输电控制装置、受电控制装置、电力传输系统以及电力传输系统的数据通信方法技术领域
本发明涉及一种输电控制装置、受电控制装置、电力传输系统以及电
力传输系统的数据通信方法。
背景技术
近年来，利用电磁感应，即使没有金属部分的触点，也能够进行电力
传输的非接触电力传输方式(也称为无触点电力传输方式)正在登上舞台。
作为这样的非接触电力传输方式的现有技术，已知专利文献1公开的技术。
在该现有技术中，通过进一步有效地使用非接触电力传输方式(电磁感
应)，还实现了在输电侧主机和受电侧主机之间的在应用等级上的数据通
信。下面，使用图4、图5，说明专利文献1的电力传输系统的数据通信
方法。而且，图4A～图4C是表示从利用现有技术的非接触电力传输方式
的输电侧主机到受电侧主机的数据传输的方框图。图5是例示从利用现有
技术的非接触电力传输方式的输电侧主机到受电侧主机的数据传输的示
意图。
图4所示的电力传输系统，通过使初级侧线圈LA和次级侧线圈LB
进行电磁耦合而从输电装置110向受电装置140以无触点来传输数据，并
且将电力供给到受电装置140的负载(没有图示)。输电装置110具有初
级侧线圈LA、输电部112和输电控制装置120。输电控制装置120具有：
用于进行输电控制装置120的控制处理的控制部122；用于与输电侧主机
102进行通信的主机接口127；经由主机接口127而使输电侧主机102能
够访问的寄存器部123；以及负载状态检测电路130。受电装置140具有
次级侧线圈LB、受电部142、负载调制部146、供电控制部148和受电控
制装置150。受电控制装置150具有：用于进行受电控制装置150的控制
处理的控制部152；用于与受电侧主机104进行通信的主机接口157；经
由主机接口157而使受电侧主机104能够访问的寄存器部153；以及检测
电路159。
当输电侧和受电侧之间的认证处理恰当地结束时，输电侧开始对受电
侧的通常输电。由此，开始负载电池的充电等。而且，当通常输电开始时，
输电装置110变成能够接受来自输电侧主机102的通信请求的状态。例如，
在图4A中，输电侧主机102发行OUT传输的通信请求命令，该通信请求
命令经由主机I/F127被写入到寄存器部123。由此，输电侧过渡到通信模
式，传输条件或通信条件从通常输电用切换到通信模式用。此外，使定期
认证的判定处理成为关断。
由输电侧主机102发行的OUT传输的通信请求命令，通过非接触电
力传输方式而从输电侧(初级侧)发送到受电侧(次级侧)。受电侧在接
收了通信请求命令时，过渡到通信模式，同时使给负载的供电成为关断。
此外，使定期认证的输出处理成为关断。这样，通过使对负载的供电关断，
防止了在通信模式中负载的变动对数据通信所用的负载调制带来坏的影
响。此外，受电侧通过使用寄存器部153，将通信请求命令的接收通知到
受电侧主机104。由此，受电侧主机104确认来自输电侧的OUT传输的通
信请求。
接着，如图4B所示，输电侧主机102，为了执行OUT传输，经由主
机I/F127将数据传输命令和与此对应的数据写入到寄存器部123。这样，
数据传输命令和数据通过非接触电力传输方式从输电侧被发送到受电侧。
受电侧在接收了数据传输命令时，使用寄存器部153将数据传输命令的接
收通知到受电侧主机104。由此，受电侧主机104确认受电侧接收了来自
输电侧的数据。
接着，如图4C所示，受电侧主机104经由主机I/F157，读出寄存器
部153中所写入的数据。由此，实现了利用无触点电力传输将来自输电侧
主机102的数据传输到受电侧主机104的OUT传输。
图5是对图4所示的OUT传输进行更具体地说明的信号波形例子。
在图5中的A1中，输电侧利用非接触电力传输方式将通信请求命令
即OUT传输命令COM(OUT)发送到受电侧。而且，A6h、CRC8分别
是开始代码、CRC代码。受电侧在接收了OUT传输命令COM(OUT)
时，如图5中的A2所示，将对OUT传输命令COM(OUT)的ACK命
令COM(ACK)发送到输电侧。通过该ACK命令COM(ACK)，输电
侧主机102能够确认受电侧主机104恰当地接收了OUT传输命令COM
(OUT)。接着，如图5中的A3所示，接收了ACK命令的输电侧主机
102，将数据传输命令COM(DATA0)和与此对应的8字节的数据DATA0
发送到受电侧主机104。这样，如图5中的A4所示，受电侧主机104将
对数据传输命令COM(DATA0)的ACK命令COM(ACK)发送到输电
侧主机102。通过该ACK命令COM(ACK)，输电侧主机102能够确认
受电侧主机104恰当地接收了数据DATA0。
通过在达到必要的数据数之前重复以上那样的传输处理，实现了将希
望数据个数的数据从输电侧主机102发送到受电侧主机104的OUT传输。
