《电子装置与供电系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子装置与供电系统.pdf(41页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104104154A43申请公布日20141015CN104104154A21申请号201410128791622申请日20140401201308043120130408JP201318805720130911JPH02J17/0020060171申请人索尼公司地址日本东京72发明人中野裕章寺岛徹文仙启吾福田伸一74专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人余刚吴孟秋54发明名称电子装置与供电系统57摘要本发明涉及电子装置与供电系统。一种电子装置,包括电力接收部,被配置为接收通过使用磁场从供电装置供应的电力;和控制部,被配置为当轻负载时从电力接收部供给的接。
2、收电流小于预定的阈值电流时,执行电流增加控制以将接收电流增加至阈值电流或更大。30优先权数据51INTCL权利要求书2页说明书19页附图19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2页说明书19页附图19页10申请公布号CN104104154ACN104104154A1/2页21一种电子装置,包括电力接收部,被配置为接收通过使用磁场从供电装置供应的电力;以及控制部,被配置为当在轻负载时从所述电力接收部供给的接收电流小于预定的阈值电流时,执行电流增加控制以将所述接收电流增加至所述阈值电流或更大。2根据权利要求1所述的电子装置,进一步包括电流增加部,包括一个或多个虚拟负载,其中。
3、,所述控制部通过利用所述虚拟负载中的一个或多个来执行所述电流增加控制。3根据权利要求2所述的电子装置,其中,当所述接收电流小于所述阈值电流时,所述控制部通过将所述虚拟负载中的一个或多个连接至所述接收电流的供给路径中的点,并且控制电流流至所连接的虚拟负载来执行所述电流增加控制。4根据权利要求3所述的电子装置,其中,当主负载被设定在连接状态中时,所述控制部将所述虚拟负载从所述供给路径中的所述点断开。5根据权利要求3所述的电子装置,其中,在主负载被设定在连接状态中之后,当所述接收电流等于或大于所述阈值电流时,所述控制部将所述虚拟负载从所述供给路径中的所述点断开。6根据权利要求3所述的电子装置,其中,。
4、所述电流增加部包括负载大小彼此不同的多种类型的所述虚拟负载,以及当所述接收电流小于所述阈值电流时,所述控制部根据所述接收电流的大小将从所述多种类型的虚拟负载中选择的类型的虚拟负载连接至所述供给路径中的所述点。7根据权利要求6所述的电子装置,其中,随着所述接收电流变小,所述控制部将相对大的所述虚拟负载连接至所述供给路径中的所述点。8根据权利要求3所述的电子装置,其中,当在将所述虚拟负载中的一个或多个连接至所述接收电流的所述供给路径中的所述点之后,所述接收电流仍小于所述阈值电流时,所述控制部将所述虚拟负载追加连接至所述供给路径中的所述点,或者将所述虚拟负载切换成具有更大负载的虚拟负载。9根据权利要。
5、求1所述的电子装置,其中,所述控制部包括,比较器,被配置为将对应于所述接收电流的接收电压的大小与对应于所述阈值电流的参考电压的大小进行比较,积分器,被配置为接收来自所述比较器的输出信号,以及晶体管,被配置为根据由所述积分器的控制来操作。10根据权利要求9所述的电子装置,其中,当基于所述输出信号,确定所述接收电压小于所述参考电压时,所述积分器通过将所述晶体管连接至所述接收电流的所述供给路径中的所述点,并且控制电流流至所述晶体管来执行所述电流增加控制。11根据权利要求9所述的电子装置,其中,所述参考电压是恒定电压。12根据权利要求9所述的电子装置,其中,所述参考电压是随着所述接收电压的改变权利要求。
6、书CN104104154A2/2页3而联动变化的可变电压。13根据权利要求9所述的电子装置,其中,通过对预定的固定电压或所述接收电压进行分压来生成所述参考电压,以及通过改变分压时的分压比,能够更改所述参考电压的值。14根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述轻负载时是下列中的至少一个第一时间段,其中,通过所述供电装置执行电力低于主供电的电力的预供电,以及第二时间段,其中,用作主负载的二次电池被设定在连接状态中,并且基于所述主供电执行对所述二次电池的充电操作,所述第二时间段在所述第一时间段之后。15根据权利要求14所述的电子装置,其中当在所述第二时间段中执行所述充电操作的同时,周期性地确定所述接。
