无线电力传输系统以及送电装置制造方法及图纸

本公开涉及无线电力传输系统以及送电装置。送电装置具有：逆变器电路；将从所述逆变器电路输出的交流电力以无线方式输送的送电天线、和使所述逆变器电路输出所述交流电力的送电控制电路。所述送电控制电路通过使从所述逆变器电路输出的所述交流电力的频率变动为第1频率和第2频率，将所述交流电力作为二值通信数据进行输出，进行使所述频率为所述第1频率时的所述交流电力的电压的振幅与所述频率为所述第2频率时的所述交流电力的电压的振幅的差分消失的振幅控制。

Wireless power transmission system and power transmission device

The present disclosure relates to a wireless power transmission system and a power transmission device. The transmission device has an inverter circuit; the transmission from the AC power output of the inverter circuit in the mode of wireless transmission antenna, and the power control circuit of inverter output circuit of the AC power. The output from the control circuit of the inverter circuit and the AC power frequency changes for first frequency and the second frequency of the power supply, the AC power as the two value of the communication data output, the amplitude frequency of the amplitude of the first frequency when the AC voltage and power the frequency of the amplitude of the second frequency when the AC power voltage differential control disappeared.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线电力传输系统以及送电装置
本公开涉及以无线方式传输电力的无线电力传输系统以及送电装置。
技术介绍
近年来，正在不断开发以无线(非接触)方式向便携电话机、电动汽车等伴有移动性的设备传输电力的无线(非接触)电力传输技术。在无线电力传输系统中，为了安全起见，需要在进行电力传输时建立送电装置与受电装置的通信。从受电装置向送电装置的数据发送，例如可以通过使用受电装置所具备的开关设备使负载的值变动的负载调制方式来进行。能够通过将负载的变动传达给送电装置来传递数据。另一方面，在需要从送电侧向受电侧传递数据的应用(例如，RFID)中，例如通过对被输送的电力(以下，有时称为“送电电力”。)的频率进行调制，能够从送电装置向受电装置传递数据。这样的从受电装置向送电装置的数据通信以及从送电装置向受电装置的数据通信例如已在专利文献1以及2中公开。现有技术文献专利文献1：日本特开2011-211779号专利文献2：日本特开2008-206305号
技术实现思路
但是，在所述现有技术中，在从送电装置和受电装置的一方向另一方发送数据的期间，无法从另一方向一方发送数据。因此，在进行双向的数据通信时产生等待时间，到通信完成为止需要较长时间。为了解决上述问题，本公开的一个技术方案涉及的送电装置，是具备送电装置和受电装置的无线电力传输系统中的送电装置，所述送电装置具有：逆变器电路，其将从电源供给的第1直流电力变换成交流电力并输出；送电天线，其将从所述逆变器电路输出的所述交流电力以无线方式进行输送；以及送电控制电路，其使所述逆变器电路输出所述交流电力，通过使从所述逆变器电路输出的所述交流电力的频率变动为第1频率(f1)和第2频率(f2)，将所述交流电力作为二值通信数据进行输出，所述受电装置具有：受电天线，其接受从所述送电天线以无线方式输送的所述交流电力；以及受电侧振幅调制器，其使被输入到所述送电天线的所述交流电力的电压的振幅变动为第1振幅(V1)和第2振幅(V2)，所述送电控制电路在利用所述送电天线与所述受电天线的电磁耦合从所述送电天线向所述受电天线发送第1二值通信数据时，对应于所述第1二值通信数据的一方来选择所述第1频率(f1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2频率(f2)，所述受电侧振幅调制器在利用所述电磁耦合从所述受电天线向所述送电天线发送第2二值通信数据时，对应于所述第2二值通信数据的一方来选择所述第1振幅(V1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2振幅(V2)，所述送电控制电路使用所述逆变器电路来进行振幅控制，所述振幅控制使所述交流电力的频率为所述第1频率(f1)时的所述交流电力的电压的第3振幅(V3)与所述交流电力的频率为所述第2频率(f2)时的所述交流电力的电压的第4振幅(V4)的差分消失。