而且，在图5中的A3、A5中，为了提高数据传输的可靠性，将与数据
DATA0相关的数据传输命令COM(DATA0)和与数据DATA1相关的数
据传输命令COM(DATA1)，一边进行切换、一边进行传输。
此外，对于请求从受电侧主机104向输电侧主机102的数据传输的IN
传输命令COM(IN)，也可以说是与OUT传输命令COM(OUT)同样
的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-28932号公报。
发明概要
发明所要解决的技术问题
但是，要考虑在输电侧主机和受电侧主机之间的数据通信中，相同内
容的数据继续并被几次传输的情况。在该情况下，根据专利文献1公开的
现有技术，例如，当从输电侧主机向受电侧主机的数据传输命令(上述的
OUT传输命令COM(OUT))以及与此相伴的数据经由主机接口而被存
储到输电控制装置的寄存器部时，立即会从通常输电过渡到通信模式。为
此，例如，会从输电侧主机向着受电侧主机几次发送相同内容的数据，从
而存在主机间通信的通信效率变得无效率这样的问题。而且，在是由非接
触电力传输方式进行的数据通信的情况下，由于初级侧线圈和次级侧线圈
之间的耗电大，因此还存在没有变化的无用数据被多次传输和电力效率也
变坏这样的问题。而且，对于从受电侧主机向输电侧主机的数据传输命令
(上述的IN传输命令COM(IN))，也可以说是同样的情况。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于提供一种使输电
装置和受电装置之间的通信效率提高的输电控制装置、受电控制装置、电
力传输系统、以及电力传输系统的数据通信方法。
解决技术问题的手段
本发明的输电控制装置，被设置在电力传输系统的输电装置中，所述
电力传输系统具有：输电装置，其包括初级侧线圈和根据驱动信号来驱动
该初级侧线圈并将与该驱动信号相应的交流电力进行输电的输电部；以及
受电装置，其包括次级侧线圈和接受该次级侧线圈所感应的交流电力的受
电部，通过使所述初级侧线圈和所述次级侧线圈进行电磁耦合，从而由所
述受电部接受从所述输电部输电的交流电力，所述输电控制装置的特征在
于，包括：控制部，其将根据数据而被调制的驱动信号输出到所述输电部，
以控制该输电部的驱动动作；数据存储部，每当包含从所述输电装置向着
所述受电装置而传输的数据的输入信号被输入到所述输电装置时，该数据
存储部存储该数据；以及比较部，其对所述数据存储部所存储的数据与所
述输电装置所新输入的输入信号中所包含的数据是否一致进行比较，所述
控制部被构成为：当在所述比较部中被比较的数据彼此不一致时，将根据
新输入的数据而被调制后的所述驱动信号输出到所述输电部，并将该新输
入的数据发送到所述受电装置；当在所述比较部中被比较的数据彼此一致
时，不将所述新输入的数据发送到所述受电装置。
在上述的输电控制装置中，还包括用于与连接于所述输电装置的输电
侧主机进行通信的主机接口，所述数据存储部可以被构成为：能够经由所
述主机接口而从所述输电侧主机进行访问。
而且，所谓包含数据的输入信号，是指包含从输电侧主机到受电侧主
机所传输的数据的数据传输命令或者包含表示从输电装置向着受电装置
所传输的输电装置的各种状态的数据的状态信号等。根据该构成，如果经
由主机接口从输电侧主机新接收到的数据与数据存储部前次存储的数据
一致，则不用基于非接触电力传输方式将该新接收到的数据从输电侧主机
发送到受电侧主机。由此，能够提高电力传输系统的通信效率。此外，在
为基于非接触电力传输方式的数据通信的情况下，初级侧线圈和次级侧线
圈之间的耗电大。因此，由于不用发送从输电侧主机传输到受电侧主机的
必要性缺乏的没有变化的数据，因此能够提高电力传输系统的电力效率。
本发明的受电控制装置，被设置在电力传输系统的受电装置中，所述
电力传输系统具有：输电装置，其包括初级侧线圈和根据驱动信号来驱动
该初级侧线圈并将与该驱动信号相应的交流电力进行输电的输电部；以及
受电装置，其包括次级侧线圈和接受该次级侧线圈所感应的交流电力的受
电部，通过使所述初级侧线圈和所述次级侧线圈进行电磁耦合，从而由所
述受电部接受从所述输电部输电的交流电力，所述受电控制装置包括：控
制部，其使受电侧负载相对于由所述受电部接受的电力而变化；数据存储
部，每当包含从所述受电装置向着所述输电装置而传输的数据的输入信号
被输入到所述受电装置时，该数据存储部存储该数据；以及比较部，其对
所述数据存储部所存储的数据与所述受电装置所新输入的输入信号中所
包含的数据是否一致进行比较，所述控制部被构成为：当在所述比较部中
被比较的数据彼此不一致时，根据新输入的数据，使所述受电侧负载变化，
并将该新输入的数据发送到所述输电装置；当在所述比较部中被比较的数
