电力传输设备、电力接收设备和无线电力传输系统的制作方法

电力传输设备、电力接收设备和无线电力传输系统的制作方法
【专利摘要】提供一种电力传输设备，其中：第一通信单元使用第一天线来与电力接收设备进行通信；第二天线将电源单元所生成的电力传输至电力接收设备；第二通信单元使用第二天线来与电力接收设备进行通信；测量单元分别测量第一通信单元的第一通信质量和第二通信单元的第二通信质量；控制单元在进行向着电力接收设备的电力传输的情况下，使用第一通信单元或第二通信单元来与电力接收设备通信传输控制信息，并且基于传输控制信息来控制该电力传输；以及控制单元根据第一通信质量和第二通信质量来选择第一通信单元和第二通信单元中的任一个，以通信传输控制信息。
【专利说明】电力传输设备、电力接收设备和无线电力传输系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求2012年9月3日提交的在先日本专利申请2012-192973的优先权，在此通过引用包含其全部内容。
【技术领域】
[0003]这里所述的实施例涉及电力传输设备、电力接收设备和无线电力传输系统。
【背景技术】
[0004]在通信设备中，发生由于故障等所引起的长期通信中断以及由于干涉或噪声等的出现所引起的临时通信中断。无线电力传输设备包括无线电力传输控制所用的无线电通信装置。然而，在无线电通信装置中断的情况下，需要停止电力传输从而确保安全。另一方面，众所周知有作为使通信部件重复的方法作为用于提高通信的可靠性的技术。此外，在无线电力传输设备中，已知有设置两个通信部件的方法，这些通信部件的其中一个在电力传输所用的线圈之间进行通信，尽管该方法不是用于提高可靠性的技术。在无线电力传输设备中，通过使用线圈间通信，可以在无线电力传输设备包括多个通信部件的情况下节省空间。
[0005]然而，在作为相关技术的后者方法中，在线圈间通信中进行针对内容的无线电通信装置的初始设置的发送和接收(无线LAN中的SSID等的发送和接收)。通过线圈间通信来进行无线电力传输所用的传输控制的通信。特别地，在无线电力传输期间进行线圈间通信时应用例如RFID中所使用的负载调制的情况下，由于电力接收侧的负载阻抗改变，因此电力传输效率劣化。在线圈间通信所用的发送和接收单元发生故障的情况下，电力传输停止。
[0006]这样，在过去的无线电力传输设备中，在通信中断期间无线电力传输停止，并且在无线电力传输的控制期间电力传输效率劣化。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是示出根据实施例的无线电力传输系统的示例I的图；
[0008]图2是示出根据实施例的无线电力传输系统的示例2的图；
[0009]图3是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一结构示例的图；
[0010]图4A和4B是各自示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的控制过程的列表的图；
[0011]图5是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一操作示例中的状态转变图；
[0012]图6是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的正常模式的启动时的流程图1 ;
[0013]图7是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的正常模式的启动时的流程图2 ；
[0014]图8是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的正常模式的电力传输期间的流程图；
[0015]图9是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的中断I模式的启动时的流程图；
[0016]图10是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的通信定时、数据周期和数据类型的示例的图；
[0017]图11是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的、发送多个数据类型时的无线电力传输和无线电通信的混合方法的示例的图；
[0018]图12是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的中断I模式下的电力传输期间的流程图；
[0019]图13是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的电力传输期间向着中断I模式转变的方法的示例的图；
[0020]图14是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的中断2模式的启动时的流程图；
[0021]图15是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的中断2模式下的电力传输期间的流程图；
[0022]图16是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的全中断模式的启动时和电力传输期间的流程图；
[0023]图17是根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的通信中断时的流程图；
[0024]图18是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的针对紧急信号的接收方法的示例的图；
[0025]图19是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的、可以利用电力接收设备保护电路操作来停止电力传输的无线电力传输系统的示例的图；
[0026]图20是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的第二结构示例I的图；
[0027]图21是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的第二结构示例2的图；
[0028]图22是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的第二结构示例3的图；
[0029]图23是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的第二结构示例4的图；
[0030]图24是示出根据实施例的无线电力传输所用的电力接收设备中的第一结构示例的图；
[0031]图25是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一结构示例的图；
[0032]图26是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、正常模式的启动时的流程图和通信过程的图；
[0033]图27是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、正常模式下的电力传输期间的流程图和通信过程的图；
[0034]图28是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、中断I模式的启动时的流程图和通信过程的图；
[0035]图29是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、中断I模式的电力传输期间的流程图和通信过程的图；
[0036]图30是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、中断2模式的启动时的流程图和通信过程的图；
[0037]图31是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、中断2模式的电力传输期间的流程图和通信过程的图；
[0038]图32是示出根据实施例的无线电力传输系统的第一操作示例中、全中断模式的启动时和电力传输期间的流程图和通信过程的图；以及
[0039]图33是示出根据实施例的无线电力传输系统的第二结构示例的图。
【具体实施方式】
[0040]根据一些实施例，提供一种电力传输设备，包括:第一天线、第一通信单元、电源单元、第二天线、第二通信单元、测量单元和控制单元。
[0041]所述第一通信单元使用所述第一天线来与电力接收设备进行通信。
[0042]所述电源单元生成电力。
[0043]所述第二天线将所述电源单元所生成的电力传输至所述电力接收设备。
[0044]所述第二通信单元使用所述第二天线来与所述电力接收设备进行通信。
[0045]所述测量单元测量所述第一通信单元的第一通信质量和所述第二通信单元的第
二通信质量。
[0046]在进行向着所述电力接收设备的电力传输的情况下，所述控制单元使用所述第一通信单元或所述第二通信单元来与所述电力接收设备通信传输控制信息，并且基于所述传输控制信号来控制向着所述电力接收设备的电力传输。
[0047]所述控制单元根据所述第一通信质量和所述第二通信质量来选择所述第一通信单元和所述第二通信单元中的任一个，以通信所述传输控制信息。
[0048]以下将参考附图来详细说明实施例。
[0049](图1和2:应用了本实施例的无线电力传输系统的示例)
[0050]图1示出根据实施例的无线电力传输系统的示例。根据图1，将本实施例应用于从电力传输设备11通过无线电以非接触方式向至少一个电力接收设备21供给电力的系统。电力传输设备11包括通信用天线12和电力传输用天线13(图中的线圈，以下称为电力传输用线圈)。同样，电力接收设备21包括通信用天线22和电力传输用天线23。使用电力传输用天线13和23来进行线圈间通信。尽管从电力传输设备11向着电力接收设备21以单向方式进行电力传输，但以双向方式进行通信。注意，设置有一个电力传输设备11和一个电力接收设备21。然而，在设置有多个电力传输设备的情况下、在设置有多个电力接收设备的情况下、以及在设置有多个电力传输设备和多个电力接收设备的情况下，可以以相同方式应用本实施例。注意，在附图中，尽管从电力传输设备11向着电力接收设备21仅以单向方式进行电力传输，但可以以相同方式应用双向方式的电力传输。使用电力传输用线圈所进行的线圈间通信的方向在附图中也是双向的。然而，例如，电力传输还可以仅充分地应用于从电力接收设备向着电力传输设备的单向。