7、收电流是否小于所述阈值电流。16根据权利要求14所述的电子装置,其中在所述第一时间段内所述接收电流增加至所述阈值电流或更大之后,所述控制部向所述供电装置通知所述主供电的开始请求。17根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述阈值电流的值是可更改的。18根据权利要求1所述的电子装置,进一步包括电流检测部,所述电流检测部被配置为检测所述接收电流,其中,所述控制部通过使用由所述电流检测部所检测的所述接收电流来执行所述电流增加控制。19根据权利要求18所述的电子装置,进一步包括整流电路,被配置为对所述接收电流进行整流,其中,所述电流检测部检测通过所述整流电路整流后的接收电流。20一种供电系统,设置有一个。
8、或多个电子装置和供电装置,所述供电装置被配置为通过使用磁场对所述电子装置供电,所述电子装置中的每一个包括电力接收部,被配置为接收从所述供电装置供应的电力;以及控制部,被配置为当在轻负载时从所述电力接收部供给的接收电流小于预定的阈值电流时,执行电流增加控制以将所述接收电流增加至阈值电流或更大。21根据权利要求20所述的供电系统,所述电子装置进一步包括电流增加部,包括一个或多个虚拟负载,其中,所述控制部通过利用所述虚拟负载中的一个或多个来执行所述电流增加控制。权利要求书CN104104154A1/19页4电子装置与供电系统0001相关申请的交叉引用0002本申请要求于2013年4月8日提交的日本在。
9、先专利申请第JP201380431号和于2013年9月11日提交的日本在先专利申请第JP2013188057号的权益,以上申请中的每一个的全部内容通过引用结合于本文中。技术领域0003本公开涉及一种供电系统,该供电系统对诸如电子装置的待供电装置执行非接触式供电(供电或电力传输)。本公开还涉及应用于这样的供电系统的电子装置。背景技术0004近年来,对向CE设备(消费电子设备),诸如手机和便携音乐播放器执行非接触式供电的供电系统(诸如非接触式供电系统和无线充电系统)已经得到关注。这使得可以仅通过将电子装置(次级侧装置)放置在充电托板(初级侧装置)上开始进行充电,而不是通过将诸如AC适配器的电源的连。
10、接器插入(连接)到该装置中开始进行充电。换言之,电子装置和充电托板之间的端子连接变得不再是必要的。0005因此,执行非接触式电力供给的方法大体分为两类方法。第一种方法是广泛熟知的电磁感应法。在此方法中,电力传输侧(初级侧)和电力接收侧(次级侧)之间的耦合度是非常高的并且因此可以实现高效率的供电。第二种方法被称为磁谐振法。此方法具有这样的特点,由于积极的利用谐振现象,故电力传输侧和电力接收侧共用的磁通量会很小。0006这里,例如,这样的非接触式供电系统被公开在WO00/27531,以及日本未审专利申请公开第2001102974号、第2008206233号、第200234169号、第2005110。
11、399号和第201063245号中。发明内容0007在上述的非接触供电系统中,通常,待供电电子装置中的负载根据供电和充电的情形波动。因此,当使用磁场执行供电时,需要提供一种响应于负载波动来执行适当的控制的方法。0008期望提供当使用磁场执行供电时能够执行适当控制的电子装置和供电系统。0009根据本公开的一个实施例,提供了一种电子装置,包括电力接收部,被配置为接收通过使用磁场从供电装置供给的电力;以及控制部,被配置为当轻负载时从电力接收部供给的接收电流小于预定的阈值电流时,执行电流增加控制以将接收电流增大至阈值电流或更大。0010根据本公开的实施例,提供了一种供电系统,设置有一个或多个电子装置,。
12、和供电装置,被配置为使用磁场给电子装置供电。每个电子装置都包括电力接收部,被配置为接收供电装置供给的电力;以及控制部,被配置为当轻负载时电力接收部供给的接收电流小于预定的阈值电流时,执行电流增加控制以将接收电流增加至阈值电流或更大。说明书CN104104154A2/19页50011在根据本公开的上述各个实施例的电子装置和供电系统中,当在轻负载时接收电流小于预定阈值电流时,执行电流增加控制以将接收电流增加至阈值电流或更大。即使当轻负载时,这允许通过适当的方式方便地控制接收电压。0012根据本公开的上述各个实施例的电子装置和供电系统,当在轻负载时接收电流小于预定阈值电流时,执行电流增加控制以将接收。
