[发明专利]无线受电装置、其控制电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线供电技术。

背景技术

近年，为给电子设备供给电力，已开始了无接点功率传输(也称非接触供电、无线供电)。为促进不同厂家的产品间的相互利用，组织起了WPC(Wireless Power Consortium：无线充电联盟)，并由WPC制定了国际标准规格Qi标准。

图1是表示遵循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，Power Transmitter：功率发射机)和受电装置300(RX，Power Receiver：功率接收机)。受电装置300被安装于移动电话终端、智能手机、音频播放器、游戏设备、平板终端等电子设备。

供电装置200具有发送线圈(初级线圈)202、驱动器204、控制器206、解调器208。驱动器204包含H桥电路(全桥电路)或者半桥电路，向发送线圈202施加驱动信号S1、具体来说施加脉冲信号，通过在发送线圈202中流过的驱动电流，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，供电装置200与受电装置300间规定有通信协议，能够从受电装置300利用控制信号S3向供电装置200传递信息。该控制信号S3被以利用反向散射调制(Backscatter modulation)AM(Amplitude Modulation：振幅调制)调制了的形式从接收线圈302(次级线圈)发送给发送线圈202。该控制信号S3中例如包含用于指示对受电装置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将被包含于发送线圈202的电流或者电压中的控制信号S3解调。控制器206基于解调出的控制信号S3中含有的功率控制数据来控制驱动器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、充电电池310、控制器312、充电电路314。接收线圈302接收来自发送线圈202的功率信号S2，还向发送线圈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。

充电电路314利用从供电装置200供给的电力对充电电池310充电。

控制器312监视受电装置300收到的功率供给量，与之相应地生成指示功率供给量的功率控制数据(控制误差值)。调制器308将含有功率控制数据的控制信号S3调制，并对接收线圈302的线圈电流进行调制，由此对发送线圈202的线圈电流及线圈电压进行调制。

以上是供电系统100的构成。图2是表示供电系统100的动作顺序的流程图。供电装置200的状态大致分为选择阶段(Selection Phase)供电(Power Transfer)阶段认证设定阶段(Identification&ConfigurationPhase)

首先说明供电阶段供电装置200(TX)开始对受电装置300(RX)供电(S100)。供电装置TX被从受电装置RX反馈表示当前供电状态的控制信号S3(S102)。供电装置TX基于控制信号S3调节供电量(S104)。

当供电装置TX被从受电装置RX发送了表示充电完成的控制信号S3时(S106)，或者基于通信的超时错误而检测到受电装置RX已被从供电装置TX的供电范围移走时(S108)，供电装置TX停止供电，变成选择阶段

接下来说明选择阶段供电装置TX按预定的时间间隔(Object detection interval：目标检测间隔，例如500毫秒)发送功率信号S2，确认有无受电装置RX(S200)。将此称为模拟ping阶段(Analog Ping Phase)。

当检测到受电装置RX时(S202)，转移到认证设定阶段执行数字ping阶段(Digital Ping Phase)(S204)。在接下来的认证设定阶段(Identification&Configuration Phase)中，供电装置TX接收受电装置RX的个体信息(S206)。然后从受电装置RX向供电装置TX发送关于供电条件的信息(S208)，转移到供电阶段以上是供电装置200的动作顺序。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2013-38854号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