非接触供电及受电通信设备、供电及受电通信控制方法

专利名称：非接触供电及受电通信设备、供电及受电通信控制方法
技术领域：
本发明涉及具有使用诸如磁场谐振或电场谐振的谐振现象供给电功率的功能及 执行通信的另一功能的设备、具有类似地使用谐振现象接收电功率的功能及执行通信的另 一功能的设备、及控制用于上述设备中的电功率的供给或接收及通信的方法。
背景技术：
作为允许以非接触方式传输电能的技术，可用电磁感应方法及磁场谐振方法。电 磁感应方法和磁场谐振方法具有如下所述的各种差别，近年，注意力投向使用磁场谐振方 法的能量传输。图10示出磁场谐振类型的非接触供电系统的配置例子，其中供电源和供电对象 或目的地以一一对应关系相互对应。参照图10，所示的磁场谐振类型的非接触供电设备包 括供电源100和供电目的地200。供电源100例如可以是充电座，包括AC (交流)电源101、激励元件102、及谐振元 件103。同时，供电目的地200可以是便携式电话终端，包括谐振元件201、激励元件202、及 整流电路203。供电源100的激励元件102和谐振元件103及供电目的地200的谐振元件201和 激励元件202每个都由空心线圈形成。在供电源100内部，激励元件102和谐振元件103通 过电磁感应而彼此强耦合。类似地，在供电目的地200内部，谐振元件201和激励元件202 通过电磁感应而彼此强耦合。当供电源100的空心线圈形式的谐振元件103和供电目的地200的空心线圈形式 的谐振元件201的自谐振频率彼此一致时，谐振元件103和谐振元件201置于磁场谐振关 系中，在这种关系下耦合量最大且损耗最小。具体地，图10所示的非接触供电系统以如下方式操作。具体地，首先在供电源100 中，将作为来自AC电源101的AC电流的能量的预定频率的AC功率供应给激励元件102，在 激励元件102中通过AC功率的电磁感应来感生针对谐振元件103的AC功率。在此，AC电 源101中生成的AC功率的频率等于供电源的谐振元件103和供电目的地的谐振元件201 的自谐振频率。如上所述，供电源100的谐振元件103和供电目的地200的谐振元件201以磁场 谐振关系布置。因此，利用谐振频率，作为AC电流等的能量的AC功率以非接触方式从谐振 元件103供应给谐振元件201。在供电目的地200中，来自供电源100的谐振元件103的AC功率由谐振元件201 接受。来自谐振元件201的AC功率通过激励元件202利用电磁感应供应给整流电路203， 并由整流电路203转换为DC(直流电流)功率并输出。以此方式，AC功率以非接触方式从供电源100供应给供电目的地200。值得注意 的是，从整流电路203输出的DC功率被供应给例如连接电池的充电电路，使得其用于对电 池充电。
以如上参照图10所述的方式配置的供电源和供电目的地以一一对应关系相互对 应的非接触供电系统具有如下特性。非接触供电系统具有如图IlA所示的在AC电源频率和耦合量之间的这样一种关 系。如从图IlA所能够认识到的那样，即使AC电源频率低或相反为高时，耦合量不高但是 仅仅在发生磁场谐振现象的预定频率上展示出其最大量。换句话说，耦合量展示出取决于 磁场谐振的频率选择性。而且，非接触供电系统具有如图IlB所示的在谐振元件103和201之间的距离和 耦合量之间的这样一种关系。如从图IlB能够认识到的那样，随着谐振元件之间的距离增 大，耦合量降低。然而，即使谐振元件之间的距离小，耦合量也不一定大，但是在特殊谐振频率，耦 合量在特殊距离展示出最大值。而且，从图IlB能够认识到，如果谐振元件之间的距离保持 在一定范围内，则可以确保高于固定级别的耦合量。而且，非接触供电系统具有如图IlC所示的谐振频率和用以获得最大耦合量的谐 振元件之间的距离之间的这样一种关系。从图1IC能够认识到，在谐振频率低的情况下，谐 振元件之间的距离大。还能够认识到，在谐振频率高的情况下，通过减小谐振元件之间的距 离来获得最大耦合量。在当前广泛使用的电磁感应类型的非接触供电系统中，需要供电源和供电目的地 共享磁通量，为了有效率地送电，需要供电源和供电目的地彼此靠近地布置。而且，将彼此 耦合的供电源和供电目的地的轴对准很重要。同时，使用磁场谐振现象的非接触供电系统优势在于在非接触供电系统中，功率 可以在比电磁感应方法情况下更大的距离上传输，此外，即使轴对准不很好，传输效率也不 会下降很大。根据前述，磁场谐振类型的非接触供电系统和电磁感应类型的非接触供电系统具 有如图12所列的这些差别。具体是，如图12所见，磁场谐振类型的非接触供电系统对发送 和接收线圈之间即谐振元件之间的位移有承受能力，允许较长的传输距离。因而，磁场谐振类型的非接触供电系统可以以如图13中所见的方式实现供电。具 体地，参照图13，作为图13中的便携式终端的多个供电目的地可以置于作为图13中的供电 座的单个供电源上，使得它们被后者充电。同时，所知的是，将非接触IC卡功能并入便携式电话终端，使得便携式电话终端 可以具有铁路公司发行的定期票功能或预付费火车票功能、电子货币功能等。此例子中的便携式电话终端除具有电话通信功能之外，还具有使用射频标识 (RFID)技术的短距离无线通信功能。也可用按照电磁感应系统来从充电座以非接触关系接 收供电来对电池充电的相关技术的便携式电话终端。所描述的类型的便携式电话终端要求提供用于RFID的天线及用于接收供电的线 圈，这造成如下问题，即阻碍便携式电话终端的小型化或导致便携式电话终端的制造成本 增加。解决如上所述的问题的对策之一公开在日本专利申请公开No. 2001-307032 (如 下称为专利文献1)中，其中单个线圈元件用作用于RFID的天线并且还用作用于接收供电 的线圈。

发明内容
顺便提及，如果试图把上文提及的专利文献1中公开的发明应用于按照参照图10 至13在上文描述的磁场谐振方法来供电的非接触供电系统，则产生如下问题。通常，磁场谐振方法的非接触供电系统使用中心频率f0的非调制正弦波。由于非 调制正弦波处于非调制状态，因此占用频率带宽窄，理想情况下为0Hz。相应地，线圈或天线传输非调制正弦波所需要的频率带宽也可以是大约几Hz那 样窄。然而，为了确保高传输效率，要求损耗低，即，“Q”值高。值得注意的是，值“Q”表示 谐振电路的谐振峰值尖锐度，如果谐振峰值变尖，则作为AC电流等的能量的电功率的传输 效率可以提高。同时，对于用于诸如RFID的短距离无线通信的信号，将通过向正弦波应用调制而 获得的调制信号或调制波用于信息传输。因而，信号具有与调制信号的频率相对应的频率 带宽。此例子中的频率带宽通常是几kHz到几MHz，并且随着传输率增加，要求更大的 频率宽度。相应地，还需要传输调制信号的线圈或天线所需的频率带宽为大约几kHz到几 MHz0在此情况下，需要在某种程度上降低用作天线的线圈的Q值，以确保稍微宽的频带的 频带。以此方式，即使试图简单地将单个线圈元件用作用于非接触供电的线圈及用于短 距离无线通信的天线，由于特性(即所要求的线圈特性及天线特性)根据线圈的应用而相 互不同，因此难以实现用于不同应用的线圈元件的特性的优化。因此，希望提供非接触供电通信设备、非接触受电通信设备、供电通信方法、及受 电通信方法，其中，即使在单个元件可以用作使用谐振方法的非接触供电的天线及用于短 距离无线通信的天线的情况下，供电效率及通信性能二者也可以确保。根据本发明的实施例，提供一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用于通 过谐振将AC功率供应给一个或多个电子设备；AC电源部件，适用于生成与谐振元件的谐 振频率相应的频率的AC功率，并将所生成的AC功率供应给谐振元件；通信部件，适用于通 过谐振元件来实施通信处理；以及开关装置，提供在谐振元件和通信部件之间，适用于当供 电时切断谐振元件和通信部件之间的连接，而在通信时建立谐振元件和通信部件之间的连 接。在非接触供电通信设备中，用于送电的谐振元件还被通信部件用作天线。然后，通 信部件和谐振元件之间的开关装置被切换为使得当供电时被切断或开路而当通信时被接 通或闭合。因此，当供电时，谐振元件的阻抗被适当保持以有效率地实施供电，而当通信时， 谐振元件用作天线来适当地实施通信。根据本发明的另一实施例，提供一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用 于通过谐振将AC功率供应给一个或多个电子设备；AC电源部件，适用于生成与谐振元件的 谐振频率相应的频率的AC功率，并将所生成的AC功率供应给谐振元件；通信部件，适用于 通过谐振元件来实施通信处理；以及开关装置，提供在谐振元件和AC电源部件之间，适用 于当供电时建立谐振元件和AC电源部件之间的连接，而在通信时切断谐振元件和AC电源部件之间的连接。在非接触供电通信设备中，用于送电的谐振元件还被通信部件用作天线。然后，AC 电源部件和谐振元件之间的开关装置被切换为使得当供电时被接通或闭合而当通信时被 切断或开路。因此，当供电时，来自AC电源部件的AC功率供应给谐振元件，来实施从谐振元件 的供电，而当通信时，来自AC电源部件的AC功率被防止供应给谐振元件，从而将谐振元件 用作天线来实施的通信可以适当地实施。根据本发明的又一实施例，提供一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用 于通过谐振将AC功率供应给一个或多个电子设备；AC电源部件，适用于生成与谐振元件的 谐振频率相应的频率的AC功率，并将所生成的AC功率供应给谐振元件；通信部件，适用于 通过谐振元件来实施通信处理；以及滤波装置，提供在谐振元件和通信部件之间，具有允许 通信频带的信号通过滤波装置的频带，所述滤波装置适用于将谐振元件的阻抗保持在预定 值。在非接触供电通信设备中，用于送电的谐振元件还被通信部件用作天线。然后，提 供在通信部件和谐振元件之间的滤波器电路实施信号的频带限制，并将谐振元件的阻抗保 持在适当值，从而它可以不变低。因此，当供电时，谐振元件的阻抗被适当保持以有效率地实施供电，而当通信时， 谐振元件用作天线来适当地实施通信。根据本发明的再一实施例，提供一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用 于通过谐振将AC功率供应给一个或多个电子设备；AC电源部件，适用于生成与谐振元件的 谐振频率相应的频率的AC功率，并将所生成的AC功率供应给谐振元件；通信部件，适用于 通过谐振元件来实施通信处理；以及滤波装置，提供在谐振元件和AC电源部件之间，具有 允许AC功率通过滤波装置的频带，所述滤波装置适用于将谐振元件的阻抗保持在预定值。
在非接触供电通信设备中，用于送电的谐振元件还被通信部件用作天线。然后，提 供在AC电源部件和谐振元件之间的滤波器电路实施信号的频带限制，并将谐振元件的阻 抗保持在适当值，从而它可以不影响通信。因此，当供电时，来自AC电源部件的AC功率供应给谐振元件，来实施从谐振元件 的供电，而当通信时，来自AC电源部件的AC功率被防止影响通信，从而将谐振元件用作天 线来实施的通信可以适当地实施。值得注意的是，类似于在非接触供电通信设备中，从非接触供电通信设备接收供 电并与之通信的非接触受电通信设备也包括在通信系统和功率系统的一个或二者中提供 的开关电路或滤波器电路。在这样的非接触受电通信设备中，还可以将谐振元件的阻抗保持为适当值，以有 利地实施通信处理和受电处理。由于天线可以适当地用于非接触送电和短距离无线通信二者的不同应用，因此送 电效率和通信性能二者可以确保。此外，由于天线被共用，因此可以促进用于非接触供电通 信系统的设备的小型化。


图1是示出根据本发明第一实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的配 置的例子的示意图；图2是示出根据本发明第二实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的配 置的例子的示意图；图3是示出根据本发明第三实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电源的配置的第一例子的示意图；图4是示出根据本发明第三实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电源的配置的第二例子的示意图；图5是示出根据本发明第三实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电目的地的配置的第一例子的示意图；图6是示出根据本发明第三实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电目的地的配置的第二例子的示意图；图7是示出根据本发明第四实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电源的配置的例子的示意图；图8是示出根据本发明第四实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的供 电目的地的配置的例子的示意图；图9是示出用于确定谐振元件的谐振频率的表达式的图；图10是示出磁场谐振类型的现有非接触供电系统的示意图；图IlAUlB和IlC是示出磁场谐振类型的非接触供电系统的特性的曲线图；图12是示出在磁场谐振类型的非接触供电系统和电磁感应类型的非接触供电系 统之间比较结果的表；以及图13是示出磁场谐振类型的非接触供电系统的特殊例子的示意图。
具体实施例方式下面，参照附图描述本发明实施例的设备和方法。虽然本发明可以应用于诸如磁 场谐振类型、电场谐振类型、和电磁感应类型的各种谐振类型的设备和方法，但是如下描述 以磁场谐振类型的设备和方法为例来给出。第一实施例[非接触供电通信系统]图1示出根据本发明第一实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的配置 的例子。参照图1，非接触供电通信系统包括供电源1、和多个供电目的地2。供电源1是非接触供电通信设备，该非接触供电通信设备被配置为使得其具有作 为可以使用磁场谐振方法来非接触地供给电功率并具有RF-ID通信部件来实施充电的充 电座的功能，以及具有作为实施短距离无线通信的通信设备的功能。供电源1是应用根据 本发明实施例的供电源设备及方法的非接触供电通信设备。而且，供电源1具有安装台，其尺寸足以允许将被置于其上的成为供电目的地的 多个非接触受电设备，所述供电目的地诸如参照图17如上所述的便携式电话终端。供电目的地2例如为诸如便携式电话终端之类的非接触受电通信设备，配置为使得其具有磁场谐振方法的通过从充电座非接触地接收电功率来对电池充电的功能、RF-ID 通信部件、及作为实施短距离无线通信的通信设备的功能。供电目的地2是应用根据本发 明实施例的供电目的地设备及方法的非接触受电通信设备。