專利名稱：無(wú)線充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠以非接觸(無(wú)線)方式向電子設(shè)備(比如包括可充電電池的移動(dòng)電話)供電的非接觸饋電型無(wú)線充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電磁感應(yīng)方法已知是用于無(wú)線供電的方式。另一方面，近年來(lái)已經(jīng)關(guān)注基于依賴電磁諧振現(xiàn)象的磁諧振的無(wú)線饋電和充電系統(tǒng)。通過(guò)如今廣泛使用的電磁感應(yīng)類型非接觸饋電方法，功率的源和功率的目的地 (功率接收側(cè))必須共享磁通量。對(duì)于有效率的功率發(fā)送，功率的源和目的地被布置得彼此非常靠近。此外，耦合對(duì)準(zhǔn)也是重要的。另一方面，基于電磁諧振現(xiàn)象的非接觸饋電方法優(yōu)點(diǎn)在于，由于電磁諧振現(xiàn)象的原理，其允許比電磁感應(yīng)方法更長(zhǎng)距離的功率發(fā)送，并且發(fā)送效率甚至不因稍微的不良對(duì)準(zhǔn)而惡化太多。應(yīng)該注意，電場(chǎng)諧振方法是基于電磁諧振現(xiàn)象的另一方法。使用磁諧振類型無(wú)線饋電系統(tǒng)，校準(zhǔn)不是必要的，因此實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的饋電距離。順帶提及，近年來(lái)更頻繁地?cái)y帶緊湊便攜式電子設(shè)備。這些移動(dòng)設(shè)備(便攜式設(shè)備)每個(gè)都包括通常定期充電以使用的輔電池。例如，在適用于通過(guò)電磁感應(yīng)從功率發(fā)射機(jī)到功率接收機(jī)提供功率的以上的無(wú)線功率發(fā)送中，如果在功率發(fā)送期間在功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間提供能夠生成渦流的外部對(duì)象(諸如硬幣或鑰匙等)，則這不僅產(chǎn)生功率損耗而且還產(chǎn)生外部對(duì)象自身的加熱。因此，所考慮的方法是把溫度傳感器添加到發(fā)射機(jī)，從而測(cè)量溫度作為對(duì)抗外部對(duì)象的加熱的對(duì)策。例如，日本專利公開(kāi)No. 2003-153457公開(kāi)了一種非接觸充電器，目的是不僅在將被充電設(shè)備的溫度上升保持最小的同時(shí)在盡可能短的時(shí)間里執(zhí)行充電，而且如果在充電部分中提供金屬外部對(duì)象則還防止異常溫度上升。此外，日本專利公開(kāi)No. 2008-17^74公開(kāi)了一種旨在提供改進(jìn)的安全性的非接觸充電器。該充電器使用在非接觸充電器上的優(yōu)化位置提供的溫度感測(cè)元件進(jìn)行該操作， 并且如果檢測(cè)到放置在其上的對(duì)象的異常溫度上升則立即停止充電。可以說(shuō)，這些對(duì)策是針對(duì)存在一個(gè)功率發(fā)射機(jī)和一個(gè)功率接收機(jī)的情況嚴(yán)格設(shè)計(jì)的。

發(fā)明內(nèi)容
然而，對(duì)于以非接觸方式對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行充電的單個(gè)充電器的需求日益增加。在此情況下將必須的是每個(gè)均包括功率接收機(jī)的多個(gè)輔設(shè)備可以放置在包括功率發(fā)射機(jī)的主設(shè)備上，并且功率也可以被提供給輔設(shè)備中的每一個(gè)。
如果在如上所述配置的主設(shè)備上提供溫度傳感器，則必須知道所有外部對(duì)象的尺寸和位置。結(jié)果，將使用無(wú)限數(shù)量的溫度傳感器。這可能明顯地影響成本，因此使得該選擇遠(yuǎn)不可行。此外，功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間分布的磁力線可以被無(wú)限數(shù)量的溫度傳感器干擾，因此使得很可能功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的效率(饋電效率)降低。如上所述，如果包括主設(shè)備的功率發(fā)射機(jī)與每個(gè)均包括輔設(shè)備的功率接收機(jī)之間存在外部對(duì)象(金屬)，諸如硬幣或鑰匙等，則因?yàn)槠浔┞队诠β拾l(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間分布的強(qiáng)磁場(chǎng)而在外部對(duì)象中生成渦流。