[发明专利]无线受电装置及其控制电路、使用了它的电子设备、接收功率的计算方法

说明书

控制电路(400)构成接收线圈(302)、整流电路(304)、平滑电容器(306)、调制器(308)、以及受电装置(300)。接收功率运算部(402)基于预定的算式计算无线受电装置(300)的消耗功率(P_D)。参数取得部(404)从外部取得第1参数(α)、第2参数(β)。修正部(406)按照修正式P_RP＝α×P_D+β计算无线受电装置(300)的接收功率(P_RP)。

技术领域

本发明涉及无线供电技术。

背景技术

近年，为给电子设备供电，无接点功率传输(也称为非接触供电、无线供电)正开始普及。为促进不同厂商产品间的相互利用，建立起了WPC(Wireless Power Consortium：无线充电联盟)组织，并由WPC制定了作为国际标准的Qi标准。

基于Qi标准的无线供电是利用了发送线圈与接收线圈间的电磁感应的技术。供电系统由具有发送线圈的供电装置和具有接收线圈的受电终端构成。

图1是表示遵循Qi标准的无线供电系统100的构成的图。供电系统100包括供电装置200(TX、Power Transmitter)和受电装置300(RX、Power Receiver)。受电装置300被安装于便携式电话终端、智能手机、音频播放器、游戏设备、平板终端等电子设备。

供电装置200包括发送线圈(初级线圈)202、驱动器204、控制器206、解调器208。驱动器204包含H桥电路(全桥电路)或者半桥电路，对发送线圈202施加驱动信号S1、具体来说施加脉冲信号，利用流过发送线圈202的驱动电流使发送线圈202产生电磁场的功率信号S2。控制器206总体地控制供电装置200整体，具体来说，通过控制驱动器204的开关频率、或者开关的占空比，来使发送功率变化。

根据Qi标准，在供电装置200与受电装置300间规定了通信协议，可从受电装置300向供电装置200利用控制信号S3传送信息。该控制信号S3被以利用反向散射调制(Backscatter modulation)进行了AM调制(Amplitude Modulation：脉冲幅度调制)的形式从接收线圈302(次级线圈)发送到发送线圈202。该控制信号S3中例如包含指示对受电装置300的功率供给量的功率控制数据(也称包)、和表示受电装置300的固有信息的数据等。解调器208对发送线圈202的电流或者电压中所包含的控制信号S3进行解调。控制器206基于解调后的控制信号S3中所包含的功率控制数据控制驱动器204。

受电装置300包括接收线圈302、整流电路304、平滑电容器306、调制器308、负载310、控制器312、电源电路314。接收线圈302接收来自发送线圈202的功率信号S2，并向发送线圈202发送控制信号S3。整流电路304和平滑电容器306根据功率信号S2对接收线圈30感应起的电流S4进行整流和平滑化，并变换成直流电压。

电源电路314利用从供电装置200供给的功率对未图示的可充电电池充电，或者使直流电压V_RECT升压或降压，提供给控制器312及其它负载310。

控制器312监视提供给负载310的功率，并根据此生成指示从供电装置200供给的功率量的功率控制数据。调制器308对包含功率控制数据的控制信号S3进行调制，并对接收线圈302的线圈电流进行调制，由此调制发送线圈202的线圈电流及线圈电压。

在该供电系统100中，供电装置200和受电终端(电子设备)被配置在比较自由的空间内，故设想在发送线圈与接收线圈之间或者它们附近存在金属片等异物的状况。若存在异物，则存在发送线圈202与接收线圈302的耦合度降低，供电效率降低，以及异物会发热这样的问题。

因此，在Qi标准中，针对异物检测(FOD：Foreign Object Detection)进行了规定。作为FOD的方法，已提出了分别测定发送功率和接收功率，并基于它们的比较结果来检测有无异物的方法。