如图1所示，供电源1包括AC电源11、激励元件12、谐振元件13、RF-ID通信部件 14、开关电路15a和15b、及开关控制部件16。同时，如图1所示，供电目的地2包括谐振元 件21、激励元件22、RF-ID通信部件24、开关电路25a和25b、及开关控制部件26。[功率发送和接收]首先，描述本实施例的非接触供电通信系统中发送及接收电功率的功能。供电源1的激励元件12和谐振元件13每个都由空心线圈形成。而且，供电目的 地2的谐振元件21和激励元件22每个也都由空心线圈形成。供电源1的AC电源11生成其频率等于或大致等于供电源1的谐振元件13和供电 目的地2的谐振元件21的自谐振频率的AC功率，并将所生成的AC功率供应给激励元件12。具体地，在图1所示的磁谐振类型的非接触供电系统中，供电源1的谐振元件13 和供电目的地2的谐振元件21具有相等或大致相等的谐振频率。而且，供电源1的AC电源11包括Kollwitz (珂勒惠支)类型的振荡电路或 Hartley (哈特利)类型的振荡电路，以便生成诸如AC电流能量的目标频率的AC功率。激励元件12由来自AC电源11的AC功率激励，并将AC功率供应给谐振元件13。 接收来自AC电源11的AC功率的供给的激励元件12、和谐振元件13通过电磁感应强耦合。因而，来自AC电源11的AC功率通过激励元件12供应给谐振元件13。应当注意， 通过建立与AC电源11和谐振元件13匹配的阻抗，激励元件12还起防止电信号反射的作 用。谐振元件13以从激励元件12供应给其的AC功率生成磁场。谐振元件13具有电 感和电容。谐振元件13展示在其谐振频率上的最高的磁场强度。以此方式，谐振元件13 生成作为能量的磁场。图9示出确定谐振元件13的谐振频率fr的表达式。在图9所示的表达式(1)中， 字符L表示谐振元件13具有的电感，字符C表示谐振元件13具有的电容。相应地，谐振元件13的谐振频率取决于谐振元件13具有的电感L和电容C。由于 谐振元件13由如上所述的空心线圈形成，所以谐振元件13的线间电容起电容的作用。谐 振元件13在线圈的轴方向生成磁场。供电目的地2的谐振元件21通过磁场谐振以磁场耦合来从供电源1接收AC功率 的供给。供电目的地2的谐振元件21具有类似于以上结合图9的表达式(1)所述的供电 源的谐振元件13的电感L和电容C，并具有等于或大致等于供电源的谐振元件13的谐振频 率的谐振频率。由于供电目的地2的谐振元件21具有如上所述的空心线圈的配置，线间电容起电 容的作用。如图1所示，供电目的地2的谐振元件21通过磁场谐振连接至供电源1的谐振 元件13。因此，AC功率(即诸如AC电流的能量)通过磁场谐振以谐振频率从供电源1的 谐振元件13非接触地供应给供电目的地2的谐振元件21。而且，如上所述，在供电目的地2中，谐振元件21和激励元件22通过电磁感应彼此耦合，AC功率从谐振元件21通过激励元件22供应给整流电路23。应当注意，通过建立与谐振元件21和整流电路23匹配的阻抗，激励元件22还起 防止电信号反射的作用。尽管未示出，但来自整流电路23的DC功率供应给连接电池的充电电路，使得它用 于对电池充电。以此方式，在本实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统中，供电源1非接 触地向供电目的地2供给AC功率。同时，供电目的地2以非接触方式从供电源1接收功率 供给，并使用该功率来对电池充电或用于某种其它应用。[RF-ID 通信]而且，在本实施例的非接触供电通信系统中，供电源1包括RF-ID通信部件14。 RF-ID通信部件14连接至谐振元件13，并使用谐振元件13作为天线来按照RFID技术实施 短距离无线通信。类似地，供电目的地2包括RF-ID通信部件24。RF-ID通信部件24连接至谐振元 件21，并使用谐振元件21作为天线来按照RFID技术实施短距离无线通信。短距离无线通信功能用于将信息从供电源1发送至供电目的地2，使得该信息可 以由供电目的地2利用，并且将信息从供电目的地2发送至供电源1，使得该信息可以被存 储并保留在供电源中，并可以用于各种处理。应当注意，尽管未示出，但是除了供电源1之外，供电目的地2还可以按照RFID技 术与具有短距离无线通信功能的不同设备通信。因此，也可以实现电子货币功能、铁路公司 发行的定期票功能(commuter pass)等。[功率发送/接收功能和RF-ID通信功能的选择使用]以此方式，在本第一实施例的非接触供电通信系统中，供电源1中的谐振元件13 实施作为用于送电或供电的线圈的功能、以及作为用于通信的天线的功能。简言之，谐振元 件13共用于送电及通信。类似地，在供电目的地2中，谐振元件21还实施作为用于受电的线圈的功能及作 为用于通信的天线的功能。简言之，谐振元件21共用于受电及通信。然而，谐振元件13要求的特性在送电和通信间是不同的。类似地，谐振元件21要 求的特性在受电和通信间是不同的。具体地，为了以磁场谐振方法的非接触送电来实现高传输效率，优选将供电源1 的谐振元件13和供电目的地2的谐振元件21的Q值尽可能地提高。然而，如果供电源1 中的谐振元件13直接连接至AC电源11或者供电目的地2中的谐振元件21直接连接至整 流电路，则谐振元件13和谐振元件21的Q值由于电路阻抗的影响而降低。为了防止此情况，在供电源1中，激励元件12用于避免谐振元件13与AC电源11 的直接连接，以将谐振元件13的阻抗保持为高，由此将谐振元件13的Q值保持为高。类似地，在供电目的地2中，激励元件22也用于避免谐振元件21与整流电路23 的直接连接，以将谐振元件21的阻抗保持为高，由此将谐振元件21的Q值保持为高。另一方面，在无线通信中，随着传输速率增大，要求增大的频带。在此例子中，如果 具有高Q值的谐振元件13或谐振元件21用作天线，则不能确保足够的频带，这会使通信波 形失真，导致通信中错误的增加。
因此，在本第一实施例的非接触供电通信系统的供电源1中，开关电路15a提供在 AC电源11和激励元件12之间，另一开关电路15b提供在RF-ID通信部件14和谐振元件 13之间。开关电路15a和15b每个都由开关控制部件16切换。当供电源1置于例如供电 模式中时，开关控制部件16接通开关电路15a并切断开关电路15b。在此例子中，开关电路15b的切断断开谐振元件13和RF-ID通信部件14之间的 连接，以提高谐振元件13的阻抗，由此提高了 Q值。由此，可以降低谐振元件13的损耗。而且，开关电路15a的接通允许来自AC电源11的AC功率供应给激励元件12。因 此，AC功率在谐振元件13中通过激励元件12感生，功率(即AC功率)可以有效率地供应 给供电目的地2。另一方面，如果供电源1置于例如通信模式中，则开关控制部件16接通开关电路 15b并切断开关电路15a。在此例子中，开关电路15b的接通将谐振元件13和RF-ID通信部件14相互连接， 以降低阻抗，由此将谐振元件13的Q值降低至适当值。因此，可以用谐振元件13确保宽频
