專利名稱：送電裝置及其中所使用的波形監(jiān)視電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種送電裝置及在送電裝置中使用的波形監(jiān)視電路。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，利用電磁感應(yīng)即使沒(méi)有金屬部分的接觸點(diǎn)也能夠?qū)崿F(xiàn)電力傳輸?shù)姆墙佑|電力傳輸方式(也被稱為無(wú)接觸點(diǎn)電力傳輸方式)備受關(guān)注。作為這種非接觸電力傳輸方式的現(xiàn)有技術(shù)，公知有專利文獻(xiàn)I中所公開(kāi)的技術(shù)。在該現(xiàn)有技術(shù)中，提出了如下波形監(jiān)視電路，在從受電裝置(次級(jí)側(cè))向送電裝置(初級(jí)側(cè))進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況下，取出根據(jù)受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制在初級(jí)線圈上感應(yīng)出的信號(hào)(線圈端信號(hào))，對(duì)其進(jìn) 行整流，從而生成受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)用的波形監(jiān)視信號(hào)。圖10是表示包括專利文獻(xiàn)I的波形監(jiān)視電路的電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該圖10所示的送電裝置包括波形監(jiān)視電路414，根據(jù)通過(guò)受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制生成的初級(jí)線圈LI的一端的信號(hào)、即線圈端信號(hào)，生成并輸出負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)用的感應(yīng)電壓信號(hào)；和送電控制裝置420，具有檢測(cè)從波形監(jiān)視電路414輸入的感應(yīng)電壓信號(hào)的波形變化。送電控制裝置420根據(jù)波形檢測(cè)電路430的檢測(cè)結(jié)果來(lái)檢測(cè)受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)。此外，波形監(jiān)視電路414包括在生成初級(jí)線圈LI的線圈端信號(hào)CSG的線圈端節(jié)點(diǎn)NA2、與生成受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)用的感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll之間設(shè)置的電流制限電阻RA1。此外，波形監(jiān)視電路414包括帶限幅功能的整流電路417，該整流電路417進(jìn)行將感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl箝位(clamp)在VDD電位上的限幅動(dòng)作，并且對(duì)感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl進(jìn)行半波整流。整流電路417包括二極管DAl和二極管DA2。二極管DAl在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll與VDD節(jié)點(diǎn)之間被設(shè)置為從監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll朝向VDD節(jié)點(diǎn)的方向?yàn)檎?。通過(guò)該二極管DA1，感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl被箝位為VDD電位，防止最大額定電壓以上的電壓被施加到送電控制裝置80的IC端子上。另一方面，二極管DA2在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll與接地端子之間被設(shè)置為從接地端子朝向監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll的方向?yàn)檎?。通過(guò)該二極管DA2，感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl被半波整流?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2009-33955號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的課題)在圖10所示的送電裝置中，由于初級(jí)線圈的電壓基準(zhǔn)沒(méi)有被確定，因此存在初級(jí)線圈的線圈端信號(hào)CSG以接地電位為基準(zhǔn)而成為正電壓的情況和成為負(fù)電壓的情況。在此，在初級(jí)線圈的線圈端信號(hào)CSG以接地電位為基準(zhǔn)從正電壓向負(fù)電壓變化的情況下，在二極管DA2中從接地端子朝向監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll流過(guò)正向電流。于是，與接地電位相比，監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll的電位(感應(yīng)電壓信號(hào)PHINl的電位)下降與二極管DA2的正向電壓(閾值電壓)VT2的電位相應(yīng)的量。即，在每次初級(jí)線圈的線圈端信號(hào)CSG以接地電位為基準(zhǔn)成為負(fù)電壓時(shí)，波形檢測(cè)電路40的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)NAll的電位沒(méi)有被箝位為進(jìn)行半波整流時(shí)所希望的接地電位，而是下降與二極管DA2中產(chǎn)生的正向電壓VT2的電位相應(yīng)的量，以接地電位為基準(zhǔn)成為負(fù)電壓。因此，向送電控制裝置420的IC端子施加負(fù)電壓，例如存在產(chǎn)生引起送電控制裝置420所包含的電氣電路元件的破壞的寄生效應(yīng)(閂鎖等)的課題。本發(fā)明是為了解決該課題而做出的，其目的在于，通過(guò)使為了檢測(cè)受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)而監(jiān)視初級(jí)線圈的一端的電位波形的波形監(jiān)視信號(hào)的電位始終高于接地電位，從而防止負(fù)電壓的波形監(jiān)視信號(hào)被輸入到波形檢測(cè)電路。(用于解決課題的手段)
