏度或檢測(cè)的抗噪性,并能夠?qū)崿F(xiàn)與受電側(cè)之間的恰當(dāng)?shù)耐ㄐ盘幚怼?/p>
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述第一模式為,與所述第二模式相比所述第一負(fù)載狀態(tài)的期間的寬度較長(zhǎng)的模式。
如果采用這種方式,則例如通過對(duì)第一負(fù)載狀態(tài)的期間的寬度進(jìn)行辨別,從而能夠?qū)ω?fù)載調(diào)制模式是第一、第二模式中的哪一個(gè)模式進(jìn)行判斷,由此能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)靈敏度或檢測(cè)的抗噪性的提高。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部從所述第一模式中的被設(shè)定于所述第一負(fù)載狀態(tài)的期間內(nèi)的第一采樣點(diǎn)起,以所給定的采樣間隔來實(shí)施負(fù)載調(diào)制模式的采樣,從而取入所給定的位數(shù)的所述通信數(shù)據(jù)。
如果采用這種方式,則能夠以簡(jiǎn)單的處理來設(shè)定第一采樣點(diǎn)之后的采樣點(diǎn),并取入所給定的位數(shù)的通信數(shù)據(jù),從而能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理的簡(jiǎn)化或處理負(fù)荷的減輕等。
另外,在本發(fā)明的一個(gè)方式中,可以采用如下的方式,即,所述通信部在所述第一負(fù)載狀態(tài)的期間的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)的情況下,將所述第一采樣點(diǎn)設(shè)定在所述第一負(fù)載狀態(tài)的期間內(nèi)。
如果采用這種方式,則即使在第一負(fù)載狀態(tài)的期間的寬度由于噪聲等的原因而發(fā)生變動(dòng)的情況下,也能夠設(shè)定用于對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的適當(dāng)?shù)牡谝徊蓸狱c(diǎn)。
本發(fā)明的其他方式涉及一種包括上述方式中的任意一個(gè)方式所記載的控制裝置的電子設(shè)備。
本發(fā)明的其他方式涉及一種無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng),其為包括輸電裝置和受電裝置在內(nèi)的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng),所述輸電裝置向所述受電裝置輸送電力,并且實(shí)施與通過負(fù)載調(diào)制而發(fā)送通信數(shù)據(jù)的所述受電裝置之間的通信處 理,所述受電裝置接受來自所述輸電裝置的電力,并實(shí)施所述負(fù)載調(diào)制,從而向所述輸電裝置發(fā)送所述通信數(shù)據(jù),所述輸電裝置根據(jù)帶通濾波器部的輸出而對(duì)來自所述受電裝置的所述通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),所述帶通濾波器部實(shí)施使所述負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過,而使所述負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬的信號(hào)衰減的帶通濾波處理。
根據(jù)本發(fā)明的其他方式,受電裝置通過負(fù)載調(diào)制來發(fā)送通信數(shù)據(jù),輸電裝置實(shí)施通過負(fù)載調(diào)制而被發(fā)送來的通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理。而且,此時(shí),根據(jù)實(shí)施帶通濾波處理的帶通濾波器部的輸出,而對(duì)來自受電裝置的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。如此,通過在由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)時(shí)實(shí)施帶通濾波處理,從而將負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)設(shè)為檢測(cè)對(duì)象,同時(shí),使除此以外的頻帶的信號(hào)衰減,從而能夠檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)。因此,能夠提高對(duì)于由負(fù)載調(diào)制引起的負(fù)載變動(dòng)的檢測(cè)的抗噪性,從而能夠?qū)崿F(xiàn)與受電側(cè)之間的恰當(dāng)?shù)耐ㄐ盘幚怼?/p>
附圖說明
圖1(A)、圖1(B)為本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的說明圖。
圖2為本實(shí)施方式的輸電裝置、受電裝置、輸電側(cè)、受電側(cè)的控制裝置的結(jié)構(gòu)示例。
圖3為本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作順序的概要的說明圖。
圖4為由負(fù)載調(diào)制實(shí)現(xiàn)的通信方法的說明圖。
圖5為通信部的結(jié)構(gòu)示例。
圖6為帶通濾波器部的結(jié)構(gòu)示例。
圖7為帶通濾波器部的頻率特性的示例。
圖8為受電側(cè)的通信結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖9為由通信時(shí)的噪聲引起的問題點(diǎn)的說明圖。
圖10為本實(shí)施方式的通信方法的說明圖。
圖11為本實(shí)施方式的通信方法的說明圖。
圖12(A)、圖12(B)也為本實(shí)施方式的通信方法的說明圖。
圖13(A)、圖13(B)為通信數(shù)據(jù)的格式的示例。
圖14為對(duì)本實(shí)施方式的動(dòng)作順序進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。
圖15為對(duì)本實(shí)施方式的動(dòng)作順序進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。
圖16為對(duì)本實(shí)施方式的動(dòng)作順序進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。
圖17(A)、圖17(B)為本實(shí)施方式的電力控制方法的說明圖。
圖18(A)、圖18(B)為關(guān)于使用了本實(shí)施方式的電力控制方法的情況下的效果的說明圖。
圖19為受電部、充電部的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示例。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。并且,以下說明的本實(shí)施方式并非對(duì)權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不當(dāng)限定的方式,本實(shí)施方式所說明的全部結(jié)構(gòu)也并不一定都是作為本發(fā)明的解決方法所必須的。
1.電子設(shè)備
圖1(A)表示本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的一個(gè)示例。充電器500(電子設(shè)備之一)具有輸電裝置10。電子設(shè)備510具有受電裝置40。另外,電子設(shè)備510具有操作用的開關(guān)部514和蓄電池90。并且,雖然在圖1(A)中,模式化地圖示了蓄電池90,但是,該蓄電池90實(shí)際上被內(nèi)置于電子設(shè)備510中。通過圖1(A)的輸電裝置10和受電裝置40而構(gòu)成了本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)。
電力經(jīng)由電源適配器502而被供給至充電器500,該電力通過無觸點(diǎn)電力傳輸而從輸電裝置10向受電裝置40輸送。由此,能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備510的蓄電池90進(jìn)行充電,從而使電子設(shè)備510內(nèi)的裝置工作。
并且,充電器500的電源可以為通過USB(USB電纜)實(shí)現(xiàn)的電源。另外,作為應(yīng)用了本實(shí)施方式的電子設(shè)備510,能夠設(shè)想各種各樣的設(shè)備。例如能夠設(shè)想助聽器、手表、生物體信息測(cè)量裝置(可穿戴設(shè)備)、便攜信息終端(智能手機(jī)、移動(dòng)電話等)、無繩電話、剃須刀、電動(dòng)牙刷、腕式計(jì)算機(jī)、手持終端、電動(dòng)汽車或者電動(dòng)自行車等各種各樣的電子設(shè)備。
如圖1(B)模式化所示的那樣,從輸電裝置10向受電裝置40的電力傳輸通過如下的方式等實(shí)現(xiàn),即,使設(shè)置于輸電側(cè)的初級(jí)線圈L1(輸電線圈)和設(shè)置于受電側(cè)的次級(jí)線圈L2(受電線圈)電磁耦合從而形成電力傳輸變壓器的方式等。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸的電力傳輸。
2.輸電裝置、受電裝置、輸電側(cè)、受電側(cè)的控制裝置
圖2表示本實(shí)施方式的輸電裝置10、受電裝置40、輸電側(cè)的控制裝置20、受電側(cè)的控制裝置50的結(jié)構(gòu)示例。圖1(A)的充電器500等輸電側(cè)的電子設(shè)備至少包括圖2的輸電裝置10。另外,受電側(cè)的電子設(shè)備510至少能夠包括受電裝置40、蓄電池90和電力供給對(duì)象100。電力供給對(duì)象100例如為處理部(DSP等)等各種裝置。而且,通過圖2的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了通過使初級(jí)線圈L1和次級(jí)線圈L2電磁耦合從而從輸電裝置10向受電裝置40傳輸電力并實(shí)施蓄電池90的充電等的無觸點(diǎn)電力傳輸(非接觸電力傳輸)系統(tǒng)。
輸電裝置10(輸電模塊、初級(jí)模塊)包括初級(jí)線圈L1、輸電部12、顯示部16、控制裝置20。并且,輸電裝置10并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分(例如顯示部等),或追加其他結(jié)構(gòu)要素,或?qū)B接關(guān)系進(jìn)行變更等的各種改變。
輸電部12在電力傳輸時(shí)生成預(yù)定頻率的交流電壓,并向初級(jí)線圈L1進(jìn)行供給。該輸電部12包括對(duì)初級(jí)線圈L1的一端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第一輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、對(duì)初級(jí)線圈L1的另一端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第二輸電驅(qū)動(dòng)器DR2、電源電壓控制部14。另外,輸電部12能夠包括與初級(jí)線圈L1一起構(gòu)成諧振電路的至少一個(gè)電容器(蓄電器)。
輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2各自通過例如功率MOS(Metal-oxide semiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管構(gòu)成的倒相電路(緩沖電路)等而實(shí)現(xiàn)。這些輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2通過控制裝置20的驅(qū)動(dòng)器控制電路22而被控制(驅(qū)動(dòng))。
輸電部12的電源電壓控制部14對(duì)輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV進(jìn)行控制。例如,控制部24根據(jù)從受電側(cè)接收到的通信數(shù)據(jù),而對(duì)電源電壓控制部14進(jìn)行控制。由此,供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV被控制,從而實(shí)現(xiàn)了例如輸電電力的可變控制等。該電源電壓控制部14能夠通過例如DCDC轉(zhuǎn)換器等而實(shí)現(xiàn)。例如電源電壓控制部14實(shí)施對(duì)來自電源的電源電壓(例如5V)的升壓動(dòng)作,而生成輸電驅(qū)動(dòng)器用的電源電壓VDRV(例如6V~15V),并向輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2進(jìn)行供給。具體而言,在提高從輸電裝置10向受電裝置40的輸電電力的情況下,電源電壓控制部14提高向輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2供給的電源電壓VDRV,而在降低輸電電力的情況下,降低電源電壓VDRV。
初級(jí)線圈L1(輸電側(cè)線圈)通過與次級(jí)線圈L2(受電側(cè)線圈)電磁耦合,從而形成電力傳輸用變壓器。例如,在需要電力傳輸時(shí),如圖1(A)、圖1(B)所示,將電子設(shè)備510放置在充電器500的上方,從而形成初級(jí)線圈L1的磁通穿過次級(jí)線圈L2的狀態(tài)。另一方面,在不需要電力傳輸時(shí),使充電器500和電子設(shè)備510物理性地分離,從而形成初級(jí)線圈L1的磁通不穿過次級(jí)線圈L2的狀態(tài)。
顯示部16利用顏色或圖像等來顯示無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的各種狀態(tài)(電力傳輸中、ID認(rèn)證等),例如能夠通過LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)或LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示屏)等來實(shí)現(xiàn)。
控制裝置20實(shí)施輸電側(cè)的各種控制,并能夠通過集成電路裝置(IC)等而實(shí)現(xiàn)。該控制裝置20包括驅(qū)動(dòng)器控制電路22、控制部24、通信部30。另外,控制裝置20能夠包括時(shí)鐘生成電路37、振蕩電路38。并且,控制裝置20并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分(例如時(shí)鐘生成電路、振蕩電路等),或者追加其他的結(jié)構(gòu)要素,或者對(duì)連接關(guān)系進(jìn)行變更等的各種各樣的改變。例如,也能夠?qū)嵤⑤旊姴?2等內(nèi)置于控制裝置20中的改變。
