无线充电系统技术方案

公开了一种无线充电系统，包括：主设备，包括被配置为无线地发送功率的功率发射机；以及辅设备，包括被配置为接收从所述功率发射机无线地发送的功率的功率接收机，其中，所述辅设备还包括被配置为检测在功率发射机与接收机之间的功率传输路径中的任何异常的传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够以非接触(无线)方式向电子设备(比如包括可充电电池的移动电话)供电的非接触馈电型无线充电系统。
技术介绍
电磁感应方法已知是用于无线供电的方式。另一方面，近年来已经关注基于依赖电磁谐振现象的磁谐振的无线馈电和充电系统。通过如今广泛使用的电磁感应类型非接触馈电方法，功率的源和功率的目的地 (功率接收侧)必须共享磁通量。对于有效率的功率发送，功率的源和目的地被布置得彼此非常靠近。此外，耦合对准也是重要的。另一方面，基于电磁谐振现象的非接触馈电方法优点在于，由于电磁谐振现象的原理，其允许比电磁感应方法更长距离的功率发送，并且发送效率甚至不因稍微的不良对准而恶化太多。应该注意，电场谐振方法是基于电磁谐振现象的另一方法。使用磁谐振类型无线馈电系统，校准不是必要的，因此实现更长的馈电距离。顺带提及，近年来更频繁地携带紧凑便携式电子设备。这些移动设备(便携式设备)每个都包括通常定期充电以使用的辅电池。例如，在适用于通过电磁感应从功率发射机到功率接收机提供功率的以上的无线功率发送中，如果在功率发送期间在功率发射机与接收机之间提供能够生成涡流的外部对象(诸如硬币或钥匙等)，则这不仅产生功率损耗而且还产生外部对象自身的加热。因此，所考虑的方法是把温度传感器添加到发射机，从而测量温度作为对抗外部对象的加热的对策。例如，日本专利公开No. 2003-153457公开了一种非接触充电器，目的是不仅在将被充电设备的温度上升保持最小的同时在尽可能短的时间里执行充电，而且如果在充电部分中提供金属外部对象则还防止异常温度上升。此外，日本专利公开No. 2008-17^74公开了一种旨在提供改进的安全性的非接触充电器。该充电器使用在非接触充电器上的优化位置提供的温度感测元件进行该操作， 并且如果检测到放置在其上的对象的异常温度上升则立即停止充电。可以说，这些对策是针对存在一个功率发射机和一个功率接收机的情况严格设计的。
技术实现思路
然而，对于以非接触方式对多个设备进行充电的单个充电器的需求日益增加。在此情况下将必须的是每个均包括功率接收机的多个辅设备可以放置在包括功率发射机的主设备上，并且功率也可以被提供给辅设备中的每一个。如果在如上所述配置的主设备上提供温度传感器，则必须知道所有外部对象的尺寸和位置。结果，将使用无限数量的温度传感器。这可能明显地影响成本，因此使得该选择远不可行。此外，功率发射机与接收机之间分布的磁力线可以被无限数量的温度传感器干扰，因此使得很可能功率发射机与接收机之间的效率(馈电效率)降低。如上所述，如果包括主设备的功率发射机与每个均包括辅设备的功率接收机之间存在外部对象(金属)，诸如硬币或钥匙等，则因为其暴露于功率发射机与接收机之间分布的强磁场而在外部对象中生成涡流。然而，虽然能够防止温度上升产生的外部对象的加热，但上述技术归因于较大数量的传感器可以导致更高的成本，并且导致较低的馈电效率。期望提供一种能够使用最少数量的传感器避免加热并且此外以高效率执行充电的无线充电系统。根据本专利技术第一模式的无线充电系统包括主设备和辅设备。主设备包括适用于无线地发送功率的功率发射机。辅设备包括适用于从所述功率发射机接收无线地发送的功率的功率接收机。所述辅设备还包括适用于检测在功率发射机和接收机之间的功率传输路径中的任何异常的传感器。本专利技术使用最少数量的传感器避免加热，并且此外允许高度有效充电。 