本發(fā)明所涉及的送電裝置，用于電力傳輸系統(tǒng)，在該電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述送電裝置具備波形監(jiān)視電路，其檢測(cè)上述初級(jí)線圈的一端的電位，輸出將該檢測(cè)到的電位限制在接地電位以上的電位而得到的波形監(jiān)視信號(hào)；波形檢測(cè)電路，其檢測(cè)從上述波形監(jiān)視電路輸入的上述波形監(jiān)視信號(hào)的波形變化；以及數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，其根據(jù)由上述波形檢測(cè)電路檢測(cè)到的波形變化的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)通過(guò)上述受電裝置的負(fù)載調(diào)制部進(jìn)行的負(fù)載變化而來(lái)傳遞的數(shù)據(jù)。另外，“被限制在接地電位以上的電位”是指，某一個(gè)電位被限幅(limit)或箝位(clip)為接地電位以上的電位。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，向波形檢測(cè)電路輸入的波形監(jiān)視信號(hào)、即初級(jí)線圈的一端的電位被限制為接地電位以上的電位。因此，能夠防止向波形檢測(cè)電路輸入成為小于接地電位的電位(負(fù)電壓)的波形監(jiān)視信號(hào)。在上述送電裝置中，上述波形監(jiān)視電路也可以具備整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，設(shè)置了將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管；和第I電阻，其一端連接在上述二極管的陰極側(cè)與上述波形檢測(cè)電路的上述輸入端之間的信號(hào)線上，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。在上述送電裝置中，上述整流電路也可以在上述二極管的陰極側(cè)與接地端子之間還具備第2電阻，也可以在上述初級(jí)線圈的一端與上述二極管的陽(yáng)極側(cè)之間還具備第2電阻。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在初級(jí)線圈的一端的電位以接地電位為基準(zhǔn)成為負(fù)電壓(小于接地電位的電位)的情況下，從初級(jí)線圈的一端朝向波形檢測(cè)電路的輸入端的電流的流動(dòng)被阻斷，輸入到波形檢測(cè)電路的輸入端子中的波形監(jiān)視信號(hào)的電位經(jīng)由上述第I電阻成為接地電位。由此，能夠防止向波形檢測(cè)電路輸入負(fù)電壓的波形監(jiān)視信號(hào)。在上述送電裝置中，上述波形監(jiān)視電路也可以具備整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，具備將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管、和設(shè)置在該二極管的陽(yáng)極側(cè)的第2電阻；第I電阻，其一端連接在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接；以及第3電阻，其一端與上述二極管的陰極側(cè)連接，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。
在上述送電裝置中，上述整流電路也可以在上述二極管的陰極側(cè)與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間還具備第4電阻，也可以在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間還具備第5電阻。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在初級(jí)線圈的一端的電位以接地電位為基準(zhǔn)成為負(fù)電壓(小于接地電位的電位)的情況下，從初級(jí)線圈的一端朝向波形檢測(cè)電路的輸入端的電流的流動(dòng)被阻斷，輸入到波形檢測(cè)電路的輸入端子中的波形監(jiān)視信號(hào)的電位經(jīng)由上述第3電阻成為接地電位。由此，能夠防止向波形檢測(cè)電路輸入負(fù)電壓的波形監(jiān)視信號(hào)。在上述送電裝置中，上述二極管可以是肖特基勢(shì)壘二極管(schottky barrierdiode),也可以是齊納二極管(zener diode)。本發(fā)明所涉及的波形監(jiān)視電路，設(shè)置在電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置中，在所述電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，從而該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述波形監(jiān)視電路包括整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端 之間，被設(shè)置為從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向?yàn)檎?；和第I電阻，其一端連接在上述整流電路的輸出端與上述波形檢測(cè)電路的上述輸入端之間的信號(hào)線上，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。本發(fā)明所涉及的波形監(jiān)視電路，設(shè)置在電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置中，在所述電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，從而該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述波形監(jiān)視電路具備整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，具備將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管、和設(shè)置在該二極管的陽(yáng)極側(cè)的第2電阻；第I電阻，其一端連接在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接；以及第3電阻，其一端與上述二極管的陰極側(cè)連接，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)參照附圖進(jìn)行的以下優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明得以明確。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠防止負(fù)電壓的波形監(jiān)視信號(hào)輸入到波形檢測(cè)電路中。