驅(qū)動(dòng)器控制電路22對(duì)將電力向受電裝置40輸送的輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2進(jìn)行控制。例如驅(qū)動(dòng)器控制電路22向構(gòu)成輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的晶體管的柵極輸出控制信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào)),從而通過輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2來驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈L1。
控制部24實(shí)施輸電側(cè)的控制裝置20的各種控制處理。例如,控制部24實(shí)施驅(qū)動(dòng)器控制電路22的控制。具體而言,控制部24實(shí)施電力傳輸、通信處理等所需的各種順序控制或判斷處理。該控制部24能夠通過例如門陣列等通過自動(dòng)配置布線方法所生成的邏輯電路或者微型計(jì)算機(jī)等各種處理器而實(shí)現(xiàn)。
通信部30實(shí)施與受電裝置40之間的通信數(shù)據(jù)的通信處理。例如,通信部30實(shí)施與通過負(fù)載調(diào)制而發(fā)送通信數(shù)據(jù)的受電裝置40(控制裝置50)之間的通信處理。具體而言,通信部30實(shí)施用于檢測(cè)并接收來自受電裝置40的通信數(shù)據(jù)的處理。
振蕩電路38例如由水晶振蕩電路等構(gòu)成,并生成初級(jí)側(cè)的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘生成電路37生成對(duì)驅(qū)動(dòng)頻率進(jìn)行規(guī)定的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)等。而且,驅(qū)動(dòng)器控 制電路22根據(jù)該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)和來自控制部24的控制信號(hào)等,而生成所給定的頻率(驅(qū)動(dòng)頻率)的控制信號(hào),并向輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2輸出而實(shí)施控制。
受電裝置40(受電模塊、次級(jí)模塊)包括次級(jí)線圈L2、控制裝置50。并且,受電裝置40并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分,或追加其他的結(jié)構(gòu)要素,或?qū)B接關(guān)系進(jìn)行變更等的各種改變。
控制裝置50實(shí)施受電側(cè)的各種控制,并能夠通過集成電路裝置(IC)等而實(shí)現(xiàn)。該控制裝置50包括受電部52、控制部54、負(fù)載調(diào)制部56、充電部58、放電部60。另外,能夠包括非易失性存儲(chǔ)器62、檢測(cè)部64。并且,控制裝置50并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分,或追加其他的結(jié)構(gòu)要素,或?qū)B接關(guān)系進(jìn)行變更等的各種改變。例如,能夠?qū)嵤⑹茈姴?2等設(shè)置于控制裝置50的外部等的改變。
受電部52接收來自輸電裝置10的電力。具體而言,受電部52將次級(jí)線圈L2的交流的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為直流的整流電壓VCC并輸出。該轉(zhuǎn)換通過受電部52所具有的整流電路53而實(shí)施。整流電路53能夠通過例如多個(gè)晶體管或二級(jí)管等而實(shí)現(xiàn)。
控制部54實(shí)施受電側(cè)的控制裝置50的各種控制處理。例如,控制部54實(shí)施負(fù)載調(diào)制部56、充電部58、放電部60的控制。另外,也能夠?qū)嵤┦茈姴?2、非易失性存儲(chǔ)器62或檢測(cè)部64等的控制。該控制部54能夠通過例如門陣列等通過自動(dòng)配置布線方法所生成的時(shí)鐘電路或者微型計(jì)算機(jī)等各種處理器而實(shí)現(xiàn)。
負(fù)載調(diào)制部56實(shí)施負(fù)載調(diào)制。例如,負(fù)載調(diào)制部56具有電流源IS,并利用該電流源IS而實(shí)施負(fù)載調(diào)制。具體而言,負(fù)載調(diào)制部56具有電流源IS(恒電流源)和開關(guān)元件SW。電流源IS和開關(guān)元件SW例如被串聯(lián)設(shè)置于整流電壓VCC的節(jié)點(diǎn)NVC和GND(廣義而言,低電位側(cè)電源電壓)的節(jié)點(diǎn)之間。而且,例如,根據(jù)來自控制部54的控制信號(hào)而使開關(guān)元件SW導(dǎo)通或斷開,通過使從節(jié)點(diǎn)NVC流向GND的電流源IS的電流(恒電流)導(dǎo)通或斷開,從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載調(diào)制。
并且,在節(jié)點(diǎn)NVC上連接有電容器CM的一端。該電容器CM例如作為控制裝置50的外設(shè)部件而被設(shè)置。另外,開關(guān)元件SW能夠通過MOS的晶體管等而實(shí)現(xiàn)。該開關(guān)元件SW也可以作為構(gòu)成電流源IS的電路的晶體管而被設(shè) 置。另外,負(fù)載調(diào)制部56并不限定于圖2的結(jié)構(gòu),例如,能夠?qū)嵤┳鳛殡娏髟碔S的代替而使用電阻等的各種各樣的改變。
充電部58實(shí)施蓄電池90的充電(充電控制)。例如充電部58根據(jù)接收來自輸電裝置10的電力的受電部52所接收到的電力,而對(duì)蓄電池90進(jìn)行充電。例如,充電部58被供給基于來自受電部52的整流電壓VCC(廣義而言,直流電壓)而得到的電壓,而對(duì)蓄電池90進(jìn)行充電。該充電部58能夠包括CC充電電路59。CC充電電路59為實(shí)施蓄電池90的CC(Constant-Current,恒流)充電的電路。
放電部60實(shí)施蓄電池90的放電動(dòng)作。例如,放電部60(電力供給部)實(shí)施蓄電池90的放電動(dòng)作,并將來自蓄電池90的電力向電力供給對(duì)象100供給。例如,放電部60被供給蓄電池90的充電電壓VBAT,并將輸出電壓VOUT向電力供給對(duì)象100供給。該放電部60能夠包括電荷泵電路61。電荷泵電路61對(duì)充電電壓VBAT進(jìn)行降壓(例如降壓1/3),并將輸出電壓VOUT(VBAT/3)向電力供給對(duì)象100供給。該放電部60(電荷泵電路)例如將充電電壓VBAT作為電源電壓而進(jìn)行工作。
蓄電池90例如為能夠充電的二次電池,例如鋰電池(鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池等)、鎳電池(鎳氫蓄電池、鎳鎘蓄電池等)等。電力供給對(duì)象100例如為處理部(DSP、個(gè)人電子計(jì)算機(jī))等裝置(集成電路裝置),并為被設(shè)置于內(nèi)置有受電裝置40的電子設(shè)備510(圖1(A))中,成為蓄電池90的電力供給對(duì)象的裝置。
非易失性存儲(chǔ)器62為對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)的非易失性的存儲(chǔ)器裝置。該非易失性存儲(chǔ)器62對(duì)受電裝置40(控制裝置50)的狀態(tài)信息等各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)。作為非易失性存儲(chǔ)器62,例如能夠使用EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)等。作為EEPROM,例如能夠使用MONOS(Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon,金屬氧化氮氧化硅)型的存儲(chǔ)器。例如能夠使用利用了MONOS型的存儲(chǔ)器的閃存存儲(chǔ)器。或者,作為EEPROM,也可以使用漂置柵極型等其他類型的存儲(chǔ)器。
檢測(cè)部64實(shí)施各種檢測(cè)處理。例如,檢測(cè)部64對(duì)整流電壓VCC或充電電壓VBAT等進(jìn)行監(jiān)控,并實(shí)施各種檢測(cè)處理。具體而言,檢測(cè)部64具有A/D轉(zhuǎn)換電路65,并通過A/D轉(zhuǎn)換電路65而對(duì)整流電壓VCC、基于充電電壓VBAT 而得到的電壓或來自未圖示的溫度檢測(cè)部的溫度檢測(cè)電壓等進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,利用所得到的數(shù)字的A/D轉(zhuǎn)換值而實(shí)施檢測(cè)處理。作為檢測(cè)部64實(shí)施的檢測(cè)處理,能夠設(shè)想過放電、過電壓、過電流或者溫度異常(高溫、低溫)的檢測(cè)處理。例如,通過在充電時(shí)檢測(cè)部64對(duì)過電壓、溫度異常進(jìn)行檢測(cè),從而能夠?qū)崿F(xiàn)過電壓保護(hù)、高溫保護(hù)、低溫保護(hù)。另外,通過在放電時(shí)檢測(cè)部64對(duì)過放電、過電流進(jìn)行檢測(cè),從而能夠?qū)崿F(xiàn)過放電保護(hù)、過電流保護(hù)。
3.無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作順序的概要
接下來,利用圖3,對(duì)本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作順序的概要的一個(gè)示例進(jìn)行說明。
在圖3的A1中,具有受電裝置40的電子設(shè)備510未被放置于具有輸電裝置10的充電器500的上方,而是成為取走狀態(tài)。在該情況下,成為待機(jī)狀態(tài)。在該待機(jī)狀態(tài)中,輸電側(cè)成為等待狀態(tài),受電側(cè)成為放電動(dòng)作開啟的狀態(tài)。
具體而言,在待機(jī)狀態(tài)中,輸電裝置10的輸電部12實(shí)施用于著陸檢測(cè)的間歇輸電。即,輸電部12不實(shí)施如通常輸電那樣的連續(xù)輸電,而是實(shí)施每隔所給定的期間而間歇地輸送電力的間歇輸電,從而成為對(duì)電子設(shè)備510的著陸進(jìn)行檢測(cè)的狀態(tài)。另外,在待機(jī)模式中,在受電裝置40中,向電力供給對(duì)象100放電的放電動(dòng)作成為開啟,向電力供給對(duì)象100的電力供給成為使能。即,受電裝置40的放電部60實(shí)施將來自蓄電池90的電力向電力供給對(duì)象100放出的動(dòng)作。由此,處理部等電力供給對(duì)象100被供給來自蓄電池90的電力,從而能夠進(jìn)行工作。
如圖3的A2所示,當(dāng)電子設(shè)備510被放置于充電器500上,而檢測(cè)到著陸時(shí),成為通信檢查和充電狀態(tài)。在該通信檢查和充電狀態(tài)下,輸電側(cè)實(shí)施通常輸電,受電側(cè)的充電動(dòng)作成為開啟,而放電動(dòng)作成為關(guān)閉。另外,受電側(cè)實(shí)施通過負(fù)載調(diào)制而實(shí)現(xiàn)的通信數(shù)據(jù)的發(fā)送。
具體而言,在通信檢查和充電狀態(tài)下,輸電裝置10的輸電部12實(shí)施作為連續(xù)輸電的通常輸電。此時(shí),實(shí)施電力根據(jù)電力傳輸?shù)臓顟B(tài)等而可變地變化的電力控制,同時(shí),實(shí)施通常輸電。另外,也實(shí)施基于蓄電池90的充電狀態(tài)的控制。電力傳輸?shù)臓顟B(tài)為,例如由初級(jí)線圈L1、次級(jí)線圈L2的位置關(guān)系(線圈間距離等)等決定的狀態(tài),例如,能夠根據(jù)作為受電部52的輸出電 壓的整流電壓VCC等信息來進(jìn)行判斷。蓄電池90的充電狀態(tài)例如能夠根據(jù)充電電壓VBAT等信息來進(jìn)行判斷。
另外,在通信檢查和充電狀態(tài)中,受電裝置40的充電部58的充電動(dòng)作成為開啟,根據(jù)受電部52所接收到的電力而實(shí)施蓄電池90的充電。另外,放電部60的放電動(dòng)作成為關(guān)閉,從而來自蓄電池90的電力不會(huì)向電力供給對(duì)象100供給。另外,在通信檢查和充電狀態(tài)中,通過負(fù)載調(diào)制部56的負(fù)載調(diào)制,從而使通信數(shù)據(jù)被發(fā)送至輸電側(cè)。例如,包括電力傳輸狀態(tài)信息(VCC等)、充電狀態(tài)信息(VBAT或各種狀態(tài)標(biāo)志等)、溫度等信息在內(nèi)的通信數(shù)據(jù)通過通常輸電期間中的經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制,而從受電側(cè)被發(fā)送至輸電側(cè)。例如,由輸電部12的電源電壓控制部14實(shí)施的電力控制根據(jù)通信數(shù)據(jù)中所包含的電力傳輸狀態(tài)信息等而被實(shí)施。
如圖3的A3所示,當(dāng)檢測(cè)到蓄電池90的充滿電時(shí),成為充滿電待機(jī)狀態(tài)。在充滿電待機(jī)狀態(tài)下,輸電側(cè)成為等待狀態(tài),受電側(cè)成為保持放電動(dòng)作關(guān)閉的狀態(tài)。
具體而言,輸電部12例如實(shí)施用于取走檢測(cè)的間歇輸電。即,輸電部12不實(shí)施如通常輸電那樣的連續(xù)輸電,而是實(shí)施每隔所給定的期間而間歇性地輸送電力的間歇輸電,成為對(duì)電子設(shè)備510的取走進(jìn)行檢測(cè)的狀態(tài)。另外,放電部60的放電動(dòng)作保持關(guān)閉的狀態(tài),向電力供給對(duì)象100的電力供給也保持非使能的狀態(tài)。
如圖3的A4所示,當(dāng)檢測(cè)到電子設(shè)備510的取走時(shí),如A5所示,電子設(shè)備510成為使用狀態(tài),受電側(cè)的放電動(dòng)作成為開啟。
具體而言,放電部60的放電動(dòng)作從關(guān)閉切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力經(jīng)由放電部60而向電力供給對(duì)象100供給。由此,來自蓄電池90的電力被供給,從而處理部等電力供給對(duì)象100進(jìn)行工作,由此成為用戶能夠正常使用電子設(shè)備510的狀態(tài)。
如上所示,在本實(shí)施方式中,如圖3的A2所示,當(dāng)檢測(cè)到電子設(shè)備510的著陸時(shí),實(shí)施通常輸電,在該通常輸電期間,實(shí)施經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制。另外,當(dāng)檢測(cè)到著陸時(shí),放電部60的放電動(dòng)作停止。而且,通過該經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制,包括用于輸電側(cè)的電力控制的信息或表示受電側(cè)的狀態(tài)的信息在內(nèi)的通信數(shù)據(jù)從受電側(cè)被輸送至輸電側(cè)。例如,通過對(duì)用于電力控制的信息(電力傳輸狀態(tài)信息)進(jìn)行通信,從而能夠?qū)崿F(xiàn)例如與初級(jí)線圈L1和次級(jí)線圈 L2之間的位置關(guān)系等相對(duì)應(yīng)的最佳的電力控制。另外,通過對(duì)表示受電側(cè)的狀態(tài)的信息進(jìn)行通信,從而能夠?qū)崿F(xiàn)最佳且安全的充電環(huán)境。而且,在本實(shí)施方式中,在負(fù)載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi),通常輸電也持續(xù),并且放電部60的放電動(dòng)作也保持關(guān)閉狀態(tài)。
