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1、10申请公布号CN104137386A43申请公布日20141105CN104137386A21申请号201280070332622申请日20121015201203571520120222JPH02J17/0020060171申请人株式会社村田制作所地址日本京都府72发明人乡间真治末定刚柴田明彦74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人李逸雪54发明名称输电装置以及输电控制方法57摘要一种即使使用非对称型的电容耦合仍能够根据受电装置的形状、大小、所载置的位置等切换耦合电极的连接状态的输电装置以及输电控制方法。具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦。
2、合的第一有源电极、第一无源电极作为输电电极。具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子的电源电路部、与基准电位连接的基准电位端子、在输电面上配置为多个且由一个或多个上述输电电极构成的输电单元、对每个输电单位切换连接状态,使之成为连接于有源端子、连接于无源端子和连接于基准电位端子或不与任何端子连接的任一状态的开关元件,控制电路部基于关于受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置的信息控制开关元件的动作。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014082186PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0765922012101587PCT国际申请的公布数据WO2013/12509。
3、1JA2013082951INTCL权利要求书3页说明书14页附图15页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图15页10申请公布号CN104137386ACN104137386A1/3页21一种输电装置,其具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极,由此来作为输电电极,该输电装置的特征在于,具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位。
4、切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息控制上述开关元件的动作。2一种输电装置,其具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极,由此来作为输电电极,该输电装置的特征在于,具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个。
5、输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使得每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息控制上述开关元件的动作。3根据权利要求1或2所述的输电装置,其特征在于,具有多个上述电源电路部。4根据权利要求13中任意一项所述的输电装置,其特征在于,上述输电单位由一个上述输电电极构成。5根据权利要求14中任意一项所述的输电装置,其特征在于,上述开关元件与全部的上述输电电极连接。6根据权利要求15中任意一。
6、项所述的输电装置,其特征在于,使经由上述开关元件而连接于上述电源电路部的输电单位所配置的区域进行发光显示。7根据权利要求1、35中任意一项所述的输电装置,其特征在于,具有与上述受电装置进行数据通信的通信部,上述控制电路部将上述通信部与上述输电单位依次连接,确定能够与上述受电装置进行数据通信的上述输电单位,基于所确定出的上述输电单位的位置,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、权利要求书CN104137386A2/3页3连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一。
7、状态。8根据权利要求25中任意一项所述的输电装置,其特征在于,具有与上述受电装置进行数据通信的通信部,上述控制电路部将上述通信部与上述输电单位依次连接,确定能够与上述受电装置进行数据通信的上述输电单位,基于所确定出的上述输电单位的位置,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子或不与任何端子连接的任一状态。9根据权利要求7或8所述的输电装置,其特征在于,作为上述输电电极,具有与上述受电装置的上述第二有源电极、第二通信用电极以及配置于上述第二有源电极与上述第二通信用电极之间的上述第二无源电极分别对置且进行。
