无线送电装置及无线电力传输系统的制作方法_4

文档序号:8264112阅读:来源:国知局
置检测线圈25为了能够准确检测受电天线31-1的位置,设置在比送电天线24-1?24-N更靠近无线受电装置3-1的位置。
[0149]图7是表示图1的位置检测线圈25的详细构成的一例的立体图。位置检测线圈25包含在Y方向长的检测线圈25a?25d和在X方向长的检测线圈25e?25i。检测线圈25a?25d在X方向等间隔配置,检测线圈25e?25i在Y方向等间隔配置。
[0150]图8是用于说明采用了图7的位置检测线圈25的受电天线31-1的定位的立体图。在图8中,为了简化图示,省略图7的检测线圈25e?25i。首先,位置检测电路26向检测线圈25a发送检测脉冲,检测由受电天线31-1反射回来的电压或者电流,存储其强度(以下称为“反射强度”)。接着,位置检测电路26向检测线圈25b发送检测脉冲,同样检测由受电天线31-1反射回来的电压或者电流,存储其强度。以下同样,位置检测电路26向检测线圈25c、25d发送检测脉冲。位置检测电路26比较所存储的来自各检测线圈25a?25d的反射强度,例如,将获得最大反射强度的检测线圈的坐标决定为受电天线31-1的X坐标。同样,位置检测电路26向检测线圈25e?25i发送检测脉冲,决定受电天线31_1的Y坐标。
[0151]位置检测电路26将检测到的受电天线31-1的位置通知控制电路20。控制电路20基于由位置检测线圈25及位置检测电路26检测到的受电天线31-1的相对位置,控制开关电路23,以使得向与受电天线31-1电磁耦合的送电天线中的至少一个供给高频电力。
[0152]位置检测线圈25的构成不限于图7所示。在图7中,示出了在X方向配置4个检测线圈25a?25d,在Y方向配置5个检测线圈25e?25i的例子,但是也可以根据对受电天线进行检测的范围,采用其他个数的组合。若无需决定受电天线31-1的Y坐标,则也可以省略检测线圈25e?25i。另外,在图7及图8中,将检测线圈25a?25i表示为I匝的线圈,但是检测线圈也可以是2匝以上的线圈。通过增加匝数,能够加强检测线圈和受电天线31-1的耦合,具有提高反射强度的效果。另外,在图7及图8中,将检测线圈25a?25i表示为矩形线圈,但是检测线圈也可以是正方形、圆形、长圆、椭圆、其他线圈形状。
[0153]为了提高位置检测的精度,位置检测电路26除了使用获得了最大反射强度的检测线圈,也可以使用所选择的检测线圈附近的多个检测线圈的反射强度,决定受电天线31-1的坐标。
[0154]图9是表示图2的负载调制电路34-1的详细构成的一例的电路图。负载调制电路34-1具备:串联连接在受电天线31-1的受电线圈的两端的2个电容器和与这些电容器的中点连接以使得在发送电路38-1的控制下使这些电容器的中点选择性地接地的开关SW。2个电容器具有例如相等的电容Cm。2个电容器的电容Cm小到从发送电路38-1发送的数据信号的载波的频率(例如10kHz频段的频率)不变化的程度(例如10pF等)。通过开闭开关SW,数据信号的载波的振幅变化,产生负载调制信号。从而,负载调制电路34-1作为振幅调制电路而进行动作。
[0155]图10是表示第I实施例的第I变形例的无线电力传输系统的构成的框图。本实施例的无线送电装置也可以取代多个送电天线而仅仅具备一个送电天线。图10的无线送电装置2A取代图1的无线送电装置2的开关电路23及送电天线24-1?24-N而具备一个送电天线24A。另外,无线送电装置2A不具备图1的无线送电装置2的位置检测线圈25及位置检测电路26,取代图1的控制电路20而具备控制电路20A。各无线受电装置3-1、3-2的受电天线31-1、31-2与送电天线24A电磁耦合。送电天线24A除了与多个受电天线电磁耦合以外,与参照图1、图3?图5说明的送电天线24-1?24-N、24a-l?24c-l同样构成。在变换电路22的负载发生了变化时,控制电路20A检测到配置有无线受电装置。
[0156]图19是表示第I实施方式的第2变形例的无线电力传输系统的构成的框图。本实施方式的无线送电装置也可以不具备DC/DC转换器电路21。图19的无线送电装置2C具有从图10的无线送电装置2A中除去DC/DC转换器电路21,取代图10的控制电路20A和送电天线24A而具备控制电路20C和送电天线24C的构成。控制电路20C控制由变换电路22广生的闻频电力的频率和大小。控制电路20C为了控制闻频电力的振幅(大小),也可以控制由变换电路22产生的高频电力的相位和变换电路22的占空比的至少一方。送电天线24C与送电天线24A同样构成。
[0157]如前所述,在无线送电装置2向多个无线受电装置3-1、3_2同时供给电力时,需要控制电力传输,以使得不会超过各无线受电装置3-1、3-2的电路元件的限制电压。因而,无线送电装置2的控制电路20执行图11的送电控制处理。
[0158]图11是由图1的无线送电装置2的控制电路20执行的送电控制处理的流程图。以下,假定无线受电装置3-1、3-2的负载装置33-1、33-2为充电电池。在步骤SI中,控制电路20判断通过位置检测线圈25及位置检测电路26是否检测到无线受电装置,进而,基于与无线受电装置的通信而获得的信息,判断该无线受电装置是否要求充电。在检测到要求充电的无线受电装置时,进入步骤S2,否则重复步骤SI。在步骤S2中,控制电路20判断是否存在要求充电的多个无线受电装置,“是”时进入步骤S8,“否”时进入步骤S3。