据彼此一致时，不将所述新输入的数据发送到所述输电装置。
在上述的受电控制装置中，还包括用于与连接于所述受电装置的受电
侧主机进行通信的主机接口，所述数据存储部被构成为：能够经由所述主
机接口而从所述受电侧主机进行访问。
而且，所谓包含数据的输入信号，是指包含从受电侧主机到输电侧主
机所传输的数据的数据传输命令或者包含表示从受电装置向着输电装置
所传输的受电装置的各种状态的数据的状态信号等。根据该构成，如果经
由主机接口从受电侧主机新接收的数据与数据存储部前次存储的数据一
致，则不用基于非接触电力传输方式将该新接收到的数据从受电侧主机发
送到输电侧主机。由此，能够提高电力传输系统的通信效率。由于不用发
送从受电侧主机传输到输电侧主机的必要性缺乏的没有变化的数据，因此
能够提高电力传输系统的电力效率。
本发明的电力传输系统，具有：输电装置，其包括初级侧线圈和根据
驱动信号来驱动该初级侧线圈并将与该驱动信号相应的交流电力进行输
电的输电部；以及受电装置，其包括次级侧线圈和接受该次级侧线圈所感
应的交流电力的受电部，通过使所述初级侧线圈和所述次级侧线圈进行电
磁耦合，从而由所述受电部接受从所述输电部输电的交流电力，在所述电
力传输系统中，所述输电装置包括：第1控制部，其将根据数据而被调制
后的驱动信号输出到所述输电部，以控制该输电部的驱动动作；第1数据
存储部，每当包含从所述输电装置向着所述受电装置而传输的数据的输入
信号被输入到所述输电装置时，该第1数据存储部存储该数据；以及第1
比较部，其对所述第1数据存储部所存储的数据与所述输电装置所新输入
的输入信号中所包含的数据是否一致进行比较，所述第1控制部被构成为：
当在所述比较部中被比较的数据彼此不一致时，将根据新输入的数据而被
调制后的所述驱动信号输出到所述输电部，并将该新输入的数据发送到所
述受电装置，当在所述比较部中被比较的数据彼此一致时，不将所述新输
入的数据发送到所述受电装置，所述受电装置包括：第2控制部，其使受
电侧负载相对于由所述受电部接受的电力而变化；第2数据存储部，每当
包含从所述受电侧主机向着所述输电装置的输电侧主机而传输的数据的
输入信号被输入到所述受电装置时，该第2数据存储部存储该数据；以及
第2比较部，其对所述第2数据存储部所存储的数据与所述受电装置所新
输入的输入信号中所包含的数据是否一致进行比较，所述第2控制部被构
成为：当在所述比较部中被比较的数据彼此不一致时，根据新输入的数据，
使所述受电侧负载变化，并将该新输入的数据发送到所述输电装置；当在
所述比较部中被比较的数据彼此一致时，不将所述新输入的数据发送到所
述输电装置。
在上述的电力传输系统中，还包括用于与连接于所述输电装置的输电
侧主机进行通信的第1主机接口，所述第1数据存储部被构成为：能够经
由所述第1主机接口而从所述输电侧主机进行访问。
在上述的电力传输系统中，还包括用于与连接于所述受电装置的受电
侧主机进行通信的第2主机接口，所述第2数据存储部被构成为：能够经
由所述第2主机接口而从所述受电侧主机进行访问。
根据该构成，由于在输电侧主机和受电侧主机之间不会继续多次地传
输相同内容的数据，因此能够抑制主机间通信的传输通信量，能够使电力
传输系统的通信效率和电力效率提高。
在上述的电力传输系统中，所述输电装置还包括基于由所述受电侧负
载的变化引起的所述初级侧线圈的端子电位的变化来检测从所述受电装
置发送来的数据的负载状态检测电路，所述第1控制部在所述负载状态检
测电路检测到所述数据的情况下输出中断信号。
根据该构成，由于输电侧主机在从输电装置接收到中断信号之前可进
行其他的处理，因此可谋求输电侧主机的处理负载的减轻等。
在上述的电力传输系统中，所述受电装置还包括对根据所述被调制后
的所述驱动信号所输电的、由所述受电部所接受的交流电力进行解调且对
从所述输电装置发送的数据进行检测的检测电路，所述第2控制部在所述
检测电路检测到所述数据的情况下输出中断信号。
根据该构成，由于受电侧主机在从受电装置接收到中断信号之前可进
行其他的处理，因此可谋求受电侧主机的处理负载的减轻等。
本发明的电力传输系统的数据通信方法，所述电力传输系统具有：输
电装置，其包括初级侧线圈和根据驱动信号来驱动该初级侧线圈并将与该
驱动信号相应的交流电力进行输电的输电部；以及受电装置，其包括次级
侧线圈和接受该次级侧线圈所感应的交流电力的受电部，通过使所述初级
侧线圈和所述次级侧线圈进行电磁耦合，所述受电部接受从所述输电部输
电的交流电力，在所述电力传输系统中，所述输电装置包括：第1控制部，
其将根据数据而被调制后的驱动信号输出到所述输电部，以控制该输电部
的驱动动作；第1数据存储部，每当包含从所述输电装置向着所述受电装
置而传输的数据的输入信号被输入到所述输电装置时，该第1数据存储部