8、电容耦合的上述第一有源电极、第一通信用电极以及上述第一无源电极。10一种输电控制方法,是对输电装置的输电动作进行控制的输电控制方法,在该输电装置中,作为输电电极而具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极,上述输电控制方法的特征在于,上述输电装置具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述。
9、基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其对该开关元件的动作进行控制,该控制电路部基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态。11一种输电控制方法,是对输电装置的输电动作进行控制的输电控制方法,在上述输电装置中,作为输电电极而具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别。
10、对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极,上述输电控制方法的特征在于,上述输电装置具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子和不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其对该开关元件的动作进行控制,权利要求书CN104137386A3/3页4该控制电路部基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相。
11、关的信息,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子和不与任何端子连接的任一状态。权利要求书CN104137386A1/14页5输电装置以及输电控制方法技术领域0001本发明涉及在以不进行物理连接的方式传输电力的电力传输系统中使用的输电装置以及输电控制方法。特别是,涉及具有多个耦合电极并能够在电力传输与数据通信双方使用的输电装置以及输电控制方法。背景技术0002近年,开发出多个以非接触的方式传输电力的电子设备。在电子设备中,为了以非接触的方式传输电力,多采用在电力的输电单元输电装置与电力的受电单元受电装。
12、置双方设置线圈模块的磁场耦合方式的电力传输系统。0003但是,在磁场耦合方式的电力传输系统中,通过各线圈模块的磁通的大小极大地受电动势影响,为了高效传输电力,对于输电单元侧一次侧的线圈模块与受电单元侧二次侧的线圈模块的线圈的平面方向的相对位置的控制要求较高的精度。另外,由于使用线圈模块作为耦合电极,因此致使输电单元以及受电单元不易实现小型化。进而,在便携设备等的电子设备中,需要考虑线圈的发热带给蓄电池的影响,存在担心成为配置设计上的瓶颈的问题。0004因此,例如开发出使用静电场的电力传输系统。在专利文献1中公开通过使输电单元侧的耦合电极与受电单元侧的耦合电极进行电容耦合来具体实现高电力传输效率。
13、的传输系统。另外,在专利文献2中公开有以朝向呈格子状配置于输电台输电装置的载置移动终端受电装置的面的矩形状的耦合电极中的、载置有受电装置的区域的耦合电极通电的方式进行控制的电容耦合型充电器。0005图16示出以往的电力传输系统的结构的示意图。图16A为表示使用非对称型的电容耦合的电力传输系统的结构的示意图。如图16A所示,在输电单元输电装置1侧具有大尺寸的无源电极3、小尺寸的有源电极4、电源电路电源100,在受电单元受电装置2侧具有大尺寸的无源电极5、小尺寸的有源电极6、负载电路24。在输电单元1侧的有源电极4与受电单元2侧的有源电极6之间形成强电场7,由此实现高电力传输效率。0006另外,图。
14、16B为示出使用对称型的电容耦合的电力传输系统的结构的示意图。如图16B所示,在输电单元输电装置1侧具有多个有源电极4与电源电路电源100,在受电单元受电装置2侧具有多个有源电极6与负载电路24。0007专利文献1日本特开2009296857号公报0008专利文献2欧洲专利第1689062号发明内容0009发明要解决的课题0010图17为示出在专利文献2公开的以往的电容耦合型充电器的结构的示意图。在图17中,以开关电路104切换电源电路100的连接状态,使得朝向呈格子状配置于输电台输电装置1的载置移动终端受电装置2的面的矩形状的耦合电极4中的、载置有受电说明书CN104137386A2/14页。
15、6装置2的区域的耦合电极4通电。在图17所示的电容耦合型充电器中,使用图16B所示的对称型的电容耦合进行电力传输,进行对耦合电极4与极性互为相反的2个电压端子的连接的接通截止控制。但是,当使用图16A所示的非对称型的电容耦合的情况下,需要进行耦合电极4与极性互为相反的有源电压端子、无源电压端子或者基准电位端子的连接的接通截止控制。在专利文献2中未公开与有源电压端子、无源电压端子或者基准电位端子间的连接的接通截止控制或者进行该接通截止控制的输电装置1的具体结构。0011本发明是鉴于上述情况而形成的,其目的在于提供一种即使使用非对称型的电容耦合仍能够根据受电装置的形状、大小、所载置的位置等切换耦合。
