電力輸送的信息傳送方法和使用該信息傳送方法的充電臺與電池內置設備的製作方法
2023-12-11 12:12:07 3
專利名稱:電力輸送的信息傳送方法和使用該信息傳送方法的充電臺與電池內置設備的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種從送電線圈向受電線圈以非觸點狀態輸送電力的方 法中,從受電線圈向送電線圈傳送信息的方法和使用該方法的充電臺與電 池內置設備。
背景技術:
目前開發有在電磁感應的作用下從送電線圈向受電線圈進行電力輸
送,對電池進行充電的充電臺(參照專利文獻1和2)。
專利文獻1中記載有在充電臺中內置由高頻電源勵磁的送電線圈,在 積層電池中內置與送電線圈電磁耦合的受電線圈的結構。另外,積層電池 中還內置將由受電線圈感應的交流進行整流,並將其供給電池而對其充電 的電路。根據該結構,能夠將積層電池載置於充電臺之上,以非接觸狀態 對積層電池的電池進行充電。
另夕卜,專利文獻2中記載有,在內置電池的設備的底部內置電池,並 進一步在其下方設置次級側充電用適配器,在該次級側充電用適配器中內 置受電線圈和充電電路的結構。另外,也記載有在充電臺上設置與受電線 圈電磁耦合的送電線圈的結構。在充電臺上載置耦合次級側充電用適配器 的電池內置設備,從送電線圈向受電線圈進行電力輸送,對電池內置設備 的電池進行充電。
專利文獻h日本特開平9一63655號公報
專利文獻2:日本實用新型註冊第3011829號 這些公報中記載的電力輸送中的電池的充電,無需經由觸點,而能夠以無 觸點狀態對電池進行充電。該電力輸送例如適合於鎳鎘電池以0.1C的小 電流連續進行充電的方法。但是,在對電池進行急速充電的情況下,在電 池被滿格充電的狀態下不能夠從送電線圈側停止電力輸送。為了被滿格充電的電池的充電,需要在受電線圈側設置檢測滿格充電,遮斷充電電流的 電路。不過,該方式中,由於在受電線圈側遮斷電流,所以不能夠停止從 送電線圈朝向受電線圈的電力輸送,產生電力被浪費消耗等弊端。該弊端 能夠通過從受電線圈側向送電線圈側傳送電池被滿格充電的信息,由送電 線圈檢測滿格充電而停止電力輸送的方式解決。但是,為了實現該方式, 從受電線圈側向送電線圈側傳送滿格充電的信息的電路結構變得複雜,存 在部件成本昂貴的缺點。這是由於為了從受電線圈側向送電線圈側傳送信 息,例如在受電線圈側設置送電器、在送電線圈側設置接收器,而傳送信 息。
發明內容
本發明是以解決上述缺點為目的而研發的。本發明的重要目的在於, 提供一種能夠形成極其簡單的電路結構,並同時從受電線圈側向送電線圈 側傳送信息的電力輸送的信息傳送方法和使用該信息傳送方法的充電臺 和電池內置設備。
本發明的電力輸送的信息傳送方法,是將送電線圈11和受電線圈31 相互接近配設,在磁感應作用下從送電線圈11向受電線圈31以非觸點狀 態傳送電力的電力傳送方法,從而從受電線圈31側向送電線圈側傳送信 息。該信息傳送方法中,使受電線圈31的負荷變化,檢測送電線圈11相 對於負荷變動的電流變化,從受電線圈31側向送電線圈ll側傳送信息。
以上的信息傳送方法具有能夠形成極其簡單的電路結構,並同時從受 電線圈側向送電線圈側傳送信息的特徵。這是由於使受電線圈的負荷變 動,使該負荷的變動作為送電線圈的電流的變化檢測,從受電線圈側向送 電線圈側傳送信息。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,以特定的模式變更所述受電線 圈31的負荷,從而向送電線圈11側傳送信息。
該信息傳送方法能夠以預先特定的模式的負荷變動來準確地向送電 線圈側傳送各種信息。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,在受電線圈31側和送電線圈 ll側非同步地傳送信息。該信息傳送方法由於非同步地傳送信息,所以不需要使受電線圈側和 送電線圈側同步進行的電路,也能夠以簡單的電路傳送信息。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,通過受電線圈31的輸出對電
