输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统、电子设备及输电控制方法

摘要

本发明提供了一种输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统、电子设备及输电控制方法。本发明实现了无触点电力传输系统的使用方便性的提高、高可靠度、低消耗电力性、小型化和低成本化。设置在输电装置(10)的输电控制装置(20)包括用于控制向受电装置(40)进行的输电的输电侧控制电路(22)，输电侧控制电路使输电装置(10)进行间歇性暂时输电，通过检测接受了暂时输电的受电装置(40)发送的应答，自动检测出包括受电装置(40)的受电侧设备(510)设置在通过无触点电力传输能够受电的位置上，当检测到设置时，针对受电装置执行连续的正常输电。也可以并行执行异物检测处理。

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电控制装置、输电装置、无触点电力传输系统、电子设备及输电控制方法等。

背景技术

近年来，利用电磁感应，即使没有金属部分的触点也可以传输电力的无触点电力传输(非接触电力传输)受到了广泛的关注，作为这样的无触点电力传输的适用例，提出了便携式电话机或家庭用设备(例如，电话机的子机或钟表)的充电等。

利用初级线圈和次级线圈的无触点电力传输装置例如记载在专利文献1中。

【专利文献1】日本特开2006-60909号公报

在无触点电力传输装置中，例如为了使电子设备的电池(蓄电池)寿命更长，严格要求低功耗性能。从而，需要尽量控制从输电侧设备(输电侧设备)到受电侧(受电侧设备)的不必要的电力传输。

并且，在无触点电力传输装置中，对于高安全性和可靠性的要求最为重要。例如，如果错误地向不符合标准的受电侧设备传输电力，则会发生设备损坏的情况。

并且，即使是在向符合标准的受电侧设备传输电力的情况下，输电环境不适宜时，就必须停止输电。例如，在存在金属异物的环境下输电时，存在发生异常发热的危险，这时就必须停止输电。但是，关于金属异物的尺寸，既有中、小程度的金属异物，也有很大的金属异物(例如，呈薄板状、可完全遮挡输电侧设备和受电侧设备的金属异物)，优选对于任何异物均可以采取安全对策。

并且，无触点电力传输装置以提高用户日常生活中的便利性为目的，因此，应该是便于使用的装置。并且，在无触点电力传输装置中，减少部件数量，实现小型化和低成本化也是很重要的。

发明内容

根据本发明的几个实施方式可以提供一种例如用户使用方便性较高、且可抑制功耗的无触点电力传输技术。并且，例如可以提供一种采取了万全的安全对策的高可靠性的无触点电力传输技术。并且，例如在本发明的至少一个实施方式中，可以降低部件数量，并且实现无触点电力传输系统的小型化和低成本化。

(1)本发明的输电控制装置的一个方式是一种输电控制装置，该输电控制装置设置于无触点电力传输系统的上述输电装置中，上述无触点电力传输系统从输电装置经由电磁耦合的初级线圈和次级线圈以无触点的方式向受电装置传输电力，上述输电控制装置包括：输电侧控制电路，用于控制向上述受电装置的输电，上述输电侧控制电路使上述输电装置进行间歇暂时输电，并检测来自于基于上述暂时输电的上述电力的上述受电装置的应答，由此检测出上述受电装置的受电侧设备被设置于能够通过无触点电力传输而受电的位置，在检测到上述受电侧设备被设置于能够通过无触点电力传输而受电的位置时，上述输电侧控制电路使上述输电装置执行对于上述受电装置的连续的正常输电，在未检测到上述设置时，上述输电侧控制电路使上述输电装置继续执行上述间歇性的暂时输电的状态。

通过输电装置进行间歇性的暂时输电，并检测出来自于接受了暂时输电的受电装置的应答，自动检测受电侧设备的设置。检测出设置成为开始正常输电的前提条件。在没有检测到设置时，输电装置继续间歇性地进行暂时输电并等待受电侧设备的设置的初始状态。例如可以自动且重复进行以上的一系列动作。用户只要设置受电侧设备(受电装置)即可，无需进行开关操作等，显著提高用户的使用方便性。并且，因为间歇性地进行暂时输电，所以只需最少量的功耗即可，可以实现省电化。上述的“暂时输电”是指在向受电装置进行正常输电(用于向负载供电的连续性的输电)之前的输电，例如，是间歇性的输电。关于暂时输电的输电频率，原则上可以不管其与正常输电的频率的相同与否。并且，“正常输电”是指向受电装置侧负载进行的电力供给的根据原本目的的输电(例如，用于对蓄电池这样的负载进行充电的输电)。

(2)在本发明的输电控制装置的另一个方式中，上述输电侧控制电路在检测出上述受电侧设备的设置时，执行ID认证处理，如果上述ID认证成功，则使上述输电装置执行正常输电。

在本方式中，在执行正常输电之前执行ID认证。因此，可可靠地防止向不合格的对象进行不必要的输电。即，当ID认证失败时，表示已设置的受电侧设备不适合作为输电对象。因此，输电装置不会进行正常输电，而是维持进行间歇性的暂时输电的状态(初始状态)。因此，可以可靠地防止向不适当的对象供给电力，提高了无触点电力传输系统的可靠性和安全性。这里，“ID认证信息”中可以包括例如表示制造者的编码、设备ID号、电力额定值信息等。

(3)在本发明的输电控制装置的另一方式中，上述输电侧控制电路根据在从上述暂时输电的开始时刻开始在规定时间内是否可以接收来自于上述受电装置的ID认证信息，检测包括上述受电装置的受电侧设备的设置。

输电侧控制电路以在从暂时输电的开始时刻开始在规定时间内能够接收来自于受电装置的ID认证信息为条件，检测受电侧设备的设置。即，如果设置了受电侧设备，则在进行暂时输电的情况下，在规定时间内应该有ID认证信息的应答。因此，可以根据ID认证信息是否在规定时间内返回，检测受电侧设备的设置。

(4)在本发明的输电控制装置的另一个方式中，上述输电侧控制电路根据上述初级线圈的感应电压信号的波形变化来判断是否有异物，在上述正常输电过程中检测到异物时，上述输电侧控制电路使上述输电装置停止上述正常输电，同时使上述输电装置恢复至进行上述间歇性暂时输电的状态。

输电侧控制电路在正常输电的期间检测异物(导电性异物，例如金属异物)，在检测到异物时，使输电装置停止正常输电，使输电装置恢复至初始状态(进行间歇性的暂时输电的状态)。初级线圈和次级线圈之间插入异物，则成为异常发热、烫伤或火灾等主要原因，因此，异物对策是非常重要的。例如，如果有异物存在，则从输电侧看到的受电侧的负载增大，因此，初级线圈的感应电压信号的波形发生变化。所以利用该原理，可以通过简单构成的电路来检测异物。通过实施异物对策，显著提高了无触点电力传输系统的安全性和可靠性。

(5)在本发明的输电控制装置的另一个方式中，上述输电侧控制电路根据上述初级线圈的上述感应电压信号的波形变化来检测上述受电侧设备的去除，在上述正常输电过程中检测到上述受电装置的去除时，上述输电侧控制电路使上述输电装置停止上述正常输电，同时使上述输电装置恢复至执行上述间歇性暂时输电的状态。

如果在正常输电的过程中去除受电侧设备，则初级线圈和次级线圈之间的耦合脱离，因耦合而产生的相互感应体部分消失，只有初级线圈的感应体部分谐振，其结果是，谐振频率变高，接近传输频率，因此电流容易在输电线圈中流动，从输电侧可以看做是高负载(感应电压上升)。即，初级线圈的感应电压信号的波形发生变化。因此，利用该原理，可以通过构成简单的电路检测“受电侧设备的去除”。并且，在进行用于侵占检测的定期负载认证的情况下，也可以根据在正常输电过程中的定期负载认证的中断检测去除。通过在正常输电过程中进行受电侧设备的去除检测，不会产生不必要的电力传输。因此，可以实现低功耗、以及提高安全性和可靠性。

(6)在本发明的输电控制装置的另一方式中，上述输电侧控制电路检测侵占状态，如果在上述正常输电过程中检测到侵占状态，则使上述输电装置停止上述正常输电，同时使上述输电装置恢复至执行上述间歇性暂时输电的状态，其中，上述侵占状态是将设置在上述初级线圈和上述次级线圈之间的异物误认为上述受电侧设备而继续上述正常输电的状态。

在正常输电期间中，通过执行所谓的“侵占状态”的检测，从而进一步提高了无触点电力传输系统的安全性和可靠性。“侵占状态”是被确定为插入异物的特殊状态，是指“将异物误认为受电侧设备而继续正常输电的状态”。例如，当金属薄板以完全遮挡初级线圈和次级线圈之间的状态被插入时，如果从输电侧观察，则成为始终存在相当程度的负载，例如很难进行去除检测。换言之，即使在去除受电侧设备之后，从输电侧观察，也会检测到相当于受电侧设备的负载，因此，无法检测到去除，无法停止正常输电。这时，金属板达到高温，有可能发生异常发热或火灾、设备破损、烫伤等危险。除了“异物检测”、“去除检测”之外，还设置“侵占检测”功能，当检测到侵占状态时，迅速停止正常输电。由此，可以进一步提高无触点电力传输系统的安全性和可靠性。

(7)在本发明的输电控制装置的另一方式中，如果存在上述异物，上述受电装置发出的信号由于被异物遮挡而无法到达上述输电装置，据此，上述则上述输电侧控制电路检测出上述侵占状态。

如果成为“侵占状态”，那么从受电侧向输电侧进行的信号传输被异物遮挡，无法到达输电侧。利用该原理，从受电侧向输电侧发送任意信号，根据输电侧是否可以接收该信号来检测侵占状态。例如，受电装置通过负载调制经由次级线圈和初级线圈向输电侧发送信号(物理性信号)，根据在输电侧是否检测到该信号(物理性信号)判断侵占状态。但是，并不限于该方法。例如，也可以在受电侧设置发光单元，在输电侧设置受光单元，根据在输电侧是否可以检测到来自受电侧的光(包括紫外线等)检测“侵占状态”。也可以检测外光(周围光)是否未被异物遮挡而到达输电装置。除了电信号或光之外，还可以根据在输电侧是否检测到规定电平的来自受电侧的声音来进行侵占检测。

(8)在本发明的输电控制装置的另一方式中，上述输电侧控制电路检测从上述输电装置观察的上述受电装置侧的负载的间歇性变化，并根据在上述正常输电过程中是否检测到上述负载的间歇性变化，检测上述侵占状态。

受电装置在结束ID认证并进行正常输电时(例如，在向作为负载的电池组供给充电电流时)，使负载调制部进行动作，使负载间歇性地改变。受电装置侧的间歇性的负载变化以规定的定时(也就是说，输电装置已知的定时：例如定期的定时)进行，因此，只要没有异物插入，输电装置就应该始终能够检测到受电装置侧的间歇负载变化，相反，当无法检测受电装置侧的间歇性负载变化时，可以判断为插入有异物。受电装置包括的负载调制部是为了向输电装置发送信息而设置的，将该负载调制部有效利用于异物检测，无需设置用于检测异物的专门的特殊硬件。并且，既然作为从受电装置侧进行通信的手段，除采用负载调制方式以外，输电装置中当然还设置有检测负载变化的构成，只要使用于检测该负载变化的构成在正常输电过程中动作，即可判断异物插入，从而输电装置侧也无需另设新的硬件。并且，例如通过检测初级线圈的感应电压信号的波形变化，可以比较简单地检测受电装置侧的负载变化(但是，并不限于该检测方法)，并且，可以通过一般的数字信号处理高精度地进行检测。并且，利用与正常输电相同的路径(即，经由初级线圈和次级线圈的路线)，进行从受电装置向输电装置的基于负载调制的信号的传输，因此，无需特别设置用于检测异物插入的信号传输路线。因此，通过构筑无触点传输系统，可以在控制部件数量的同时通过简单的信号处理，高精确度地检测出在初级线圈和次级线圈之间有较大面积的异物插入(侵占)。

(9)在本发明的输电控制装置的另一方式中，通过上述受电装置的负载调制，上述正常输电过程中的从上述输电装置观察的受电装置侧的负载周期性地发生变化，上述输电侧控制电路根据在规定数量的周期内是否能够连续检测到上述负载变化来检测上述侵占状态。