市ο而且，开关电路15a的切断将AC电源11和激励元件12相互断开。因此，防止来 自激励元件12的信号影响通过谐振元件13实施的通信。相应地，在此例子中，RF-ID通信部件14可以将谐振元件13用作天线来适当地实 施短距离无线通信。同时，本第一实施例的非接触供电通信系统中的供电目的地2包括提供在激励元 件22和整流电路23之间的开关电路25a和提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间 的另一开关电路25b。开关电路25a和25b每个都由开关控制部件26切换。当供电目的地2被置于例 如充电模式中时，开关控制部件26接通开关电路25a并切断开关电路25b。在此例子中，开关电路25b的切断断开谐振元件21和RF-ID通信部件24之间的 连接，以提高谐振元件21的阻抗，由此提高Q值。由此，谐振元件21的损耗可以降低。然后，当开关电路25a接通时，激励元件22和整流电路23相互连接。因此，AC功 率在激励元件22中从谐振元件21感生，来自供电源1的AC功率通过谐振元件21和激励 元件22供应给整流电路23。另一方面，当供电目的地2被置于例如通信模式中时，则开关控制部件26接通开 关电路25b并切断开关电路25a。在此例子中，开关电路25b的接通将谐振元件21和RF-ID通信部件24相互连接， 以降低阻抗，由此将谐振元件21的Q值降低至适当值。因此，可以用谐振元件21确保宽频
市ο而且，开关电路25a的切断将激励元件22和整流电路23相互断开。因此，防止来 自激励元件22的信号影响通过谐振元件21实施的通信。相应地，在此例子中，RF-ID通信部件24可以将谐振元件21用作天线来适当地实 施短距离无线通信。应当注意，上述的供电源1的模式在供电模式和通信模式之间例如通过用户来切换。另一方面，供电目的地2的模式在充电模式和通信模式之间例如通过用户来切换。然 而，切换的方式不限于此。例如，如果供电目的地2置于供电源1之上，使得它可以被充电，则供电目的地2 和供电源1 二者都可以首先置于通信模式，以在其间传送必要信息，此后供电源1置于供电 模式，且供电目的地2置于充电模式以在其间实施功率传送。相反，如果供电目的地2置于供电源1之上，使得它可以被充电，则供电源1可以 首先置于供电模式，而供电目的地2置于充电模式，以实施功率传送，直到供电目的地2的 充电完成。此后，供电源1和供电目的地2 二者可以置于通信模式，以在其间实施必要信息 的传送。如果供电源1配置为能够检测到供电目的地2置于其上，供电目的地2配置为能 够检测到其置于供电源1上，以便进行上述的功率和信息传送，则该检测可以用作第一模 式切换的触发器。应当注意，可以将这样的检测实现为机械开关的配置，或者可以检测谐振 元件13或谐振元件21所生成的磁场。应当注意，在参照图1所述的本第一实施例的非接触供电通信系统中的供电源1 中，开关电路15b提供在RF-ID通信部件14和谐振元件13之间，开关电路15a也提供在AC 电源11和激励元件12之间。然而，这样的开关电路的设置不限于此。例如，如果AC电源11等可以保持适当阻抗以使得来自激励元件12的信号等可以 不影响通信，则不一定要求开关电路15a，而是可以仅仅提供开关电路15b。相反，如果谐振元件13的阻抗可以适当保持在RF-ID通信部件14等中，则不一定 要求开关电路15b，而是可以仅仅提供开关电路15a。然而，在如图1所示那样提供开关电路15a和15b的情况下，阻抗可以通过供电系 统和通信系统二者简单且适当地控制。应当注意，在参照图1所述的本第一实施例的非接触供电通信系统中的供电目的 地2中，开关电路25b提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间，开关电路25a也提供 在激励元件22和整流电路23之间。然而，这样的开关电路的设置不限于此。例如，如果整流电路23等可以保持适当阻抗以使得来自激励元件22的信号等可 以不影响通信，则不一定要求开关电路25a，而是可以仅仅提供开关电路25b。相反，如果谐振元件21的阻抗可以适当保持在RF-ID通信部件24等中，则不一定 要求开关电路25b，而是可以仅仅提供开关电路25a。然而，在如图1所示那样提供开关电路25a和25b的情况下，阻抗可以通过供电系 统和通信系统二者简单且适当地控制。第二实施例[非接触供电通信系统]在上述第一实施例的非接触供电通信系统中，使用开关电路来实施预定电路部件 和谐振元件之间的切换和预定电路部件和激励元件之间的切换。然而，在用于非接触送电 的AC功率的频率Π和用于短距离无线通信的通信信号的载波频率f2彼此不同的情况下， 滤波器电路可以用来代替开关电路。在此例子中，用来实施切换的开关控制部件变得不必 要，并且供电源和供电目的地可以在结构上简化。图2示出根据本发明第二实施例的磁场谐振类型的非接触供电通信系统的配置的例子。参照图2，本第二实施例的非接触供电通信系统包括供电源IA和多个供电目的地 2A。图2所示的本第二实施例的非接触供电通信系统的供电源IA包括类似于上述第 一实施例的非接触供电通信系统的那些的AC电源11、激励元件12、谐振元件13、及RF-ID 通信部件14。类似地，图2所示的本第二实施例的非接触供电通信系统每个都供电目的地2A包 括类似于上述第一实施例的非接触供电通信系统的那些的谐振元件21、激励元件22、整流 电路23、RF-ID通信部件24。如从图2和图1的比较可以认识到的那样，本第二实施例的非接触供电通信系统 的供电源IA包括滤波器电路17a和17b来代替第一实施例的非接触供电通信系统的供电 源1中提供的开关电路15a和15b。而且，由于供电源IA使用滤波器电路17a和17b来配置，因此其不包括开关控制 部件16。而且，如从图2和图1的比较可以认识到的那样，本第二实施例的非接触供电通信 系统的供电源IA包括滤波器电路27a和27b来代替第一实施例的非接触供电通信系统的 供电源1中提供的开关电路25a和25b。而且，由于供电源IA使用滤波器电路27a和27b来配置，因此其不包括开关控制 部件26。在此假定，在本第二实施例的非接触供电通信系统中，由AC电源11生成的AC电 源的频率Π为例如13. 56MHz。而且假定，2. 4GHz频带的频率f2的通信信号在供电源IA 的RF-ID通信部件14和供电目的地2A的RF-ID通信部件24之间传送。在此例子中，供电源IA的滤波器电路17b和供电目的地2A的滤波器电路27b在 为13. 56MHz的频率f 1上具有如下所述的特性。具体地，滤波器电路17b和滤波器电路27b 设计为使得它们具有使2. 4GHz频带的信号通过的预定频率特性，并且具有足够高的阻抗 以防止谐振元件13和谐振元件21的Q值下降。而且，供电源IA的滤波器电路17a和供电目的地2A的滤波器电路27a在4GHz频 带的载波频率f2上具有如下所述的这种特性。具体地，滤波器电路17a和滤波器电路27a 设计为使得它们具有以13. 56MHz为中心频率的预定带宽，并且具有激励元件12和激励元 件22在频率f2上不影响短距离无线通信的适当阻抗。在此，适当阻抗取决于频率f2、激励 元件12或激励元件22的结构等。重要的是，供电源IA的滤波器电路17b和供电目的地2A的滤波器电路27b具有 使基于载波频率f2的预定频带的频率信号通过的频率特性。而且，供电源IA的滤波器电 路17b和供电目的地2A的滤波器电路27b具有足够高的阻抗，以使得它们不使谐振元件13 和谐振元件21的Q值下降。而且，供电源IA的滤波器电路17a和供电目的地2A的滤波器电路27a具有使诸 如频率fl的预定频率的信号通过的频率特性。而且，供电源IA的滤波器电路17a和供电 目的地2A的滤波器电路27a具有允许它们不影响短距离无线通信的那种适当阻抗。