池40進行充電,將顯示被充電的電池40的狀態的信息從受電線圈31側 向送電線圈11側傳送。
該信息傳送方法,由於能夠在送電線圈側檢測電池的狀態的同時對電 池進行充電,所以能夠以優良的狀態對電池進行充電。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,根據從受電線圈31側向送電 線圈11側傳送的電池40的滿格充電的信息,停止送電線圈11的電力輸 送。
該信息傳送方法由於能夠在送電線圈側檢測電池被滿格充電的情況, 所以在電池被滿格充電後,能夠停止來自送電線圈側的電力輸送。因此, 具有不會浪費地消耗電力,另外能夠防止滿格充電後的受電線圈側的發熱 的特徵。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,從受電線圈31側向送電線圈 11側傳送的信息為表示電力供給過多或電力供給不足的信息。
該信息傳送方法由於能夠在送電線圈側檢測傳送給受電線圈側的電 力的過多或不足,所以具有能夠在由送電線圈檢測電力是否以優良的狀態 輸送到受電線圈側,能夠以理想的狀態進行電力運送。
本發明的電力輸送的信息傳送方法中,從受電線圈31側向送電線圈 11側傳送的信息為由受電線圈31充電的電池40的電壓、.電流、溫度中的 任一信息或ID信息。
該信息傳送方法由於能夠以受電線圈側的輸出由送電線圈側檢測正 在充電的電池的狀態或ID,所以能夠以優良的狀態在送電線圈側對電池進 行充電,另外能夠判別電池的ID而對其進行充電。
本發明的充電臺與電池內置設備,由對送電線圈11供給交流電力的 充電臺10和具有與該充電臺10的送電線圈11接近配設的受電線圈31的 電池內置設備30構成,電池內置設備30具有根據向充電臺10傳送的信 息使受電線圈31的負荷變化的信息傳送電路34,充電臺10具有檢測送電 線圈11的電流並檢測受電線圈31的負荷的變化的信息接收電路14,其中,電池內置設備30根據所傳送的信息使受電線圈31的負荷變化,並通過充 電臺10的信息接收電路14檢測該負荷的變化,從而檢測來自電池內置設 備30的信息。
以上的充電臺與電池內置設備具有能夠形成極其簡單的電路結構,並 同時從電池內置設備向充電臺傳送信息的特徵。這是由於使電池內置設備 的受電線圈的負荷變動,並且使負荷的變動作為充電臺側的送電線圈的電 流的變化檢測,從而從電池內置設備向充電臺傳送信息。
本發明的充電臺與電池內置設備中,電池內置設備30的信息傳送電 路34具有使受電線圈31的負荷形成開放狀態的開關元件35。
該充電臺和電池內置設備能夠從電池內置設備向充電臺可靠且穩定 地傳送信息。這是因為將開關元件進行接通斷開切換,將受電線圈的負荷 形成開放狀態而傳送信息。另外,將開關元件切換為斷開,使受電線圈的 負荷形成開放狀態的電路結構不會消耗傳送信息的時期的電力消耗,另外 沒有開放狀態中的弊端,能夠效率良好地從電池內置設備向充電臺傳送信 息。
另外,本發明的充電臺與電池內置設備中,充電臺IO具有將所輸入 的電力轉換為交流電力並供給送電線圈11的電源電路12和經由輸入開關 18而與該電源電路12的輸入側連接而成的輸出端子19,當所述電池內置 設備30的電池40被滿格充電時,使電源電路12形成斷開狀態,使輸入 開關18接通,從而將所輸入的電力從輸出端子19輸出。
該結構,在經由輸出端子來連接多個充電臺的狀態下,當在被供給電 力的充電臺上設置的電池內置設備的電池被滿格充電時,能夠使輸入開關 接通,從輸出端子對其他充電臺供給電力,所以能夠在對多個充電臺順次 供給電力的同時,對多個電池內置設備的電池進行充電。
圖1是本發明的一實施例的充電臺和電池內置設備的方塊圖。 圖2是表示相對於從受電線圈供給充電電路的消耗電力的、送電線圈 的電流的圖。
圖3是本發明的另一實施例的充電臺和電池內置設備的方塊圖。圖4是表示電池內置設備的控制電路將開關元件進行接通斷開切換而 傳送信息的狀態的圖。
圖5是從電池內置設備向充電臺傳送信息的另一例的圖。 圖6是從電池內置設備向充電臺傳送信息的另一例的圖。