圖I是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的波形監(jiān)視電路及其外圍電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3A是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的送電裝置的線圈端節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)的波形的波形圖。圖3B是與圖3A對(duì)應(yīng)的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)的波形的圖。圖4是表示圖2所示的波形監(jiān)視電路的第I變形例的電路圖。圖5是表示圖2所示的波形監(jiān)視電路的第2變形例的電路圖。圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的波形監(jiān)視電路及其外圍電路的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路的第I變形例的電路圖。圖8是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路的第2變形例的電路圖。圖9是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路的第3變形例的電路圖。圖10是表示包括現(xiàn)有的波形監(jiān)視電路的電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施方式

以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。另外，以下對(duì)所有圖中相同或相應(yīng)的要素標(biāo)以同一參照標(biāo)號(hào)，省略其重復(fù)的說(shuō)明。(第I實(shí)施方式)[電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]圖I是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖I所示的電力傳輸系統(tǒng)具備包括初級(jí)線圈60的送電裝置200、和包括次級(jí)線圈390的受電裝置300，使初級(jí)線圈60與次級(jí)線圈390電磁耦合來(lái)形成電力傳輸變壓器，從而能夠從送電裝置200向受電裝置300傳輸電力，并且能夠向負(fù)載90供給電力。送電裝置200安裝在送電側(cè)的裝置上。送電側(cè)的裝置例如是充電裝置。受電裝置300安裝在受電側(cè)的電子設(shè)備上。充電側(cè)的電子設(shè)備是指，例如移動(dòng)電話、電動(dòng)剃須刀(shaver)、電動(dòng)牙刷(brush)、腕式計(jì)算機(jī)(wrist computer)、手持終端(handy terminal)、手表、無(wú)線(cordless)電話、便攜信息終端、電動(dòng)車或IC卡等。例如，在受電側(cè)的電子設(shè)備為移動(dòng)電話的情況下，成為如下利用方式。即，在需要電力傳輸?shù)那闆r下，在充電裝置的規(guī)定的平面上將移動(dòng)電話放置為沒(méi)有接觸點(diǎn)的靠近的狀態(tài)，從而成為使初級(jí)線圈60的磁通量通過(guò)次級(jí)線圈390的狀態(tài)。而在不需要電力傳輸?shù)那闆r下，物理地隔離充電裝置與移動(dòng)電話，從而成為使初級(jí)線圈60的磁通量不通過(guò)次級(jí)線圈390的狀態(tài)。在圖I所示的電力傳輸系統(tǒng)中，能夠根據(jù)非接觸電力傳輸方式進(jìn)行送電側(cè)主機(jī)2與受電側(cè)主機(jī)4之間的主機(jī)間通信。另外，從送電側(cè)到受電側(cè)的數(shù)據(jù)通信是通過(guò)傳輸根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制(頻率調(diào)制、相位調(diào)制或它們的組合)而得到的電力傳輸波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以下例示進(jìn)行頻率調(diào)制的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。具體而言，送電部70在向受電裝置300發(fā)送數(shù)據(jù)“I”時(shí)生成頻率fl的交流電壓，在發(fā)送數(shù)據(jù)“O”時(shí)生成頻率f2的交流電壓。這樣，從送電側(cè)向受電側(cè)發(fā)送含有數(shù)據(jù)的電力。其結(jié)果，受電裝置300檢測(cè)電力傳輸波的頻率的變化來(lái)進(jìn)行解調(diào)，從而能夠檢測(cè)出從送電側(cè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)“ I ”或數(shù)據(jù)“ O ”。另一方面，從受電側(cè)到送電側(cè)的數(shù)據(jù)通信是通過(guò)負(fù)載調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體而言，受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制部320根據(jù)向送電側(cè)發(fā)送的數(shù)據(jù)來(lái)改變受電側(cè)的負(fù)載，從而改變?cè)诔跫?jí)線圈60上感應(yīng)出的電壓(電力傳輸波)的波形。例如，在向送電側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)“I”的情況下，將受電側(cè)設(shè)為高負(fù)載狀態(tài)，在發(fā)送數(shù)據(jù)“O”的情況下，將受電側(cè)設(shè)為低負(fù)載狀態(tài)。由此，送電側(cè)的控制電路82根據(jù)在初級(jí)線圈60上感應(yīng)出的電壓來(lái)檢測(cè)(解調(diào))受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)的變化，從而能夠檢測(cè)從受電側(cè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)“ I ”或數(shù)據(jù)“O”。[送電裝置的結(jié)構(gòu)]