因此，在本第二实施例的非接触供电通信系统中，供电源IA中的谐振元件13可以 用于送电和短距离无线通信二者，而不会有任何问题。类似地，供电目的地2的谐振元件21也可以用于受电和短距离无线通信二者，而不会有任何问题。除此之外，在图2所示的本第二实施例的非接触供电通信系统中，在如上参照图1 所述的第一实施例的非接触供电通信系统中所要求的用于开关电路的切换的开关控制部 件是不需要的。因此，本第二实施例的非接触供电通信系统在配置上可以简化。应当注意，在如上参照图2所述的本第二实施例的非接触供电通信系统中的供电 源IA中，滤波器电路17b提供在RF-ID通信部件14和谐振元件13之间，而滤波器电路17a 提供在AC电源11和激励元件12之间。然而，这样的开关电路的设置不限于此。例如，如果AC电源11等可以保持适当阻抗以使得来自激励元件12的信号等可以 不影响通信，则不一定要求滤波器电路17a，而是可以仅仅提供滤波器电路17b。相反，如果谐振元件13的阻抗可以适当保持在RF-ID通信部件14等中，则不一定 要求滤波器电路17b，而是可以仅仅提供滤波器电路17a。然而，在如图2所示提供滤波器电路17a和17b的情况下，阻抗可以通过供电系统 和通信系统二者简单且适当地控制。应当注意，在如上参照图2所述的第二实施例的非接触供电通信系统中的供电目 的地2A中，滤波器电路27b提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间，而滤波器电路 27a提供在激励元件22和整流电路23之间。然而，这样的开关电路的设置不限于此。例如，如果整流电路23等可以保持适当阻抗以使得来自激励元件22的信号等可 以不影响通信，则不一定要求滤波器电路27a，而是可以仅仅提供滤波器电路27b。相反，如果谐振元件21的阻抗可以适当保持在RF-ID通信部件24等中，则不一定 要求滤波器电路27b，而是可以仅仅提供滤波器电路27a。然而，在如图2所示提供滤波器电路27a和27b的情况下，阻抗可以通过供电系统 和通信系统二者简单且适当地控制。第三实施例根据本发明第三实施例的非接触供电通信系统总体上配置为使得用于实施短距 离无线通信的通信系统和用于实施供电的供电系统使用不同的限制装置来所示关于信号 的限制处理。[供电源的配置例子]首先，描述本第三实施例的非接触供电通信系统的供电源的配置例子。[第三实施例中供电源的第一例子]图3示出本第三实施例的非接触供电通信系统的供电源的配置的第一例子。参照图3，本第一例子的供电源IB包括在AC电源11和激励元件12之间的滤波器 电路17a和在RF-ID通信部件14和谐振元件13之间的开关电路15b。供电源IB还包括用 于控制开关电路15b的切换的开关控制部件16。在本例子中，当供电源IB置于例如供电模式中时，开关控制部件16切断开关电路 15b。在此例子中，开关电路15b的切断将谐振元件13和RF-ID通信部件14之间的连 接切断，以提高谐振元件13的阻抗，由此提高Q值。因此，可以降低谐振元件13的损耗。同时，来自AC电源11的AC功率通过滤波器电路17a而供应给谐振元件13。该滤 波器电路17a类似于上述第二实施例中的滤波器电路17a，在RF-ID通信部件14所使用的2. 4GHz频带的频率f2上具有如下所述的那样的特性。具体地，滤波器电路17a设计为使得其具有以13. 56MHz为中心频率的预定带宽， 并且具有激励元件12在载波频率f2上不影响短距离无线通信的适当阻抗。在此，适当阻 抗取决于载波频率f2、激励元件12的结构等。因此，谐振元件13的阻抗也保持为高，来自AC电源11的AC功率可以通过激励元 件12和谐振元件13，利用磁场谐振而有效率且非接触地发送至供电目的地。另一方面，当供电源IB置于例如通信模式中时，开关控制部件16接通开关电路 15b。在此例子中，谐振元件13和RF-ID通信部件14相互连接来降低谐振元件13的阻抗， 由此将谐振元件13的Q值降低至适当值。因此，谐振元件13可以确保宽频带。另一方面，如上所述，来自AC电源11的AC功率通过滤波器电路17a供应给激励 元件12。因此，滤波器电路17a的功能防止来自供给AC功率的激励元件12的信号影响通 过谐振元件13实施的短距离无线通信。因此，RF-ID通信部件14将谐振元件13用作天线来实施的短距离无线通信也可 以适当地实施。[第三实施例的供电源的第二例子]图4示出第三实施例的非接触供电通信系统的供电源的配置的第二例子。参照图4，第二例子的供电源IC不同于如上参照图3所述的第一例子的供电源 1B，开关电路15a提供在AC电源11和激励元件12之间，而滤波器电路17b提供在RF-ID 通信部件14和谐振元件13之间。而且，还提供了用于控制开关电路15a的切换的开关控 制部件16。在本例子中，当供电源IC置于例如供电模式中时，开关控制部件16接通开关电路 15a0在此例子中，当开关电路15a接通时，来自AC电源11的AC功率被供应给激励元 件12。因此，AC功率在谐振元件13中通过激励元件12感生，功率(即AC功率)可以有效 率地供应给供电目的地2。另一方面，RF-ID通信部件14和谐振元件13通过滤波器电路17b相互连接。类 似地，如在上述第二实施例中供电源IB的滤波器电路17b的情况下，本滤波器电路17b在 AC电源11所生成的AC功率的13. 56MHz的频率fl上具有如下所述的特性。具体地，滤波器电路17b设计为使得其具有使来自RF-ID通信部件14的例如 2. 4GHz带宽的信号通过的预定频率特性，并具有允许不增大谐振元件13的Q值的足够高的 阻抗。因此，由于谐振元件13的Q值可以保持为高，因此如上所述功率可以有效率地通 过谐振元件13非接触地供应给供电目的地。而且，在本例子中，当供电源IC置于例如通信模式中时，开关控制部件16切断开 关电路15a。在此例子中，由于开关电路15a被切断，AC电源11和激励元件12之间的连接被 切断，不再有AC电流被供应给激励元件12。因而，来自激励元件12的信号不影响通过谐振 元件13实施的短距离无线通信。另一方面，RF-ID通信部件14和谐振元件13通过滤波器电路17b相互连接。如上所述，滤波器电路17b设计为使得其具有使来自RF-ID通信部件14的例如2. 4GHz频带 的信号通过的预定频率特性，并具有允许不降低谐振元件13的Q值的足够高的阻抗。因此，RF-ID通信部件14可以将谐振元件13用作天线来适当地实施短距离无线 通信，而不受激励元件12的影响。以此方式，在第三实施例的情况下，如果在通信系统和供电系统之间使用不同的 限制装置，即不同的开关电路及不同的滤波器电路，则可以共用谐振元件13来适当地实施 供电和短距离无线通信。[供电目的地的配置例子]现在，描述第三实施例中供电目的地的配置例子。图5和6示出第三实施例中的 非接触供电通信系统的供电目的地的配置的例子。应当注意，在图5和6中，所示的供电目 的地包括与图1和2中所示的供电目的地2和2A共同的几个组件，在此省略共同组件的重 复描述以避免赘述。[第三实施例的供电目的地的第一例子]图5示出第三实施例的非接触供电通信系统的供电目的地的配置的第一例子。参照图5，第一例子的供电目的地2B配置为使得滤波器电路27a提供在激励元件 22和整流电路23之间，开关电路25b提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间。而 且，还提供用于控制开关电路25b的切换的开关控制部件26。