另外,在本實(shí)施方式中,如圖3的A3所示,當(dāng)檢測(cè)到蓄電池90的充滿電時(shí),通常輸電停止,而實(shí)施取走檢測(cè)用的間歇輸電。而且,如A4、A5所示,當(dāng)檢測(cè)到取走而成為取走期間時(shí),放電部60的放電動(dòng)作被實(shí)施。由此,來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對(duì)象100,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電子設(shè)備510的通常工作。并且,著陸檢測(cè)或取走檢測(cè)根據(jù)受電部52的輸出電壓(例如整流電壓VCC)而被實(shí)施。
如此,在本實(shí)施方式中,在電子設(shè)備510的蓄電池90的充電期間(通常輸電期間)內(nèi),由于向電力供給對(duì)象100的放電動(dòng)作成為關(guān)閉,因此,能夠抑制在充電期間內(nèi)電力被電力供給對(duì)象100無謂地消耗的情況。
而且,當(dāng)檢測(cè)到電子設(shè)備510的取走時(shí),從通常輸電切換為間歇輸電,并且向電力供給對(duì)象100的放電動(dòng)作成為開啟。通過像這樣使放電動(dòng)作成為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對(duì)象100,由此能夠?qū)崿F(xiàn)處理部(DSP)等電力供給對(duì)象100的通常工作。通過這種方式,例如,在電子設(shè)備510被放置在充電器500之上的充電期間內(nèi)不工作的這種類型的電子設(shè)備510(例如,助聽器等用戶所佩戴的電子設(shè)備)中,能夠?qū)崿F(xiàn)理想的無觸點(diǎn)電力傳輸?shù)膭?dòng)作順序。即,在這種類型的電子設(shè)備510中,在充電期間(通常輸電期間)內(nèi),通過使來自蓄電池90的電力的放電動(dòng)作成為關(guān)閉,從而能夠?qū)崿F(xiàn)省電化。而且,當(dāng)檢測(cè)到取走時(shí),通過放電動(dòng)作自動(dòng)地成為開啟,來自蓄電池90的電力向作為電子設(shè)備510的電力供給對(duì)象100的各種裝置被供給,從而該裝置能夠進(jìn)行工作,由此能夠自動(dòng)地轉(zhuǎn)移至電子設(shè)備510的通常的工作模式。
并且,圖3為無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作順序的一個(gè)示例,本實(shí)施方式的動(dòng)作順序并不限定于圖3,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的變形。另外,利用圖14、圖15、圖16,在后文對(duì)動(dòng)作順序的詳細(xì)示例進(jìn)行敘述。
4.帶通濾波器
圖4為對(duì)通過負(fù)載調(diào)制而實(shí)現(xiàn)的通信方法進(jìn)行說明的圖。如圖4所示,在輸電側(cè)(初級(jí)側(cè)),輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2對(duì)初級(jí)線圈L1進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)。具體而言,輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2根據(jù)從電源電壓控制部14供給的電源電壓VDRV而進(jìn)行工作,并對(duì)初級(jí)線圈L1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
另一方面,在受電側(cè)(次級(jí)側(cè)),受電部52的整流電路53對(duì)次級(jí)線圈L2的線圈端電壓進(jìn)行整流,從而整流電壓VCC被輸出至節(jié)點(diǎn)NVC。并且,通過初級(jí)線圈L1和電容器CA1而構(gòu)成了輸電側(cè)的諧振電路,通過次級(jí)線圈L2和電容器CA2而構(gòu)成了受電側(cè)的諧振電路。
在受電側(cè),通過使負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW導(dǎo)通或斷開,從而使電流源IS的電流ID2從節(jié)點(diǎn)NVC向GND側(cè)間歇地流通,由此使受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)(受電側(cè)的電位)發(fā)生變動(dòng)。
在輸電側(cè),由于因負(fù)載調(diào)制而引起的受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)的變動(dòng),從而向設(shè)置于電源線上的檢測(cè)電阻RCS流通的電流ID1發(fā)生變動(dòng)。例如,在輸電側(cè)的電源(例如圖1(A)的電源適配器502等的電源裝置)與電源電壓控制部14之間,設(shè)置有用于對(duì)向電源流通的電流進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)電阻RCS。電源電壓控制部14經(jīng)由該檢測(cè)電阻RCS而從電源被供給電源電壓。而且。由于因負(fù)載調(diào)制而引起的受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)的變動(dòng),從而從電源向檢測(cè)電阻RCS流通的電流ID1發(fā)生變動(dòng),通信部30對(duì)該電流變動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。而且,通信部30根據(jù)檢測(cè)結(jié)果而實(shí)施通過負(fù)載調(diào)制而被發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理。
而且,在本實(shí)施方式中,如圖2所示,具有輸電裝置10和受電裝置40的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)中的輸電側(cè)的控制裝置20包括驅(qū)動(dòng)器控制電路22、控制部24、通信部30。
而且,在圖4中,通信部30根據(jù)實(shí)施帶通濾波處理的帶通濾波器部的輸出,而對(duì)來自受電裝置40的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。如后文敘述,帶通濾波器部實(shí)施使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過,而使負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬的信號(hào)衰減的帶通濾波處理。具體而言,帶通濾波器部實(shí)施使輸電部12的驅(qū)動(dòng)頻率(FCK)的帶寬和DC的帶寬中的至少一方的帶寬的信號(hào)衰減的帶通濾波處理。
圖5表示通信部30的具體的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。如圖5所示,通信部30包括電流檢測(cè)電路32、帶通濾波器部33、比較電路34、解調(diào)部36。另外,能夠包括信號(hào)放大用的放大器AP、濾波器部35。并且,通信部30并不限定于圖5的結(jié)構(gòu),能夠?qū)嵤┦÷云浣Y(jié)構(gòu)要素的一部分,或追加其他結(jié)構(gòu)要素,或?qū)B接關(guān)系進(jìn)行變更等各種改變。
電流檢測(cè)電路32對(duì)從電源(電源裝置)向輸電部12流通的電流ID1進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)電壓VDT向帶通濾波器部33輸出。具體而言,電流檢測(cè)電路32對(duì)從電源經(jīng)由電源電壓控制部14而向輸電部12流通的電流ID1進(jìn)行檢測(cè),并向向帶通濾波器部33輸出將電流ID1轉(zhuǎn)換為電壓所得到的檢測(cè)電壓VDT。該電流ID1也可以包括例如向驅(qū)動(dòng)器控制電路22等流通的電流。
在圖5中,電流檢測(cè)電路32通過IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC而被構(gòu)成。IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC的非反相輸入端子(+)被連接于檢測(cè)電阻RCS的一端,反相輸入端子(-)被連接于檢測(cè)電阻RCS的另一端。而且,IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC對(duì)通過微少的電流ID1在檢測(cè)電阻RCS中流通而生成的微少的電壓VC1-VC2進(jìn)行放大,從而作為檢測(cè)電壓VDT而輸出。
帶通濾波器部33被輸入來自電流檢測(cè)電路32的檢測(cè)電壓VDT。而且,對(duì)檢測(cè)電壓VDT的信號(hào)實(shí)施帶通濾波處理。具體而言,帶通濾波器部33實(shí)施使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過,而使負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬(例如驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬、DC的帶寬)的信號(hào)衰減的帶通濾波處理。而且,帶通濾波器部33將帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓VDTB輸出至后級(jí)的電路。
比較電路34實(shí)施由帶通濾波器部33進(jìn)行的帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓與判斷用電壓之間的比較判斷。具體而言,來自帶通濾波器部33的檢測(cè)電壓VDTB通過放大器AP而被進(jìn)一步放大,并作為檢測(cè)電壓VDTA而被輸出至比較電路34。例如,放大器AP的非反相輸入端子被輸入檢測(cè)電壓VDTB,反相輸入端子被輸入基準(zhǔn)電壓VRF,并輸出以基準(zhǔn)電壓VRF為基準(zhǔn)而被放大的檢測(cè)電壓VDTA的信號(hào)。而且,比較電路34實(shí)施檢測(cè)電壓VDTA(帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓)與判斷用電壓VCP=VRF+VOFF之間的比較判斷。而且,輸出比較判斷結(jié)果CQ。例如,實(shí)施檢測(cè)電壓VDTA是大于判斷用電壓VCP還是低于判斷用電壓VCP的比較判斷。該比較電路34例如能夠通過比較器CP而構(gòu)成。在該情況下,例如,判斷用電壓VCP=VRF+VOFF的電壓VOFF可以通過比較器CP的失調(diào)電壓電壓等來實(shí)現(xiàn)。
解調(diào)部36根據(jù)比較電路34的比較判斷結(jié)果CQ(濾波處理后的比較判斷結(jié)果FQ)而對(duì)負(fù)載調(diào)制模式進(jìn)行判斷。即,通過實(shí)施負(fù)載調(diào)制模式的解調(diào)處理,而對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),并作為檢測(cè)數(shù)據(jù)DAT而輸出。輸電側(cè)的控制部24根據(jù)該檢測(cè)數(shù)據(jù)DAT而實(shí)施各種處理。
并且,在圖5中,在比較電路34與解調(diào)部36之間設(shè)置有濾波器部35。而且,解調(diào)部36根據(jù)由濾波器部35實(shí)施的濾波處理后的比較判斷結(jié)果FQ,而對(duì)負(fù)載調(diào)制模式進(jìn)行判斷。作為該濾波器部35,例如能夠使用數(shù)字濾波器(FIR)等,但作為濾波器部35,也可以使用無源的濾波器。通過設(shè)置濾波器部35,例如能夠降低后文敘述的圖9的F1、F2處的噪聲的不良影響等。
濾波器部35、解調(diào)部36例如被供給驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK而進(jìn)行工作。驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK為對(duì)輸電頻率進(jìn)行規(guī)定的信號(hào),驅(qū)動(dòng)器控制電路22被供給該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK而對(duì)輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。而且,初級(jí)線圈L1以由該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK規(guī)定的頻率(輸電頻率)而被驅(qū)動(dòng)。
圖6圖示了帶通濾波器部33的結(jié)構(gòu)示例。在圖6中,F(xiàn)LTI為帶通濾波器部33的輸入,F(xiàn)LTQ為輸出。圖5的VDT與圖6的FLTI相對(duì)應(yīng),VDTB與FLTQ相對(duì)應(yīng)。
圖6的帶通濾波器部33為由電阻和電容器構(gòu)成的RC型的無源方式的帶通濾波器。該帶通濾波器部33包括電阻RD1、RD2和電容器CD1、CD2。通過電阻RD1和電容器CD1而構(gòu)成了低通濾波器,通過電容器CD2和電阻RD2而構(gòu)成了高通濾波器。而且,通過組合這些低通濾波器和高通濾波器,從而實(shí)現(xiàn)了帶通濾波器。即,關(guān)于高頻帶(例如驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬),通過由電阻RD1和電容器CD1構(gòu)成的低通濾波器而使信號(hào)電平衰減。關(guān)于低頻帶(例如DC的帶寬),通過由電容器CD2和電阻RD2構(gòu)成的高通濾波器而使信號(hào)電平衰減。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)帶通濾波器的頻率特性。
并且,帶通濾波器部33的結(jié)構(gòu)并不限定于圖6,能夠?qū)嵤└鞣N變形。例如,帶通濾波器部33也可以通過由電感元件或電容器等構(gòu)成的LC型或LCR型的無源方式的帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)?;蛘撸ㄟ^具有運(yùn)算放大器等的有源方式的帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)。