存储该数据；以及第1比较部，其对所述第1数据存储部所存储的数据与
所述输电装置所新输入的输入信号中所包含的数据是否一致进行比较，所
述受电装置包括：第2控制部，其使受电侧负载相对于由所述受电装置接
受的电力而变化；第2数据存储部，每当包含从所述受电装置向着所述输
电装置而传输的数据的输入信号被输入到所述受电装置时，该第2数据存
储部存储该数据；以及第2比较部，其对所述第2数据存储部所存储的数
据与所述受电装置所新输入的输入信号中所包含的数据是否一致进行比
较，在所述电力传输系统中的数据通信方法中，所述输电装置的所述第1
控制部包括：当在所述第1比较部中被比较的数据彼此不一致时，将根据
新输入的数据而被调制后的所述驱动信号输出到所述输电部，并将该新输
入的数据发送到所述受电装置的步骤；和当在所述第1比较部中被比较的
数据彼此一致时，不将所述新输入的数据发送到所述受电装置的步骤，所
述受电装置的所述第2控制部包括：当在所述第2比较部中被比较的数据
彼此不一致时，根据新输入的数据，使所述受电侧负载变化，并将该新输
入的数据发送到所述输电装置的步骤；和当在所述第2比较部中被比较的
数据彼此一致时，不将所述新输入的数据发送到所述输电装置的步骤。
本发明的上述目的、其他目的、特征和优点，在参考所附的附图之下，
从下面优选实施方式的详细说明中将更为清楚。
发明效果
根据本发明，能够提供一种使输电装置和受电装置之间的通信效率提
高的输电控制装置、受电控制装置、电力传输系统、以及电力传输系统的
数据通信方法。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的电力传输系统的构成的方框图。
图2A是表示从输电侧向受电侧的数据通信的方框图。图2B是表示
从受电侧向输电侧的数据通信的方框图。
图3是表示本发明实施方式的电力传输系统的数据通信动作的流程
图。
图4A是表示利用现有技术的非接触电力传输方式的从输电侧主机向
受电侧主机的数据传输的方框图。图4B是表示利用现有技术的非接触电
力传输方式的从输电侧主机向受电侧主机的数据传输的方框图。图4C是
用于说明表示利用现有技术的非接触电力传输方式的从输电侧主机向受
电侧主机的数据传输的示意图。
图5是对利用现有技术的非接触电力传输方式的从输电侧主机向受电
侧主机的数据传输进行例示的示意图。
具体实施方式
下面，参考附图，说明本发明的实施方式。而且，在下面，通过全部
的附图，对相同或者相当的要素赋予相同的参考标识，省略其重复的说明。
[电力传输系统的概要]
图1是表示本发明实施方式的电力传输系统的构成的方框图。
图1所示的电力传输系统包括：包含初级侧线圈L1的输电装置10和
包含次级侧线圈L2的受电装置40，通过使初级侧线圈L1和次级侧线圈
L2进行电磁性耦合而形成电力传输变压器，能够将电力从输电装置10传
输到受电装置40，进而能够将电力供给到负载90。
输电侧主机2和输电装置10被安装在输电侧的装置上。输电侧的装
置例如是充电装置。受电侧主机4和受电装置40被安装在受电侧的电子
设备上。所谓受电侧的电子设备，例如是便携式电话机、电剃须刀、电动
牙刷、手腕计算机、便携式终端、手表、无线电话机、便携式信息终端、
电动汽车、或者IC卡等。例如，在受电侧的电子设备是便携式电话机的
情况下，变成如下那样的利用形式。即，在需要电力传输的情况下，通过
在充电装置的规定的平面上以没有触点地靠近的状态放置了便携式电话
机，从而成为初级侧线圈L1的磁通通过次级侧线圈L2那样的状态。另一
方面，在不需要电力传输的情况下，通过将充电装置和便携式电话机进行
物理性隔离，成为初级侧线圈L1的磁通不通过次级侧线圈L2那样的状态。
在图1所示的电力传输系统中，通过在输电侧和受电侧上分别设置主
机I/F27、57，使输电侧主机2和受电侧主机4之间的主机间通信成为可
能。由此，通过有效使用非接触电力传输期间(电池92的充电期间)等，
使在输电侧的充电装置和受电侧的电子设备之间应用数据的通信成为可
能。而且，所谓在电池92的充电期间中在主机间被通信的应用数据，例
如是受电侧的电子设备所安装的LED被点亮的点亮图案的数据、或者该
电子设备所安装的喇叭在充电期间中所输出的声音数据、其他的与电池的
充电相关的数据等。
而且，从输电侧到受电侧的数据通信，通过发送与数据对应而被调制
(频率调制、相位调制、或者它们的组合)的电力传输波来实现。具体地，
输电部12例如在将数据“1”发送到受电装置40的情况下生成频率f1的
交流电压，在发送数据“0”的情况下生成频率f2的交流电压。这样，包
含从输电侧向受电侧的数据的交流电力被输电。其结果是，受电装置40
所包含的检测电路59通过对该电流传输波的频率的变化进行检测并解调，
能够检测出从输电侧发送的数据“1”或者数据“0”。
