非接触電力伝送システム
【課題】非接触にて電力伝送を行うにあたり、金属異物の発熱を検知可能としつつも、構成の簡素化を図ることのできる非接触電力伝送システムを提供する。
【解決手段】この非接触電力伝送システムでは、交番電力の供給により１次コイルＬ１から発生する交番磁束が２次コイルＬ２に鎖交することにより１次コイルＬ１に供給した交番電力が２次コイルＬ２を介して受電される。そして、この受電した受電電力が２次電池１０に供給される。ここでは、線状サーミスタが格子状に配列された温度検出シート３０を１次コイルＬ１の上面に貼り付ける。この温度検出シート３０では、線状サーミスタを通じて検出される温度に基づいて同シート３０の異常加熱が検知される。そして、温度検出シート３０の異常加熱が検知された場合には、１次コイルＬ１への交番電力の供給が停止される。
【解決手段】この非接触電力伝送システムでは、交番電力の供給により１次コイルＬ１から発生する交番磁束が２次コイルＬ２に鎖交することにより１次コイルＬ１に供給した交番電力が２次コイルＬ２を介して受電される。そして、この受電した受電電力が２次電池１０に供給される。ここでは、線状サーミスタが格子状に配列された温度検出シート３０を１次コイルＬ１の上面に貼り付ける。この温度検出シート３０では、線状サーミスタを通じて検出される温度に基づいて同シート３０の異常加熱が検知される。そして、温度検出シート３０の異常加熱が検知された場合には、１次コイルＬ１への交番電力の供給が停止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して機器間の電力伝送を非接触にて行う非接触電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばデジタルカメラやパソコンなどの電子機器に内蔵されている電源用の２次電池（バッテリ）に非接触で充電を行う非接触電力伝送システムが知られている。このシステムでは、電子機器及びこれに対応する専用の充電器にそれぞれ１次コイルと２次コイルとを設けるようにしている。そして、例えば充電器に電子機器が置かれると、両コイルの間の電磁誘導を通じて充電器から電子機器に交番電力が伝送されて、電子機器でこれを直流電力に変換することにより２次電池の充電が行われるようになっている。
【０００３】
一方、このような非接触電力伝送システムでは、１次コイルと２次コイルとの間に金属異物が介在しているような場合、１次コイルから発生する交番磁束が金属異物に付与されると、金属異物中に渦電流が誘起されてジュール熱が発生する。このため、金属異物の熱によって充電器や電子機器のハウジングが変形してしまうといった懸念がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１及び２では、１次コイルの周辺に設定された複数の測定点に温度センサをそれぞれ配置するようにしている。そして、各温度センサを通じて検出される複数の測定点の温度のうちのいずれかが所定温度以上を示している場合には、１次コイルと２次コイルとの間に金属異物が介在していると判断して、充電器による電力伝送を停止するようにしている。これにより、金属異物の発熱を抑制することができるため、充電器及び電子機器の熱変形を的確に回避することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０８３８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び２に記載の非接触電力伝送システムのように、１次コイルの周辺に設定された複数の測定点で温度を検出するようにした場合、広い検出範囲を確保しようとすると、測定点の数が自ずと増加する。そして、測定点の増加に伴って温度センサの数も増加するため、温度センサ等により構成される温度検出部全体の構造が複雑化するおそれがある。すなわち、非接触電力伝送システムとしての構成上の簡素化を図る上では、なお改良の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触にて電力伝送を行うにあたり、金属異物の発熱を検知可能としつつも、構成の簡素化を図ることのできる非接触電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、交番電力の供給により１次コイルから発生する交番磁束を２次コイルに鎖交させることにより前記１次コイルに供給した交番電力を前記２次コイルを介して受電し、この受電した受電電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであって、前記１次コイルと前記２次コイルとの間に配置されるとともに、線状に伸びる温度検出素子が設けられた温度検出部と、同温度検出部に設けられて、前記温度検出素子を通じて検出される温度に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する異常検知手段と、同異常検知手段を通じて前記温度検出部の異常加熱が検知されることに基づいて前記１次コイルへの交番電力の供給を停止する送電制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部をシート状に形成することが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記温度検出素子を格子状に配列することが好ましい。
【００１０】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記１次コイルから発生する交番磁束と鎖交する受電コイルを設け、前記温度検出部が、前記交番磁束の鎖交により前記受電コイルに誘起される交番電力を電源として利用することが好ましい。
【００１１】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記１次コイルに設けることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記１次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けることが好ましい。
【００１２】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記２次コイルに設けることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記２次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けることが好ましい。
【００１３】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記異常検知手段が、前記送電制御手段と無線通信可能に接続されていることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記１次コイルと磁気結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とを設け、前記異常検知手段が、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記１次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、前記送電制御手段が、前記１次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知することが好ましい。
【００１４】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記２次コイルを搭載した機器に、前記送電制御手段と無線通信を行うことが可能な無線通信手段を設け、前記異常検知手段が、前記無線通信手段と通信可能に接続されて、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、その旨を前記無線通信手段を介して前記送電制御手段に無線送信することが好ましい。
【００１５】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記異常検知手段が、前記無線通信手段と無線通信可能に接続されていることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記２次コイルと結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とを設け、前記異常検知手段が、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記２次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、前記送電制御手段が、前記２次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる非接触電力伝送システムによれば、非接触にて電力伝送を行うにあたり、金属異物の発熱を検知可能としつつも、構成の簡素化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第１の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図２】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図３】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムについてそのシステム構成を示す回路図。
【図４】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムについて線状サーミスタの温度とセンサ制御部に設けられた端子の電位との関係を示すグラフ。
【図５】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムによる異常検知処理の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第２の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図７】同第２の実施形態の非接触電力伝送システムについてそのシステム構成を示す回路図。
【図８】（ａ）は、同第２の実施形態の非接触電力伝送システムについてスイッチング素子のオン／オフの切り替え例を示すタイムチャート。（ｂ）は、２次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｃ）は、１次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｄ）は、１次コイルに誘起された電圧が整流されて１次側制御部に取り込まれる直流電圧の推移例を示すタイムチャート。
【図９】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第３の実施形態について同システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図１０】同第３の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１１】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第４の実施形態について同システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１２】同第４の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する充電器及び携帯機器の構成を示す回路図。
