[发明专利]非接触电能馈送系统、终端装置、非接触电能馈送装置以及非接触电能馈送方法

说明书

技术领域

本发明涉及非接触电能馈送系统、终端装置、非接触电能馈送装置和非接触电能馈送方法。

背景技术

过去，诸如电池充电器这样的装置在不将终端管脚直接连接到终端装置的非接触的状态下提供电能。电磁感应方法被认为是那种过时的非接触电能传输方法。在该方法中，电能传输侧的装置配备有电能传输线圈，接收侧的终端装置配备有电能接收线圈。在该电磁感应方法中，传输侧装置的电能传输线圈的位置被布置为靠近接收侧装置的电能接收线圈的位置，以结合(bond)两个线圈之间的磁通量以在不接触的情况下发送电能。

而且，开发了被称为磁场谐振方法，作为用于不接触地向相距一定距离的终端装置高效提供电能的方法。在该方法中，电能传输侧的装置和电能接收侧的装置每一个都配备有由线圈和电容器组成的LC电路，它允许电场和磁场在两个电路之间谐振，以无线传输电能。

在电磁感应方法和磁场谐振方法两者中，电能传输侧的装置配备有电能传输线圈，并且电能接收侧的装置配备有电能接收线圈。当在下面的本说明书中提到电磁感应方法时，电磁感应方法还包括类似的非接触电源传输方法，如磁场谐振方法。

图11是示出过去的通过电磁感应方法在不接触终端装置的情况下从电能馈送装置馈送能量的示例性配置的图。作为初级侧装置的电能馈送装置10使用AC-DC转换器12将交流电电源11(如AC 100V)转换成直流低压电源。通过AC-DC转换器12获得的直流低压电源被提供给电能传输驱动器13。电能传输驱动器13连接到电能传输电路，电能传输电路与电容器14和初级侧线圈15连接，并且预定频率的传输电能从电能传输驱动器13提供到初级侧线圈15。

在作为次级侧装置的终端装置20中，次级侧线圈21和电容器22与整流器单元23连接，使得次级侧线圈21从初级侧线圈15接收电能。次级侧线圈21和电容器22的串联电路与整流器单元23连接，使得整流器单元23对接收到的电源进行整流，以获得预定电压Va的直流电源。预定电压Va例如是略高于5V的直流能量。

通过整流单元23获得的直流电源被提供给稳压器24，并调节在某一恒定电压(例如，5V)。通过稳压器24获得的恒定电压的直流电源被提供给充电控制单元25，并且充电控制单元25控制蓄电池26的充电。

在这样的非接触电能馈送系统的配置中，次级侧装置的稳压器24是通常被称为低压差线性稳压器(Low drop out，LDO)的串联的稳压器，其在输入电压和输出电压之间的差异相对小时采用。使用LDO作为稳压器24使得其效率高到一定程度的系统成为可能，用于接收低至大约5W的电能。

同时，在非接触的电能传输中，希望增加传输的电能。也就是说，在已经投入实际使用的当前非接触电能馈送系统中，终端装置中接收电能是大约1W至5W的相对小的电能。相反，在使用电磁感应方法的非接触传输中，希望终端装置获得更大的接收电能，如10W至15W。

这里，当在图11示出的配置中接收到大的电能时，使用LDO的稳压器24存在以下问题：在其中有大电流流过的线圈中有大损耗。

被称为DC-DC转换器的开关稳压器被称为处理相对大的电能和高压的稳压器。专利文献1描述在电源装置中利用LDO的稳压器和开关稳压器的并联使用。该专利文献1描述当负载大时开关稳压器的使用，当负载小时使用利用LDO的稳压器。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP2010-183812A

发明内容

过去，例如在专利文献1中描述的，当并联使用利用LDO的稳压器和开关稳压器时，电源装置(如AC适配器)检测输入电源的电压以切换两个稳压器。这里，图11中示出的非接触电能馈送系统的次级侧装置的稳压器不能采用相同的配置。也就是说，当图11中示出的非接触电能馈送系统被配置时，终端装置20中的稳压器24的输入电压Va接近恒定。随着接收电能增加，只有电流增加。因此，不可能采用基于检测的输入电压来切换稳压器的配置。