另一方面，从受电侧到输电侧的数据通信通过负载调制来实现。具体
地，受电侧的负载调制部46，通过根据发送到输电侧的数据的内容来使受
电侧的负载变化，使初级侧线圈L1上所感应的电压(电力传输波)的波
形变化。例如在将数据“1”从受电侧发送到输电侧的情况下，使受电侧
成为高负载状态，在将数据“0”从受电侧发送到输电侧的情况下，使受
电侧成为低负载状态。由此，输电侧的负载状态检测电路30，通过受电侧
的负载调制，基于初级侧线圈L1中所感应的电压，对受电侧的负载状态
的变化进行检测并解调，从而能够检测出从受电侧发送的数据“1”或者
数据“0”。
[电力传输系统的输电侧的构成]
在下面，说明图1所示的电力传输系统的输电侧的构成。
输电侧主机2能够由例如CPU、应用处理器、ASIC电路等来实现，
进行包含输电侧主机2和输电装置10的输电侧电子设备的整体控制处理
等的各种处理。
输电装置(也称为初级模块)10具有初级侧线圈L1、输电部12、输
电控制装置20。
初级侧线圈(也称为输电侧线圈)L1，与次级侧线圈(也称为受电侧
线圈)L2进行电磁耦合，形成电力传输用变压器。
输电部12，在电力传输时，生成与驱动信号相应的规定频率的交流电
压并施加到初级侧线圈L1。另一方面，在数据传输时，根据发送到受电
侧的数据，生成频率不同的交流电压并施加到初级侧线圈L1。输电部12
例如能够通过包括用于驱动初级侧线圈L1的一端的第1输电驱动器和用
于驱动初级侧线圈L1的另一端的第2输电驱动器来实现。输电部12包括
的第1、第2输电驱动器各自能够通过由例如功率MOS晶体管构成的变
换器电路来实现，并且由输电控制装置20控制。
输电控制装置20是进行输电装置10的各种控制的装置，能够由集成
电路装置、微型计算机及其程序等来实现。输电控制装置20具有控制部
22、寄存器部23、主机接口(以下为主机I/F)27、负载状态检测电路30。
控制部22与本发明中的“第1控制部”对应，进行输电控制装置20、
输电装置10的控制。控制部22能够由例如门阵列等的ASIC电路或者微
型计算机的程序来实现。控制部22进行对输电部12、寄存器部23、负载
状态检测电路30的控制。具体地，进行电力传输、负载状态检测、频率
调制等所需的各种的顺序控制、判定处理。控制部22具有输电顺序控制
部221、发送控制部222、接收控制部223、检测判定部224、定期认证判
定部225。
传输顺序控制部221，进行针对非接触电力传输的输电(通常输电、
临时输电)的顺序控制。发送控制部222进行例如通过频率调制将数据发
送到受电侧的处理的控制。接收控制部223进行通过负载调制而接收从受
电侧发送的数据的处理的控制。检测判定部224在负载状态检测电路30
进行受电侧的负载状态的检测时，基于其检测结果，进行是否检测到数据、
异物、去除物等的判定处理。定期认证判定部225在通常输电开始之后，
在受电侧例如进行了定期认证的情况下，进行是否进行了合适的定期认证
的判定处理。
对于寄存器部23，输电侧主机2能够经由主机I/F27进行访问(写入、
读出)，能够通过例如RAM或者D触发器等来实现。寄存器部23具有
信息寄存器231、状态寄存器232、命令寄存器233、中断寄存器234、数
据寄存器235。
信息寄存器231是用于存储非接触电力传输的传输条件或者通信条件
等的信息的寄存器。例如，存储驱动频率、驱动电压的参数或者受电侧的
负载状态的检测所用的参数(阈值)等。
状态寄存器232是用于输电侧主机2确认输电状态或者通信状态等的
各种状态的寄存器。状态寄存器232具有用于确认(通知)通过驱动初级
侧线圈L1而呈输电状态的位(bit)、或者用于确认输电错误的位。具体
地，状态寄存器232具有用于输电侧主机2确认受电侧的电池92的充电
状态的位。例如具有用于确认受电侧的电池92是满充电状态且已过渡到
满充电模式的位、或者用于确认输电侧的顺序的状态是充电顺序的位。通
过设置这样的位，输电侧主机2通过有效使用为了主机间通信所设置的寄
存器部23，使非接触电力传输的输电状态或者电池92的充电状态等的确
认也成为可能，进一步使智能控制的实现成为可能。
命令寄存器233是用于输电侧主机2写入各种命令的寄存器。
中断寄存器234是用于各种中断的寄存器，例如与用于对各种中断的
许可/不许可进行设定的寄存器或者用于将规定的中断主要原因通知给输
电侧主机2的寄存器等相当。例如，中断寄存器234具有在接收了由受电
侧主机4所发行的数据传输命令的情况下、用于将数据传输命令的接收通
知给输电侧主机2的位。其结果是，在这样的中断的通知到来之前，由于
输电侧主机2能够进行其他的处理，因此可谋求输电侧主机2的处理负载
的减轻等。中断寄存器234具有用于将电池92的充电开始通知给输电侧