[0159]在图11的步骤S3中,控制电路20在进行步骤SI的检测时,与以前的无线受电装置的个数比较,判断要求充电的无线受电装置的个数是否存在变动,“是”时进入步骤S4,“否”时进入步骤S5。
[0160]在步骤S4中,控制电路20设定包含变换电路22的输出电压、输出电流及动作频率的与变换电路22的动作状态相关的参数(送电参数)。存储器20a预先存储在向某无线受电装置传输高频电力时的该无线受电装置的受电天线的输出电压的频率特性。对于既存的无线受电装置而言,其受电天线的输出电压的频率特性在无线送电装置2的制造时或使用开始前预先存储于存储器20a。对于无线送电装置2的制造后出现的新的无线受电装置而言,控制电路20适应性地发现(在变更高频电力的频率或大小的同时发现最佳值)或通过其他方法取得新的无线受电装置的受电天线的输出电压的频率特性,并存储于存储器20a。暂时存储于存储器20a的频率特性之后能够在配置有相同的无线受电装置时使用。控制电路20基于存储器20a所存储的频率特性,还基于与无线受电装置的通信获得的信息(负载装置的状态等),设定由变换电路22产生的高频电力的频率及大小,以使得无线受电装置的受电天线的输出电压低于预先确定的阈值。
[0161]控制电路20通过控制由变换电路22产生的高频电力的相位、变换电路22的占空比以及由DC/DC转换器电路21产生的直流电力的电压中的至少一个,设定高频电力的振幅(大小)。即,为了控制高频电力的振幅(大小),也可以使用DC/DC转换器电路21和变换电路22这两方。
[0162]另外,为了控制高频电力的振幅(大小),也可以不使用DC/DC转换器电路21而仅使用变换电路22。该情况下,图1的控制电路20、图10的控制电路20A或者图19的控制电路20C通过控制由变换电路22产生的高频电力的相位、变换电路22的占空比中的至少I个,设定高频电力的振幅(大小)。
[0163]根据由步骤S4设定的高频电力的振幅(大小),能够使上述高频电力的传输暂时地停止(振幅O),或传输相比在上述检测到上述无线受电装置新与上述送电天线耦合时的上述高频电力暂时地减少的高频电力。另外,此时,能够降低上述各无线受电装置的输出电压。
[0164]在步骤S5中,控制电路20在由步骤S4设定的条件下由变换电路22产生高频电力并在预先确定的一定时间的范围内送电。但是,在步骤S3为“否”时,在步骤S5中,控制电路20在以前设定的条件下由变换电路22产生高频电力并继续送电。充电完成了的无线受电装置使用负载调制信号向无线送电装置2发送表示充电完成的充电完成信号。在步骤S6中,控制电路20判断是否从无线受电装置接收到充电完成信号(充电电池的充电是否完成),在“是”时进入步骤S7,“否”时返回步骤SI。在步骤S7中,控制电路20停止高频电力的传输,返回步骤Si。
[0165]在图11的步骤S8中,控制电路20判断要求充电的无线受电装置的个数是否变动,“是”时进入步骤S9,“否”时进入步骤S13。当步骤S8为“是”时,表示在向多个无线受电装置中的至少一个无线受电装置(例如无线受电装置3-1)传输高频电力时,检测到多个无线受电装置中的其他无线受电装置(例如无线受电装置3-2)的受电天线新与送电天线电磁耦合的情况。在步骤S9中,控制电路20判断既存的无线受电装置3-1是否处于送电期间,在“是”时进入步骤S10,“否”时进入步骤S12。在步骤SlO中,控制电路20将变换电路的动作状态相关的参数(送电参数)存储在存储器20a中。在步骤Sll中,控制电路20暂时停止高频电力的传输。
[0166]在步骤S12中,控制电路20基于存储器20a所存储的送电参数,还基于与无线受电装置的通信获得的信息(负载装置的状态等),再设定送电参数(特别是用于向无线受电装置3-1、3-2同时传输高频电力时的频率及大小)。存储器20a预先存储向无线受电装置3-1、3-2同时传输高频电力时的各受电天线31-1、31-2的输出电压的频率特性。控制电路20进一步参照存储器20a所存储的频率特性,设定用于向无线受电装置3-1、3-2同时传输的由变换电路22产生的高频电力的频率及大小,以使得各受电天线31-1、31-2的输出电压低于预先确定的阈值。
[0167]在步骤S13中,在由步骤S12设定的条件下由变换电路22发生高频电力,在预定的一定时间的范围内传输高频电力。但是,在步骤S8为“否”时,在步骤S13中,控制电路20在以前设定的条件下由变换电路22产生高频电力并继续送电。充电完成了的无线受电装置使用负载调制信号向无线送电装置2发送表示充电完成的充电完成信号。在步骤S14中,判断是否从任一个无线受电装置新接收到充电完成信号(即,接受电力供给的无线受电装置的个数是否发生了变动),在“是”时进入步骤S15,“否”时返回步骤SI。在步骤S15中,控制电路20判断全部的无线受电装置中充电电池的充电是否完成,在“是”时进入步骤S16,“否”时返回步骤S10。在步骤S16中,控制电路20停止高频电力的传输,返回步骤SI。
[0168]通过图10的无线送电装置2A的控制电路20A和图19的无线送电装置2C的控制电路20C,同样能够执行图11的送电控制处理。
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1