13、电流增加至阈值电流或更大。因此,即使当轻负载时,这允许通过适当的方式方便的控制接收电压。因此,当使用磁场执行供电时,允许执行适当的控制。应注意,有益效果并不限制于这里所描述的,并且可包括在本文中所描述的每个有益效果。0013应当理解前面所述的一般性说明和下面的详细说明均是示例性的,并且目的是对所要求保护的技术提供进一步解释。附图说明0014说明书提供附图以提供方便对本公开的进一步理解,并且将附图结合进说明书并作为其一部份。附图示出了实施例,并且与说明书一起用于阐述技术的原理。0015图1是示出了根据本公开实施例的供电系统的外观构造示例的透视图。0016图2是示出了在图1中示出的供电系统的详细构。
14、造示例的示图。0017图3是示出了在图2中示出的AC信号生成电路的详细构造示例的电路图。0018图4是示出了用于AC信号生成电路的控制信号的示例的时序波形图。0019图5A是示意性地示出了在图3中示出的AC信号生成电路的操作示例的电路图。0020图5B是示意性地示出了在图3中示出的AC信号生成电路的另一个操作示例的电路图。0021图6是示出了在图2中示出的虚拟负载电路的详细构造示例的电路图。0022图7是示意性地示出了在图6中示出的虚拟负载电路的状态示例的电路图。0023图8是示出了在AC信号生成电路中的相位差与接收电压和负载电阻之间的关系的示例的特性图。0024图9是用于描述谐波影响的特性图。
15、。0025图10是示出了根据实施例的供电和充电操作的示例的流程图。0026图11是示出了图10后的供电和充电操作的示例的流程图。0027图12是示出了预供电中的操作状态的示例的示图。0028图13是示出了在接收电流与虚拟负载的连接状态之间的关系的示例的示图。0029图14是示意性地示出了在图6中示出的虚拟负载电路的另一个状态示例的电路图。0030图15A是示意性地示出了在图6中示出的虚拟负载电路的另一个状态示例的电路图。0031图15B是示意性地示出了在图6中示出的虚拟负载电路的另一个状态示例的电路图。0032图16是示出了根据变形例1的断开虚拟负载连接的处理的示例的流程图。0033图17是示。
16、出了根据变形例2的接收电流与虚拟负载的连接状态之间的关系的示例的示图。说明书CN104104154A3/19页60034图18是示出了根据变形例3的供电系统的构造示例的示图。0035图19是示出了在图18中示出的电流增加控制部的构造示例的框图。0036图20是示出了在图19中示出的电流增加控制部的构造示例的电路图。0037图21A是示出了在图20中示出的电流增加控制部的详细构造示例的电路图。0038图21B是示出了在图20中示出的电流增加控制部的另一个详细构造示例的电路图。0039图22A是示出了在图19中示出的电流增加控制部的状态示例的框图。0040图22B是示出了在图19中示出的电流增加控。
17、制部的另一个状态示例的框图。0041图23是示出了根据变形例3的测量结果的示例的特性图。0042图24是示出了根据变形例3的测量结果的另一个示例的特性图。0043图25是示出了根据变形例3的参考电压与每个参数之间的关系的示例的示图。0044图26是示出了根据变形例4的电流增加控制部的构造示例的电路图。具体实施方式0045下面将参照附图对本公开的实施例进行描述。应注意,将按照以下顺序进行描述。00461实施例其中利用虚拟负载增加接收电流的情形的示例00472变形例0048变形例1其中根据接收电流的大小确定虚拟负载的断开连接的情形的示例0049变形例2其中根据接收电流的大小执行从多种类型的虚拟负载。
18、中进行选择,并且利用所选择的类型的虚拟负载的情形的示例0050变形例3和4其中使用比较器和积分器增加接收电流的情形的示例00513其它变形例0052实施例0053供电系统4的整体构造0054图1示出了根据本公开实施例的供电系统(供电系统4)的外观结构示例,图2通过使用框图和电路图示出了供电系统4的详细结构示例。供电系统4是通过使用磁场(通过利用磁谐振、电磁感应等,下同)通过非接触方式执行电力传输(电力供应、供电、或电力传输)的系统(非接触式供电系统)。供电系统4包括供电装置1(初级侧装置)和用作待供装置的多个电子装置(这里,一个电子装置2;次级侧装置)。0055在供电系统4中,通过将电子装置2。