圖7是表示將一個AC適配器與多個充電臺連接的狀態的方塊圖。 附圖標記說明 10充電臺 10A第一充電臺 10B第二充電臺 11送電線圈〔送電〕^/W 12電源電路 13送電控制部 14信息接收電路 15電流檢測電路 16霍爾IC 17 LED 18輸入開關 19輸出端子 20 AC適配器 30電池內置設備 30A第一電池內置設備 30B第二電池內置設備 31受電線圈〔受電〕^f/W 32充電電路 33檢測電路 34信息傳送電路 35開關元件 36控制電路 37磁鐵 40電池50電池內置設備 54信息傳送電路
55開關元件 56控制電路
具體實施例方式
以下,根據
本發明的實施例。其中,以下所示的實施例例示 了用於具體化本發明的技術思想的信息傳送方法和使用該信息傳送方法 的充電臺及電池內置設備,不過,本發明不將信息傳送方法和充電臺及電 池內置設備局限於以下方式。
另外,在該說明書中,為了便於理解權利要求的保護範圍,將與實施 例所示的部件對應的序號標記在"權利要求書"和"發明內容"中的部件。 但是,權利要求書中所示的部件絕不是限定於實施例的部件。
圖1是表示內置能夠充電的電池40作為電源的電池內置設備30和配 置該電池內置設備30而對內置的電池40充電的充電臺10的方塊圖。內 置於電池內置設備30中的電池40能夠採用鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子 電池等能夠充電的全部電池。
電池內置設備30具有與充電臺10的送電線圈11電磁耦合的受電線 圈31、對由該受電線圈31感應的交流進行整流並轉換為對電池40充電的 直流的充電電路32、檢測被充電的電池40的狀態例如電壓和電流和溫度 和滿格充電的檢測電路33、控制切換受電線圈31的負荷的開關元件35 而傳送由該檢測電路33檢測的信息的信息傳送電路34。
充電電路32雖未圖示,但具有對由該受電線圈31感應的交流進行整 流並轉換為直流的整流電路和使由整流電路整流的脈動電流平滑化的電 容器構成的平滑電路。充電電路32根據所充電的電池40的類型而設計在 最佳的電路上。例如,對鎳氫電池、鎳鎘電池進行充電的充電電路具有使 輸出電流穩定化的恆流電路,對鋰離子電池進行充電的充電電路中內置有 穩壓-恆流充電電路。
檢測電路33檢測電池40的電壓和電流和溫度和滿格充電。檢測電流 的電路通過放大器(未圖示)放大並檢測與電池串聯連接的電流檢測電阻(未圖示)的兩端的電壓。由放大器的輸出電壓檢測充電電流。檢測電池 的溫度的電路連接有配置成與電池熱耦合的溫度傳感器(未圖示)。溫度 傳感器是電阻根據熱敏電阻器等溫度而變化的元件,檢測電阻來檢測電池 溫度。另外,內置有鎳氫電池和鎳鎘電池的電池內置設備的檢測電路檢測 正在充電的電池的峰值電壓,或者檢測從峰值電壓的AV降低,來檢測滿 格充電。內置有鋰離子電池的電池內置設備檢測電池的電壓而檢測滿格充 電,或在恆流充電後、在穩壓充電中當充電電流為規定值以下時檢測滿格 充電。
信息傳送電路34具有經由充電電路32與受電線圈31連接的開關元 件35和控制該開關元件35的接通斷開的控制電路36。控制電路36由微 型計算機等構成,以來自受電線圈31的電力為電源進行動作。圖1所示 的電池內置設備30與電池40串聯地連接有開關元件35。在該開關元件 35中能夠兼用作將電池40的充電狀態進行接通斷開控制的開關元件。該 開關元件35被控制為斷開,經由充電電路32而使受電線圈31的負荷形 成幵放狀態。不過,雖然未圖示,但是開關元件不經由充電電流而也能夠 直接與受電線圈串聯連接。該開關元件也被控制為斷開,受電線圈的負荷 被直接形成開放狀態。控制電路36基於由檢測電路33檢測的電池等信息 以對應的模式控制開關元件35,使受電線圈31的負荷變化。由受電線圈 31感應的交流電力輸入充電電路32,由充電電路32轉換為直流而對電池 40充電。在由受電線圈31對電池40充電的狀態下,控制電路36使開關 元件35形成接逋狀態。接通狀態的開關元件35將充電電路32的輸出供 給電池40而對電池40進行充電。控制電路36當停止電池40的充電,或 者將電池的信息傳送給送電線圈11側的充電臺10時,將開關元件35切 換為斷開。
