輸電裝置、無線電力傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通過電容耦合以無線的方式向受電裝置傳輸電力的輸電裝置、無線電力傳輸系統(tǒng)以及電力傳輸判別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為以無線的凡是從輸電裝置向受電裝置傳輸電力的無線電力傳輸系統(tǒng)，存在使用了電場耦合方式的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，輸電裝置的電極與受電裝置的電極電場耦合，電力被傳輸。專利文獻(xiàn)I中公開了一種為了提高從輸電裝置向受電裝置的電力傳輸效率而設(shè)定電力傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)頻率的方法。專利文獻(xiàn)I所述的無線電力傳輸系統(tǒng)在將受電裝置放置于輸電裝置的狀態(tài)下，進(jìn)行頻率掃描并搜索諧振頻率(驅(qū)動(dòng)電壓的峰值)，將搜索得到的諧振頻率作為驅(qū)動(dòng)頻率，來進(jìn)行向受電裝置的電力傳輸。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2012-70614號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]-實(shí)用新型要解決的課題_
[0007]如專利文獻(xiàn)I所述那樣，進(jìn)行頻率掃描并根據(jù)是否檢測到諧振頻率，能夠判斷受電裝置是否被放置于輸電裝置。通過進(jìn)行該判斷，從而能夠判斷是否開始從輸電裝置向受電裝置的電力傳輸。但是，在專利文獻(xiàn)I所述的方法中，即使在不是供電對(duì)象的金屬片等異物被放置于輸電裝置的情況下，或者，在不是正品的受電裝置被放置于輸電裝置的情況下，也存在若檢測到諧振頻率則判斷為應(yīng)該開始電力傳輸?shù)那闆r。
[0008]在電場耦合方式中，受電裝置相對(duì)于輸電裝置的放置位置的自由度高，并且，輸電電力也大。因此，例如存在如下的產(chǎn)生異常的情況:在受電裝置以電極彼此幾乎不對(duì)置的狀態(tài)下被放置于輸電裝置的狀態(tài)，或者，不是供電對(duì)象的異物被放置的狀態(tài)下，如前所述那樣開始電力傳輸。
[0009]因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始的輸電裝置、無線電力傳輸系統(tǒng)以及電力傳輸判別方法。
[0010]-解決課題的手段-
[0011]本實(shí)用新型是一種輸電裝置，其向具備連接有外部諧振電路的外部電力傳輸作用部的外部裝置無線地進(jìn)行電力傳輸，具備:輸電側(cè)電力傳輸作用部，其向所述外部電力傳輸作用部傳輸電力;輸電側(cè)諧振電路，其與所述輸電側(cè)電力傳輸作用部連接;交流產(chǎn)生電路，其經(jīng)由所述輸電側(cè)諧振電路來向所述輸電側(cè)電力傳輸作用部施加交流電壓;頻率調(diào)整電路，其使所述交流電壓的頻率變化;檢測電路，其針對(duì)所述交流電壓的每個(gè)頻率，檢測所述輸電側(cè)電力傳輸作用部側(cè)的輸入阻抗;第I判斷單元，其判斷在由所述外部諧振電路以及所述輸電側(cè)諧振電路的諧振頻率決定的第I頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)；第2判斷單元，其判斷在由所述第I頻率范圍決定并比所述第I頻率范圍更靠低頻側(cè)的第2頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)；和電力傳輸判斷單元，其在所述第I判斷單元的判斷結(jié)果為真并且所述第2判斷單元的判斷結(jié)果為真的情況下，判斷為應(yīng)進(jìn)行電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。
[0012]在該結(jié)構(gòu)中，通過在2個(gè)頻率范圍分別判斷檢測出的輸入阻抗是否是適當(dāng)值，從而判斷被放置在輸電裝置的裝置是否是進(jìn)行電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。例如，在金屬片被放置在輸電裝置的情況下，在即使在第I頻率范圍檢測出的輸入阻抗包含在規(guī)定范圍內(nèi)、在第2頻率范圍檢測出的輸入阻抗也不包含在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，判斷為被放置在輸電裝置的裝置不是電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。在判斷為不是電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置的情況下，輸電裝置不開始電力傳輸。這樣，輸電裝置能夠適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行更安全的電力傳輸。
[0013]優(yōu)選所述外部電力傳輸作用部是第I外部電極以及第2外部電極，所述輸電側(cè)電力傳輸作用部是與所述第I外部電極對(duì)置并電容耦合的輸電側(cè)第I電極以及與所述第2外部電極對(duì)置并電容耦合或者直接導(dǎo)通的輸電側(cè)第2電極，所述交流產(chǎn)生電路向所述輸電側(cè)第I電極以及所述輸電側(cè)第2電極施加所述交流電壓。
[0014]在該結(jié)構(gòu)中，在電容耦合方式的無線輸出傳輸系統(tǒng)，能夠適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行更安全的電力傳輸。
[0015]優(yōu)選所述交流產(chǎn)生電路包含從直流電壓變換為交流電壓的直流交流變換電路，所述檢測電路檢測從所述直流交流變換電路的輸入側(cè)來看所述外部電力傳輸作用部側(cè)時(shí)的輸入阻抗。
[0016]優(yōu)選還具備第3判斷單元，其在所述第I頻率范圍以及所述第2頻率范圍之間的第3頻率范圍，判斷所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)，所述電力傳輸判斷單元在所述第I判斷單元的判斷結(jié)果為真、所述第2判斷單元的判斷結(jié)果為真、并且所述第3判斷單元的判斷結(jié)果為真的情況下，判斷為應(yīng)進(jìn)行電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。