【図１３】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第５の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図１４】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図１５】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１６】（ａ）は、同第５の実施形態の非接触電力伝送システムについて２次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｂ）は、１次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｃ）は、スイッチング素子のオン／オフの切り替え例を示すタイムチャート。
【図１７】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する充電器及び携帯機器の構成を示す回路図。
【図１８】本発明にかかる非接触電力伝送システムの他の例について同システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００１９】
図１に示すように、この非接触電力伝送システムは、電源（負荷）としての２次電池１０を備えたデジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯機器１と、携帯機器１の２次電池１０に非接触で電力を供給する充電器２とを有して構成されている。
【００２０】
充電器２は、携帯機器１に電力を伝送する１次側コイルモジュール２０を備えている。また、充電器２は、１次側コイルモジュール２０をはじめとする各種電子部品の外部をハウジング２１により覆うことで、それらを外部環境から保護する構造をなしている。なお、ハウジング２１の上面２１ａは、携帯機器１の置かれる部分となっている。
【００２１】
１次側コイルモジュール２０は、電力の供給により磁束が発生する１次コイルＬ１と、１次コイルＬ１からの磁束の漏れを抑制するフェライト系の部材からなる磁性体Ｍ１とによって構成されている。１次コイルＬ１としては、平面方向に導線が巻回された平面コイルが用いられている。なお、本実施形態では、１次コイルＬ１の巻数が２０ターンに設定されるとともに、その外径が４０［ｍｍ］に設定されている。また、１次コイルＬ１と磁性体Ｍ１とを合わせた厚みが１［ｍｍ］程度となっている。そして、１次コイルＬ１の磁性体Ｍ１が当接する端面と反対側の端面には、その周辺の温度を検出する温度検出シート３０が接着剤などにより貼り付けられている。
【００２２】
図２に示すように、温度検出シート３０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などの高分子フィルムからなるシート状の部材であって、その内部に、線状のサーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５が格子状にパターン形成されている。線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５は、自身の温度が増加するほど抵抗値が増加する温度検出素子である。また、図中のｘ軸方向に伸びる線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５とｙ軸方向に伸びる線状サーミスタＳＶ１〜ＳＶ５とは、それらの間に設けられた絶縁層によって互いに絶縁されている。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５は、それぞれの両端に形成されたランドＬＨ１１〜ＬＨ１５，ＬＨ２１〜ＬＨ２５，ＬＶ１１〜ＬＶ１５，ＬＶ２１〜Ｌ２５を介して温度検出シート３０に内蔵された処理回路（図示略）に電気的に接続されている。なお、温度検出シート３０の外縁には、その周囲の環境温度（室温）を検出する部分として、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５に準じた抵抗温度特性を有するサーミスタ（図示略）が設けられている。本実施形態では、このように、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やその処理回路等を備える温度検出部として、シート状に形成された温度検出シート３０を用いることとしている。これにより、温度検出シート３０を１次コイルＬ１の上面に容易に貼り付けることができるため、その取り付けが容易となっている。
【００２３】
一方、図１に示すように、携帯機器１は、充電器２から伝送される電力を受ける２次側コイルモジュール１１を備えている。また、携帯機器１は、２次側コイルモジュール１１及び２次電池１０をはじめとする各種電子部品の外周をハウジング１２により覆うことで、それらを外部環境から保護する構造をなしている。
【００２４】
２次側コイルモジュール１１は、１次コイルＬ１から発生した磁束と鎖交することにより電流を発生する２次コイルＬ２と、２次コイルＬ２からの磁束の漏れを抑制するフェライト系の部材からなる磁性体Ｍ２とによって構成されている。２次コイルＬ２としては、１次コイルＬ１と同様に、平面コイルが用いられている。なお、本実施形態では、２次コイルＬ２の巻数が１５ターンに設定されるとともに、その外径が３５［ｍｍ］に設定されている。また、２次コイルＬ２と磁性体Ｍ２とを合わせた厚みが０．５［ｍｍ］程度に設定されている。
【００２５】
次に、図３を参照して、本実施形態の非接触電力伝送システムの回路構成について詳述する。
図３に示すように、充電器２は、１次コイルＬ１に共振用コンデンサＣ１が並列に接続された１次側のＬＣ回路２２を備えている。１次側のＬＣ回路２２は、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＦＥＴ１が直列に接続された直列回路を構成しており、この直列回路が、例えば電源電圧５［Ｖ］の直流電源Ｅ１及びコンデンサＣ２に並列に接続されている。なお、スイッチング素子ＦＥＴ１は、マイクロコンピュータを中心に構成された１次側制御部２３から制御電圧（ゲート電圧）が印加されることによりオン／オフ駆動される。そして、１次側制御部２３からのゲート電圧に応じてスイッチング素子ＦＥＴ１がオン／オフされることにより、電源Ｅ１から常時供給されている直流電力によって１次コイルＬ１に交番電力が誘起される。すなわち、本実施形態では、１次側制御部２３が、１次コイルＬ１への交番電力の供給を制御する送電制御手段となっている。なお、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフを通じて１次コイルＬ１から発振される交番電力の発振周波数は１００ｋＨｚ程度となっている。
【００２６】
一方、携帯機器１は、２次コイルＬ２にダイオードＤ１が直列に接続された半波整流回路を備えている。すなわち、２次コイルＬ２により受電された交番電力は、ダイオードＤ１を通じて半波整流されることにより直流電力に変換され、この変換された直流電力が負荷としての２次電池１０に供給（充電）される。
【００２７】
他方、温度検出シート３０は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５及びサーミスタＳＡに抵抗Ｒ１〜Ｒ１１が直列にそれぞれ接続された直列回路を備えている。線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５及びサーミスタＳＡに対応するそれぞれの直列回路は、例えば電源電圧３．３［Ｖ］の直流電源Ｅ２に接続されている。なお、直流電源Ｅ２は、充電器２から取り込まれている。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の抵抗と各抵抗Ｒ１〜Ｒ１０とにより直流電源Ｅ２の電源電圧が分圧されて、それぞれの電位が、端子Ａ１〜Ａ１０を介して、マイクロコンピュータを中心に構成されたセンサ制御部３１に取り込まれている。また、サーミスタＳＡと抵抗Ｒ１１とによって直流電源Ｅ２の電源電圧が分圧されて、その電位が端子Ａ１１を介してセンサ制御部３１に取り込まれている。なお、センサ制御部３１は、温度検出シート３０と充電器２とを電気的に接続する適宜の配線４０を介して１次側制御部２３と通信可能に接続されている。すなわち、センサ制御部３１及び１次側制御部２３は、配線４０を介して各種信号を授受することができるようになっている。
【００２８】
そして、センサ制御部３１は、端子Ａ１〜Ａ１０の電位に基づいて各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５を監視するとともに、端子Ａ１１の電位に基づいて温度検出シート３０の周囲の環境温度ＴＢを監視する。なお、センサ制御部３１は、不揮発性メモリ３１ａを有しており、このメモリ３１ａ内に、端子Ａ１〜Ａ１０の電位と線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度との関係が例えば図４に示すようなマップとして記憶されている。センサ制御部３１は、図４に示すマップを参照して、各端子Ａ１〜Ａ１０の電位から各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度をマップ演算する。また、センサ制御部３１の不揮発性メモリ３１ａには、端子Ａ１１の電位と環境温度ＴＢとの関係を示すマップ（図示略）も記憶されており、センサ制御部３１は、このマップを用いて、端子Ａ１１の電位から環境温度ＴＢをマップ演算する。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度と環境温度ＴＢとを比較することで温度検出シート３０に異常加熱が発生しているか否かを判断する。そして、温度検出シート３０の異常加熱を検知した場合には、その旨を示す異常検知信号を配線４０を介して１次側制御部２３に送信する。このように、本実施形態では、センサ制御部３１が、温度検出シート３０の異常加熱を検知する異常検知手段となっている。一方、１次側制御部２３は、センサ制御部３１から異常検知信号が送信されると、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００２９】
次に、図５を参照して、センサ制御部３１を通じて実行される、温度検出シート３０の異常加熱を検知する処理について詳述する。なお、図５に示す処理は、１次コイルＬ１への交番電力の供給が行われている期間に所定の演算周期をもって繰り返し実行される。
【００３０】
図５に示すように、この処理では、まず、先の図４に例示したマップを用いたマップ演算により、各端子Ａ１〜Ａ１０の電位から全ての線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５がそれぞれ検出される（ステップＳ１）。また、同じくマップ演算により、端子Ａ１１の電位から環境温度ＴＢが検出される（ステップＳ２）。そして、続くステップＳ３の処理として、各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５から環境温度ＴＢを減算した温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５がそれぞれ演算される。また、演算された温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５のいずれかが所定値Ｔａ以上であるか否かが判断される（ステップＳ４）。なお、所定値Ｔａは、上述した金属異物の異常発熱を検出することのできる値として予めの実験等を通じて求められている。ここで、温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５の全てが所定値Ｔａよりも小さい場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、センサ制御部３１はこの一連の処理を一旦終了する。
【００３１】
一方、温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５のいずれかが所定値Ｔａ以上である場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、温度検出シート３０に異常加熱が発生していると判断されて、異常検知信号が１次側制御部２３に送信される（ステップＳ５）。すなわちこの場合には、１次コイルＬ１への交番電力の供給が１次側制御部２３によって停止される。
【００３２】
次に、先の図１〜図３を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの動作例（作用）について説明する。なおここでは、充電器２の周囲の環境温度ＴＢが２５［℃］であるとする。また、上記所定値Ｔａが１０［℃］に設定されているとする。
【００３３】
例えば先の図１に示した充電器２から携帯機器１への充電が開始されたときに、充電器２のハウジング２１の上面２１ａのうち、１次コイルＬ１の上方にあたる部分に金属異物が置かれていたとする。このとき、金属異物が発熱すると、その熱によって温度検出シート３０が熱せられる。ここで、本実施形態では、先の図２に示すように、温度検出シート３０に線状サーミスタが格子状に配列されているため、複数の測定点に温度センサをそれぞれ配置する場合と比較すると、広い温度検出範囲を確保しつつ、温度検出素子の数を低減することができる。このため、温度検出シート３０の構造を簡素化することができる。そして、金属異物の発熱によって温度検出シート３０の図中に２点鎖線で示す部位Ａが強く熱せられたとすると、部位Ａに位置する線状サーミスタＳＶ４の温度が例えば環境温度ＴＢに相当する２５［℃］から４０［℃］まで上昇することとなる。
【００３４】
一方、図３に示すように、センサ制御部３１では、端子Ａ７及び端子Ａ１１の電位に基づいて線状サーミスタＳＶ４の温度及び環境温度ＴＢが監視されている。そして、線状サーミスタＳＶ４の温度が４０［℃］まで上昇したときに、その温度から環境温度ＴＢ（２５［℃］）を減算した温度差分値が上記所定値Ｔａよりも大きいことがセンサ制御部３１によって検知されると、１次側制御部２３に異常検知信号が送信される。これにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給が停止されるため、金属異物の異常発熱が抑制される。
【００３５】
温度検出シート３０としてのこのような構成によれば、温度検出シート３０から１次側制御部２３に異常検知信号を送信するだけでよいため、図３に示すように、温度検出シート３０と充電器２とを配線４０を介して接続するだけでよい。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間の通信構造を極めて簡素化することができるため、金属異物の発熱を検知可能としつつも、非接触電力伝送システムとしての構成の簡素化を図ることができるようになる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を設けることとした。また、温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を通じて検出される温度に基づいて温度検出シート３０の異常加熱を検知するセンサ制御部３１を設けることとした。そして、センサ制御部３１によって温度検出シート３０の異常加熱が検知されたとき、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止することとした。これにより、広い温度検出範囲を確保しつつも、温度検出素子の数を低減することができるとともに、温度検出シート３０と充電器２との間の通信構造を極めて簡素化することもできる。したがって、金属異物の発熱を検知可能としつつも、非接触電力伝送システムとしての構成の簡素化を図ることができるようになる。
【００３７】
（２）線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やセンサ制御部３１等を備える温度検出部として、シート状に形成された温度検出シート３０を用いることとした。これにより、温度検出部を１次コイルＬ１の上面に容易に貼り付けることができるため、その取り付けが容易となる。
【００３８】
（３）温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を格子状に配列することとした。これにより、温度検出シート３０の温度をより的確に検出することができるようになる。
【００３９】
（４）温度検出シート３０を１次コイルＬ１に貼り付けることとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との電気的な接続を容易に行うことができるため、温度検出シート３０の取り付けが容易となる。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第２の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。なお、この第２の実施形態では、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けた点で先の第１の実施形態と異なっている。そこで本実施形態では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図６を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態では、２次コイルＬ２の磁性体Ｍ２と接触する端面と反対側の端面に温度検出シート３０が接着剤などにより貼り付けられている。
次に、図７を参照して、本実施形態の非接触電力伝送システムの回路構成について詳述する。なお、温度検出シート３０の回路構成については、先の図３に例示した構成と同様であるため、便宜上、ここでは図示を割愛する。
【００４２】
図７に示すように、充電器２では、１次側制御部２３がゲート抵抗Ｒ２０を介してスイッチング素子ＦＥＴ１にゲート電圧を印加することによって、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフ制御が行われる。また、１次側制御部２３は、１次側のＬＣ回路２２とスイッチング素子ＦＥＴ１との間の接続点Ｎ１にダイオードＤ２を介して接続される端子Ｂ１を備えている。すなわち、端子Ｂ１には、接続点Ｎ１の電力が半波整流されて入力されるようになっており、１次側制御部２３は、端子Ｂ１を通じて１次コイルＬ１の発振により生じる交番電力の電圧波形からその最大電圧などを取得することができるようになっている。
【００４３】
一方、携帯機器１は、ダイオードＤ１を介して整流された直流電力の２次電池１０への供給と非供給とを切り替えるスイッチング素子ＦＥＴ２を備えている。スイッチング素子ＦＥＴ２は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタからなるものであって、マイクロコンピュータを中心に構成された２次側制御部１３からゲート抵抗Ｒ２１を介してゲート電圧が印加されることによりオン／オフ駆動される。なお、スイッチング素子ＦＥＴ２のドレイン・ソース間には抵抗Ｒ２２が設けられている。また、携帯機器１は、２次コイルＬ２とダイオードＤ１とにより構成される直列回路に並列に接続される負荷調整回路１４を備えている。負荷調整回路１４は、抵抗Ｒ２３とＮチャンネルＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＦＥＴ３とが直列に接続された回路として構成されている。なお、抵抗Ｒ２３の抵抗値は４７［ｍΩ］程度に設定されている。また、スイッチング素子ＦＥＴ３は、２次側制御部１３からゲート抵抗Ｒ２４を介してゲート電圧が印加されることによりオン／オフ駆動される。そして、本実施形態では、２次側制御部１３によりスイッチング素子ＦＥＴ２がオフされたまま、スイッチング素子ＦＥＴ３がオン／オフされることにより、２次コイルＬ２に対して抵抗Ｒ２３が負荷となる状態と、負荷とならない状態とに切り替えられる。これにより、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅が変化（変調）させられる。すなわち、１次コイルの供給する電力に対する２次コイルＬ２の受電特性が変更されるようになる。
【００４４】
ところで、２次コイルＬ２の受電特性の変化は、２次コイルＬ２の受電する交番電力の電力波形の振幅を変化させるのみならず、２次コイルＬ２に磁気的に結合されている１次コイルＬ１の交番電力の電力波形の振幅をも変化させる。すなわち、２次コイルＬ２での交番電力の電力波形（電圧波形）の振幅の変化に応じて１次コイルＬ１に誘起される交番電力の電力波形（電圧波形）の振幅も変化する。これにより、充電器２の接続点Ｎ１に生じる交番電力の電圧波形の振幅（最大電圧値）に変化が生じるようになる。
【００４５】
一方、２次側制御部１３には、適宜の配線４１を介して温度検出シート３０が接続されている。すなわち、２次側制御部１３は、温度検出シート３０から送信される異常検知信号を配線４１を介して受信する。そして２次側制御部１３は、充電器２から交番電力が伝送されている期間、スイッチング素子ＦＥＴ２をオン状態に維持することにより、２次電池１０への給電を行う。また、この期間に異常検知信号を受信した場合には、スイッチング素子ＦＥＴ２をオフさせてその状態を維持したまま、スイッチング素子ＦＥＴ３をオン／オフさせる。これにより、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅を変化させることで、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅を異常検知信号に応じて変化（変調）させる。このように、携帯機器１では、２次側制御部１３、スイッチング素子ＦＥＴ３、及び抵抗Ｒ２３によって、充電器２と無線通信を行うための無線通信手段が構成されている。
【００４６】
次に、２次側制御部１３による、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅の変調態様について図８を参照して説明する。