[0051]图2示出根据实施例的无线电力传输系统的另一示例。在图2的左图中，电力传输设备11连接至电源控制设备14。例如，在家庭内，电源控制设备14表示包括诸如布线用遮断器等的电源的控制设备整体。电源控制设备14包括通信用天线12。图2的右图示出多个电力传输设备11连接至一个电源控制设备14并且向各电力接收设备21供给电力的结构。电源控制设备14通过无线电通信连接至多个电力接收设备21，并且被配置为控制从电力传输设备11输出的电力等。与图1所示的示例相同，在线圈13和23之间进行电力的交换和无线电通信。通信可以是双向或单向。可以以相同的方式向单向和双向施加电力。
[0052]根据实施例，无线电力传输系统通过使用无线电通信来进行电力传输控制、以及例如在设备被破坏时安全受损的情况下的安全性维持控制。该传输控制将功率、电压和电流调整为电力接收设备的负载所需要的功率、电压和电流。作为在传输控制中所交换的传输控制信息，可考虑以下所述的信息。
[0053]-各测量点处的功率、电流和电压信息
[0054]-各测量点处的频率信息
[0055]-整流器或逆变器的切换速度
[0056]-负载的电阻值信息
[0057]-负载需要的功率、电流和电压信息
[0058]-在负载是电池的情况下的充电信息
[0059](表不电力传输设备、电力接收设备或这两者的)无线电力传输设备包括诸如电源、逆变器、线圈、整流器和负载等的多个块。在各块的必要位置监视功率、电流和电压信息。“各测量点”表示在各块中或在这些块之间测量功率、电流和电压的场所。将在进行电力传输之前所交换的传输控制信息称为电力传输前信息，并且将在进行电力传输期间所交换的传输控制信息称为电力传输信息。
[0060]以下列出安全性维持控制中所使用的安全控制信息。
[0061]-各测量点处的温度信息
[0062]-各测量点处的功率、电流和电压信息
[0063]-在负载是电池的情况下所使用的充电信息
[0064]-认证信息
[0065]注意，控制所使用的信息不限于上述。可以应用任何信息，只要该信息用于进行用于维持安全性的控制即可。可以将安全控制信息定义为包括在传输控制信息中。
[0066](图3:根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一结构不例)
[0067]图3示出根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一结构示例。根据图3，电力传输设备包括:电源单元31，其用作电源；逆变器32，用于转换成预定的功率、电流、电压和频率；电力传输用天线33 ;控制单元34，用于进行电力传输的控制；通信用天线35，用于收集控制单元34中的电力传输的控制所需的参数；通信单元I，其连接至通信用天线35 ;以及通信单元2，其连接至电力传输用天线。控制单元34选择通信单元I和通信单元2中的至少一个并且与电力接收设备交换电力传输的控制所需的参数。控制单元34包括测量单元，其中该测量单元用于测量通信单元I和电力接收设备之间的通信质量(第一通信质量)、以及通信单元2和电力接收设备之间的通信质量(第二通信质量)。在第一通信质量低于第一基准的情况下，控制单元34判断为通信单元I和电力接收设备之间的通信处于中断状态。在第一通信质量等于或高于第一基准的情况下，控制单元34判断为通信单元I和电力接收设备之间的通信处于链接稳定状态。在第二通信质量低于第二基准的情况下，控制单元34判断为通信单元2和电力接收设备之间的通信处于中断状态。在第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，控制单元34判断为通信单元2和电力接收设备之间的通信处于链接稳定状态。
[0068]图3的左图和右图之间的不同之处在于通信单元2是连接至电力传输用天线33还是连接至逆变器32。可以将RFID和小电力设备的无线电力传输系统所使用的负载调制(反向散射调制)应用于通信单元2。在这种情况下，用于进行负载调制的负载调制电路可以连接至逆变器前级或后级。否则，还可以使逆变器32的切换控制单元和负载调制电路直接连接从而使用逆变器的开关来生成信号。
[0069](图4A、4B和5:根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一操作示例)
[0070]首先，图4A和4B示出根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中的控制项的列表。根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备需要执行图4A和48所示的项中的几个控制项。例如，在用户将电力接收设备设置在电力可传输范围内时开始电力传输的系统的情况下，由于用户进行位置检测和对准，因此无需进行位置检测和对准。注意，用于执行控制项的顺序可以根据应用了这些控制项的应用和系统而灵活地改变。
[0071]说明第一结构示例中的本实施例的第一操作示例。在第一操作示例中，无线电力传输所用的电力传输设备转变为图5所示的状态中的任一状态。操作过程在各状态下不同。来自图5的摘录如以下所述。
[0072]状态I (正常模式):通信单元1=链接稳定
[0073]通信单元2=链接稳定
[0074]状态2 (中断I模式):通信单元1=中断
[0075]通信单元2=链接稳定
[0076]状态3 (中断2模式):通信单元1=链接稳定
[0077]通信单元2=中断
[0078]状态4(全中断模式):通信单元1=中断
[0079]通信单元2=中断
[0080]在附图中示出各状态下的操作过程。
[0081](图6:正常模式(状态I)下的启动时的流程图)
[0082]图6示出在正常模式下启动无线电力传输时的流程图的示例。按顺序说明图6所示的流程。在图6中，按顺序依次执行设备检测、设备认证、对准和电力传输准备。此外，可以附加执行电力传输必要性判断、障碍物检测/障碍物去除和负载信息收集等。可以互换图6所示的过程。例如，可以互换对准和设备认证。
[0083]作为最初过程，电力传输设备进行用于搜索电力接收设备的设备检测(SlOl)。关于设备检测，可以使用通信单元I或者可以使用通信单元2。使用通信单元I来进行设备检测的优点在于以下:例如，与使用通信单元2的设备检测相比，可以从相对宽的范围检测对象电力接收设备。然而，为了电力接收设备的检测，需要始终向通信单元I供给电力。因此，存在消耗电力增加的缺点。使用通信单元2来进行设备检测的优点在于以下:例如，特别地，可以减少电力接收设备侧的消耗电力。然而，如上所述，通信单元2的可通信范围非常窄，因此存在设备可检测范围窄的缺点。如果找到电力接收设备(S102中为“是”)，则电力传输设备进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S102中为“否”)，则电力传输设备重复设备检测。可以始终进行或者可以定期进行设备检测。在定期进行设备检测的情况下，与在始终进行设备检测的情况下所消耗的电力相比，可以减少消耗电力。注意，可以利用除通信单元I和通信单元2以外的部件来进行设备检测。例如，可以使用传感器、照相机或单独的通信设备。
[0084]在通过设备检测检测到电力接收设备的情况下，电力传输设备进行电力接收设备的认证，从而判断电力接收设备是否是存在电力盗窃的目的的恶意设备或障碍物(S103)。作为设备认证，由于在使用通信单元2的情况下可通信范围有限的优点，因此可以进行机密性高的认证。在设备认证成功的情况下(S104中为“是”)，电力传输设备进入下一过程。在设备认证不成功的情况下(S104中为“否”)，电力传输设备转变为错误状态。代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，电力传输设备可以在设备认证连续多次不成功的情况下转变为错误状态。注意，电力传输设备可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。
[0085]在设备认证结束的情况下，电力传输设备进行对准(S105)。对准是用于修正电力传输设备和电力接收设备之间的位置关系以改善电力传输效率的过程。在使用通信单元2中所获取到的电力传输特性来进行对准的情况下，期望使用通信单元2。然而，还可以利用通信单元I来实现对准。注意，使用通信单元I或2所进行的对准有时可能是不需要的。例如，在电力接收设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。如图7所示，对准的顺序可以与在对准的前级进行的设备检测和设备认证的顺序互换。在对准成功的情况下(S106中为“是”)，电力传输设备进入下一过程。在对准不成功的情况下(S106中为“否”)，电力传输设备转变为错误状态。注意，作为判断为对准不成功的方法，可以应用将从开始对准起的时间长度设置为阈值、并且在固定时间以上内无法成功地进行对准的情况下判断为对准不成功的方法。可以使用其它判断方法。还存在使用通信单元I或2来进行对准的方法。可以使用传感器、照相机或单独的通信设备等。可以应用任何方法。在进行对准的情况下，还可以进行在电力传输开始时所需的校准。
[0086]在对准结束的情况下，电力传输设备交换电力传输开始时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S107)。使用通信单元I来传输该信息。通常，通信单元I与通信单元2相比具有高传输速率。因此，在使用通信单元I的情况下，与使用通信单元2的情况相比，电力传输设备可以更加快速地进入电力传输开始。
[0087]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，电力传输设备发送电力传输开始通知(S108)并且开始电力传输(S109)。电力传输设备可以使用通信单元I或通信单元2来发送电力传输开始通知。电力传输设备可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0088]注意，关于图4A和4B所示的位置检测、对准和障碍物检测，可以采用使用作为通信单元2所进行的线圈间通信的特性或电力传输时的传输特性的方法。例如，在使用这些特性来进行对准的情况下，可以通过使用功率、电压、电流和频率特性中的任一个来估计电力传输和接收之间的电力传输用线圈的耦合强度。此外，可以通过使用耦合强度的最大/最佳值来判断为对准完成。在能够进行电力传输的耦合强度明显的情况下，还可以应用将能够进行电力传输的耦合强度设置为阈值、并且使位置对准以将耦合强度设置为等于或高于阈值的方法。
[0089](图8:正常模式(状态I)下的电力传输期间的流程图)
[0090]图8示出正常模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图。按顺序说明图8所示的流程。
[0091]在无线电力传输期间，电力传输设备定期地或突然进行传输状态的检查、安全控制、以及向着电池的充电控制所用的电力传输信息和安全控制信息的无线电通信(S201)。这使用通信单元I来进行。在电力传输期间，在通信单元2中特别使用负载调制来进行通信的情况下，导致电力传输效率的劣化。因此，期望使用通信单元I。在需要停止电力传输(S202中为“是”)或者发生一些错误的情况下，电力传输设备发送电力传输停止通知并且停止电力传输(S203)。