19、放置在(或接近于)供电装置1中的供电表面(电力传输表面)S1上可执行从供电装置1至电子装置2的电力传输,例如,如图1中所示。这里,作为示例,供电装置1的形状像垫板(托板),其中供电表面S1的面积大于待供电的电子装置2的面积。0056供电装置10057供电装置1是通过如上所述使用磁场向电子装置2执行供电的装置(充电托板)。例如,如在图2中所示,供电装置1可包括电力传输部10、AC(交流)信号生成电路(AC信号生成部、或高频电力生成电路)11、通信部12和控制部13。0058电力传输部10可包括,例如,电力传输线圈(初级侧线圈)L1、电容器C1(用于谐振的电容)等。将电力传输线圈L1和电容器C1彼。
20、此以串联的方式电气连接。具体地说,电说明书CN104104154A4/19页7力传输线圈L1一端与电容器C1的一端相连,并且电力传输线圈L1的另一端接地。电容器C1的另一端连接至AC信号生成电路11的输出端。电力传输部10通过利用电力传输线圈L1和电容器C1,利用AC磁场向电子装置2(具体地说,将在稍后描述的电力接收部20)执行供电(参见图2中的箭头P1)。具体地说,电力传输部10具有从供电表面S1到电子装置2发射磁场(磁通量)的功能。0059此外,在电力传输部10中,使用电力传输线圈L1和电容器C1构成LC谐振电路。在电力传输部10中形成的LC谐振电路和下面将描述的在电力接收部20中形成的L。
21、C谐振电路彼此磁耦合(互感)。0060AC信号生成电路11可以是,例如,通过使用从供电装置1的外部电源9(主电源)供给的电力(直流电(DC)信号SDC)生成用于执行供电的预定AC信号SAC(高频电力)的电路。AC信号SAC被供给至电力传输部10。应注意,外部电源9的示例可包括普通的AC适配器,和在PC(个人电脑)中设置的USB(通用串行总线)20电源(电力供给能力500MA,以及供电电压约5V),等。0061如稍后所述,例如,可使用开关放大器(被称为E级放大器,差分放大器等)构成如上述的AC信号生成电路11,该开关放大器包括一个或多个开关元件SW1,开关元件SW1是MOS(金属氧化物半导体)晶。
22、体管等。此外,用于供电的控制信号CTL从控制部13供应至开关元件SW1。注意,应注意,稍后将对AC信号生成电路11的详细构造进行描述。0062通信部12与电子装置2中的通信部26执行预订的互相通信操作(参见图2中的箭头C1)。稍后将对通信部26进行描述。0063控制部13在整个供电装置1(整个供电系统4)内执行各种控制操作。具体地说,除了电力传输部10执行的电力传输操作和通信部12执行的通信操作之外,控制部13可具有例如控制供电的最优化和验证待供电装置的功能。控制部13还可具有确定位于供电装置1的附近的待供电装置的功能以及检测诸如异种金属等混合物的功能。这里,当执行上述的供电操作的控制时,控制。
23、部13通过使用上述的控制信号CTL控制AC信号生成电路11的操作。可使用例如微型计算机、脉冲发生器等构成如上所述的控制部13。应注意,将在稍后详细描述通过控制部13控制AC信号生成电路11的操作。0064电子装置20065电子装置2可以是例如以电视机接收器为代表的固定电子装置,以手机和数码相机为代表的包含可再充电电池的便携电子装置等中的任何一种。如在图2中所示,例如,电子装置2可包括电力接收部20、整流电路21、电流检测部22、虚拟负载电路23、充电部24、电池25、通信部26、控制部27和存储部28。应注意,虚拟负载电路23对应于本公开中的具体的但非限制性的示例“电流增加部”。0066电力接。
24、收部20包括电力接收线圈(次级侧线圈)L2以及电容器C2S和C2P(用于谐振的电容器)。将电力接收线圈L2和电容器C2S彼此以串联的方式电气连接,而电力接收线圈L2和电容器C2P以并联的方式电气连接。具体地说,电容器C2S的一端连接至整流电路21的一个输入端和电容器C2P的一端。电容器C2S的另一端连接至电力接收线圈L2的一端。电力接收线圈L2的另一端连接至整流电路21的另一个输入端和电容器C2P的另一端。电力接收部20具有通过利用电力接收线圈L2,电容器C2S和C2P等接收传输自供电装置1内的电力传输部10的电力(供电)的功能。说明书CN104104154A5/19页80067此外,在电力接。
25、收部20中,使用电力接收线圈L2以及电容器C2S和C2P构成LC谐振电路。如上所述,在电力接收部20中形成的LC谐振电路和在电力传输部10中形成的LC谐振电路彼此磁耦合。结果,基于与AC信号生成电路11生成的高频电力(AC信号SAC)的频率基本相同的谐振频率执行LC谐振操作。0068整流电路21对从电力接收部20供给的接收电压(AC电压)进行整流,并且生成DC电压。换言之,整流电路21对从电力接收部20供给的AC接收电流(AC接收电流IAC)和AC接收电压(AC接收电压VAC)进行整流,并且生成DC接收电流(DC接收电流IDC)以及DC接收电压(DC接收电压VDC)。整流电路21可以是例如使用。