16、电极的连接状态的输电装置以及输电控制方法。0012用于解决课题的手段0013为了实现上述目的,本发明的输电装置具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极作为输电电极,该输电装置的特征在于,具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于。
17、上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息控制上述开关元件的动作。0014在上述结构中,能够基于与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置相关的信息,针对输电装置的每个输电单位输电电极通过开关元件切换连接状态,使得每个输电单位成为连接于有源端子、连接于无源端子、或连接于基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或或不与任何端子连接的任一状态,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。另外,即使在载置多个受电装置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置。
18、而变动。另外,由于只对有限的输电单位施加电压,因此能够节约消耗电力,并且能够防止不必要的电场向外部辐射。0015接下来,为了实现上述目的,本发明的输电装置具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极作为输电电极,该输电装置的特征在于,具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个该输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使得每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子。
19、或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息控制上述开关元件的动作。0016在上述结构中,能够基于与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置相关的信息,针对输电装置的每个输电单位输电电极通过开关元件切换连接状态,使得每个输电单位成为连接于有源端子、连接于无源端子、连接于基准电位端子和不与任何端子连接的任一状态,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。说明书CN104137386A3/14页7另外,即使在载置多个受电装置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置而变动。另外,由于只对有限的输电。
20、单位施加电压,因此能够节约消耗电力,并且能够防止不必要的电场向外部辐射。0017另外,本发明的输电装置优选为,具有多个上述电源电路部。0018在上述结构中,由于具有多个电源电路部,因此即使当受电装置被载置多个的情况下,也能够稳定地传输电力,能够同时对多个受电装置充电。0019另外,本发明的输电装置优选为,上述输电单位由一个上述输电电极构成。0020在上述结构中,输电单位由一个输电电极构成,因此能够针对每个输电电极切换连接状态,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。0021另外,本发明的输电装置优选为,上述开关元件与全部的上述输电电极连接。0022在上述结构中,开关元件。
21、与全部的输电电极连接,因此能够根据受电装置所载置的位置适当对应,能够针对每个输电电极切换连接状态。0023另外,本发明的输电装置优选为,使经由上述开关元件连接于上述电源电路部的输电单位所配置的区域进行发光显示。0024在上述结构中,使经由开关元件连接于电源电路部的输电单位所配置的区域进行发光显示,因此,能够目视确认受电装置所载置的输电装置的哪一部分被用于电力传输,容易确认能否再多载置1台受电装置。0025另外,本发明的输电装置优选为,具有与上述受电装置进行数据通信的通信部,上述控制电路部将上述通信部与上述输电单位依次连接,确定能够与上述受电装置进行数据通信的上述输电单位,基于确定的上述输电单位。
22、的位置,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态。0026在上述结构中,能够基于与通信部连接的情况下能够与受电装置进行数据通信的输电单位的位置,通过开关元件切换连接状态,使得输电电极分别作为第一有源电极、第一无源电极、基准电位电极或者通信用耦合电极发挥功能,或者不与任何端子连接。0027另外,本发明的输电装置优选为,具有与上述受电装置进行数据通信的通信部,上述控制电路部将上述通信部与上述输电单位依次连接,确定能够与上。