在本例子中，当供电目的地2B置于例如供电模式中时，开关控制部件26切断开关 电路25b。在此例子中，开关电路25b的切断将谐振元件21和RF-ID通信部件24之间的连 接切断，以提高谐振元件21的阻抗，由此提高了 Q值。因此，谐振元件21的损耗可以降低。同时，谐振元件21中感生的AC功率通过激励元件22和滤波器电路27a利用电磁 耦合而供应给整流电路23。应当注意，该滤波器电路27a类似于上述的第二实施例中的滤 波器电路27a，在RF-ID通信部件24所使用的2. 4GHz频带的频率f2上具有如下所述的那 样的特性。具体地，滤波器电路27a设计为使得其具有以13. 56MHz为中心频率的预定带宽， 并且具有允许激励元件22在频率f2上不影响短距离无线通信的适当阻抗。在此，适当阻 抗取决于频率f2、激励元件22的结构等而不同。因此，来自供电源1的AC功率通过谐振元件21、激励元件22、和滤波器电路17a 而有效率地供应给整流电路23，并由整流电路23转换为DC功率。而且，当供电目的地2B置于例如通信模式中时，开关控制部件26接通开关电路 25b。当开关电路25b接通时，谐振元件21和RF-ID通信部件24相互连接来降低阻抗，由 此将谐振元件21的Q值降低至适当值。因此，可以为谐振元件21确保宽频带。另一方面，如上所述在谐振元件22中通过电磁感应而感生的AC功率通过滤波器 电路27a供应给整流电路23。因此，滤波器电路27a的功能防止来自激励元件22的信号影 响通过谐振元件21实施的短距离无线通信。因此，由RF-ID通信部件24将谐振元件21用作天线来实施的短距离通信处理也 可以适当地实施。[第三实施例的供电目的地的第二例子]
图6示出第三实施例的非接触供电通信系统的供电目的地的配置的第二例子。参照图6，不同于图5所示的第一例子的供电目的地2B，第二例子中的供电目的地 2C配置为使得开关电路25a提供在激励元件22和整流电路23之间，而滤波器电路27b提 供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间。而且，还提供用于控制开关电路25a的切换 的开关控制部件26。在本例子中，当供电目的地2C置于例如供电模式中时，开关控制部件26接通开关 电路25a。在此例子中，谐振元件21和RF-ID通信部件24通过滤波器电路27b相互连接。类 似于如在上述第二实施例中的供电目的地2B的滤波器电路27b，本滤波器电路27b在AC功 率的13. 56MHz的频率fl上具有如下所述的特性。具体地，滤波器电路27b设计为使得其具有使用于RF-ID通信部件24的例如 2. 4GHz频带的信号通过的预定频率特性，并具有允许不降低谐振元件21的Q值的足够高的 阻抗。由此，当开关电路25a接通时，来自供电源的AC功率如上所述在供电目的地2C的 谐振元件21中通过磁场谐振而感生，并且所感生的AC功率通过激励元件22利用电磁耦合 而供应给整流电路23。因此，来自供电源的AC功率通过谐振元件21、激励元件22、和开关 电路27a而有效率地供应给整流电路23，并由整流电路23转换为DC功率。由于谐振元件21的Q值可以以此方式保持为高，因此如上所述功率可以有效率地 通过谐振元件21非接触地供应给供电目的地。而且，在本例子中，当供电目的地2C置于例如通信模式中时，开关控制部件16切 断开关电路25a。在此例子中，开关电路25a的切断将激励元件22和整流电路23之间的连接切断， 因此，不再有AC功率供应给激励元件22。因而，来自激励元件22的信号不影响通过谐振元 件21实施的短距离无线通信。另一方面，谐振元件21和RF-ID通信部件24通过滤波器电路27b相互连接。如 上所述，滤波器电路27b设计为使得其具有使用于RF-ID通信部件24的例如2. 4GHz频带 的信号通过的预定频率特性，并具有允许不降低谐振元件21的Q值的足够高的阻抗。因此，RF-ID通信部件24可以将谐振元件21用作天线来适当地实施短距离无线 通信，而不受激励元件22影响。以此方式，在第三实施例的情况下，在通信系统和供电系统之间使用不同的限制 装置，即不同的开关电路及不同的滤波器电路的情况下，可以共用谐振元件21来适当地实 施供电和短距离无线通信。第四实施例第四实施例的非接触供电通信系统配置为使得开关电路和滤波器电路二者提供 在用于实施短距离无线通信的通信系统和用于实施供电的供电系统的每个中。具体地，第四实施例的非接触供电通信系统通过集成上述第一实施例的非接触供 电通信系统和上述第二实施例的非接触供电通信系统来配置。[第四实施例的供电源的配置例子]图7示出第四实施例的非接触供电通信系统中的供电源的配置的例子。在图7中，所示的供电源包括与图1和2中所示的供电源1和IA共同的几个组件，在此省略共同组件 的重复描述以避免赘述。同时，图8示出第四实施例的非接触供电通信系统中的供电目的地的配置的例 子。在图8中，所示的供电目的地包括与图1和2中所示的供电目的地2和2A共同的几个 组件，在此省略共同组件的重复描述以避免赘述。首先参照图7，在第四实施例中的非接触供电通信系统的供电源ID中，开关电路 15a和滤波器电路17a提供在AC电源11和激励元件12之间。类似地，在供电源ID中，另 一开关电路15b和另一滤波器电路17b提供在RF-ID通信部件14和谐振元件13之间。类似于在上述第一实施例中的供电源1的情况，在供电源ID中，开关电路15a和 15b受开关控制部件16控制。而且，滤波器电路17a和17b的配置基本类似于上述第二实 施例中供电源IA的滤波器电路17a和17b。然而，在第四实施例中的供电源ID中，激励元件12的阻抗受开关电路15a适当地 控制，谐振元件13的阻抗受开关电路15b适当地控制。因而，在滤波器电路17a和17b中，可以不像在上述第二实施例中的供电源IA的 情况那样控制激励元件12和谐振元件13的阻抗。相应地，在第四实施例中的供电源ID中， 诸如通信或供电时噪声的混合的问题可以防止，从而通信和供电以高质量实施。[第四实施例的供电目的地的配置例子]现在参照图8，第四实施例中的非接触供电通信系统的供电目的地2D中，开关电 路25a和滤波器电路27a提供在激励元件22和整流电路23之间。类似地，在供电目的地 2D中，开关电路25b和滤波器电路27b提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间。类似于在上述第一实施例中的供电目的地2中的情况，在供电目的地2D中，开关 电路25a和25b受开关控制部件26控制。而且，滤波器电路27a和27b的配置基本类似于 上述第二实施例中供电目的地2A的滤波器电路27a和27b。然而，在第四实施例中的供电目的地2D中，激励元件22的阻抗受开关电路25a适 当地控制，谐振元件21的阻抗受开关电路25b适当地控制。因而，在滤波器电路27a和27b中，可以不像在上述第二实施例中的供电目的地2A 的情况那样控制激励元件22和谐振元件21的阻抗。相应地，在第四实施例中的供电目的 地2D中，诸如通信或供电时噪声的混合的问题可以防止，从而通信和供电以高质量实施。应当注意，作为第四实施例的变体，例如，在开关电路15a和滤波器电路17a提供 在AC电源11和激励元件12之间的图7所示的供电源ID的情况下，可以将开关电路15b 和滤波器电路17b中的仅仅一个提供在RF-ID通信部件14和谐振元件13之间。