[0092](图9和10:在中断I模式(状态2)下启动时的流程图)
[0093]图9示出在中断I模式下启动无线电力传输时的流程图。中断I模式是指通信单元I所进行的通信短期或长期中断的状态。判断为通信中断的方法的示例包括对发生通信的超时和数据丢失的次数进行计数、并且利用阈值来判断计数得到的次数的方法。更具体地，可以采用在连续发生几次超时和数据丢失的情况下判断为通信中断的方法。可选地，可以采用设置超时和数据丢失的上限、并且在超时和数据丢失在固定时间内超过上限的情况下判断为通信中断的方法。注意，作为判断中断的方法，除上述方法以外，在没有背离上述的情况下可以应用各种方法。注意，仅在利用通信单元I来进行无线连接和通信的情况下才可以判断通信单元I是否中断。因此，电力传输设备在使用通信单元I的最初阶段转变为中断I模式。
[0094]在中断I模式中，执行控制，直到电力传输根据与正常模式下的过程相同的过程开始为止。然而，中断I模式与正常模式的不同之处在于，利用通信单元2来交换在正常模式下利用通信单元I所交换的所有类型的信息。
[0095]首先，在设备检测(S301)中，可以使用利用通信单元2、传感器、照相机或单独的通信设备等来检测电力接收设备的方法。可以应用除利用通信单元I的检测以外的任何方法。如果找到电力接收设备(S302中为“是”)，则电力传输设备进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S302中为“否”)，则电力传输设备重复设备检测。
[0096]随后，与正常模式相同，电力传输设备使用通信单元2来进行设备认证(S303)。在设备认证成功的情况下(S304中为“是”)，电力传输设备进入下一过程。在设备认证不成功的情况下(S304中为“否”)，电力传输设备转变为错误状态。注意，代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，电力传输设备可以在设备认证连续地多次不成功的情况下转变为错误状态。电力传输设备可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。
[0097]在设备认证结束的情况下，电力传输设备进行对准(S305)。在使用通信单元2所获取到的电力传输特性来进行对准的情况下，期望使用通信单元2。然而，可以应用使用诸如传感器、照相机或通信设备等的除通信单元I以外的设备来对准位置的任何方法。注意，使用通信单元2或其它设备所进行的对准有时可能是不需要的。例如，在电力传输设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置中的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。对准的顺序可以与在对准的前级进行的设备检测和设备认证的顺序互换。还可以在对准时进行电力传输开始时所需的校准。
[0098]随后，在对准结束的情况下(S306中为“是”)，为了电力传输准备，电力传输设备交换在开始电力传输时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S307)。使用通信单元2来发送该信息。此时，预先交换公共的、用于通知通信单元I中断的信息以及用于使用无线电力传输和线圈间通信的基本信息。基本信息的示例包括以下所述的几个项。
[0099]-通信定时
[0100]-数据类型
[0101]-数据周期
[0102]例如，在以时分方式共用无线电力传输和线圈间通信的情况下，需要通信定时以将无线电力传输和线圈间通信分离。
[0103]在图10中，示出例如在以时分方式共用无线电力传输和线圈间通信的情况下所进行的通信过程。根据图10，通信定时表示用于在开始无线电力传输之后执行初始线圈间通信的时间段。根据该通信定时，电力传输设备和电力接收设备这两者通过线圈间通信独立地进入发送和接收模式。通信定时例如可以通过使用从无线电力传输开始起直到线圈间通信为止所经过的时间段的时间时钟数来实现。然而，可以使用其它方法。通过预先交换通信定时，可以在电力传输设备和电力接收设备这两者中根据各判断来实现线圈间通信。注意，在图10中，在电力传输设备从无线电力传输转变为线圈间通信的情况下、或者在电力传输设备从线圈间通信转变为无线电力传输的情况下，无线电力传输和线圈间通信分别具有用于防止设备的破坏等的余量时间段。然而，可以省略余量时间段。
[0104]可以根据通信定时来执行初始线圈间通信。然而，根据预先交换的数据类型和数据周期来定期地执行线圈间通信。数据周期有时根据数据类型而不同。在这种情况下，需要混合并发送多个数据类型。在图10中，根据数据周期来发送一种数据类型。图11示出用于根据数据周期来发送多个种类的数据类型的发送方法的示例。
[0105]在同时发送具有不同的通信定时和数据周期的多个种类的数据类型的情况下，需要如图11所示根据各数据类型的数据周期来进行通信。尽管在图11中没有示出，但在特定实例中在同一定时存在针对多个数据类型的调用的情况下，同时发送多个数据类型。上述方法是示例。例如，在通信定时相同的情况下，可以参考各数据周期的最小公倍数的数据周期来处理多个种类的数据类型。在这种情况下，需要容许在同一定时进行针对多个数据类型的调用。在如图11所示、以时分方式进行无线电力传输和线圈间通信的情况下，需要减少线圈间通信的频率从而提高无线电力传输的传输效率。因此，优选尽可能在同一定时进行针对多个数据类型的调用。因此，优选基于通信定时和数据周期来采用具有最小的线圈间通信频率的方法。
[0106]与数据类型和数据周期有关的信息在中断I模式中是非常重要的参数。例如，在正常模式中包括电力传输前信息和安全控制信息作为数据的类型。在中断I模式中，在启动时指定数据类型并且在电力传输期间仅交换所指定的信息(即，减少要通信的信息量；相反，在正常模式下增加信息量)。结果，可以使通信所使用的资源最少，并且在使电力传输效率的劣化最小的同时执行电力传输控制。注意，作为中断I模式中所使用的数据类型，例如，包括了各测量点处的功率、电流和电压信息、负载的电阻信息、或者在负载为电池的情况下的充电信息等。然而，数据类型不限于这些信息。可以通过尽可能地节省要通信的信息来改善电力传输效率。此外，此时，还交换数据类型。基本上，根据某个特定周期进行任何控制并且基于该周期来定期地进行与该控制有关的通信。特别地，在无线电力传输设备的情况下，电力传输设备请求所需数据并且电力接收设备返回与该请求相对应的数据。按固定周期执行数据的交换。此时，在电力传输开始之前交换从电力传输设备调用的数据的周期和该数据的类型。结果，可以在无需进行来自电力传输设备的数据请求的情况下从电力接收设备获取控制所需的数据。换句话说，可以根据来自电力接收设备的单向的周期数据发送来实现无线电力传输所用的传输控制。结果，可以减少通信所需的资源并且可以改善电力传输效率。
[0107]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，电力传输设备发送电力传输开始通知(S308)并且开始电力传输(S309)。电力传输设备还使用通信单元2来进行电力传输开始通知。电力传输设备可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0108]注意，在图9和其它示例中，通过时分方式来实现无线电力传输和线圈间通信。然而，可以应用除时分以外的各种方法。例如，在使用诸如频分等的方法的情况下，可以在不会使无线电力传输的传输效率劣化的情况下实现线圈间通信。即使在应用负载调制通信的情况下，也可以采用在无线电力传输的执行期间能够进行通信的结构。在没有背离上述的情况下可以应用各种方法。
[0109](图12和13:中断I模式(状态2)下的电力传输期间的流程图)
[0110]图12示出中断I模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图。该流程图与正常模式下的电力传输期间的流程图基本相同。使用通信单元2来进行所有的通信。该流程图与正常模式下的流程图的不同之处在于以下:在检测到通信单元I的恢复的情况下(S401中为“是”)，电力传输设备将通信单元切换为通信单元I并且转变为正常模式。在交换电力传输信息和安全控制信息的情况下(S402)，如上所述，电力传输设备基于如上所述在电力传输开始之前所交换的数据类型和数据周期来进行信息的交换。步骤S403和S404的处理与图8所示的正常模式下的步骤S202和S203的处理相同。
[0111]图13示出在电力传输期间从另一状态转变为中断I模式的情况下的过程的示例。在电力传输期间通信单元I中断的情况下(S501中为“是”)，通信单元I的中断也可以仅由电力传输设备来判断。因此，首先，电力传输设备为了安全而停止电力传输(S502)。之后，电力传输设备使用通信单元2来进行电力传输前信息和安全控制信息的交换(S503)。此时，在电力传输前信息中包括了通信定时、数据类型和数据周期。在电力传输前信息的交换之后，电力传输设备转变为中断I模式(S504)。电力传输设备发送电力传输开始通知(S505)并且开始电力传输。在这种情况下，基于预先交换的通信定时、数据类型和数据周期信息来执行传输控制。注意，上述是示例。在没有背离上述的情况下可以使用其它方法。在作为通信单元2进行线圈间通信的情况下、例如在使用可以在继续诸如频分等的无线电力传输的同时实现线圈间通信的方法的情况下，电力传输设备不是在步骤S502中那样停止电力传输。电力传输设备可以在继续无线电力传输的同时在步骤S503中交换电力传输前信息和安全控制信息。
[0112](图14:在中断2模式(状态3)下启动时的流程图)
[0113]图14示出在中断2模式下启动无线电力传输时的流程图。中断2模式是利用通信单元2的通信短期或长期中断的状态。判断为通信中断的方法的示例包括对发生通信超时和数据丢失的次数进行计数、并且针对阈值来判断计数得到的次数的方法，并且更具体地包括在连续发生几次超时和数据丢失的情况下判断为通信中断的方法、以及设置超时和数据丢失的次数的上限并且在超时和数据丢失在固定时间内超过上限的情况下判断为通信中断的方法。在没有背离上述方法的情况下，可以应用判断中断的各种方法。
[0114]作为最初过程，电力传输设备进行用于搜索电力接收设备的设备检测(S601)。为了设备检测，可以使用通信单元1，或者可以使用传感器、照相机或单独的通信设备。如果找到电力接收设备(S602中为“是”)，则电力传输设备进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S602中为“否”)，则电力传输设备重复设备检测。可以始终进行或者可以定期进行设备检测。在定期进行设备检测的情况下，与在始终进行设备检测的情况下所消耗的电力相比，可以减少消耗电力。