當將開關元件35從接通切換為斷開,將受電線圈31的負荷切換為開 放狀態時,則與受電線圈31電磁耦合的送電線圈11的電流變化。圖2表 示相對於從受電線圈31向充電電路32供給的消耗電力的、送電線圈11 的電流。如該圖所示,將開關元件35切換為斷開,使受電線圈31的負荷 形成開放狀態,使供給充電電路32的電力為零,則送電線圈ll的電流也 減少。因此,送電線圈11側的充電臺IO檢測送電線圈11的電流,能夠檢測到開關元件35從接通切換為斷開的情況。
其中,如圖3所示,信息傳送電路54也能夠與受電線圈31並列地連 接開關元件55。該電池內置設備50在由受電線圈31對電池40進行充電 的狀態下,控制電路36使開關元件55為斷開狀態。斷開狀態的開關元件 55將被受電線圈31感應的交流電力輸入充電電流32而對電池40進行充 電。控制電路56當將電池的信息傳送給送電線圈11側的充電臺10時, 將開關元件55切換為接通。將開關元件55從斷開向接通切換,使受電線 圈31為閉合迴路而降低負荷,則與受電線圈31電磁耦合的送電線圈11 的電流增加。因此,送電線圈11側的充電臺IO能夠檢測送電線圈11的 電流,並能夠檢測出開關元件55從斷開切換為接通的情況。
圖1所示的電池內置設備30的控制電路36將開關元件35進行接通 斷開切換,電池的傳送信息的狀態示於圖4。該圖表示控制電路36將開關 元件35進行接通斷開切換,以規定的模式對受電線圈31的電流進行斷續 的狀態。該圖中,橫軸表示時間,縱軸表示受電側電力波形(電池40的 充電電力),縱軸的受電側電力波形為與哮電側電流波形或開關元件35的 控制模式同等的模式。這樣的模式也是受電線圈31的負荷的變化。
圖4的(1)中作為電池的信息表示對電池40進行充電的狀態。在該 狀態下,控制電路36將開關元件35連續而形成接通狀態。其中,如圖的 虛線所示,也能夠將開關元件35暫時以脈衝狀切換為斷開(例如4.5秒鐘 充電接通、0.5秒鐘充龜斷開)。該狀態下,從送電線圈11向受電線圈31 進行電力輸送,受電線圈31的輸出被供給充電電路32而對電池40進行 充電。檢測該狀態的送電線圈11側的充電臺10將由LED17構成的指示 燈點亮,顯示處於充電狀態。
圖4的(2)為充電的待機狀態,控制電路36在該狀態下將開關元件 35保持在斷開,暫時以脈衝狀切換為接通,將處於充電的待機狀態的情況 傳送給送電線圈11側的充電臺IO(脈衝的周期例如能夠設定為大約500m 秒,脈衝幅度例如能夠設定為大約70m秒)9充電臺IO檢測處於充電待機 中,從送電線圈11向受電線圈31進行電力輸送,形成能夠對電池40進 行充電的狀態。該狀態,由於處於能夠對電池40進行充電的狀態,所以 LED17的指示燈被點亮。這樣的充電待機狀態例如為充電開始時的電池溫度從規定溫度範圍(例如0 《C)離開時的狀態。
圖4的(3)為電池40被滿格充電的狀態,控制電路36將開關元件 35切換為斷開。其中,該狀態下,控制電路36如圖的虛線所示,將連續 地保持斷開的開關元件35以規定的周期切換為接通,也能夠將被滿格充 電的情況傳送給送電線圈11側的充電臺10 (脈衝的周期例如能夠設定為 大約200m秒、脈衝幅度例如能夠設定為大約100m秒)。送電線圈11檢 測出開關元件35連續地以規定時間保持斷開的情況,停止從送電線圈11 向受電線圈31的電力輸送,即停止對送電線圈11供給交流電力。該狀態 下,送電線圈ll側的充電臺10顯示熄滅LED17而停止充電的狀態。
圖4的(4)為檢測不能夠正常對電池40進行充電的充電錯誤的狀態, 控制電路36以規定的周期例如100m秒的周期、規定的時間間隔例如10m 秒的時間,將開關元件35切換為接通,將充電錯誤的信息傳送給充電臺 10。充電臺IO檢測出充電錯誤,停止從送電線圈11向受電線圈31的電 力輸送。即、停止向送電線圈ll供給交流電力。該狀態下,充電臺10使 LED17的指示燈一亮一滅,顯示充電錯誤。