因为对侵占状态的检测期望慎重，所以，输电侧控制电路对应于多个周期的每一个周期来检测受电装置侧的负载变化，当在规定数的周期(例如3周期)中连续未检测到负载变化时，使输电装置停止正常输电。从而，提高了引起侵占的异物插入的检测精确度，例如在由于偶发原因无法检测负载变化时，不会发生错误地停止正常输电的情况。

(10)在本发明的输电控制装置的另一方式中，上述输电侧控制电路在上述正常输电过程中检测到来自于上述受电装置的充满电通知时，使上述输电装置停止上述正常输电，同时使上述输电装置执行充满电后的去除检测用的输电和判断充满电后是否需要再充电用的输电，根据从接受了用于上述充满电后的去除检测的输电的上述受电装置发送的信号检测到上述去除时，使上述输电装置恢复至执行上述间歇性暂时输电的状态，根据从接受了判断上述充满电后是否需要再充电用的输电的上述受电装置发送的信号判断出需要再充电时，使上述输电装置再次开始上述正常输电。

输电侧控制电路在受电侧设备的负载变为充满电之后，进一步监控负载状态，并自动进行再充电管理。即，当受电侧设备在变为充满电之后仍然被设置的情况下，随着时间的经过，负载(蓄电池)放电，会成为需要再充电的状态。因此，在检测到充满电之后，执行代替正常输电的输电(可以是间歇性输电，也可以是改变频率的较弱电平的连续输电)，自动判断负载是否需要再充电，如果需要再充电，则再次开始输电。由此，自动执行负载的再充电。从而，即使在受电侧设备在充满电后被长时间放置的情况下，在用户使用受电侧设备时，蓄电池始终处于充满电状态。因此，不会发生特意进行了充电，但由于之后的放电，结果成为未充分充电状态的不良情况，从而不会辜负用户的期待。但是，在充满电之后去除受电侧设备时，无需进行再充电管理。因此，还并行执行充满电后的用于去除检测的输电(可以是间歇性输电，也可以是上述的改变频率的较弱电平的连续输电)。如果从接受了用于去除检测的间歇性输电的受电侧设备没有应答，那么可以判断为受电侧设备已被去除。如果检测到去除，则输电装置恢复至初始状态。此外，上述的“充满电”的意思可以广义地解释为例如“受电装置侧的负载状态是规定状态”。所以负载不限于蓄电池。例如，也可以有受电侧设备的规定电路成为负载的情况。即，例如“规定电路在接受来自输电装置的输电并进行动作之后，该规定电路成为无需动作的状态”相当于负载充满电的情况，这种情况也属于本方式的技术范围内。

(11)在本发明的输电控制装置的另一方式中，上述检测充满电后的去除用的输电为基于第一周期的间歇性输电，判断上述充满电后是否需要再充电用的输电为基于第二周期的间歇性输电，上述第一周期比上述间歇性暂时输电的周期长，并且，上述第二周期大于上述第一周期。

基于降低功耗的观点，充满电后的输电优选以适当的周期间歇性地进行。并且，去除检测用的间歇性输电和再充电管理用的间歇性输电没有必要过于频繁地进行，并且为了避免不必要地增大功耗，优选以适当的周期进行。因此，在本方式中，以第一周期进行去除检测用的间歇性输电，以第二周期进行再充电管理用的间歇性输电。之所以将两者区分为第一周期和第二周期，是因为期望根据各自的目的使周期优化。并且，从快速检测受电侧设备的设置的重要性出发，初始状态下的间歇性暂时输电优选以非常短的周期(例如，小于等于1秒的周期)进行。相反，即使充满电后的去除检测比暂时输电的周期长，也没有特别的问题，如果频繁地进行去除检测，则增大不必要的功耗。因此，将充满电后的去除检测的第一周期设定为比暂时输电的周期长的周期(例如，数分钟的周期)，从而抑制功耗的增大。并且，充满电后的再充电需要与否检测的频率可以更低(充满电的蓄电池放电后到需要再充电为止会花费很长时间，并且即使再充电需要与否判断稍有迟延，在实际使用上也没有任何问题)，所以用于充满电检测的第二周期设定为比第一周期更长(例如设定为数十分左右的周期)。由此，可以以对应于各自目的周期进行间歇性输电，将功耗控制在最小限。

(12)本发明的输电控制装置的另一方式是设置在向受电装置传输电力的输电装置中的输电控制装置，上述输电控制装置包括：位置检测部，用于检测上述受电装置的位置；以及输电控制部，用于控制上述输电装置的动作，其中，上述输电控制部使上述输电装置执行间歇性输电，在上述位置检测部检测到来自于接受了上述间歇性输电的上述受电装置的应答时，上述输电控制部使上述输电装置进行连续输电，在上述位置检测部没有检测到上述应答时，上述输电控制部使上述输电装置继续上述间歇性输电。

在本方式中，输电控制装置设置在向受电装置传输电力的输电装置中。输电装置进行间歇性输电。位置检测部检测来自于接受了间歇性输电的受电装置的应答。在位置检测部检测到应答时，开始连续输电，在未检测到应答时，不开始连续输电，而是继续间歇输电。用户只需设置受电侧设备(受电装置)即可，无需进行开关操作等，从而显著提高了用户的使用方便性。并且，在间歇输电期间，抑制了功耗，可以实现省电化。

(13)本发明的输电装置包括上述的输电控制装置、以及生成交流电压后供给初级线圈的输电部。

由此，实现了如上所述的新输电装置，即、该新输电装置具有自动检测受电侧设备的设置、并且自动执行用于向负载进行通电的基本顺序的功能。并且，可以实现如下所述的具有更加先进功能的新输电装置，即、不仅可以自动检测设置，还能自动执行充满电后的再充电管理(以及充满电后的去除检测)。

(14)在本发明的无触点电力传输系统的一个方式中，是一种无触点电力传输系统，经由被电磁耦合的初级线圈和次级线圈从输电装置向受电装置无触点传输电力，其中，上述输电装置包括输电侧控制电路，上述输电侧控制电路根据初级线圈的感应电压控制对上述受电装置的输电，上述受电装置包括供电控制部以及受电控制装置，上述供电控制部用于控制对负载的电力供给，上述受电控制装置包括用于控制上述受电装置的受电侧控制电路，上述输电装置的上述输电侧控制电路使上述输电装置执行间歇性暂时输电，通过检测来自于接受到基于上述暂时输电的上述电力的上述受电装置的应答，检测出包括上述受电装置的受电侧设备被设置于能够通过无触点电力传输而受电的位置，在检测到上述设置时，使上述输电装置对上述受电装置执行连续的正常输电，在未检测到上述设置时，使上述输电装置继续执行上述间歇性暂时输电的状态。

由此，可实现具有如下功能的新输电装置：自动检测受电侧设备的设置，且以设置的检测为前提条件，自动执行向负载自动进行通电的基本时序。本方式的无触点电力传输系统具有优良的用户使用方便性、低功耗性、可靠性和安全性。

(15)在本发明的无触点电力传输系统的另一方式中，对上述受电装置执行间歇性暂时输电，根据从上述暂时输电开始时刻开始在规定时间内是否能够接收作为来自上述受电装置的应答的ID认证信息，检测出上述受电侧设备的上述设置，如果检测到上述设置，则利用上述接收的ID认证信息执行上述受电装置的ID认证处理，如果ID认证成功，则使上述输电装置对上述受电装置执行连续的正常输电，在未检测到上述设置时以及上述ID认证失败时，使上述输电装置继续执行上述间歇性暂时输电的状态。

由此，可以实现具有如下功能的新输电装置：自动检测受电侧设备的设置，且以ID认证的成功为条件，自动执行自动向负载进行通电的合理的基本时序。本方式的无触点电力传输系统具有优良的用户使用方便性、低电力消耗性、可靠性和安全性。

(16)在本发明的无触点电力传输系统的另一方式中，在上述正常输电的期间，上述输电侧控制电路根据上述初级线圈的感应电压信号的波形变化来判断是否有异物，当检测到异物时，上述输电侧控制电路使上述输电装置停止上述正常输电，同时使上述输电装置恢复至执行上述间歇性暂时输电的状态。

初级线圈和次级线圈之间的异物插入成为异常发热、烫伤或者火灾等的主要原因，因此，异物对策非常重要。例如，如果存在异物，则从输电侧观察的受电侧的负载增大，从而初级线圈的感应电压信号的波形发生变化。因此，利用该原理，可以用简单构成的电路检测异物。通过实施异物对策，更加提高了无触点电力传输系统的安全性和可靠性。

(17)本发明的无触点电力传输系统的另一方式中，上述受电装置还包括负载调制部，在上述正常输电开始之后，上述受电侧控制电路在上述受电装置中定期地使上述负载调制部动作，并执行定期负载调制，上述输电装置的上述输电侧控制电路检测从上述输电装置观察的上述受电装置侧负载的定期变化，在上述正常输电过程中，如果未检测到上述负载的定期变化时，使上述输电装置停止上述正常输电。

通过开始正常输电后的定期负载认证，可实现发生“侵占状态”时的对策。因此，更加提高了无触点电力传输系统的可靠性和安全性。

(18)在本发明的无触点电力传输系统的另一方式中，上述受电装置包括充满电检测部，上述充满电检测部用于检测上述负载的充满电，在通过上述充满电检测部检测到充满电时，上述受电侧控制电路使上述负载调制部进行负载调制，并向上述输电装置发送充满电通知，在上述正常输电过程中，当检测到来自上述受电装置的上述充满电通知时，上述输电侧控制电路使上述输电装置停止正常输电，同时，还执行充满电后的去除检测用的基于第一周期的间歇性输电，以及充满电后判断是否需要再充电用的基于第二周期的间歇性输电，根据从接受了基于上述充满电后的第一周期的间歇性输电的上述受电装置发送的信号，如果检测出上述去除时，使上述输电装置恢复至执行间歇性暂时输电的状态，并且，根据从接受了基于上述充满电后的第二周期的间歇输电的上述受电装置发送的信号，如果判断出需要再充电时，则使上述输电装置再次开始正常输电。

由此，可以实现在受电侧设备的负载变为充满电后还监控负载状态并自动进行再充电管理的无触点电力传输系统。因此，可以实现进一步提高了使用方便性的无触点电力传输系统。

(19)在本发明的无触点电力传输系统的另一方式中，在上述正常输电期间，使上述负载调制部执行上述定期负载调制时，上述受电侧控制电路通过控制上述供电控制部，强制性降低供给上述负载的电力，并执行明显减轻上述负载的负载减轻处理。

在本方式的无触点电力传输系统中，受电装置在进行间歇性负载调制时进行负载减轻处理。在不停止向负载进行输电而进行用于检测侵占状态的负载调制时，该基于负载调制的对于输电装置侧的信号发送通常受到对于负载进行的供电状况(换言之，负载的负载状态)的影响。例如，当向负载(电池组等)供给大量的充电电流时，即使为了负载调制而接通/断开较小的电流，该被接通/断开的电流的量比负载的充电电流的电流量少，因此，在输电装置侧很难检测到负载调制引起的负载变化的情形。因此，在本方式中，在正常输电过程中，受电装置本身监控负载(例如电池组)的负载状态，在为了能够检测到侵占状态而进行负载调制时，根据需要(或者一律地)进行强制性降低向负载进行的电力供给(或者暂时停止)的处理。节流向负载供给的电力(包括暂时停止的情况)，则该负载的负载状态从直观上被减轻，在输电装置侧容易检测负载调制的信号，从而即使在负载较重的情况下，也可以将异物检测精确度维持在较高水平。此外，即使在强制性降低负载的情况下，负载上至少始终供给有所需的最小限度的电力，不会发生负载侧的电子电路不动作的问题。并且，如上所述，间歇性进行用于使异物插入检测成为可能的负载调制，并且考虑到给向负载进行的电力供给带来的影响，以适当的间隔执行该负载调制，不会因为强制性减轻了负载，而给向负载传输电力带来特别的不良影响(例如，不会产生电池组的充电时间变得非常长的弊病)。如上所述，在受电装置侧监控负载的状态，在进行用于使侵占状态的检测(较大面积的异物插入)成为可能的负载调制时，并行执行负载的减轻处理，从而即使在负载较重的情况下，也可以将输电装置侧的负载变化的检测精确度保持在期望的水平上。