以下，說(shuō)明圖I所示的電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置的結(jié)構(gòu)。送電裝置(還稱為I次模塊)200包括送電側(cè)主機(jī)2、初級(jí)線圈60、送電部70、送電控制裝置80及波形監(jiān)視電路100。送電側(cè)主機(jī)2例如可通過(guò)CPU、應(yīng)用處理器(application processor)、ASIC電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行包括 送電側(cè)主機(jī)2及送電裝置200在內(nèi)的送電側(cè)電子設(shè)備整體的控制處理等各種處理。初級(jí)線圈(還稱為送電側(cè)線圈)60與次級(jí)線圈(還稱為受電側(cè)線圈)390進(jìn)行電磁耦合而形成電力傳輸用變壓器。另外，在初級(jí)線圈60上設(shè)置有生成線圈端信號(hào)V50的電位的線圈端節(jié)點(diǎn)50，線圈端節(jié)點(diǎn)50與波形監(jiān)視電路100連接。波形監(jiān)視電路100根據(jù)在初級(jí)線圈60的線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50，生成向波形檢測(cè)電路40供給的波形監(jiān)視信號(hào)V20。例如，初級(jí)線圈60的線圈端信號(hào)V50超過(guò)送電控制裝置80的最大額定電壓，或成為負(fù)的電壓。波形監(jiān)視電路100從初級(jí)線圈60接收線圈端信號(hào)V50，通過(guò)送電控制裝置80的波形檢測(cè)電路40生成負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)用的波形監(jiān)視信號(hào)V20，并輸出給送電控制裝置80的波形監(jiān)視用端子(IC端子)42。送電部70在電力傳輸時(shí)生成與來(lái)自調(diào)制電路130的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的規(guī)定頻率的交流電壓并供給到初級(jí)線圈60。另一方面，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，根據(jù)向受電側(cè)發(fā)送的數(shù)據(jù)，生成頻率不同的交流電壓并供給到初級(jí)線圈60。送電部70可通過(guò)包括驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈60的一端的第I送電驅(qū)動(dòng)器、和驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈60的另一端的第2送電驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。送電部70所包含的第I、第2送電驅(qū)動(dòng)器分別例如能夠通過(guò)由功率MOS晶體管構(gòu)成的逆變電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)送電控制裝置80對(duì)其進(jìn)行控制。送電控制裝置80是進(jìn)行送電裝置200的各種控制的裝置，可通過(guò)集成電路裝置、微型計(jì)算機(jī)(microcomputer)及其程序等來(lái)實(shí)現(xiàn)。送電控制裝置80包括2值數(shù)據(jù)輸出電路120、調(diào)制電路130、波形檢測(cè)電路40、數(shù)據(jù)檢測(cè)電路45及控制電路82。2值數(shù)據(jù)輸出電路120生成送電側(cè)主機(jī)2向受電側(cè)主機(jī)4傳送的“O”或“I”的2值數(shù)據(jù)。調(diào)制電路130對(duì)從送電側(cè)主機(jī)2向受電側(cè)主機(jī)4傳送的2值數(shù)據(jù)生成頻率不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成送電部70的第I送電驅(qū)動(dòng)器及第2送電驅(qū)動(dòng)器。波形檢測(cè)電路40檢測(cè)與從初級(jí)線圈60的一端取出的線圈端信號(hào)V50對(duì)應(yīng)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的波形變化。例如，作為受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，從初級(jí)線圈60的一端取出的線圈端信號(hào)V50以及對(duì)線圈端信號(hào)V50加工而得到的波形監(jiān)視信號(hào)V20的波形發(fā)生變化。波形檢測(cè)電路40檢測(cè)該波形的變化。數(shù)據(jù)檢測(cè)電路45根據(jù)由波形檢測(cè)電路40檢測(cè)的波形變化的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)通過(guò)由受電裝置300的負(fù)載調(diào)制部320進(jìn)行的負(fù)載變化而傳遞的數(shù)據(jù)?？刂齐娐?2控制送電控制裝置80及送電裝置200?？刂齐娐?2可通過(guò)例如門陣列(gate array)等ASIC電路或微型計(jì)算機(jī)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?？刂齐娐?2具體而言進(jìn)行電力傳輸、負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)、頻率調(diào)制等中所需的各種次序(sequence)控制及判定處理。尤其是，控制電路82根據(jù)由數(shù)據(jù)檢測(cè)電路45檢測(cè)的數(shù)據(jù)，檢測(cè)受電側(cè)的負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載變動(dòng)、負(fù)載的高低)。[受電裝置的結(jié)構(gòu)]以下，說(shuō)明圖I所示的電力傳輸系統(tǒng)的受電裝置的結(jié)構(gòu)。
受電裝置(還稱為2次模塊)300包括次級(jí)線圈390、受電部310、負(fù)載調(diào)制部320、供電控制部330及受電控制裝置340。受電部310將次級(jí)線圈390的交流的波形監(jiān)視信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓。該轉(zhuǎn)換能夠通過(guò)受電部310所具備的整流電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。負(fù)載調(diào)制部320進(jìn)行負(fù)載調(diào)制處理。具體而言，在從受電側(cè)向送電側(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況下，根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)，改變負(fù)載調(diào)制部320中的負(fù)載，從而改變?cè)诔跫?jí)線圈60上感應(yīng)出的線圈端信號(hào)V50的波形。供電控制部330進(jìn)行接通或斷開(kāi)對(duì)負(fù)載90的電力的供給的控制。