主机2的位。其结果是，输电侧主机2能够掌握充电开始的时刻，并且基
于该掌握的时刻，能够实现在应用等级上的各种控制。
数据寄存器235与本发明的“第1数据存储部”对应。数据寄存器235
是用于存储经由主机I/F27从输电侧主机2接收到的发送到受电侧主机4
的数据或者从受电侧主机4接收到的数据的寄存器。而且，数据寄存器235
每当经由主机I/F27接收数据时，或者每当从受电侧主机4接收数据时，
针对每个数据种类而对其履历进行世代管理。
主机I/F27与本发明的“第1主机接口”对应。主机I/F27是用于与
输电侧主机2进行通信的接口，在图1所示的构成例子中，采用了I2C(内
部集成电路(inter integrated circuit))。I2C是用于在相同基板内
等的近距离上所配置的多个器件间进行数据的交换的通信方式的部件。具
体地，通过在设为主的一个器件和设为辅的主以外的多个器件之间，将由
SDA(串行数据)和SCL(串行时钟)构成的2根信号线设为总线并被共有，
实现数据通信。而且，辅侧通过使用XINT(外部中断)而能够对主侧施加
中断。或者，还能够施加来自I2C总线上的中断请求。
负载状态检测电路30，通过检测基于受电侧的负载调制而使初级侧线
圈L1所感应的电压波形的变化，来检测受电侧的负载状态(负载变动、
负载的高低)。例如，作为受电侧的负载状态，当负载电流变化时，初级
侧线圈L1所感应的电压波形变化。负载状态检测电路30检测(解调)这
样的波形的变化，将该检测结果输出到控制部22。由此，输电侧的控制部
22基于负载状态检测电路30的检测结果，判定受电侧的负载状态，同时
能够检测从受电侧发送来的数据。
数据比较电路31与本发明的“第1比较部”对应。数据比较电路31
是对数据寄存器235所存储的数据和经由主机I/F27从输电侧主机2新接
收到的数据是否一致进行比较的数字或者模拟比较器。而且，控制部20，
当在数据比较电路31中被比较的数据彼此不一致的情况下，将根据该新
接收到的数据而被调制的驱动信号输出到输电部12，将该新接收到的数据
发送到受电装置40的受电侧主机4。另一方面，控制部20，当在数据比
较电路31中被比较的数据彼此一致的情况下，将该新接收到的数据不发
送到受电装置40的受电侧主机4。
[电力传输系统的受电侧的构成]
在下面，说明图1所示的电力传输系统的受电侧的构成。
受电侧主机4能够由例如CPU、应用处理器、ASIC电路等来实现，
进行包含受电侧主机4和受电装置40的受电侧电子设备的整体控制处理
等的各种处理。
受电装置(也称为次级模块)40具有次级侧线圈L2、受电部42、负
载调制部46、供电控制部48、受电控制装置50。
受电部42将次级侧线圈L2的交流感应电压变换成直流电压。该变换
能够通过受电部42具有的整流电路等来实现。
负载调制部46进行负载调制处理。具体地，在将数据从受电侧发送
到输电侧的情况下，通过根据发送的数据使在负载调制部46的负载变化，
使初级侧线圈L1的感应电压的波形变化。换言之，负载调制部46通过根
据发送的数据而使受电侧的负载变化，对初级侧线圈L1的感应电压进行
振幅调制。供电控制部48进行使对负载90的电力的供给成为接通或者关
断的控制。具体地，通过调整来自受电部42的直流电压的电平，生成电
源电压，供给负载90，并对负载90的电池92进行充电。
受电控制装置50是进行受电装置40的各种控制的装置，能够由集成
电路装置(IC)、通过程序而动作的微型计算机等来实现。受电控制装置
50能够由次级侧线圈L2的感应电压生成的电源电压来动作。受电控制装
置50具有控制部52、寄存器部53、主机I/F57、检测电路59。
控制部52与本发明中的“第2控制部”对应，进行受电控制装置50、
受电装置40的控制。控制部52能够由例如门阵列等的ASIC电路或者微
型计算机的程序来实现。控制部52进行对负载调制部46、供电控制部48、
寄存器部53的控制。具体地，进行位置检测、频率检测、负载调制、或
者满充电检测等所需的各种的顺序控制、判定处理。
控制部52包括受电顺序控制部521、发送控制部522、接收控制部523、
检测判定部524、定期认证判定部525。
受电顺序控制部521，进行针对非接触电力传输的受电的顺序控制。
发送控制部522进行例如通过负载调制将数据发送到输电侧的处理的
控制。接收控制部523进行例如通过频率调制用于从输电侧接收数据的处
理的控制。
检测判定部524在检测电路59进行位置检测或者频率检测时，基于
其检测信息，进行检测判定。
定期认证判定部525进行在通常输电开始之后进行的定期认证的控
制。例如，为了检测由所谓的异物引起的侵占状态，在通常输电开始之后
定期地(间歇地)使受电侧的负载状态变化。
对于寄存器部53，受电侧主机4能够经由主机I/F57进行访问，能够