(20)本发明的电子设备中安装有上述的输电装置。

由此，可以提供功耗低，且具有高安全性和可靠性的电子设备。

由此，在本发明的至少一个实施方式中，可以提供一种用户使用方便性高、且可抑制功耗的无触点电力传输技术。并且，在本发明的至少一个实施方式中，可以提供一种实施了万全的安全对策的高可靠性的无触点电力传输技术。并且，在本发明的至少一个实施方式中，可以减少部件数量，实现小型化和低成本化。

(21)在本发明的输电控制方法的一个方式中，是一种输电控制方法，用于控制从输电装置对受电装置的输电，上述输电装置进行间歇性输电，接受到上述间歇性输电的上述受电装置进行应答，上述输电装置通过检测上述应答，检测对于上述受电装置的能够通过无触点电力传输而受电的位置的设置，在检测到上述设置时，上述输电装置连续地输电，在未检测到上述设置时，上述输电装置间歇性地输电。

在本方式的方法中，输电装置进行间歇性输电。接受了间歇性输电的受电装置进行应答。输电装置通过检测来自于受电装置的应答，检测受电装置设置在能够受电的位置上。当检测到受电装置的设置时，开始连续输电，当没有检测到设置时，不是开始连续输电，而是继续间歇输电。根据该方法，用户只需设置受电侧设备(受电装置)，无需进行开关操作等，更加提高了用户的使用方便性。并且，可以在间歇输电期间，抑制功耗，实现省电化。

附图说明

图1(A)、图1(B)是用于说明适用无触点电力传输方法的电子设备例和使用感应晶体管的无触点电力传输原理的说明图；

图2是表示包括输电装置和受电装置的无触点电力传输系统中的各部分的具体构成例的电路图；

图3(A)、图3(B)是用于说明输电侧设备和受电侧设备之间的信息传输原理的说明图；

图4是概略示出一例输电装置的动作例的流程图；

图5是表示一例输电侧控制电路的构成例的电路图；

图6是表示无触点电力传输系统的基本顺序例的示意图；

图7是表示执行图6的基本顺序的无触点电力传输系统的状态转变的状态转变图；

图8是表示一例执行图6的基本顺序的无触点电力传输系统的动作例的流程图；

图9是表示一例执行图6的基本顺序的无触点电力传输系统的动作例的流程图；

图10(A)、图10(B)是表示用于无触点电力传输系统中的充满电后的再充电管理的一系列动作步骤的顺序图；

图11是自动进行ID认证、正常输电、充满电检测和再充电管理的一系列动作的无触点电力传输系统的动作步骤的流程图；

图12是用于说明位置检测原理的说明图；

图13(A)～图13(F)是用于说明金属异物(导电性异物)检测原理的说明图；

图14(A)～图14(D)是用于说明去除检测原理的说明图；

图15(A)～图15(B)是用于说明正常输电开始后的异物插入(侵占状态)的、构成无触点电力传输系统的电子设备的截面图；

图16(A)、图16(B)是用于说明为了能够检测异物插入而间歇性改变受电装置侧的负载时的具体方式的说明图；

图17是表示从图2所示的无触点电力传输系统中选出与异物插入(侵占状态)检测有关的主要构成的电路图；

图18(A)、图18(B)是说明用于使异物检测变为可能的负载调制的最佳且具体方式的说明图；

图19(A)～图19(E)是用于说明负载减轻动作的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。此外，下面说明的实施方式并不是用于不恰当地限定权利要求书中记载的本发明的内容，并且，本实施方式中说明的所有构成并不是作为本发明的解决方法所必须的。

(第一实施方式)

首先，对适用本发明的优选电子设备的例子以及无触点电力传输技术的原理进行说明。

(电子设备例和无触点电力传输的原理)

图1(A)和图1(B)是用于说明适用无触点电力传输方法的电子设备例以及利用感应变压器的无触点电力传输原理的说明图。

如图1(A)所示，作为输电侧电子设备的充电器(托架)500包括输电装置(包括输电侧控制电路(输电侧控制IC)的输电模块等)10。并且，该充电器(托架)500包括在充电器正常输电时点亮的显示部(LED等)16。

作为受电侧设备的便携式电话机510包括受电装置(包括受电侧控制电路(受电侧控制IC)的受电模块等)40。该便携式电话机510包括LCD等显示部512、由按钮等构成的操作部514、话筒516(声音输入部)、扬声器518(声音输出部)以及天线520。

在充电器500中，通过AC转换器502供给电力。该电力通过无触点电力传输从输电装置10输送至受电装置40。由此，能够对便携式电话机510的蓄电池进行充电，或者使便携式电话机510内的设备工作。

如图1(B)中模式地示出，从输电装置10向受电装置40的电力传输是通过使设置在输电装置10侧的初级线圈L1(输电线圈)和设置在受电装置40侧的次级线圈L2(受电线圈)电磁耦合而形成电力传输变压器来实现的。由此，可通过不接触而进行电力传输。

另外，适用本实施方式的电子设备不仅限于便携式电话机510。例如，也可以应用于手表、无绳电话机、剃须刀、电动牙刷、掌上电脑(wrist-computer)、便携终端、便携式信息终端、或电动自行车等的各种电子设备。

作为尤其优选的电子设备，可以列举便携式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可携带的个人计算机终端)或钟表(watch)等。本发明的受电装置构成简单且体积较小，因此可安装在便携式终端等，并且由于消耗较小，所以例如可以缩短电子设备中的二次电池的充电时间，并且，降低了发热，从而提高了从电子设备的安全面考虑的可靠性。

尤其是，便携式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可携带的个人计算机终端)在高负载时的充电电流量较大，也易于出现发热问题。因此，可被称为能够有效利用本发明具有的低损耗以及低发热特性的设备。

并且，图1(A)的安装在充电器(托架)500上的输电装置10以规定的间隔间歇性进行暂时输电，通过检测来自接收暂时输电的受电装置40的应答，自动检测出作为受电侧设备的便携式电话机510设置(setting)在可通过无触点电力传输接收电力的位置(区域)上。如果检测出设置(setting)，则自动开始正常输电(连续性的正常输电)。因此，用户只需在充电器(托架)500上设置便携式电话机510即可，完全不需要操作开关等。因此，可实现用户的使用便利性高、且便于使用的无触点电力传输系统。此外，所谓将受电侧设备设置(setting)于能够接收基于无触点电力传输的电力的位置(区域)上，包括例如在充电座上放置作为受电侧设备的便携式终端的情况。并且，在壁挂式充电座的情况下，将作为受电侧设备的便携式终端竖挂起来，这也相当于上述设置。

并且，输电装置10从受电装置40接收充满电的通知之后，可进行用于检测是否需要再充电的间歇输电或用于检测充满电后的去除的间歇性输电，以此来代替正常输电。从而，可自动进行充满电后的再充电管理。

(输电装置和受电装置的构成例)

图2是表示包括输电装置、受电装置的无触点电力传输系统中的各部分具体构成例的电路图。如图所示，输电装置10包括输电控制装置20、输电部12以及波形监控电路14。并且，输电控制装置20包括输电侧控制电路22、振荡电路24、驱动控制电路26以及波形检测电路28。

并且，在受电装置40上，设置有受电部42、负载调制部46、供电控制部48和受电控制装置50。并且，负载90包括充电控制装置92和蓄电池(二次电池)94。下面具体说明。充电器500等输电侧的电子设备至少包括图2所示的输电装置10。并且，便携式电话机510等受电侧电子设备至少包括受电装置40和负载90。并且，通过图2所示构成，可以实现如下所述的无触点输电(非接触电力传输)系统，即、使初级线圈L1和次级线圈L2电磁耦合，从输电装置10向受电装置40传输电力，从受电装置40的电压输出节点NB6向负载90供给电力(电压VOUT)。

输电装置10(输电模块、原级模块)可以包含初级线圈L1、输电部12、波形监控电路14、显示部16以及输电控制装置20。另外，输电装置10和输电控制装置20不仅限于图2的构成，可以有省略其构成要素的一部分(例如显示部和波形监控电路)、或增加其他的构成要素、或改变连接关系等各种变形实施。输电部12在进行电力传输时生成规定频率的交流电压，在进行数据传输时，根据数据生成不同频率的交流电压，并供给初级线圈L1。

图3(A)和图3(B)是用于说明一例输电侧设备和受电侧设备之间的信息传输原理的说明图。从原级侧向次级侧传输信息时利用频率调制。并且，从次级侧向原级侧传输信息时利用负载调制。如图3(A)所示，例如当从输电装置10向受电装置40发送数据“1”时，生成频率f1的交流电压，当发送数据“0”时，生成频率f2的交流电压。并且，如图3(B)所示，受电装置40可以通过负载调制在低负载状态和高负载状态之间转换，从而，可以将“0”、“1”向初级线圈(输电装置10)发送。

返回图2继续说明。图2的输电部12可以包括用于驱动初级线圈L1一端的第一输电驱动器、用于驱动初级线圈L1另一端的第二输电驱动器、以及与初级线圈L1共同构成谐振电路的至少一个电容器。并且，输电部12包括的第一输电驱动器、第二输电驱动器中的每个输电驱动器都是例如由功率MOS晶体管构成的倒相电路(或者缓冲电路)，由输电控制装置20的驱动控制电路26控制。

初级线圈L1(输电侧线圈)与次级线圈L2(受电侧线圈)电磁耦合形成电力传输用变压器。例如，当需要电力传输时，如图1所示，在充电器500上放置便携式电话机510，成为初级线圈L1的磁通穿过次级线圈L2的状态。另一方面，当不需要电力传输时，将便携式电话机510与充电器500物理分离，成为初级线圈L1的磁通不穿过次级线圈L2的状态。

波形监控电路14是用于检测初级线圈L1的感应电压的电路，包括例如电阻RA1、RA2、以及设置在RA1和RA2的连接节点NA3和GND(广义上是低电位侧电源)之间的二极管DA1。具体地说，以电阻RA1、RA2对初级线圈的感应电压进行分压获得的信号PHIN被输入到输电控制装置20的波形检测电路28。

显示部16是利用颜色、图像等显示无触点电力传输系统的各种状态(输电中、ID认证等)的装置，例如，可以通过LED(发光二极管)或LCD(液晶显示装置)等加以实现。

输电控制装置20是用于进行输电装置10的各种控制的装置，可以通过集成电路装置(IC)等实现。该输电控制装置20可以包括输电侧控制电路22、振荡电路24、驱动控制电路26以及波形检测电路28。

并且，输电侧控制电路22是用于进行输电装置10以及输电控制装置20的控制的电路，例如可以通过门列阵或微型计算机等实现。

具体地说，输电侧控制电路22进行电力传输、负载检测、频率调制、异物检测或者装卸检测等所需要的各种时序控制以及判断处理。如上所述，输电侧控制电路22以开关(SW)的导通为契机，向受电装置40开始位置检测用或ID认证用暂时输电(后述)。

振荡电路24例如由晶体振荡电路构成，用于生成初级侧的时钟信号。驱动控制电路26根据振荡电路24中生成的时钟信号或来自控制电路22的频率设定信号，生成期望频率的控制信号，并向输电部12的输电驱动器(未图示)输出，从而控制上述输电驱动器的工作。

波形检测电路28对相当于初级线圈L1一端的感应电压的信号PHIN的波形进行监控，进行负载检测、异物检测等。例如，如果受电装置40的负载调制部46进行用于向输电装置10发送数据的负载调制，则初级线圈L1的感应电压的信号波形也与该负载调制相对应地发生变化。

具体地说，例如如图3(B)所示，如果为了发送数据“0”，受电装置40的负载调制部46降低负载，则信号波形的振幅(峰值电压)变小，如果为了发送数据“1”而提高负载，信号波形的振幅变大。从而，波形检测电路28通过进行感应电压的信号波形的峰值保持处理等判断峰值电压是否超过阈值电压，从而可以判断来自受电装置40的数据是“0”还是“1”。此外，波形检测方法不限于上述方法。例如，也可以根据峰值以外的物理量判断受电侧的负载是变高还是变低。