23、述受电装置进行数据通信的上述输电单位,基于确定的上述输电单位的位置,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子和不与任何端子连接的任一状态。0028在上述结构中,能够基于与通信部连接的情况下可与受电装置进行数据通信的输电单位的位置,通过开关元件切换连接状态,使得输电电极分别作为第一有源电极、第一无源电极、基准电位电极或者通信用耦合电极发挥功能,或者不与任何端子连接。0029另外,本发明的输电装置优选为,具有与上述受电装置的上述第二有源电极、第二通信用电极以及配置于上述第二有源电极与上述第二通信用电极之间。
24、的上述第二无源电极分别对置且电容耦合的上述第一有源电极、第一通信用电极以及上述第一无源电极作为上述输电电极。0030在上述结构中,通过与受电装置进行数据通信来确定受电装置的第二通信用电极说明书CN104137386A4/14页8的位置,能够基于确定的第二通信用电极的位置与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置的关系,针对输电装置的每个输电电极切换连接状态,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。另外,即便在载置多个受电装置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置变动。0031接下来,为了实现上述目的,本发明的输电控制方法,是对具有与受电装置的第二有源电极、第二无。
25、源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极作为输电电极的输电装置的输电动作进行控制的输电控制方法,其特征在于,上述输电装置具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,或者成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其对该开关元件的动作进行控制,该控制电路部基于。
26、与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或连接于上述基准电位端子的任一状态,成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子或不与任何端子连接的任一状态。0032在上述结构中,能够基于与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置相关的信息,通过开关元件切换连接状态,使得输电装置的输电电极分别作为第一有源电极、第一无源电极、或者基准电位电极发挥功能,又或者不与任何端子连接,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。另外,即使在载置多个受电装。
27、置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置变动。0033接下来,为了实现上述目的,本发明的输电控制方法是对具有与受电装置的第二有源电极、第二无源电极分别对置配置且进行电容耦合的第一有源电极、第一无源电极作为输电电极的输电装置的输电动作进行控制的输电控制方法,其特征在于,上述输电装置具备电源电路部,其具有有源端子以及电位比该有源端子低的无源端子;基准电位端子,其与基准电位连接;输电单位,在输电面上配置多个输电单位,且每个输电单位由一个或者多个上述输电电极构成;开关元件,其针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子和不与。
28、任何端子连接的任一状态;以及控制电路部,其对该开关元件的动作进行控制,该控制电路部基于与上述受电装置的上述第二有源电极以及上述第二无源电极的位置相关的信息,控制上述开关元件针对每个上述输电单位切换连接状态,使每个上述输电单位成为连接于上述有源端子、连接于上述无源端子、连接于上述基准电位端子和不与任何端子连接的任一状态。0034在上述结构中,能够基于与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置相关的信息,通过开关元件切换连接状态,使得输电装置的输电电极分别作为第一有源电极、第一无源电极、基准电位电极发挥功能,或者不与任何端子连接,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。。