例えば２次側制御部１３が異常検知信号に基づいてスイッチング素子ＦＥＴ３のオン／オフの切り替えを図８（ａ）に示す態様にて行ったとする。このとき、スイッチング素子ＦＥＴ３がオフされている期間Ｔ１では、図８（ｂ）に示すように、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅は振幅Ａ１ａのもとに推移する。また、図８（ｃ）に示すように、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅は振幅Ａ２ａのもとに推移する。これにより、図８（ｄ）に示すように、１次コイルＬ１に誘起されて上記ダイオードＤ２により半波整流された直流電力の電圧値は電圧Ｖａとなる。そして、この直流電力が端子Ｂ１を介して取り込まれる１次側制御部２３では、端子Ｂ１の電圧Ｖａが所定の閾値Ｖ０を超えたか否かの判断に基づき、充電器２から伝達された情報が論理レベル「Ｈ」あるいは論理レベル「Ｌ」のいずれであるかの判定が行われる。すなわち、期間Ｔ１においては、２次側制御部１３から１次側制御部２３に伝達された情報が論理レベル「Ｈ」であると判断される。なお、閾値Ｖ０は、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅の変化を判別することのできる値として予め実験などを通じて設定されている。
【００４７】
一方、スイッチング素子ＦＥＴ３がオンされている期間Ｔ２では、図８（ｂ）に示すように、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅は振幅Ａ１ａから振幅Ａ１ｂへと低下する。また、図８（ｃ）に示すように、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅は振幅Ａ２ａよりも低い振幅Ａ２ｂへと低下する。これにより、図８（ｄ）に示すように、１次コイルＬ１に誘起されて上記ダイオードＤ２により半波整流された直流電力の電圧値も電圧Ｖａから電圧Ｖｂへと変化する。そして、この電圧Ｖｂが上記閾値Ｖ０よりも低いことから、１次側制御部２３では、期間Ｔ２において２次側制御部１３から伝達された情報が論理レベル「Ｌ」であると判定される。
【００４８】
そして、１次側制御部２３は、こうした方法のもとに２次側制御部１３から送信された異常検知信号を復調する。そして、異常検知信号を受信すると、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００４９】
非接触電力伝送システムとしてのこのような構成によれば、温度検出シート３０に異常加熱が発生したときに、その旨を携帯機器１から充電器２に伝達して、充電器２の電力伝送を停止させることができる。これにより、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けた場合であれ、充電器２と携帯機器１との間に介在する金属異物の異常発熱を抑制することが可能となる。そしてこのように、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けることが可能となれば、例えば構造上の制約により充電器２に温度検出シート３０を設けることが難しい場合であっても、非接触電力伝送システムに温度検出シート３０を搭載することができる。このため、利便性が向上するようになる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１の実施形態による上記（１）〜（３）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、上記（４）の効果に代えて以下の効果が得られるようになる。
【００５１】
（５）温度検出シート３０を携帯機器１側に設けることとした。また、温度検出シート３０の異常加熱が検知されたとき、その旨を温度検出シート３０から携帯機器１を介して充電器２に送信することとした。これにより、例えば構造上の制約により充電器２に温度検出シート３０を設けることが難しい場合であっても、携帯機器１に設けられた温度検出シート３０を通じて金属異物の異常発熱を抑制することができるようになる。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第３の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、本実施形態は、温度検出シート３０の構成が先の第１の実施形態と相違するが、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、第１の実施形態との相違点と中心に説明し、第１の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図９を参照して、温度検出シート３０の構成について説明する。
【００５３】
図９に示すように、本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１から発生する交番磁束と鎖交する受電コイルＬ３を備えている。この受電コイルＬ３は、線状サーミスタＳＶ１と線状サーミスタＳＶ３とにより挟まれる領域に配置されている。なお、受電コイルＬ３は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５がパターン形成された層とは別の層に設けられており、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５と絶縁されている。本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１から発生する交番磁束が受電コイルＬ３に鎖交した際に受電コイルＬ３に誘起される交番電力を電源電圧として利用する。
【００５４】
次に、図１０を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
図１０に示すように、温度検出シート３０では、受電コイルＬ３に誘起された交番電力がダイオードＤ３及びコンデンサＣ３からなる整流回路３２を介して整流されることで直流電力に変換される。また、整流回路３２を介して変換された直流電力は、レギュレータ３３を通じて例えば電源電圧３．３［Ｖ］に安定化されて、センサ制御部３１などに供給される。
【００５５】
このように、本実施形態では、１次コイルＬ１から発生する交番磁束が受電コイルＬ３を鎖交した際に受電コイルＬ３に誘起される交番電力を温度検出シート３０の電源として利用しているため、温度検出シート３０に電源配線を設ける必要がない。このため、温度検出シート３０の配線構造を簡素化することができるようになる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１の実施形態による上記（１）〜（４）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００５７】
（６）温度検出シート３０に、１次コイルＬ１から発生する交番磁束と鎖交する受電コイルＬ３を設けることとした。そして、交番磁束の鎖交により受電コイルＬ３に誘起される交番電力を温度検出シート３０の電源として利用することとした。これにより、温度検出シート３０に電源配線を設ける必要がないため、温度検出シート３０の配線構造を簡素化することができるようになる。
【００５８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第４の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態は、温度検出シート３０及び充電器２の回路構成が先の第３の実施形態と相違するが、それ以外の構成については第３の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、第３の実施形態との相違点を中心に説明し、第３の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図１１を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
【００５９】
図１１に示すように、温度検出シート３０は、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の発振周波数（１００［ｋＨｚ］）と比較して十分に高い周波数（例えば１［ＭＨｚ］）を有する無線電波を発振するコルピッツ発振回路３４を備えている。また、温度検出シート３０は、コルピッツ発振回路３４の給電経路を断続させるスイッチング素子ＳＷ１を備えている。そして、スイッチング素子ＳＷ１のオン／オフの切り替えがセンサ制御部３１によって制御されることにより、コルピッツ発振回路３４の駆動／停止が切り替えられる。具体的には、センサ制御部３１は、通常はスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持することにより、コルピッツ発振回路３４からの無線電波の発振を停止するようにしている。また、センサ制御部３１は、上記異常検知信号を送信する処理に代えて、スイッチング素子ＳＷ１をオンさせる処理を行うことにより、コルピッツ発振回路３４からの無線電波の発振を行う。すなわち、この温度検出シート３０では、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の異常加熱が検知されたとき、無線電波が発振されるようになっている。
【００６０】
一方、図１２に示すように、充電器２は、コルピッツ発振回路３４から発振される無線電波を受信する部分として、コイルＬ４及び共振用コンデンサＣ４からなる共振回路２５を備えている。そして、無線電波を受信した際に共振回路２５に発生する電圧は、ダイオードＤ４及びコンデンサＣ５からなる整流回路２６によって整流、平滑化されて、端子Ｂ２を介して１次側制御部２３に取り込まれる。すなわち、コルピッツ発振回路３４から発振された電波が共振回路２５を介して受信されると、端子Ｂ２の電位が所定の電圧値を示す。そして、１次側制御部２３は、端子Ｂ２の電位が所定の閾値を超えているか否かの判断に基づき、温度検出シート３０から送信された無線電波を受信したか否かを判定する。なお、所定の閾値は、コルピッツ発振回路３４から発振される無線電波の受信の有無を判別することのできる値として予めの実験などを通じて設定されている。そして、温度検出シート３０から送信された無線電波を受信したと判定した場合には、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００６１】
このように、本実施形態では、温度検出シート３０から充電器２への異常通知を無線にて行うこととしているため、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がない。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１及び３の実施形態による上記（１）〜（４）及び（６）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００６３】
（７）温度検出シート３０に設けられたセンサ制御部３１と充電器２に設けられた１次側制御部２３とを無線通信可能に接続することとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がないため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００６４】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第５の実施形態について図１３〜図１７を参照して説明する。なお、本実施形態では、第３の実施形態との相違点を中心に説明し、第３の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図１３を参照して、非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００６５】