受电装置40(受电模块、次级模块)可以包括次级线圈L2、受电部42、负载调制部46、供电控制部48、以及受电控制装置50。此外，受电装置40或受电控制装置50并不仅限于图2所示的构成，可以有省略其构成要素的一部分、或增加其他构成要素、或变更连接关系等各种变形方式。

受电部42将次级线圈L2的交流感应电压转换为直流电压。该转换是通过受电部42包括的整流电路43进行的。该整流电路43包含二极管DB1～DB4。二极管DB1设置在次级线圈L2的一端的节点NB1与直流电压VDC的生成节点NB3之间，DB2设置在节点NB3与次级线圈L2的另一端的节点NB2之间，DB3设置在节点NB2与VSS的节点NB4之间，DB4设置在节点NB4与NB1之间。

受电部42的电阻RB1、RB2设置在节点NB1与NB4之间。而且，将通过利用电阻RB1、RB2对节点NB1、NB4间的电压进行分压所得信号CCMPI输入给受电控制装置50的频率检测电路60。

受电部42的电容器CB1以及电阻RB4、RB5被设置在直流电压VDC的节点NB3与VSS的节点NB4之间。而且，将通过利用电阻RB4、RB5对节点NB3、NB4间的电压进行分压所获得的分压电压VD4经由信号线LP2输入给受电侧控制电路52以及位置检测电路56。关于位置检测电路56，该分压电压VD4为用于位置检测的信号输入(ADIN)。

负载调制部46进行负载调制处理。具体地说，在从受电装置40向输电装置10发送期望的数据时，根据发送数据，使负载调制部46(次级侧)中的负载可变地变化，使初级线圈L1的感应电压的信号波形变化。因此，负载调制部46包含串联设置在节点NB3、NB4间的电阻RB3、晶体管TB3(N型的CMOS晶体管)。

通过从受电控制装置50的受电侧控制电路52经由信号线LP3发出的信号P3Q，对该晶体管TB3进行导通/截止控制。而且，在开始正常输电之前的认证阶段，在导通/截止控制晶体管TB3并进行负载调制、从而向输电装置发送信号时，供电控制部48的晶体管TB2被截止，负载90处于不与受电装置40电连接的状态。

例如，为了发送数据“0”而将次级侧设定为低负载(阻抗大)时，信号P3Q为L电平，晶体管TB3截止。从而，负载调制部46的负载成为几乎无限大(无负载)。另一方面，为了发送数据“1”而将次级侧设定为高负载(阻抗小)时，信号P3Q变为H电平，晶体管TB3导通。由此，负载调制部46的负载变为电阻RB3(高负载)。

供电控制部48控制向负载90的电力供给。调整器(LDO)49调整通过在整流电路43中的转换而得到的直流电压VDC的电压电平，生成电源电压VD5(例如5V)。受电控制装置50例如被提供该电源电压VD5而进行工作。

并且，在调整器(LDO)49的输入端与输出端之间设置由PMOS晶体管(M1)构成的开关电路。通过导通作为开关电路的PMOS晶体管(M1)，形成将调整器(LDO)49旁路的路径。例如，在高负载时(例如，在消耗急剧的二次电池的充电初始，需要稳定地流动大致恒定的大电流，这个状态相当于高负载时)，由于调整器49本身的等效阻抗，电力损耗增大，发热也增大，因此，绕过调整器，经由旁路路径，将电流供给负载。

为了控制作为开关电路的PMOS晶体管(M1)的导通/截止，设置作为旁路控制电路而发挥作用的NMOS晶体管(M2)和上拉(pull-up)电阻R8。

高电平的控制信号通过信号线LP4从受电侧控制电路52被供给至NMOS晶体管(M2)的栅极，NMOS晶体管(M2)导通。这样，PMOS晶体管(M1)的栅极变为低电平，PMOS晶体管(M1)导通，形成旁路调整器(LDO)49的路径。另一方面，在NMOS晶体管(M2)是截止状态的情况下，PMOS晶体管(M1)的栅极通过上拉电阻R8维持在高电平，因此，PMOS晶体管(M1)截止，不形成旁路路径。

NMOS晶体管(M2)的导通/截止由受电控制装置50包括的受电侧控制电路52控制。

并且，晶体管TB2(P型CMOS晶体管)设置在电源电压VD5的生成节点NB5(调整器49的输出节点)与节点NB6(受电装置40的电压输出节点)之间，由来自受电控制装置50的受电侧控制电路52的信号P1Q进行控制。具体地说，晶体管TB2在结束(确立)ID认证并进行正常的电力传输(即，正常输电)时为导通状态。

此外，在电源电压生成节点NB5与晶体管TB2的栅极的节点NB8之间设置上拉电阻RU2。

受电控制装置50是进行受电装置40的各种控制的装置，通过集成电路装置(IC)等来实现。该受电控制装置50可通过基于次级线圈L2的感应电压生成的电源电压VD5进行工作。并且，受电控制装置50可包括控制电路52(受电侧)、位置检测电路56、振荡电路58、频率检测电路60、充满电检测电路62以及再充电监控电路64。

受电侧控制电路52用于控制受电装置40或受电控制装置50，例如可以通过栅极阵列或微型计算机等实现。该受电侧控制电路52将串联调整器(LDO)49的输出端的恒定电压(VD5)作为电源进行工作。该电源电压(VD5)经由电源供给线LP1被供给受电侧控制电路52。

具体地说，上述受电侧控制电路52进行ID认证、位置检测、频率检测、充满电检测、再充电需要与否判断、用于认证用通信的负载调制、为可以实现异物插入检测而进行的通信的负载调制等所需的各种时序控制或判断处理。

位置检测电路56监控相当于次级线圈L2的感应电压波形的信号ADIN的波形，并判断初级线圈L1和次级线圈L2的位置关系是否适当。

具体地说，通过比较器将信号ADIN转换为二进制(binaryvalue)，从而判断其位置关系是否恰当。

振荡电路58例如由CR振荡电路构成，用于生成次级侧的时钟信号(clock)。频率检测电路60检测信号CCMPI的频率(f1、f2)，并判断由输电装置10发出的发送数据是“1”还是“0”。

充满电检测电路62(充电检测电路)是用于检测负载90的蓄电池94是否变为充满电状态(充电状态)的电路。具体地说，充满电检测电路62例如通过检测用于表示充电状态的LEDR的导通/截止，从而检测充满电状态。即，当LEDR在规定时间(例如5秒)连续熄灭时，判断蓄电池94处于充满电状态(结束充电)。

并且，负载90包括进行蓄电池94的充电控制等的充电控制装置92。该充电控制装置92可以根据发光装置(LEDR)的点亮状态来检测充满电状态。该充电控制装置92(充电控制IC)可通过集成电路装置来实现。另外，可以使蓄电池94本身具有充电控制装置92的功能。此外，负载90并不限于二次电池。例如，也有通过规定电路进行动作，从而该电路变为负载的情况。

并且，如果在充满电后，受电侧设备510被长时间放置在托架500上，则由于放电，蓄电池电压VBAT的电压会降低。再充电监视电路64根据蓄电池电压VBAT来判断是否需要再充电。即，例如蓄电池电压VBAT小于阈值电压，则再充电监视电路64判断为需要再充电。

(输电装置的动作概要)

图4是表示一例输电装置的动作概要的流程图。如上所述，本发明的输电装置10的输电侧控制电路22自动检测受电侧设备510的设置，并且也可以进行充满电后的再充电管理。将这样的输电装置10自动执行一系列动作的动作模式称为自动模式。

如在图4中较粗的虚线所包围的部分所示，自动模式的输电装置10的动作大致分为“设置检测和确认输电对象(步骤SA)”、“正常输电中的输电环境的确认(步骤SB)”以及“充满电检测(步骤SC)”、“充满电后的监视(步骤SD)。下面依次进行说明。

接通电源(步骤S0)，则进行设置检测和输电对象确认(步骤SA)。该步骤SA中包括步骤S1～步骤S4。通过步骤S1和步骤S2，输电装置10在规定周期(例如，0.3秒)内自动、且间歇性地驱动初级线圈L1，并进行间歇性的暂时输电。接着，确认受电侧设备510的设置位置是否适当(步骤S3)，执行受电侧设备510(或者受电装置40)的ID认证，并判断是否是合适的输电对象(步骤S4)。

受电装置40的检测位置成功(步骤S3)时，在规定时间内，向输电装置10发送ID认证信息。输电装置10根据从间歇性暂时输电的时间起在规定时间内是否接收到来自受电装置的ID认证信息来检测受电侧设备510的设置。当未检测出受电侧设备510的设置时，或者ID认证(步骤S4)失败时(步骤S5)，停止暂时输电，返回间歇性地进行暂时输电的状态(初始状态)。

上述位置检测(步骤S3)是根据例如由图2的受电装置40内的位置检测电路56对次级线圈(L2)的感应电压进行整流而获得的直流电压(ADIN)来进行判断的。图12是用于说明位置检测原理的说明图。如图12所示，ADIN的电压电平根据初级线圈(L1)和次级线圈(L2)的位置关系而发生变化。

例如，受电侧设备的设置位置不当时，基于无法获得规定电平(V3电平)的直流电压(ADIN)，从而判断为位置不当，该位置检测结果例如可以通过负载调制从受电装置40传输到输电装置10。并且，也可以通过受电装置40在接收暂时输电后的规定时间内未向输电装置10发送ID认证信息，从而传输位置不当。

返回图4继续说明。在图4中，如果ID认证(步骤S4)成功，则开始正常输电(步骤S6)。在正常输电过程中，在输电装置10中进行金属异物检测(步骤S7)和基于定期负载变动检测的侵占(takeover)状态的检测(步骤S8、S9)。并且，还进行受电侧设备510的去除(leave)检测(步骤S10)。当检测到金属异物、侵占状态和去除中的任意一种情况时(步骤S11)，停止正常输电(步骤S12)，返回步骤S1(进行自动间歇性动作的步骤)。

可以根据初级线圈(L1)的感应电压信号的波形变化来进行金属异物检测(步骤S7)和去除检测(步骤S10)。下面，进行具体说明。

图13(A)～图13(F)是用于说明金属异物(导电性异物)检测原理的说明图。图13(B)～图13(F)分别是根据初级线圈与金属异物(导电性异物)MET之间的相对位置，示出了图13(A)所示的初级线圈L1的感应电压信号(V(NA2))如何变化的示意图。如图所示，在完全没有金属异物(MET)的状态下(图13(F))和有金属异物(MET)存在的状态下(图13(B)～图13(E))中的V(NA2)的波形(振幅)明显不同。因此，通过波形监控电路14(参照图2)监控初级线圈(L1)的感应电压信号V(NA2)的波形，可以检测金属异物(MET)。另外，“监控波形”除了监控振幅的情况之外，还包括例如监控电流和电压的相位的情况。

图14(A)～图14(D)是用于说明去除检测的原理的说明图。如图14(A)所示，放置受电侧设备510时，初级线圈(L1)的感应电压信号V(NA2)的波形成为图14(B)所示状态。另一方面，如图14(C)所示，当受电侧设备510被去除时(离开时)，初级线圈(L1)的感应电压信号V(NA2)的波形成为图14(D)所示状态，很明显，其波形(振幅)与图14(B)的波形不同。因此，可以通过波形监控电路14(参照图2)监控初级线圈(L1)的感应电压信号V(NA2)的波形，从而检测去除(离开)。

另外，可以根据在输电侧是否可以检测出受电侧的间歇性(例如，定期性)负载调制信号来进行侵占状态的检测(图4的步骤S9)(关于这一点，在后面说明)。

返回图4继续说明。在图4中，输电装置10的输电侧控制电路22检测出从受电装置40发送来的表示蓄电池充满电的充满电通知(步骤S13)，则截止正常输电(步骤S14)，根据需要转到充满电后的监控步骤(步骤SD)。