具體而言，根據(jù)通過(guò)受電部310被轉(zhuǎn)換為直流的電壓控制向負(fù)載90供給的電力。受電控制裝置340可由集成電路裝置(1C)、通過(guò)程序工作的微型計(jì)算機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。受電控制裝置340進(jìn)行位置檢測(cè)、頻率檢測(cè)、負(fù)載調(diào)制或滿充電檢測(cè)等中所需要的各種次序控制及判定處理。 [波形監(jiān)視電路的結(jié)構(gòu)]以下，說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的波形監(jiān)視電路及其外圍電路的結(jié)構(gòu)。另外，圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的波形監(jiān)視電路及其外圍電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖2中，送電控制裝置80對(duì)構(gòu)成驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈60的送電部70的第I、第2送電驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。由此，從送電側(cè)向受電側(cè)進(jìn)行電力傳輸。另一方面，在從受電側(cè)向送電側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的情況下，受電側(cè)的負(fù)載調(diào)制部320根據(jù)所發(fā)送的數(shù)據(jù)改變受電側(cè)的負(fù)載，從而改變?cè)诔跫?jí)線圈60上感應(yīng)出的電壓。此時(shí)，波形監(jiān)視電路100若從初級(jí)線圈60的線圈端節(jié)點(diǎn)50接收到線圈端信號(hào)V50，則對(duì)該線圈端信號(hào)V50進(jìn)行整流來(lái)產(chǎn)生負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)用的波形監(jiān)視信號(hào)V20，并輸出給送電控制裝置80的波形監(jiān)視端子42。送電控制裝置80的波形檢測(cè)電路40檢測(cè)經(jīng)由波形監(jiān)視端子42接收到的波形監(jiān)視信號(hào)V20的波形變化。并且，數(shù)據(jù)檢測(cè)電路45根據(jù)由波形檢測(cè)電路40檢測(cè)的波形變化的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)通過(guò)受電裝置300的負(fù)載調(diào)制部320進(jìn)行的負(fù)載變化而傳遞的數(shù)據(jù)，并向控制電路82發(fā)送該檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。由此，在送電側(cè)(初級(jí)側(cè))，能夠檢測(cè)受電側(cè)(次級(jí)側(cè))的負(fù)載狀態(tài)，并且能夠檢測(cè)來(lái)自受電裝置300的發(fā)送數(shù)據(jù)。波形監(jiān)視電路100在初級(jí)線圈60的線圈端節(jié)點(diǎn)50與接地端子(低電位電源節(jié)點(diǎn))之間串聯(lián)連接了二極管Dl (本發(fā)明中的二極管)、電阻Rl (本發(fā)明中的第2電阻)及電阻R2(本發(fā)明中的第I電阻)。二極管Dl和電阻Rl的電路構(gòu)成整流電路101。具體而言，二極管Dl在其陽(yáng)極側(cè)連接初級(jí)線圈60的線圈端節(jié)點(diǎn)50，在其陰極側(cè)連接電阻Rl的一端。電阻Rl的另一端與電阻R2的一端連接。電阻R2的另一端與接地端子連接。在此，電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)被設(shè)定為監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20，監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20與送電控制裝置80的波形監(jiān)視端子42連接。[波形監(jiān)視電路的動(dòng)作]以下，說(shuō)明圖2所示的波形監(jiān)視電路100的動(dòng)作。在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位高于比接地端子的電位(接地電位)高出二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)的情況下，在二極管Dl中從線圈端節(jié)點(diǎn)50向接地端子流過(guò)正向電流。此外，該正向電流還流過(guò)電阻R1、電阻R2。此時(shí)，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位是根據(jù)從線圈端信號(hào)V50到二極管Dl的正向電壓(閾值電壓)VT1、電阻Rl的電壓下降量(=電阻Rl的電阻值X 二極管Dl的正向電流)、和電阻R2的電壓下降量(=電阻R2的電阻值X 二極管Dl的正向電流)來(lái)確定的。具體而言，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位是根據(jù)電阻Rl與電阻R2的分壓比，對(duì)從線圈端信號(hào)V50的電位減去二極管Dl的正向電壓VTl而得到的電位與接地電位之間的電位差進(jìn)行分壓而得到的電壓。由此，波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位能夠設(shè)定為不超過(guò)送電控制裝置80的最大額定值。在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位接近比接地端子的電位高二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)時(shí)，在二極管Dl中流動(dòng)的正向電流開(kāi)始減小。因此，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位接近接地端子的電位。在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位低于比接地端子的電位高出二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)的情況下，在二極管Dl中不會(huì)在從 線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向接地端子的方向上流過(guò)正向電流。因此，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位成為與接地端子的電位相同的電位。