或者相反，在开关电路15b和滤波器电路17b提供在RF-ID通信部件14和谐振元 件13之间的供电源ID中，可以将开关电路15a和滤波器电路17a中的仅仅一个提供在AC 电源11和激励元件12之间。而且，作为第四实施例的另一变体，例如，在开关电路25a和滤波器电路27a提供 在激励元件22和整流电路23之间的图8所示的供电目的地2D的情况下，可以将开关电路 25b和滤波器电路27b中的仅仅一个提供在谐振元件21和RF-ID通信部件24之间。或者相反，在开关电路25b和滤波器电路27b提供在谐振元件21和RF-ID通信部 件24之间的供电目的地2D中，可以将开关电路25a和滤波器电路27a之中的仅仅一个提供在激励元件22和整流电路23之间。[本发明的方法应用]如上参照图1、4或7所述的供电源中实施的供电系统和通信系统中的阻抗的调整 方法是根据本发明实施例的非接触供电通信设备中的阻抗调整方法。而且，如上参照图1、2、5、6或8所述的供电目的地中实施的受电系统和通信系统 中的阻抗的调整方法是根据本发明实施例的非接触受电通信设备中的阻抗调整方法。如从上述第一至第四实施例的描述中认识到的那样，为了把谐振元件和激励元件 的阻抗调整到适当值，可以使用开关电路，使用滤波器电路，或者组合地使用这两个电路。应当注意，在上述实施例中，非接触供电通信设备中的谐振元件由谐振元件13实 现，激励元件由激励元件12实现。而且，AC电源部件由AC电源11实现，通信部件由RF-ID 通信部件14实现。而且，第一调整部件由开关电路15a和滤波器电路17a实现，第二调整 部件由开关电路15b和滤波器电路17b实现。而且，在上述实施例中，非接触受电通信设备中的谐振元件由谐振元件21实现， 而激励元件由激励元件22实现。而且，整流电路由整流电路23实现，而通信部件由RF-ID 通信部件24实现。而且，第一调整部件由开关电路25a和滤波器电路27a实现，而第二调 整部件由开关电路25b和滤波器电路27b实现。应当注意，在上述实施例中，非接触供电通信设备中的通信侧调整部件由开关电 路15b和滤波器电路17b实现，而供电侧调整部件由开关电路15a和滤波器电路17a实现。
而且，在上述实施例中，非接触受电通信设备中的通信侧调整部件由开关电路25b 和滤波器电路27b实现，而供电侧调整部件由开关电路25a和滤波器电路27a实现。应当注意，在上述实施例中，供电目的地已经描述为便携式电话终端。然而，供电 目的地的配置不限于此。例如，要求充电并具有短距离无线通信功能的各种电子设备都可 以作为供电目的地，诸如便携式音乐播放器、便携式游戏机、数字照相机、数字摄像机和电 子笔记本。而且，尽管在上述实施例中，通过磁场谐振方法以非接触方式供电，但本发明也可 以类似地应用于不仅使用磁场谐振方法而且使用电场谐振方法和电磁感应方法以非接触 方式供电的情况。具体地，尽管在磁场谐振方法的情况中，由谐振元件生成的能量是磁场，但通过电 场谐振方法由谐振元件生成的能量是电场强度。而且，在上述实施例中，供电源包括AC电源和谐振元件之间的激励元件，供电目 的地包括谐振元件和整流电路之间的激励元件。然而，供电源和供电目的地的配置不限于 此。只要可以应对功率反射和阻抗的问题，它们就可以被配置为无需使用激励元件。本申请包含与2009年7月23日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-171799中所公开的内容相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。本领域技术人员应该理解，只要在所附权利要求及其等效内容的范围内，取决于 设计要求及其它因素，可以进行各种修改、组合、部分组合和替换。
权利要求
一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备；交流电源部件，适用于生成与所述谐振元件的谐振频率相应的频率的交流功率，并将所生成的交流功率供应给所述谐振元件；通信部件，适用于通过所述谐振元件来实施通信处理；以及开关装置，提供在所述谐振元件和所述通信部件之间，适用于当供电时切断所述谐振元件和所述通信部件之间的连接，而在通信时建立所述谐振元件和所述通信部件之间的连接。
2.按照权利要求1所述的非接触供电通信设备，还包括激励元件，提供在所述交流电源部件和所述谐振元件之间，并且适用于从所述交流电 源部件接收交流功率的供给，并将交流功率通过电磁感应供应给所述谐振元件。
3.一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备； 交流电源部件，适用于生成与所述谐振元件的谐振频率相应的频率的交流功率，并将 所生成的交流功率供应给所述谐振元件；通信部件，适用于通过所述谐振元件来实施通信处理；以及开关装置，提供在所述谐振元件和所述交流电源部件之间，适用于当供电时建立所述 谐振元件和所述交流电源部件之间的连接，而在通信时切断所述谐振元件和所述交流电源 部件之间的连接。
4.按照权利要求3所述的非接触供电通信设备，还包括激励元件，提供在所述交流电源部件和所述谐振元件之间，适用于从所述交流电源部 件接收交流功率的供给，并将交流功率通过电磁感应供应给所述谐振元件。
5.一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备； 交流电源部件，适用于生成与所述谐振元件的谐振频率相应的频率的交流功率，并将 所生成的交流功率供应给所述谐振元件；通信部件，适用于通过所述谐振元件来实施通信处理；以及滤波装置，提供在所述谐振元件和所述通信部件之间，具有允许通信频带的信号通过 所述滤波装置的频带，所述滤波装置适用于将所述谐振元件的阻抗保持在预定值。
6.按照权利要求5所述的非接触供电通信设备，还包括激励元件，提供在所述交流电源部件和所述谐振元件之间，适用于从所述交流电源部 件接收交流功率的供给，并将交流功率通过电磁感应供应给所述谐振元件。
7.一种非接触供电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备； 交流电源部件，适用于生成与所述谐振元件的谐振频率相应的频率的交流功率，并将 所生成的交流功率供应给所述谐振元件；通信部件，适用于通过所述谐振元件来实施通信处理；以及滤波装置，提供在所述谐振元件和所述交流电源部件之间，具有允许交流功率通过所 述滤波装置的频带，所述滤波装置适用于将所述谐振元件的阻抗保持在预定值。
8.按照权利要求7所述的非接触供电通信设备，还包括激励元件，提供在所述交流电源部件和所述谐振元件之间，适用于从所述交流电源部 件接收交流功率的供给，并将交流功率通过电磁感应供应给所述谐振元件。
9.一种非接触受电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给； 整流电路，适用于从来自所述谐振元件的交流功率来形成直流功率，并输出直流功率；通信部件，适用于通过接收交流功率的供给的所述谐振元件来实施通信处理；以及 开关装置，提供在所述谐振元件和所述通信部件之间，适用于当受电时切断所述谐振 元件和所述通信部件之间的连接，而在通信时建立所述谐振元件和所述通信部件之间的连接。
10.按照权利要求9所述的非接触受电通信设备，还包括激励元件，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，适用于通过电磁感应从所述谐 振元件接收交流功率的供给，并将交流功率供应给所述整流电路。