此外，由图2的受电装置40包括的充满电检测电路62检测蓄电池94的充满电状态。如果检测出充满电，则受电装置40中包括的受电侧控制电路52向输电装置10发送充满电通知。输电装置10的输电侧控制电路22检测到来自受电装置40的充满电通知，则如上所述，进行充满电后的监控步骤(步骤SD)。

充满电后的监控步骤(步骤SD)包括：执行充满电后的去除检测用的、周期T10的间歇性输电的步骤(步骤S15)；去除检测步骤(步骤S16)；执行再充电需要与否检测用的、周期T20的间歇性输电的步骤(步骤S17)；以及再充电要求检测步骤(步骤S18)。从而，可以在受电侧设备510的负载(蓄电池)94充满电之后，进一步监控负载状态，并自动进行再充电的重新开始。

也就是说，受电侧设备510在充满电后仍然维持被放置状态时，随着时间的流逝，负载(蓄电池)94放电，成为需要再充电的状态。因此，在检测出充满电后，进行适当周期地间歇性输电，以代替正常输电，并且自动判断是否需要再充电负载，如果需要再充电，则再次开始正常输电(步骤S6)。由此，自动进行负载(蓄电池)94的再充电。从而，即使是受电侧设备510在充满电后仍然被长时间放置的情况下，在用户使用受电侧设备510时，负载(蓄电池)94还是可以始终维持在充满电的状态。因此，不会发生特意充了电，但由于之后的放电，结果变为没有充分充电的状态的事情，从而不会违背用户的期待。

但是，在充满电后，受电侧设备被去除时，无需进行再充电管理。因此，和再充电管理用间歇输电(步骤S15)不同，进行用于充满电后的去除检测的间歇输电。如果没有来自接受了去除检测用间歇输电的受电侧设备510的应答，则可以判断受电侧设备510已被去除。如果检测出被去除，则输电装置10中包括的输电侧控制电路22恢复初始状态(间歇暂时输电的状态)。并且，无需过于频繁进行去除检测用间歇输电和用于管理再充电的间歇输电，并且优选以适当的周期进行，以便不会无谓地增加功耗。因此，以第一周期T10进行去除检测用的间歇输电，以第二周期T20进行用于管理再充电的间歇输电。

用第一周期T10和第二周期T20来区别是因为需要根据各自的目的将周期优化。但是，第一周期T10和第二周期T20也可以相同。另外，可以将上述的“充满电”的意思广义解释成例如“受电装置40侧的负载状态是规定状态”。因此，负载不限于蓄电池。例如，受电侧设备510的规定电路也可以成为负载。即，例如“规定电路接受来自输电装置的输电并开始动作之后，变为该规定电路无需动作的状态”这相当于“负载变为充满电的情况”，这种情况也包括在本方式的技术范围内。

并且，从快速检测受电侧设备510的设置的重要性出发，优选将间歇性暂时输电的周期(图4的步骤S1中的自动间歇动作的周期)设定为非常短的周期(例如，0.3秒的周期)，从而进行间歇性暂时输电。相反，充满电后的去除检测的周期比暂时输电的周期长也不会有什么问题，并且，如果频繁进行去除检测，则增加不必要的功耗。因此，将充满电后的去除检测的第一周期T10设定成比暂时输电周期长的周期(例如，5秒的周期)，从而抑制功耗的增加。并且，充满电后的再充电需要与否检测的频率还可以更小(充满电的蓄电池被放电后到需要再充电为止，会花费很长的时间，并且，再充电需要与否的判断即使延迟一些，在实际运用上也不会产生问题)，因此，将用于充满电检测的第二周期T20设定成比第一周期T10更长(例如设定为10分钟的周期)。由此，可以以对应于各自目的的周期进行间歇性输电，从而可以将功耗控制在最小限度。

(输电侧控制电路的构成的一例)

图5是表示一例输电侧控制电路构成的电路图。如图所示，输电侧控制电路22包括逻辑电路100。逻辑电路100包括位置检测部106、ID认证部108、去除检测部110、异物检测部112(包括侵占状态检测部114)、充满电通知(输电停止要求)检测部116、再充电要求检测部117、用于管理时间的计时器119、以及基于各部分的检测结果来控制输电(暂时输电和正常输电)的导通/截止的输电控制部118。输电控制部118包括充满电后的间歇输电控制部121。

(自动模式的无触点电力传输系统的基本时序例)

图6是表示自动模式的无触点电力传输系统的基本时序例的示意图。用户将受电侧设备510例如设置在充电座500的规定位置上。如上所述，输电装置10自动进行间歇动作，经常进行间歇性暂时输电(步骤S19、S20)。检测接受暂时输电的受电侧设备510的位置(步骤S21)，如果位置不当，则停止暂时输电(步骤S22)。

如果受电侧设备510的设置位置适当，则进行ID认证(步骤S23)。即，将ID认证信息(厂商信息、设备ID号、额定值信息等)从受电装置40发送到输电装置10。

如果ID认证成功，则输电装置10对受电装置40开始正常输电(步骤S26)。在正常输电期间内，如上所述，进行去除检测(步骤S29)、金属异物检测(步骤S30)、次级侧的定期负载认证(包括根据需要进行的减轻次级侧负载的处理，步骤S31)和侵占状态检测(步骤S32)，当检测出其中的任意一种时，停止正常输电(步骤S33)。另外，伴随次级侧的定期负载认证的负载减轻是指如下所述的处理：即、在负载(蓄电池等)较重的状态下即使进行负载调制，也存在在原级侧无法很好地接收调制信号的情况，因此在进行负载调制时，缩小供对负载的供电(或者使其停止)，从直观上强制性降低负载的负载状态(关于这一点，在后面参照图19进行说明)。

在图6中，如果受电装置40检测出再充电，则制成充满电通知(保存帧：输电停止要求帧)，并向输电装置10发送(步骤S34)。输电装置10在检测到充满电通知(输电停止要求帧)时(步骤S35)，截止正常输电(步骤S36)，进行充满电后的间歇性输电(步骤S37)。进行间歇性再充电需要与否判断(步骤S38)，如果需要进行再充电，则再次开始正常输电(步骤S26)。并且，进行充满电后的受电侧设备510的去除检测(步骤S39)，如果检测到受电侧设备510已被去除，则回到初始状态。

图7是表示执行图6所示时序的无触点电力传输系统的状态转变示意图。如图所示，系统的状态大致分为初始状态(静止状态：ST1)、位置检测状态(ST2)、ID认证状态(ST3)、输电(正常输电)状态(ST4)、定期负载认证状态(ST5)(以及负载减轻状态ST6)以及充满电后的间歇输电状态(ST7)。

通过基于自动间歇动作的受电侧设备的设置检测(Q1)，从ST1转变为ST2，如果位置检测为NG，则返回ST1(Q2)。如果位置检测为OK，则转变为ST3。如果ID认证为OK(Q6)，则转变为正常输电状态(ST4)。

在正常输电状态ST4中进行去除检测(Q12)、金属检测(Q10)、侵占状态检测(Q17)和充满电检测(Q14)。如果检测到Q10、Q12、Q17中的任意一种，则恢复初始状态(Q9、Q11、Q13)。并且，检测出充满电(Q14)，则转移到间歇输电状态ST7(Q15)。在间歇输电状态ST7中进行再充电需要与否检测Q18和去除检测Q16。如果检测到去除，则返回初始状态(Q20)。并且，在需要再充电时，再次开始正常输电(Q19)。

执行图6和图7的基本时序的无触点电力传输系统可以自动地检测出作为输电对象的受电侧设备的设置。因此，完全不需要用户操作开关等的劳动和时间，可以实现便于使用的无触点电力传输系统。并且，通过将ID认证作为正常输电的条件，不会向不适当的设备输电，提高了可靠性和安全性。并且，在进行正常输电的过程中，进行各种检测动作(去除检测、金属异物检测、基于次级侧的定期负载认证的侵占状态检测和充满电检测)，当检测到其中的任意一种时，正常输电被迅速停止，并返回初始状态，因此，不会发生不必要的输电，对异物也实施了万全的对策，从而可以实现具有极高可靠性(安全性)的系统。并且，如果检测出充满电(广义上是负载变为规定状态的情况)，则通过执行用于监控充满电后的负载状态的间歇输电(具体地说，例如是去除检测用的间歇输电和再充电需要与否判断用的间歇输电)，从而即使是在充满电后，也可以继续进行用于将受电侧设备保持在最佳状态的动作。从而，进一步提高用户的满意度。

图8和图9是执行图6的基本时序的无触点电力传输系统的动作例的流程图。在图8和图9中，左侧示出了输电侧(原级侧)的工作流程，右侧示出了受电侧(次级侧)的动作流程。

如图8所示，输电侧控制电路22进行自动间歇动作(步骤S40)。即、以规定的时间间隔，从输电侧开始暂时输电(例如，传输频率是f1，步骤S41)，并由计时器开始计时(步骤S42)。

在受电侧，如果接受了暂时输电，则从停止状态(步骤S60)转移至电源接通状态(步骤S61)，并进行位置电平的判断(位置检测)。如果位置电平为NG，则返回初始状态(步骤S60)，如果是OK，则生成ID认证帧(步骤S63)并发送ID认证帧(步骤S64)。

在输电侧，进行ID认证帧的接收处理(步骤S44)和超时判断(步骤S43)，在规定时间内没有收到ID认证帧的情况下，停止暂时输电(步骤S51)，并返回初始状态。

另一方面，在能够在规定时间内接收ID认证帧的情况下，进行帧认证处理(步骤S45)，如果认证OK，则向受电侧发送许可帧(步骤S47)，当认证为NG时，则停止暂时输电(步骤S51)，返回初始状态。

受电装置40验证来自输电装置10的许可帧(步骤S65)，向输电装置10发送起始帧(步骤S66)。

在输电装置10中验证起始帧(步骤S48)，导通定期负载调制(侵占状态检测用)的检测(步骤S49)，并开始正常输电(步骤S50)。在受电装置40中接受正常输电，并开始对负载(例如蓄电池)进行充电(步骤S67)。

接着，参照图9说明之后的流程。在输电装置10进行去除、金属异物、侵占状态的各自的检测(步骤S70)的同时，等待来自受电装置40的充满电通知(输电停止要求)(步骤S71)。

在受电装置40中，对负载进行充电的同时进行用于侵占检测的定期负载调制(步骤S80)，并且检测负载的充满电(步骤S81)。即，充满电检测电路62在发光二极管LEDR的熄灭状态持续规定时间(例如5秒)以上并截止时，判断为充满电。如果检测出充满电，则受电装置40向输电装置10发送充满电通知帧(保存帧：停止输电要求)(步骤S82)。

在输电装置10中，如果接收到来自受电装置40的充满电通知帧(保存帧：输电停止要求)，则截止定期负载调制检测(步骤S72)，并停止输电(步骤S73)。

(第二实施方式)

在本实施方式中，对侵占状态的检测(侵占发热对策)进行具体说明。“侵占状态”被确定为插入异物的特殊状态，是指“将异物误认为受电侧设备而继续正常输电的状态”。例如，当薄金属板以完全遮挡初级线圈和次级线圈之间的状态被插入时，从输电侧看，则成为始终存在相当程度的负载的情况，很难进行例如去除检测。

(侵占发热对策)

首先，对“侵占状态”进行具体说明。有可能存在如下情况：在结束受电装置(或者受电侧设备)的认证并开始正常输电之后，在初级线圈L1与次级线圈L2之间插入有例如大面积的异物。如参照图13所进行的说明，可以通过监控初级线圈(L1)的感应电压来检测金属异物的存在。

但是，如图15(B)所示，当在输电侧设备与受电侧设备之间插入有可遮挡初级线圈L1和次级线圈L2的金属异物(例如，薄金属板)时，来自原级侧的输电能量被该金属异物消耗(也就是说，该金属异物变为负载)，因此，从输电装置10看，则视为负载(受电侧设备)始终存在。因此，例如即使受电侧设备被去除，也有无法检测到参照图14所说明的、基于初级线圈L1的感应电压的去除。这时，虽然没有受电侧设备，但是仍然继续进行来自输电装置10的输电，从而金属异物到达较高温度。