然而，雖然能夠防止溫度上升產(chǎn)生的外部對(duì)象的加熱，但上述技術(shù)歸因于較大數(shù)量的傳感器可以導(dǎo)致更高的成本，并且導(dǎo)致較低的饋電效率。期望提供一種能夠使用最少數(shù)量的傳感器避免加熱并且此外以高效率執(zhí)行充電的無(wú)線充電系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明第一模式的無(wú)線充電系統(tǒng)包括主設(shè)備和輔設(shè)備。主設(shè)備包括適用于無(wú)線地發(fā)送功率的功率發(fā)射機(jī)。輔設(shè)備包括適用于從所述功率發(fā)射機(jī)接收無(wú)線地發(fā)送的功率的功率接收機(jī)。所述輔設(shè)備還包括適用于檢測(cè)在功率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的功率傳輸路徑中的任何異常的傳感器。本發(fā)明使用最少數(shù)量的傳感器避免加熱，并且此外允許高度有效充電。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線充電系統(tǒng)的整個(gè)配置示例的圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括外部對(duì)象檢測(cè)器的無(wú)線充電系統(tǒng)的基本配置示例的框圖；圖3是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率發(fā)送和接收側(cè)上的線圈之間的關(guān)系的示例的圖；圖4是示意性示出其中輔設(shè)備中的每一個(gè)中包括傳感器的配置的圖；圖5是示出輔設(shè)備中的功率接收機(jī)、功率接收線圈和傳感器的布置的示例的圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括外部對(duì)象檢測(cè)器的無(wú)線充電系統(tǒng)的另一配置示例的框圖；圖7A和圖7B是示出在不同位置生成渦流的外部對(duì)象的示例的圖；圖8是示出功率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的功率發(fā)送和接收部分的基本諧振電路的示例的圖；圖9是示出其中改變功率接收側(cè)上的諧振頻率以停止輔設(shè)備的無(wú)線充電的示例的圖；圖10是示出其中打開(kāi)功率接收側(cè)上的諧振電路以停止輔設(shè)備的無(wú)線充電的示例的圖；以及圖11是示出其中改變功率接收側(cè)上的阻抗以停止輔設(shè)備的無(wú)線充電的示例的圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種無(wú)線充電系統(tǒng)10，包括主設(shè)備20，包括被配置為無(wú)線地發(fā)送功率的功率發(fā)射機(jī)21 ；以及輔設(shè)備30，包括被配置為接收從功率發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送的功率的功率接收機(jī)31。輔設(shè)備30還包括被配置為檢測(cè)在功率發(fā)射機(jī)21和功率接收機(jī)31之間的功率傳輸路徑中的任何異常的傳感器316。下文中結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對(duì)該無(wú)線充電系統(tǒng)進(jìn)行具體描述。以下將參照附圖給出本發(fā)明實(shí)施例的描述。應(yīng)該注意，將按以下順序給出描述。1.無(wú)線充電系統(tǒng)的基本配置2.功率發(fā)射機(jī)的配置示例3.功率接收機(jī)的配置示例4.功率接收機(jī)的另一配置示例5.防止輔設(shè)備接收功率的配置示例<1.無(wú)線充電系統(tǒng)的基本配置〉圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線充電系統(tǒng)的總體配置示例的圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線充電系統(tǒng)的基本配置示例的框圖。圖3是示意性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率發(fā)送和接收側(cè)上的線圈之間的關(guān)系的示例的圖。