[0017]在該結(jié)構(gòu)中，通過判斷除了在第I頻率范圍以及第2頻率范圍以外還在第3頻率范圍，被檢測出的輸入阻抗是否是適當(dāng)值，從而判斷被放置在輸電裝置的裝置是否是進(jìn)行電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。由此，輸電裝置能夠更適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行更安全的電力傳輸。
[0018]優(yōu)選還具備第4判斷單元，其判斷由所述第I頻率范圍決定并包含在比所述第I頻率范圍更靠高頻側(cè)的第4頻率范圍的由所述檢測電路檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)，所述電力傳輸判斷單元在所述第I判斷單元的判斷結(jié)果為真、所述第2判斷單元的判斷結(jié)果為真、并且所述第4判斷單元的判斷結(jié)果為真的情況下，判斷為應(yīng)進(jìn)行電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。
[0019]在該結(jié)構(gòu)中，通過判斷除了在第I頻率范圍以及第2頻率范圍、第3頻率范圍以外還在第4頻率范圍，被檢測出的輸入阻抗是否是適當(dāng)值，從而判斷被放置在輸電裝置的裝置是否是進(jìn)行電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。由此，輸電裝置能夠更適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行更安全的電力傳輸。
[0020]優(yōu)選還具備:第3判斷單元，其判斷在所述第I頻率范圍以及所述第2頻率范圍之間的第3頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)；以及第4判斷單元，其判斷由所述第I頻率范圍決定并包含在比所述第I頻率范圍更靠高頻側(cè)的第4頻率范圍的由所述檢測電路檢測出的輸入阻抗是否包含在規(guī)定的阻抗范圍內(nèi)，所述電力傳輸判斷單元在所述第I判斷單元的判斷結(jié)果為真、所述第2判斷單元的判斷結(jié)果為真、所述第3判斷單元的判斷結(jié)果為真、并且所述第4判斷單元的判斷結(jié)果為真的情況下，判斷為應(yīng)進(jìn)行電力傳輸?shù)臓顟B(tài)。
[0021 ]在該結(jié)構(gòu)中，通過判斷除了在第I頻率范圍以及第2頻率范圍以外還在第3頻率范圍以及第4頻率范圍，被檢測出的輸入阻抗是否是適當(dāng)值，從而判斷被放置在輸電裝置的裝置是否是進(jìn)行電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。由此，輸電裝置能夠更適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行更安全的電力傳輸。
[0022]優(yōu)選所述第2頻率范圍是所述第I頻率范圍的1/2倍。
[0023]在該結(jié)構(gòu)中，在放置有輸電裝置的裝置中包含外部諧振電路的情況下，第I頻率范圍中出現(xiàn)具有極大值的波形。該波形是由于在輸電側(cè)諧振電路與外部諧振電路之間產(chǎn)生的復(fù)合諧振而出現(xiàn)的波形。因此，在第I頻率范圍的1/2倍的第2頻率范圍，不出現(xiàn)具有這樣極大值的波形。利用此，能夠判別被放置在輸電裝置的裝置是否是進(jìn)行電力傳輸?shù)膶?duì)象裝置。
[0024]優(yōu)選所述第2判斷單元判斷在所述第2頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否為特定的閾值以下。
[0025]優(yōu)選第3判斷單元判斷在所述第3頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否為特定的閾值以下。
[0026]優(yōu)選所述第4判斷單元判斷在所述第4頻率范圍，所述檢測電路所檢測出的輸入阻抗是否為特定的閾值以下。
[0027]-實(shí)用新型效果-
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型，輸電裝置側(cè)能夠適當(dāng)?shù)嘏袛嚯娏鬏數(shù)拈_始，能夠進(jìn)行從輸電裝置向受電裝置的更安全的電力傳輸。
【附圖說明】
[0029]圖1是實(shí)施方式所涉及的無線電力傳輸系統(tǒng)的電路圖。
[0030]圖2是用于說明受電裝置相對(duì)于輸電裝置的放置位置關(guān)系的圖，圖2(A)以及圖2(B)表示受電裝置201被放置在輸電裝置101的能供電范圍內(nèi)的狀態(tài)，圖2(C)表示受電裝置201被放置在輸電裝置101的能供電范圍外的狀態(tài)。
[0031]圖3是表示輸電裝置中的輸入阻抗的頻率特性的圖。
[0032]圖4是表示輸入電壓DCV的頻率特性的波形的圖。
[0033]圖5是表示將金屬片放置于輸電裝置的情況下的輸入電壓DCV的頻率特性的波形的圖。
[0034]圖6是控制器所執(zhí)行的處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1是本實(shí)施方式所涉及的無線電力傳輸系統(tǒng)的電路圖。本實(shí)施方式所涉及的無線電力傳輸系統(tǒng)I由輸電裝置101和受電裝置201構(gòu)成。受電裝置201具備負(fù)載電路RL。該負(fù)載電路RL包含二次電池以及充電電路。受電裝置201例如是便攜式電子設(shè)備。作為便攜式電子設(shè)備，舉例有:移動(dòng)電話機(jī)、PDA(Personal Digital Assistant，掌上電腦)、便攜式音樂播放器、筆記本型PC、數(shù)碼相機(jī)等。在輸電裝置101放置有受電裝置201。并且，輸電裝置101對(duì)被放置的受電裝置201的二次電池進(jìn)行充電。
[0036]另外，雖然在圖1中，負(fù)載電路RL被設(shè)置在受電裝置201內(nèi)，但負(fù)載電路RL也可以被設(shè)置在例如受電裝置201的外部，也可以是相對(duì)于受電裝置201能夠裝卸的電路。
[0037]輸電裝置101的輸入端子IN1、IN2與直流電壓Vin連接。直流電壓Vin是通過AC適配器而被變換的直流電壓。輸電裝置101以該直流電壓Vin為電源來進(jìn)