圖7為帶通濾波器部33的頻率特性的一個(gè)示例。在圖7中,橫軸為頻率,縱軸為增益。如圖7所示,帶通濾波器部33使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過,而使負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬的信號(hào)衰減。具體而言,使作為負(fù)載調(diào)制的頻帶以外的帶寬的輸電部12的驅(qū)動(dòng)頻率(輸電頻率)的帶寬或DC的帶寬的信號(hào)衰減。
在此,負(fù)載調(diào)制的頻帶為圖4的負(fù)載調(diào)制部56的負(fù)載調(diào)制所使用的頻率的帶寬。具體而言,負(fù)載調(diào)制的頻帶例如為使開關(guān)元件SW導(dǎo)通或斷開的時(shí)鐘 信號(hào)的頻率的帶寬,且為調(diào)制頻率的帶寬。驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬為例如包含驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK的頻率在內(nèi)的帶寬。例如,圖2的驅(qū)動(dòng)器控制電路22從時(shí)鐘生成電路37被供給驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK,通過根據(jù)該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK而生成的控制信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))而對(duì)輸電部12的輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。通過帶通濾波器部33而被衰減的高頻率側(cè)的帶寬為包含該驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK的頻率在內(nèi)的帶寬。
例如,在圖7的頻率特性中,將帶通濾波器的高頻率側(cè)的截止頻率設(shè)為CFH,將低頻率側(cè)的截止頻率設(shè)為CFL。在該情況下,高頻率側(cè)的截止頻率CFH被設(shè)定為低于驅(qū)動(dòng)頻率的頻率。另一方面,低頻率側(cè)的截止頻率CFL被設(shè)定為高于DC的頻率。通過這種方式,能夠通過帶通濾波器部33而使驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬的信號(hào)或DC的帶寬的信號(hào)的電平充分地衰減。
并且,帶通濾波器部33可以內(nèi)置于控制裝置20內(nèi),也可以通過控制裝置20的外設(shè)部件來構(gòu)成帶通濾波器部33。例如,圖6的電阻RD1、RD2、電容器CD1、CD2既可以為控制裝置20的內(nèi)部的電路元件,也可以為控制裝置20(IC)的外設(shè)部件。例如,在帶通濾波器部33由外設(shè)部件構(gòu)成的情況下,例如將圖6的FLTI用的第一端子(第一襯墊)和FLTQ用的第二端子(第二襯墊)設(shè)置于控制裝置20中。而且,只需將圖5的檢測(cè)電壓VDT的信號(hào)經(jīng)由第一端子而輸出至控制裝置20的外部,并將帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓VDTB的信號(hào)經(jīng)由第二端子而從外部輸入至控制裝置20即可。
如上說述,在本實(shí)施方式中,通信部30根據(jù)實(shí)施使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過而使除此以外的帶寬的信號(hào)衰減的帶通濾波處理的帶通濾波器部33的輸出(VDTB),而檢測(cè)通信數(shù)據(jù)。因此,即使在如后文敘述的圖9那樣,在信號(hào)上疊加了很多的噪聲的情況下,也能夠充分地減輕由該噪聲引起的不良影響。
即,在圖5中,以大電流對(duì)初級(jí)線圈L1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的輸電部12,或者通過例如開關(guān)調(diào)節(jié)方式等而實(shí)施電源電壓的升壓工作的電源電壓控制部14(DCDC轉(zhuǎn)換器)成為產(chǎn)生較大的噪聲的噪聲源。因此,如后文敘述的圖9的F1、F2所示,由于該噪聲等原因,在比較判斷結(jié)果中產(chǎn)生狹縫(干擾),從而可能產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的誤檢測(cè)。而且,由于該噪聲以輸電部12或電源電壓控制部14為噪聲源,因此,該噪聲中包括大量的驅(qū)動(dòng)頻率成分的噪聲。
在這一點(diǎn)上,在本實(shí)施方式中,通信部30根據(jù)帶通濾波器部33的輸出而實(shí)施通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)。因此,能夠減少疊加于檢測(cè)電壓VDT的信號(hào)上的噪聲。其結(jié)果為,由于減少了在圖9中疊加于帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓VDTA的信號(hào)上的噪聲,因此,能夠抑制通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)錯(cuò)誤的產(chǎn)生。
尤其如圖7的頻率特性所示,帶通濾波器部33使驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬的信號(hào)衰減。因此,即使在輸電部12或電源電壓控制部14成為噪聲源,而產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)頻率成分的噪聲的情況下,也能夠通過帶通濾波器部33而充分地減少該噪聲。
另外,如圖7的頻率特性所示,帶通濾波器部33使DC的帶寬的信號(hào)衰減。因此,通過帶通濾波器部33而截止DC成分,從而能夠僅將AC(Alternating Current,交流)成分的信號(hào)輸出至后級(jí)的電路。由此,后級(jí)的放大器AP或比較電路34能夠?qū)V波處理后的檢測(cè)電壓的信號(hào)作為AC信號(hào)來處理,從而實(shí)施信號(hào)處理(信號(hào)放大、比較判斷處理)。其結(jié)果為,能夠在不考慮信號(hào)的DC成分的條件下實(shí)施信號(hào)處理,從而能夠?qū)崿F(xiàn)理想的信號(hào)處理。
例如,作為本實(shí)施方式的比較例的方法,還考慮了如下的方法,即,相對(duì)于電流變動(dòng),以DC電平來設(shè)定閾值電壓,并對(duì)DC的信號(hào)電平是高于該閾值電壓還是低于該閾值電壓進(jìn)行判斷的方法。但是,在該方法中,在成為基礎(chǔ)的電流的值發(fā)生了變動(dòng)的情況下,存在必須搜索并再次設(shè)定閾值電壓的問題。
在這一點(diǎn)上,根據(jù)使用帶通濾波器部33的本實(shí)施方式的方法,由于能夠?qū)C成分進(jìn)行截止從而以AC信號(hào)的狀態(tài)實(shí)施信號(hào)處理,因此,能夠消除上述的問題。
而且,帶通濾波器部33在以這種方式使驅(qū)動(dòng)頻率的帶寬或DC的帶寬的信號(hào)的成分衰減的同時(shí),使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)通過。因此,在受電側(cè)通過負(fù)載調(diào)制而發(fā)送了通信數(shù)據(jù)的情況下,由于被實(shí)施了負(fù)載調(diào)制的信號(hào)成分通過帶通濾波器部33并被傳遞至后級(jí)的電路,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)后級(jí)的比較電路34或解調(diào)部36中的通信數(shù)據(jù)的恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)處理。并且,帶通濾波器部33例如也可以為使負(fù)載調(diào)制的頻帶的信號(hào)放大并通過的電路。
另外,在圖5中,向檢測(cè)電阻RCS流通的微少的電流ID1通過電流檢測(cè)電路32而被放大,并作為檢測(cè)電壓VDT而被輸出至帶通濾波器部33。因此,帶通濾波器部33能夠?qū)奈⑸俚碾娏鞅晦D(zhuǎn)換為電壓并被放大的檢測(cè)電壓VDT 實(shí)施帶通濾波處理。因此,例如,即使是如圖6所示的無源方式的帶通濾波器,也能夠?qū)崿F(xiàn)理想的帶通濾波處理。
即,無源方式的帶通濾波器與有源方式相比,具有無法獲得增益的缺點(diǎn)。在這一點(diǎn)上,在圖5中,由于通過帶通濾波器部33的前級(jí)的電流檢測(cè)電路32的IV轉(zhuǎn)換用放大器IVC而實(shí)施信號(hào)放大,從而能夠獲得增益,因此,能夠采用無法獲得增益的無源方式的帶通濾波器。而且,在無源方式的帶通濾波器中,由于不需要運(yùn)算放大器,因此實(shí)現(xiàn)了省電化。另外,由帶通濾波器自身產(chǎn)生的噪聲也被抑制在最小限度,從而能夠?qū)崿F(xiàn)理想的帶通濾波處理。
另外,在圖5中,電流檢測(cè)電路32對(duì)從電源(例如5V)向輸電部12(電源電壓控制部14)流通的電流進(jìn)行檢測(cè),并輸出檢測(cè)電壓VDT,帶通濾波器部33對(duì)該檢測(cè)電壓VDT的信號(hào)實(shí)施帶通濾波處理。而且,比較電路34實(shí)施帶通濾波處理后的檢測(cè)電壓VDTA(由放大器AP實(shí)施的信號(hào)放大后的檢測(cè)電壓)與判斷用電壓VCP之間的比較判斷。而且,通信部30(解調(diào)部36)根據(jù)比較電路34的比較判斷結(jié)果而對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。例如,通過后文敘述的圖10~圖12(B)等所示的方法,對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制而將流向檢測(cè)電阻RCS(例如0.1~0.3Ω)的微少的電流ID1(例如幾mA)轉(zhuǎn)換為電壓同時(shí)放大,并對(duì)放大后的信號(hào)實(shí)施帶通濾波處理,將所獲得的檢測(cè)電壓VDTA與判斷用電壓VCP進(jìn)行比較判斷,并能夠根據(jù)比較判斷結(jié)果而檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)。
例如,在L1、L2的線圈為小型或者耦合度較低的情況等下,在受電側(cè)實(shí)施了負(fù)載調(diào)制的情況下,輸電側(cè)的電流變動(dòng)成為微少的變動(dòng),從而存在難以對(duì)其檢測(cè)的問題。
在這一點(diǎn)上,根據(jù)圖5的結(jié)構(gòu),對(duì)由受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制引起的微少的電流變動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)電壓VDTA與判斷用電壓VCP進(jìn)行比較,從而能夠檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)。因此,即使在L1、L2的線圈為小型或耦合度較低的情況等下,也能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)處理。
另外,如前文所述,由于輸電部12或電源電壓控制部14成為產(chǎn)生較大的噪聲的噪聲源,因此如圖9的F1、F2所示,由于該噪聲等原因,在比較判斷結(jié)果中會(huì)產(chǎn)生狹縫(干擾)。該狹縫有時(shí)會(huì)無法通過帶通濾波器部33而被完全去除。
在這一點(diǎn)上,在圖5中,例如,在比較電路34的后級(jí)設(shè)置有濾波器部35,根據(jù)濾波器部35的濾波處理后的比較判斷結(jié)果FQ,而對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。因此,例如,根據(jù)濾波器部35(延遲電路)的濾波處理(數(shù)字濾波處理),圖9的F1、F2所示的檢測(cè)電壓VDTA的沿變化點(diǎn)處的噪聲的不良影響(狹縫)不會(huì)傳遞至后級(jí)的解調(diào)部36,從而能夠?qū)νㄐ艛?shù)據(jù)的誤檢測(cè)的產(chǎn)生等進(jìn)行抑制。
另外,在圖5中,比較電路34將檢測(cè)電壓VDTA與判斷用電壓VCP進(jìn)行比較判斷,而輸出比較判斷結(jié)果CQ。根據(jù)該結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)于負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW的導(dǎo)通或斷開,比較判斷結(jié)果CQ從低電平變化為高電平,或者從高電平變化為低電平,另一方面,能夠以比較判斷結(jié)果CQ不會(huì)因重疊于檢測(cè)電壓VDTA上的噪聲而發(fā)生變化的方式對(duì)判斷用電壓VCP進(jìn)行設(shè)定。例如,通過設(shè)定與在圖4中流向負(fù)載調(diào)制部56的電流ID2相對(duì)應(yīng)的最恰當(dāng)?shù)呐袛嘤秒妷篤CP,從而能夠?qū)崿F(xiàn)抗噪性較強(qiáng)的比較電路34的比較判斷處理,由此能夠進(jìn)一步抑制通信數(shù)據(jù)的誤檢測(cè)的產(chǎn)生等。
在該情況下,比較電路34優(yōu)選為,能夠?qū)嵤z測(cè)電壓VDTA和多個(gè)判斷用電壓之間的比較判斷的電路。例如,比較電路34能夠?qū)嵤z測(cè)電壓VDTA與多個(gè)判斷用電壓VCP1=VRF+VOFF1、VCP2=VRF+VOFF2之間的比較判斷。這一點(diǎn)能夠通過如下的方式等來實(shí)現(xiàn),即,作為構(gòu)成比較電路34的比較器CP,使用能夠設(shè)定多個(gè)失調(diào)電壓VOFF1、VOFF2的比較器的方式。例如,通過設(shè)定為VOFF1=20mV、VOFF2=40mV,從而能夠?qū)D9的檢測(cè)電壓VDTA的低電平、高電平與判斷用電壓VCP之間的電壓差設(shè)定為例如20mV、40mV。
例如,如果設(shè)定為VCP=VCP1(<VCP2),則與設(shè)定為VCP=VCP2的情況相比,能夠?qū)z測(cè)電阻RCS中的更加微少的電流變動(dòng)作為比較判斷結(jié)果CQ的變化而檢測(cè)出,從而能夠提高檢測(cè)靈敏度。但是,當(dāng)設(shè)定為VCP=VCP1,存在由噪聲產(chǎn)生的微少的變動(dòng)也作為比較判斷結(jié)果CQ的變化而被誤檢測(cè)的可能,從而會(huì)降低抗噪性。
另一方面,如果設(shè)定為VCP=VCP2(>VCP1),則與設(shè)定為VCP=VCP1的情況相比,雖然檢測(cè)靈敏度降低,但具有能夠提高抗噪性的優(yōu)點(diǎn)。
而且,如果作為比較電路34,采用能夠?qū)嵤z測(cè)電壓VDTA和多個(gè)判斷用電壓(VCP1、VCP2等)之間的比較判斷的電路,則能夠?qū)崿F(xiàn)與向負(fù)載調(diào)制部56流通的電流ID2的電流值,或者L1、L2的線圈的尺寸或耦合度,或者 噪聲電平的狀況等相對(duì)應(yīng)的最恰當(dāng)?shù)谋容^判斷處理。例如,在使檢測(cè)靈敏度優(yōu)先的情況下,只需采用更低的電壓的判斷用電壓(VCP1)即可,在使抗噪性優(yōu)先的情況下,只需采用更高的電壓的判斷用電壓(VCP2)即可。