圖3A是根據(jù)負(fù)載調(diào)制方式在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的波形圖，圖3B是與圖3A對(duì)應(yīng)的在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的波形圖。如圖3A所示，根據(jù)從受電側(cè)向送電側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的負(fù)載調(diào)制，在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50發(fā)生變化。此外，由于初級(jí)線圈60的電壓基準(zhǔn)沒(méi)有被確定，因此如該圖3A所示，初級(jí)線圈60的線圈端信號(hào)V50以接地電位為基準(zhǔn)存在成為正電壓的情況和成為負(fù)電壓的情況。如圖3B所示，即使在線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位以接地電位為基準(zhǔn)從正電壓變化為負(fù)電壓的情況下，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位也能夠保證始終在比接地電位高的正的范圍內(nèi)。因此，能夠防止向送電控制裝置80的波形監(jiān)視端子42施加負(fù)電壓，而且也能夠防止引起送電控制裝置80中包含的電氣電路元件破壞的寄生效應(yīng)(閂鎖等)。[波形監(jiān)視電路的變形例]圖4是表示圖2所示的波形監(jiān)視電路100的第I變形例的電路圖。圖4所示的波形監(jiān)視電路100與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于二極管Dl (本發(fā)明中的二極管)與電阻Rl (本發(fā)明中的第2電阻)的配置相反的整流電路102。在本變形例的情況下，也能夠獲得與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。圖5是表示圖2所示的波形監(jiān)視電路100的第2變形例的電路圖。圖5所示的波形監(jiān)視電路100與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于省略電阻Rl (本發(fā)明中的第2電阻)而僅由二極管Dl (本發(fā)明中的二極管)構(gòu)成的整流電路103。在本變形例的情況下，也能夠獲得與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。圖2、圖4、圖5所示的二極管Dl也可以是進(jìn)行了二極管連接的晶體管。此外，圖2、圖4、圖5所示的二極管Dl也可以是將從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向波形監(jiān)視端子42的方向作為正向的肖特基勢(shì)魚(yú)二極管(schottky barrier diode)。此外,此外，圖2、圖4、圖5所示的二極管Dl也可以是將從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向波形監(jiān)視端子42的方向作為正向的齊納二極管(zener diode)。
(第2實(shí)施方式)[電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的電力傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖I所示的本發(fā)明的第I實(shí)施方式的情況相同，因此省略其說(shuō)明。[波形監(jiān)視電路的結(jié)構(gòu)]圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的波形監(jiān)視電路100的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6所示的波形監(jiān)視電路100與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于改變了二極管Dl的配置這一點(diǎn)和增加了電阻R3(本發(fā)明中的第3電阻)這一點(diǎn)。圖6所示的波形監(jiān)視電路100在初級(jí)線圈60的線圈端節(jié)點(diǎn)50與接地端子(低電位電源節(jié)點(diǎn))之間串聯(lián)連接了電阻Rl(本發(fā)明中的第2電阻)和電阻R2(本發(fā)明中的第I 電阻)。電阻Rl與電阻R2的連接點(diǎn)被設(shè)定為監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20。另外，在本實(shí)施方式中，波形監(jiān)視電路100不監(jiān)視在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)，而是監(jiān)視在后述的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)。在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20與波形監(jiān)視端子42之間設(shè)置有二極管Dl (本發(fā)明中的二極管)。二極管Dl的陽(yáng)極側(cè)與監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20連接，其陰極側(cè)與波形監(jiān)視端子42連接。另外，由電阻Rl和二極管Dl構(gòu)成整流電路104。此外，在二極管Dl與波形監(jiān)視端子42之間的信號(hào)線上設(shè)定有監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21，監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21經(jīng)由電阻R3(本發(fā)明中的第3電阻)被接地到接地電位上。并且，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V21被施加在送電控制裝置80的波形監(jiān)視端子42上。在將線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位通過(guò)電阻Rl和電阻R2分壓而得到的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20高于比接地端子的電位(接地電位)高出于二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)的情況下，形成經(jīng)由電阻R1、二極管Dl及電阻R3從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向接地端子的電流路徑、以及經(jīng)由電阻Rl及電阻R2從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向接地端子的電流路徑。