[0115]在通过设备检测检测到电力接收设备的情况下，电力传输设备进行电力接收设备的认证，以判断电力接收设备是否是存在电力偷窃目的的恶意设备或障碍物(S603)。使用通信单元I来进行设备认证。在使用通信单元2的情况下，由于通信单元2的可通信范围比通信单元I的可通信范围宽，因此存在窃听和剽窃的风险。因此，可以根据需要来采取牢固的安全措施。注意，代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，电力传输设备可以在设备认证连续多次不成功的情况下转变为错误状态。电力传输设备可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。
[0116]注意，除非使用通信单元2来进行设备检测，否则仅在设备认证中利用通信单元2来进行通信的情况下，才可以判断通信单元2是否中断。因此，电力传输设备在使用通信单元2的最初阶段转变为中断2模式。
[0117]在设备认证结束的情况下(S604中为“是”)，电力传输设备进行对准(S605)。关于对准，可以使用通信单元I。可以应用使用诸如传感器、照相机或单独的通信设备等的除通信单元2以外的设备来对准位置的方法。注意，根据要应用的应用，有时可能不需要对准。例如，在电力传输设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。在进行对准的情况下，还可以进行在电力传输开始时所需的校准。
[0118]随后，在对准结束的情况下(S606中为“是”)，电力传输设备交换在电力传输开始时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S607)。使用通信单元I来传输该信息。此时，在中断2模式中，可以添加用于向电力接收设备通知通信单元2中断的信息。
[0119]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，电力传输设备使用通信单兀I来发送电力传输开始通知(S608)并且开始电力传输(S609)。电力传输设备可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0120](图15:中断2模式(状态3)下的电力传输期间的流程图)
[0121]图15示出中断2模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图。该流程图与正常模式下的电力传输期间的流程图基本相同。在检测到通信单元2的恢复的情况下(S701中为“是”)，电力传输设备转变为正常模式。然而，由于不进行通信单元的切换，因此不会发生大幅改变。步骤S702、S703和S704的处理与图8所示的正常模式的步骤S201、S202和S203的处理相同。
[0122](图16:全中断模式下的启动时和电力传输期间的操作)
[0123]在通信单元I和通信单元2这两者都中断的情况下，电力传输设备转变为全中断模式。在该全中断模式中，与电力传输是启动还是在进行中无关地，电力传输设备判断为电力传输设备处于不能电力传输状态(S801)并且不进行无线电力传输。在该模式中，控制单元在通信单元I和通信单元2这两者中重复进行通信恢复的检查(S802、S803和S804)。在恢复了通信单元I和通信单元2中的任一个或这两者的情况下，电力传输设备转变为各模式(中断2、正常、中断I)并且进行启动处理或电力传输。
[0124](图17:在中断I模式、中断2模式和全中断模式下通信单元I和通信单元2中断时、直到通信恢复为止的流程图)
[0125]图17示出在中断I模式、中断2模式和全中断模式下当前处于中断的通信单元I和通信单元2的直到通信恢复为止的流程图。在通信单元I和通信单元2中流程相同。
[0126]在通信单元I和通信单元2中通信中断的情况下，需要定期检查通信的恢复。因此，对经过时间进行计数(S901)，并且在经过了固定时间之后(S901中为“是”)，电力传输设备进行连接请求(S902)。该连接请求例如在使用蓝牙(Bluetooth)作为通信单元I的情况下表示寻呼扫描、查询扫描、寻呼或查询，并且例如在使用无线LAN的情况下表示在进行SSID的检查之后的认证密钥的交换。在连接成功的情况下(S903中为“是”)，电力传输设备针对通信的可靠性检查进行通信检查(S904)。在连接不成功的情况下(S903中为“否”)，电力传输设备在通信中断状态下保持待机，直到再次经过下一时间为止。注意，在通信单元2中断的情况下，电力传输设备可以在无需进行连接请求的情况下，首先进行作为下一流程的通信检查。
[0127]在连接成功的情况下所进行的通信检查方法的示例包括使用通信单元I和通信单元2来实际进行多次数据通信、并且对通信成功的次数进行计数的方法。在通信成功的次数等于或大于阈值的情况下，电力传输设备判断为可以确保通信的可靠性(S905中为“是”)并且判断为通信单元I和通信单元2恢复。进行多次通信的理由如下:在仅进行一次或几次通信的情况下，即使在通信偶然成功时也判断为通信恢复，然而实际上，有可能由于干涉和噪声而导致通信环境极不稳定。为了防止该状态，设置特定阈值以判断通信的恢复。可以根据各系统来任意设置该阈值。注意，期望上述方法作为检查通信的可靠性的方法。然而，方法不限于上述方法并且可以应用其它方法。
[0128](图18和19:紧急停止时通信单元2的操作示例)
[0129]在根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备中，在由于诸如电力接收设备的发热、设备的损坏、过电压或过电流等的异常而导致需要立即紧急停止电力传输的状态下，需要进行无线电通信以通知电力传输紧急停止。此时，在利用使用诸如无线LAN或Bluetooth等的一般通信标准的通信单元I来通知供电的紧急停止的情况下，由于因各协议下的处理或利用诸如MAC层的访问控制单元的处理而导致发生延迟，因此满足在紧急停止之前所容许的延迟时间非常困难。因此，在该提议中，在立即需要紧急停止的情况下，除非通信单元2中断，否则在正常模式和中断I模式这两者下使用通信单元2来交换作为异常通知信号的示例的紧急停止信号。在使用通信单元2的情况下，容易改变帧的结构。例如，如果如图18所示、使用与通信单元2中通常使用的报头部不同的包括代码的紧急停止用报头作为帧的报头部，则在接收到报头部的情况下可以停止电力传输。此外，由于在不包括数据部的情况下重复发送紧急停止用报头、直到电力传输停止为止，因此可以改善紧急停止用报头的接收成功概率。
[0130]代替使用紧急停止用报头，可以认为通过电力传输设备的保护操作、即图19所示的无线电力传输系统中的电力接收设备所包括的保护电路42的操作来接收紧急停止信号。电力接收设备有时包括用于防止针对负载41的过电流和过电压的保护电路42。保护电路42例如进行用于将负载41改变为开路状态以防止向负载41供给功率的操作。此时，发生对于从电力传输设备侧来说的电力接收设备的负载阻抗的波动。出现电力传输设备中的电压和电流的特性变化。通过检测电力传输设备中的电压和电流波动，可以判断为电力接收设备的保护电路42工作。本实施例中的通信单元2是线圈间通信。线圈间通信是通过电压和电流的变化来进行通信的方法。因此，该提议的连接至通信单元2的电力传输设备2上的控制单元34可以检测电力接收设备的保护电路操作。在控制单元34检测到保护电路42的操作的情况下，可以停止电力传输。注意，保护电路操作时电力传输设备侧的电压和电流的变化根据电路拓扑而不同。因此，需要根据各拓扑来选择用于判断保护电路操作的最佳方法。
[0131](图20、21、22和23:根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第二结构示例)
[0132]图20?23示出根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第二结构示例。首先，图20所示的无线电力传输所用的电力传输设备包括一个控制单元51、一个通信单元1、一个通信用天线52和多个电力传输单元。这些电力传输单元包括电源单元61、逆变器62、通信单元2和电力传输用天线63。在图20中，电源单元61设置在各电力传输单元中。然而，无线电力传输所用的电力传输设备可以包括一个电源单元。这种结构适用于例如用于在大型停车场内通过无线电对电动车辆进行充电的使用场景中在中央服务器中进行中央管理的系统。此时，电力传输侧的中央管理服务器的通信单元I和电力接收设备的通信单元I相连接以一对多的关系进行通信。该系统的优点的示例包括以下:通过缩减电力传输侧的通信单元I的数量来降低成本，并且通过使用广播包来提高无线资源的效率。
[0133]在图21所示的无线电力传输所用的电力传输设备的结构中，存在多个电力传输单元，其中电力传输单元包括一个控制单元71、一个电源单元81、一个逆变器82、一个通信单元1、一个通信单元2、一个通信用天线83和一个电力传输用天线84。该结构与图20所示的结构的不同之处在于在每个电力传输单元中存在一个通信单元I和一个通信用天线83。在该结构中，通信单元I以一对一的关系连接至每个电力接收设备的通信单元I。在图20中，根据一对多的网络拓扑，所连接的通信单元的数量受到通信容量的上限所限制。然而，在图21所示的结构中，由于通信单元是以一对一的关系相连接的，因此不会发生问题。然而，由于存在通信单元以一对一的关系相连接的多个系统，因此这些系统可能是彼此的干涉源。
[0134]图22所不的无线电力传输所用的电力传输设备包括:一个电源单兀91 ;一个电力分配单元92，用于将从电源单元91输出的电力分配至多个电力传输单元；一个控制单元93;—个通信单元I ;一个通信用天线94;以及多个电力传输单元。这些电力传输单元包括逆变器101、通信单元2和电力传输用天线102。将来自电源单元91的电力经由电力分配单元92输入至多个电力传输单元的各逆变器101。控制单元103连接至电源单元91和电力分配单元92的其中一个或这两者，并且调整向着各电力传输单元的电力供给量。注意，尽管在图22的结构在每个电力传输单元中配置有一个逆变器，但可以通过将逆变器设置在电源单元和电力分配单元之间来减少逆变器的数量。
[0135]图23所示的无线电力传输所用的电力传输设备的结构是在图22所示的结构中在每个电力传输单元中配置一个通信单元I和一个通信用天线94的结构。在图23中，存在与图22所示的结构相比、可以以较高的速度进行各电力传输单元的控制的优点。在图23所示的结构中，在每个电力传输单元中配置有一个逆变器。然而，还可以通过将逆变器配置在电源单元和电力分配单元之间来减少逆变器的数量。
[0136](根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第二操作示例)