另外,在本實(shí)施方式中,如圖4所示,負(fù)載調(diào)制部56具有電流源IS,并使用該電流源IS而實(shí)施負(fù)載調(diào)制。如果采用這種方式,則能夠不依賴于節(jié)點(diǎn)NVC的電壓VCC(整流電壓)的大小,而利用恒電流的電流ID2來實(shí)施負(fù)載調(diào)制。
例如,作為比較例的方法,存在代替圖4的電流源IS而設(shè)置電阻以實(shí)施負(fù)載調(diào)制的方法。但是,在該比較例的方法中,例如,當(dāng)L1、L2的線圈間的距離變近,節(jié)點(diǎn)NVC的電壓VCC變高時(shí),向負(fù)載調(diào)制部56流通的電流ID2將變大。另一方面,當(dāng)L1、L2的線圈間的距離變遠(yuǎn),節(jié)點(diǎn)NVC的電壓VCC變低時(shí),向負(fù)載調(diào)制部56流通的電流ID2將變小。因此,依賴于L1、L2的線圈間的距離等,由負(fù)載調(diào)制引起的輸電側(cè)的電流變動(dòng)的大小也發(fā)生變化,從而妨礙穩(wěn)定的通信的實(shí)現(xiàn)。例如,如前文所述,圖9的判斷用電壓VCP(VOFF)是在考慮到檢測(cè)靈敏度和抗噪性的基礎(chǔ)上而被確定的。但是,當(dāng)依賴于L1、L2的線圈間的距離等,由負(fù)載調(diào)制引起的輸電側(cè)的電流變動(dòng)的大小發(fā)生變化時(shí),判斷用電壓VCP的設(shè)定的余裕將變狹,從而難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的通信。
在這一點(diǎn)上,在圖4中,利用由電流源IS生成的恒電流ID2而實(shí)施負(fù)載調(diào)制。因此,即使L1、L2的線圈間的距離等發(fā)生變化,由負(fù)載調(diào)制引起的輸電側(cè)的電流變動(dòng)的大小也不會(huì)發(fā)生太大變化。因此,能夠增大判斷用電壓VCP的設(shè)定的余裕等,從而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的通信。
5.利用負(fù)載調(diào)制模式而實(shí)施的通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)
在本實(shí)施方式中,采用了通過負(fù)載調(diào)制模式而對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)的方法。以下,對(duì)該通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。
例如,圖8為對(duì)受電側(cè)的通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。受電部52提取與驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)FCK相對(duì)應(yīng)的頻率的時(shí)鐘信號(hào),并供給至通信數(shù)據(jù)生成部55。通信數(shù)據(jù)生成部55被設(shè)置于圖2的控制部54中,并根據(jù)所供給的時(shí)鐘信號(hào)而實(shí)施通信數(shù)據(jù)的生成處理。而且,通信數(shù)據(jù)生成部55將用于發(fā)送所生成的通信數(shù)據(jù)的控制信號(hào)CSW輸出至負(fù)載調(diào)制部56,通過該控制信號(hào)CSW而實(shí)施例如開關(guān)元件SW的導(dǎo)通或斷開控制,從而使負(fù)載調(diào)制部56實(shí)施與通信數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的負(fù)載調(diào)制。
負(fù)載調(diào)制部56例如以成為第一負(fù)載狀態(tài)、第二負(fù)載狀態(tài)的方式,而使受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)(通過負(fù)載調(diào)制調(diào)而形成的負(fù)載)發(fā)生變化,從而實(shí)施負(fù)載調(diào)制。第一負(fù)載狀態(tài)為,例如開關(guān)元件SW成為導(dǎo)通的狀態(tài),且為受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載調(diào)制的負(fù)載)成為高負(fù)載(阻抗小)的狀態(tài)。第二負(fù)載狀態(tài)為,例如開關(guān)元件SW成為斷開的狀態(tài),且為受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載調(diào)制的負(fù)載)成為低負(fù)載(阻抗大)的狀態(tài)。
而且,在目前為止的負(fù)載調(diào)制方法中,例如,使第一負(fù)載狀態(tài)與通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“1”(第一邏輯電平)相對(duì)應(yīng),使第二負(fù)載狀態(tài)與通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“0”(第二邏輯電平)相對(duì)應(yīng),而實(shí)施從受電側(cè)向輸電側(cè)的通信數(shù)據(jù)的發(fā)送。即,通過在通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平位為“1”的情況下,使開關(guān)元件SW導(dǎo)通,在通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”的情況下,使開關(guān)元件SW斷開,從而發(fā)送預(yù)定的位數(shù)的通信數(shù)據(jù)。
但是,例如,在線圈間的耦合度降低,或者線圈為小型線圈,或者輸電電力也為低功率之類的用途中,通過這種現(xiàn)有的負(fù)載調(diào)制方法,難以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ?。即,即使通過負(fù)載調(diào)制而使受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)以成為第一負(fù)載狀態(tài)、第二負(fù)載狀態(tài)的方式而發(fā)生變化,也會(huì)由于噪聲等原因,而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的邏輯電平“1”、“0”的數(shù)據(jù)檢測(cè)錯(cuò)誤。即,即使在受電側(cè)實(shí)施負(fù)載調(diào)制,通過該負(fù)載調(diào)制,向輸電側(cè)的檢測(cè)電阻RCS流通的電流ID1也會(huì)成為非常微少的電流。因此,當(dāng)噪聲疊加時(shí),會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)檢測(cè)錯(cuò)誤,從而產(chǎn)生原因在于噪聲等的通信錯(cuò)誤。
例如,圖9為,模式化地表示檢測(cè)電壓VDTA、比較電路34的判斷用電壓VCP以及比較判斷結(jié)果CQ的信號(hào)波形的圖。如圖9所示,檢測(cè)電壓VDTA成為以基準(zhǔn)電壓VRF為基準(zhǔn)而發(fā)生變化的電壓信號(hào),判斷用電壓VCP成為該基準(zhǔn)電壓VRF加上比較器CP的失調(diào)電壓VOFF(VOFF1、VOFF2)而計(jì)算出的電壓信號(hào)。
而且,如圖9所示,例如,當(dāng)在檢測(cè)電壓VDTA的信號(hào)上疊加有噪聲時(shí),如F1、F2所示,比較判斷結(jié)果CQ的信號(hào)的沿的位置將發(fā)生變化,從而期間TM1的寬度(間隔)以變長(zhǎng)或者變短的方式發(fā)生變動(dòng)。例如,當(dāng)期間TM1為與邏輯電平“1”相對(duì)應(yīng)的期間時(shí),如果期間TM1的寬度發(fā)生變動(dòng),則會(huì)產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的采樣錯(cuò)誤,從而有可能產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)錯(cuò)誤。尤其在受電側(cè)在通常輸電期間內(nèi)實(shí)施經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制而發(fā)送輸電電力設(shè)定信息的情況 下,正在實(shí)施通常輸電的輸電部12等成為噪聲源,從而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)錯(cuò)誤的概率變高。
在此,在本實(shí)施方式中,采用了如下方法,即,使用負(fù)載調(diào)制模式而從受電側(cè)發(fā)送通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平“1”(數(shù)據(jù)1)、邏輯電平“0”(數(shù)據(jù)0),并在輸電側(cè)進(jìn)行檢測(cè)的方法。
具體而言,如圖10所示,受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制部56針對(duì)向輸電裝置10發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的第一邏輯電平“1”,實(shí)施使負(fù)載調(diào)制模式成為第一模式PT1的負(fù)載調(diào)制。另一方面,針對(duì)通信數(shù)據(jù)的第二邏輯電平“0”,實(shí)施使負(fù)載調(diào)制模式成為與第一模式PT1不同的第二模式PT2的負(fù)載調(diào)制。
而且,輸電側(cè)的通信部30(解調(diào)部)在負(fù)載調(diào)制模式為第一模式PT1的情況下,判斷為是第一邏輯電平“1”的通信數(shù)據(jù)。另一方面,在負(fù)載調(diào)制模式為與第一模式PT1不同的第二模式PT2的情況下,判斷為是第二邏輯電平“0”的通信數(shù)據(jù)。
在此,負(fù)載調(diào)制模式為由第一負(fù)載狀態(tài)和第二負(fù)載狀態(tài)構(gòu)成的模式。第一負(fù)載狀態(tài)為,由負(fù)載調(diào)制部56形成的受電側(cè)的負(fù)載例如成為高負(fù)載的狀態(tài)。具體而言,在圖10中,第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1為,負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW成為導(dǎo)通,電流源IS的電流從節(jié)點(diǎn)NVC向GND側(cè)流通的期間,且為與第一、第二模式PT1、PT2的高電平(位=1)相對(duì)應(yīng)的期間。
另一方面,第二負(fù)載狀態(tài)為,由負(fù)載調(diào)制部56形成的受電側(cè)的負(fù)載例如成為低負(fù)載的狀態(tài)。具體而言,在圖10中,第二負(fù)載狀態(tài)的期間TM2為負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW成為斷開的期間,且為與第一、第二模式PT1、PT2的低電平(位=0)相對(duì)應(yīng)的期間。
而且,在圖10中,第一模式PT1成為第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第二模式PT2相比變得較長(zhǎng)的模式。這樣,對(duì)于第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第二模式PT2相比較長(zhǎng)的第一模式PT1,被判斷為是邏輯電平“1”。另一方面,對(duì)于第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度與第一模式PT1相比較短的第二模式PT2,判斷為是邏輯電平“0”。
如圖10所示,第一模式PT1例如為與(1110)的位模式相對(duì)應(yīng)的模式。第二模式PT2例如為與(1010)的位模式相對(duì)應(yīng)的模式。在這些位模式中,位=1與負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW成為導(dǎo)通的狀態(tài)相對(duì)應(yīng),位=0與負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW成為斷開的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。
例如,受電側(cè)在發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“1”的情況下,通過與第一模式PT1相對(duì)應(yīng)的(1110)的位模式,而將負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW置于導(dǎo)通或斷開。具體而言,對(duì)開關(guān)元件SW實(shí)施依次置于導(dǎo)通、導(dǎo)通、導(dǎo)通、斷開的開關(guān)控制。而且,輸電側(cè)在負(fù)載調(diào)制模式為與(1110)的位模式相對(duì)應(yīng)的第一模式PT1的情況下,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“1”。
另一方面,受電側(cè)在發(fā)送的通信數(shù)據(jù)的位是邏輯電平“0”的情況下,通過與第二模式PT2相對(duì)應(yīng)的(1010)的位模式,而將負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW置于導(dǎo)通或斷開。具體而言,對(duì)開關(guān)元件SW實(shí)施依次置于導(dǎo)通、斷開、導(dǎo)通、斷開的開關(guān)控制。而且,輸電側(cè)在負(fù)載調(diào)制模式為與(1010)的位模式相對(duì)應(yīng)的第二模式PT2的情況下,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”。
在此,在將輸電部12的驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)為FCK,將驅(qū)動(dòng)周期設(shè)為T=1/FCK的情況下,第一、第二模式PT1、PT2的長(zhǎng)度例如能夠表示為512×T。在該情況下,一個(gè)位區(qū)間的長(zhǎng)度被表示為(512×T)/4=128×T。因此,受電側(cè)在通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“1”的情況下,例如以128×T的間隔,并通過與第一模式PT1相對(duì)應(yīng)的(1110)的位模式,而將負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW置于導(dǎo)通或斷開。另外,受電側(cè)在通信數(shù)據(jù)的位為邏輯電平“0”的情況下,例如以128×T的間隔,并通過與第二模式PT2相對(duì)應(yīng)的(1010)的位模式,而將負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW置于導(dǎo)通或斷開。