26、多个整流器(二极管)的桥构造的电路。注意,整流电路21可以是,例如,使用晶体管的同步整流电路。0069电流检测部22检测从电力接收部20供给的接收电流。在此示例中,具体地说,电流检测部22被设置在整流电路21的后级侧上的电力供给线LP上,以检测通过整流电路21整流后的接收电流(DC接收电流IDC)。因此检测到的DC接收电流IDC被输出至控制部27。应注意,例如,上述的电流检测部22可使用电阻、变流器等构成。0070虚拟负载电流23被设置在在电力供给线LP上的整流电路21与充电部24之间,并且包括一个或多个虚拟负载(诸如虚拟负载)。当满足稍后描述的预定条件时,根据通过控制部27(来自控制部27的。
27、控制信号CTL2)的控制,虚拟负载电流23执行增加接收电流(在此示例中,DC接收电流IDC)的操作(电流增大操作)。应注意,稍后将对虚拟负载电流23的详细构造和电流增加操作的细节进行说明。0071基于从整流电路21输出的DC电,充电部24对作为主负载的电池25的执行充电操作。0072电池25根据充电部24所执行的充电操作存储电力,并且例如可使用诸如锂离子电池的可再充电电池(二次电池)构成。0073通信部26执行上述的与供电装置1中的通信部12的预定的相互通信操作(参见图2中的箭头C1)。0074控制部27执行整个电子装置2(整个供电系统4)内的各种控制操作。具体地说,除了电力接收部20所执行的。
28、电力接收操作和通信部26所执行的通信操作外,控制部27可具有例如控制接收电力的最优化和控制充电部24的充电操作的功能。0075这里,在本实施例中,在将是稍后描述的轻负载时,其中电流检测部22检测到的接收电流(DC接收电流IDC)小于预定阈值电流ITH(IDCITH)的情况下,控制部27执行电流增加控制,如下面所述。具体地说,在这种情形中,控制部27执行电流增加控制使得DC接收电流IDC增加至预定阈值电流ITH或更大(IDCITH)。更具体地说,例如,控制部27通过使用上述的虚拟负载电路23中的一个或多个虚拟负载执行这种电流增加控制。上述的控制部27可由例如微型计算机构成。应注意,稍后将对控制部。
29、27所执行的电流增加控制进行详细描述。0076提供存储部28以将控制部27中使用的各种信息存储在其中。具体地说,存储部28可将例如关于上述的阈值电流ITH的信息存储在其中。0077AC信号生成电路11的详细构造示例0078接下来,将参照附图3、图4、图5A和图5B对上述的AC信号生成电路11的详细构造示例进行描述。图3示出了与外部电源9、电力传输部10、控制部13一起的AC信号生成说明书CN104104154A6/19页9电路11的详细结构示例。0079在此示例中,AC信号生成电路11具有将四个开关元件SW1A、SW1B、SW1C和SW1D用作上述的开关元件SW1的桥电路构造。此外,在此示例中。
30、,开关元件SW1A、SW1B、SW1C和SW1D均由MOS晶体管构成。在AC信号生成电路11中,开关元件SW1A、SW1B、SW1C和SW1D具有各自的栅极,控制信号CTL1A、CTL1B、CTL1C和CTL1D作为如上所述的控制信号CTL1被分别单独地输入至各自的栅极。从外部电源9的连接线被连接至开关元件SW1A和SW1C中的每一个的源极。开关元件SW1A的漏极被连接至开关元件SW1B的漏极,并且开关元件SW1C的漏极被连接至开关元件SW1D的漏极。开关元件SW1B和SW1D具有连接至地(接地的)的各自的源级。此外,开关元件SW1A和SW1B具有连接至电力传输部10中电容器C1的一端的各自的。
31、漏极,并且开关元件SW1C和SW1D具有连接至电力传输部10中电力传输线圈L1的一端的各自的漏极。0080这里,上述的控制信号CTL1(CTL1A、CTL1B、CTL1C和CTL1D)可以是指示预定频率F(CTL1FF1)和占空比DUTY(CTL1DUTY10、50等)的脉冲信号,例如,如在图4中所示。此外,如图4中所示,通过控制控制信号CTL1中的占空比DUTY执行脉冲宽度调制(PWM)。0081在AC信号生成电路11中,具有这样的结构,开关元件SW1A、SW1B、SW1C和SW1D各自根据控制信号CTL1A、CTL1B、CTL1C和CTL1D执行接通/断开操作(基于频率F和占空比DUTY执。
32、行开关操作)。换言之,使用从控制部13供给的控制信号CTL1控制开关元件SW1的接通/断开操作。因此,例如,可基于从外部电源9侧输入的DC信号SDC生成AC信号SAC,并且可将生成的AC信号SAC供给至电力传输部10。0082此外,在AC信号生成电路11中,可以根据控制信号CTL1A、CTL1B、CTL1C和CTL1D以下面的方式在全桥电路与半桥电路之间切换电路构造。这使得能够在不改变硬件构造的情况下,基于开关操作的控制,改变供电时的电压。0083具体地说,例如,如在图5A中所示,当开关元件SW1A、SW1B、SW1C和SW1D均执行接通/断开操作时,可使用全桥电路构造。0084此外,如在图5。
33、B中所示,例如,存在种情形,其中当开关元件SW1A和SW1B均执行接通/断开操作时,开关元件SW1C通常处于断开状态并且开关元件SW1D通常处于接通状态。这等同于包括两个开关元件SW1A和SW1B的半桥电路构造。因此,在此情形下,供电时AC信号生成电路11生成的电压(供电电压)大约为图5A中的全桥电路的情形下的一半。应注意,为了容易理解其工作状态的目的,图5A和图5B以及稍后类似的附图示意性地示出了开关形式的开关元件中的每一个。0085虚拟负载电路23的详细构造示例0086接下来,将参照图6和7图描述上述的虚拟负载电路23的详细构造示例。图6示出了与控制部27一起的虚拟负载电路23的详细构造示。
34、例。0087在此示例中,虚拟负载电路23包括均是电阻(虚拟负载)的两个虚拟负载RA和RB,并且两个开关元件SW2A和SW2B均由MOS晶体管构成。虚拟负载RA和开关元件SW2A在供电线LP与地线之间彼此串联连接。虚拟负载RB和开关元件SW2B在供电线LP与地线之间彼此串联连接。具体地说,虚拟负载RA的一端被连接至电力供给线LP,虚拟负载RA的另一端连接至开关元件SW2A的漏极,并且开关元件SW2A的源极被连接至地线。同样地,虚拟负说明书CN104104154A7/19页10载RB的一端连接至电力供给线LP,虚拟负载RB的另一端连接至开关元件SW2B的漏极,并且开关元件SW2B的源极被连接至地线。
35、。此外,一对虚拟负载RA和开关元件SW2A与一对虚拟负载RB和开关元件SW2B被并联布置。此外,控制信号CTL2A和CTL2B被单独作为上述的控制信号CTL2分别输入至开关元件SW2A和SW2B的栅极。0088使用这样的构造,在虚拟负载电路23中,根据从控制部27供给的控制信号CTL2A和CTL2B,两个开关元件SW2A和SW2B被单独设定为接通状态或断开状态。结果,在虚拟负载电路23中,两个虚拟负载RA和RB被单独连接或不连接至DC接收电流IDC的供给路径(在电力供给先LP与地线之间)中的点。0089应注意,例如,如在图7中所示,除了上述的轻负载时的情形(除了将在稍后描述的满足(IDCITH。
36、)的情形),开关元件SW2A和SW2B两者被设定为断开状态。换言之,虚拟负载RA和RB两者被被设定为不连接DC接收电流IDC的供给路径中的点。0090供电系统4的作用和效果00911整体操作的概要0092在供电系统4中,通过供电装置1中的AC信号生成电路11将用于执行电力传输的预定高频电力(AC信号SAC)供给至电力传输部10中的电力传输线圈L1和电容器C1。该供给是基于从外部电源9供给的电力。结果,在电力传输部10中的电力传输线圈L1中产生磁场(磁通量)。此时,当用作待供电装置的电子装置2被放置在供电装置1的顶面(供电表面S1)上(或附近)时,供电装置1中的电力传输线圈L1和电子装置2中的电。
37、力接收线圈L2在供电表面S1的附近彼此靠近。0093以这种方式,当电力接收线圈L2被放置在生成磁场的电力传输线圈L1临近处时,通过电力传输线圈L1生成的磁通量感应在电力接收线圈L2内所产生的电动势(感应电动势)。换言之,由于电磁感应或磁谐振,通过与电力传输线圈L1和电力接收线圈L2中的每一个形成链接生成磁场。结果,电力从电力传输线圈L1侧(初级侧,供电装置1侧,或电力传输部10侧)传输至电力接收线圈L2侧(次级侧,电子装置2侧,或电力接收部210侧)(参见图2中的箭头P1)。此时,在供电装置1侧上的电力传输线圈L1和在电子装置2侧上的电力接收线圈L2通过电磁感应等磁耦合,并且执行LC谐振操作。。