即，在二極管Dl上流動(dòng)有正向電流。于是，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V21的電位是根據(jù)電阻Rl的電壓下降量(=電阻Rl的電阻值X ( 二極管Dl的正向電流+流過(guò)電阻R2的電流))、從線圈端信號(hào)V50到二極管Dl的正向電壓(閾值電壓)VT1、電阻R3的電壓下降量(=電阻R3的電阻值X 二極管Dl的正向電流)來(lái)確定的。在將線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位通過(guò)電阻Rl和電阻R2分壓而得到的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20接近比接地端子的電位高出二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)時(shí)，在二極管Dl上流動(dòng)的正向電流開(kāi)始減小。因此，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V21的電位接近接地端子的電位。在將線圈端節(jié)點(diǎn)50上出現(xiàn)的線圈端信號(hào)V50的電位通過(guò)電阻Rl和電阻R2分壓而得到的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20低于比接地端子的電位高出二極管Dl的正向電壓VTl量的電位(=接地電位+VTl)的情況下，在二極管Dl中不會(huì)在從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向接地端子的方向上流過(guò)正向電流。因此，在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20上出現(xiàn)的波形監(jiān)視信號(hào)V20的電位成為與接地端子的電位相同的電位。如上所述，圖6所示的波形監(jiān)視電路100能夠獲得與圖2所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。[變形例]
圖7是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路100的第I變形例的電路圖。圖7所示的波形監(jiān)視電路100與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于在二極管Dl的陰極與監(jiān)視端子42之間增加了電阻R5 (本發(fā)明中的第4電阻)這一點(diǎn)。另外，該圖7的整流電路105由電阻R1、二極管Dl及電阻R5構(gòu)成。在本變形例的情況下，也能夠獲得與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。圖8是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路100的第2變形例的電路圖。圖8所示的波形監(jiān)視電路100與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20與二極管Dl的陽(yáng)極之間增加了電阻R4(本發(fā)明中的第5電阻)這一點(diǎn)。另外，該圖8的整流電路106由電阻R1、電阻R4及二極管Dl構(gòu)成。在本變形例的情況下，也能夠獲得與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。 圖9是表示圖6所示的波形監(jiān)視電路100的第3變形例的電路圖。圖9所示的波形監(jiān)視電路100與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相比，不同點(diǎn)在于在二極管Dl的陰極與監(jiān)視端子42之間增加了電阻R5(本發(fā)明中的第4電阻)這一點(diǎn)、以及在監(jiān)視節(jié)點(diǎn)20與二極管Dl的陽(yáng)極之間增加了電阻R4(本發(fā)明中的第5電阻)這一點(diǎn)。另外，該圖9的整流電路107由電阻R1、電阻R4、二極管Dl及電阻R5構(gòu)成。在本變形例的情況下，也能夠獲得與圖6所示的波形監(jiān)視電路100相同的效果。圖6至圖9所示的二極管Dl也可以是進(jìn)行了二極管連接的晶體管。此外，圖6至圖9所示的二極管Dl也可以是將從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向波形監(jiān)視端子42的方向作為正向的肖特基勢(shì)魚(yú)二極管(schottky barrier diode)。此外,此外，圖6至圖9所示的二極管Dl也可以是將從線圈端節(jié)點(diǎn)50朝向波形監(jiān)視端子42的方向作為正向的齊納二極管(zenerdiode)。根據(jù)上述說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明白本發(fā)明的多種改良及其他實(shí)施方式。因此，應(yīng)該解釋為上述說(shuō)明僅僅是例示，是為了向本領(lǐng)域技術(shù)人員說(shuō)明用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式而提供的。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，能夠?qū)嵸|(zhì)性變更其結(jié)構(gòu)和/或功能的具體情況。(工業(yè)上的可利用性)本發(fā)明的電力傳輸系統(tǒng)及其中所使用的波形監(jiān)視電路能夠用作通過(guò)負(fù)載調(diào)制從受電側(cè)向送電側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娏鬏斚到y(tǒng)及其中所使用的波形監(jiān)視電路。符號(hào)說(shuō)明2.…送電側(cè)主機(jī)20···監(jiān)視節(jié)點(diǎn)21...監(jiān)視節(jié)點(diǎn)40···波形檢測(cè)電路42...波形監(jiān)視端子45...數(shù)據(jù)檢測(cè)電路60...初級(jí)線圈70...送電部80...送電控制裝置82...控制電路
100...波形監(jiān)視電路120...載波振蕩電路130...頻率調(diào)制電路200. .·送電裝置4...受電側(cè)主機(jī)300···受電裝置310...受電部320...負(fù)載調(diào)制部
330...供電控制部340...受電控制裝置390...次級(jí)線圈90. · ·負(fù)載
權(quán)利要求