并且,驅(qū)動(dòng)頻率FCK例如為80~120KHz左右,負(fù)載調(diào)制部56的負(fù)載調(diào)制的頻率FMD(開關(guān)元件SW的導(dǎo)通或斷開的時(shí)鐘頻率)例如為300~500Hz左右。具體而言,當(dāng)將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)為FCK=1/T時(shí),負(fù)載調(diào)制的頻率FMD在圖10中能夠表示為FMD=1/(256×T)=FCK/256。
另一方面,輸電側(cè)例如以圖11所示的方法來實(shí)施通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理以及取入處理。例如,通信部30(解調(diào)部)從第一模式PT1中的被設(shè)定于第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1內(nèi)的第一采樣點(diǎn)SP1起,以所給定的采樣間隔SI而實(shí)施負(fù)載調(diào)制模式的采樣,并取入所給定的位數(shù)的通信數(shù)據(jù)。
例如,圖11的采樣點(diǎn)SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6為每隔采樣間隔SI而被設(shè)定的采樣點(diǎn)。該采樣間隔SI為與負(fù)載調(diào)制模式的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的間隔。即,為與作為負(fù)載調(diào)制模式的第一、第二模式PT1、PT2的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的 間隔。例如,在圖10中,由于第一、第二模式PT1、PT2的長(zhǎng)度成為512×T(=512/FCK),因此采樣間隔SI的長(zhǎng)度也變成512×T。
而且,在圖11中,期間TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6內(nèi)的負(fù)載調(diào)制模式分別成為PT1、PT2、PT1、PT2、PT2、PT2。在此,期間TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6為,與采樣點(diǎn)SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6相對(duì)應(yīng)的期間。因此,在圖11的情況下,通過從第一采樣點(diǎn)SP1起,以采樣間隔SI而實(shí)施負(fù)載調(diào)制模式的采樣,從而取入例如位數(shù)=6的通信數(shù)據(jù)(101000)。
具體而言,通信部30對(duì)信號(hào)電平成為高電平的脈沖進(jìn)行檢測(cè),在該脈沖的寬度在第一范圍寬度內(nèi)(例如220×T~511×T)的情況下,實(shí)施位同步。例如,解調(diào)部36對(duì)比較判斷結(jié)果CQ(FQ)的信號(hào)以預(yù)定位數(shù)的量從處于低電平(“0”)的狀態(tài)變?yōu)楦唠娖?“1”)的第一沿與在第一沿之后比較判斷結(jié)果CQ(FQ)從高電平變?yōu)榈碗娖降牡诙剡M(jìn)行檢測(cè)。而且,在由第一沿和第二沿規(guī)定的脈沖的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,判斷為位同步,并對(duì)通信數(shù)據(jù)的第一個(gè)位的邏輯電平“1”進(jìn)行檢測(cè)。而且,在位同步的情況下,在該脈沖寬度的中心點(diǎn)設(shè)定第一采樣點(diǎn)SP1,從第一采樣點(diǎn)SP1起,每隔采樣間隔SI(例如512×T)而取入信號(hào)。而且,取入的信號(hào)的電平如果是高電平,則判定為是邏輯電平“1”(第一模式PT1),如果是低電平,則判定為是邏輯電平“0”(第二模式PT2)。通過這種方式,在圖11中,取入了通信數(shù)據(jù)(101000)。實(shí)際上,在位同步后(取入了SP1處的1位量的數(shù)據(jù)后),通過取入15位量的數(shù),從而作為整體而取入了16位量的通信數(shù)據(jù)。在該16位的通信數(shù)據(jù)中,最初的1位(位同步的位)必定為“1”。
如此,在在本實(shí)施方式中,在第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度處于第一范圍寬度內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,如圖11所示,在第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1內(nèi)設(shè)定第一采樣點(diǎn)SP1。
具體而言,如圖12(A)所示,在信號(hào)電平成為高電平的期間TM1的寬度處于第一范圍寬度RW1內(nèi)的情況下,實(shí)施位同步,并在該期間TM1內(nèi)的例如中心點(diǎn)設(shè)定第一采樣點(diǎn)SP1。而且,從所設(shè)定的第一采樣點(diǎn)SP1起,每隔采樣間隔SI而實(shí)施采樣。在此,第一范圍寬度RW1(220×T~511×T)為,對(duì)應(yīng)于第一模式PT1中的第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1(384×T)而被設(shè)定的范圍寬度。
即,如在圖9中所說明的那樣,由于噪聲等原因,期間TM1的寬度將發(fā)生變動(dòng)。而且,第一模式PT1中的期間TM1的寬度的典型值為與3位量(111)相對(duì)應(yīng)的寬度即128×3×T=384×T。因此,設(shè)定包含該384×T這樣的第一范圍寬度RW1(220×T~511×T)。而且,對(duì)于處于第一范圍寬度RW1(220×T~511×T)內(nèi)的高電平的期間,判斷為是第一模式PT1的期間TM1,并實(shí)施用于設(shè)定第一采樣點(diǎn)SP1的位同步。通過采用這種方式,從而即使在如圖9所示那樣,噪聲疊加于信號(hào)上的情況下,通過實(shí)施適當(dāng)?shù)奈煌?,從而能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)牡谝徊蓸狱c(diǎn)SP1。
而且,在以此方式設(shè)定了第一采樣點(diǎn)SP1之后,每隔采樣間隔SI而實(shí)施采樣,并根據(jù)各采樣點(diǎn)處的信號(hào)電平,而對(duì)為第一、第二模式PT1、PT2中的哪一個(gè)進(jìn)行判斷。
具體而言,如圖12(A)所示,通信部30在第一采樣點(diǎn)SP1接下來的第二采樣點(diǎn)SP2處,在負(fù)載狀態(tài)為第一負(fù)載狀態(tài)的情況(信號(hào)電平為高電平的情況)下,判斷為,第二采樣點(diǎn)SP2處的負(fù)載調(diào)制模式為第一模式PT1。即,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“1”。另外,如圖12(A)所示,在第二采樣點(diǎn)SP2接下來的第三采樣點(diǎn)SP3處,在負(fù)載狀態(tài)為第一負(fù)載狀態(tài)(高電平)的情況下,判斷為,第三采樣點(diǎn)SP3處的負(fù)載調(diào)制模式為第一模式PT1,通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“1”。在此后的采樣點(diǎn)處也同樣如此。
另一方面,如圖12(B)所示,在第二采樣點(diǎn)SP2處,在負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)的情況(信號(hào)電平為低電平的情況)下,判斷為第二采樣點(diǎn)SP2處的負(fù)載調(diào)制模式為第二模式PT2。即,判斷為通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”。另外,在第三采樣點(diǎn)SP3處,在負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)的情況下(低電平),判斷為,第三采樣點(diǎn)SP3處的負(fù)載調(diào)制模式為第二模式PT2,通信數(shù)據(jù)的位的邏輯電平為“0”。在此后的采樣點(diǎn)處,也同樣如此。
例如,在圖11中,由于采樣點(diǎn)SP2處的負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)(低電平),因此,判斷為是第二模式PT2,并判斷為邏輯電平為“0”。由于采樣點(diǎn)SP3處的負(fù)載狀態(tài)為第一負(fù)載狀態(tài)(高電平),因此,判斷為是第一模式PT1,并判斷為邏輯電平為“1”。由于采樣點(diǎn)SP4、SP5、SP6處的負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)(低電平),因此,判斷為是第二模式PT2,并判斷為邏輯電平為“0”。
并且,在圖11~圖12(B)的各采樣點(diǎn)處,對(duì)包含該采樣點(diǎn)的負(fù)載狀態(tài)的期間的寬度是否處于預(yù)定的范圍寬度內(nèi)進(jìn)行確認(rèn)。即,在條件中加入在信號(hào)的取入時(shí)脈沖寬度是否處于范圍寬度內(nèi)。
例如,如圖12(A)所示,在第二采樣點(diǎn)SP2處,在負(fù)載狀態(tài)為第一負(fù)載狀態(tài)(高電平),并且包含第二采樣點(diǎn)SP2的第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度(高電平的脈沖寬度)處于第一范圍寬度RW1內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,判斷為第二采樣點(diǎn)SP2處的負(fù)載調(diào)制模式為第一模式PT1(邏輯電平“1”)。同樣,在第三采樣點(diǎn)SP3處,在負(fù)載狀態(tài)為第一負(fù)載狀態(tài)(高電平),且包含第三采樣點(diǎn)SP3的第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1的寬度(高電平的脈沖寬度)處于第一范圍寬度RW1內(nèi)的情況下,判斷為第三采樣點(diǎn)SP3處的負(fù)載調(diào)制模式為第一模式PT1。
另一方面,如圖12(B)所示,在第二采樣點(diǎn)SP2處,在負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)(低電平),且包含第二采樣點(diǎn)SP2的第二負(fù)載狀態(tài)的期間TM2的寬度(低電平的脈沖寬度)處于第二范圍寬度RW2內(nèi)(例如80×T~150×T)的情況下,判斷為第二采樣點(diǎn)SP2處的負(fù)載調(diào)制模式為第二模式PT2(邏輯電平“0”)。同樣,在第三采樣點(diǎn)SP3處,在負(fù)載狀態(tài)為第二負(fù)載狀態(tài)(低電平),且包含第三采樣點(diǎn)SP3的第二負(fù)載狀態(tài)的期間TM2的寬度(低電平的脈沖寬度)處于第二范圍寬度RW2內(nèi)的情況下,判斷為第三采樣點(diǎn)SP3處的負(fù)載調(diào)制模式為第二模式PT2。
在此,第二范圍寬度RW2(80×T~150×T)為,對(duì)應(yīng)于第二模式PT2中的第二負(fù)載狀態(tài)的期間TM2(128×T)而被設(shè)定的范圍寬度。由于期間TM2的典型值成為與1位對(duì)應(yīng)的寬度即128×T,因此,設(shè)定了包含該128×T這樣的第二范圍寬度RW2(80×T~150×T)。
例如,在通信狀態(tài)為通常的情況下,即使不對(duì)高電平、低電平的脈沖寬度(期間TM1、TM2的脈沖寬度)的大小(RW1、RW2)進(jìn)行確認(rèn),而如圖11所示那樣,在從采樣點(diǎn)SP1起,每隔采樣間隔SI而被設(shè)定的采樣點(diǎn)SP2、SP3、SP4……處取入信號(hào)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),也不會(huì)產(chǎn)生較大的問題。
但是,存在如下的問題,即,例如,當(dāng)在通信過程中,例如在圖1(A)的充電器500與電子設(shè)備510之間產(chǎn)生位置偏移,或者產(chǎn)生振動(dòng)等時(shí),會(huì)因?yàn)橛纱艘鸬碾娏髯儎?dòng),而產(chǎn)生通信錯(cuò)誤的問題。在該情況下,通過實(shí)施后文敘述的CRC的錯(cuò)誤檢查,從而能夠減少如上所述的通信錯(cuò)誤的產(chǎn)生。但是, 僅通過例如基于CRC(例如8位)的錯(cuò)誤檢查,有可能無法以預(yù)定的概率(例如1/256)檢測(cè)出上述的通信錯(cuò)誤,從而作出錯(cuò)誤的判斷。
在這一點(diǎn)上,如果像在圖12(A)、圖12(B)中所說明的那樣,采用在各采樣點(diǎn)處,對(duì)高電平、低電平的脈沖寬度處于第一、第二范圍寬度RW1、RW2內(nèi)的情況進(jìn)行確認(rèn)的方法,則能夠消除如上所述的問題的產(chǎn)生。
如上所述,在本實(shí)施方式中,對(duì)負(fù)載調(diào)制模式進(jìn)行辨別,從而對(duì)通信數(shù)據(jù)的邏輯電平進(jìn)行判斷。例如,一直以來,采用了如下的方法,即,將負(fù)載調(diào)制部56的開關(guān)元件SW成為導(dǎo)通的第一負(fù)載狀態(tài)判斷為邏輯電平“1”,將開關(guān)元件SW成為斷開的第二負(fù)載狀態(tài)判斷為邏輯電平“0”的方法。但是,在該現(xiàn)有示例的方法中,如圖9中所說明的那樣,有可能由于噪聲等原因而產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)錯(cuò)誤。
與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,通過對(duì)負(fù)載調(diào)制模式為例如圖10所示的第一、第二模式PT1、PT2中的哪一個(gè)進(jìn)行辨別,從而對(duì)通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平進(jìn)行檢測(cè)。因此,即使在如圖9那樣的噪聲較多的狀況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)。即,在圖10的第一、第二模式PT1、PT2中,例如,第一負(fù)載狀態(tài)(高電平)的期間TM1的寬度(脈沖寬度)大不相同,在本實(shí)施方式中,通過對(duì)該期間TM1的寬度的不同進(jìn)行辨別,從而對(duì)模式進(jìn)行辨別,并檢測(cè)出通信數(shù)據(jù)的各位的邏輯電平。例如,在圖11~圖12(B)的最初的位同步中,在期間TM1的寬度處于第一范圍寬度RW1內(nèi)(220×T~511×T)的情況下,在該期間TM1的中心點(diǎn)設(shè)定采樣點(diǎn)SP1,并實(shí)施此后的采樣點(diǎn)SP2、SP3、SP4……處的信號(hào)的取入。因此,例如,即使在由于噪聲的原因而使采樣點(diǎn)SP1處的期間TM1的寬度等發(fā)生了變動(dòng)的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)通信數(shù)據(jù)的恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)。另外,以后的采樣點(diǎn)SP2、SP3、SP4……由于能夠根據(jù)采樣間隔SI而以簡(jiǎn)單的處理進(jìn)行設(shè)定,因此,具有還能夠減輕通信數(shù)據(jù)的檢測(cè)處理的處理負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)。