38、0094然后,在电子装置2中,将通过电力接收线圈L2接收的AC电力通过整流电路21供给至充电部24,并且按照如下面所述执行充电操作。首先,通过整流电路21将AC电压(AC电流)转换成预定DC电压(DC电流)。然后,通过充电部24基于DC电压执行电池25的充电操作。以这种方式,在电子装置2中基于由电力接收部210所接收的电力执行充电操作。0095换言之,在本实施例中,在对电子装置2充电时,连接至AC适配器等的端子例如是不必要的,并且这可以仅通过将电子装置2放置在供电装置1的供电表面S1上(或附近)很容易地开始进行充电(执行非接触式供电)。这减少了用户的负担。0096此外,在这种操作中,在供电装置。
39、1中的通信部12与电子装置2中的通信部26之间执行相互通信操作(参见图2中的箭头C1)。因此,例如,可执行装置之间的验证和供电效率控制。00972轻负载时接收电流0098同时,在本实施例的供电装置1中,在AC信号生成电路11内执行使用上述PWM控制的供电控制(参见图4)。然而,当使用PWM控制执行这样的供电控制时,在轻负载时不能说明书CN104104154A108/19页11在电子装置2中适当地控制接收电力。0099应注意,在PWM控制中,通常,改变至开关元件的输入的相位差等同于改变占空比。例如,当输入的相位差是90度时,这等同于25的占空比。0100这里,图8示出了至AC信号生成电路11内的。
40、开关元件SW1A到SW1D的输入的相位差和DC接收电压VDC以及电子装置2内的负载电阻之间的关系的示例。如在图8中所示,当在电子装置2中流过的特定量的电流(DC接收电流IDC)时(当负载电阻的值在一定程度很小时),随着相位差变小,DC接收电压VDC变小。换言之,在这种情形中,在相位差与DC接收电压VDC之间存在单调减小的关系。然而,当流过电子装置2的电流减小时(当负载电阻的值增大时),这种单调减小关系消失。0101这是因为当DC接收电流IDC变小时(如果负载变轻),这使得容易看到电子装置2中的多重谐振的频率成分,其增加了谐波的影响。具体地说,例如,如在图9中所示,基波成分与谐波成分之间的比例根。
41、据占空比显著不同。当占空比单调增加至基波成分的50时,谐波成分的占空比不会单调增大。因此,例如,在一些情形中,在基波内特定谐波成分的比例可以变高。以这种方式,在其中电子装置2内发生多重谐振的情形中,当负载变轻时(当DC接收电流IDC变小时),谐波的影响会增加。结果,接收电压(DC接收电压VDC等)的调整在基于PWM控制的电力供应中变得困难。换言之,电子装置2内的轻负载可将DC接收电压VDC带入不可控状态,或导致DC接收电压VDC变成过电压。0102这里,如将稍后所描述的,在本实施例中的供电系统4中,待供电的电子装置2内的负载根据供电/充电的状态而波动。因此,当使用磁场执行供电时,期望响应负载的。
42、波动执行适当的控制。应注意,在除了使用PWM控制的供电控制之外的控制的情形中,当电子装置2内的负载过轻时,由于供电装置1内的窄的电压控制范围,同样难于调整接收电压(DC接收电压VDC等)。01033增加接收电流的操作0104因此,在本实施例中,在用作次级侧装置的电子装置2中,可通过以下方式解决上述的缺点。0105当在轻负载时通过电流检测部22检测到的DC接收电流IDC小于预定阈值电流ITH(IDCITH)时,电子装置2内的控制部27执行以下电流增加控制。具体地说,在这种情形中,控制部27执行电流增加控制,以将DC接收电流IDC增加至阈值电流ITH或更大(IDCITH)。更具体地说,控制部27通。
43、过虚拟负载电路23中的一个或多个虚拟负载执行这种电流增加控制。下面将详细描述包括这种电流增加控制的供电和充电操作中的一系列的步骤。0106这里,例如,下面的两个时间段均可被假设成上述的“在轻负载时”。首先,在连接用作主负载的电池25之前存在一时间段(将在稍后描述的在激活时预供电的时间段;第一时间段)。其次,基于将在稍后描述的主供电,存在用于电池25的充电操作的时间段(例如,近乎充满的时间段;第二时间段)。该第二时间段紧随电池25的连接之后。0107因此,在本实施例中,如下面将详细描述的,确定在预供电时间段和充电操作时间段中是否负载是轻负载(DC接收电流IDC是否小于阈值电流ITH)。此外,如稍。
44、后将所描述的,周期性地确定在充电操作时间段内负载是否是轻负载。当确定了负载是轻负载时,执行上述的电流增加控制。说明书CN104104154A119/19页120108图10和图11均通过使用流程图示出了本实施例中的供电和充电操作。在供电和充电操作中,首先,预供电开始(图10中的步骤S101)。在预供电中,低于主供电电力的电力被从供电装置1供应至电子装置2。使用通过此预供电所得到的接收电力激活电子装置2(步骤S102)。0109接着,通过供电装置1与电子装置2之间的通信在电子装置2中(控制部27)确定主供电中的接收电力(步骤S103)。应注意,在此预供电中,需要的供电电力低于在主供电中的供电电力。
