电子设备、馈电装置和馈电系统的制作方法
【专利摘要】一种电子设备，它包括：受电部，其被构造成接收通过使用磁场或电场而被输送过来的电力；以及状态报告部，其被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态。当检测出异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。一种馈电装置，它包括：送电部，其被构造成通过使用磁场或电场来执行向作为馈电对象的设备的电力输送；以及控制部，其被构造成即使在所述作为馈电对象的设备中检测出异常状态也继续由所述送电部执行的所述电力输送。
【专利说明】电子设备、馈电装置和馈电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对诸如电子设备等作为馈电对象的设备执行非接触式电力供给(送电、电力输送)的馈电系统，还涉及能够应用于这样的馈电系统中的馈电装置和电子设备。
【背景技术】
[0002]近年来,对诸如移动电话和移动音乐播放器等CE设备(Consumer ElectronicsDevice:消费者电子设备)执行非接触式电力供给(送电、电力输送)的馈电系统(非接触式馈电系统、无线充电系统)已经引起关注。这使得可以仅仅通过将电子设备(次级侧设备)放置于充电托盘(初级侧设备)上就能开始充电，而不是通过将诸如AC (交流)适配器等电源装置用的连接器插入(连接到)设备中来开始充电。换句话说，电子设备与充电托盘之间的端子连接变得不必要。
[0003]作为如此执行非接触式电力供给的方法，电磁感应方法是众所周知的。此外，近年来，使用一种被称作磁共振方法的方法的非接触式馈电系统也已经受到关注，该磁共振方法利用的是电磁共振现象。这样的非接触式馈电系统已经在例如专利文献I至专利文献6中被公开。
[0004]引用文献列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本未经审查的专利申请公开N0.2001-102974
[0007]专利文献2:国际申请公开TO 00/27531
[0008]专利文献3:日本未经审查的专利申请公开N0.2008-206233
[0009]专利文献4:日本未经审查的专利申请公开N0.2002-34169
[0010]专利文献5:日本未经审查的专利申请公开N0.2005-110399
[0011]专利文献6:日本未经审查的专利申请公开N0.2010-63245
【发明内容】
[0012]同时，在如上所述的非接触式馈电系统中，存在下列情况:其中，诸如电子设备等作为馈电对象的设备包含用于将该设备的设备状态报告给外部的手段(例如，根据发光元件的点亮状态而报告设备状态的技术)。在这样的情况下，较佳的是通过及时地将那时的所述设备状态可靠地报告给用户(通过防止用户对所述设备状态的错误判断等)而提高用户的便利性。
[0013]因此，期望的是提供如下的电子设备、馈电装置和馈电系统:当使用磁场或电场来执行电力输送(送电)时，它们能够提高用户的便利性。
[0014]本发明的一个实施方式的电子设备包括:受电部，所述受电部被构造成接收通过使用磁场或电场而被输送过来的电力；以及状态报告部，所述状态报告部被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态。当检测到异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。
[0015]本发明的一个实施方式的馈电系统包括:一个或者多个本发明的上述实施方式的电子设备(作为馈电对象的设备)；以及馈电装置，所述馈电装置被构造成通过使用磁场或电场来执行向该电子设备的电力输送。
[0016]在本发明的上述各实施方式的电子设备和馈电系统中，当检测到所述异常状态作为所述电子设备的所述设备状态时，也通过使用利用磁场或电场而被输送的电力(受电电力)将所述异常状态报告给外部。与当检测到异常状态时就停止使用磁场或电场的电力输送的情况不同，这可以避免例如因为不存在受电电力而导致的报告操作的停止。因此，能够防止由于例如不能区分关于所述异常状态的信息与关于其他设备状态(例如，基于受电电力的充电已完成的状态)的信息而产生的用户对所述设备状态的错误判断。
[0017]本发明的一个实施方式的馈电装置包括:送电部，所述送电部被构造成通过使用磁场或电场来执行向作为馈电对象的设备的电力输送；以及控制部，所述控制部被构造成即使当在所述作为馈电对象的设备中检测到异常状态时也继续由所述送电部执行的所述电力输送。
[0018]在本发明的上述实施方式的馈电装置中，即使当在所述作为馈电对象的设备中检测到所述异常状态时，也继续由所述送电部执行的使用磁场或电场的所述电力输送。与当检测到异常状态时就停止使用磁场或电场的电力输送的情况不同，这可以避免例如因为所述作为馈电对象的设备中不存在受电电力而导致的操作(例如，将设备状态报告给外部的操作)停止。因此，防止了由于这样的操作停止而引起的用户便利性下降(诸如用户对设备状态的错误判断)。
[0019]根据本发明的上述各实施方式的电子设备和馈电系统，当检测到所述异常状态作为所述电子设备的所述设备状态时，通过使用利用磁场或电场而被输送过来的电力(受电电力)将所述异常状态报告给外部。因此，就使得能够防止由于例如不能区分关于所述异常状态的信息与关于其他设备状态的信息而引起的用户对所述设备状态的错误判断。因而，允许在使用磁场或电场来执行所述电力输送时的用户便利性得以提高。
[0020]根据本发明的上述实施方式的馈电装置，即使当在所述作为馈电对象的设备中检测到所述异常状态时，也继续由所述送电部执行的使用磁场或电场的所述电力输送。因此，这就使得能够避免因为所述作为馈电对象的设备中不存在受电电力而导致的操作停止。因而，允许在使用磁场或电场来执行所述电力输送时用户的便利性得以提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是图示了本发明实施方式的馈电系统的外观构造示例的立体图。
[0022]图2是图示了图1所示的馈电系统的详细构造示例的框图。
[0023]图3是图示了图2所示的各模块的详细构造示例的电路图。
[0024]图4是图示了针对交流信号生成电路的控制信号的示例的时序波形图。
[0025]图5是图示了馈电周期和通信周期各者的示例的时序图。
[0026]图6是图示了比较例的馈电系统中的操作示例的时序图。
[0027]图7是图示了比较例的馈电系统中的操作示例的电路图。
[0028]图8是图示了图3所示馈电系统中的操作示例(实施例)的时序图。[0029]图9是图示了变形例的馈电系统的示意性构造示例的框图。
[0030]图10是图示了图9所示馈电系统中的电场的传播模式示例的示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面，将参照附图详细地说明本发明的实施方式。需要注意的是，将按照下列顺序进行说明。
[0032]1.实施例(基于受电电力把作为馈电对象的设备的异常状态也报告给外部的示例)
[0033]2.变形例(例如通过使用电场来执行非接触式电力输送的馈电系统的示例)
[0034]实施例
[0035]馈电系统4的总体构造
[0036]图1图示了本发明实施例的馈电系统(馈电系统4)的外观构造示例，并且图2图示了这个馈电系统4的模块构造示例。馈电系统4是通过使用磁场(通过利用磁共振、电磁感应等；下文中同样如此)以非接触式的方式来执行电力输送(电力供给、馈电、送电)的系统(非接触式馈电系统)。这个馈电系统4包括馈电装置I (初级侧设备)以及一个或多个电子设备(此处，2个电子设备2A和2B ;次级侧设备)。
[0037]在这个馈电系统4中，例如，如图1所示，可以通过将电子设备2A和2B放置于馈电装置I中的馈电表面(送电表面)SI上(或者，将电子设备2A和2B放置成接近于该馈电表面SI)，来执行从馈电装置I至电子设备2A和2B的电力输送。此处，考虑到同时或者时分地(顺序地)执行向电子设备2A和2B的电力输送的情形，馈电装置I被成形为像如下的垫板(托盘):其中，馈电表面SI的面积大于作为馈电对象的电子设备2A和2B的面积等。
[0038]馈电装置I
[0039]如上所述，馈电装置I是通过使用磁场而向电子设备2A和2B执行电力输送(送电)的装置(充电托盘)。如图2所示，这个馈电装置I例如可以包括送电单元11，送电单元11包括送电部110、交流(AC)信号生成电路(高频电力生成电路)111和控制部112。
[0040]送电部110被构造成包括稍后将会说明的送电线圈(初级侧线圈)L1以及电容器Clp和Cls (谐振电容器)等。送电部110通过利用送电线圈LI以及电容器Clp和Cls使用交流磁场而向电子设备2A和2B每一者(具体地，稍后将会说明的受电部210)执行电力输送(送电)(参见图2中的箭头Pl)。具体地，送电部110具有从馈电表面SI朝着电子设备2A和2B发射磁场(磁通量)的功能。这个送电部110还具有执行与稍后将会说明的受电部210之间的预定的相互通信操作的功能(参见图2中的箭头Cl)。
[0041]交流信号生成电路111例如可以是如下的电路:其通过使用从馈电装置I的外部电源9 (主机电源)提供的电力来生成将被用来执行送电的预定的交流信号Sac (高频电力)。如上所述的交流信号生成电路111可以是使用例如稍后将会说明的开关放大器而构成的。需要注意的是，外部电源9的示例可以包括设置于PC(Personal Computer:个人计算机)中的USB (Universal Serial Bus:通用串行总线)2.0电源(电力供给能力:500mA,以及电源电压:约5V)等。
[0042]控制部112执行整个馈电装置I (整个馈电系统4)中的各种控制操作。具体地，除了控制由送电部Iio执行的送电操作和通信操作之外，控制部112可以具有例如用于控制所输送的电力的最优化和用于认证次级侧设备的功能。控制部112还可以具有用于判定次级侧设备是否位于初级侧设备上的功能，以及用于检测诸如异种金属(dissimilar metal)等的混入的功能。此处，当执行上述送电控制时，使用稍后将会说明的预定的控制信号CTL来控制交流信号生成电路111的操作。此外，这个控制部112还具有通过使用控制信号CTL、基于稍后将会说明的脉冲宽度调制(PWM:pulse width modulation)来执行调制处理的功倉泛。
[0043]电子设备2A和2B
[0044]例如，电子设备2A和2B均可以是例如以电视接收机为代表的静置式电子设备、以移动电话和数码照相机为代表的且包括可充电电池(电池)的移动电子设备等中的任何一个。例如如图2所示，电子设备2A和2B均包括受电单元21和负载22，负载22基于从这个受电单元21提供过来的电力来执行预定操作(使充当电子设备的功能得以执行的操作)。此外，受电单元21包括受电部210、整流电路211、稳压器212、充电电路213(充电部)、电池214 ( 二次电池)、状态报告部215和控制部216。
[0045]受电部210被构造成包括稍后将会说明的受电线圈(次级侧线圈)L2以及电容器C2p和C2s (谐振电容器)等。受电部210具有通过利用受电线圈L2以及谐振电容器C2p和C2s来接收从馈电装置I中的送电部110输送(送电)的电力的功能。这个受电部210还具有执行与送电部110之间的上述预定的相互通信操作的功能(参见图2中的箭头Cl)。
[0046]整流电路211是用于将从受电部210提供过来的电力(交流电)整流并且用于生成直流电的电路。
[0047]稳压器212是基于从整流电路211提供过来的直流电而执行预定的电压稳定化操作的电路。
[0048]充电电路213是这样的电路:其被用来基于从稳压器212提供过来的经过电压稳定化之后的直流电而对电池214执行充电。
[0049]电池214根据由充电电路213执行的充电而存储电力，并且电池214例如可以使用诸如锂离子电池等可充电电池(二次电池)来构成。
[0050]状态报告部215将设备自身(此处，电子设备2A或电子设备2B)的设备状态报告(告知、或者指示)给外部(用户等)。具体地，提供了这样的功能:通过使用例如稍后将会说明的发光元件的点亮状态(显示状态)或者通过凭借扬声器等的声音输出而将这样的设备状态报告给外部。此外，状态报告部215区分作为设备状态的如下各状态:由充电电路213执行的对电池214充电的状态、由充电电路213执行的充电完成之后的状态、以及电池214的异常状态，并且报告经过区分后的设备状态。需要注意的是，稍后将会说明这个状态报告部215的详细构造(图3)。
[0051]控制部216执行电子设备2A和2B全体(馈电系统4全体)各者中的各种控制操作。具体地，除了控制由受电部210执行的受电操作和通信操作之外，控制部216还可以具有例如用于控制稳压器212、充电电路213等各者的操作的功能。
[0052]馈电装置I以及电子设备2A和2B的详细构造
[0053]图3以电路图图示了图2所示的馈电装置I以及电子设备2A和2B中的各模块的详细构造示例。[0054]送电部110
[0055]送电部110包括送电线圈LI以及电容器Clp和Cls，送电线圈LI被设置用来使用磁场来执行电力输送(用来生成磁通量)，且电容器Clp和Cls与这个送电线圈LI 一起形成LC谐振电路。电容器Cls被串联地电连接至送电线圈LI。换句话说，电容器Cls的一端和送电线圈LI的一端彼此连接。此外，电容器Cls的另一端和送电线圈LI的另一端被并联地连接至电容器Clp。送电线圈LI与电容器Clp之间的连接端是接地的。
[0056]由送电线圈LI以及电容器Clp和Cls构成的LC谐振电路与稍后将要说明的且由受电线圈L2以及电容器C2s和C2p构成的LC谐振电路彼此磁耦合。结果，基于与由下面说明的交流信号生成电路111生成的高频电力(交流信号Sac)的频率大致相同的谐振频率，执行了 LC谐振操作。
[0057]交流信号生成电路111
[0058]交流信号生成电路111是使用开关放大器(所谓的E级放大器)而构成的，该开关放大器包括充当开关元件的一个晶体管(未图示)。用于送电的控制信号CTL从控制部112被提供给交流信号生成电路111。如图3所示，这个控制信号CTL是具有预定占空比的脉冲信号。此外，例如，如图4的(A)部分和(B)部分中所示，通过控制该控制信号CTL中的这个占空比，就可以执行稍后将会说明的脉冲宽度调制。
[0059]在交流信号生成电路111中，利用这样的构造，上述晶体管根据用于送电的控制信号CTL而执行开关操作(ON/OFF operation)(基于预定频率和占空比的切换操作)。换句话说，充当开关元件的晶体管的开关操作是使用从控制部112提供过来的控制信号CTL而被控制的。结果，例如，交流信号Sac (交流电)可以是基于从外部电源9侧输入的直流信号Sdc而生成的，并且所生成的该交流信号Sac可以被提供给送电部110。
[0060]受电部210
[0061]受电部210包括受电线圈L2以及电容器C2p和C2s，受电线圈L2被设置用来接收从送电部110输送过来的(来自磁通量的)电力，且电容器C2p和C2s与这个受电线圈L2一起形成LC谐振电路。电容器C2p被并联地电连接至受电线圈L2，并且电容器C2s被串联地电连接至受电线圈L2。换句话说，电容器C2s的一端被连接至电容器C2p的一端和受电线圈L2的一端。此外，电容器C2s的另一端被连接至整流电路211中的一个输入端子，并且受电线圈L2的另一端和电容器C2p的另一端被连接至整流电路211中的另一个输入端子。
[0062]由受电线圈L2以及电容器C2p和C2s构成的LC谐振电路与由送电线圈LI以及电容器Clp和Cls构成的上述LC谐振电路彼此磁稱合。结果，基于与由交流信号生成电路111生成的高频电力(交流信号Sac)的频率大致相同的谐振频率，执行了 LC谐振操作。
[0063]整流电路211
[0064]此处，整流电路211是使用4个整流元件(二极管)Dl至D4而构成的。具体地，整流元件Dl的阳极和整流元件D3的阴极被连接至整流电路211中的所述一个输入端子，并且整流元件Dl的阴极和整流元件D2的阴极被连接至整流电路211中的输出端子。此夕卜，整流元件D2的阳极和整流元件D4的阴极被连接至整流电路211中的所述另一个输入端子，并且整流元件D3的阳极和整流元件D4的阳极是接地的。在整流电路211中，利用这样的构造，从受电部210提供过来的交流电被整流，并且受电电力P2 (其是直流电)被提供给稳压器212。
[0065]充电电路213
[0066]充电电路213基于经过电压稳定化之后的直流电(受电电力P2)而如上所述地执行对电池214的充电。此处，这个充电电路213还包含了下面将要说明的状态报告部215中的点亮控制部215A。需要注意的是，这个点亮控制部215A可以是由例如微型计算机构成的。
[0067]状态报告部215
[0068]状态报告部215同样使用经过电压稳定化之后的直流电(受电电力P2)来将上述设备状态报告给外部。如图3所示，这个状态报告部215包括由发光二极管(LED)等构成的发光元件(点亮部)215L、上述点亮控制部215A和温度传感器215B (状态检测部)。
[0069]发光元件215L是扮演根据点亮状态(例如，点亮、熄光和闪烁中的各种状态)而报告设备状态(上面已经说明了的充电状态、充电完成之后的状态、以及异常状态中的各种状态)的角色的元件。在这个发光元件215L中，阳极被连接至充电电路213与负载22之间的连接线，并且此处，发光元件215L的阴极被连接至点亮控制部215A的端子，从而使得阴极电位由点亮控制部215A控制。
[0070]温度传感器215B是被设置成利用温度来检测出电池214的异常状态(例如，因发热而产生的异常状态)的元件。通过这个温度传感器215B而获得的检测结果(诸如，与温度值对应地，在电池214中存在或不存在异常状态等的检测结果)被提供给点亮控制部215A。
[0071]此处，点亮控制部215A基于从温度传感器215B提供过来的检测结果(诸如在电池214中存在或不存在异常状态)、在这里通过控制发光元件215L的阴极电位来控制这个发光元件215L的点亮状态(执行点亮控制)。具体地，例如，通过将发光元件215L的阴极电位设定为地电位(接地电位)，就使得图3中所示的电流12流向发光元件215L，从而接通发光元件215L。此外，通过将这个阴极电位设定为不同于地电位的电位，就不允许电流12流动，从而关断发光元件215L。需要注意的是，这个点亮控制部215A也使用经过电压稳定化之后的直流电(受电电力P2)来执行这样的操作(点亮控制)。
[0072]此处，当使用温度传感器215B检测到电池214的异常状态时，如稍后将要说明的，本实施例的状态报告部215通过使用从馈电装置I接收的受电电力P2而将该异常状态报告给外部。
[0073]馈电系统4的功能和效果
[0074]1.总体操作的概要
[0075]在这个馈电系统4中，基于从外部电源9提供过来的电力，馈电装置I中的高频电力生成电路111把被用来执行电力输送的预定高频电力(交流信号Sac)提供给送电部110中的送电线圈LI以及电容器Clp和Cls (LC谐振电路)。这导致了送电部110中的送电线圈LI中的磁场(磁通量)。此时，当分别充当作为馈电对象的设备(作为充电对象的设备)的电子设备2A和2B被放置于馈电装置I的顶面(馈电表面SI)上(或者，被放置成接近于该顶面)时，馈电装置I中的送电线圈LI与电子设备2A和2B每一者中的受电线圈L2在馈电表面SI附近彼此接近。
[0076]以这种方式，当受电线圈L2被放置成接近于生成了磁场(磁通量)的送电线圈LI时，通过由送电线圈LI生成的磁通量进行感应而在受电线圈L2中生成电动势。换句话说，由于电磁感应或磁共振，通过利用送电线圈LI和受电线圈L2每一者来形成交链(interlinkage)而生成了磁场。结果，执行了从送电线圈LI侧(初级侧、馈电装置I侧、或者送电部110侧)至受电线圈L2侧(次级侧、电子设备2A和2B侧、或者受电部210侧)的电力输送(参见图2和图3中的箭头P1)。此时，馈电装置I侧的送电线圈LI以及电子设备2A和2B侧的受电线圈L2通过电场感应等而相互磁耦合，使得在上述LC谐振电路中执行了 LC谐振操作。
[0077]那么，在电子设备2A和2B各者中，通过受电线圈L2接收到的交流电被提供给整流电路211、稳压器212和充电电路213，然后执行了下面的充电操作。即，在通过整流电路211将该交流电转变成预定直流电，且通过稳压器212执行了电压稳定化操作之后，通过充电电路213来执行基于该直流电的对电池214的充电。以这种方式,在电子设备2A和2B每一者中，执行了基于通过受电部210接收到的电力的充电操作。
[0078]换句话说，在本实施例中，在对电子设备2A和2B充电时，与例如AC适配器等的端子连接可以是不必要的，并且仅通过将电子设备2A和2B放置于馈电装置I的馈电表面SI上(或者放置成接近于该馈电表面SI)就能容易地开始充电(执行非接触式馈电)。这导致了用户的责任减轻。
[0079]此外，例如如图5所示，在这样的馈电操作的时候，馈电周期Tp(电池214的充电周期)和通信周期Tc (非充电周期)是时分(time-divisionally)周期的(或者非周期性的)。换句话说，控制部112和控制部216执行控制，使得馈电周期Tp和通信周期Tc被设定成时分周期的(或者非周期性的)。此处，这个通信周期Tc是如下的周期:在该周期内，使用送电线圈LI和受电线圈L2而在初级侧设备(馈电装置I)与次级侧设备(电子设备2A和2B)之间执行预定的相互通信操作(用于设备之间的认证、用于馈电效率控制等的通信操作)(参见图2和图3中的箭头Cl)。需要注意的是，馈电周期Tp和通信周期Tc 二者的时间比率可以是:例如，馈电周期Tp:通信周期Tc =约9:1。
[0080]此处，在这个通信周期Tc内，例如在交流信号生成电路111中可以执行使用脉冲宽度调制的通信操作。具体地，基于预定的调制数据，设定了通信周期Tc内的控制信号CTL的占空比，从而使得执行了基于脉冲宽度调制的通信。需要注意的是，在上述的送电部110和受电部210中的谐振操作的时候理论上是难以执行频率调制的。因此，使用这样的脉冲宽度调制以容易地实现通信操作。
[0081]2.状态报告操作
[0082]此外，在本实施例的馈电系统4中，将电子设备2A和2B各者的设备状态报告给外部的手段(状态报告部215)被设置于电子设备2A和2B各者中。这个状态报告部215通过使用从馈电装置I接收的受电电力P2而将这样的设备状态报告给外部。
[0083]具体地，由充电电路213对电池214充电的状态、由充电电路213对电池214充电完成之后的状态、以及电池214的异常状态各者在此处是根据发光元件215L的点亮状态(点亮、熄光和闪烁中的各种状态)而被区分的，然后报告所区分出的状态。换句话说，例如，这个状态报告部215中的点亮控制部215A在充电状态下可以控制发光元件215L接通，在充电完成之后的状态下可以控制发光元件215L关断，并且在异常状态下可以控制发光兀件215L闪烁。[0084]在电子设备2A和2B中，通过由状态报告部215执行这样的状态报告操作，可以及时地将那时的设备状态报告给用户等，且因此实现了用户等的便利性的提高。下面，通过与比较例相比较，将详细地说明本实施例的状态报告操作。
[0085]2-1.比较例
[0086]图6以时序图图示了比较例的馈电系统(馈电系统104)中的操作示例。在该图6中，(A)部分图示了送电单元11中的操作状态，⑶部分图示了充电电路213中的操作状态，并且(C)部分图示了发光元件215L中的操作状态。需要注意的是，如图7所示，该比较例的这个馈电系统104包括馈电装置I以及根据该比较例的电子设备102A和102B。
[0087]在这个比较例中，如图6的㈧部分至(C)部分所示，首先，在直到到达时刻tlOl前的周期内，执行从馈电装置I中的送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)。因此，在充电电路213中，使用此时接收的充电电力P2来执行对电池214的充电操作。此外，内置于这个充电电路213中的点亮控制部215A也使用该充电电力P2来执行点亮控制，使得发光元件215L进入点亮状态，并且因此把表明电池214正在充电的信息报告给外部。
[0088]接着，在从时刻1101至时刻1102的周期内，通过温度传感器215B检测出电池214中的因发热等而产生的异常状态。因此，如图6中的虚线箭头所示，从送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)被停止。因此，例如，如图7中的“X”所示，停止该送电操作就使向电子设备102A和102B各者中的稳压器212、充电电路213、状态报告部215、控制部216等供给的受电电力P2被停止下来。结果，如图6的(B)部分和(C)部分以及图7所示，充电电路213、内置于充电电路213中的点亮控制部215A等的操作被停止，并且使用发光元件215L的状态报告操作也被停止。换句话说，在从时刻tlOl至时刻tl02的这个周期内，发光兀件215L保持于熄光状态。
[0089]随后，在从时刻tl02至时刻tl03的周期内，通过温度传感器215B检测出电池214从异常状态返回至正常状态，且因此，操作状态与直到到达时刻tlOl前的上述周期内的操作状态相同。换句话说，如图6的(A)部分至(C)部分所示，重新开始从送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)，且结果是，在充电电路213和点亮控制部215A中，使用受电电力P2而执行了充电操作和点亮控制。因此，在从时刻tl02至时刻tl03的这个周期内，发光兀件215L同样也处于点亮状态,并且表明电池214正在充电的信息被报告给外部。
[0090]然后，在时刻tl03之后的周期内，如图6的(A)部分至(C)部分所示，对电池214的充电操作已完成，并且从送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)的操作也被停止。因此，在时刻tl03之后的这个周期内，发光元件215L处于熄光状态，并且表明对电池214的充电已经完成的信息被报告给外部。
[0091]以这种方式，在比较例的馈电系统104中，在电池214的异常状态的周期内，从送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)也被停止，且因此，状态报告操作因不存在受电电力P2而被停止。结果，如图6中的箭头PlOl所示，在电池214的异常状态的这个周期内和在充电完成之后的周期内，发光元件215L都处于熄光状态。换句话说，对于用户等来说，不能够区分关于异常状态的信息与关于其它设备状态(此处，充电完成状态)的信息，且因此，用户等就可能会错误地判断设备状态。这样，在比较例的馈电系统104中，降低了用户的便利性。
[0092]需要注意的是，当出现了电池214的异常状态时，以这种方式停止对电池214的充电操作是合理的。然而，特别是在非接触式馈电系统中，以下方面可以说是与有线式馈电系统不同的。即，针对其中电池214处于这种异常状态的作为馈电对象的设备执行非接触式电力供给是不太情愿的操作。由于这些原因，可以说:在非接触式馈电系统中，当作为馈电对象的设备中的电池出现异常状态时，非接触式电力输送(送电)操作像这个比较例一样被停止，且结果是，大概就不可能实现设备状态的区分。
[0093]2-2.本实施例
[0094]相比之下，在本实施例的馈电系统4中，上述比较例的问题按如下方式得以解决。
[0095]图8以时序图图示了本实施例的馈电系统4中的操作示例。在该图8中，(A)部分图示了送电单元11中的操作状态，⑶部分图示了充电电路213中的操作状态，(C)部分图示了发光元件215L中的操作状态，并且⑶部分图示了馈电装置I与电子设备2A和2B每一者之间的通信操作的状态。
[0096]在图8所示的操作示例中，也像图6所示的上述操作示例(比较例)一样,在直到到达时刻tl前的周期内和在从时刻t2至时刻t3的周期内，通过温度传感器215B检测出电池214处于正常状态。因此，执行从送电单元11至电子设备2A和2B的电力输送(送电)，并且在充电电路213和点亮控制部215A中，使用受电电力P2来执行充电操作和点亮控制。所以，发光兀件215L进入点亮状态,并且表明电池214正在充电的信息被报告给外部。
[0097]此外，在时刻t3之后的周期内，像图6所示的操作示例一样，对电池214的充电操作已完成，并且从送电单元11至电子设备102A和102B的电力输送(送电)的操作被停止。因此，发光兀件215L处于熄光状态,并且表明对电池214的充电完成之后的状态的信息被报告给外部。
[0098]然而，在本实施例中，不像上述比较例的是，在从时刻tl至时刻t2的周期内，执行如图8中的实线箭头所表明的操作。也就是，即使通过温度传感器215B检测到电池214的异常状态，但是从送电单元11至电子设备2A和2B的电力输送(送电)仍继续，并且状态报告部215通过使用那时的受电电力P2而将该异常状态报告给外部。换句话说，不像比较例的是，通过继续电力输送就避免了不存在受电电力P2，且作为结果，即使在出现了电池214的异常状态的周期内状态报告操作也不会停止(避免了状态报告操作的停止)。以这种方式，在本实施例中，状态报告操作是基于“在出现异常状态的时候，使得能够继续电力输送而不是停止电力供给”的构思而被执行的，该构思与比较例的构思相反。
[0099]需要注意的是，例如可以通过利用馈电装置I中的控制部112与电子设备2A和2B各者中的控制部216之间的上述通信操作，来执行这样的继续电力输送的控制。换句话说，例如，通过馈电装置I与电子设备2A和2B每一者之间的通信，控制部112可以察觉电子设备2A和2B各者中的电池214中的异常状态的出现，然后即使在出现这样的异常状态的时候，也执行控制以使得由送电部110执行的电力输送被继续进行。以这种方式，当在电子设备2A和2B各者中检测到电池214的异常状态时，通过利用通信来将检测到异常状态报告给馈电装置I侧。然而，可代替通过利用通信来执行这样的继续电力输送的控制的是，馈电装置I侧可以纯粹地执行电力输送而不用察觉电子设备2A和2B侧的电池214的状态(是否为正常状态)。[0100]以这种方式，在本实施例的状态报告操作中，例如如图8的(C)部分所示，通过由点亮控制部215A执行的点亮控制，在充电状态下使发光元件215L接通，在充电完成之后的状态下使发光元件215L关断，并且在异常状态下使发光元件215L闪烁。因此，与上述比较例不同，本实施例防止了由于不能区分关于异常状态的信息与关于其它设备状态(此处，充电完成状态)的信息等而导致的用户对设备状态的错误判断。
[0101]需要注意的是，在本实施例中，此时当检测到电池214的异常状态时，如图8的(B)部分所示，充电电路213以与比较例的方式相同的方式也停止对电池214充电。此外，当检测到电池214从异常状态返回至正常状态时，充电电路213重新开始对电池214的充电。
[0102]3.关于通信操作的设定
[0103]此外，在本实施例中，例如如图8的(D)部分所示，优选地，可以设定馈电装置I与电子设备2A和2B每一者之间的通信操作。需要注意的是，例如，可以通过馈电装置I中的控制部112以及电子设备2A和2B各者中的控制部216来执行这样的通信操作的设定(控制)。
[0104]具体地，首先，即使在通过充电电路213对电池214的充电已完成之后，也可以优选地将通信操作(通信周期Tc)设定为继续。这是因为，通过即使在充电已完成之后也按规律执行这样的通信操作，就使得馈电装置I与电子设备2A和2B每一者能够相互地察觉馈电系统4中的操作状态(馈电装置I的设备状态以及电子设备2A和2B的设备状态)，并相应地采取适当措施。
[0105]此外，此时，如图8的⑶部分所示，优选地，与在充电时的周期内的频率相比，在充电完成之后的周期内可以将通信操作(通信周期Tc)设定为较低频率。此外，优选地，与正常状态时的周期内的频率相比，在异常状态时的周期内可以将通信操作(通信周期Tc)设定为较高频率。由于这些原因，在这个操作示例中，在充电的周期内将通信操作设定为中间频率，在充电完成之后的周期内将通信操作设定为低频率，并且在异常状态的周期内将通信操作设定为高频率。这是因为:在充电完成之后的周期内没有必要非常频繁地察觉对方设备的设备状态，而在异常状态的周期内，与正常状态相比而言有必要频繁地察觉对方设备的设备状态以应对异常状态。
[0106]如上所述，在本实施例中，即使当检测到异常状态作为电子设备2A和2B各者的设备状态时，由送电部Iio执行的使用磁场的电力输送在馈电装置I以及电子设备2A和2B中仍继续，并且通过利用使用磁场而被输送的电力(受电电力P2)而将异常状态报告给外部。这使得可以防止由于例如不能区分关于异常状态的信息与关于其它设备状态的信息而导致的用户对设备状态的错误判断。因此，当执行使用磁场的电力输送时，可以提高用户的便利性。
[0107]变形例
[0108]上面，虽然参照实施例已经说明了本发明的技术，但是本技术不限于这个实施例，并且可以进行各种修改。
[0109]例如，在上述实施例中已经提供了使用各种线圈(送电线圈和受电线圈)的说明，但可以使用各种各样的构造作为这些线圈的构造(形状)。换句话说，例如，各线圈可以具有诸如下列之类的形状:螺旋形、环路形、使用磁性物质的条状、将螺旋线圈折叠成处于两层中的α卷绕形、具有更多层的螺旋形、将卷线沿厚度方向卷绕的螺旋状。此外，各线圈不仅可以是使用具有导电性的线材而构成的卷绕线圈，而且也可以是使用例如印制电路板、柔性印制电路板等而构成的具有导电性的图案化线圈。
[0110]此外，在上述实施例中，虽然已经说明了充当作为馈电对象的设备的示例的电子设备，但是作为馈电对象的设备并不限于此，也可以是不同于电子设备的任何类型的作为馈电对象的设备(例如，诸如电动汽车等车辆)。
[0111]而且，在上述实施例中，已经具体说明了馈电装置和电子设备中的各部件。然而，并非所有的上述部件都必须设置，或者可以进一步设置有其他部件。例如，在馈电装置和/或电子设备中，可以设置有通信功能、用于执行某种控制的功能、显示功能、用于认证次级侧设备的功能、用于判定次级侧设备是否处于初级侧设备上的功能、用于检测诸如异种金属等的混入的功能，诸如此类。
[0112]此外，上述实施例是通过主要以将多个(2个以上)电子设备设置于馈电系统中的情况作为示例而被说明的。然而，不限于这种情况，可以只有一个电子设备被设置于馈电系统中。
[0113]而且，上述实施例是通过以用于诸如移动电话等小型电子设备(CE设备)的充电托盘作为馈电装置的示例而被说明的。然而，馈电装置并不限于这样的家用充电托盘，还可以被应用于各种各样电子设备的电池充电器。此外，馈电装置并非必须是托盘，并且例如可以是诸如所谓的充电支架(cradle)等电子设备用充电座。
[0114]使用电场来执行非接触式电力输送的馈电系统的示例
[0115]此外，通过以使用磁场来执行从充当初级侧设备的馈电装置到充当次级侧设备的电子设备的非接触式电力输送(馈电)的非接触式馈电系统的情况作为示例，已经提供了上述实施例，但这不是限制性的。换句话说，本发明的内容也可应用于使用电场(电场耦合)来执行从充当初级侧设备的馈电装置至充当次级侧设备的电子设备的非接触式电力输送的馈电系统。在这种情况下，可以获得与上述实施例的效果相同的效果。
[0116]具体地，例如，图9所示的馈电系统可以包括一个馈电装置81 (初级侧设备)和一个电子设备82 (次级侧设备)。馈电装置81主要包括送电部810、交流信号源811 (振荡器)和接地电极Egl。送电部810包括送电电极El (初级侧电极)。电子设备82主要包括受电部820、整流电路821、负载822和接地电极Eg2。受电部820包括受电电极E2 (次级侧电极)。更具体地，这个馈电系统包括两组电极，即送电电极El和受电电极E2以及接地电极Egl和接地电极Eg2。换句话说，馈电装置81 (初级侧设备)和电子设备82 (次级侧设备)在它们二者内部均包括了具有由一对不对称的电极构成的结构的天线，诸如单极天线(monopole antenna)。
[0117]在具有这样的构造的馈电系统中，当送电电极El和受电电极E2彼此面对时，上述非接触式天线就彼此耦合(沿这两个电极的垂直方向出现了相对于彼此的电场耦合)。于是，在它们二者之间生成了感应场，并且执行了使用该电场的电力输送(参见图9中所示的电力P8)。具体地，例如，如图10中示意性地所示，所生成的电场(感应场Ei)可以从送电电极El侧向受电电极E2侧传播，并且所生成的感应场Ei可以从接地电极Eg2侧向接地电极Egl侧传播。换句话说，在初级侧设备与次级侧设备之间，形成了所生成的感应场Ei的环路路径。在这样的使用电场的非接触式电力供给系统中，通过应用与上述实施例的技术相同的技术，也可以获得相同的效果。[0118]需要注意的是，本发明的技术还可以具有下列构造。
[0119](I) 一种电子设备，它包括:
[0120]受电部，其被构造成接收通过使用磁场或电场而被输送过来的电力；以及
[0121]状态报告部，其被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态，
[0122]其中当检测到异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。
[0123](2)根据(I)所述的电子设备，其还包括:
[0124]二次电池；以及
[0125]充电部，其被构造成基于所述受电电力来执行对所述二次电池的充电，
[0126]其中当检测到所述异常状态时，所述充电部停止对所述二次电池的充电。
[0127](3)根据(2)所述的电子设备，其中所述状态报告部包括状态检测部，所述状态检测部被构造成检测出所述二次电池中的异常状态作为所述异常状态。
[0128](4)根据(3)所述的电子设备，其中所述状态检测部通过所述二次电池的温度来检测出所述二次电池中的异常状态。
[0129](5)根据(2)至(4)中的任一者所述的电子设备，其中在所述设备状态从所述异常状态返回至正常状态时，所述充电部重新开始对所述二次电池的充电。
[0130](6)根据(2)至(5)中的任一者所述的电子设备，其中所述状态报告部区分并报告作为所述设备状态的下列各状态:由所述充电部执行的充电状态、由所述充电部执行的充电完成之后的状态、以及所述异常状态。
[0131](7)根据(6)所述的电子设备，其中所述状态报告部包括点亮部和点亮控制部，所述点亮部被构造成根据点亮状态来报告所述设备状态，并且所述点亮控制部被构造成控制所述点亮部的所述点亮状态。
[0132](8)根据(7)所述的电子设备，其中
[0133]在所述充电状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部点亮，
[0134]在所述充电完成之后的状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部熄光，并且
[0135]在所述异常状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部闪烁。
[0136](9)根据⑵至⑶中的任一者所述的电子设备，其中馈电周期和通信周期被时分地(time-divisionally)设定,所述馈电周期是使用磁场或电场来执行从馈电装置的电力输送的周期，并且所述通信周期是执行与所述馈电装置之间的预定通信的周期。
[0137](10)根据(9)所述的电子设备，其中所述通信周期被设定为:即使在由所述充电部执行的对所述二次电池的充电完成之后，所述通信周期仍继续。
[0138](11)根据(10)所述的电子设备，其中与在对所述二次电池进行充电时的周期内的频率相比，在所述充电完成之后的周期内将所述通信周期设定为较低频率。
[0139](12)根据(10)或(11)所述的电子设备，其中与在所述设备状态是正常状态时的周期内的频率相比，在所述异常状态时的周期内将所述通信周期设定为较高频率。
[0140](13)根据(9)至(12)中的任一者所述的电子设备，其中当检测到所述异常状态时，通过利用所述通信而将检测到异常状态报告给所述馈电装置侧。
[0141](14) 一种馈电系统，它包括:[0142]一个或多个电子设备；以及
[0143]馈电装置，其被构造成使用磁场或电场来执行向所述电子设备的电力输送，
[0144]其中所述电子设备包括:
[0145]受电部，其被构造成接收从所述馈电装置输送过来的电力；以及
[0146]状态报告部，其被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态，并且
[0147]当检测到异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。
[0148](15) —种馈电装置，它包括:
[0149]送电部，其被构造成使用磁场或电场来执行向作为馈电对象的设备的电力输送；以及
[0150]控制部，其被构造成即使当在所述作为馈电对象的设备中检测到异常状态时也继续由所述送电部执行的所述电力输送。
[0151](16)根据(15)所述的馈电装置，其中所述控制部通过与所述作为馈电对象的设备之间的通信来察觉所述异常状态的出现。
[0152]本申请要求基于2011年11月29日和2012年4月18日分别向日本专利局提交的日本专利申请N0.2011-260058和日本专利申请N0.2012-94335的优先权，因此将这两个申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0153]本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
【权利要求】
1.一种电子设备,其包括: 受电部，所述受电部被构造成接收通过使用磁场或电场而被输送过来的电力；以及状态报告部，所述状态报告部被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态， 其中当检测出异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其还包括: 二次电池；以及 充电部，所述充电部被构造成基于所述受电电力来执行对所述二次电池的充电， 其中当检测出所述异常状态时，所述充电部停止对所述二次电池的充电。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述状态报告部包括状态检测部，所述状态检测部被构造成检测出所述二次电池中的异常状态作为所述异常状态。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述状态检测部通过所述二次电池的温度来检测出所述二次电池中的异常状态。
5.根据权利要求2所述的电子设备，其中在所述设备状态从所述异常状态返回至正常状态时，所述充电部重新开始对所述二次电池的充电。
6.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述状态报告部区分并报告作为所述设备状态的下列各状态:由所述充电部执行的充电状态、由所述充电部执行的充电完成之后的状态、以及所述异常状态。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述状态报告部包括点亮部和点亮控制部，所述点亮部被构造成根据点亮状态来报告所述设备状态，并且所述点亮控制部被构造成控制所述点亮部的所述点亮状态。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中 在所述充电状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部点亮， 在所述充电完成之后的状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部熄光，并且 在所述异常状态下，所述点亮控制部控制所述点亮部闪烁。
9.根据权利要求2所述的电子设备，其中以时分的方式设定馈电周期和通信周期，所述馈电周期是使用磁场或电场来执行从馈电装置的电力输送的周期，并且所述通信周期是执行与所述馈电装置之间的预定通信的周期。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述通信周期被设定为:即使在由所述充电部执行的对所述二次电池的充电完成之后，所述通信周期仍继续。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中与在对所述二次电池进行充电时的周期内的频率相比，在所述充电完成之后的周期内将所述通信周期设定为较低频率。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其中与在所述设备状态是正常状态时的周期内的频率相比，在所述异常状态时的周期内将所述通信周期设定为较高频率。
13.根据权利要求9所述的电子设备，其中当检测出所述异常状态时，通过利用所述通信而将检测到异常状态报告给所述馈电装置侧。
14.一种馈电系统，其包括: 一个或者多个电子设备；以及馈电装置， 所述馈电装置被构造成通过使用磁场或电场来执行向所述电子设备的电力输送， 其中所述电子设备包括: 受电部，所述受电部被构造成接收从所述馈电装置输送过来的电力；以及 状态报告部，所述状态报告部被构造成通过使用由所述受电部接收的受电电力而向外部报告所述电子设备的设备状态，并且 当检测出异常状态作为所述设备状态时，所述状态报告部也通过使用所述受电电力来报告所述异常状态。
15.一种馈电装置，其包括: 送电部，所述送电部被构造成通过使用磁场或电场来执行向作为馈电对象的设备的电力输送；以及 控制部，所述控制部被构造成即使当在所述作为馈电对象的设备中检测出异常状态时也继续由所述送电部执行的所述电力输送。
16.根据权利要求15所述的馈电装置，其中所述控制部通过与所述作为馈电对象的设备之间的通信来察觉所述异常状态的出现。
【文档编号】H01M10/46GK103947074SQ201280057512
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2011年11月29日
【发明者】秋吉宏一, 浦本洋一 申请人:索尼公司