通过例如RAM或者D触发器等来实现。寄存器部53具有信息寄存器531、
状态寄存器532、命令寄存器533、中断寄存器534、数据寄存器535。特
别地，数据寄存器535与本发明的“第2数据存储部”对应。数据寄存器
535是用于存储经由主机I/F27从输电侧主机2接收到的发送到受电侧主
机4的发送数据或者从受电侧主机4接收到的接收数据的寄存器。状态寄
存器532具有用于受电侧主机4确认电池92的充电状态的位。例如具有
用于确认电池92是满充电状态且已过渡到满充电模式的位、或者用于确
认受电侧的顺序的状态是充电顺序的位。其结果是，受电侧主机4通过有
效使用为了主机间通信所设置的寄存器部53，使电池92的充电状态等的
确认也成为可能，进一步使智能充电控制等的实现成为可能。其他寄存器
的功能由于与输电侧的寄存器是同样的，因此省略说明。
主机I/F57与本发明的“第2主机接口”对应，是用于与受电侧主机
4进行通信的接口，与主机I/F27同样地，在图1所示的构成例子中，采
用了I2C(内部集成电路(inter integrated circuit))。
检测电路59进行初级侧线圈L1和次级侧线圈L2的位置关系的检测、
或者从输电侧向受电侧的数据发送时的线圈驱动频率的检测等。
数据比较电路60与本发明的“第2比较部”对应。数据比较电路60
对数据寄存器535所存储的数据和经由主机I/F57从受电侧主机4新接收
到的数据是否一致进行比较。而且，当在数据比较电路60中被比较的数
据彼此一致的情况下，不将新接收到的数据发送到输电装置10的输电侧
主机2，当在数据比较电路60中被比较的数据彼此不一致的情况下，将新
接收到的数据发送到输电装置10的输电侧主机2。
[电力传输系统的数据通信方法]
下面，参考图2、图3，说明本发明的电力传输系统的数据通信方法。
而且，图2A是用于说明从输电侧向受电侧的数据通信方法的方框图。图
2B是用于说明从受电侧向输电侧的数据通信方法的方框图。图3是表示
本发明实施方式的电力传输系统的数据通信动作的流程图。
首先，输电装置10，在开始通常输电之前，开始临时输电(位置检测
用输电)。由此，电源电压供给到受电装置40，进行受电装置40的上电。
然后，受电装置40判定例如初级侧线圈L1和次级侧线圈L2之间的位置
关系是否合适。在判定为位置关系是合适的情况下，在输电侧和受电侧之
间进行认证处理。其结果是，认证处理等结束，在输电侧、受电侧是合适
的或者输电侧、受电侧的合适性被确认之后，输电侧的主机I/F27或者受
电侧的主机I/F57由于成为能够接受数据传输命令的状态，因此能够实现
合适的数据通信。此外，由于通过有效使用通常输电期间(充电期间)而
能够在输电侧主机2和受电侧主机4之间对数据进行通信，因此能够提高
用户的便利性。
接着，当在输电侧和受电侧之间认证处理合适地结束时(步骤S1)，
例如开始帧(start flame)被从受电侧发送到输电侧。由此，输电侧开始对
受电侧的通常输电(电力传输)，进而开始负载90的电池92的充电等(步
骤S11)。在认证处理结束而开始通常输电之后，输电侧的控制部22成为
对主机I/F27能够受理由输电侧主机2发行的数据传输命令的状态。也就
是说，在充电期间中，输电侧主机2根据受电侧的电子设备执行的应用，
对主机I/F27随时发行数据传输命令(步骤S0)。此时，数据传输命令经
由主机I/F27，被存储在寄存器部23的命令寄存器233中。此外，随着数
据传输命令而发送的数据被存储在数据寄存器235中，同时被传输到数据
比较电路31的一个输入。此外，受电侧的控制部52在认证处理结束和通
常输电开始之后，成为对主机I/F57能够受理由受电侧主机4发行的数据
传输命令的状态。
接着，输电侧的控制部22发行用于对负载90的电池92的充电状态、
供电控制部48的输出电压、以及温度检测结果等的受电侧的各种状态进
行确认的状态确认请求命令，并基于非接触电力传输方式发送到受电装置
40(步骤S2)。受电装置40在从输电装置10接收了状态确认请求命令时
(步骤S12)，将对确认了受电侧的各种状态的结果进行分组后的状态确
认命令发送到输电装置10(步骤S13)。
接着，输电装置10从受电装置40接收状态确认命令(步骤S3)。这
样，输电侧的控制部22对状态确认命令进行解码，并确认其内容，判定
是否是可以将与输电侧主机2发行的数据传输命令相附随的数据向受电侧
进行发送的状态。特别地，输电侧的控制部22判定状态确认命令中所包
含的负载90的电池92的充电状态是否是满充电(步骤S4)。在判定为电
池92是满充电的情况下(步骤S4：否)，返回步骤S1，重新开始认证处
理。
另一方面，在判定为电池92不是满充电的情况下(步骤S4：是)，
数据比较电路31将在充电期间中经由主机I/F27从输电侧主机2新接收到