[0137]将说明根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第二结构示例中的第二操作示例。在第二结构示例中，与第一操作示例相同，在图5所指定的四个状态下应用彼此不同的控制流程。由于各流程的操作与第一操作示例的流程相同，因此省略了这些操作的说明。第二结构示例与第一结构示例的不同之处在于以下:能够向多个电力接收设备进行电力传输，或者由于假定在商业设施等中的使用，因此在通信单元I和通信单元2中交换计费信息和供给电力量信息。
[0138]例如，在正常模式的情况下，在图6所示的流程中进行各种设置。在电力传输开始通知之前交换计费信息和供给电力量信息。在正常模式和中断2模式中，使用通信单元I来交换这些种类的信息。然而，在中断I模式的情况下，使用通信单元2来交换这些种类的信息。在正常模式中，由于特别是对于计费信息需要使用机密性高的通信单元，因此可以使用通信单元2。
[0139](图24:根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一结构不例)
[0140]图24示出根据本实施例的无线电力传输所用的电力传输设备的第一结构示例。根据图24，电力接收设备包括:负载41，其被通过无线电供给电力；保护电路42，用于监视供给至负载的电力并且防止过电压和过电流；整流器46 ;电力传输用天线43 ;控制单元44，用于进行电力传输的控制；通信用天线45，用于收集控制单元中的电力传输的控制所需的参数；通信单元I，其连接至通信用天线45 ;以及通信单元2，其连接至电力传输用天线43。控制单元44选择通信单元I和通信单元2中的至少一个并且与电力传输设备交换电力传输的控制所需的参数。控制单元44包括测量单元，其中该测量单元用于测量通信单元I和电力传输设备之间的通信质量(第一通信质量)以及通信单元2和电力传输设备之间的通信质量(第二通信质量)。在第一通信质量低于第一基准的情况下，控制单元44判断为通信单元I和电力传输设备之间的通信处于中断状态。在第一通信质量等于或高于第一基准的情况下，控制单元44判断为该通信处于链接稳定状态。在第二通信质量低于第二基准的情况下，控制单元44判断为通信单元2和电力传输设备之间的通信处于中断状态。在第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，控制单元44判断为该通信处于链接稳定状态。
[0141]图24的左图和右图之间的不同之处在于通信单元2是连接至电力传输用天线43还是连接至整流器46。
[0142]RFID和小型电动车辆的无线电力传输系统所使用的负载调制(反向散射调制)可以应用于通信单元2。在这种情况下，用于进行负载调制的负载调制电路可以连接至整流器前级或后级。尽管在图24中没有示出，但可以在整流器46和保护电路42之间连接转换器。通信单元2可以连接至转换器前级或后级。
[0143](根据本实施例的无线电力传输所用的电力接收设备的第一操作示例)
[0144]说明第一结构示例中的本实施例的第一操作示例。在第一操作示例中，与电力传输设备的第一操作示例相同，电力接收设备转变为图5所示的状态中的任一状态。操作过程在各状态下不同。来自图5的摘录如以下所述。
[0145]状态I (正常模式):通信单元1=链接稳定
[0146]通信单元2=链接稳定
[0147]状态2 (中断I模式):通信单元1=中断
[0148]通信单元2=链接稳定
[0149]状态3 (中断2模式):通信单元1=链接稳定
[0150]通信单元2=中断
[0151]状态4(全中断模式):通信单元1=中断
[0152]通信单元2=中断
[0153]各状态下的操作过程与电力传输设备的第一操作示例中的操作过程相同。因此，省略了针对操作过程的说明。
[0154](紧急停止期间通信单元2的操作示例)
[0155]在根据本实施例的无线电力传输所用的电力接收设备中，在由于电力接收设备的发热、设备的破损、过电压或过电流等而导致需要立即紧急停止电力传输的情况下，需要进行无线电通信以通知紧急停止电力传输。此时，在利用使用诸如无线LAN或Bluetooth等的一般通信标准的通信单元I来通知电力供给的紧急停止的情况下，由于因各协议下的处理或利用诸如MAC层等的访问控制单元的处理而导致延迟，因此满足在紧急停止之前所容许的延迟时间非常困难。因此，在该提议中，在立即需要紧急停止的情况下，除非通信单元2中断，否则在正常模式和中断I模式这两者下使用通信单元2来交换紧急停止信号。在使用通信单元2的情况下，容易改变帧的结构。例如，如果如图18所示、使用与通信单元2中通常使用的报头部不同的包括代码的紧急停止用报头，则在接收到报头部的情况下可以停止电力传输。此外，由于在不包括数据部的情况下重复发送紧急停止用报头、直到电力传输停止为止，因此可以改善紧急停止用报头的接收成功概率。
[0156]代替使用紧急停止用报头，可以使图19所示的无线电力传输系统中的电力接收设备所包括的保护电路42动作以发送紧急停止信号。保护电路42进行例如用于将负载41改变为开路状态以防止向负载41供给电力的操作。此时，对电力传输设备侧来说发生了电力接收设备的负载阻抗的波动。出现电力传输设备中的电压和电流的特性变化。通过检测电力传输设备中的电压和电流波动，可以判断为电力接收设备的保护电路42工作。本实施例中的通信单元2是线圈间通信。线圈间通信是经由电压和电流的变化来进行通信的方法。因此，该提议的连接至通信单元2的控制单元34可以检测电力接收设备的保护电路操作。在控制电路34检测到保护电路42的操作的情况下，可以停止电力传输。[0157]注意，保护电路工作时电力传输设备侧的电压和电流的变化根据电路拓扑而不同。因此，需要根据各拓扑来选择用于判断保护电路操作的最佳方法。注意，保护电路操作时在电力传输设备侧上测量电压和电流变化的场所的示例包括电力传输用天线和逆变器之间的场所、电力分配单元和逆变器之间的场所、以及电源单元和逆变器之间的场所。然而，除这些场所以外，用于测量电压和电流变化的场所可以是能够进行保护电路操作以获得电力传输设备的这些变化的任何场所。
[0158](图25:根据本实施例的无线电力传输系统的第一结构不例)
[0159]图25示出根据本实施例的无线电力传输系统的第一结构示例。根据图25，根据本实施例的无线电力传输系统包括电力传输设备和电力接收设备。电力传输设备包括:电源单元31，其用作电源；逆变器32，用于转换成预定的功率、电流、电压和频率；电力传输侧电力传输用天线33 ;控制单元34，用于进行电力传输的控制；电力传输侧通信用天线35，用于收集控制单元34中的电力传输的控制所需的参数；电力传输侧通信单元1，其连接至电力传输侧通信用天线35 ;以及电力传输侧通信单元2，其连接至电力传输侧电力传输用天线。电力接收设备包括:负载41，其被通过无线电供给电力；保护电路42，用于监视供给至负载41的电力并防止过电压和过电流；整流器46 ;电力接收侧电力传输用天线43 ;电力接收侧控制单元44，用于进行电力传输的控制；电力接收侧通信用天线45，用于收集电力接收侧控制单元44中的电力传输的控制所需的参数；电力接收侧通信单元1，其连接至电力接收侧通信用天线；以及电力接收侧通信用单元2，其连接至电力接收侧电力传输用天线。
[0160]电力传输侧控制单元34选择电力传输侧通信单元I和电力传输侧通信单元2中的至少一个并且与电力接收设备交换无线电力传输的控制所需的参数。同样，电力接收侧控制单元44选择电力接收侧通信单元I和电力接收侧通信单元2中的至少一个并且与电力传输设备交换无线电力传输的控制所需的参数。RFID和小型电动车辆的无线电力传输系统所使用的负载调制(反向反射调制)可以应用于电力传输侧通信单元2和电力接收侧通信单元2。在这种情况下，在电力传输设备中，可以将负载调制应用于逆变器的前级或后级。在电力接收设备中，可以将负载调制应用于转换器的前级或后级。在电力传输设备中，与负载调制的应用无关地，还可以直接连接逆变器并且使用逆变器的开关来生成信号。在电力接收设备中，可以在整流器41和保护电路42之间连接转换器。
[0161]在根据本实施例的无线电力传输系统的第一结构不例中，电力传输设备的电力传输侧控制单元34用作主装置，并且执行针对无线电力传输的各种控制以及在电力传输侧通信单元I和电力接收侧通信单元2中断的情况下所进行的控制。电力接收设备的电力接收侧控制单元44用作从装置，并且接收电力传输侧控制单元34的命令并进行工作。
[0162](图4A、4B和5:根据本实施例的无线电力传输系统的第一操作不例)
[0163]首先，图4A和4B示出根据本实施例的无线电力传输系统中的控制项的列表。根据本实施例的无线电力传输系统需要执行图4A和4B所示的项中的几个控制项。例如，在用户将电力接收设备设置在可电力传输范围内时开始电力传输的系统的情况下，由于由用户进行位置检测和对准，因此无需进行位置检测和对准。用于执行这些控制项的顺序可以根据应用了这些控制项的应用和系统而灵活地改变。
[0164]说明根据本实施例的无线电力传输系统的第一结构不例中的本实施例的第一操作示例。在第一操作示例中，无线电力传输系统转变为图5所示的状态中的任一状态。操作过程在各状态下不同。来自图5的摘录如以下所示。
[0165]状态I (正常模式):通信单元1=链接稳定
[0166]通信单元2=链接稳定
[0167]状态2 (中断I模式):通信单元1=中断
[0168]通信单元2=链接稳定
[0169]状态3 (中断2模式):通信单元1=链接稳定
[0170]通信单元2=中断
[0171]状态4(全中断模式):通信单元1=中断
[0172]通信单元2=中断
[0173]在附图中示出各状态下的操作过程。
[0174](图26:根据本实施例的无线电力传输系统的正常模式(状态I)下的启动时的流程图和通信过程)
[0175]图26不出在根据本实施例的无线电力传输系统的正常模式下启动无线电力传输时的流程图和通信过程的示例。按顺序说明图26所示的流程图。在图26中，按顺序依次执行设备检测、设备认证、对准和电力传输准备。此外，可以执行电力传输必要性判断、障碍物检测/障碍物去除和负载信息收集等。可以互换图26所示的过程。例如，可以互换对准和设备认证。注意，在以下说明中，在指示了电力传输侧通信单元I和电力接收侧通信单元2这两者、或者没有具体区分电力传输侧通信单元I和电力接收侧通信单元2的情况下，说明电力传输侧通信单元I，并且在指示了电力传输侧通信单元2和电力接收侧通信单元2这两者的情况下、或者没有具体区分电力传输侧通信单元2和电力接收侧通信单元2的情况下，说明电力传输侧通信单元2。