無(wú)線充電系統(tǒng)10包括主設(shè)備20以及一個(gè)或多個(gè)輔設(shè)備30。主設(shè)備20充當(dāng)包括顯示器和無(wú)線電通信能力的無(wú)線充電器。輔設(shè)備30中的每一個(gè)是包括無(wú)線功率接收機(jī)的電子設(shè)備(便攜式設(shè)備)。在該實(shí)施例中，包括圖2所示例如以線圈制成的功率發(fā)射機(jī)21的主設(shè)備20具體地具有與圖1所示的盤(pán)(墊)相似的結(jié)構(gòu)。另一方面，要被放置在如圖1所示的用于無(wú)線(非接觸)充電的主設(shè)備20上的消費(fèi)者電子設(shè)備被稱為輔設(shè)備30。輔設(shè)備30中的每一個(gè)包括如圖2所示例如以線圈制成的功率接收機(jī)31。多個(gè)輔設(shè)備30可以放置在用于對(duì)多個(gè)輔設(shè)備30同時(shí)或順序供電的主設(shè)備20上。時(shí)分充電法可以用作對(duì)多個(gè)功率接收機(jī)的順序非接觸充電的手段。日本專利公開(kāi)No. 2009-268311公開(kāi)了一種時(shí)分充電方法作為對(duì)多個(gè)功率接收機(jī)的順序非接觸充電的手段。在此情況下，功率發(fā)射機(jī)21將時(shí)隙分配給一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)功率接收機(jī)，并且基于該分配來(lái)在每個(gè)時(shí)隙中有選擇地將功率發(fā)送到一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)功率接收機(jī)。<2.功率發(fā)射機(jī)的配置示例>功率發(fā)射機(jī)21包括如圖2所示的功率發(fā)送部211、反射檢測(cè)部212、功率生成器和調(diào)制電路213、發(fā)送部214和控制部215。經(jīng)由對(duì)來(lái)自AC (交流)電源22的AC功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換的AC適配器23將DC (直流) 功率提供給功率發(fā)射機(jī)21。功率發(fā)送部211包括如圖3所示充當(dāng)諧振元件的諧振線圈2112。雖然也稱為共鳴線圈，但在該實(shí)施例中稱作諧振線圈。應(yīng)該注意，功率發(fā)送部211可以包括充當(dāng)饋電元件的饋電線圈2111。另一方面，功率發(fā)送部211可以包括為了頻率校正或阻抗匹配的目的之電容器和電感器。
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饋電線圈2111例如是用被提供有AC電流的空心線圈形成的。諧振線圈2112是用通過(guò)電磁感應(yīng)與饋電線圈2111耦合的空心線圈形成的。當(dāng)諧振線圈2112的自諧振頻率匹配功率接收機(jī)31的諧振線圈3112的自諧振頻率時(shí)建立磁場(chǎng)諧振關(guān)系，因此允許高度有效功率發(fā)送。反射檢測(cè)部212能夠檢測(cè)功率發(fā)送中發(fā)送的功率和反射的功率，并且將檢測(cè)結(jié)果提供給控制部215。反射檢測(cè)部212把由功率生成器生成的高頻功率提供給功率發(fā)送部211。功率生成器和調(diào)制電路213生成用于無(wú)線功率發(fā)送的高頻功率。功率生成器和調(diào)制電路213生成的高頻功率經(jīng)由反射檢測(cè)部212被提供給功率發(fā)送部211。功率生成器和調(diào)制電路213能夠?qū)σ?jīng)由發(fā)送部214無(wú)線地發(fā)送的信息進(jìn)行調(diào)制。發(fā)送部214可以通過(guò)無(wú)線通信與功率接收機(jī)31交換控制信息以及對(duì)發(fā)送的功率和反射的功率的檢測(cè)結(jié)果。然而，應(yīng)該注意，如果如稍后描述的那樣使用負(fù)載調(diào)制，則可以改變發(fā)送部214，以使得發(fā)送部214不能夠從輔側(cè)接收信息。藍(lán)牙、RFID (射頻識(shí)別)或另外的無(wú)線技術(shù)可以用于無(wú)線通信。響應(yīng)于來(lái)自反射檢測(cè)部212的檢測(cè)結(jié)果，控制部215控制功率發(fā)送，以使用未示出的阻抗匹配能力實(shí)現(xiàn)高效率。