図１３に示すように、本実施形態では、充電器２のハウジング２１の上面２１ａのうち、１次コイルＬ１の上方にあたる部分に、温度検出シート３０を接着剤などにより貼り付けるようにしている。
【００６６】
次に、図１４を参照して、本実施形態の温度検出シート３０の構成について説明する。
図１４に示すように、本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１と磁気結合する磁気結合コイルＬ５を備えている。この磁気結合コイルＬ５は、温度検出シート３０の外縁に沿って配置されている。なお、磁気結合コイルＬ５は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５がパターン形成された層とは別の層に設けられており、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５と絶縁されている。
【００６７】
次に、図１５を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
図１５に示すように、磁気結合コイルＬ５は、その一方の端部が接地ラインに接続されるとともに、その他方の端部がスイッチング素子ＳＷ２を介して接地ラインに接続されている。そして、スイッチング素子ＳＷ２のオン／オフの切り替えがセンサ制御部３１によって制御されることにより、磁気結合コイルＬ５の接地ラインへの短絡及び短絡の解除が行われる。具体的には、センサ制御部３１は、通常はスイッチング素子ＳＷ２をオフに維持することにより、磁気結合コイルＬ５の短絡を解除している。また、センサ制御部３１は、上記異常検知信号を送信する処理に代えて、スイッチング素子ＳＷ２をオンさせる処理を行うことにより、磁気結合コイルＬ５を接地ラインへ短絡させる。これにより、磁気結合コイルＬ５が障害物となって１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間の磁気結合が弱められるため、１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に伝送される交番電力が目減りする。このとき、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２にそれぞれ誘起される交番電力の振幅は例えば図１６に示すように変化する。すなわち、スイッチング素子ＳＷ２の切り替えが図１６（ｃ）に示すように行われたとすると、スイッチング素子ＳＷ２がオンされたとき、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅は、図１６（ａ）に示すように、振幅Ａ３ａから振幅Ａ３ｂに低下する。これに対し、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅は、図１６（ｂ）に示すように、振幅Ａ４ａから振幅Ａ４ｂに増加する。
【００６８】
次に、図１７を参照して、充電器２の回路構成について説明する。
図１７に示すように、１次側制御部２３は、スイッチング素子ＳＷ１のドレイン・グランド間の電位が印加される端子Ｂ３を備えている。１次側制御部２３は、端子Ｂ３の電位を監視することで、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅を監視する。そして、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅が先の図１６（ｂ）に例示したように振幅Ａ４ａから振幅Ａ４ｂに変化したことを検知した場合には、温度検出シート３０において異常加熱が検知されたと判定する。この場合、１次側制御部２３は、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００６９】
非接触電力伝送システムとしてのこのような構成によれば、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設けることなく、温度検出シート３０から充電器２に異常を通知することができる。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７０】
一方、こうした非接触電力伝送システムでは、充電器２のハウジング２１の上面２１ａに金属異物が置かれることが多い。このため、温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の上面２１ａに貼り付けることとすれば、ハウジング２１の上面２１ａに置かれる金属異物の発熱を検出し易くなり、ひいては金属異物の異常発熱をより的確に抑制することができるようになる。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１及び第３の実施形態による上記（１）〜（４）及び（６）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００７２】
（８）温度検出シート３０には、１次コイルＬ１と磁気結合するとともに、両端がスイッチング素子ＳＷ２を介して短絡可能とされた磁気結合コイルＬ５を設けることとした。また、センサ制御部３１では、温度検出シート３０の異常加熱を検知したとき、スイッチング素子ＳＷ２をオンさせて磁気結合コイルＬ５を短絡させることにより、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅を変化させることとした。さらに、１次側制御部２３では、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅の変化に基づいて温度検出シート３０の異常加熱を検知することとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がないため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７３】
（９）温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の上面２１ａに貼り付けることとした。これにより、金属異物の発熱を検出し易くなり、ひいては金属異物の異常発熱をより的確に抑制することができるようになる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を変調することによって２次側制御部１３から１次側制御部２３に異常検知信号を無線送信することとした。これに代えて、例えば携帯機器１及び充電器２にそれらの間で無線通信を行うための無線通信装置（無線通信手段）が搭載されている場合には、同無線通信装置を利用して２次側制御部１３から１次側制御部２３に異常検知信号を送信してもよい。また、こうした無線通信装置が携帯機器１及び充電器２に搭載されていない場合には、これを携帯機器１及び充電器２に新たに搭載してもよい。
【００７５】
・上記第３の実施形態では、受電コイルＬ３を、温度検出シート３０の線状サーミスタＳＶ１と線状サーミスタＳＶ３とより挟まれている領域に配置することとしたが、受電コイルＬ３の形状及び配置については適宜変更することが可能である。
【００７６】
・上記第４の実施形態では、コルピッツ発振回路３４を利用して温度検出シート３０と充電器２との間で無線通信を行うこととしたが、これらの間の無線通信については適宜の無線通信装置を利用したものを採用することができる。
【００７７】
・上記第４の実施形態では、温度検出シート３０から送信される無線電波を受信する無線通信手段を充電器２に設けることとしたが、同無線通信手段を携帯機器１に設けてもよい。このような構成は、先の図６〜図８を参照して説明した第２の実施形態において、温度検出シート３０を携帯機器１の表面に貼り付けるようにした場合に特に有効である。すなわち、このような構成を採用すれば、温度検出シート３０のセンサ制御部３１と、図７に例示した携帯機器１の２次側制御部１３とを無線通信可能に接続することができるため、温度検出シート３０と携帯機器１との間に通信用の配線構造を設ける必要がない。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７８】
・上記第５の実施形態では、温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の表面に貼り付けることとしたが、これに代えて、携帯機器１のハウジング１２の表面に貼り付けてもよい。この場合、例えば図７に２点鎖線で示すように、２次側制御部１３に、２次コイルＬ２に誘起される電圧が印加される端子Ｂ４を設ける。そして、２次側制御部１３は、端子Ｂ４の電位を監視することで、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を監視する。また、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅が振幅Ａ３ｂに変化したことを検知した場合には、温度検出シート３０において異常加熱が発生したと判定する。この場合、２次側制御部１３は、スイッチング素子ＦＥＴ３のオン／オフの切り替えを通じて２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を所要に変化させることで、温度検出シート３０において異常加熱が検知された旨を１次側制御部２３に通知する。このような構成によれば、携帯機器１のハウジング１２の表面に温度検出シート３０を貼り付けることが可能となる。このため、例えば構造上の制約により充電器２の表面に温度検出シート３０を貼り付けることが難しい場合であっても、携帯機器１に設けられた温度検出シート３０を通じて金属異物の発熱を抑制することができるようになる。
【００７９】
・上記各実施形態では、温度検出シート３０に線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を格子状に配列することとしたが、これに代えて、例えば図１８に示すように、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５を図中のｙ軸方向のみに沿って並べて配列してもよい。このような構成によれば、線状サーミスタを格子状に配列する場合と比較すると、温度検出素子の数を低減することができるため、コストを低減することができるようになる。
【００８０】
・上記各実施形態では、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やセンサ制御部３１等を備える温度検出部をシート状に形成することとしたが、同温度検出部を例えば箱状に形成するなど、温度検出部の形状を適宜変更してもよい。
【００８１】
・上記各実施形態では、１次コイルＬ１を含んで構成される受電回路部を充電器に、また、２次コイルＬ２を含んで構成される送電回路部を携帯機器に搭載することとしたが、受電回路部及び送電回路部の搭載対象は、これら充電器や携帯機器に限られない。要は、１次コイルに供給した交番電力を２次コイルを介して受電するとともに、この受電した電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであれば、本発明の適用が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、Ｌ３…受電コイル、Ｌ５…磁気結合コイル、ＳＷ２…スイッチング素子、ＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５…線状サーミスタ（温度検出素子）、１２，２１…ハウジング、１４…負荷調整回路（無線通信手段）、３０…温度検出シート（温度検出部）、３１…センサ制御部（異常検知手段）、２３…１次側制御部（送電制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して機器間の電力伝送を非接触にて行う非接触電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばデジタルカメラやパソコンなどの電子機器に内蔵されている電源用の２次電池（バッテリ）に非接触で充電を行う非接触電力伝送システムが知られている。このシステムでは、電子機器及びこれに対応する専用の充電器にそれぞれ１次コイルと２次コイルとを設けるようにしている。そして、例えば充電器に電子機器が置かれると、両コイルの間の電磁誘導を通じて充電器から電子機器に交番電力が伝送されて、電子機器でこれを直流電力に変換することにより２次電池の充電が行われるようになっている。
【０００３】
一方、このような非接触電力伝送システムでは、１次コイルと２次コイルとの間に金属異物が介在しているような場合、１次コイルから発生する交番磁束が金属異物に付与されると、金属異物中に渦電流が誘起されてジュール熱が発生する。このため、金属異物の熱によって充電器や電子機器のハウジングが変形してしまうといった懸念がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１及び２では、１次コイルの周辺に設定された複数の測定点に温度センサをそれぞれ配置するようにしている。そして、各温度センサを通じて検出される複数の測定点の温度のうちのいずれかが所定温度以上を示している場合には、１次コイルと２次コイルとの間に金属異物が介在していると判断して、充電器による電力伝送を停止するようにしている。これにより、金属異物の発熱を抑制することができるため、充電器及び電子機器の熱変形を的確に回避することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０８３８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び２に記載の非接触電力伝送システムのように、１次コイルの周辺に設定された複数の測定点で温度を検出するようにした場合、広い検出範囲を確保しようとすると、測定点の数が自ずと増加する。そして、測定点の増加に伴って温度センサの数も増加するため、温度センサ等により構成される温度検出部全体の構造が複雑化するおそれがある。すなわち、非接触電力伝送システムとしての構成上の簡素化を図る上では、なお改良の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触にて電力伝送を行うにあたり、金属異物の発熱を検知可能としつつも、構成の簡素化を図ることのできる非接触電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、交番電力の供給により１次コイルから発生する交番磁束を２次コイルに鎖交させることにより前記１次コイルに供給した交番電力を前記２次コイルを介して受電し、この受電した受電電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであって、前記１次コイルと前記２次コイルとの間に配置されるとともに、線状に伸びる温度検出素子が設けられた温度検出部と、同温度検出部に設けられて、前記温度検出素子を通じて検出される温度に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する異常検知手段と、同異常検知手段を通じて前記温度検出部の異常加熱が検知されることに基づいて前記１次コイルへの交番電力の供給を停止する送電制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部をシート状に形成することが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記温度検出素子を格子状に配列することが好ましい。
【００１０】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記１次コイルから発生する交番磁束と鎖交する受電コイルを設け、前記温度検出部が、前記交番磁束の鎖交により前記受電コイルに誘起される交番電力を電源として利用することが好ましい。
【００１１】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記１次コイルに設けることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記１次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けることが好ましい。
【００１２】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記２次コイルに設けることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部を、前記２次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けることが好ましい。
【００１３】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記異常検知手段が、前記送電制御手段と無線通信可能に接続されていることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記１次コイルと磁気結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とを設け、前記異常検知手段が、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記１次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、前記送電制御手段が、前記１次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知することが好ましい。
【００１４】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記２次コイルを搭載した機器に、前記送電制御手段と無線通信を行うことが可能な無線通信手段を設け、前記異常検知手段が、前記無線通信手段と通信可能に接続されて、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、その旨を前記無線通信手段を介して前記送電制御手段に無線送信することが好ましい。
【００１５】
この非接触電力伝送システムにおいては、前記異常検知手段が、前記無線通信手段と無線通信可能に接続されていることが好ましい。
この非接触電力伝送システムにおいては、前記温度検出部に、前記２次コイルと結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とを設け、前記異常検知手段が、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記２次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、前記送電制御手段が、前記２次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる非接触電力伝送システムによれば、非接触にて電力伝送を行うにあたり、金属異物の発熱を検知可能としつつも、構成の簡素化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第１の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図２】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図３】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムについてそのシステム構成を示す回路図。
【図４】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムについて線状サーミスタの温度とセンサ制御部に設けられた端子の電位との関係を示すグラフ。
【図５】同第１の実施形態の非接触電力伝送システムによる異常検知処理の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第２の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図７】同第２の実施形態の非接触電力伝送システムについてそのシステム構成を示す回路図。
【図８】（ａ）は、同第２の実施形態の非接触電力伝送システムについてスイッチング素子のオン／オフの切り替え例を示すタイムチャート。（ｂ）は、２次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｃ）は、１次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｄ）は、１次コイルに誘起された電圧が整流されて１次側制御部に取り込まれる直流電圧の推移例を示すタイムチャート。
【図９】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第３の実施形態について同システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図１０】同第３の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１１】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第４の実施形態について同システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１２】同第４の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する充電器及び携帯機器の構成を示す回路図。
【図１３】本発明にかかる非接触電力伝送システムの第５の実施形態についてその概略構成を示す断面図。
【図１４】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【図１５】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する温度検出シートの構成を示す回路図。
【図１６】（ａ）は、同第５の実施形態の非接触電力伝送システムについて２次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｂ）は、１次コイルに誘起される交番電力（電圧）の推移例を示すタイムチャート。（ｃ）は、スイッチング素子のオン／オフの切り替え例を示すタイムチャート。
【図１７】同第５の実施形態の非接触電力伝送システムを構成する充電器及び携帯機器の構成を示す回路図。
