[发明专利]无线供电装置、异物检测方法、无线充电器

说明书

本发明提供一种能进行异物检测的无线供电装置、异物检测方法、无线充电器。发送天线(201)包含被串联连接的共振电容器及发送线圈(202)。驱动器(204)包含对发送天线(201)施加驱动电压的电桥电路(205)。电流传感器(220)检测流向电桥电路(205)的电流(I_S)。异物检测器(230)一边使电桥电路(205)的开关频率变化，一边检测流向电桥电路(205)的电流(I_S)，并基于得到相对于峰值低预定比率的电流的2个频率f_H、f_L的差分，判定有无异物。

技术领域

本发明涉及无线供电技术，尤其涉及异物检测。

背景技术

近年，对电子设备的无线供电正开始普及。为促进不同厂商的产品间的相互利用，建立了WPC(Wireless Power Consortium)，并由WPC制定了作为国际标准的Qi标准。

基于Qi标准的无线供电是利用了发送线圈与接收线圈间的电磁感应的技术。供电系统由具有发送线圈的供电装置和具有接收线圈的受电终端构成。

图1是表示遵循Qi标准的无线供电系统10的构成的图。供电系统10具有供电装置20(TX、Power Transmitter：功率发送器)和受电装置30(RX、Power Receiver：功率接收器)。受电装置30被安装于便携式电话终端、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20包括发送线圈(初级线圈)22、驱动器24、控制器26、解调器28。驱动器24包含H电桥电路(全桥电路)或半桥电路，对发送线圈22施加驱动信号S1，具体来说施加脉冲信号，并通过流向发送线圈22的驱动电流来使发送线圈22产生电磁场的功率信号S2。控制器26是总体地控制供电装置20整体的部件，具体来说，通过控制驱动器24的开关频率、或开关的占空比，来使发送功率变化。

在Qi标准中，在供电装置20与受电装置30之间规定有通信协议，能从受电装置30向供电装置20基于控制信号S3传送信息。该控制信号S3被以利用反向散射调制(Backscatter modulation)进行了AM(Amplitude Modulation：调幅)调制的形式从接收线圈32(次级线圈)向发送线圈22发送。该控制信号S3中例如包含控制对受电装置30的功率供给量的功率控制数据(也称包)、表示受电装置30的固有信息的数据等。解调器28将发送线圈22的电流或电压中包含的控制信号S3解调。控制器26基于解调后的控制信号S3中包含的功率控制数据，控制驱动器24。

受电装置30包括接收线圈32、整流电路34、平滑电容器36、调制器38、负载40、控制器42、电源电路44。接收线圈32接收来自发送线圈22的功率信号S2，并向发送线圈22发送控制信号S3。整流电路34及平滑电容器36根据功率信号S2对接收线圈32感应起的电流S4进行整流和平滑化，变换成直流电压。

电源电路44利用从供电装置20供给的功率对未图示的可充电电池充电，或使直流电压V_RECT升压或降压，提供给控制器42及其它负载40。

控制器42监视负载40被提供的功率，并与之相应地生成控制来自供电装置20的功率供给量的功率控制数据。调制器38将包含功率控制数据的控制信号S3调制，并通过调制接收线圈32的线圈电流，来调制发送线圈22的线圈电流及线圈电压。