这样，在本说明书中，将金属异物取代原来的受电侧设备510的现象称为“侵占”。为了将无触点电力传输系统的安全性和可靠性提高到实际使用水平上，对上述的“侵占发热”也需要实施充分的对策。作为插入有异物的情况，可以设想偶然发生的情况和恶意进行的情况。如果插入有会发生侵占的异物，则由于产生发热，会发生烫伤、设备受损或破坏设备的危险性，因此，在无触点电力传输系统中，需要针对异物插入实施彻底的安全对策。下面，对于侵占发热对策进行具体说明。

图15(A)、图15(B)是用于说明开始正常输电后的异物插入(侵占状态)的、构成无触点电力传输系统的电子设备的截面图。

在图15(A)中，在托架500(包括输电装置10的电子设备)的规定位置上设置便携式电话终端510(包括受电装置40的电子设备)，在该状态下，经由初级线圈L1和次级线圈L2，从托架(充电座)500向便携式电话终端510进行无触点输电，对内置于便携式电话终端510中的二次电池(例如电池组)94进行充电。

在图15(B)中示出了以下情况，在进行正常输电时，恶意地在托架(充电座)500与便携式电话终端510之间插入薄板状的金属异物(导电性异物)AR。如果插入异物AR，则从原级侧的设备(托架500)供给次级侧的设备(便携式电话终端510)的电力中的大部分被异物(AR)消耗(即，发生输电电力的侵占)，异物AR发热的危险性增高。因此，在成为图15(B)所示的状态时，需要由原级侧的设备(托架500)所包括的输电装置10检测出异物AR的插入，并立即停止正常输电。

但是，在参照图13所说明的金属异物的检测方法中，很难充分地把握如图15(B)所示的侵占状态。

例如，受电装置侧的负载较大时，被初级线圈L1感应的电压的振幅增大，如果受电装置侧的负载变小，则被初级线圈L1感应的电压的振幅变小。如果便携式电话终端510的二次电池94被正常充电，则随着时间的流逝，受电装置40侧的负载应该逐渐降低。此时，即使受电装置40侧的负载突然增大，由于输电装置10监控着受电装置40侧的负载变动，所以也可以检测出负载急速增大。但是，无法判断该负载的增大是由于负载(便携式电话终端的二次电池94)而产生，还是由于便携式电话终端510和托架500之间的位置偏移而产生，或者是由于插入异物而产生的。因此，输电装置10仅靠检测受电装置40侧的负载变动的方法则无法检测出异物插入。

因此，在本实施方式中，在正常输电的过程中，继续向负载(二次电池等)进行输电的同时，受电装置40间歇性、且有意地改变(定期负载调制工作)从输电装置10观察到的负载，并向输电装置10发送信息。

当输电装置10可以以规定定时检测出基于上述间歇性的负载变化的信息时，则证明以下内容。

(1)受电装置40侧的设备(便携式电话机510)正确地设置在输电装置10侧的设备(托架500)上。

(2)受电装置40侧的设备(包括便携式电话终端510的二次电池)在正常工作。

(3)没有插入异物AR。

另一方面，如果在正常输电时插入异物AR，从受电装置40发送的信息受到该异物AR的阻碍，无法到达输电装置10。即，在输电装置10中，无法检测受电装置侧的间歇性的负载变化(例如，定期的负载变化)。在确认上述的(1)～(3)之后，作为无法检测到间歇性的负载变化的原因最可疑的是上述的(3)。也就是说，可以判断为因为插入有异物，所以无法检测到间歇性的负载变化。

图16(A)、图16(B)是用于说明间歇性地改变受电装置侧的负载、以便可以检测到异物插入的具体方式的示意图。

在图16(A)中，通过二次电池(流向次级线圈L2的电流)的变化来表示受电装置侧负载的间歇性变化的情形。如图所示，在时刻t1、t2、t3、t4、t5、...，受电装置侧的负载间歇性地发生变化。

具体地说，在图16(A)中，负载按照周期T3发生变化。并且，例如在以时刻t1为起点的期间T2内，负载变轻，在之后的期间T1内负载变重。在周期T3内重复这样的周期性变化。

图16(B)示出了相对于次级负载电流变化的初级线圈电压(初级线圈一端的感应电压)的变化。如上所述，在期间T1内次级侧的负载变重，在期间T2内负载变轻。与该次级侧的负载变化相对应，初级线圈(L1)一端的感应电压(初级线圈电压)的振幅(峰值)也发生变化。即，在负载重的期间T1内振幅变大，在负载轻的期间T2内振幅变小。从而，在输电装置10中，可以通过波形检测电路28(参照图2)例如进行初级线圈电压的峰值检测，从而检测出受电装置40侧的负载变动。但是，负载变动的检测方法不限于上述方法，例如也可以检测初级线圈电压或初级线圈电流的相位等。

负载调制例如可以通过晶体管的开关来简单地进行，并且可以使用模拟或数字的基本电路高精度地进行初级线圈的峰值电压检测等，从而设备所受负担较少，容易实现。并且，也有利于控制安装面积或降低成本。

如上所述，在正常输电时，受电装置40进行基于间歇性(且周期性)的负载调制的信息发送，输电装置10检测该负载变动这样的新方式，无需增加特别的构成，就可以以简单的方法高精度地检测出异物插入。

(异物插入检测的具体例)

图17是表示从图2所示的无触点电力传输系统中挑选出的与异物插入(侵占状态)的检测有关的主要构成的电路图。在图17中，与图2相同的部分标有相同的参考符号。并且，在图17中，以粗线表示在检测异物插入中起到重要作用的部分。

图17所示的受电装置40中应该注意的电路构成是构成负载调制部46(参照图2)的负载调制用晶体管TB3、构成供电控制部48(参照图2)的供电控制晶体管TB2以及控制两个晶体管(TB2、TB3)的导通/截止的受电控制电路52。并且，串联调整器(LDO)49的输入端和输出端的电压经由信号线LP2和LP1被输入到受电控制电路52，通过监控LDO49的两端电压，从而可以检测负载90中包括的蓄电池(二次电池)94的负载状态(负载的轻重)，这一点也是重要的。

并且，输电控制装置20是输电装置10(参照图2)中的构成。即、如下所述的内容很重要：通过波形检测电路28检测初级线圈(L1)的感应电压的峰值(振幅)，此外，通过输电控制电路22检测受电装置40侧的负载变动。

在图17中，受电装置40在正常输电(认证后的连续输电)过程中进行负载调制，并向输电装置10发送异物检测用图案PT1，输电装置10的输电侧控制电路22在正常输电过程中监控受电装置40侧的负载变化(可以是连续监控，也可以是间歇性监控)，当无法接收该异物检测图案(波形)PT1时，判断为插入有异物AR，并停止正常输电。

(异物检测用图案PT1的具体方式)

图18(A)、图18(B)是用于说明使异物检测成为可能的负载调制的优选且具体方式的说明图，图18(A)示出了负载调制的定时例，图18(B)具体示出了通过输电装置检测的受电装置侧的负载变动的情形。

如图18(A)所示，例如以5秒(10sec)的周期，周期性(定期)的进行用于使异物检测成为可能的负载调制。

并且，时刻t1～t6和时刻t7～t12是进行用于使异物检测成为可能的负载调制的期间。时刻t1到t6(时刻t7到t12)是0.5秒(0.5sec)，以5等分0.5秒所获得的0.1秒(100msec)为单位，来转换负载的轻重。

在图18(A)中，以较粗的双向箭头表示的期间是负载重的期间。即，负载在时刻t1～t2、时刻t3～t4、时刻t5～t6、时刻t7～t8、时刻t9～t10、时刻t11～t12的各期间内变重。负载变重的期间是TA。

另一方面，负载在时刻t2～t3、时刻t4～t5、时刻t8～t9、时刻t10～t11的各期间内变轻。负载变轻的期间是TB。

在图18(A)中很明显地示出，周期性(即，每个周期)地进行正常输电中的受电装置侧的负载的间歇性变化，并且，在一个周期内，负载以规定的间隔间歇性地多次变化。

通过使负载周期性地发生变化，从而输电装置10和受电装置40能够在确保同步的同时，发送或接收基于负载变化的信息(即，可以在输电装置10侧很容易地了解受电装置40侧的负载变化的定时)。

并且，在图18(A)中，只在一个周期内(例如时刻t1～t7)内的一部分期间(时刻t1～t6)，以规定的间隔使负载间歇性地变化多次。也就是说，在一个周期(10sec)的前半部分的初始阶段(最初的0.5sec)内集中进行负载调制。进行这种形式的负载调制的理由如下。

即，正常输电中的负载变化(负载调制)影响向负载(图17的蓄电池94)供电，因此，并不优选过于频繁地进行该负载调制。因此，例如一定程度地延长负载调制的一个周期(这样，即使将周期设定得稍长，在异物检测这一点上，也没有任何问题)。

并且，只在一个周期中的一部分期间内，以规定间隔使负载间歇性地变化多次。之所以限定在一部分期间内，是因为考虑了以下情况，即、如果过大地拉开负载变化的间隔，则随着时间的流逝，或者负载状况发生变化，或者周围的条件发生变化，最终，对输电装置检测受电装置侧的间歇性负载变化带来不良影响。也就是说，例如，将一个周期设定得较长(图18(A)中是10sec)，并且在该较长的一个周期内的一部分较短的期间(图18(A)中的0.5sec)内集中进行多次(图18(A)中是5次)的间歇性负载调制。

通过进行上述方式的负载调制，可以在将对于提供向负载(蓄电池94)的电力供给(例如，锂电池的充电)的影响控制在最小程度的同时，实现输电装置10侧的较高的异物(AR)检测精确度。

图18(B)是与从输电装置观察到的受电装置侧的负载对应的、输电装置10中的初级线圈(L1)一端的感应电压的一例振幅变化的示意图。但是，在图18(B)中，在前半部分的一个周期内的负载调制期(t1～t6)和后半部分的一个周期内的负载调制期(t7～t12)中，负载(蓄电池94)的负载状态发生了变化，在后半部分的周期内，负载(蓄电池94)的负载状态变重，从而，初级线圈电压的峰值增大。

在图18(B)中的时刻t1～t6，负载变重的期间TA内的初级线圈电压与负载变轻的期间TB内的初级线圈电压的差是ΔV1。根据该初级线圈电压的振幅差ΔV1，输电装置10的输电侧控制电路22可以检测受电装置40侧的负载变化。

但是，在后半部分的负载调制期间(时刻t7～t12)，负载(蓄电池94)的负载状态变重，负载94的充电电流(Iload)增大，因此，相对于充电电流(Iload)的、伴随负载调制的调制电流(Imod)的比率变小，调制电流(Impd)的导通/截止导致的初级线圈电压的差分缩小为ΔV2(ΔV2<ΔV1)。也就是说，变为调制电流(Imod)被埋没在负载(蓄电池94)的充电电流(Iload)中的状态。从而，不能否认，与负载轻的情况相比，负载(蓄电池94)重时，更加难于检测输电装置10侧的负载变化。于是，在本实施方式，通过强制性减少提供向负载(蓄电池94)的供电，从而减轻负载(蓄电池94)的负载状态，使原级侧更加容易检测到基于负载调制的负载变化。下面，对减轻负载的措施进行说明。

(强制性减轻负载的措施)

在本发明中，为了进行正常输电时不停止对负载94输电而进行负载调制，基于该负载调制而向输电装置10侧发送信号经常受到向负载94供电而带来(即、负载的负荷状态)的影响。

如上所述，不能否认的是，向负载94(电池组等)提供较大充电电流时，即使为了负载调制而导通/截止较小的电流，该导通/截止的电流(Imod)的电流量仍小于负载(蓄电池94)的充电电流(Iload)的电流量，因此，在输电装置10侧难以检测基于负载调制的负载变化的情形(即，很难检测出是噪声还是基于负载调制的负荷变化)。另一方面，向负载94供给的电流少时(负载轻时)，基于负载调制的导通/截止电流(Imod)的相对比率增加，从而可以从输电装置10容易地把握基于该导通/截止的负载变化。

基于上述的考量，在本实施方式中，在进行正常输电时，受电装置40自身监控负载94的负载状态，在进行用于可进行异物检测的负载调制时，在负载94较重(也就是说，向负载94供给较大电流)的情况下，采取强制性降低供给负载94的电力的措施。另外，所谓降低输电包括暂时(或间歇性)停止输电的情况。

