[發明專利]非接觸電能饋送系統和方法以及終端裝置

有效

• 申請號: 201711327607.0
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN107979186B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 小堺修;中野裕章;福田伸一;田中正幸
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J50/12;H02J50/80;H02J5/00;H02J7/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

在本發明中，當能量要從配備有初級側線圈的供電裝置無接觸地提供到配備有次級側線圈的終端裝置時，用于將由次級側線圈接收到的電能轉換為預定電壓的電能的穩壓器，被配置為使得能夠使用多個轉換形式提供能量。采用一配置以使得基于經由供電裝置和終端裝置之間的通信獲得的信息設定穩壓器使用的轉換方案。

本申請為2013年07月02日提交的、申請號為201380046577.X、發明名稱為“非接觸電能饋送系統，終端裝置，非接觸電能饋送裝置以及非接觸電能饋送方法”的申請案的分案申請。

技術領域

本發明涉及非接觸電能饋送系統、終端裝置、非接觸電能饋送裝置和非接觸電能饋送方法。

背景技術

過去，諸如電池充電器這樣的裝置在不將終端管腳直接連接到終端裝置的非接觸的狀態下提供電能。電磁感應方法被認為是那種過時的非接觸電能傳輸方法。在該方法中，電能傳輸側的裝置配備有電能傳輸線圈，接收側的終端裝置配備有電能接收線圈。在該電磁感應方法中，傳輸側裝置的電能傳輸線圈的位置被布置為靠近接收側裝置的電能接收線圈的位置，以結合(bond)兩個線圈之間的磁通量以在不接觸的情況下發送電能。

而且，開發了被稱為磁場諧振方法，作為用于不接觸地向相距一定距離的終端裝置高效提供電能的方法。在該方法中，電能傳輸側的裝置和電能接收側的裝置每一個都配備有由線圈和電容器組成的LC電路，它允許電場和磁場在兩個電路之間諧振，以無線傳輸電能。

在電磁感應方法和磁場諧振方法兩者中，電能傳輸側的裝置配備有電能傳輸線圈，并且電能接收側的裝置配備有電能接收線圈。當在下面的本說明書中提到電磁感應方法時，電磁感應方法還包括類似的非接觸電源傳輸方法，如磁場諧振方法。

圖11是示出過去的通過電磁感應方法在不接觸終端裝置的情況下從電能饋送裝置饋送能量的示例性配置的圖。作為初級側裝置的電能饋送裝置10使用AC-DC轉換器12將交流電電源11(如AC 100V)轉換成直流低壓電源。通過AC-DC轉換器12獲得的直流低壓電源被提供給電能傳輸驅動器13。電能傳輸驅動器13連接到電能傳輸電路，電能傳輸電路與電容器14和初級側線圈15連接，并且預定頻率的傳輸電能從電能傳輸驅動器13提供到初級側線圈15。

在作為次級側裝置的終端裝置20中，次級側線圈21和電容器22與整流器單元23連接，使得次級側線圈21從初級側線圈15接收電能。次級側線圈和電容器22的串聯電路與整流器單元23連接，使得整流器單元23對接收到的電源進行整流，以獲得預定電壓Va的直流電源。預定電壓Va例如是略高于5V的直流能量。

通過整流單元23獲得的直流電源被提供給穩壓器24，并調節在某一恒定電壓(例如，5V)。通過穩壓器24獲得的恒定電壓的直流電源被提供給充電控制單元25，并且充電控制單元25控制蓄電池26的充電。

在這樣的非接觸電能饋送系統的配置中，次級側裝置的穩壓器24是通常被稱為低壓差線性穩壓器(Low drop out，LDO)的串聯的穩壓器，其在輸入電壓和輸出電壓之間的差異相對小時采用。使用LDO作為穩壓器24使得其效率高到一定程度的系統成為可能，用于接收低至大約5W的電能。

同時，在非接觸的電能傳輸中，希望增加傳輸的電能。也就是說，在已經投入實際使用的當前非接觸電能饋送系統中，終端裝置中接收電能是大約1W至5W的相對小的電能。相反，在使用電磁感應方法的非接觸傳輸中，希望終端裝置獲得更大的接收電能，如10W至15W。

這里，當在圖11示出的配置中接收到大的電能時，使用LDO的穩壓器24存在以下問題：在其中有大電流流過的線圈中有大損耗。

被稱為DC-DC轉換器的開關穩壓器被稱為處理相對大的電能和高壓的穩壓器。專利文獻1描述在電源裝置中利用LDO的穩壓器和開關穩壓器的并聯使用。該專利文獻1描述當負載大時開關穩壓器的使用，當負載小時使用利用LDO的穩壓器。

引用列表

專利文獻