1.一種送電裝置，用于電力傳輸系統(tǒng)，在該電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，從而該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述送電裝置具備 波形監(jiān)視電路，其檢測(cè)上述初級(jí)線圈的一端的電位，輸出將該檢測(cè)到的電位限制在接地電位以上的電位上而得到的波形監(jiān)視信號(hào)； 波形檢測(cè)電路，其檢測(cè)從上述波形監(jiān)視電路輸入的上述波形監(jiān)視信號(hào)的波形變化；和數(shù)據(jù)檢測(cè)電路，其根據(jù)由上述波形檢測(cè)電路檢測(cè)到的波形變化的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)通過(guò)上述受電裝置的負(fù)載調(diào)制部進(jìn)行的負(fù)載變化而傳遞的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的送電裝置，其中， 上述波形監(jiān)視電路具備 整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，設(shè)置了將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管；和 第I電阻，其一端連接在上述二極管的陰極側(cè)與上述波形檢測(cè)電路的上述輸入端之間的信號(hào)線上，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送電裝置，其中， 上述整流電路在上述二極管的陰極側(cè)與接地端子之間還設(shè)置了第2電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送電裝置，其中， 上述整流電路在上述初級(jí)線圈的一端與上述二極管的陽(yáng)極側(cè)之間還設(shè)置了第2電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的送電裝置，其中， 上述波形監(jiān)視電路具備 整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，具備將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管、和設(shè)置在該二極管的陽(yáng)極側(cè)的第2電阻； 第I電阻，其一端連接在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接；和 第3電阻，其一端與上述二極管的陰極側(cè)連接，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的送電裝置，其中， 上述整流電路在上述二極管的陰極側(cè)與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間還設(shè)置了第4電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的送電裝置，其中， 上述整流電路在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間還設(shè)置了第5電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至6的任一項(xiàng)所述的送電裝置，其中， 上述二極管為肖特基勢(shì)壘二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的送電裝置，其中， 上述二極管為齊納二極管。
10.一種波形監(jiān)視電路，其設(shè)置在電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置中，在所述電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，從而該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述波形監(jiān)視電路具備 整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，被設(shè)置為從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向?yàn)檎?；? 第I電阻，其一端連接在上述整流電路的輸出端與上述波形檢測(cè)電路的上述輸入端之間的信號(hào)線上，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。
11.一種波形監(jiān)視電路，其設(shè)置在電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置中，在所述電力傳輸系統(tǒng)中，具備包括初級(jí)線圈的上述送電裝置、和包括次級(jí)線圈的受電裝置，通過(guò)使該初級(jí)線圈與該次級(jí)線圈電磁耦合，從而該受電裝置接收從該送電裝置供給的交流電力，上述波形監(jiān)視電路具備 整流電路，其在上述初級(jí)線圈的一端與上述波形檢測(cè)電路的輸入端之間，具備將從該初級(jí)線圈的一端朝向該輸入端的方向作為正向的二極管、和設(shè)置在該二極管的陽(yáng)極側(cè)的第2電阻； 第I電阻，其一端連接在上述二極管的陽(yáng)極側(cè)與上述第2電阻之間，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接；和 第3電阻，其一端與上述二極管的陰極側(cè)連接，且其另一端與維持在接地電位上的接地端子連接。
全文摘要
本發(fā)明的電力傳輸系統(tǒng)的送電裝置(200)包括波形監(jiān)視電路(100)，其檢測(cè)初級(jí)線圈的一端的電位(V50)，輸出將檢測(cè)到的電位(V50)限制在接地電位以上的電位而得到的波形監(jiān)視信號(hào)(V20)；波形檢測(cè)電路(40)，其檢測(cè)從波形監(jiān)視電路(100)輸入的波形監(jiān)視信號(hào)(V20)的波形變化；以及數(shù)據(jù)檢測(cè)電路(45)，其根據(jù)由波形檢測(cè)電路(40)檢測(cè)到的波形變化的檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)通過(guò)受電裝置(300)的負(fù)載調(diào)制部(320)進(jìn)行的負(fù)載變化而傳遞的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H02J17/00GK102823111SQ201180017660
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者木原秀之, 太田和代, 鈴木一敬, 加田恭平, 松元宇宙 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社