无线供电装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:12835438 阅读:72 留言:0更新日期:2016-02-10 23:52
发送天线(201)包含发送线圈(202),发送功率信号(S2)。驱动器(204)对发送天线(201)施加驱动信号(S1)。第1温度传感器(242)检测发送线圈(202)的温度(T1),生成第1温度信号(S11)。第2温度传感器(244)检测安装有无线受电装置的电子设备320所被载置的接口台(240)的温度(T2),生成第2温度信号(S12)。控制电路(220)根据第1温度信号(S11)与第2温度信号(S12)的差分控制功率信号(S2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线供电技术。
技术介绍
近年来,为给电子设备供给电力,无接触电力传输(也称非接触供电、无线供电)正开始普及。为促进不同厂商的产品间的相互利用,组织起了 WPC(WireleSS PowerConsortium:无线充电联盟),并由WPC制定了作为国际标准的Qi标准。图1是表示基于Qi标准的无线供电系统100的构成的图。供电系统100包括供电装置200 (TX)和受电装置300 (RX)。受电装置300被安装于便携式电话终端、智能手机、音频播放器、游戏设备、平板终端等电子设备中。供电装置200具有发送线圈202 (初级线圈)、驱动器204、控制器206、解调器208。驱动器204包含Η桥电路(全桥电路)或者半桥电路,对发送线圈202施加驱动信号S1、例如驱动电流或者驱动电压,使发送线圈202产生电磁场的功率信号S2。控制器206统括地控制供电装置200整体。具体来说,通过控制驱动器204的开关频率、或者开关的占空比,来使发送功率变化。在Qi标准中,在供电装置200与受电装置300之间规定有通信协议,能从受电装置300向供电装置200利用控制信号S3传递信息。该控制信号S3利用反向散射调制(Backscatter modulat1n),以被进行了 AM(Amplitude Modulat1n:调幅)调制的方式从接收线圈302 (次级线圈)发送给发送线圈202。该控制信号S3中例如包含指示给受电装置300的功率供给量的功率控制数据(也称包)、表示受电装置300的固有信息的数据等。解调器208将发送线圈202的电流或者电压中所包含的控制信号S3解调。控制器206基于解调出的控制信号S3中所包含的功率控制数据控制驱动器204。受电装置300具有接收线圈302、整流电路304、电容器306、调制器308、负载电路310、控制器312、电源电路314。接收线圈302接收来自发送线圈202的功率信号S2,并向发送线圈202发送控制信号S3。整流电路304及电容器306根据功率信号S2对接收线圈302中感应起的电流S4进行整流和平滑化,变换成直流电压。电源电路314利用从供电装置200供给来的电力对未图示的可充电电池充电,或者使直流电压Vdc升压或降压,提供给控制器312及其它负载电路310。控制器312监视受电装置300接收到的功率供给量,并根据此生成指示功率供给量的功率控制数据。调制器308将包含功率控制数据的控制信号S3调制,并通过调制接收线圈302的线圈电流来调制发送线圈202的线圈电流及线圈电压。日本特开2013-38854号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕可能发生在发送线圈202与接收线圈302之间或者其附近被放置有金属片等导电性异物的状况。若在该状态下进行无线供电,则异物会流过电流,发生功率损耗。而且还存在异物发热这样的问题。鉴于这样的状况,在WPC 1.1 ((System Descript1n WirelessPower Transfer Volume I:Low Power Part 1 interface Definit1n Vers1n 1.1)标准中,规定了异物检测(F0D -Foreign Object Detect1n) ο在该F0D中,比较供电装置200送出的功率和受电装置300接收到的功率,若它们之间产生了超过容许值的不一致,则判定为存在异物。然而,本专利技术人研究发现,基于F0D功能,有可能在不存在异物的状况下也误判为存在异物。这是因为,发送功率是采用实测值的,而接收功率是将线圈间的耦合系数假定为某典型值的状况下的推定值,(i)现实中耦合系数是有偏差的,(?)