并且,本實(shí)施方式的通信方法并不限定于在圖10~圖12(B)等中說明的方法,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的改變。例如,在圖10中,雖然使邏輯電平“1”與第一模式PT1相對(duì)應(yīng),使邏輯電平“0”與第二模式PT2相對(duì)應(yīng),但是該對(duì)應(yīng)也可以是相反的。另外,圖10的第一、第二模式PT1、PT2為負(fù)載調(diào)制模式的一個(gè)示例,本實(shí)施方式的負(fù)載調(diào)制模式并不限定于此,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的改變。例如,雖然在圖10中,第一、第二模式PT1、PT2被設(shè)定為相同 的長(zhǎng)度,但是也可以設(shè)定為不同的長(zhǎng)度。另外,雖然在圖10中,使用了位模式(1110)的第一模式PT1和位模式(1010)的第二模式PT2,但是,也可以采用與這些模式不同的位模式的第一、第二模式PT1、PT2。例如,第一、第二模式PT1、PT2只需是至少第一負(fù)載狀態(tài)的期間TM1(或者第二負(fù)載狀態(tài)的期間TM2)的長(zhǎng)度不同的模式即可,能夠采用與圖10不同的各種模式。
另外,在本實(shí)施方式中,如圖5所示,將濾波器部35設(shè)置于解調(diào)部36的前級(jí)側(cè),由此,針對(duì)例如16×T以下的長(zhǎng)度的數(shù)據(jù),實(shí)施不使其傳送至解調(diào)部36的低通的數(shù)字濾波處理。其結(jié)果為,例如,如圖9的F1、F2所示的狹縫(干擾)被設(shè)為例如16×T以下的數(shù)據(jù),從而不會(huì)被傳送至解調(diào)部36。
在圖13(A)、圖13(B)中,圖示了在本實(shí)施方式中所使用的通信數(shù)據(jù)的格式的示例。
在圖13(A)中,通信數(shù)據(jù)由64位構(gòu)成,并由該64位構(gòu)成了一個(gè)包。第一個(gè)16位成為00h。例如,在對(duì)受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行檢測(cè)并且輸電側(cè)開始通常輸電(或者間歇輸電)的情況下,在通信部30的電流檢測(cè)電路32等進(jìn)行工作而能夠恰當(dāng)?shù)貦z測(cè)出通信數(shù)據(jù)之前,需要某種程度的時(shí)間。因此,在第一個(gè)16位,設(shè)定虛設(shè)(空)的數(shù)據(jù)即00h。輸電側(cè)在該第一個(gè)16位的00h的通信期間內(nèi),例如,實(shí)施位同步所需的各種處理。
在接下來的第二個(gè)16位,設(shè)定數(shù)據(jù)代碼和整流電壓(VCC)的信息。數(shù)據(jù)代碼為,如圖13(B)所示,用于對(duì)以接下來的第三個(gè)16位被實(shí)施通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定的代碼。整流電壓(VCC)作為輸電裝置10的輸電電力設(shè)定信息而被使用。具體而言,電源電壓控制部14根據(jù)該整流電壓(VCC)的信息等而以可變的方式對(duì)供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV進(jìn)行控制,由此以可變的方式對(duì)輸電部12的輸電電力進(jìn)行控制。
在第三個(gè)16位中,根據(jù)數(shù)據(jù)代碼的設(shè)定,而設(shè)定溫度、充電電壓、充電電流、狀態(tài)標(biāo)志、循環(huán)次數(shù)或者IC編號(hào)等信息。溫度例如為蓄電池溫度等。充電電壓、充電電流為蓄電池90的充電電壓(VBAT等)、充電電流,且為表示充電狀態(tài)的信息。狀態(tài)標(biāo)志例如為表示溫度錯(cuò)誤(高溫異常、低溫異常)、蓄電池錯(cuò)誤(1.0V以下的蓄電池電壓)、過電壓錯(cuò)誤、計(jì)時(shí)錯(cuò)誤、充滿電(正常結(jié)束)等受電側(cè)的狀態(tài)的信息。循環(huán)次數(shù)(循環(huán)時(shí)間)為表示充電次數(shù)的信息。IC編號(hào)為用于對(duì)控制裝置的IC進(jìn)行確定的編號(hào)。在第四個(gè)16位中設(shè)定了CRC的信息。CRC為用于CRC的錯(cuò)誤檢查的信息。
并且,如后文敘述的圖14所示,在檢測(cè)到電子設(shè)備510的著陸,從而成為VCC>6.0V的情況下,在B5的負(fù)載調(diào)制中,首先,最先發(fā)送例如1包(64位)的空數(shù)據(jù)(虛設(shè)數(shù)據(jù))的通信數(shù)據(jù)。而且,輸電側(cè)對(duì)該空數(shù)據(jù)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)而開始通常輸電。
并且,雖然以上示出了本實(shí)施方式的通信方法的一個(gè)示例,但是,本實(shí)施方式的通信方法并不限定于此,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的改變。例如,本實(shí)施方式的通信方法并不限定于如圖10~圖12(B)那樣將負(fù)載調(diào)制模式與邏輯電平相對(duì)應(yīng)的方法,還可以采用例如將第一負(fù)載狀態(tài)與邏輯電平“1”相對(duì)應(yīng),將第二負(fù)載狀態(tài)與邏輯電平“0”相對(duì)應(yīng)的方法等。另外,通信數(shù)據(jù)的格式或通信處理也不限定于在本實(shí)施方式中所說明的方法,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的改變。
6.動(dòng)作順序的詳細(xì)例
圖14、圖15、圖16為用于對(duì)本實(shí)施方式的無觸點(diǎn)電力傳輸系統(tǒng)的動(dòng)作順序的詳細(xì)情況進(jìn)行說明的信號(hào)波形圖。
圖14的B1為圖3的A1的待機(jī)狀態(tài),實(shí)施著陸檢測(cè)用的間歇輸電。即,每隔期間TL1的間隔而實(shí)施期間TL2的間隔的輸電。TL1的間隔例如為3秒,TL2的間隔例如為50毫秒。而且,在圖14的B2、B3處,作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC在6.0V以下,因此,不會(huì)實(shí)施由負(fù)載調(diào)制實(shí)現(xiàn)的通信。
另一方面,由于在B4處,整流電壓VCC超過了作為著陸檢測(cè)的閾值電壓的6.0V,因此,如B5所示,負(fù)載調(diào)制部56開始進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。即,雖然在B2、B3處,L1、L2的線圈未充分地成為電磁耦合狀態(tài),但是,在B4處,L1、L2的線圈成為如圖1(B)所示的適當(dāng)?shù)碾姶篷詈蠣顟B(tài)。因此,整流電壓VCC上升,并超過6.0V,從而開始進(jìn)行負(fù)載調(diào)制。而且,當(dāng)該負(fù)載調(diào)制(空的通信數(shù)據(jù))被輸電側(cè)檢測(cè)到時(shí),如B6所示,開始由輸電部12實(shí)施的通常輸電。B6的通常輸電為與B1的間歇輸電不同的連續(xù)輸電,通過由該通常輸電傳輸?shù)碾娏?,而開始進(jìn)行充電部58對(duì)蓄電池90的充電。此時(shí),放電部60的放電動(dòng)作成為關(guān)閉。另外,通過B5所示的負(fù)載調(diào)制,包括整流電壓、充電電壓或狀態(tài)標(biāo)志等各種信息在內(nèi)的通信數(shù)據(jù)從受電側(cè)被發(fā)送至輸電側(cè),從而執(zhí)行輸電控制。并且,由于B7所示的著陸檢測(cè)用的間歇輸電而使整流電壓VCC上升,從而開始B5的負(fù)載調(diào)制。
在圖15的C1處,在實(shí)施蓄電池90的充電的通常輸電期間內(nèi),取走了電子設(shè)備510。如C2、C3如所示,該C1的取走為蓄電池90的充滿電前的取走。即,為充滿電標(biāo)志成為非激活電平即低電平的狀態(tài)下的取走。
當(dāng)以此種方式實(shí)施了電子設(shè)備510的取走時(shí),輸電側(cè)的電力不會(huì)被傳輸至受電側(cè),從而作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC降低。而且,如C4所示,例如,當(dāng)成為VCC<3.1V時(shí),如C5所示,由負(fù)載調(diào)制部56實(shí)施的負(fù)載調(diào)制將停止。當(dāng)負(fù)載調(diào)制停止時(shí),如C6所示,由輸電部12實(shí)施的通常輸電將停止。
另外,當(dāng)整流電壓VCC(輸出電壓)降低,例如,低于作為判斷電壓的例如3.1V時(shí),開始進(jìn)行未圖示的受電側(cè)的起動(dòng)電容器的放電。該起動(dòng)電容器為,受電側(cè)的放電動(dòng)作的起動(dòng)用(起動(dòng)期間的計(jì)測(cè)用)的電容器,例如,作為受電側(cè)的控制裝置50的外設(shè)部件而被設(shè)置。而且,當(dāng)在整流電壓VCC低于判斷電壓(3.1V)之后經(jīng)過了起動(dòng)期間TST時(shí),如C8所示,放電部60的放電動(dòng)作將從關(guān)閉切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對(duì)象100。具體而言,當(dāng)起動(dòng)電容器的電壓(充電電壓)低于用于使放電動(dòng)作開啟的閾值電壓時(shí),判斷為經(jīng)過了起動(dòng)期間TST,從而放電部60的放電動(dòng)作成為開啟,由此來自蓄電池90的電力向電力供給對(duì)象100放出。由此,如圖3的A5所示,電子設(shè)備510成為能夠使用的狀態(tài)。另外,輸電部12在停止了通常輸電之后,如C9所示,實(shí)施著陸檢測(cè)用的間歇輸電。
并且,在本實(shí)施方式中,作為圖2的受電側(cè)的控制部54,而設(shè)置有充電系統(tǒng)的控制部和放電系統(tǒng)的控制部。充電系統(tǒng)的控制部被供給由受電部52的整流電壓VCC(輸出電壓)產(chǎn)生的電源電壓而進(jìn)行工作。放電系統(tǒng)的控制部或放電部60被供給由蓄電池電壓VBAT產(chǎn)生的電源電壓而進(jìn)行工作。而且,充電部58、負(fù)載調(diào)制部56的控制等由充電系統(tǒng)的控制部實(shí)施。另一方面,起動(dòng)電容器的充放電的控制或放電部60的控制(放電動(dòng)作的開啟或關(guān)閉控制)等由放電系統(tǒng)的控制部實(shí)施。
在圖16的D1處,充滿電標(biāo)志成為激活電平即高電平,從而檢測(cè)到蓄電池90的充滿電。當(dāng)像這樣檢測(cè)到充滿電時(shí),如圖3的A3所示,轉(zhuǎn)移至充滿電待機(jī)狀態(tài),從而如D2所示,實(shí)施充滿電后的取走檢測(cè)用的間歇輸電。即,每隔期間TR1的間隔,實(shí)施期間TR2的間隔的輸電。TR1的間隔例如為1.5 秒,TR2的間隔例如為50毫秒。取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間TR1的間隔與著陸檢測(cè)用的間歇輸電的期間TL1的間隔相比變短。
通過該取走檢測(cè)用的間歇輸電,從而如圖16的D3、D4所示,受電部52的整流電壓成為VCC>6.0,由此如D5、D6所示,實(shí)施負(fù)載調(diào)制。輸電側(cè)通過對(duì)該負(fù)載調(diào)制(空的通信數(shù)據(jù)等)進(jìn)行檢測(cè),從而能夠檢測(cè)到電子設(shè)備510尚未取走的情況。
而且,與通過前述的起動(dòng)電容器而被設(shè)定的D7所示的起動(dòng)期間TST的間隔(例如3秒)相比,取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間TR1的間隔(例如1.5秒)較短。因此,在未取走電子設(shè)備510的狀態(tài)下,起動(dòng)電容器的電壓(充電電壓)未低于用于使放電動(dòng)作開啟的閾值電壓VT,從而如D8所示,從放電動(dòng)作的關(guān)閉向開啟的切換未被實(shí)施。
另一方面,在D9處,取走了電子設(shè)備510。而且,在D4所示的取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間TR2結(jié)束后,如D10所示,由于受電部52的整流電壓VCC低于判斷電壓即3.1V,因此,D7所示的起動(dòng)期間TST的計(jì)測(cè)開始。而且,在D11處,起動(dòng)電容器的電壓低于用于使放電動(dòng)作開啟的閾值電壓VT,從而檢測(cè)出起動(dòng)期間TST的經(jīng)過。由此,放電部60的放電動(dòng)作從關(guān)閉切換為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對(duì)象100。另外,如D12所示,電子設(shè)備510的著陸檢測(cè)用的間歇輸電被實(shí)施。
如上所述,在本實(shí)施方式中,如圖14的B5所示,以受電裝置40開始負(fù)載調(diào)制為條件,如B6所示,開始由輸電部12實(shí)施的通常輸電。而且,在B5的負(fù)載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi),B6所示的通常輸電也持續(xù)。具體而言,如圖15的C5所示,在未檢測(cè)到負(fù)載調(diào)制的情況下,如C6所示,停止由輸電部12實(shí)施的通常輸電。而且,如C9所示,實(shí)施由輸電部12進(jìn)行的著陸檢測(cè)用的間歇輸電。
如此,在本實(shí)施方式中,采用了如下的動(dòng)作順序,即,以負(fù)載調(diào)制的開始為條件而開始通常輸電,在負(fù)載調(diào)制持續(xù)的期間內(nèi),通常輸電也持續(xù),當(dāng)未檢測(cè)到負(fù)載調(diào)制時(shí),停止通常輸電。如果采用這種方式,則能夠不需要復(fù)雜的認(rèn)證處理等,從而以簡(jiǎn)單且簡(jiǎn)化的動(dòng)作順序便能夠?qū)崿F(xiàn)無觸點(diǎn)電力傳輸和由負(fù)載調(diào)制實(shí)現(xiàn)的通信。另外,在通常輸電期間內(nèi),通過進(jìn)行由經(jīng)常性的負(fù)載調(diào)制實(shí)現(xiàn)的通信,從而也能夠?qū)崿F(xiàn)與電力傳輸?shù)臓顟B(tài)等相對(duì)應(yīng)的效率的無觸點(diǎn)電力傳輸。