圖4的(5)中,控制電路36以規定的模式(例如脈衝周期約為20m 秒、脈衝幅度約為10m秒)將開關元件35進行接通斷開切換,作為電池 的信息將ID信息傳送給充電臺10。充電臺IO辨識傳送來的ID,確認到 為正常狀態的情況後,開始充電、即從送電線圈11向受電線圈31進行電 力輸送。充電臺IO辨識ID,若為正常,則從送電線圈11向受電線圈31 開始電力輸送,但是當判定為不正常時,則不開始從送電線圈11向受電 線圈31的電力輸送。即,不開始對送電線圈11的交流電力的供給。在此, 充電臺10檢測到電池內置設備30的安裝後首先開始送電。電池內置設備 30的控制電路36以從充電臺IO輸送的電力作為電源起動,形成能夠傳送 ID的狀態。充電臺IO檢測送電開始後在既定時間以內是否從電池內置設 備30傳送ID信息,若不能夠辨識ID,則停止送電。
以上圖4所示的模式能夠將脈衝的周期形成為200 1000m秒左右的 範圍,將脈衝幅度形成為5 200m秒左右的範圍,將各電池等信息的模式 以能夠區別的方式進行設定。
這樣的模式,形成能夠以脈衝l周期檢測、辨識的模式,但是為了在充電臺IO側可靠地檢測,在數次的脈衝周期(2 10次、優選為3 6次、 更優選為4次)反覆進行。在此,根據這樣的模式,對電池40充電,施 加電流、電壓、電力,所以電池等信息用的充電能夠在充電臺IO側可靠 地檢測到,並且考慮到充電帶來的對電池的不良影響(過充電等),優選 上述的次數的脈衝周期。
另外,將一周期的脈衝模式形成相同,通過使脈衝周期的次數為不同 的次數,從而也能夠區別各電池等的信息。
電池內置設備30由於能夠通過控制電路36將開關元件35進行接通 斷開切換,將電池等的信息傳送給送電線圈11側的充電臺10,所以在正 在對電池40進行充電的狀態下,或者在停止充電的狀態下,如圖5所示, 控制電路36以特定的模式將開關元件35進行接通斷開切換,從而在開始 位和停止位之間沒有時鐘脈衝等的同步信號,而能夠以非同步式的通信方 式傳送電池等的信息。開始位和停止位通過控制電路36以預先特定的特 定模式將開關元件35進行接通斷開切換,傳送給送電線圈ll側的充電臺 10。另外,在開始位和停止位之間傳送的電池等的信息也能夠通過以預先 特定的多個特定模式將開關元件35進行接通斷開切換,將電池等的信息 傳送給充電臺10。該非同步的通信方式例如以50bps 500bps、優選100bps 的傳送速度來傳送電池等的信息。
作為這樣的電池等的信息,能夠採用上述圖4所示的電池的信息、由 檢測電路33檢測的電池40的電壓、電流、溫度等電池的信息。
充電臺10具有將所輸入的電力轉換為規定頻率的交流並供給送電線 圈11的電源電路12、控制該電源電路12並控制向送電線圈11的電力供 給的送電控制部13、由送電線圈11的電流變化來檢測電池等的信息並將 電池等的信息輸出給送電控制部13的信息接收電路14。
電源電路12是將從AC適配器20輸入的直流轉換為規定的頻率和電 壓的交流(或脈動電流)的DC/AC轉換器。該電源電路12將與變壓器(未 圖示)的初級側連接的功率電晶體(未圖示)以規定的周期進行接通斷開 切換,將直流變換為交流而輸出。該電源電路12將功率電晶體切換而保 持在斷開,能夠遮斷向送電線圈11的交流輸出。
信息接收電路14檢測供給電源電路12的電流(換言之,流入送電線圈11的電流),檢測受電線圈31的負荷變動、即開關元件35的接通斷開。
圖中所示的信息接收電路14為檢測供給電源電路12的電流的電流檢測電 路15。開關元件35被切換為斷開時,則如圖2所示,送電線圈11的電流 減少,電源電路12的消耗電力減少,所以能夠檢測供給電源電路12的電 流的減少,能夠檢測開關元件35的斷開。不過,雖然未圖示,但是信息 接收電路也能夠採用直接檢測流入送電線圈的電流的電流檢測電路。開關 元件35當被切換為斷開時,則如圖2所示,送電線圈ll的電流減少,所 以能夠檢測出供給電源電路12的電流的減少,檢測開關元件35的斷開。 受電線圈31側的電池內置設備30檢測電池40的狀態,將開關元件35切 換為斷開,傳送電池等的信息,所以信息接收電路14能夠根據電流檢測 電路15所檢測的電流的變化來檢測並輸出電池等的信息。例如,電流檢 測電路15檢測出電流以圖4的(1) (5)所示的模式變化,(1)…… 充電中、(2)……充電待機中、(3)……充電結束、(4)……充電錯誤、 (5) ID的信息,檢測並輸出受電線圈31側的信息。