这些总括性或具体的技术方案可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。根据本公开的一个技术方案，能够在送电装置与受电装置之间同时双向地传输数据，因此能够缩短到双向通信的完成为止的时间。附图说明图1A是表示本公开的实施方式的送电装置进行的Tx数据的发送时的电压的振幅的变化的例子的图。图1B是表示本公开的实施方式的受电装置进行的Rx数据的发送的例子的图。图1C是表示送电装置进行频率调制、同时受电装置进行振幅调制的情况下的例子的图。图2是表示实施方式1的无线电力传输系统的构成的图。图3A是表示受电电路1020中的振幅调制器的构成例的图。图3B是表示受电电路1020中的振幅调制器的另一构成例的图。图4是表示逆变器电路1001的构成例的图。图5A是表示相位偏离量为0度的情况下的向各开关元件输入的脉冲信号以及输出电压Va的波形的一例的图。图5B是表示相位偏离量为90度的情况下的向各开关元件输入的脉冲信号以及输出电压Va的波形的一例的图。图6A是示意性表示使频率变化时的向送电天线1010输入的交流电压(送电电压)的变化的图。图6B是示意性表示使向2个开关元件供给的2个脉冲信号的相位偏离量变化时的送电电压的振幅的变化的图。图6C是表示通过本实施方式的振幅控制将送电电压的振幅保持恒定这一情况的图。图7A是表示从送电装置向受电装置发送Tx数据时的Tx数据、Rx数据、频率、相位偏离量以及受电电压的时间变化的一例的图。图7B是表示从受电装置向送电装置发送Rx数据时的Tx数据、Rx数据、频率、相位偏离量以及送电电压的时间变化的一例的图。图7C是表示从送电装置发送Tx数据的定时与从受电装置发送Rx数据的定时重叠的情况下的各种波形的一例的图。图8是表示在送电装置向受电装置发送Tx数据时进行的振幅控制的工作的一例的流程图。图9A是表示送电装置向受电装置发送的Tx信号(例如数据包信号)的一例的图。图9B是表示图9A所示的2个虚线之间的期间的Tx信号、频率、送电电压的振幅以及相位偏离量的时间变化的图。图10是表示本实施方式的逆变器电路1001a的电路结构的图。图11A是表示各脉冲信号的占空比为0.5(50％)的情况下的向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压Va的波形的例子的图。图11B是表示各脉冲信号的占空比为0.25(25％)的情况下的向开关元件S1～S4输入的脉冲信号以及输出电压Va的波形的例子的图。图12是表示Tx数据发送时的工作的一例的流程图。图13A是表示现有技术中的从送电侧向受电侧发送Tx数据时的电压的振幅的变化的图。图13B是表示现有技术中的发送Tx数据时的Tx数据、Rx数据、频率以及受电线圈电压的时间变化的一例的图。图13C是表示现有技术中的从受电侧向送电侧发送Rx数据时的电压的振幅的变化的第1图。图13D是表示现有技术中的从受电侧向送电侧发送Rx数据时的电压的振幅的变化的第2图。图13E是表示现有技术中的发送Rx数据时的Tx数据、Rx数据、频率以及送电线圈电压的时间变化的一例的图。图13F是用于说明在现有技术中同时进行从送电侧向受电侧发送Tx数据和从受电侧向送电侧发送Rx数据的情况下的问题点的第1图。图13G是用于说明在现有技术中同时进行从送电侧向受电侧发送Tx数据和从受电侧向送电侧发送Rx数据的情况下的问题点的第2图。标号的说明1000送电电路；1001、1001a逆变器电路；1002脉冲输出电路；1004振幅检测器；1005送电侧解调器；1006送电侧频率调制器；1010送电天线；1011受电天线；1020受电电路；1021整流器；1022受电侧振幅调制器；1024频率检测器；1025受电侧解调器；1026信号输出电路；1030直流电源；1040负载；1091送电控制电路；1092存储器。具体实施方式(成为本公开的基础的见解)在说明本公开的实施方式之前，说明成为本公开的基础的见解。对于在“
技术介绍
”一栏中记载的现有的无线电力传输系统，本专利技术人发现会产生以下问题。专利文献1、2所公开的无线电力传输系统利用电磁感应，在送电线圈(1次线圈)与受电线圈(2次线圈)之间以无线方式传输电力。在这些系统中，从受电侧向送电侧的数据通信通过对受电装置内的负载进行调制来进行。