的数据INA与数据寄存器235中所保存的前次存储的数据INB进行比较
(步骤S5)。
在为“INA＝INB”的情况下(步骤S5：是)，输电侧的控制部22不
将从输电侧主机2新接收到的数据INA发送到受电侧，而仅将规定的结束
命令发送到受电侧(步骤S7)。由此，受电侧对在输电侧主机2新发行的
数据传输命令的内容中没有变化的情况进行确认。
另一方面，在为“INA≠INB”的情况下(步骤S5：否)，输电侧的控
制部22将数据INA和规定的结束命令发送到受电侧(步骤S6)。
受电装置40在从输电装置10接收了数据、结束命令时(步骤S14)，
将其存储到寄存器部53的规定的寄存器中。此时，受电侧的控制部52由
于将中断信号输出到受电侧主机4(步骤S14)，因此受电侧主机4能够
经由主机I/F而读出在寄存器部53的数据寄存器535中所存储的数据(步
骤S18)。
这样，当从输电侧向受电侧的数据通信的顺序结束时，继续开始从受
电侧向输电侧的数据通信的顺序。
首先，数据比较电路31将在充电期间中经由主机I/F57从受电侧主机
4新接收到的数据INA与数据寄存器535中所保存的前次存储的数据INB
进行比较(步骤S15)。
在为“INA＝INB”的情况下(步骤S15：是)，受电侧的控制部52
不将从受电侧主机4新接收到的数据INA发送到输电侧，而仅将规定的结
束命令发送到输电侧(步骤S17)。由此，受电侧对在受电侧主机4新发
行的数据传输命令的内容中没有变化的情况进行确认。
另一方面，在为“INA≠INB”的情况下(步骤S15：否)，受电侧的
控制部52将数据INA和规定的结束命令发送到输电侧(步骤S16)。
输电装置10在从受电装置40接收了数据、结束命令时(步骤S8)，
将其存储到寄存器部23的规定的寄存器中。此时，输电侧的控制部22由
于将中断信号输出到输电侧主机2(步骤S8)，因此输电侧主机2能够经
由主机I/F而读出在寄存器部23的数据寄存器235中所存储的数据(步
骤S9)。
这样，当从受电侧向输电侧的数据通信的顺序结束时，要继续重新开
始从输电侧向受电侧的数据通信的顺序，因此返回到步骤S1。
[变形例]
输电装置10和输电控制装置20不局限于图1所示的构成，或者省略
这些构成要素的一部分、或者追加其他的构成要素、或者变更连接关系等
的各种各样变形的实施是可能的。例如，可以将输电部12内置于输电控
制装置20中，也可以将负载状态检测电路30作为输电控制装置20的外
部装置。或者，可以省略负载状态检测电路30。也可以追加波形监视电路。
受电装置40和受电控制装置50不局限于图1所示的构成，或者省略
这些构成要素的一部分、或者追加其他的构成要素、或者变更连接关系等
的各种各样变形的实施是可能的。例如，可以将受电部42、负载调制部
46、供电控制部48的任何一个内置于受电控制装置50中。也可以省略负
载调制部46。
输电侧主机2和主机I/F27之间的通信方式以及受电侧主机4和主机
I/F57之间的通信方式不局限于I2C，也可以是基于与I2C同样的思想的
通信方式、或者通常的串行接口或者并行接口的通信方式。
寄存器部23、53中所存储的信息(例如信息寄存器531中所存储的
信息)可以存储于闪存器或者掩模ROM等非易失性存储器(没有图示)中。
根据以上说明，对于本领域技术人员来说，本发明的很多改进或者其
他实施方式是显然的。因此，上述说明应该被解释为仅作为例示，是以给
本领域技术人员教示的目的而提供用于实现本发明的最佳方式。在不脱离
本发明的精神的情况下，能够对其结构和/或功能的细节进行实质性地变
更。
产业上的可利用性
对于在负载电池的充电期间中所进行的输电侧主机和受电侧主机之
间的基于非接触电力传输方式的应用数据通信的传输信息量多的电力传
输系统来说，本发明是有益的。
附图标识说明
L1 初级侧线圈
L2 次级侧线圈
12 输电部
2 输电侧主机
20 输电控制装置
22 控制部
221 输电顺序控制部
222 发送控制部
223 接收控制部
224 检测判定部
225 定期认证判定部
23 寄存器部
231 信息寄存器
232 状态寄存器
233 命令寄存器
234 中断寄存器
235 数据寄存器
27 主机接口
30 负载状态检测电路
31 数据比较电路
4 受电侧主机
40 受电装置
42 受电部
46 负载调制部
48 供电控制部
50 受电控制装置
52 控制部
521 受电顺序控制部
522 发送控制部
523 接收控制部
524 检测判定部
525 定期认证控制部
53 寄存器部
531 信息寄存器
532 状态寄存器
533 命令寄存器
534 中断寄存器
535 数据寄存器
57 主机接口
59 检测电路
60 数据比较电路
90 负载
92 电池