【図１８】本発明にかかる非接触電力伝送システムの他の例について同システムを構成する温度検出シートの斜視構造を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第１の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００１９】
図１に示すように、この非接触電力伝送システムは、電源（負荷）としての２次電池１０を備えたデジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯機器１と、携帯機器１の２次電池１０に非接触で電力を供給する充電器２とを有して構成されている。
【００２０】
充電器２は、携帯機器１に電力を伝送する１次側コイルモジュール２０を備えている。また、充電器２は、１次側コイルモジュール２０をはじめとする各種電子部品の外部をハウジング２１により覆うことで、それらを外部環境から保護する構造をなしている。なお、ハウジング２１の上面２１ａは、携帯機器１の置かれる部分となっている。
【００２１】
１次側コイルモジュール２０は、電力の供給により磁束が発生する１次コイルＬ１と、１次コイルＬ１からの磁束の漏れを抑制するフェライト系の部材からなる磁性体Ｍ１とによって構成されている。１次コイルＬ１としては、平面方向に導線が巻回された平面コイルが用いられている。なお、本実施形態では、１次コイルＬ１の巻数が２０ターンに設定されるとともに、その外径が４０［ｍｍ］に設定されている。また、１次コイルＬ１と磁性体Ｍ１とを合わせた厚みが１［ｍｍ］程度となっている。そして、１次コイルＬ１の磁性体Ｍ１が当接する端面と反対側の端面には、その周辺の温度を検出する温度検出シート３０が接着剤などにより貼り付けられている。
【００２２】
図２に示すように、温度検出シート３０は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などの高分子フィルムからなるシート状の部材であって、その内部に、線状のサーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５が格子状にパターン形成されている。線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５は、自身の温度が増加するほど抵抗値が増加する温度検出素子である。また、図中のｘ軸方向に伸びる線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５とｙ軸方向に伸びる線状サーミスタＳＶ１〜ＳＶ５とは、それらの間に設けられた絶縁層によって互いに絶縁されている。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５は、それぞれの両端に形成されたランドＬＨ１１〜ＬＨ１５，ＬＨ２１〜ＬＨ２５，ＬＶ１１〜ＬＶ１５，ＬＶ２１〜Ｌ２５を介して温度検出シート３０に内蔵された処理回路（図示略）に電気的に接続されている。なお、温度検出シート３０の外縁には、その周囲の環境温度（室温）を検出する部分として、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５に準じた抵抗温度特性を有するサーミスタ（図示略）が設けられている。本実施形態では、このように、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やその処理回路等を備える温度検出部として、シート状に形成された温度検出シート３０を用いることとしている。これにより、温度検出シート３０を１次コイルＬ１の上面に容易に貼り付けることができるため、その取り付けが容易となっている。
【００２３】
一方、図１に示すように、携帯機器１は、充電器２から伝送される電力を受ける２次側コイルモジュール１１を備えている。また、携帯機器１は、２次側コイルモジュール１１及び２次電池１０をはじめとする各種電子部品の外周をハウジング１２により覆うことで、それらを外部環境から保護する構造をなしている。
【００２４】
２次側コイルモジュール１１は、１次コイルＬ１から発生した磁束と鎖交することにより電流を発生する２次コイルＬ２と、２次コイルＬ２からの磁束の漏れを抑制するフェライト系の部材からなる磁性体Ｍ２とによって構成されている。２次コイルＬ２としては、１次コイルＬ１と同様に、平面コイルが用いられている。なお、本実施形態では、２次コイルＬ２の巻数が１５ターンに設定されるとともに、その外径が３５［ｍｍ］に設定されている。また、２次コイルＬ２と磁性体Ｍ２とを合わせた厚みが０．５［ｍｍ］程度に設定されている。
【００２５】
次に、図３を参照して、本実施形態の非接触電力伝送システムの回路構成について詳述する。
図３に示すように、充電器２は、１次コイルＬ１に共振用コンデンサＣ１が並列に接続された１次側のＬＣ回路２２を備えている。１次側のＬＣ回路２２は、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＦＥＴ１が直列に接続された直列回路を構成しており、この直列回路が、例えば電源電圧５［Ｖ］の直流電源Ｅ１及びコンデンサＣ２に並列に接続されている。なお、スイッチング素子ＦＥＴ１は、マイクロコンピュータを中心に構成された１次側制御部２３から制御電圧（ゲート電圧）が印加されることによりオン／オフ駆動される。そして、１次側制御部２３からのゲート電圧に応じてスイッチング素子ＦＥＴ１がオン／オフされることにより、電源Ｅ１から常時供給されている直流電力によって１次コイルＬ１に交番電力が誘起される。すなわち、本実施形態では、１次側制御部２３が、１次コイルＬ１への交番電力の供給を制御する送電制御手段となっている。なお、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフを通じて１次コイルＬ１から発振される交番電力の発振周波数は１００ｋＨｚ程度となっている。
【００２６】
一方、携帯機器１は、２次コイルＬ２にダイオードＤ１が直列に接続された半波整流回路を備えている。すなわち、２次コイルＬ２により受電された交番電力は、ダイオードＤ１を通じて半波整流されることにより直流電力に変換され、この変換された直流電力が負荷としての２次電池１０に供給（充電）される。
【００２７】
他方、温度検出シート３０は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５及びサーミスタＳＡに抵抗Ｒ１〜Ｒ１１が直列にそれぞれ接続された直列回路を備えている。線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５及びサーミスタＳＡに対応するそれぞれの直列回路は、例えば電源電圧３．３［Ｖ］の直流電源Ｅ２に接続されている。なお、直流電源Ｅ２は、充電器２から取り込まれている。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の抵抗と各抵抗Ｒ１〜Ｒ１０とにより直流電源Ｅ２の電源電圧が分圧されて、それぞれの電位が、端子Ａ１〜Ａ１０を介して、マイクロコンピュータを中心に構成されたセンサ制御部３１に取り込まれている。また、サーミスタＳＡと抵抗Ｒ１１とによって直流電源Ｅ２の電源電圧が分圧されて、その電位が端子Ａ１１を介してセンサ制御部３１に取り込まれている。なお、センサ制御部３１は、温度検出シート３０と充電器２とを電気的に接続する適宜の配線４０を介して１次側制御部２３と通信可能に接続されている。すなわち、センサ制御部３１及び１次側制御部２３は、配線４０を介して各種信号を授受することができるようになっている。
【００２８】
そして、センサ制御部３１は、端子Ａ１〜Ａ１０の電位に基づいて各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５を監視するとともに、端子Ａ１１の電位に基づいて温度検出シート３０の周囲の環境温度ＴＢを監視する。なお、センサ制御部３１は、不揮発性メモリ３１ａを有しており、このメモリ３１ａ内に、端子Ａ１〜Ａ１０の電位と線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度との関係が例えば図４に示すようなマップとして記憶されている。センサ制御部３１は、図４に示すマップを参照して、各端子Ａ１〜Ａ１０の電位から各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度をマップ演算する。また、センサ制御部３１の不揮発性メモリ３１ａには、端子Ａ１１の電位と環境温度ＴＢとの関係を示すマップ（図示略）も記憶されており、センサ制御部３１は、このマップを用いて、端子Ａ１１の電位から環境温度ＴＢをマップ演算する。そして、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度と環境温度ＴＢとを比較することで温度検出シート３０に異常加熱が発生しているか否かを判断する。そして、温度検出シート３０の異常加熱を検知した場合には、その旨を示す異常検知信号を配線４０を介して１次側制御部２３に送信する。このように、本実施形態では、センサ制御部３１が、温度検出シート３０の異常加熱を検知する異常検知手段となっている。一方、１次側制御部２３は、センサ制御部３１から異常検知信号が送信されると、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００２９】
次に、図５を参照して、センサ制御部３１を通じて実行される、温度検出シート３０の異常加熱を検知する処理について詳述する。なお、図５に示す処理は、１次コイルＬ１への交番電力の供給が行われている期間に所定の演算周期をもって繰り返し実行される。
【００３０】
図５に示すように、この処理では、まず、先の図４に例示したマップを用いたマップ演算により、各端子Ａ１〜Ａ１０の電位から全ての線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５がそれぞれ検出される（ステップＳ１）。また、同じくマップ演算により、端子Ａ１１の電位から環境温度ＴＢが検出される（ステップＳ２）。そして、続くステップＳ３の処理として、各線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の温度ＴＨ１〜ＴＨ５，ＴＶ１〜ＴＶ５から環境温度ＴＢを減算した温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５がそれぞれ演算される。また、演算された温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５のいずれかが所定値Ｔａ以上であるか否かが判断される（ステップＳ４）。なお、所定値Ｔａは、上述した金属異物の異常発熱を検出することのできる値として予めの実験等を通じて求められている。ここで、温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５の全てが所定値Ｔａよりも小さい場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、センサ制御部３１はこの一連の処理を一旦終了する。
【００３１】
一方、温度差分値ΔＴＨ１〜ΔＴＨ５，ΔＴＶ１〜ΔＴＶ５のいずれかが所定値Ｔａ以上である場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、温度検出シート３０に異常加熱が発生していると判断されて、異常検知信号が１次側制御部２３に送信される（ステップＳ５）。すなわちこの場合には、１次コイルＬ１への交番電力の供給が１次側制御部２３によって停止される。