[0176]作为最初过程，无线电力传输系统进行用于搜索电力接收设备的设备检测(S1001)。关于设备检测，可以使用通信单元I或者可以使用通信单元2。使用通信单元I来进行设备检测的优点如下:例如，与通信单元2相比，可以从相对宽的范围检测对象电力接收设备。然而，为了电力接收设备的检测，需要始终向通信单元I供给电力。因此，存在消耗电力增加的缺点。使用通信单元2来进行设备检测的优点在于如下:例如，特别地，可以减少电力接收设备侧的消耗电力。然而，如上所述，通信单元2的可通信范围非常窄，因此存在设备可检测范围窄的缺点。如果找到电力接收设备(S1002中为“是”)，则无线电力传输系统进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S1002中为“否”)，则无线电力传输系统重复设备检测。可以始终进行或者可以定期进行设备检测。在定期进行设备检测的情况下，与在始终进行设备检测的情况下所消耗的电力相比，可以减少消耗电力。注意，可以利用除通信单元I和通信单元2以外的部件来进行设备检测。例如，可以使用传感器、照相机或单独的通信设备。在图26中，示出使用通信单元I所进行的设备检测的示例。在使用通信单元I的情况下，电力接收设备发送通信单元I信标信息。在电力传输设备的电力传输侧通信单元I接收到通信单元I信标信息的情况下，可以判断为检测到设备。例如，在使用无线LAN作为电力传输侧通信单元I和电力接收侧通信单元2的情况下，来自无线LAN的信号与信标信号相对应。无线电力传输系统从所接收到的信标读取SSID，并且在SSID是无线电力传输系统的特有SSID的情况下，无线电力传输系统转变为下一状态。
[0177]在通过设备检测检测到电力接收设备的情况下，无线电力传输系统进行电力接收设备的认证，从而判断电力接收设备是否是存在电力盗窃目的的恶意设备或障碍物(S1003)。作为设备认证，由于在使用通信单元2的情况下可通信范围有限的优点，因此可以进行机密性高的认证。在设备认证成功的情况下(S1004中为“是”)，无线电力传输系统进入下一过程。在设备认证不成功的情况下(S1004中为“否”)，无线电力传输系统转变为错误状态。代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，无线电力传输系统可以在设备认证连续多次不成功的情况下转变为错误状态。无线电力传输系统可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。在图26中，电力传输设备发送针对设备检测的ID请求，并且电力接收设备发送ID作为针对该ID请求的应答。
[0178]在设备认证结束的情况下，无线电力传输系统进行对准(S1005)。对准是用于修正电力传输设备和电力接收设备之间的位置关系以改善电力传输效率的过程。在使用通信单元2中所获取到的电力传输特性来进行对准的情况下，期望使用通信单元2。然而，还可以利用通信单元I来实现对准。根据要应用的应用，有时可能不需要对准。例如，在电力传输设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。可以将对准的顺序与在对准的前级进行的设备检测和设备认证的顺序互换。在对准成功的情况下，无线电力传输系统进入下一过程。在对准不成功的情况下，无线电力传输系统转变为错误状态。注意，作为判断为对准不成功的方法，可以应用将从对准开始起的时间长度设置为阈值、并且在固定时间以上内无法成功地进行对准的情况下判断为对准失败的方法。可以使用其它判断方法。还存在使用通信单元I或2来进行对准的方法。可以使用传感器、照相机或单独的通信设备等。可以应用任何方法。在进行对准的情况下，还可以进行在电力传输开始时所需的校准。在图26中，在进行对准时所交换的信息包括线圈位置信息、移动方向信息和对准完成通知。
[0179]随后，在对准结束的情况下(S1006中为“是”)，作为电力传输准备，无线电力传输系统交换电力传输开始时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S1007)。使用通信单元I来传输该信息。通常，通信单元I与通信单元2相比具有较高的传输速率。因此，在使用通信单元I的情况下，与使用通信单元2的情况相比，无线电力传输系统可以更加快速地转变为电力传输开始。
[0180]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，无线电力传输系统发送电力传输开始通知(S1008)并且开始电力传输(S1009)。无线电力传输系统可以使用通信单元I或通信单元2来发送电力传输开始通知。无线电力传输系统可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0181]注意，关于图4A和4B所示的位置检测、对准和障碍物检测，可以使用利用作为通信单元2所进行的线圈间通信的特性或电力传输时的传输特性的方法。例如，在使用这些特性来进行对准的情况下，可以通过使用功率、电压、电流和频率特性中的任一个来估计电力传输和接收之间的电力传输用线圈的耦合强度。此外，可以通过使用耦合强度的最大/最佳值来判断为位置被对准。
[0182]在能够进行电力传输的耦合强度明显的情况下，还可以应用将能耦合强度设置为阈值、并且使位置对准以将耦合强度设置为等于或高于阈值的方法。
[0183](图27:在根据本实施例的无线电力传输系统的正常模式(状态I)下的电力传输期间的流程图和通信过程)[0184]图27示出正常模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图和通信过程。按顺序说明图27所示的流程。
[0185]在无线电力传输期间，无线电力传输系统定期或突然进行传输状态的检查、安全控制、以及对电池的充电控制所用的无线电通信(S2001)。这使用通信单元I来进行。在电力传输期间，在通信单元2中特别使用负载调制来进行通信的情况下，导致电力传输效率的劣化。因此，期望使用通信单元I。在需要停止电力传输(S2002中为“是”)或者发生一些错误的情况下，无线电力传输系统发送电力传输停止通知(S2003)并且停止电力传输。注意，在预先交换了通信定时、数据类型和数据周期的情况下，无线电力传输系统可以在无需发送来自图27所示的电力传输设备的请求的情况下，定期地从电力接收设备单向发送信息。
[0186](图28:在根据本实施例的无线电力传输系统的中断I模式(状态2)下启动时的流程图和通信过程)
[0187]图28示出在根据本实施例的无线电力传输系统的中断I模式下启动无线电力传输时的流程图和通信过程。中断I模式是指通信单元I所进行的通信短期或长期中断的状态。判断为通信中断的方法的示例包括对发生通信的超时和数据丢失的次数进行计数、并且相对于阈值来判断计数得到的次数的方法，并且更具体地，包括在连续发生几次超时和数据丢失的情况下判断为通信中断的方法、以及设置超时和数据丢失的上限并且在超时和数据丢失在固定时间内超过上限的情况下判断为通信中断的方法。注意，作为判断中断的方法，除上述方法以外，在没有背离上述的情况下可以应用各种方法。仅在利用通信单元I来进行无线连接和通信的情况下才可以判断通信单元I是否中断。因此，无线电力传输系统在使用通信单元I的最初阶段转变为中断I模式。
[0188]在中断I模式中，执行控制，直到电力传输根据与正常模式下的过程相同的过程开始为止。然而，中断I模式与正常模式的不同之处在于利用通信单元2来交换在正常模式下利用通信单元I所交换的所有种类的信息。
[0189]首先，在设备检测(S3001)中，可以使用利用通信单元2、传感器、照相机或单独的通信设备等来检测电力接收设备的方法。可以应用除利用通信单元I的检测以外的任何方法。如果找到电力接收设备(S3002中为“是”)，则无线电力传输系统进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S3002中为“否”)，则无线电力传输系统重复设备检测。
[0190]随后，与正常模式相同，无线电力传输系统使用通信单元2来进行设备认证(S3003)。在设备认证成功的情况下(S3004中为“是”)，无线电力传输系统进入下一过程。在设备认证不成功的情况下(S3004中为“否”)，无线电力传输系统转变为错误状态。注意，代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，无线电力传输系统可以在设备认证连续地多次不成功的情况下转变为错误状态。注意，无线电力传输系统可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。
[0191]在设备认证结束的情况下，无线电力传输系统进行对准(S3005)。在使用通信单元2所获取到的电力传输特性来进行对准的情况下，期望使用通信单元2。然而，可以应用使用诸如传感器、照相机或通信设备等的除通信单元I以外的设备来对准位置的任何方法。注意，根据要应用的应用，有时可能不需要对准。例如，在电力传输设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置中的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。对准的顺序可以与在对准的前级进行的设备检测和设备认证的顺序互换。还可以在对准时进行电力传输开始时所需的校准。
[0192]随后，在对准结束的情况下(S3006中为“是”)，为了电力传输准备，无线电力传输系统交换在电力传输开始时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S3007)。使用通信单元2来发送该信息。此时，预先交换用于通知通信单元I中断的信息以及用于使用无线电力传输和线圈间通信的共用的基本信息。基本信息的示例包括以下所述的几项。
[0193]-通信定时
[0194]-数据类型
[0195]-数据周期
[0196]例如，在以时分方式共用无线电力传输和线圈间通信的情况下，需要通信定时以将无线电力传输和线圈间通信分离。
[0197]在图10中，示出例如在以时分方式共用无线电力传输和线圈间通信的情况下所进行的通信过程。根据图10，通信定时表示用于在开始无线电力传输之后执行初始线圈间通信的时间段。根据该通信定时，电力传输设备和电力接收设备这两者通过线圈间通信独立地进入发送和接收模式。通信定时例如可以通过使用从开始无线电力传输起直到线圈间通信为止所经过的时间段的时钟数来实现。然而，可以使用其它方法。通过预先交换通信定时，可以在电力传输设备和电力接收设备这两者中根据各判断来实现线圈间通信。注意，在图10中，在无线电力传输系统从无线电力传输转变为线圈间通信的情况下、或者在无线电力传输系统从线圈间通信转变为无线电力传输的情况下，无线电力传输和线圈间通信分别具有用于防止设备的损坏等的余量时间段。然而，可以省略这些余量时间段。
[0198]可以根据通信定时来执行初始的线圈间通信。然而，根据预先交换的数据类型和数据周期来定期地执行线圈间通信。数据周期有时根据数据类型而不同。在这种情况下，需要混合并发送多个数据类型。在图10中，根据数据周期来发送一种数据类型。图11示出用于根据数据周期来发送多个种类的数据类型的发送方法的示例。