內置微型計算機等送電控制部13通過從作為信息接收電路14的電流 檢測電路15輸入的電池等信息,與各電池等的信息對應地來控制電源電 路12。即,在圖4的(1)的充電中和(2)的充電待機中,從電源電路 12向送電線圈11供給交流電力,形成從送電線圈11對受電線圈31進行 電力輸送的狀態。另外,當檢測圖4的(3)的電池40被滿格充電的狀態 和(4)的充電錯誤的信息時,送電控制部13將電源電路12控制為停止 輸出的狀態。電源電路12的DC/AC轉換器能夠將與變壓器的初級側連接 的功率電晶體等半導體開關元件保持在斷開,能夠遮斷向送鬼線圈11的 交流電力的輸出。另夕卜,送電控制部13,當從電流檢測電路15輸入ID為 正常的信息時,貝IJ開始向送電線圈ll供給交流電力,當輸入ID不正常的 信息時,則停止向送電線圈ll的交流電力的供給。
在此,送電控制部13將從作為信息接收電路14的電流檢測電路15 輸入的電壓以規定的周期、例如5m秒鐘周期(設定為比如圖4所示的最 小脈衝幅度短的周期)作為電壓數據取入,從而進行檢測和運算,作為電 池等的信息進行辨識和判定。並且,送電控制部13辨識和判定電池等的 信息後,與電池等的信息對應地控制電源電路12。另外,送電控制部13通過從作為信息接收電路14的電流檢測電路15
輸入的電池等的信息,來控制電源電路12。電池內置設備30通過檢測電 路33來檢測電池40的電壓或電流或溫度,根據控制電路36檢測的信號 來將開關元件35進行接通斷開切換,將電池等的信息傳送給充電臺10。 因此,充電臺10通過電流檢測電路15檢測表示從電池內置設備30傳送 的電池40的電壓或電流或溫度等的電池等的信息,送電控制部13也能夠 通過所檢測的電池等的信息來控制電源電路12。例如,當電池40的電壓 和電流和溫度變為異常的範圍時,還能夠遮斷電源電路12的輸出,停止 從送電線圈11向受電線圈31的電力輸送。
另外,充電臺10如以下檢測配置安裝有電池內置設備30的情況。圖 1和圖3所示的電池內置設備30內置有磁鐵37,充電臺10在與配置於固 定位置上的電池內置設備30的磁鐵37相對的位置上內置有霍爾IC16。該 充電臺10中,霍爾IC 16利用霍爾效應,當檢測電池內置設備30配置在 固定位置上的情況(配置檢測)時,從霍爾IC 16向送電控制部13輸出接 通信號。送電控制部13當輸入接通信號,則控制電源電路12,形成從送 電線圈11向受電線圈31進行電力輸送的狀態。即,形成輸出接通狀態。 這是因為電池內置設備30的控制電路36被從充電臺10輸送電力而起動, 形成能夠傳送ID的狀態。然後,接收電力供給的電池內置設備30傳送ID 信息。充電臺檢測送電開始後,在既定時間以內是否從電池內置設備30 傳送ID信息,若不能辨識ID,則停止送電。
接著,參照圖6說明關於從受電線圈31側向送電線圈11側傳送的信 息或者在送電線圈11側檢測、辨識、判定的信息,表示電力供給過多或 電力供給不足的信息(電池等的信息或單純的信息)。在該圖中,橫軸表 示時間。另外,在圖6的(a)和(b)中,縱軸表示送電側電流波形。這 樣的模式在某種意義上說,也是受電線圈31的負荷的變化。另外,在圖6 的(c)禾卩(d)中,縱軸表示受電側電力波形(電池40的充電電力),縱 軸的受電側電力波形為與送電側電流波形或與開關元件35的控制模式同 等的模式。這樣的模式在某種意義上說也是受電線圈31的負荷的變化。
圖6的(a)為配設電池內置設備30,如上所述進行配設檢測,形成 輸出接通狀態,但是送電線圈11和受電線圈31的位置位於從正常的位置稍偏開的位置上時的模式。即,雖然形成輸出接通狀態,但是由於受電線 圈31位於稍偏開的位置,所以不能對電池內置設備30供給必要電力,具