附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的无线充电系统的整个配置示例的图；图2是示出根据本专利技术实施例的包括外部对象检测器的无线充电系统的基本配置示例的框图；图3是示意性示出根据本专利技术实施例的功率发送和接收侧上的线圈之间的关系的示例的图；图4是示意性示出其中辅设备中的每一个中包括传感器的配置的图；图5是示出辅设备中的功率接收机、功率接收线圈和传感器的布置的示例的图；图6是示出根据本专利技术实施例的包括外部对象检测器的无线充电系统的另一配置示例的框图；图7A和图7B是示出在不同位置生成涡流的外部对象的示例的图；图8是示出功率发射机和接收机的功率发送和接收部分的基本谐振电路的示例的图；图9是示出其中改变功率接收侧上的谐振频率以停止辅设备的无线充电的示例的图；图10是示出其中打开功率接收侧上的谐振电路以停止辅设备的无线充电的示例的图；以及图11是示出其中改变功率接收侧上的阻抗以停止辅设备的无线充电的示例的图。具体实施方式本专利技术提供了一种无线充电系统10，包括主设备20，包括被配置为无线地发送功率的功率发射机21 ；以及辅设备30，包括被配置为接收从功率发射机无线地发送的功率的功率接收机31。辅设备30还包括被配置为检测在功率发射机21和功率接收机31之间的功率传输路径中的任何异常的传感器316。下文中结合实施例并参照附图对该无线充电系统进行具体描述。以下将参照附图给出本专利技术实施例的描述。应该注意，将按以下顺序给出描述。1.无线充电系统的基本配置2.功率发射机的配置示例3.功率接收机的配置示例4.功率接收机的另一配置示例5.防止辅设备接收功率的配置示例<1.无线充电系统的基本配置〉图1是示出根据本专利技术实施例的无线充电系统的总体配置示例的图。图2是示出根据本专利技术实施例的无线充电系统的基本配置示例的框图。图3是示意性示出根据本专利技术实施例的功率发送和接收侧上的线圈之间的关系的示例的图。无线充电系统10包括主设备20以及一个或多个辅设备30。主设备20充当包括显示器和无线电通信能力的无线充电器。辅设备30中的每一个是包括无线功率接收机的电子设备(便携式设备)。在该实施例中，包括图2所示例如以线圈制成的功率发射机21的主设备20具体地具有与图1所示的盘(垫)相似的结构。另一方面，要被放置在如图1所示的用于无线(非接触)充电的主设备20上的消费者电子设备被称为辅设备30。辅设备30中的每一个包括如图2所示例如以线圈制成的功率接收机31。多个辅设备30可以放置在用于对多个辅设备30同时或顺序供电的主设备20上。时分充电法可以用作对多个功率接收机的顺序非接触充电的手段。日本专利公开No. 2009-268311公开了一种时分充电方法作为对多个功率接收机的顺序非接触充电的手段。在此情况下，功率发射机21将时隙分配给一个或两个或更多个功率接收机，并且基于该分配来在每个时隙中有选择地将功率发送到一个或两个或更多个功率接收机。<2.功率发射机的配置示例>功率发射机21包括如图2所示的功率发送部211、反射检测部212、功率生成器和调制电路213、发送部214和控制部215。经由对来自AC (交流)电源22的AC功率进行转换的AC适配器23将DC (直流) 功率提供给功率发射机21。功率发送部211包括如图3所示充当谐振元件的谐振线圈2112。虽然也称为共鸣线圈，但在该实施例中称作谐振线圈。应该注意，功率发送部211可以包括充当馈电元件的馈电线圈2111。另一方面，功率发送部211可以包括为了频率校正或阻抗匹配的目的之电容器和电感器。5馈电线圈2111例如是用被提供有AC电流的空心线圈形成的。谐振线圈2112是用通过电磁感应与馈电线圈2111耦合的空心线圈形成的。当谐振线圈2112的自谐振频率匹配功率接收机31的谐振线圈3112的自谐振频本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无线充电系统，包括：主设备，包括被配置为无线地发送功率的功率发射机；以及辅设备，包括被配置为接收从所述功率发射机无线地发送的功率的功率接收机，其中，所述辅设备还包括被配置为检测在所述功率发射机和所述功率接收机之间的功率传输路径中的任何异常的传感器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫本宗，浦本洋一，森康平，和田浩嗣，桥口宜明，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP