非接触充電器

【課題】余分な電力を送電しないで高効率な非接触充電器を提供することを目的とする。
【解決手段】ポータブル機器の二次電池への充電を制御する充電制御回路からの二次電池の充電状態を通信する機器通信部の情報を受信する充電器通信部を設け、この充電器通信部で得た情報によって入力部から供給される電力を無線送電部から無線送電する電力量を制御する制御回路を駆動制御するように構成し、非接触の充電中に必要電力量を置き台より前記ポータブル機器に送る際、前記充電制御回路より送った必要電力量情報と比較して基準値以下となる場合、異常と判断し充電を止めることが可能とした非接触充電器である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触充電器の特にその制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の非接触充電器のブロック図を図４に示す。
【０００３】
図４において、負荷４０５は充電制御装置４０６と二次電池４０７からなる。受電側制御装置４０８は二次電池４０７の過充電を検出する過充電検出回路４０９を含む。４０３は負荷変調部であり、受電装置４０２のＩＤ認証情報や検出した過充電を送電装置４０１に通信する。
【０００４】
また、負荷４０５への電力制御は、給電制御部４０４によって必要な電力を適正に変換していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の非接触充電器では、ポータブル機器等に内蔵される受電部と充電回路との間のＤＣ／ＤＣコンバータやシリーズレギュレータ等の給電制御部が、二次電池に必要な電力を適正に変換するため、送電部からは余分な電力も送電し、電力ロスが大きいという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の非接触充電器は、機器回路の電源としての二次電池に充電電力を供給する無線受電部を備えたポータブル機器に入力部から得た電力を無線送電部から無線送電するポータブル機器の置き台を備えた非接触充電器において、前記ポータブル機器の二次電池への充電を制御する充電制御回路からの二次電池の充電状態を通信する機器通信部の情報を受信する充電器通信部を設け、この充電器通信部で得た情報によって入力部から供給される電力を無線送電部から無線送電する電力量を制御する制御回路を駆動制御するように構成し、非接触の充電中に必要電力量を置き台より前記ポータブル機器に送る際、前記充電制御回路より送った必要電力量情報と比較して基準値以下となる場合、異常と判断し充電を止めることを特徴とする非接触充電器。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、高効率の制御を用いて電力を送ることが可能な非接触充電器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に示す非接触充電器の回路ブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に示す非接触充電器の波形図
【図３】本発明の実施の形態３に示す非接触充電器の回路ブロック図
【図４】従来の非接触充電器のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ポータブル機器の受電部を受電コイルとするとともに送電部を送電コイルとし、送電コイルから受電コイルへの無線送電を正弦波で行い、無線送電量を振幅電圧可変することで電力量を制御するようにしたことおよびポータブル機器に二次電池の情報を保存する電池メモリ部を有し、この電池メモリ部の情報を読出して機器通信部より充電器通信部に送信し、この送信情報に基づいて無線送電する電力量を決定し、制御回路で無線送電するようにした非接触充電で高効率に電力を送ることができるものである。
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における非接触充電器の回路ブロック図である。図１において、置き台１０があり、非接触で電力伝送を行う。送電コイル１０１があり、電力を伝送する。ドライブ回路１０２があり、送電コイル１０１を正弦波でドライブする。
【００１３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１０３でドライブ回路１０２に電力を供給する。置き台用通信機１０４に置き台１０で外部と非接触で通信を行う。
【００１４】
置き台制御回路１０５で置き台用通信機１０４の情報をもとにＤＣ／ＤＣコンバータ１０３の制御を行う。ＤＣ入力１０７で外部からの電源を利用して置き台１０に電力を供給する。
【００１５】
ポータブル機器２０で非接触で充電される。受電コイル２０１で送電コイル１０１より電力を受ける。整流回路２０２で充電コイル２０１に発生する正弦波を整流する。
【００１６】
充電制御回路２０３でポータブル機器２０内の小型二次電池を充電制御する。
【００１７】
ポータブル機器用通信機２０４で置き台１０の置き台用通信機１０４に制御信号を送る。ポータブル機器負荷２０５である。
【００１８】
小型二次電池２０６であり、充電制御回路２０３より充電され、ポータブル機器２０に電力を供給する。同図を用いて、本実施の形態における充電制御を詳細に説明する。
【００１９】
充電制御回路２０３は小型二次電池２０６の電池電圧、充電電流、電池温度をもとに、充電に必要な電力量を想定し、ポータブル機器用通信機２０４、置き台用通信機１０４を通して置き台用制御回路１０５に小型二次電池に状態に応じた必要電力量情報を送る。
【００２０】
置き台制御回路１０５はＤＣ／ＤＣコンバータ１０３とドライブ回路１０２を充電制御回路２０３から送られる必要電力量に調整を行うことにより、充電制御回路２０３に入力される電力を最適にすることにより余分な電力ロスが発生しない高効率な充電制御を実現するという特有の効果を有する。
【００２１】
例えば、送電コイル１０１における想定の電力量を電圧１０Ｖ、電流１Ａ分と仮定すると１０Ｗとなり、充電制御回路２０３で受ける電力量を測定する。
【００２２】
現行のポータブル機器２０と置き台１０との組み合わせからくる構造上からのロス分を予め確定しておき、最適な組み合わせでの効率を８０％ある場合とすると、電力のロス分が２０％となり、想定した１０Ｗの電力の場合では、８．０Ｗ分が充電制御回路２０３で受電することになるが、その基準値８０％となる。
【００２３】
この８０％よりもさらに小さくなる場合、例えば、８．０Ｗ分からさらに１０％、２０％などの量でロスがあると、送電コイル１０１と受電コイル２０１との間に、異物が挟んでいる場合、または、送電コイル１０１と受電コイル２０１との距離が大きい場合などが考えられる。
【００２４】
異物がある場合、そのまま継続して充電すると安全面での問題が発生する可能性があり、電力量のロスが大きい場合には、充電制御回路２０３から充電を止める指令を出して充電を停止させるようにする。
【００２５】
また、その際、図２に示すとおり、置き台制御回路１０５からＤＣ／ＤＣコンバータ１０３の出力電圧を制御しドライブ回路１０２の供給電圧を可変することにより送電コイル１０１に供給される正弦波の振幅電圧（小）３０１であったり、正弦波の振幅電圧（大）３０２のようなに振幅の大小にように変えることにより、伝送電力量の調整が可能になり必要電力量のみ供給可能になる。
【００２６】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における非接触充電器のブロック図である、実施の形態１と同じところ説明を省略する。２０７は必要電力量想定メモリで充電時の電池電圧や充電電流や電池温度のおのおのの状態において必要電力量をあらかじめ情報として保存している。
【００２７】
送電電力用メモリ１０６で必要電力量想定情報に応じたＤＣ／ＤＣコンバータ１０３とドライブ回路１０２を制御する情報が保存してある。同図において本実施の形態における充電制御を詳細に説明する。
【００２８】
充電時に充電制御回路２０３は小型二次電池２０６の電池電圧、充電電流、電池温度を検出し、その電池の状態にあった電力量情報を必要電力量想定メモリ２０７より呼び出し、ポータブル機器用通信機２０４と置き台用通信機１０４をとおして置き台制御回路１０５に必要電量情報を送る、置き台制御回路は必要電力量情報に基づき送電電力用メモリ１０６からＤＣ／ＤＣコンバータ１０３やドライブ回路１０２を制御する情報を入手し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０３やドライブ回路１０２を制御することにより、送電コイル１０１から伝送する電力量を最適にし、高効率な充電制御を実現するという特有の効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明にかかる非接触充電器は、高効率に電力を送ることが可能になるので、非接触電力伝送を利用した充電器等として有用である。
【符号の説明】
【００３０】
１０置き台
１０１送電コイル
１０２ドライブ回路
１０３ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０４置き台用通信機
１０５置き台制御回路
１０６送電電力用メモリ
１０７ＤＣ入力
２０ポータブル機器
２０１受電コイル
２０２整流回路
２０３充電制御回路
２０４ポータブル機器用通信機
２０５ポータブル機器負荷
２０６小型二次電池
２０７必要電力量想定メモリ
３０１振幅電圧（小）
３０２振幅電圧（大）
４０１送電装置
４０２受電装置
４０３負荷変調部
４０４給電制御部
４０５負荷
４０６充電制御装置
４０７二次電池
４０８受電側制御装置
４０９過充電検出回路

【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器回路の電源としての二次電池に充電電力を供給する無線受電部を備えたポータブル機器に入力部から得た電力を無線送電部から無線送電するポータブル機器の置き台を備えた非接触充電器において、前記ポータブル機器の二次電池への充電を制御する充電制御回路からの二次電池の充電状態を通信する機器通信部の情報を受信する充電器通信部を設け、この充電器通信部で得た情報によって入力部から供給される電力を無線送電部から無線送電する電力量を制御する制御回路を駆動制御するように構成し、非接触の充電中に必要電力量を置き台より前記ポータブル機器に送る際、前記充電制御回路より送った必要電力量情報と比較して基準値以下となる場合、異常と判断し充電を止めることを特徴とする非接触充電器。
【請求項２】
前記ポータブル機器の受電部を受電コイルとするとともに送電部を送電コイルとし、送電コイルから受電コイルへの無線送電を正弦波で行い、無線送電量を振幅電圧可変することで電力量を制御し、前記ポータブル機器に二次電池の情報を保存する電池メモリ部を有し、この電池メモリ部の情報を読出して機器通信部より充電器通信部に送信し、この送信情報に基づいて無線送電する電力量を決定し、制御回路で無線送電するようにした請求項１記載の非接触充電器。

【図１】