29、另外,即使在载置多个受电装置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置变动。说明书CN104137386A5/14页90035发明效果0036在本发明的输电装置或者输电控制方法中,能够基于与受电装置的第二有源电极以及第二无源电极的位置相关的信息,通过开关元件切换连接状态,使得输电装置的输电电极分别作为第一有源电极、第一无源电极或者基准电位电极发挥功能,或者不与任何端子连接,无论将受电装置载置于怎样的位置,都能够可靠地进行高效的电力传输。另外,即使在载置多个受电装置的情况下,电力传输的效率也不会因载置的位置变动。另外,由于只对有限的输电单位施加电压,因此能够节约消耗电力,并且能够防止不必要的电场。
30、向外部辐射。附图说明0037图1为示意性示出使用本发明的实施方式1的输电装置的电力传输系统的结构的框图。0038图2为使用本发明的实施方式1的输电装置的电力传输系统的等效电路图。0039图3为本发明的实施方式1的输电装置的输电单位的例示图。0040图4为表示本发明的实施方式1的输电装置的输电电极的配置例以及切换状态的示意图。0041图5A为本发明的实施方式1的输电装置的开关电路的电路结构的例示图。0042图5B为本发明的实施方式1的输电装置的开关电路的电路结构的例示图。0043图6为表示本发明的实施方式1的输电装置的输电模块的控制部的处理顺序的流程图。0044图7为表示本发明的实施方式1的输电。
31、装置的输电电极的其他配置例以及切换状态的示意图。0045图8为表示本发明的实施方式1的输电装置的输电电极的其他配置例以及切换状态的示意图。0046图9为表示使用本发明的实施方式2的输电装置的电力传输系统的受电装置的结构的示意图。0047图10为表示本发明的实施方式2的输电装置的输电电极的配置例以及切换状态的示意图。0048图11为表示本发明的实施方式2的输电装置的输电电极的其他配置例以及切换状态的示意图。0049图12为示意性示出使用本发明的实施方式3的输电装置的电力传输系统的结构的框图。0050图13为表示本发明的实施方式3的输电装置的输电电极的配置例以及切换状态的示意图。0051图14为表。
32、示本发明的实施方式3的输电装置的开关电路的电路结构的例示图。0052图15为表示本发明的实施方式3的输电装置的控制部的处理顺序的流程图。0053图16为表示以往的电力传输系统的结构的示意图。0054图17为表示专利文献2所公开的以往的电容耦合型充电器的结构的示意图。说明书CN104137386A6/14页10具体实施方式0055以下,使用附图对使用本发明的实施方式的输电装置的电力传输系统进行具体说明。以下的实施方式并非限定权利要求书所记载的发明,当然实施方式中说明的特征的事项的组合也并非解决手段的必须事项。0056实施方式10057图1为示意性示出使用本发明的实施方式1的输电装置的电力传输系统。
33、的结构的框图。图2为使用本发明的实施方式1的输电装置的电力传输系统的等效电路图。在图1以及图2中,在电源电源电路部100的比较高的电位亦即有源端子81经由开关电路开关元件104连接有源电极11A,在比较低的电位亦即无源端子82经由开关电路104连接无源电极11P。如图1以及图2所示,电源电源电路部100为高电压高频电源交流电源,由低电压高频电源111以及对低电压高频电源111的输出电压进行升压的升压/共振电路105构成。0058低电压高频电源111由直流电源110、阻抗切换部108、驱动控制部103以及直流交流变换元件114构成。直流电源110例如供给规定的直流电压例如DC5V。驱动控制部10。
34、3以及直流交流变换元件114以直流电源110作为电源,例如产生100KHZ数10MHZ的高频电压。升压/共振电路105由升压变压器TG以及电感元件LG构成,将高频电压升压后向第一有源电极11A供给。电容CG表示无源电极11P与有源电极11A之间的电容。利用电感元件LG与电容CG形成串联共振电路。I/V检测器101检测从直流电源110供给的直流电压值DCV以及直流电流值DCI并发送给控制部102。控制部控制电路部102如后所述基于I/V检测器101、交流电压计106的输出对驱动控制部103的动作进行控制。0059控制部102取得由I/V检测器101检测出的直流电压值DCV,并解析取得的直流电压值。
35、DCV的频率特性,检测是否载置受电装置2。具体地说,利用切换直流电源110的输出阻抗的阻抗切换部108切换为恒流,在载置受电装置2并开始输电之前使电源100作为恒流电源动作,以比较低的电压进行频率扫描。0060在进行频率扫描的情况下,在没有载置受电装置2的状态下不会产生共振频率,因此在直流电压值DCV不产生极大值。即不存在单位频率内的直流电压值DCV的变动量比规定值大的频率。0061另一方面,当载置了受电装置2的情况下,所载置的每个受电装置2都会产生固有的共振频率,因此从电源100观察的受电装置2的阻抗变得极大,在共振频率的附近直流电压值DCV成为极大值。即,存在单位频率内的直流电压值DCV的。
36、变动量比规定值大的频率,因此在检测到该频率的情况下,能够检测出载置有受电装置2。在检测出载置有受电装置2的情况下,可以利用阻抗切换部108将电源100切换为恒压电源,并设定检测出的共振频率作为动作频率。0062交流电压计106检测升压/共振电路105的输出电压的交流电压值ACV并发送给控制部102。控制部102取得由交流电压计106检测出的交流电压值ACV,监视交流电压值ACV的变动。0063另外,控制部102在取得的交流电压值ACV为超过恒定的电压值的过电压的情况下,向驱动控制部103发送电力传输的停止指示从而停止输电。另外,控制部102取得由I/V检测器101检测出的直流电流值DCI,在取。