送电装置通过检测伴随该负载调制的送电线圈的两端的电压的波形变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力传输系统，具备送电装置和受电装置，所述送电装置具有：逆变器电路，其将从电源供给的第1直流电力变换成交流电力并输出；送电天线，其将从所述逆变器电路输出的所述交流电力以无线方式进行输送；以及送电控制电路，其使所述逆变器电路输出所述交流电力，通过使从所述逆变器电路输出的所述交流电力的频率变动为第1频率(f1)和第2频率(f2)，将所述交流电力作为二值通信数据进行输出，所述受电装置具有：受电天线，其接受从所述送电天线以无线方式输送的所述交流电力；以及受电侧振幅调制器，其使被输入到所述送电天线的所述交流电力的电压的振幅变动为第1振幅(V1)和第2振幅(V2)，所述送电控制电路在利用所述送电天线与所述受电天线的电磁耦合发送从所述送电天线向所述受电天线输出的第1二值通信数据时，对应于所述第1二值通信数据的一方来选择所述第1频率(f1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2频率(f2)，所述受电侧振幅调制器在利用所述电磁耦合从所述受电天线向所述送电天线发送第2二值通信数据时，对应于所述第2二值通信数据的一方来选择所述第1振幅(V1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2振幅(V2)，所述送电控制电路使用所述逆变器电路来进行振幅控制，所述振幅控制使所述交流电力的频率为所述第1频率(f1)时的所述交流电力的电压的第3振幅(V3)与所述交流电力的频率为所述第2频率(f2)时的所述交流电力的电压的第4振幅(V4)的差分消失。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 JP 2015-1785561.一种无线电力传输系统，具备送电装置和受电装置，所述送电装置具有：逆变器电路，其将从电源供给的第1直流电力变换成交流电力并输出；送电天线，其将从所述逆变器电路输出的所述交流电力以无线方式进行输送；以及送电控制电路，其使所述逆变器电路输出所述交流电力，通过使从所述逆变器电路输出的所述交流电力的频率变动为第1频率(f1)和第2频率(f2)，将所述交流电力作为二值通信数据进行输出，所述受电装置具有：受电天线，其接受从所述送电天线以无线方式输送的所述交流电力；以及受电侧振幅调制器，其使被输入到所述送电天线的所述交流电力的电压的振幅变动为第1振幅(V1)和第2振幅(V2)，所述送电控制电路在利用所述送电天线与所述受电天线的电磁耦合发送从所述送电天线向所述受电天线输出的第1二值通信数据时，对应于所述第1二值通信数据的一方来选择所述第1频率(f1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2频率(f2)，所述受电侧振幅调制器在利用所述电磁耦合从所述受电天线向所述送电天线发送第2二值通信数据时，对应于所述第2二值通信数据的一方来选择所述第1振幅(V1)，对应于所述二值通信数据的另一方来选择所述第2振幅(V2)，所述送电控制电路使用所述逆变器电路来进行振幅控制，所述振幅控制使所述交流电力的频率为所述第1频率(f1)时的所述交流电力的电压的第3振幅(V3)与所述交流电力的频率为所述第2频率(f2)时的所述交流电力的电压的第4振幅(V4)的差分消失。2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述送电装置中的所述振幅控制后的所述第3振幅(V3)以及所述第4振幅(V4)，对应于在所述受电装置中由所述受电侧振幅调制器变动后的所述第1振幅(V1)和所述第2振幅(V2)的某一方。3.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，从所述受电天线向所述送电天线发送所述第2二值通信数据，与从所述送电天线向所述受电天线发送所述第1二值通信数据同时进行。4.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述送电装置具备振幅检测器，所述振幅检测器检测从所述送电天线输送的所述交流电力的电压的振幅，所述受电装置具备频率检测器，所述频率检测器检测所述受电天线接受的所述交流电力的频率。5.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述送电控制电路基于所述振幅检测电路的检测结果，在所述振幅控制中，进行使所述交流电力的频率为所述第1频率时的所述交流电力的电压的第3振幅(V3)与所述交流电力的频率为所述第2频率时的所述交流电力的电压的第4振幅(V4)一致的控制。6.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述送电控制电路在所述振幅控制中，在进行了使所述交流电力的频率为所述第1频率时的所述交流电力的电压的第3振幅(V3)与所述交流电力的频率为所述第2频率时的所述交流电力的电压的第4振幅(V4)一致的控制的情况下，将与所述交流电力的电压的振幅差对应的参数保存于存储器。7.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述送电天线与所述受电天线的电磁耦合包括磁场耦合或者电场耦合。8.根据权利要求1所述的无线电力传输系统，所述逆变器电路具有4个开关元件，所述4个开关元件包括在导通时输...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田勉，菅野浩，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP