JP2016214026A - 制御装置、電子機器及び無接点電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1(A)に本実施形態の無接点電力伝送システムの一例を示す。充電器500(電子機器の1つ)は送電装置10を有する。電子機器510は受電装置40を有する。また電子機器510は、操作用のスイッチ部514やバッテリー90を有する。なお図1(A)ではバッテリー90を模式的に示しているが、このバッテリー90は実際には電子機器510に内蔵されている。図1(A)の送電装置10と受電装置40により本実施形態の無接点電力伝送システムが構成される。
図2に本実施形態の送電装置10、受電装置40、送電側の制御装置20、受電側の制御装置50の構成例を示す。図1(A)の充電器500などの送電側の電子機器は、少なくとも図2の送電装置10を含む。また受電側の電子機器510は、少なくとも受電装置40とバッテリー90と電力供給対象100を含むことができる。電力供給対象100は、例えば処理部(DSP等)などの各種のデバイスである。そして図2の構成により、1次コイルL1と2次コイルL2を電磁的に結合させて送電装置10から受電装置40に対して電力を伝送し、バッテリー90の充電等を行う無接点電力伝送(非接触電力伝送)システムが実現される。
次に本実施形態の無接点電力伝送システムの動作シーケンスの一例について説明する。図3は動作シーケンスの概要を説明する図である。
次に、受電装置40の制御装置50に含まれる不揮発性メモリー62の詳細と、当該情報に基づいて行われる送電装置10、受電装置40の制御について説明する。
本実施形態における不揮発性メモリー62は、受電部52の出力電圧VCCに基づく電源電圧で動作する。具体的には、図21を用いて後述するレギュレーター57の出力電圧であるVD5に基づいて動作する。レギュレーター57は、受電部52の出力電圧VCCをレギュレートしてVD5を出力するレギュレーターである。さらに具体的には、不揮発性メモリー62はVD5を内部で昇圧し、昇圧後の電圧に基づいて動作する。
バッテリー90の温度が過剰に高い場合や過剰に低い場合、バッテリー90自体が破損したり、所望の出力が得られないことがある。そのため、温度異常が検出された場合には、温度が正常範囲に戻る(少なくとも異常状態を促進、継続しない)制御が必要となる。例えばバッテリー90が高温になった場合、従来手法では受電装置40は充電を停止し、送電装置10についても電力伝送を停止していた。充電を停止すれば、バッテリー90が高温になることが抑止され、時間経過により温度が正常範囲に戻ることが期待される。
また、不揮発性メモリー62に記憶された情報に基づく制御は、上述の温度異常の例に限定されない。例えば、特許文献3に開示されているスマートチャージングを行う際に、不揮発性メモリー62に記憶された情報を参照してもよい。
図13は、負荷変調による通信手法を説明する図である。図13に示すように、送電側(1次側)では、送電部12の送電ドライバーDR1、DR2が1次コイルL1を駆動する。具体的には送電ドライバーDR1、DR2は、電源電圧制御部14から供給された電源電圧VDRVに基づいて動作して、1次コイルL1を駆動する。
図21に、受電部52、充電部58等の詳細な構成例を示す。図21に示すように、受電部52の整流回路53は、整流用のトランジスターTA1、TA2、TA3、TA4と、これらのトランジスターTA1〜TA4を制御する整流制御部51を有する。
IS、ISC 電流源、SW スイッチ素子、CM キャパシター、
IVC IV変換用アンプ、AP アンプ、CP コンパレーター、
TA1〜TA4、TC1〜TC4 トランジスター、
RCS、RS センス抵抗、RB1、RB2、RC1〜RC3 抵抗、
OPC 演算増幅器、TH サーミスター(温度検出部)、
10 送電装置、12 送電部、14 電源電圧制御部、16 表示部、
20 制御装置、22 ドライバー制御回路、24 制御部、
30 通信部、32 電流検出回路、34 比較回路、35 フィルター部、
36 復調部、37 クロック生成回路、38 発振回路、
40 受電装置、50 制御装置、51 整流制御部、52 受電部、
53 整流回路、54 制御部、55 通信データ生成部、56 負荷変調部、
57 レギュレーター、58 充電部、59 CC充電回路、60 放電部、
61 チャージポンプ回路、62 不揮発性メモリー、64 検出部、
65 ベリファイシーケンサー、66 制御回路、67 メモリーセルアレイ、
68 チャージポンプ回路、90 バッテリー、100 電力供給対象、
500 充電器、502 電源アダプター、510 電子機器、514 スイッチ部
Claims (13)
- 送電装置と受電装置とを有する無接点電力伝送システムにおける受電側の制御装置であって、
前記送電装置からの電力を受電する受電部が受電した電力に基づいて、バッテリーを充電する充電部と、
充電制御を行う制御部と、
不揮発性メモリーと、
を含み、
前記不揮発性メモリーは、
前記バッテリーの状態情報を記憶し、
前記制御部は、
前記不揮発性メモリーに記憶された前記状態情報に基づいて前記充電制御を行うことを特徴とする制御装置。 - 請求項1において、
前記不揮発性メモリーは、
温度異常検出情報を前記状態情報として記憶することを特徴とする制御装置。 - 請求項2において、
負荷変調により、前記送電装置に対して通信データを送信する負荷変調部を含み、
前記負荷変調部は、
温度異常が検出された場合に、前記負荷変調により前記温度異常検出情報を前記送電装置に対して送信することを特徴とする制御装置。 - 請求項2又は3において、
前記不揮発性メモリーは、
前記バッテリーの充電回数を表す充電回数情報を、前記状態情報として記憶することを特徴とする制御装置。 - 請求項4において、
前記制御部は、
前記不揮発性メモリーに前記温度異常検出情報が記憶されている場合は、前記不揮発性メモリーの前記充電回数情報を非更新とし、
前記不揮発性メモリーに前記温度異常検出情報が記憶されていない場合は、前記不揮発性メモリーの前記充電回数情報を更新することを特徴とする制御装置。 - 請求項4又は5において、
前記不揮発性メモリーは、
温度異常が検出されたときのバッテリー電圧を、前記状態情報として記憶することを特徴とする制御装置。 - 請求項6において、
前記制御部は、
前記不揮発性メモリーに前記温度異常検出情報が記憶されている場合であっても、前記バッテリー電圧が、前記不揮発性メモリーに記憶されている前記バッテリー電圧よりも所定電圧下がっている場合には、前記不揮発性メモリーの前記充電回数情報を更新することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記状態情報を前記不揮発性メモリーに記憶する際に、前記状態情報を第1アドレスに書き込んだ後、所与の時間経過後に、前記状態情報を前記第1アドレスとは異なる第2アドレスに書き込むことを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記不揮発性メモリーは、
前記受電部の出力電圧に基づく電源電圧で動作することを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記不揮発性メモリーは、
前記バッテリーの充電制御情報を記憶することを特徴とする制御装置。 - 送電装置と受電装置とを有する無接点電力伝送システムにおける送電側の制御装置であって、
前記受電装置に電力を送電する送電部の送電ドライバーを制御するドライバー制御回路と、
前記ドライバー制御回路を制御する制御部と、
負荷変調により通信データを送信する前記受電装置との間での通信処理を行う通信部と、
を含み、
前記制御部は、
前記受電装置から温度異常検出情報を含む通信データを受信した場合に、前記送電部に間欠送電を行わせることを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の制御装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 送電装置と受電装置とを含む無接点電力伝送システムであって、
前記送電装置は、
前記受電装置に電力を送電すると共に、負荷変調により通信データを送信する前記受電装置との間での通信処理を行い、
前記受電装置は、
バッテリーの状態情報を記憶する不揮発性メモリーを有し、前記送電装置から受電した電力と、前記不揮発性メモリーに記憶された前記状態情報とに基づいて、前記バッテリーを充電するとともに、前記負荷変調により、前記送電装置に対して通信データを送信し、
前記受電装置は、
温度異常が検出された場合に、温度異常検出情報を前記状態情報として前記不揮発性メモリーに記憶するとともに、前記負荷変調により前記温度異常検出情報を前記送電装置に対して送信し、
前記送電装置は、
前記受電装置から前記温度異常検出情報を含む前記通信データを受信した場合に、間欠送電により前記受電装置に電力を送電することを特徴とする無接点電力伝送システム。
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