37、得的直流电流值DCI比规定值小的情况下判断说明书CN104137386A107/14页11为充电完毕,从而停止输电。0064控制部102将电力传输的开始指示/停止指示向驱动控制部103发送,驱动控制部103通过直流交流变换元件114进行将直流电压朝交流电压的DCAC变换。直流交流变换元件114根据驱动控制部103的输出向升压/共振电路105供给交流电压。0065升压/共振电路105对供给的交流电压进行升压,并经由开关电路104朝输电电极11第一有源电极11A、第一无源电极11P供给。开关电路104针对每个输电电极11或由后述的一个或者多个输电电极11构成的输电单位10设置,但在图1中对此予以简。
38、化。输电装置1的输电电极11与受电装置2的受电电极21第二有源电极21A、第二无源电极21P之间电容耦合,传输电力。在受电装置2的受电电极21连接由降压变压器TL以及电感元件LL构成的降压/共振电路201。电容CL表示无源电极21P与有源电极21A之间的电容。通过电感元件LL与电容CL形成串联共振电路。串联共振电路具有固有的共振频率。电容CM表示输电电极11与受电电极21的耦合电容。0066受电装置2通过降压/共振电路201将传输的电力降压,并经由整流器202整流,再以整流后的电压对负载电路203二次电池进行充电。0067在本实施方式1中,针对所希望的每个输电电极11或者每个由一个或者多个输电。
39、电极11构成的输电单位10,通过开关电路104切换连接状态,使得上述输电电极11或者输电单位10成为施加比较高的电压、比较低的电压或与基准电位连接的任一状态,或者成为施加比较高的电压、比较低的电压或不施加电压的任一状态。施加比较高的电压的输电电极11或者输电单位10作为第一有源电极11A发挥功能。施加比较低的电压的输电电极11或者输电单位10作为第一无源电极11P发挥功能。与基准电位连接的输电电极11或者输电单位10作为基准电位电极发挥功能。0068图3为本发明的实施方式1的输电装置1的输电单位10的例示图。如图3A所示,可以由一个输电电极11构成输电单位10。例如当将输电电极11呈阵列状配置。
40、于输电装置1的载置受电装置2的面的情况下,可以根据受电装置2所被载置的位置切换连接状态,以使输电电极11分别作为第一有源电极11A、第一无源电极11P或者基准电位电极发挥功能,或者不与任何端子连接。0069尽管收效不大但为了降低成本,例如可以如图3BD所示,分别将2个输电电极11、3个输电电极11、4个输电电极11作为一组来构成输电单位10,由此能够构成考虑了输电电极11的大小与受电装置2的大小的适当大小的输电单位10。当然,输电单位10并不局限于图3所示的结构,只要是能够高效地进行电力传输的大小,可以由任意数目的输电电极11构成输电单位10。以下,对于输电电极11而言,也包括由一个或者多个输。
41、电电极11构成的输电单位10。0070图4为表示本发明的实施方式1的输电装置1的输电电极11的配置例以及切换状态的示意图。在图4的例子中,将矩形状的输电电极11配置为阵列状,并且以每9个为单位形成单独的输电模块1A、1B、1C、1D来向受电装置2传输电力。例如当将受电装置2载置于输电模块1A的情况下,为使输电模块1A的中央部的输电电极11作为第一有源电极11A发挥功能,可通过开关电路104切换连接状态以便施加比较高的电压。另外,为使输电模块1A的配置于中央部的输电电极11的周围的输电电极11作为第一无源电极11P发挥功能,可通过开关电路104切换连接状态以便施加比较低的电压。此外,输电电极11。
42、的形状并不说明书CN104137386A118/14页12局限于矩形状,可以是圆形状,也可以是多边形状。另外,一个输电模块所含的输电电极11的数目并不局限于9个,可以根据输电电极11的个数以及排列进行自由选择。0071对于未载置受电装置2的输电模块1B、1C,可以通过由开关电路104切换连接状态以避免向输电电极11施加电压来节约消耗电力,并且防止不必要的电场向外部辐射。0072当然,可以在输电模块1A以外的输电模块、例如输电模块1D载置其他的受电装置2。在这种情况下,同样为使输电模块1D的中央部的输电电极11作为第一有源电极11A发挥功能,通过开关电路104切换连接状态以便施加比较高的电压。另。
43、外,为使输电模块1D的配置于中央部的输电电极11的周围的输电电极11作为第一无源电极11P发挥功能,通过开关电路104切换连接状态以便施加比较低的电压。0073图5A以及图5B为本发明的实施方式1的输电装置1的开关电路104的电路结构的例示图。如图5A所示,将多个输电电极11呈阵列状配置于载置受电装置2的面输电面。此外,针对每个输电电极11都可切换与电源100间的连接状态。0074在图5A的例子中,在输电模块1A与输电模块1B中,各自所连接的电源100不同。即,输电模块1A具有电源100A与控制部102A,输电模块1B具有电源100B与控制部102B。0075此外,开关电路104分别根据控制部。