45、,并且因此,供电装置1中的AC信号生成电路11被设定为半桥电路。0110这里,在这种预供电中,例如,如在图12中所示,通过控制部27将充电部24控制成非操作状态,其将主负载(该示例中的电池25)设定为没有与供给电力线LP连接的状态。0111接下来,在电子装置2中,在基于步骤S103中所确定的接收电力将用于开始主供电的请求通知给供电装置1之前(稍后将描述的步骤S106),电流检测部22检测预供电时的DC接收电流IDC(步骤S104)。然后,控制部27确定检测到的DC接收电流IDC是否小于预定阈值电流ITH(IDCITH)(步骤S105)。应注意,预供电时的DC接收电流IDC可预先被估计为集成电路。
46、(IC)中的耗电流,与稍后所述的充电操作不同。因此,在上述的步骤S104和S105中,可从存储部28读取估计和预先设定的值,例如,用于取代由电流检测部22所检测到的电流。0112阈值电流ITH被设定为避免由于轻负载所导致接收电压被带入不可控状态的可能性,或接收电压变成过电压的可能性的电流值,例如,如参照图8所描述的。例如,可想到将阈值电流ITH设定为大约100MA。此外,阈值电流ITH的值不限制于固定值,并且可以是,例如,如下所述的变化的值(其中值是可变化的构造)。具体地说,例如,如通过图13中的箭头P2所指示的,阈值电流ITH的值可被设定为根据从接收部20供给并整流的接收电压(DC接收电压V。
47、DC)的大小而变化(例如,用于控制电子装置2中的负载电阻等于或小于恒定值)。0113这里,当确定检测到的DC接收电流IDC等于或大于预定阈值电流ITH(IDCITH)(步骤S105N)时,可以是说不存在由于轻负载将接收电压带入不可控状态的可能性,或不存在接收电压变成过电压的可能性,例如,如参照图8所描述的。因此,在这种情形中,在没有执行下面所述的电流增加控制的前提下,电子装置2通过通信操作通知供电装置1开始主供电的请求(步骤S106)。换言之,在这种情形中,如上述的图7中所示,在虚拟负载电路23中,虚拟负载RA和RB两者都仍被设定在不与DC接收电流IDC的供给路径中的点连接的状态下(参见图13。
48、中所示的电流范围A2)。0114另一方面,当确定检测到的DC接收电流IDC小于预定阈值电流ITH(IDCITH)时(步骤S105Y),如下所述在电子装置2内执行电流增加控制。0115首先,例如,如在图14中所示,控制部27与将虚拟负载电路23中的虚拟负载RA和RB中的一个或两个(在此示例中,仅虚拟负载RA)连接至DC接收电流IDC的供给路径中的点(步骤S107,参见图13中所示的电流范围A1)。具体地说,控制部27将开关元件SW2A控制为接通状态,并且将开关元件SW2B控制为断开状态。结果,如在图14中所示,电流IA通过DC接收电流IDC的供给路径(电力供给线LP)流至虚拟负载RA,并且因此增。
49、加了DC接收电流IDC。以这种方式,执行增大DC接收电流IDC的控制(电流增加控制)。0116在执行这种电流增加控制之后,控制部27确定再次检测到的DC接收电流IDC是说明书CN104104154A1210/19页13否小于阈值电流ITH(IDCITH)(步骤S108)。这里,当确定再次检测到的DC接收电流IDC等于或大于阈值电流ITH(IDCITH)(步骤S105N)时,即,当通过电流增加控制,DC接收电流IDC被增加至阈值电流ITH或更大时,流程进行至上述的步骤S106。换言之,电子装置2通过利用通信操作通知供电装置1开始主供电的请求。这是因为在这种情形中,可以是说不存在由于轻负载将接收电压带入不可控状态的可能性,或不存在接收电压变成过电压的可能性。0117另一方面,当确定再次检测到的DC接收电流IDC小于阈值电流ITH(IDCITH)(步骤S108Y)时,即,当即使在执行了电流增加控制之后再次检测到的DC接收电流IDC仍小于阈值电流ITH时,以下面的方式再次执行电流增加控制。换言之,控制部27将虚拟负载追加连接至虚拟负载电路23中的DC接收电流IDC的供给路径中的点,或将虚拟负载切换至具有更大负载的虚拟负载(例如,更大的电阻值)(步骤S109)。应注意,在这样的二次的电流增加控制之后,流程返回至步骤S108。0118这里,例如,如在图15A中具体示出了可以追加连接虚拟。