有微型計算機的控制電路36不能夠動作。這樣,如圖6的(a)所示,送 電側電流波形維持恆定水平,沒有電流流動(或者電流僅為規定值以下)。 並且,送電控制部13當配設檢測後在規定時間檢測不到電流時,或者上 述圖4所示的任一個模式都檢測不到時,構成電力供給不足的信息(電池 等的信息),作為"異常1"檢測異常,遮斷向送電線圈11輸出交流電力。 圖6的(b)為配設電池內置設備30,如上所述進行配設檢測,形成 輸出接通狀態,但送電線圈11和受電線圈31之間不如所願地存在金屬板 等時的模式。即,雖然構成輸出狀態中,但是金屬板等消耗電力,從而送 電側電流繼續輸出。另外,在電池內置設備30上不能供給必要電力,具 有微型計算機的控制電路36不能夠動作。因而,如圖6 (b)所示,送電 側電流波形構成持續輸出。並且,送電控制部13當配設檢測後在規定時 間檢測不到電流時,構成電力供給過多(換言之,檢測出電力不足或異物) 的信息(電池等的信息),作為"異常2"檢測異常,遮斷向送電線圈11 輸出交流電力。
圖6的(c)為配設電池內置設備30,進行ID信息的確認,從正常 充電的狀態、因任何的衝擊等,而不如所願地充電臺10的送電線圈11和 電池內置設備30的受電線圈31之間的位置偏離的情況下的模式。S卩,由 於位置偏離,充電電流從正常的充電狀態降低,送電側電流降低。另外, 若偏離較大,則充電電流、送電側電流實質上為零。這樣,如圖6的(c) 所示,送電側電流波形降低。並且,送電控制部13當配設檢測後在規定 時間檢測到電流為零或電流為規定值以下時,構成電力供給不足的信息 (電池等的信息),作為"異常3"檢測異常,遮斷向送電線圈11輸出交 流電力。
圖6的(d)為配設電池內置設備30,進行ID信息的確認,從正常 充電的狀態、因任何的衝擊等,而送電線圈11和受電線圈31之間的位置 從正常的位置稍微位於偏離位置的情況下的模式。配設電池內置設備30, 進行ID信息的確認,開始充電,則電力被大量消耗,受電線圈31的位置 稍稍偏開,所以供給的電力不充分,電力不足,僅供給微型計算機的動作電力、電壓以下的電力,所以具有微型計算機的控制電路6不能夠動作, 充電電流、送電側電流停止(圖6 (d)中A所示)。之後,僅僅是送電線
圈11和受電線圈31的位置稍稍錯開,所以有送電側電流流動而進行電力 供給,從而配設檢測電池內置設備30,進行ID信息的確認,開始充電。 之後,再次電力不足,充電電流、送電側電流停止,反覆進行。這樣,如 圖6的(d)所示,作為ID信息的脈衝以一次ID信息確認所必要的次數 以上(例如10次以上、優選20次以上)被檢測,則構成電力供給不足的 信息(電池等的信息),作為"異常4"檢測異常,遮斷向送電線圈11輸 出交流電力。
圖7表示將一個AC適配器20與兩臺充電臺IO連接的狀態。該充電 臺IO當配置在第一充電臺10A上的電池40被滿格充電,則將AC適配器 20切換為第二充電臺IOB,通過一個適配器20順次將電力供給兩臺充電 臺10,對在配置於各充電臺10上的電池內置設備30中內置的電池40順 次進行充電。因此,第一充電臺IOA將控制向第二充電臺10B的電力供 給的輸入開關18設置在電源電路12的輸入側,並設置有從該輸入開關18 輸出的輸出端子19。輸入開關18被送電控制部13控制。第一充電臺10A 當在配置於此的第一電池內置設備30A中內置的電池40被滿格充電時, 則通過送電控制部13將電源電路12切換為斷開狀態後,將輸入開關18 切換為接通,形成對與輸出端子19連接的第二充電臺IOB,從AC適配器 20供給電力的狀態。第二充電臺10B通過從AC適配器20輸入的電力, 對內置於所配置的第二電池內置設備30中的電池40進行充電。
另外,通過連接多個圖7所示的充電臺10,從而能夠利用一個AC適 配器20而對多個充電臺順次進行供給電力。
權利要求
1、一種電力輸送的信息傳送方法,該方法是將送電線圈(11)和受電線圈(31)相互接近配設,在磁感應作用下從送電線圈(11)向受電線圈(31)以非觸點狀態傳送電力的電力輸送方法,從而從受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送信息,其中,使受電線圈(31)的負荷變化,並檢測送電線圈(11)相對於負荷變動的電流變化,從而從受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送信息。