如果缩小提供给负载94的电力，则直观上，负载94的负载状态减轻，在输电装置10侧容易检测出基于负载调制的信号，从而即使在负载94较重的状态下，异物检测精确度仍维持在期望的水平。并且，即使是在强制性地减轻负载94的情况下，在负载94中至少始终供给有所需的最小量的电力，从而不会发生负载94侧的电子电路(充电控制装置92)无法动作的情况。

并且，如上所述，用于可以进行异物插入检测的负载调制是间歇进行的，并且，考虑到对于向负载94供电带来的影响，以适当的间隔进行负载调制，即使强制地降低了负载，对于向负载94传输电力也不会带来特别的不良影响。例如，决不会发生电池组的充电时间变得极长的弊病。

如上所述，在受电装置40侧监控负载94的状态，在进行用于可以进行异物插入检测的负载调制时，如果需要，同时进行强制性减轻负载94的负载状态，从而即使在负载94较重时，也可以将输电装置10侧的负载变化的检测精确度维持在期望的水平。

图19(A)～图19(E)是用于说明负载减轻动作的说明图。具体地说，图19(A)是表示负载较轻状态的示意图，图19(B)是表示负载较重状态的示意图，图19(C)是表示图19(B)所示状态下的初级线圈电压的变化情形的示意图，图19(D)是或连续地导通/截止供电控制晶体管、或使其处于半导通状态并减轻负载时的状态示意图，图19(E)是表示图19(D)所示状态下的初级线圈电压的变化情形的示意图。

在图19(A)所示情况下，负载(蓄电池)94较轻(即，负载的充电电流Iload较小)，因此，即使在受电装置40侧不进行减轻负载的动作，在输电装置10侧也可以充分检测出基于负载调制的负载变化。因此，供电控制晶体管TB2始终处于导通状态。负载调制晶体管TB3被间歇性地导通/截止，由此，进行负载调制。

在图19(B)中，负载(蓄电池)94较重(即，负载的充电电流Iload较大)，因此，很难看到调制电流(Imod)的导通/截止导致的电流变化。如图19(C)所示，如果负载从较轻状态变为较重状态，则初级线圈电压的振幅变化量从ΔV1缩小到ΔV2，不容易检测基于负载调制的负载变化。

因此，在图19(D)中，在进行负载调制时，同时进行减轻负载动作。即，在图19(D)中，进行连续地导通/截止供电控制晶体管TB2、或者使其处于半导通状态的动作。

即，通过使位于供电路径之中的供电控制晶体管TB2连续地导通/截止、并间歇地进行电力供给的数字式方法，可以强制性节流向负载94供给的电力(包括暂时停止电力供给)。连续地开关晶体管是数字电路中经常进行的动作，很容易实现。并且，通过选择开关频率，可以高精度地控制将提供给负载的电力缩减至何等程度。

并且，采用模拟方法，向供电控制晶体管(PMOS晶体管)的栅极供给完全导通时的电压和完全截止时的电压的中间电压，使该PMOS晶体管为例如所谓的半导通状态，这样也可以节流供给负载94的电力。具有通过控制栅极电压而可以微调整供电控制晶体管(PMOS晶体管)的导通电阻的优点。

在图19(E)中，通过强制性降低负载，负载较重状态下的初级线圈电压的振幅从V10变为V20。在图中，“X”表示负载94的强制性减轻量。通过强制性地减轻负载94，初级线圈电压的振幅变化量从ΔV2(参照图19(C))扩大至ΔV3(ΔV3>ΔV2)，在输电装置10中，容易检测基于负载调制的受电装置40侧的负载变化。

如上所述，通过在进行负载调制的同时进行负载减轻动作(包括暂时停止负载电流的动作)，因此，即使在负载较重时，输电装置侧也可以可靠地检测负载变化。

(输电装置的具体动作)

这里，对图17的输电控制装置20的具体动作进行说明。如前面所做说明，输电控制装置20中包括的输电侧控制电路22的定期负载变动检测部14(参照图15)在正常输电的情况下，当无法检测到受电装置40侧的负载的间歇性变化时，判断在初级线圈(L1)和次级线圈(L2)之间插入有异物(AR)，并停止输电。由此，可以可靠地防止异物(AR)中的发热、烫伤、或者设备受损或破坏。因此，在无触点电力传输系统中可实现高可靠性的异物插入对策。

并且，由于需要希望慎重判断有无插入异物，因此，优选输电侧控制电路22在多个周期的每个周期内检测负载变化，当在规定数量的周期内连续地无法检测到负载变化时，则判断初级线圈和次级线圈之间插入有异物。

例如，在多个周期的每一个周期，检测受电装置侧的负载变化，当在规定数量的周期(例如3周期)内连续地无法检测负载变化时，停止正常输电。由此，提高了异物插入的检测精确度，不会发生例如由于偶然的原因而无法检测负载变化时，错误地停止正常输电的事情。

此外，可以通过检测初级线圈(L1)的感应电压的波形来检测从输电装置10观察到的受电装置40侧的负载变化，该波形检测由波形检测电路22进行。

如上所述，初级线圈(L)的感应电压的波形峰值(振幅)在受电装置40侧的负载较重时增大，且在较轻时减少，因此，可以通过检测波形的峰值来检测受电装置40侧的负载变化。但是，并不限于该检测方法，也可以采用其他方法，例如，检测初级线圈的感应电压或电流的相位的方法。

如上所述，根据本实施方式，可以实现具有进行基于定期负载认证的异物插入(侵占)检测的功能的新的输电装置10。根据本实施方式，可以在控制部件数量的同时，通过简单的信号处理，高精度地检测出初级线圈与次级线圈之间的异物插入，可以实现无触点输电中的高可靠度的安全对策。

并且，基于定期负载认证的输电停止功能不仅用于侵占检测，也可以成为强制性停止不适当输电时的最后堡垒。例如，由于种种原因，没有有效地检测到受电侧设备的去除时，或受电侧设备被破损或发生故障，从而无法进行定期负载调制时等，能够可靠地停止来自输电侧设备的输电。因此，由于具有定期负载认证功能，所以显著提高了无触点电力传输系统的安全性和可靠性。

(第三实施方式)

在本实施方式中，对充满电后的再充电进行说明。在充满电后，如果例如作为受电侧设备的便携式电话终端长时间放在充电座(托架)上，则电压由于蓄电池的放电而降低，蓄电池变为需要再充电状态。从而，在本实施方式，在充满电后，输电装置自动检测再充电的必要性。

(充满电后的再充电)

图10(A)和图10(B)是表示无触点电力传输系统中的、用于管理充满电后的再充电的一系列动作步骤的时序图。另外，图10(B)所示的步骤是在图10(A)所示的步骤之后进行。

如果蓄电池94(参照图2)变为充满电状态，则转到充满电后的待机模式。在该充满电后待机模式中，输电装置10向受电装置40间歇地输电，这时向受电装置40发送表示充满电后待机模式的的内容。如果受电装置40接收到表示充满电后待机模式的内容，则确认蓄电池电压VBAT。并且，蓄电池电压VBAT为再充电电压(例如3.9V)以下时，判断为需要再充电的状态，向输电装置10发送再充电指令。由此，输电装置10再次开始向受电装置40进行正常输电。从而，另一方面，当蓄电池电压VBAT大于再充电电压时，继续充满电后待机模式。下面具体说明。

图2所示的输电侧控制电路22在检测到负载具有的蓄电池94处于充满电状态时，停止向受电装置40的正常输电，并进行间歇输电。并且，输电侧控制电路22在该间歇输电期间检测到蓄电池94变为需要再充电的状态时，进行控制，以便再次开始对于受电装置40进行正常输电。

另一方面，图2所示的受电侧控制电路52在蓄电池94变为充满电状态，且输电装置10停止了正常输电并进行间歇输电时，进行控制，以便在该间歇输电期间内向输电装置10发送通知与蓄电池94的再充电状态有关的信息的再充电指令。这时由充满电检测电路62检测蓄电池94的充满电状态，由再充电监控电路64监控蓄电池94的再充电状态。此外，所谓的与再充电状态有关的信息是用于判断蓄电池94是否成为再充电状态的信息、是否需要再充电的信息、或充满电后的蓄电池电压VBAT的信息。

更加具体地说，如图10(A)的A1所示，受电侧控制电路52在蓄电池94变为充满电状态时进行下述控制，例如通过基于负载调制部46的负载调制向输电装置10发送通知成为充满电状态的充满电指令(充满电信息)。并且，如A2所示，进行停止向充电控制装置92输出VOUT电压(电力供给)的控制。例如，如果通过充满电检测电路62检测出用于表示充电状态的LEDR例如连续熄灭5秒，则控制电路52判断蓄电池94处于充满电状态(结束充电)。然后，生成用于发送充满电指令的帧，通过控制信号P3Q进行负载调制，向输电装置10发送所生成的帧。

另一方面，输电侧控制电路22在向受电装置40进行正常输电的过程中接收到充满电指令时，如图10(A)的A3所示，将充满电标志FC设定为1，如A4所示，在第一期间T1(例如1秒)内进行控制，以便停止向受电装置40输电。之后，如A5所示，再次开始输电，并进行间歇输电。并且，在再次开始输电后的间歇输电期间，如A6所示，进行控制，以便向受电装置40发送用于指示检测蓄电池94的再充电状态(检测是否处于需要再充电的状态、或者检测充满电后的蓄电池电压)的再充电检测指令。也就是说，输电装置10通过参照图3(A)说明的方法生成再充电检测指令的帧，并向受电装置40发送。并且，如A7所示，控制电路22在发送再充电检测指令之后，直到经过超时等待期间T2(例如300msec。T2<T1，T1是输电停止期间)为止的期间，从受电装置40没有收到再充电指令时，判断为超时。并且，在超时的情况下，如A8所示，在期间T1内再次停止对于受电装置40的输电，如A9所示，在再次开始输电后的间歇输电期间，进行控制，以便再次向受电装置40发送再充电检测指令。另外，在下面的说明中，有时将输电停止期间T1称为第一期间，将超时等待期间T2称为第二期间。

如图10(A)的A10所示，在发送充满电指令之后，停止来自输电装置10的输电，从而，受电控制装置50成为复位状态。即，从输电装置10不供给电力，因此，电源电压变为0V，成为复位状态。并且，如A11所示，如果受电侧控制电路52在通过从输电装置10发送的间歇输电而被解除复位状态之后，从输电装置10接收到再充电检测指令，则如A12所示，进行蓄电池94的再充电状态的监控处理。即，监控并判断蓄电池94是否处于需要再充电状态。或者也可以进行监控蓄电池电压VBAT、并向输电装置10发送的处理。上述再充电状态的监控处理可以基于图2所示的再充电监控电路64的监控结果来进行。

在图10(B)的B1中，受电侧控制电路52向输电装置10发送通知与蓄电池94的再充电状态有关的信息的再充电指令。例如，如果受电侧控制电路52基于再充电监视电路64的监控结果判断蓄电池94处于需要再充电状态，则向输电装置10发送再充电指令。并且，如果输电侧控制电路22从受电装置40接收到再充电指令，则如B2所示，将充满电标志FC设定为0，如B3所示，再次开始向受电装置40进行正常输电。即，当基于再充电指令来判断出蓄电池94处于需要再充电状态时，再次开始正常输电。由此，开始蓄电池94的再充电，从而可以对电压下降的蓄电池94进行再充电。

将自动进行ID认证、正常输电、充满电检测和再充电管理的一系列动作的无触点电力传输系统的工作步骤进行整理，则如图11所示。图11是示出了自动进行ID认证、正常输电、充满电检测和再充电管理的一系列动作的无触点电力传输系统的工作步骤的流程图。

首先，对输电侧的处理进行说明。如果结束了输电侧(原级侧)和受电侧(次级侧)的ID认证，则输电侧将充满电标志FC设定为0(步骤S1、S2)。并且，开始向受电侧进行正常输电(步骤S3)。之后，进行装卸(去除)检测(步骤S4)，当检测到装卸(去除)时，转到正常待机模式。即，在图1(A)中，便携式电话机510与充电器500物理脱离，变为初级线圈L1的磁通没有穿过次级线圈L2的状态，则检测装卸(去除)，并转到普通待机模式。在该正常待机模式中，不进行充满电后待机模式这样的间歇输电，而是直到便携式电话机510被再次放在充电器500上为止，完全停止电力传输。