[0199]在同时发送具有不同的通信定时和数据周期的多个种类的数据类型的情况下，需要如图11所示根据各数据类型的数据周期来进行通信。尽管在图11中没有示出，但在特定实例中在同一定时存在针对多个数据类型的调用的情况下，同时发送多个数据类型。上述方法是示例。例如，在通信定时相同的情况下，可以参考各数据周期的最小公倍数的数据周期来处理多个种类的数据类型。在这种情况下，需要容许在同一定时进行针对多个数据类型的调用。在如图11所示、以时分方式进行无线电力传输和线圈间通信的情况下，需要减少线圈间通信的频率从而提高无线电力传输的传输效率。因此，优选尽可能在同一定时进行针对多个数据类型的调用。因此，优选基于通信定时和数据周期来采用线圈间通信的频率最小的方法。
[0200]注意，利用电力传输设备的电力传输侧控制单元34来进行通信定时和调用定时的确定。电力传输设备向电力接收设备通知电力传输侧控制单元34所确定的通信定时和调用定时。电力接收设备基于与通信定时和调用定时有关的信息来进行工作。
[0201]与数据类型和数据周期有关的信息在中断I模式中是非常重要的参数。例如，包括了电力传输前信息和安全控制信息作为正常模式下的数据的类型。在中断I模式中，在启动时指定数据类型并且在电力传输期间仅交换所指定的信息。结果，可以使通信所用的资源最少，并且在使电力传输效率的劣化最小的同时执行电力传输控制。注意，作为中断I模式中所使用的数据类型，例如，包括了各测量点处的功率、电流和电压信息、负载的电阻信息、或者在负载为电池的情况下的充电信息等。然而，数据类型不限于这些信息。可以通过尽可能地节省要通信的信息来改善电力传输效率。此外，此时，还交换数据周期。基本上，根据某个特定周期进行任何控制并且基于该周期来定期地进行与该控制有关的通信。特别地，在无线电力传输设备的情况下，电力传输设备请求所需数据并且电力接收设备返回与该请求相对应的数据。按固定周期执行数据的交换。此时，在电力传输开始之前交换从电力传输设备调用的数据的周期和该数据的类型。结果，可以在无需进行来自电力传输设备的数据请求的情况下从电力接收设备获取控制所需的数据。换句话说，可以根据来自电力接收设备的单向的周期数据发送来实现无线电力传输所用的传输控制。结果，可以减少通信所需的资源并且可以改善电力传输效率。
[0202]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，无线电力传输系统发送电力传输开始通知(S3008)并且开始电力传输(S3009)。无线电力传输系统也使用通信单元2来进行电力传输开始通知。无线电力传输系统可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0203]注意，在图28和其它示例中，以时分方式来实现无线电力传输和线圈间通信的交换。然而，可以应用除时分以外的各种方法。例如，在使用诸如频分等的方法的情况下，可以在不会使无线电力传输的传输效率劣化的情况下实现线圈间通信。即使在应用负载调制通信的情况下，也可以采用在无线电力传输的执行期间能够进行通信的结构。在没有背离上述的情况下可以应用各种方法。
[0204](图29:根据本实施例的无线电力传输系统的中断I模式(状态2)下的电力传输期间的流程图和通信过程)
[0205]图29示出在中断I模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图和通信过程。该流程图与正常模式下的电力传输期间的流程图基本相同。使用通信单元2来进行所有的通信。该流程图与正常模式下的流程图的不同之处在于以下:在检测到通信单元I的恢复的情况下(S4001中为“是”)，无线电力传输系统将通信单元切换为通信单元I并且转变为正常模式。为了检查通信单元I的通信恢复，无线电力传输系统从电力传输设备发送通信单元I检查信息，并且根据针对通信单元I检查信息的应答的内容来进行通信恢复的判断。在交换了电力传输信息和安全控制信息的情况下(S4002)，如上所述，无线电力传输系统基于在如上所述电力传输开始之前交换的数据类型和数据周期来进行信息的交换。步骤S4003和S4004的处理与图27所示的正常模式下的步骤S2002和S2003的处理相同。注意,在图29中，在交换了电力传输信息和安全控制信息的情况下(S4002),从电力传输设备发出电力传输信息和安全控制信息并且从电力接收设备反馈与电力传输信息和安全控制信息相对应的信息。然而，主要按固定的数据周期执行针对信息交换的通信。因此，在预先交换了数据类型和数据周期的情况下，无线电力传输系统可以在无需从电力传输设备发出电力传输信息和安全控制信息请求并且无需利用电力传输设备控制作为从装置的电力接收设备的情况下，基于预先交换的数据类型和数据周期来发送(在这种情况下)与数据类型和数据周期相对应的数据。结果，可以减少电力传输期间利用通信单元2的通信机会并且可以改善电力传输效率的劣化。[0206]图13示出在电力传输期间从另一状态转变为中断I模式的过程的示例。在电力传输期间通信单元I中断的情况下(S501中为“是”)，通信单元I的中断也可以仅由电力传输设备进行判断。因此，首先，无线电力传输系统为了安全而停止电力传输(S502)。之后，无线电力传输系统使用通信单元2来进行电力传输前信息和安全控制信息的交换(S503)。此时，在电力传输前信息中包括了通信定时、数据类型和数据周期。在电力传输前信息的交换之后，无线电力传输系统转变为中断I模式(S504)。无线电力传输系统发送电力传输开始通知(S505)并且开始电力传输。在这种情况下，基于预先交换的通信定时、数据类型和数据周期信息来执行传输控制。上述是示例。在没有背离上述的情况下可以使用其它方法。注意，在作为通信单元2进行线圈间通信的情况下、例如在使用可以在继续诸如频分等的无线电力传输的同时实现线圈间通信的方法的情况下，无线电力传输系统没有停止电力传输。无线电力传输系统可以在继续无线电力传输的同时交换电力传输前信息和安全控制信息。
[0207](图30:根据本实施例的无线电力传输系统的中断2模式(状态3)下的启动时的流程图和通信过程)
[0208]图30示出在中断2模式下启动无线电力传输时的流程图和通信过程。中断2模式是利用通信单元2的通信短期或长期中断的状态。判断为通信中断的方法的示例包括对发生通信超时和数据丢失的次数进行计数、并且针对阈值来判断计数得到的次数的方法，并且更具体地包括在连续发生几次超时和数据丢失的情况下判断为通信中断的方法、以及设置超时和数据丢失的次数的上限并且在超时和数据丢失在固定时间内超过上限的情况下判断为通信中断的方法。注意，作为判断中断的方法，除上述方法以外，在没有背离上述的情况下可以应用各种方法。
[0209]作为最初过程，无线电力传输系统进行用于搜索电力接收设备的设备检测(S6001)。关于设备检测，可以使用通信单元1，或者可以使用传感器、照相机或单独的通信设备。如果找到电力接收设备(S6002中为“是”)，则无线电力传输系统进入下一过程。如果没有找到电力接收设备(S6002中为“否”)，则无线电力传输系统重复设备检测。可以始终进行或者可以定期进行设备检测。在定期进行设备检测的情况下，与在始终进行设备检测的情况下所消耗的电力相比，可以减少消耗电力。
[0210]在通过设备检测检测到电力接收设备的情况下，无线电力传输系统进行电力接收设备的认证，以判断电力接收设备是否是存在电力偷窃的目的的恶意设备或障碍物(S6003)。使用通信单元I来进行设备认证。在使用通信单元2的情况下，由于通信单元2的可通信范围比通信单元I的可通信范围宽，因此存在窃听和剽窃的风险。因此，可以根据需要来采取可靠的安全措施。注意，代替在设备认证一次不成功的情况下转变为错误状态，无线电力传输系统可以在设备认证连续多次不成功的情况下转变为错误状态。无线电力传输系统可以与设备检测同时或在设备检测之前进行设备认证。
[0211]注意，除非使用通信单元2来进行设备检测，否则仅在设备认证中利用通信单元2来进行通信的情况下，才可以判断通信单元2是否中断。因此，无线电力传输系统在使用通信单元2的最初阶段转变为中断2模式。
[0212]在设备认证结束的情况下(S6004中为“是”)，无线电力传输系统进行对准(S6005)。关于对准，可以使用通信单元I。可以应用使用诸如传感器、照相机或单独的通信设备等的除通信单元2以外的设备来对准位置的方法。注意，根据要应用的应用程序，有时可能不需要对准。例如，在电力传输设备主体中明确标记了电力接收设备的设置位置、并且用户将电力接收设备配置在该设置位置的情况下，无需进行通信并且由用户进行对准。在进行对准的情况下，还可以进行在开始电力传输时所需的校准。
[0213]随后，在对准结束的情况下(S6006中为“是”)，无线电力传输系统交换在电力传输开始时所需的电力传输前信息和安全控制信息(S6007)。使用通信单元I来传输该信息。此时，在中断2模式中，可以添加用于向电力接收设备通知通信单元2中断的信息。
[0214]在电力传输前信息和安全控制信息的交换结束的情况下，无线电力传输系统使用通信单元I来发送电力传输开始通知(S6008)并且开始电力传输(S6009)。无线电力传输系统可以在无需发送电力传输开始通知的情况下开始电力传输。
[0215](图31:根据本实施例的无线电力传输系统的中断2模式(状态3)下的电力传输期间的流程图和通信过程)
[0216]图31示出中断2模式下的无线电力传输的电力传输期间的流程图和通信过程。该流程图与正常模式下的电力传输期间的流程图基本相同。在检测到通信单元2的恢复的情况下(S7001中为“是”)，无线电力传输系统转变为正常模式。然而，由于不进行通信单元的切换，因此不会发生大幅改变。步骤S7002、S7003和S7004的处理与图27所示的正常模式的步骤S2001、S2002和S2003的处理相同。
[0217]注意，在中断2模式中，如中断I模式那样，可以在电力控制时省略来自电力传输设备的电力传输信息和安全控制信息请求。然而，没有获得如中断I模式那样的电力传输效率改善效果。
[0218](图32:根据本实施例的无线电力传输系统的全中断模式下的启动时和电力传输期间的操作)
[0219]在通信单元I和通信单元2这两者都中断的情况下，无线电力传输系统转变为全中断模式。在该全中断模式中，与电力传输是启动还是在进行中无关地，无线电力传输系统判断为无线电力传输系统处于不能电力传输状态(S8001)并且不进行无线电力传输。在该模式中，控制单元在通信单元I和通信单元2这两者中重复进行通信恢复的检查(S8002、S8003和S8004)。在通信单元I和通信单元2中的任一个或这两者恢复的情况下，电力传输设备转变为各模式并且进行启动处理或电力传输。
[0220](根据本实施例的无线电力传输系统中的紧急停止时通信单元2的操作示例)