另外,在本實(shí)施方式中,如圖16的D1所示,在根據(jù)來自受電側(cè)的通信數(shù)據(jù)而檢測(cè)出受電裝置40的蓄電池90的充滿電的情況下,如D2所示,停止由輸電部12實(shí)施的通常輸電,而實(shí)施取走檢測(cè)用的間歇輸電。而且,如D9所示,當(dāng)取走了電子設(shè)備510而檢測(cè)到該取走時(shí),如D12所示,實(shí)施由輸電部12進(jìn)行的著陸檢測(cè)用的間歇輸電。
如果采用這種方式,則在檢測(cè)到充滿電時(shí),將停止作為連續(xù)輸電的通常輸電,而轉(zhuǎn)移至間歇地傳輸電力的間歇輸電。由此,在取走期間等內(nèi),能夠抑制電力被無謂地消耗的情況,從而實(shí)現(xiàn)省電化等。
另外,在本實(shí)施方式中,在根據(jù)通信數(shù)據(jù)而檢測(cè)到受電側(cè)的異常的情況下,由輸電部12實(shí)施的通常輸電也停止,并實(shí)施取走檢測(cè)用的間歇輸電。該受電側(cè)的異常是指,例如蓄電池90的電壓低于1.0V的蓄電池故障等蓄電池充電錯(cuò)誤、充電時(shí)間超過了預(yù)定期間(例如6~8小時(shí))的計(jì)時(shí)結(jié)束的錯(cuò)誤等。通過采用這種方式,在檢測(cè)到受電側(cè)的異常的情況下,由于作為連續(xù)輸電的通常輸電自動(dòng)停止,并轉(zhuǎn)移至間歇輸電,因此,能夠確保安全性和可靠性等。
另外,在本實(shí)施方式中,如利用圖15、圖16所說明的那樣,受電裝置40在作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC降低,并經(jīng)過了放電動(dòng)作的起動(dòng)期間TST之后,將來自蓄電池90的電力向電力供給對(duì)象100放出。具體而言,在從整流電壓VCC低于判斷電壓(3.1V)起經(jīng)過了起動(dòng)期間TST后,開始放電動(dòng)作。即,如圖15的C8或圖16的D11所示,放電部60的放電動(dòng)作成為開啟,從而來自蓄電池90的電力被供給至電力供給對(duì)象100。而且,在本實(shí)施方式中,如圖16的D2和D7所示,以短于起動(dòng)期間TST(例如3秒)的期間TR1(例如1.5秒)的間隔而實(shí)施取走檢測(cè)用的間歇輸電。
如果采用這種方式,由于在取走檢測(cè)用的期間TR1的長(zhǎng)度中,起動(dòng)期間TST未經(jīng)過,因此,在取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間內(nèi),放電部60的放電動(dòng)作不會(huì)變?yōu)殚_啟。而且,如圖16的D9所示,當(dāng)取走了電子設(shè)備510時(shí),如取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間那樣,整流電壓VCC不會(huì)定期地上升,通過如D7所示的起動(dòng)期間TST經(jīng)過,從而如D11所示,放電部60的放電動(dòng)作成為開啟。因此,能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備510的取走進(jìn)行檢測(cè),而自動(dòng)地使放電部60的放電動(dòng)作開啟,從而將來自蓄電池90的電力供給至電力供給對(duì)象100。
7.電力控制
在本實(shí)施方式中,采用了輸電側(cè)根據(jù)來自受電側(cè)的通信數(shù)據(jù)而實(shí)施輸電控制的方法。具體而言,在圖2中,輸電部12具有輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2和對(duì)輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV進(jìn)行控制的電源電壓控制部14。而且,控制部24根據(jù)來自受電裝置40(控制裝置50)的通信數(shù)據(jù)而對(duì)電源電壓控制部14進(jìn)行控制。
具體而言,控制部24在通常輸電的期間內(nèi),將根據(jù)通信數(shù)據(jù)所包含的輸電電力設(shè)定信息而以可變的方式發(fā)生變化的電源電壓VDRV從電源電壓控制部14供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2。由此,輸電部12的輸電電力根據(jù)輸電電力設(shè)定信息而以可變的方式被控制。
另一方面,控制部24在接地檢測(cè)用、取走檢測(cè)用的間歇輸電的期間內(nèi),將接地檢測(cè)用、取走檢測(cè)用的電源電壓VDRV從電源電壓控制部14供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2。
在此,接地檢測(cè)用、取走檢測(cè)用的電源電壓為,圖14、圖15、圖16的初級(jí)線圈驅(qū)動(dòng)電壓的信號(hào)波形中與高電位側(cè)的電壓電平相對(duì)應(yīng)的電壓。這些接地檢測(cè)用的電源電壓和取走檢測(cè)用的電源電壓既可以為相同的電壓,也可以為不同的電壓。例如,可以將取走檢測(cè)用的電源電壓設(shè)定為高于接地檢測(cè)用的電源電壓的電壓。通過將取走檢測(cè)用的電源電壓設(shè)定為較高的電壓,從而能夠?qū)D3中雖然電子設(shè)備510實(shí)際上未被取走,但被誤檢測(cè)為已被取走的情況進(jìn)行抑制。
圖17(A)、圖17(B)為,對(duì)根據(jù)輸電電力設(shè)定信息(整流電壓VCC等)而控制輸電電力的方法進(jìn)行說明的圖。
圖17(A)圖示了使L1、L2的線圈間的距離變近的情況的示例。在該情況下,在實(shí)施了9V的電源電壓VDRV的接地檢測(cè)之后,實(shí)施隨著線圈間的距離變近而使電源電壓VDRV逐漸降低的控制。即,電源電壓控制部14在控制部24的控制下,實(shí)施使被供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV降低的控制。也就是說,以使作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC成為恒定的方式對(duì)電源電壓VDRV進(jìn)行控制。由此,實(shí)施即使在L1、L2的線圈間的距離變近的情況下,受電裝置40的受電電力也成為恒定的電力控制,從而能夠?qū)崿F(xiàn)最恰當(dāng)且穩(wěn)定的電力控制。
圖17(B)圖示了使L1、L2的線圈間的距離變遠(yuǎn)的情況的示例。在該情況下,實(shí)施隨著線圈間的距離變遠(yuǎn)而使電源電壓VDRV逐漸上升的控制。即, 電源電壓控制部14在控制部24的控制下實(shí)施使被供給至輸電驅(qū)動(dòng)器DR1、DR2的電源電壓VDRV上升的控制。也就是說,以使作為受電部52的輸出電壓的整流電壓VCC成為恒定的方式對(duì)電源電壓VDRV進(jìn)行控制。由此,實(shí)施即使在L1、L2的線圈間的距離變遠(yuǎn)的情況下,也使受電裝置40的受電電力成為恒定的電力控制,從而能夠?qū)崿F(xiàn)最恰當(dāng)且穩(wěn)定的電力控制。
圖18(A)、圖18(B)為對(duì)本實(shí)施方式的電力控制的效果進(jìn)行說明的圖。在圖18(A)中,Z表示圖1(B)所示的L1、L2的線圈中的沿著高度方向的軸即Z軸上的距離。r表示與Z軸正交的XY平面上的位置偏移(半徑方向上的從線圈中心的位置偏移)的距離。如圖18(A)所示,與使用6V或9V的固定的電源電壓的情況相比,通過基于輸電電力設(shè)定信息而以可變的方式對(duì)電源電壓進(jìn)行控制的本實(shí)施方式的方法,能夠提高位置富余度。
另外,在圖18(B)中,Iin表示從電源向受電側(cè)的裝置(輸電部12、控制裝置20等)流通的消耗電流。如圖18(B)所示,與將電源電壓固定為6V、9V、12V的方法相比,通過基于輸電電力設(shè)定信息而以可變的方式對(duì)電源電壓進(jìn)行控制的本實(shí)施方式的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)省電化。
8.受電部、充電部
在圖19中,圖示了受電部52、充電部58等的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示例。如圖19所示,受電部52的整流電路53具有整流用的晶體管TA1、TA2、TA3、TA4和對(duì)這些晶體管TA1~TA4進(jìn)行控制的整流控制部51。
晶體管TA1被設(shè)置于次級(jí)線圈L2的一端的節(jié)點(diǎn)NB1與GND(低電位側(cè)電源電壓)的節(jié)點(diǎn)之間。晶體管TA2被設(shè)置于節(jié)點(diǎn)NB1與整流電壓VCC的節(jié)點(diǎn)NVC之間。晶體管TA3被設(shè)置于次級(jí)線圈L2的另一端的節(jié)點(diǎn)NB2與GND的節(jié)點(diǎn)之間。晶體管TA4被設(shè)置于節(jié)點(diǎn)NB2與節(jié)點(diǎn)NVC之間。這些晶體管TA1~TA4的各個(gè)漏極與源極之間設(shè)置有體二級(jí)管。整流控制部51實(shí)施用于向晶體管TA1~TA4的柵極輸出控制信號(hào)而生成整流電壓VCC的整流控制。
在整流電壓VCC的節(jié)點(diǎn)NVC與GND的節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)設(shè)置有電阻RB1、RB2。通過電阻RB1、RB2對(duì)整流電壓VCC進(jìn)行分壓而得到的電壓ACH1例如被輸入至圖2的A/D轉(zhuǎn)換電路65。由此,能夠監(jiān)控整流電壓VCC,并能夠?qū)崿F(xiàn)基于整流電壓VCC的信息的電力控制等。
調(diào)節(jié)器57實(shí)施整流電壓VCC的電壓調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)),并輸出電壓VD5。該電壓VD5經(jīng)由晶體管TC1而被供給至充電部58的CC充電電路59。晶體管TC1 例如在充電電壓VBAT超過所給定的電壓(例如4.25V)的過電壓的檢測(cè)時(shí),根據(jù)控制信號(hào)GC1而成為斷開。并且,控制裝置50的各電路(除放電部60等放電系統(tǒng)的電路以外的電路)將基于該電壓VD5而得到的電壓(對(duì)VD5進(jìn)行調(diào)節(jié)所得到的電壓等)作為電源電壓而進(jìn)行工作。
CC充電電路59具有晶體管TC2、運(yùn)算放大器OPC、電阻RC1、電流源ISC。晶體管TC2根據(jù)運(yùn)算放大器OPC的輸出信號(hào)而被控制。運(yùn)算放大器OPC的非反相輸入端子被連接于電阻RC1的一端。電阻RC1的另一端被連接于作為控制裝置50的外設(shè)部件而被設(shè)置的檢測(cè)電阻RS的一端。檢測(cè)電阻RS的另一端被連接于運(yùn)算放大器OPC的反相輸入端子。電流源ISC被設(shè)置于運(yùn)算放大器OPC的非反相輸入端子與GND的節(jié)點(diǎn)之間。向電流源ISC流通的電流根據(jù)信號(hào)ICDA而被控制。
通過運(yùn)算放大器OPC的虛擬接地,以電阻RC1的一端的電壓(非反相輸入端子的電壓)與檢測(cè)電阻RS的另一端的電壓VCS2(反相輸入端子的電壓)相等方式而對(duì)晶體管TC2進(jìn)行控制。將通過信號(hào)ICDA的控制而向電流源ISC流通的電流設(shè)為IDA,并將向電阻RS流通的電流設(shè)為IRS。于是,以成為IRS×RS=IDA×RC1的方式而被控制。即,在該CC充電電路59中,向檢測(cè)電阻RS流通的電流IRS(充電電流)以成為通過信號(hào)ICDA而被設(shè)定的恒定的電流值的方式被控制。由此,能夠?qū)嵤〤C(Constant-Current)充電。
在充電時(shí),信號(hào)CHON成為激活。由此,晶體管TC3、TC4成為導(dǎo)通狀態(tài),從而實(shí)施向蓄電池90的充電。另外,通過被設(shè)置在晶體管TC3的柵極與充電電壓VBAT的節(jié)點(diǎn)NBAT之間的電阻RC2等,也防止了自蓄電池90的逆流。另外,在節(jié)點(diǎn)NBAT與GND的節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)設(shè)置有電阻RC3、RC4,通過電阻RC3、RC4對(duì)充電電壓VBAT進(jìn)行分壓而得到的電壓ACH2被輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路65。由此,能夠監(jiān)控充電電壓VBAT,并能夠?qū)崿F(xiàn)與蓄電池90的充電狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的各種控制。
另外,在蓄電池90的附近設(shè)置有熱敏電阻TH(廣義而言,溫度檢測(cè)部)。該熱敏電阻TH的一端的電壓RCT被輸入至控制裝置50,由此,能夠?qū)嵤┬铍姵販囟鹊臏y(cè)量。
并且,雖然如上所述,對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠容易理解如下內(nèi)容,即,能夠?qū)嵤?shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎事項(xiàng)和效果的多種多樣的改變。因此,這種改變例也全部包含在本發(fā)明的范 圍內(nèi)。例如,在說明書或附圖中至少一次與更為廣義或同義的不同的用語一起被記載的用語在說明書或附圖中的任意位置,均能夠被替換為該不同的用語。另外,本實(shí)施方式以及改變例的全部組合也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外,輸電側(cè)、受電側(cè)的控制裝置、輸電裝置、受電裝置的結(jié)構(gòu)或動(dòng)作等也不限定于本實(shí)施方式中所說明的內(nèi)容,能夠?qū)嵤└鞣N各樣的改變。
符號(hào)說明
L1初級(jí)線圈;L2次級(jí)線圈;DR1、DR2輸電驅(qū)動(dòng)器;
IS、ISC電流源;SW開關(guān)元件;CM電容器;
IVC IV轉(zhuǎn)換用放大器;AP放大器;CP比較器;
TA1~TA4、TC1~TC4晶體管;
RCS、RS檢測(cè)電阻;RB1、RB2、RC1~RC3電阻;
OPC運(yùn)算放大器;TH熱敏電阻(溫度檢測(cè)部);
PT1、PT2第一、第二模式;TM1、TM2第一、第二負(fù)載狀態(tài)的期間;
SP1~SP6第一~第六采樣點(diǎn);SI采樣間隔;RW1、RW2第一、第二范圍寬度;
10輸電裝置;12輸電部;14電源電壓控制部;16顯示部;
20控制裝置;22驅(qū)動(dòng)器控制電路;24控制部;
30通信部;32電流檢測(cè)電路;33帶通濾波器部;
34比較電路;35濾波器部;36解調(diào)部;
37時(shí)鐘生成電路;38振蕩電路;
40受電裝置;50控制裝置;51整流控制部;52受電部;
53整流電路;54控制部;55通信數(shù)據(jù)生成部;56負(fù)載調(diào)制部;57調(diào)節(jié)器;58充電部;59CC充電電路;60放電部;
61電荷泵電路;62非易失性存儲(chǔ)器;64檢測(cè)部;
90蓄電池;100電力供給對(duì)象;
500充電器;502電源適配器;510電子設(shè)備;514開關(guān)部。