11.一种非接触受电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给； 整流电路，适用于从来自所述谐振元件的交流功率来形成直流功率，并输出直流功率；通信部件，适用于通过接收交流功率的供给的所述谐振元件来实施通信处理；以及 开关装置，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，适用于当受电时建立所述谐振 元件和所述整流电路之间的连接，而在通信时切断所述谐振元件和所述整流电路之间的连接。
12.按照权利要求11所述的非接触受电通信设备，还包括激励元件，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，适用于通过电磁感应从所述谐 振元件接收交流功率的供给，并将交流功率供应给所述整流电路。
13.一种非接触受电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给； 整流电路，适用于从来自所述谐振元件的交流功率来形成直流功率，并输出直流功率；通信部件，适用于通过接收交流功率的供给的所述谐振元件来实施通信处理；以及 滤波装置，提供在所述谐振元件和所述通信部件之间，具有允许通信频带的信号通过 所述滤波装置的频带，所述滤波装置适用于将所述谐振元件的阻抗保持在预定值。
14.按照权利要求13所述的非接触受电通信设备，还包括激励元件，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，适用于通过电磁感应从所述谐 振元件接收交流功率的供给，并将交流功率供应给所述整流电路。
15.一种非接触受电通信设备，包括谐振元件，适用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给； 整流电路，适用于从来自所述谐振元件的交流功率来形成直流功率，并输出直流功3通信部件，适用于通过接收交流功率的供给的所述谐振元件来实施通信处理；以及滤波装置，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，具有允许交流功率通过所述滤 波装置的频带，所述滤波装置适用于将所述谐振元件的阻抗保持在预定值。
16.按照权利要求15所述的非接触受电通信设备，还包括激励元件，提供在所述谐振元件和所述整流电路之间，适用于通过电磁感应从所述谐 振元件接收交流功率的供给，并将交流功率供应给所述整流电路。
17.一种用于非接触供电通信设备的供电通信控制方法，所述非接触供电通信设备包 括谐振元件，用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备；通信部件，用于通过 谐振元件来实施通信处理；交流电源部件，配置为生成与谐振元件的谐振频率相应的频率 的交流功率，并将所生成的交流功率供应给谐振元件；以及开关电路，提供在谐振元件和通 信部件之间和/或在谐振元件和交流电源部件之间，所述供电通信控制方法包括由控制装 置执行的步骤当供电时控制开关电路以使得在开关电路提供在谐振元件和通信部件之间的情况 下，将将开关电路切换为切断谐振元件和通信部件之间的连接，而在开关电路提供在谐振 元件和交流电源部件之间的情况下，将开关电路切换为建立谐振元件和交流电源部件之间 的连接；而当通信时控制开关电路以使得在开关电路提供在谐振元件和通信部件之间的情况 下，将开关电路切换为建立谐振元件和通信部件之间的连接，而在开关电路提供在谐振元 件和交流电源部件之间的情况下，将开关电路切换为切断谐振元件和交流电源部件之间的 连接。
18.一种用于非接触供电通信设备的供电通信控制方法，所述非接触供电通信设备包 括谐振元件，用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备；通信部件，配置为通 过谐振元件来实施通信处理；交流电源部件，配置为生成与谐振元件的谐振频率相应的频 率的交流功率，并将所生成的交流功率供应给谐振元件；以及滤波器电路，提供在谐振元件 和通信部件之间和/或在谐振元件和交流电源部件之间，所述供电通信控制方法包括如下 步骤使用滤波器电路来施加滤波，该滤波器电路配置为使得在滤波器电路提供在谐振元 件和通信部件之间的情况下，滤波器电路具有允许通信频带的信号通过滤波器电路的频 带，并将谐振元件的阻抗保持在预定值，而在滤波器电路提供在谐振元件和交流电源部件 之间的情况下，滤波器电路具有允许交流功率在其中通过的频带，并将谐振元件的阻抗保 持在预定值。
19.一种用于非接触受电通信设备的受电通信控制方法，所述非接触受电通信设备包 括谐振元件，用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给；通信部 件，配置为通过谐振元件来实施通信处理；整流电路，用于从来自谐振元件的交流功率来形 成直流功率，并输出直流功率；以及开关电路，提供在谐振元件和通信部件之间和/或在谐 振元件和整流电路之间，所述受电通信控制方法包括由控制装置执行的步骤当供电时控制开关电路以使得在开关电路提供在谐振元件和通信部件之间的情况 下，将开关电路切换为切断谐振元件和通信部件之间的连接，而在开关电路提供在谐振元 件和整流电路之间的情况下，将开关电路切换为建立谐振元件和整流电路之间的连接；而当通信时控制开关电路以使得在开关电路提供在谐振元件和通信部件之间的情况 下，将开关电路切换为建立谐振元件和通信部件之间的连接，而在开关电路提供在谐振元 件和整流电路之间的情况下，将开关电路切换为切断谐振元件和整流电路之间的连接。
20. 一种用于非接触受电通信设备的受电通信控制方法，所述非接触受电通信设备包 括谐振元件，用于通过谐振非接触地从供电源的谐振元件接收交流功率的供给；通信部 件，配置为通过谐振元件来实施通信处理；整流电路，用于从来自谐振元件的交流功率来形 成直流功率，并输出直流功率；以及滤波器电路，在谐振元件和通信部件之间和/或在谐振 元件和整流电路之间提供，所述受电通信控制方法包括如下步骤使用滤波器电路来施加滤波，该滤波器电路配置为使得在滤波器电路提供在谐振元 件和通信部件之间的情况下，滤波器电路具有允许通信频带的信号通过滤波器电路的频 带，并将谐振元件的阻抗保持在预定值，而在滤波器电路提供在谐振元件和整流电路之间 的情况下，滤波器电路具有允许交流功率在其中通过的频带，并将谐振元件的阻抗保持在 预定值。
全文摘要
提供一种非接触供电通信设备和非接触受电通信设备及其通信控制方法。该非接触供电通信设备包括谐振元件，适用于通过谐振将交流功率供应给一个或多个电子设备；交流电源部件，适用于生成与谐振元件的谐振频率相应的频率的交流功率，并将所生成的交流功率供应给谐振元件；通信部件，适用于通过谐振元件来实施通信处理；以及切换部件，提供在谐振元件和通信部件之间，适用于当供电时切断谐振元件和通信部件之间的连接，而在通信时建立谐振元件和通信部件之间的连接。
文档编号H02J17/00GK101964678SQ20101023219
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月23日
发明者小堺修 申请人:索尼公司