[0221]在根据本实施例的无线电力传输系统中，在由于电力接收设备的发热、设备的损坏、过电压或过电流等的异常而需要立即紧急停止电力传输的情况下，需要进行无线电通信以通知电力传输紧急停止。此时，在利用使用诸如无线LAN或Bluetooth等的一般通信标准的通信单元I来通知供电的紧急停止的情况下，由于因各协议下的处理或利用诸如MAC层的访问控制单元的处理而导致发生延迟，因此满足在紧急停止之前所容许的延迟时间非常困难。因此，在该提议中，在立即需要紧急停止的情况下，除非通信单元2中断，否则在正常模式和中断I模式这两者下使用通信单元2来交换紧急停止信号。在使用通信单元2的情况下，容易改变帧的结构。例如，如果如图18所示、使用与通信单元2中通常使用的报头部不同的包括代码的紧急停止用报头作为帧的报头部，则在接收到报头部的情况下可以停止电力传输。此外，由于在不包括数据部的情况下重复发送紧急停止用报头、直到电力传输停止为止，因此可以改善紧急停止用报头的接收成功概率。
[0222]代替使用紧急停止用报头，可以使图25所示的无线电力传输系统中的电力接收设备所包括的保护电路42工作以发送紧急停止信号。电力接收设备的保护电路42进行例如用于将负载改变为开路状态以防止向负载供给电力的操作。此时，发生对电力传输设备侧来说的电力接收设备的负载阻抗的波动。出现电力传输设备中的电压和电流的特性变化。通过检测电力传输设备中的电压和电流波动，可以判断为电力接收设备的保护电路42工作。本实施例中的通信单元2是线圈间通信。线圈间通信是经由电压和电流的变化来进行通信的方法。因此，该提议的连接至通信单元2的控制单元34可以检测电力接收设备的保护电路操作。在控制单元34检测到保护电路42的操作的情况下，可以停止电力传输。
[0223]注意，保护电路操作时电力传输设备侧的电压和电流的变化根据电路拓扑而不同。因此，需要根据各拓扑来选择用于判断保护电路操作的最佳方法。注意，在这种情况下在保护电路操作的电力传输设备侧上测量电压和电流变化的场所包括电力传输用天线和逆变器之间的场所、电力分配单元和逆变器之间的场所、以及电源单元和逆变器之间的场所。然而，除这些场所以外，用于测量电压和电流变化的场所可以是在电力传输设备中读取到保护电路操作的任何场所。
[0224](图33:根据本实施例的无线电力传输系统的第二结构示例)
[0225]图33示出根据本实施例的无线电力传输系统的第二结构示例。与作为第一结构示例的图25相比较，在电力传输设备和电力接收设备的组件方面没有变化。仅主装置和从装置的位置不同于第一结构示例中的位置。根据本实施例的无线电力传输系统的第二结构示例的不同之处在于以下:电力接收设备的电力接收侧控制单元44用作主装置，并且执行针对无线电力传输的各种控制以及在电力传输侧和电力接收侧的通信单元I和2中断的情况下所进行的控制。在第二结构示例中，电力传输设备的电力传输侧控制单元34用作从装置，并且接收来自电力接收侧控制单元44的命令并进行工作。
[0226](根据本实施例的无线电力传输系统的第二操作示例)
[0227]根据本实施例的无线电力传输系统的第二操作示例和各模式下的流程图与第一操作示例基本相同。第二操作示例和流程图与第一操作示例的不同之处在于以下:在作为主装置的电力接收设备的电力接收侧控制单元44中进行所有种类的控制和通信的开始。也就是说，仅附图中的通信过程的箭头相反。因此，省略了针对第二操作示例和流程图的说明。
[0228]这些实施例可以广泛地应用于无线电力传输技术，并且可以作为与无线通信有关的高度可靠技术应用于无线通信装置。
[0229]尽管已说明了特定实施例，但这些实施例仅是通过示例方式呈现的，并且并不意图限制本发明的范围。实际上，这里所述的新颖实施例可以以多种其它形式来体现；此外，可以在没有背离本发明的精神的情况下进行采用这里所述的实施例的形式的各种省略、替换和改变。所附权利要求书及其等同物意图覆盖将落在本发明的范围和精神的这些形式或变形。
【权利要求】
1.一种电力传输设备，包括: 第一天线； 第一通信单元，用于使用所述第一天线来与电力接收设备进行通信； 电源单元，用于生成电力； 第二天线，用于将所述电源单元所生成的电力传输至所述电力接收设备； 第二通信单元，用于使用所述第二天线来与所述电力接收设备进行通信； 测量单元，用于测量所述第一通信单元的第一通信质量和所述第二通信单元的第二通信质量；以及 控制单元，用于在进行向着所述电力接收设备的电力传输的情况下，使用所述第一通信单元或所述第二通信单元来与所述电力接收设备通信传输控制信息，并且基于所述传输控制信息来控制向着所述电力接收设备的电力传输， 其中，所述控制单元根据所述第一通信质量和所述第二通信质量来选择所述第一通信单元和所述第二通信单元中的任一个，以通信所述传输控制信息。
2.根据权利要求1所述的电力传输设备，其中，在所述第一通信质量等于或高于第一基准的情况下，与所述第二通信质量无关地，所述控制单元选择所述第一通信单元。
3.根据权利要求2所述的电力传输设备，其中，在所述第一通信质量从等于或大于所述第一基准的值改变为小于所述第一基准的值、并且所述第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，所述控制单元从所述第一通信单元切换为所述第二通信单元。
4.根据权利要求1所述的电力`传输设备，其中， 所述控制单元在开始所述电力传输之前，使用所述第一通信单元或所述第二通信单元来与所述电力接收设备通信所述传输控制信息， 所述传输控制信息包括多种类型的信息中的至少一种，以及 在开始所述电力传输之前，在所述第一通信质量等于或高于第一基准并且所述第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，所述控制单元根据要通信的信息的类型来在所述第一通信单元和所述第二通信单元之间进行切换。
5.根据权利要求4所述的电力传输设备，其中，所述传输控制信息包括从以下信息中所选择的至少一种信息: 电力相关信息，其包括所述电力传输设备和所述电力接收设备的至少一个中的电压信息、电流信息和功率信息中的任一个， 与所述电力传输设备和所述电力接收设备中的至少一个有关的认证信息， 与所述电力传输设备和所述电力接收设备中的至少一个有关的温度信息， 所述电力接收设备的负载信息， 异常信息，用于通知在所述电力传输设备或所述电力接收设备中发生的异常， 所述电力传输设备和所述电力接收设备之间的通信定时信息， 在所述电力传输设备和所述电力接收设备之间通信的数据的类型信息，以及 用于通信所述数据的数据周期信息。
6.根据权利要求1所述的电力传输设备，其中，在所述控制单元从所述第一通信单元切换为所述第二通信单元的情况下，所述控制单元减少要通信的传输控制信息的量。
7.根据权利要求1所述的电力传输设备，其中，在所述控制单元从所述第二通信单元切换为所述第一通信单元的情况下，所述控制单元增加要通信的传输控制信息的量。
8.根据权利要求1所述的电力传输设备，其中，在所述第二通信单元中从所述电力接收设备接收到异常检测信号的情况下，所述控制单元停止所述电力传输。
9.根据权利要求1所述的电力传输设备，其中，所述第二天线是线圈。
10.一种电力接收设备，包括: 第一天线； 第一通信单元，用于使用所述第一天线来与电力传输设备进行通信； 第二天线，用于从所述电力传输设备接收电力； 负载，用于消耗所述第二天线所接收到的电力； 第二通信单元，用于使用所述第二天线来与所述电力传输设备进行通信； 测量单元，用于测量所述第一通信单元的第一通信质量和所述第二通信单元的第二通信质量；以及 控制单元，用于在从所述电力传输设备进行电力传输的情况下，使用所述第一通信单元或所述第二通信单元来与所述电力传输设备通信传输控制信息，并且基于所述传输控制信息来控制所述电力传输， 其中，所述控制单元根据所述第一通信质量和所述第二通信质量来选择所述第一通信单元和所述第二通信单元中的任一个，以通信所述传输控制信息。
11.根据权利要求10所述·的电力接收设备，其中，在所述第一通信质量等于或高于第一基准的情况下，与所述第二通信质量无关地，所述控制单元选择所述第一通信单元。
12.根据权利要求11所述的电力接收设备，其中，在所述第一通信质量从等于或大于所述第一基准的值改变为小于所述第一基准的值、并且所述第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，所述控制单元从所述第一通信单元切换为所述第二通信单元。
13.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中， 所述控制单元在所述电力传输设备开始电力传输之前，使用所述第一通信单元或所述第二通信单元来与所述电力传输设备通信所述传输控制信息， 所述传输控制信息包括多种类型的信息中的至少一种，以及 在开始电力传输之前，在所述第一通信质量等于或高于第一基准并且所述第二通信质量等于或高于第二基准的情况下，所述控制单元根据要通信的信息的类型来在所述第一通信单元和所述第二通信单元之间进行切换。
14.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中，所述传输控制信息包括从以下信息中所选择的至少一种信息: 电力相关信息，其包括所述电力传输设备和所述电力接收设备的至少一个中的电压信息、电流信息和功率信息中的任一个， 与所述电力传输设备和所述电力接收设备中的至少一个有关的认证信息， 与所述电力传输设备和所述电力接收设备中的至少一个有关的温度信息， 所述电力接收设备的负载信息， 异常信息，用于通知在所述电力传输设备或所述电力接收设备中发生的异常， 所述电力传输设备和所述电力接收设备之间的通信定时信息， 在所述电力传输设备和所述电力接收设备之间通信的数据的类型信息，以及用于通信所述数据的数据周期信息。
15.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中，在所述控制单元从所述第一通信单元切换为所述第二通信单元的情况下，所述控制单元减少要通信的传输控制信息的量。
16.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中，在所述控制单元从所述第二通信单元切换为所述第一通信单元的情况下，所述控制单元增加要通信的传输控制信息的量。
17.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中，还包括保护电路，所述保护电路用于监视对所述负载的电力供给， 其中，在检测到异常的情况下，所述保护电路切断对所述负载的电力供给。
18.根据权利要求17所述的电力接收设备，其中，在所述保护电路检测到所述异常的情况下，所述第二通信单元将异常检测信号发送至所述电力传输设备。
19.根据权利要求10所述的电力接收设备，其中，所述第二天线是线圈。
【文档编号】H02J7/00GK103828193SQ201380002976
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】工藤浩喜, 北川裕之, 东坂悠司, 坂本岳文 申请人:株式会社东芝