換句話說(shuō)，控制部215施行控制，從而諧振線圈2112的自諧振頻率大概匹配功率接收機(jī)31的諧振線圈3112的自諧振頻率，因此建立磁場(chǎng)諧振關(guān)系并且允許高效的功率發(fā)送。響應(yīng)于來(lái)自反射檢測(cè)部212的檢測(cè)結(jié)果，例如，由于在此情況下由功率接收機(jī)31 進(jìn)行的負(fù)載調(diào)制，控制部215確認(rèn)異常(諸如溫度上升或外部對(duì)象的存在等)已經(jīng)被報(bào)告存在于主設(shè)備20與輔設(shè)備30之間。然后，控制部215施行控制，從而停止對(duì)可能有問(wèn)題的輔設(shè)備30的功率發(fā)送。在此情況下，控制部215施行控制，從而功率被發(fā)送到另一輔設(shè)備30。另一方面， 在沒(méi)有可用于接收功率的任何輔設(shè)備的情況下，控制部215可以停止功率發(fā)送本身。<3.功率接收機(jī)的配置示例>功率接收機(jī)31包括功率接收部311、整流電路312、穩(wěn)壓電路313、接收部314、功率接收等級(jí)檢測(cè)部315、傳感器部316、控制部317、負(fù)載調(diào)制電路318以及開(kāi)關(guān)SWl和SW2。功率接收機(jī)31連接到可充電電池(輔電池)32，即移動(dòng)電話或另外設(shè)備的負(fù)載。功率接收部311包括充當(dāng)諧振元件的諧振線圈3112。應(yīng)該注意，功率接收部311 可以包括充當(dāng)饋電元件的饋電線圈3111。另一方面，功率接收部311可以包括為了頻率校正或阻抗匹配的目的之電容器和電感器。通過(guò)電磁感應(yīng)從諧振線圈3112將AC電流饋送給饋電線圈3111。諧振線圈3112是用通過(guò)電磁感應(yīng)與饋電線圈3111耦合的空心線圈形成的。當(dāng)諧振線圈3112的自諧振頻率匹配功率發(fā)射機(jī)21的功率發(fā)送部211的諧振線圈2112的自諧振頻率時(shí)建立磁場(chǎng)諧振關(guān)系，因此允許高效的功率接收。整流電路312將接收的AC功率整流為DC功率，并且將DC功率提供給穩(wěn)壓電路313。穩(wěn)壓電路313將從整流電路312提供的DC功率轉(zhuǎn)換為與目標(biāo)電子設(shè)備的規(guī)格兼容的DC電壓，并且將穩(wěn)定的DC電壓提供給可充電電池(負(fù)載)32。接收部314接收從功率發(fā)射機(jī)21的發(fā)送部214無(wú)線地發(fā)送的控制信息以及關(guān)于對(duì)發(fā)送的功率和反射的功率的檢測(cè)結(jié)果的信息，將這些信息提供給控制部317。功率接收等級(jí)檢測(cè)部315接收經(jīng)由開(kāi)關(guān)SWl有選擇地連接的穩(wěn)壓電路313的輸出電壓，將功率接收等級(jí)提供給控制部317。傳感器部316被包括在圖4所示的輔設(shè)備30中的每一個(gè)中，并且檢測(cè)功率發(fā)射機(jī) 21與功率接收機(jī)31之間的功率傳輸路徑中的任何異常。溫度傳感器或金屬檢測(cè)傳感器被包括作為傳感器部316。溫度傳感器檢測(cè)溫度或溫度上升的速率。金屬檢測(cè)傳感器檢測(cè)功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的金屬(外部對(duì)象)的存在或不存在。此外，不僅在與構(gòu)成功率接收機(jī)31的線圈相同的表面上而且還在該線圈中提供包括溫度傳感器或金屬檢測(cè)傳感器的傳感器部316，如圖5所示。如果輔設(shè)備中的一個(gè)中的溫度傳感器檢測(cè)到溫度或溫度上升的速率超過(guò)給定閾值，或如果金屬檢測(cè)傳感器檢測(cè)到功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的金屬的存在，則控制部317 施行控制以防止有問(wèn)題的輔設(shè)備接收功率。例如，控制部317控制負(fù)載調(diào)制電路318，從而通過(guò)調(diào)制負(fù)載來(lái)控制功率狀態(tài)。然后，控制部317施行控制，使得可以由發(fā)射機(jī)21的反射檢測(cè)部212通知功率發(fā)射機(jī)21檢測(cè)到外部對(duì)象。<4.功率接收機(jī)的另一配置示例>應(yīng)該注意，接收部314可被圖6所示的通信部319替代，從而控制部317可以通過(guò)無(wú)線通信通知功率發(fā)射機(jī)21檢測(cè)到異常。