受电装置以及电力传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被从送电装置以无线传输电力的受电装置、以及具备该受电装置的电力传输系统。
【背景技术】
[0002]电力传输系统具备送电装置和受电装置。送电装置利用磁场耦合或电场耦合，以无线向受电装置传输电力。受电装置将传输的电力提供给负载、例如便携电话机、或笔记本型个人计算机的二次电池，对二次电池进行充电。在该电力传输系统中，送电装置需要监视受电装置的种类、或状态等。为此，送电装置和受电装置具备通信功能，以使得能在送电装置与受电装置间进行通信。
[0003]作为在送电装置与受电装置间进行通信的系统，例如有利用了负载调制方式的系统。该系统通过在受电装置侧使从送电装置侧观察到的负载阻抗变动，将的信号从受电装置向送电装置发送。但是，在有负载变动的情况下，送电装置有时不能判别是用于通信的负载变动，还是受电装置的负载的状态所引起的负载变动。例如在受电装置的负载是用户使用中的笔记本型个人计算机的情况下，在电力传输中笔记本型个人计算机的CPU负载瞬间地急速上升而消耗电力增大时，从电装置侧观察到的负载阻抗瞬间变小。由于该情况下的负载变动不是用于通信的负载变动，因此有可能在送电装置侧取得错误的信息。
[0004]在专利文献1中，公开了一种系统，在能在送电装置与受电装置间进行送电以及通信的系统中，不同时进行供电和通信。在该系统中，在各装置中，将电力送电用的共振元件(线圈)也用作通信天线。并且，在通信部与共振元件间设置开关电路，开关在供电时切换为断开，在通信时切换为接通。由此使得供电和通信不会同时进行。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:JP特开2011-29799号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，在专利文献1记载的系统中，有以下那样的问题。例如在受电装置的负载是笔记本型个人计算机的蓄电池、该蓄电池的充电剩余电量大致为0的情况下，在一边对蓄电池供电一边起动个人计算机状态下，若如专利文献1所示那样为了通信而断开开关来断开给蓄电池的供电，则有时会出现因电力不足而个人计算机不正常动作、或者在处理中强制停止等不良状况。如此，若与负载的状态没有关系地在通信时切断负载来断开给负载的供电，则有可能会在受电装置的负载出现预料不到的不良状况。
[0010]为此，本发明的目的在于，提供在抑制负载中出现的不良状况的同时进行与送电装置的通信和向负载的供电的受电装置、以及电力传输系统。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本发明的受电装置通过受电侧耦合部和送电装置的送电侧耦合部进行电场耦合或磁场耦合而被从所述送电装置传输电力，所述受电装置具备:与所述受电侧耦合部连接的谐振电路;具有第1开关、通过所述第1开关的状态来改变所述谐振电路的谐振条件的谐振条件变更电路;对从所述谐振电路输出的交流电压进行整流平滑、并向负载提供的整流平滑电路;将所述整流平滑电路和所述负载连接或切断的第2开关;通知与所述送电装置的通信开始、接收针对所述通知的响应的通信部;为了生成要向所述送电装置发送的信号而将所述第1开关接通断开的第1切换部;和基于所述通信部接收到的所述响应来将所述第2开关连接或切断的第2切换部。
[0013]在该构成中，由于通过将第1开关接通断开而谐振电路的谐振点错开，因此产生负载变动。能利用该负载变动向送电装置发送信号。另外，在接收来自负载侧的响应、判定为能停止向负载的电力提供的情况下，若将第2开关断开(或瞬间断开)，则切断向负载的电力提供。由此，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。进而，在接收来自负载侧的响应、判定为不应停止向负载的电力提供的情况下，若将第2开关接通(或瞬间接通)，则向负载提供电力，因此能抑制因负载出现电力不足所引起的不良状况的可能性。
[0014]在本发明所涉及的受电装置中，优选所述第2切换部在停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关断开，在不停止向所述负载的电力提供的情况下，使所述第2开关接通。
[0015]在该构成中，能向负载提供电力，或者切断电力提供。
[0016]本发明所涉及的受电装置优选在不停止向所述负载的电力提供的情况下，所述第1切换部使所述第1开关断开。
[0017]在该构成中，在第2开关接通的情况下，使第1开关断开，从而不进行与送电装置的通信。由此能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来的影响以及、将错误的信号发送给送电装置的可能性。