2、 如權利要求l所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 以特定的模式變更所述受電線圈(31)的負荷,從而向送電線圈(11)側傳送信息。
3、 如權利要求l所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 在所述受電線圈(31)側和所述送電線圈(11)側非同步地傳送信息。
4、 如權利要求l所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 通過所述受電線圈(31)的輸出對電池(40)進行充電,並將顯示被充電的電池(40)的狀態的信息從受電線圈(31)側向送電線圈(11)側 傳送。
5、 如權利要求4所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 根據從所述受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送的電池(40)的滿格充電的信息,停止送電線圈(IO的電力輸送。
6、 如權利要求l所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 從所述受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送的信息為表示電力供給過多或電力供給不足的信息。
7、 如權利要求l所述的電力輸送的信息傳送方法,其中, 從所述受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送的信息為由受電線圈(31)充電的電池(40)的電壓、電流、溫度中的任一信息或ID信息。
8、 一種充電臺與電池內置設備,由對送電線圈(11)供給交流電力 的充電臺(10)和具有與該充電臺(10)的送電線圈(11)接近配設的受 電線圈(31)的電池內置設備(30)構成,電池內置設備(30)具有根據 向充電臺(10)傳送的信息使受電線圈(31)的負荷變化的信息傳送電路(34),充電臺(10)具有檢測送電線圈(11)的電流並檢測受電線圈(31) 的負荷的變化的信息接收電路(14),其中,電池內置設備(30)根據所傳送的信息使受電線圈(31)的負荷變化, 並通過充電臺(10)的信息接收電路(14)檢測該負荷的變化,從而檢測 來自電池內置設備(30)的信息。
9、 如權利要求8所述的充電臺與電池內置設備,其中, 所述電池內置設備(30)的信息傳送電路(34)具有使受電線圈(31)的負荷形成開放狀態的開關元件(35)。
10、 如權利要求8所述的充電臺與電池內置設備,其中, 所述充電臺(10)具有將所輸入的電力轉換為交流電力並供給送電線圈(11)的電源電路(12)和經由輸入開關(18)而與該電源電路(12) 的輸入側連接而成的輸出端子(19),當所述電池內置設備(30)的電池(40)被滿格充電時,使電源電路 (12)形成斷開狀態,使輸入開關(18)接通,從而將所輸入的電力從輸 出端子(19)輸出。
全文摘要
本發明涉及一種電力輸送的信息傳送方法和使用該信息傳送方法的充電臺和電池內置設備。能夠形成極其簡單的電路結構,並同時從受電線圈側向送電線圈側傳送信息。在電力輸送的信息傳送方法中,將送電線圈(11)和受電線圈(31)相互接近配設,在磁感應作用下,從送電線圈(11)向受電線圈(31)以非觸點狀態傳送電力,其中,從受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送信息。該信息傳送方法中,使受電線圈(31)的負荷變化,檢測送電線圈(11)相對於負荷變動的電流變化,從受電線圈(31)側向送電線圈(11)側傳送信息。
文檔編號H02J17/00GK101621220SQ20091014259
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月3日 優先權日2008年7月3日
發明者山下孝浩 申請人:三洋電機株式會社