在供电装置200和受电装置300中检测到的功率有误差。基于这样的情况,若单独采用F0D功能,则无法区别线圈的位置偏差和检测到异物,会因线圈的微小的位置偏差而误判为并不存在的异物。本专利技术是鉴于这样的课题而研发的,其一个方案的例示性目的之一在于提供一种能检测线圈的位置偏差的供电装置。〔用于解决课题的手段〕本专利技术的一个方案涉及无线供电装置。无线供电装置包括:含有发送线圈、发送功率信号的发送天线;对发送天线施加驱动信号的驱动器;检测发送线圈的温度、生成第1温度信号的第1温度传感器;检测安装有无线受电装置的电子设备所被载置的接口台的温度、生成第2温度信号的第2温度传感器;以及控制驱动器的控制电路,该控制电路根据第1温度信号与第2温度信号的差分控制功率信号。当接口台上存在金属片等异物时,异物会发热,由此,接口台的温度会上升。另一方面,若不存在异物、而是发生了位置偏差时,接口台的温度不会那么上升。根据该方案,能通过检测接口台与发送线圈的温度差来检测位置偏差。控制电路可以在差分比第1阈值大时限制供电。所谓“限制供电”,包括使发送功率为零、或者减少发送功率等。控制电路可以被构成得能检测异物,在被判定为有异物且差分比第2阈值大时限制供电,在差分比第2阈值小时实质上继续供电。S卩,虽然被F0D功能判定为有异物,但在发送线圈与接口台的温度差较小的情况下,位置偏差所引起的误判定的可能性较高。因此,通过比较温度差和第2阈值,能区别位置偏差和检测到异物。第1阈值和第2阈值可以是相同值,也可以是不同值。控制电路可以还在第1温度信号及第2温度信号的至少一者比过热保护用的阈值大时限制供电。由此,不论其原因如何,只要供电装置200成为了过热状态,就能够保护供电装置200及受电装置300。另外,将以上构成要素的任意组合、本专利技术的构成要素或表现形式在方法、装置、系统等之间相互置换后的方案作为本专利技术的方案也是有效的。〔专利技术效果〕通过本专利技术的一个方案,能够检测线圈的位置偏差。【附图说明】图1是表示基于Qi标准的无线供电系统的构成的图。图2是表示实施方式的无线供电装置的构成的电路图。图3是基于图2的供电装置的异物和位置偏差检测的功率控制的流程图。图4的(a)?(c)是表示接口台与电子设备的位置关系的图。【具体实施方式】以下基于优选实施方式,参照【附图说明】本专利技术。对各附图所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的标号,并适当省略重复的说明。此外,实施方式仅是例示,并非限定专利技术,并非实施方式中记载的所有特征及其组合都是专利技术的本质部分。在本说明书中,所谓“部件A与部件B连接的状态”,除部件A与部件B物理地直接连接的情况外,还包括部件A与部件B介由不对其电连接状态产生实质性影响的、或者不损害它们的耦合所产生的功能和效果的其它部件间接连接的情况。同样,所谓“部件C被设在部件A与部件B之间的状态”,除部件A与部件C、或者部件B与部件C直接连接的情况外,还包括介由不对其电连接状态产生实质性影响的、或者不损害它们的耦合所产生的功能和效果的其它部件间接连接的情况。图2是表示实施方式的无线供电装置(以下简称供电装置)200的构成的电路图。供电装置200被用于图1的供电系统100,向电子设备320中所内置的受电装置300供给功率信号S2。供电装置200包括发送天线201、驱动器204、控制电路220、接口台240、第1温度传感器242、第2温度传感器244。发送天线201包含被串联连接的发送线圈(初级线圈)202和共振电容器203,具有预定的共振频本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无线供电装置,其特征在于,包括:含有发送线圈、发送功率信号的发送天线;对所述发送天线施加驱动信号的驱动器;检测所述发送线圈的温度、生成第1温度信号的第1温度传感器;检测安装有无线受电装置的电子设备所被载置的接口台的温度、生成第2温度信号的第2温度传感器;以及控制所述驱动器的控制电路,该控制电路根据所述第1温度信号与所述第2温度信号的差分控制所述功率信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:渡边政孝森永智也
申请(专利权)人:罗姆股份有限公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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