[0018]在本发明所涉及的受电装置中，优选所述谐振条件变更电路是与所述谐振电路并联连接的、所述第1开关与电感器或电容器的串联电路。
[0019]在该构成中，能以简易的构成变更谐振电路的谐振条件。
[0020]优选所述受电侧耦合部具有受电侧第1电极以及受电侧第2电极，所述受电侧第1电极和所述送电侧耦合部所具有的送电侧第1电极空开间隙而对置，所述受电侧第2电极和所述送电侧耦合部所具有的送电侧第2电极空开间隙而对置或接触，所述谐振电路与所述受电侧第1电极以及所述受电侧第2电极连接。
[0021]在该构成中，在以电场耦合方式从送电装置向受电装置提供电力的情况下，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动影响到用于向送电装置发送信号的负载变动，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。
[0022]优选所述受电侧耦合部具有与所述送电侧耦合部所具有的送电侧线圈进行磁场耦合的受电侧线圈，所述谐振电路与所述受电侧线圈连接。
[0023]在该构成中，在以磁场耦合方式从送电装置向受电装置提供电力的情况下，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，能抑制向负载的电力提供所引起的负载变动给用于向送电装置发送信号的负载变动带来影响，能精度良好地进行受电装置与送电装置的通信。另外，能够抑制在不应停止向负载的电力提供的情况下由于切断向负载的电力提供而负载出现电力不足所引起的不良状况这样的可能性。
【附图说明】
[0026]图1是实施方式1所涉及的电力传输系统的电路图。
[0027]图2是表示在受电装置执行的处理的流程图的图。
[0028]图3是表示在送电装置执行的处理的流程图的图。
[0029]图4是表示在负载执行的处理的流程图的图。
[0030]图5是实施方式2所涉及的电力传输系统的电路图。
[0031 ]图6是在受电装置执行的处理的流程图。
[0032]图7是表示在负载执行的处理的流程图的图。
[0033]图8是实施方式3所涉及的电力传输系统的电路图。
【具体实施方式】
[0034](实施方式1)
[0035]图1是本实施方式所涉及的电力传输系统的电路图。
[0036]电力传输系统1具备送电装置101和受电装置201。送电装置101通过电场耦合向受电装置201传输电力。受电装置201向负载RL提供来自送电装置101的电力。
[0037]负载RL例如能举出便携电话机或笔记本型个人计算机等。负载RL具备二次电池，用从受电装置201提供的电力对该二次电池进行充电。负载RL以二次电池为电源来进行驱动。另外，负载RL具有通信(例如串行通信)功能，与受电装置201双向进行通信。负载RL在接收到来自受电装置201的信号时，发送响应于其的信息。
[0038]送电装置101具备电源Vin。电源Vin是与商用电源连接的AC适配器。AC适配器将AC100V?230V变换为给定的直流电压。
[0039]在送电装置101的电源Vin连接逆变器电路10。逆变器电路10是由4个开关元件(M0S-FET)构成的DC-AC逆变器电路。逆变器电路10对各开关进行P丽控制，将来自电源Vin的直流电压变换成交流电压。
[0040 ] 在逆变器电路10的输出侧连接升压变压器T1的初级线圈。
[0041]在升压变压器T1的次级线圈连接有源电极12以及无源电极13。升压变压器T1将在逆变器电路10从直流电压变换的交流电压升压。
[0042]在升压变压器T1的次级线圈并联连接电容器C1，电容器C1和升压变压器T1的次级线圈的漏电感L1 一起形成串联谐振电路15。另外，构成串联谐振电路15的漏电感L1也可以是实际部件的电感器。
[0043]有源电极12是本发明所涉及的“送电侧耦合部”以及“送电侧第1电极”的一例，无源电极13是本发明所涉及的“送电侧耦合部”以及“送电侧第2电极”的一例。对有源电极12以及无源电极13施加由升压变压器T1升压的交流电压。受电装置201的有源电极22与有源电极12对置，受电装置201的无源电极23与无源电极13对置(或接触)。并且，对置的有源电极12、22、无源电极13、23分别电场耦合，从送电装置101向受电装置201传输电力。
[0044]送电装置101具备控制电路11。控制电路11包含微型计算机，具有信号处理部111和开关切换部112的功能部。
[0045]信号处理部111读取送电装置101的送电电流IDC的变化，判别数据“1”、“0”。送电电流IDC是流过连接在电源Vin与逆变器电路10间的电流检测用电阻R1的直流电流。虽然详细在后面叙述，但在受电装置201侧，为了生成向送电装置101发送的信号，使谐振