在此情況下，不使用負(fù)載調(diào)制電路。如上所述，在該實(shí)施例中，輔設(shè)備30中的每一個(gè)包括適用于檢測(cè)功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的溫度或溫度上升的速率的溫度傳感器、或適用于檢測(cè)功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的金屬(外部對(duì)象)的存在或不存在的金屬檢測(cè)傳感器。在此情況下，不僅在與構(gòu)成功率接收機(jī)31的線圈相同表面上而且還在該線圈中提供作為溫度或金屬檢測(cè)傳感器的傳感器部 316。在無(wú)線(非接觸)充電期間，如圖7A和圖7B所示，如果在包括主設(shè)備20的功率發(fā)射機(jī)21與包括輔設(shè)備30的功率接收機(jī)31之間的空間中存在外部對(duì)象(金屬)40，諸如硬幣或鑰匙等，則以下情況可以產(chǎn)生。也就是說(shuō)，因?yàn)橥獠繉?duì)象40暴露于功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間分布的強(qiáng)磁場(chǎng)，所以在外部對(duì)象40中生成渦流。這導(dǎo)致外部對(duì)象40的溫度上升，如果不采取對(duì)策則可能地產(chǎn)生熱量的連續(xù)生成。在該實(shí)施例中，出于該原因，輔設(shè)備30中的每一個(gè)能夠通過(guò)通信或負(fù)載調(diào)制通知主設(shè)備對(duì)所討論的輔設(shè)備的非接觸充電正確地還是不正確地進(jìn)行。然后，如果輔設(shè)備30中的一個(gè)中的溫度傳感器檢測(cè)到溫度或溫度上升的速率超過(guò)給定閾值，或如果金屬檢測(cè)傳感器檢測(cè)到功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的金屬(外部對(duì)象)40的存在，則防止討論的輔設(shè)備30接收功率。另一方面，通過(guò)通信或負(fù)載調(diào)制，主設(shè)備20能夠發(fā)現(xiàn)輔設(shè)備30的無(wú)線充電正確地還是不正確地進(jìn)行。然后，如果通過(guò)無(wú)線充電輔設(shè)備30中的任一個(gè)未被正確地充電，則主設(shè)備20能夠停止對(duì)討論的輔設(shè)備的功率的提供，并且將功率提供給另外輔設(shè)備30。在不存在可用于接收功率的任何輔設(shè)備的情況下，主設(shè)備20也能夠停止功率發(fā)送本身。這使得可以防止功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間存在的外部對(duì)象40的加熱。如果在主設(shè)備20上但不是在功率發(fā)射機(jī)與任一接收機(jī)之間的空間(圖7A和圖 7B)中提供外部對(duì)象50，則該空間中分布的磁場(chǎng)明顯比功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的磁場(chǎng)更弱。因此，外部對(duì)象50的溫度將僅稍微地上升。結(jié)果，當(dāng)如上所述布置時(shí)外部對(duì)象可以加熱是不太可能的。應(yīng)該注意，各種類型的傳感器可以用作溫度傳感器。這些不僅包括適用于通過(guò)與外部對(duì)象接觸檢測(cè)其溫度的溫度傳感器(諸如電熱調(diào)節(jié)器、熱電偶和聚合體溫度感測(cè)元件等)，而且還包括因?yàn)檩o設(shè)備的各種幾何形狀使用例如可以測(cè)量溫度而不與外部對(duì)象直接接觸的紅外輻射的非接觸傳感器。此外，輔設(shè)備30中的每一個(gè)可以包括不僅一個(gè)而是多個(gè)溫度或金屬檢測(cè)傳感器。 此外，輔設(shè)備30中的每一個(gè)可以包括溫度傳感器和金屬檢測(cè)傳感器二者。此外，溫度或金屬檢測(cè)傳感器不僅可以包括在輔設(shè)備30中的每一個(gè)中而且還包括在主設(shè)備20中。圖2或圖6示出當(dāng)以非接觸和時(shí)分方式對(duì)多個(gè)功率接收機(jī)充電時(shí)根據(jù)以上實(shí)施例的外部對(duì)象檢測(cè)系統(tǒng)的配置示例。如上所述，圖2示出使用負(fù)載調(diào)制的外部對(duì)象檢測(cè)系統(tǒng)的示例，圖6示出使用通信的外部對(duì)象檢測(cè)系統(tǒng)的示例。