其次，输电侧判断是否从受电侧接收充满电指令(步骤S5)，在没有接收充满电指令时返回步骤S4。另一方面，接收了充满电指令时，将充满电标志FC设定为1(步骤S6)。并且，在第一期间(输电停止期间)T1内停止从输电侧向受电侧进行的输电(步骤S7)。该期间T1是通过输电侧的时钟信号的计算处理来计测的。

如果输电侧经过了第一期间T1，则再次开始输电，并进行间歇输电，向受电侧发送再充电检测指令(步骤S8)。即，生成用于指示检测再充电状态的帧，并通过频率调制，向受电侧发送。而后，等待经过第二期间(超时等待期间)T2并超时(步骤S9)。即，等待受电侧通过间歇输电而被解除复位状态，开始动作，并发送来再充电指令。而后，在直到经过第二期间T2为止的期间内，进行装卸检测(去除检测)(步骤S10)，当检测到装卸(去除)时，转到普通待机模式。并且，在直到经过第二期间T2为止的期间内，监控是否从受电侧接收到再充电指令(步骤S11)，当没有接收到再充电指令时，返回步骤S9。之后，如果在经过了第二期间T2并且超时，则返回步骤S7，再次停止从输电侧向受电侧的输电。并且，在经过输电停止期间T1之后，进行间歇输电，再次向受电侧发送再充电检测指令(步骤S8)。如上所述，直到从受电侧接收到再充电指令为止，输电侧重复输电停止和间歇输电。

如果输电侧在步骤S11从受电侧接收再充电指令，则返回步骤S2，将充满电标志FC设定为0。并且，再次开始用于对蓄电池进行再充电的正常输电(步骤S3)。由此，开始对电压下降的蓄电池94进行再充电。

接着，对受电侧的处理进行说明。如果结束受电侧和输电侧的ID认证，则受电侧开始正常受电(步骤S21、S22)。之后判断蓄电池94是否成为充满电状态，在成为充满电状态时，向输电侧发送充满电指令(步骤S23、S24)。即，生成通知充满电的帧，并通过负载调制，向输电侧发送。由此，输电侧将充满电标志FC设定为1，并停止输电(步骤S6、S7)。之后，受电侧停止向充电控制装置92输出VOUT电压(步骤S25)。即，截止图2所示的晶体管TB2、TB1，切断与负载90之间的电连接。具体地说，通过控制电路52使信号P1Q成为H电平，从而截止晶体管TB2。

如果在图11所示的步骤S7中，输电侧停止输电，则受电侧成为没有供电的状态，因此，成为复位状态。之后，如果输电侧开始间歇输电，则受电侧被供给电力，受电侧的电源电压上升，复位状态被解除(步骤S26)。于是，受电侧判断是否接收到再充电检测指令(步骤S27)。并且在没有接收再充电检测指令时，转到正常的ID认证处理。即，进行正常的待机模式处理。

当接收到再充电检测指令时，判断是否需要进行蓄电池94的再充电(步骤S28)。具体地说，判断蓄电池电压VBAT是否小于再充电电压(例如3.9V)。而后，当判断出不需要再充电时，不会向输电侧进行应答。由此，在输电侧的步骤S9中变为超时，再次停止来自于输电装置的输电，受电侧成为复位状态。

另一方面，在步骤S28判断出需要再充电时，受电侧发送再充电指令(步骤S29)。如果输电侧接收到再充电指令，则将充满电标志FC设定为0，再次开始正常输电(步骤S2、S3)。由此，受电侧也再次开始正常受电(步骤S22)，脱离充满电后待机模式。

如上所述，根据本实施方式，如果检测到蓄电池94充满电，则输电侧停止输电(步骤S7)。并且，受电侧停止向充电控制装置92输出VOUT(步骤S25)，并转到充满电后待机模式。在该充满电后待机模式中，停止来自于输电侧的输电，因此，受电控制装置50成为复位状态，同时停止VOUT输出，所以充电控制装置92也成为复位状态。从而，可以大幅降低受电控制装置50或充电控制装置92中流动的待机电流，能够实现省电。

并且，根据本实施方式，在受电侧成为复位状态之后，输电侧进行间歇性输电，并发送再充电检测指令(步骤S8)。由此，受电侧在被解除了复位状态时，根据所接收的再充电检测指令的指示，进行再充电状态的监控处理(步骤S27、S28)。而后，在判断为需要再充电时，发送再充电指令(步骤S29)。

即，受电侧通过输电停止成为复位状态，因此，受电侧无法保持与充满电或再充电有关的信息。相反，输电侧可以保持这些信息。在本实施方式中，着眼于这一点，在停止输电后的间歇输电期间，输电侧向受电侧发送再充电检测指令。这样，即使被解除复位状态的受电侧没有保持与充满电或再充电有关的信息，也可以以来自输电侧的再充电检测指令为契机开始监控再充电状态。之后，受电侧在判断为需要再充电状态时，发送再充电指令，从而向输电侧通知是需要再充电状态。由此，可以适当地对充满电后的蓄电池94进行再充电。

另一方面，输电侧在期间T2内没有接到再充电指令而成为超时的情况下，再次停止输电(步骤S9、S7)。即，直到接收再充电指令为止，重复输电停止和间歇输电。从而，受电侧只要在间歇输电期间内工作即可，从而通过将输电停止期间T1设定为充分长，可以大幅降低充满电后待机模式下的待机电流。从而，可以将不必要的功耗抑制在最小范围，同时实现蓄电池94的最佳再充电。

(第四实施方式)

在本实施方式，对充满电后的受电侧设备(次级侧设备)的去除(装卸)检测进行说明。例如、根据输电装置10对受电装置40进行间歇输电，在规定时间内，是否从受电装置40接收上述的ID认证信息，从而检测充满电后的受电侧设备的去除(装卸)。即，蓄电池94变为充满电状态，则停止正常输电。由此，设置在负载90上的充电控制装置92(参照图2)复位，并返回初始状态。在蓄电池充满电后，如果从输电装置10以规定间隔进行间歇输电，则接受基于该间歇输电的电力的受电装置进行动作，如上所述，向输电装置10发送受电侧设备510(或者受电装置40)的ID认证信息(参照图4所示的步骤S4)。从而，如果没有去除受电侧设备510，则在从开始间歇输电的时刻开始的规定时间内，应该从受电装置40向输电装置10发送ID认证信息。当在规定时间内没有发送给受电装置10ID认证信息时，输电装置10可以判断受电侧设备510已被去除。另外，如图14所示，也可以通过观测初级线圈L1的线圈端的交流波形(即，交流电压的振幅)来检测受电侧设备510是否被去除。

在本实施方式中，除了进行用于检测是否需要再充电的间歇输电之外，还进行用于检测去除的间歇输电。如上所述，将检测充满电后的去除的第一周期T10设定为比暂时输电的周期(例如0.3秒)更长的周期(例如5秒)，从而抑制功耗的增加。并且，用于检测充满电后的再充电需要与否的频率可以更低，因此，用于充满电检测的第二周期T20设定成比第一周期T10更长(例如设定成10分钟)。由此，在将功耗抑制在最小程度的同时，以最佳的周期进行次级侧设备的设置检测、充满电后的再充电需要与否的检测和充满电后的去除检测等各种检测。

如同上面的说明，在本发明的至少一个实施方式中，可以提供一种用户的使用方便性高，且可抑制功耗的无触点电力传输技术。并且，在本发明的至少一个实施方式中，提供一种采取了万全的安全对策的高可靠性无触点电力传输技术。并且，在本发明的至少一个实施方式中，可以减少部件数量，并且可实现小型化和低成本化。

即，根据实施方式的至少一个，可以获得以下效果。但是，并不限定同时获得下面的效果，并且，下面的效果并不能用作不恰当地限定本发明的技术范围的依据。

(1)在本发明的无触点电力传输系统中，自动检测受电侧设备的设置，并且开始正常输电，因此，用户无需进行开关操作等，提高用户的使用方便性。

(2)通过在ID认证之后进行正常输电，从而不会向不适合于系统的设备进行正常输电，提高可靠性和安全性。

(3)在正常输电过程中，进行各种检测工作(去除检测、金属异物检测、根据受电侧的定期负载认证检测侵占状态、充满电检测)，当检测到任意一种时，迅速停止正常输电，并返回初始状态，因此，不会发生任何不必要的输电，对异物也采取了万全的对策，因此，可以实现具有非常高的可靠性(安全性)的系统。

(4)不仅采取了正常的异物对策，还采取了侵占发热对策，从而显著提高了系统的安全性。并且，在受电装置中，当进行用于检测侵占的间歇性负载调制(定期负载调制)时，通过减轻负载，输电装置可以可靠地检测负载变动，提高了侵占检测的精确度。

(5)并且，在充满电后，自动进行再充电管理(和去除检测)，因此，即使在受电侧设备长时间放置在充电座上时，蓄电池也可以始终保持充满电的状态。因此，用户可以安心使用无触点电力传输系统，可以获得十足的满足感。

(6)本发明的无触点电力传输系统具有自动模式(自动执行模式)，在自动模式中，上述的一系列工作均自动执行。因此，不会给用户带来负担，可以实现使用便利性非常高、便于使用的无触点电力传输系统。

(7)根据来自输电装置的间歇性输电来进行受电侧设备的设置检测、受满电后的再充电管理和去除检测，因此，可以抑制功耗，实现功耗较低的无触点电力传输系统。如果与上述的目的对应地，将间歇输电的周期中的每一个设定为最佳，则可以进一步抑制功耗。

(8)装置构成简单化，从而可以实现无触点电力传输系统的小型化、低成本化。

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但是本发明不限于上述内容，可以有各种变形、应用。即，对本领域技术人员来说，在不脱离本发明的要旨的范围内，可以有多种变形。

从而，这样的变形例包含在本发明的范围内。例如，在说明书或附图中，至少一次以更广义或同义的不同用语(低电位侧电源，电子设备等)被同时记载的用语(GND、便携式电话机、充电器等)，在说明书或附图中的任意位置均可以替换成其不同用语。并且，所有本实施方式和变形例的组合也包含在本发明的范围内。

并且，输电控制装置、输电装置、受电控制装置、受电装置的构成和动作或者输电装置中的受电侧的负载检测方法也不限于本实施方式中说明的内容，可以有各种变形实施。例如，在上述的实施方式中，充满电后的输电是间歇性进行，但是也可以进行降低了电力(power)的连续输电(节能输电)。在节能输电时，由于是连续输电，所以与间歇输电相比，功耗少许增大，但是还具有以下优点，即、通过连续的电力供给，即使在充满电后，设置在负载90内的充电控制装置92也始终动作，因此，可以经常进行再充电需要与否判断和去除检测。

本发明可以实现提供一种便于使用，并且高可靠度、低功耗的无触点电力传输系统的效果，因此，作为输电控制装置(输电控制IC)、输电装置(IC模块等)、无触点电力传输系统和电子设备(例如移动终端和充电器)等尤其有用。另外，“移动终端”中包括便携式电话终端、PDA终端、可携带的计算机终端。

并且，本发明除了无触点电力传输系统之外还适用于其他传输方式的系统(例如，有线传输方式的电力传输系统或连接触点之间后进行电力传输的点接触型传输方式的电力传输系统)。

附图标记

L1   初级线圈                 L2   次级线圈

10   输电装置                 12   输电部

14   波形监控电路             16   显示部

20   输电控制装置             22   输电控制电路

24   振荡电路                 26   驱动控制电路

28   波形检测电路             40   受电装置

42   受电部                   43   整流电路

46   负载调制部               48   供电控制部

50   受电控制装置             52   受电侧控制电路

56   位置检测电路             58   振荡电路

60   频率检测电路             62   满充电检测电路

90   受电侧设备的负载

92   充电控制装置(充电控制IC)

94   作为负载的蓄电池(二次电池)

LEDR 作为电池剩余量或电池状态的指示器的发光装置。