44、102A、102B的指示切换各输电电极11与电源100A、100B的连接状态。即,开关电路104将一端与各个输电电极11进行连接,并且将另一端切换为可与有源端子91、电位比有源端子低的无源端子92或者端子93连接。开关电路104的有源端子91与电源100A或者电源100B的有源端子81连接。无源端子92与电源100A或者电源100B的无源端子82连接。0076端子93为了与基准电位接地电位连接,例如与同输电装置1的电路基板的接地电极、输电装置1框体的屏蔽部等连接的基准电位端子83连接。当基准电位与开关电路104之间的布线复杂化的情况下,或者连接于基准电位的输电电极11的存在成为使第一有源电极1。
45、1A与第一无源电极11P之间的电容增大的原因的情况下,只要如图5B所示将端子93不与任何端子连接即可。针对每个输电电极11切换连接状态,使之成为与有源端子91连接、与无源端子92连接、与端子93连接即与基准电位端子83连接或不与任何端子连接的任一状态。0077另一方面,尽管未予图示,但当设置有不同于有源端子91、无源端子92、端子93的其他端子冗余端子的情况下,可以通过将端子93与基准电位端子83连接,来针对每个输电电极11切换连接状态,使得每个输电电极11成为与有源端子91连接、与无源端子92连接、与端子93基准电位端子83连接或者不与上述任意端子连接与冗余端子连接的任一状态。0078此外,。
46、是否与基准电位端子83连接或者是否未与任意端子连接的判断,可以根据是否应该降低第一有源电极11A与第一无源电极11P之间的电容电力的传输高效的提高、是否实施有足够的屏蔽而针对每个输电电极11进行。此外,当在输电模块1A载置有受电装置2的情况下,控制部102A执行以下的处理。0079控制部102A为使输电电极11作为第一有源电极11A发挥功能,依次控制开关电路104的动作,使得输电电极11与有源端子91连接。然后,控制部102A向输电电极11依次供给恒流并进行频率扫描,由此解析由I/V检测器101检测出的直流电压值DCV的频率特性。控制部102A针对每个输电电极11判断是否有直流电压值DCV成为。
47、极大值的频率,说明书CN104137386A129/14页13对于判断为具有成为极大值的频率的输电电极11,判定在与输电电极11对应的位置配置有受电装置2的第二有源电极21A。0080在本实施方式1中,控制部102预先存储关于受电装置2的第二有源电极21A以及第二无源电极21P的位置的信息。在此,关于受电装置2的第二有源电极21A以及第二无源电极21P的位置的信息例如是关于以第二有源电极21A为基准的第二无源电极21P的配置的信息。因此,仅仅依靠判断受电装置2的第二有源电极21A所配置的位置,便能够把握第二无源电极21P的位置,能够减少控制部102A的运算处理负荷。当然,关于受电装置2的第二有。
48、源电极21A以及第二无源电极21P的位置的信息并不局限于此,例如可以是关于基准电位电极接地电极与第二有源电极21A以及第二无源电极21P的相对位置关系的信息,当进行数据通信的情况下,还可以是关于通信用耦合电极与第二有源电极21A以及第二无源电极21P的相对位置关系的信息。0081在该情况下,首先判断受电装置2的第二有源电极21A所配置的位置,确定对应的位置的输电电极11作为第一有源电极11A。接下来,基于关于受电装置2的第二有源电极21A以及第二无源电极21P的位置的信息,把握受电装置2的第二无源电极21P的位置,确定对应的位置的输电电极11作为第一无源电极11P。0082在图5的例子中,控制。
49、部102以受电装置2的第二有源电极21A为中心存储在其周围配置第二无源电极21P的信息,因此能够确定在作为第一有源电极11A确定的输电电极11的周围配置的输电电极11作为第一无源电极11P。控制部102A控制开关电路104的动作,使得决定的输电电极11分别与作为比较高的电位的有源端子91或者作为比较低的电位的无源端子92连接。有源端子91连接于电源100的有源端子81,无源端子92连接于电源100的无源端子82。0083输电装置1对于输电模块1B,与输电模块1A相同,决定哪个输电电极11作为第一有源电极11A发挥功能,或者哪个输电电极11作为第一无源电极11P发挥功能。图6为表示本发明的实施方式1的输电装置1的输电模块1A的控制部102A的处理顺序的流程图。在图6中,控制部102A检测插座等的连接进而起动输电装置1步骤S601,检测受电装置2是否被载置步骤S602。具体地说,如上所述针对每个输电电极11进行频率扫描,判断作为结果是否存在具有直流电压值成为极大值的频率的输电电极11。0084控制部102A确定具有直流电压值成为极大值的频率的输电电极11作为第一有源电极11A步骤S603,基于关于受电装置2的第二有源电极21A以及第二无源电极21P的位置的信息确定作为第一无源电极11P发挥功能的输电电极11步骤S604。0085控制部102A依照确定通过开关电路104切换。