在圖2所示的示例中，作為功率接收側(cè)上的負(fù)載調(diào)制的結(jié)果，功率發(fā)送側(cè)上的反射檢測(cè)部212的檢測(cè)結(jié)果的改變表現(xiàn)出來(lái)。這允許功率發(fā)射機(jī)21發(fā)現(xiàn)關(guān)于功率接收機(jī)31 的狀態(tài)的消息而無(wú)需從功率接收機(jī)31傳送的任何信息。在此，例如，開(kāi)關(guān)SWl和SW2可以包括在導(dǎo)電類型方面彼此不同的MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，但不限于此。<5.防止輔設(shè)備接收功率的配置示例〉在該實(shí)施例中，通過(guò)切換圖2或圖6所示的開(kāi)關(guān)SW2可以實(shí)現(xiàn)如上所述的防止輔設(shè)備接收功率的能力。將參照?qǐng)D8、圖9、圖10和圖11中所示的示意圖描述該示例。圖8示出功率發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的發(fā)送和接收部的配置示例。在圖8中，功率發(fā)送部211包括諧振線圈2112(即功率發(fā)送線圈)、以及與線圈串聯(lián)從而在給定的頻率可以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振的諧振電容器C21。另一方面，功率接收部311包括諧振線圈3112(即功率接收線圈)、以及與線圈并聯(lián)從而在與功率發(fā)送部211的頻率相同或接近的頻率可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)諧振的諧振電容器 C31。應(yīng)該注意，雖然使用以上描述的配置示例在下面將給出描述，但功率發(fā)送部不一定必需是串聯(lián)諧振電路，功率接收部不一定必需是并聯(lián)諧振電路。功率發(fā)送部可以是并聯(lián)諧振電路，功率接收部可以是串聯(lián)諧振電路。另一方面，我們假設(shè)功率發(fā)送側(cè)上的阻抗和功率接收側(cè)上的阻抗分別非常或更好地匹配在先前和后續(xù)級(jí)的部的阻抗。這種配置允許有效的無(wú)線(非接觸)充電。因此，如果如圖9所示使用開(kāi)關(guān)SW2連接電容器來(lái)添加具有足夠大的靜電電容的諧振電容器C32，則功率接收側(cè)上的諧振頻率明顯改變，因此使得可能停止無(wú)線(非接觸) 充電?；蛘撸绻C振電容器C31包括多個(gè)電容器，則通過(guò)以多個(gè)電容器中的一些變?yōu)椴还ぷ鞯姆绞角袚Q開(kāi)關(guān)可以明顯地改變功率接收側(cè)上的諧振頻率。這也使得可能停止無(wú)線(非接觸)充電?；蛘?，通過(guò)以斷開(kāi)如圖10所示的功率接收部311的諧振區(qū)域的方式切換開(kāi)關(guān)可以防止諧振發(fā)生在功率接收部311中。這使得可能停止非接觸充電。此外，如圖11所示，通過(guò)以把額外電阻R31添加到功率接收部311的方式切換開(kāi)關(guān)，由于功率接收側(cè)上的阻抗的改變而不滿足匹配條件。這使得可能停止無(wú)線(非接觸) 充電。如上所述，該實(shí)施例提供以下有益效果。在從單個(gè)主設(shè)備到多個(gè)輔設(shè)備進(jìn)行非接觸充電的情況下，如果通過(guò)在主設(shè)備中提供溫度傳感器防止主設(shè)備與輔設(shè)備之間的加熱，則使用無(wú)限數(shù)量的這種溫度傳感器，可能導(dǎo)致非常高的成本。此外，有可能饋電效率可以降低。在該實(shí)施例中，由于根據(jù)需要僅在多個(gè)輔設(shè)備中而不是在主設(shè)備中提供很多溫度或其它傳感器，因此用最小數(shù)量的傳感器避免加熱。這與現(xiàn)有技術(shù)相比提供明顯較小的成本，因此使饋電效率的降低最小。本發(fā)明包含的主題涉及于2010年8月13日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2010-181M6中公開(kāi)的主題，其完整內(nèi)容通過(guò)引用而合并于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和替代方式，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種無(wú)線充電系統(tǒng)，包括主設(shè)備，包括被配置為無(wú)線地發(fā)送功率的功率發(fā)射機(jī)；以及輔設(shè)備，包括被配置為接收從所述功率發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送的功率的功率接收機(jī)，其中，所述輔設(shè)備還包括被配置為檢測(cè)在所述功率發(fā)射機(jī)和所述功率接收機(jī)之間的功率傳輸路徑中的任何異常的傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述主設(shè)備和所述輔設(shè)備中的每一個(gè)都包括被配置為基于所述輔設(shè)備的傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)阻止所述功率發(fā)射機(jī)與所述功率接收機(jī)之間的功率發(fā)送和接收的控制部。
3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述主設(shè)備包括以下控制部該控制部被配置為施加控制以使得功率被同時(shí)或順序提供給每個(gè)都包括所述功率接收機(jī)的多個(gè)輔設(shè)備。
4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述主設(shè)備包括以下控制部在由所述輔設(shè)備中的傳感器檢測(cè)到與功率發(fā)送和接收有關(guān)的異常的情況下，該控制部能夠停止對(duì)檢測(cè)到異常的輔設(shè)備提供功率而向其它的輔設(shè)備提供功率，并且還能夠在不存在任何可用于接收功率的輔設(shè)備的情況下停止功率發(fā)送本身。
5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述輔設(shè)備包括以下控制部該控制部被配置為在由所述輔設(shè)備中的傳感器檢測(cè)到與功率發(fā)送和接收有關(guān)的異常的情況下施加控制從而阻止所述輔設(shè)備接收功率。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述輔設(shè)備的控制部能夠通過(guò)通信或負(fù)載調(diào)制來(lái)通知所述主設(shè)備所述輔設(shè)備的非接觸充電正確地還是不正確地進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述主設(shè)備的控制部能夠通過(guò)所述通信或負(fù)載調(diào)制來(lái)發(fā)現(xiàn)所述輔設(shè)備的非接觸充電正確地還是不正確地進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述傳感器不僅設(shè)置在與構(gòu)成所述功率接收機(jī)的線圈相同的表面上，而且還設(shè)置在該線圈中。
9.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，不僅在所述輔設(shè)備中而且還在所述主設(shè)備中設(shè)置傳感器，以檢測(cè)所述功率發(fā)射機(jī)與所述功率接收機(jī)之間的功率傳輸路徑中的任何異常。
10.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述傳感器是被配置為檢測(cè)所述功率發(fā)射機(jī)與所述功率接收機(jī)之間的溫度或溫度上升的速率的溫度傳感器或被配置為檢測(cè)在所述功率發(fā)射機(jī)與所述功率接收機(jī)之間是否存在外部對(duì)象的金屬檢測(cè)傳感器。
11.如權(quán)利要求10所述的無(wú)線充電系統(tǒng)，其中，所述傳感器是接觸或非接觸傳感器。
全文摘要
公開(kāi)了一種無(wú)線充電系統(tǒng)，包括主設(shè)備，包括被配置為無(wú)線地發(fā)送功率的功率發(fā)射機(jī)；以及輔設(shè)備，包括被配置為接收從所述功率發(fā)射機(jī)無(wú)線地發(fā)送的功率的功率接收機(jī)，其中，所述輔設(shè)備還包括被配置為檢測(cè)在功率發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的功率傳輸路徑中的任何異常的傳感器。
文檔編號(hào)H02J7/02GK102377224SQ20111022777
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者和田浩嗣, 宮本宗, 橋口宜明, 森康平, 浦本洋一 申請(qǐng)人:索尼公司