【００３２】
次に、先の図１〜図３を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの動作例（作用）について説明する。なおここでは、充電器２の周囲の環境温度ＴＢが２５［℃］であるとする。また、上記所定値Ｔａが１０［℃］に設定されているとする。
【００３３】
例えば先の図１に示した充電器２から携帯機器１への充電が開始されたときに、充電器２のハウジング２１の上面２１ａのうち、１次コイルＬ１の上方にあたる部分に金属異物が置かれていたとする。このとき、金属異物が発熱すると、その熱によって温度検出シート３０が熱せられる。ここで、本実施形態では、先の図２に示すように、温度検出シート３０に線状サーミスタが格子状に配列されているため、複数の測定点に温度センサをそれぞれ配置する場合と比較すると、広い温度検出範囲を確保しつつ、温度検出素子の数を低減することができる。このため、温度検出シート３０の構造を簡素化することができる。そして、金属異物の発熱によって温度検出シート３０の図中に２点鎖線で示す部位Ａが強く熱せられたとすると、部位Ａに位置する線状サーミスタＳＶ４の温度が例えば環境温度ＴＢに相当する２５［℃］から４０［℃］まで上昇することとなる。
【００３４】
一方、図３に示すように、センサ制御部３１では、端子Ａ７及び端子Ａ１１の電位に基づいて線状サーミスタＳＶ４の温度及び環境温度ＴＢが監視されている。そして、線状サーミスタＳＶ４の温度が４０［℃］まで上昇したときに、その温度から環境温度ＴＢ（２５［℃］）を減算した温度差分値が上記所定値Ｔａよりも大きいことがセンサ制御部３１によって検知されると、１次側制御部２３に異常検知信号が送信される。これにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給が停止されるため、金属異物の異常発熱が抑制される。
【００３５】
温度検出シート３０としてのこのような構成によれば、温度検出シート３０から１次側制御部２３に異常検知信号を送信するだけでよいため、図３に示すように、温度検出シート３０と充電器２とを配線４０を介して接続するだけでよい。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間の通信構造を極めて簡素化することができるため、金属異物の発熱を検知可能としつつも、非接触電力伝送システムとしての構成の簡素化を図ることができるようになる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を設けることとした。また、温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を通じて検出される温度に基づいて温度検出シート３０の異常加熱を検知するセンサ制御部３１を設けることとした。そして、センサ制御部３１によって温度検出シート３０の異常加熱が検知されたとき、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止することとした。これにより、広い温度検出範囲を確保しつつも、温度検出素子の数を低減することができるとともに、温度検出シート３０と充電器２との間の通信構造を極めて簡素化することもできる。したがって、金属異物の発熱を検知可能としつつも、非接触電力伝送システムとしての構成の簡素化を図ることができるようになる。
【００３７】
（２）線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やセンサ制御部３１等を備える温度検出部として、シート状に形成された温度検出シート３０を用いることとした。これにより、温度検出部を１次コイルＬ１の上面に容易に貼り付けることができるため、その取り付けが容易となる。
【００３８】
（３）温度検出シート３０には、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を格子状に配列することとした。これにより、温度検出シート３０の温度をより的確に検出することができるようになる。
【００３９】
（４）温度検出シート３０を１次コイルＬ１に貼り付けることとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との電気的な接続を容易に行うことができるため、温度検出シート３０の取り付けが容易となる。
【００４０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第２の実施形態について図６〜図８を参照して説明する。なお、この第２の実施形態では、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けた点で先の第１の実施形態と異なっている。そこで本実施形態では、第１の実施形態との相違点を中心に説明し、第１の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図６を参照して、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態では、２次コイルＬ２の磁性体Ｍ２と接触する端面と反対側の端面に温度検出シート３０が接着剤などにより貼り付けられている。
次に、図７を参照して、本実施形態の非接触電力伝送システムの回路構成について詳述する。なお、温度検出シート３０の回路構成については、先の図３に例示した構成と同様であるため、便宜上、ここでは図示を割愛する。
【００４２】
図７に示すように、充電器２では、１次側制御部２３がゲート抵抗Ｒ２０を介してスイッチング素子ＦＥＴ１にゲート電圧を印加することによって、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフ制御が行われる。また、１次側制御部２３は、１次側のＬＣ回路２２とスイッチング素子ＦＥＴ１との間の接続点Ｎ１にダイオードＤ２を介して接続される端子Ｂ１を備えている。すなわち、端子Ｂ１には、接続点Ｎ１の電力が半波整流されて入力されるようになっており、１次側制御部２３は、端子Ｂ１を通じて１次コイルＬ１の発振により生じる交番電力の電圧波形からその最大電圧などを取得することができるようになっている。
【００４３】
一方、携帯機器１は、ダイオードＤ１を介して整流された直流電力の２次電池１０への供給と非供給とを切り替えるスイッチング素子ＦＥＴ２を備えている。スイッチング素子ＦＥＴ２は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタからなるものであって、マイクロコンピュータを中心に構成された２次側制御部１３からゲート抵抗Ｒ２１を介してゲート電圧が印加されることによりオン／オフ駆動される。なお、スイッチング素子ＦＥＴ２のドレイン・ソース間には抵抗Ｒ２２が設けられている。また、携帯機器１は、２次コイルＬ２とダイオードＤ１とにより構成される直列回路に並列に接続される負荷調整回路１４を備えている。負荷調整回路１４は、抵抗Ｒ２３とＮチャンネルＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子ＦＥＴ３とが直列に接続された回路として構成されている。なお、抵抗Ｒ２３の抵抗値は４７［ｍΩ］程度に設定されている。また、スイッチング素子ＦＥＴ３は、２次側制御部１３からゲート抵抗Ｒ２４を介してゲート電圧が印加されることによりオン／オフ駆動される。そして、本実施形態では、２次側制御部１３によりスイッチング素子ＦＥＴ２がオフされたまま、スイッチング素子ＦＥＴ３がオン／オフされることにより、２次コイルＬ２に対して抵抗Ｒ２３が負荷となる状態と、負荷とならない状態とに切り替えられる。これにより、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅が変化（変調）させられる。すなわち、１次コイルの供給する電力に対する２次コイルＬ２の受電特性が変更されるようになる。
【００４４】
ところで、２次コイルＬ２の受電特性の変化は、２次コイルＬ２の受電する交番電力の電力波形の振幅を変化させるのみならず、２次コイルＬ２に磁気的に結合されている１次コイルＬ１の交番電力の電力波形の振幅をも変化させる。すなわち、２次コイルＬ２での交番電力の電力波形（電圧波形）の振幅の変化に応じて１次コイルＬ１に誘起される交番電力の電力波形（電圧波形）の振幅も変化する。これにより、充電器２の接続点Ｎ１に生じる交番電力の電圧波形の振幅（最大電圧値）に変化が生じるようになる。
【００４５】
一方、２次側制御部１３には、適宜の配線４１を介して温度検出シート３０が接続されている。すなわち、２次側制御部１３は、温度検出シート３０から送信される異常検知信号を配線４１を介して受信する。そして２次側制御部１３は、充電器２から交番電力が伝送されている期間、スイッチング素子ＦＥＴ２をオン状態に維持することにより、２次電池１０への給電を行う。また、この期間に異常検知信号を受信した場合には、スイッチング素子ＦＥＴ２をオフさせてその状態を維持したまま、スイッチング素子ＦＥＴ３をオン／オフさせる。これにより、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅を変化させることで、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅を異常検知信号に応じて変化（変調）させる。このように、携帯機器１では、２次側制御部１３、スイッチング素子ＦＥＴ３、及び抵抗Ｒ２３によって、充電器２と無線通信を行うための無線通信手段が構成されている。
【００４６】
次に、２次側制御部１３による、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅の変調態様について図８を参照して説明する。
例えば２次側制御部１３が異常検知信号に基づいてスイッチング素子ＦＥＴ３のオン／オフの切り替えを図８（ａ）に示す態様にて行ったとする。このとき、スイッチング素子ＦＥＴ３がオフされている期間Ｔ１では、図８（ｂ）に示すように、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅は振幅Ａ１ａのもとに推移する。また、図８（ｃ）に示すように、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅は振幅Ａ２ａのもとに推移する。これにより、図８（ｄ）に示すように、１次コイルＬ１に誘起されて上記ダイオードＤ２により半波整流された直流電力の電圧値は電圧Ｖａとなる。そして、この直流電力が端子Ｂ１を介して取り込まれる１次側制御部２３では、端子Ｂ１の電圧Ｖａが所定の閾値Ｖ０を超えたか否かの判断に基づき、充電器２から伝達された情報が論理レベル「Ｈ」あるいは論理レベル「Ｌ」のいずれであるかの判定が行われる。すなわち、期間Ｔ１においては、２次側制御部１３から１次側制御部２３に伝達された情報が論理レベル「Ｈ」であると判断される。なお、閾値Ｖ０は、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅の変化を判別することのできる値として予め実験などを通じて設定されている。
【００４７】
一方、スイッチング素子ＦＥＴ３がオンされている期間Ｔ２では、図８（ｂ）に示すように、２次コイルＬ２の受電する交番電力の振幅は振幅Ａ１ａから振幅Ａ１ｂへと低下する。また、図８（ｃ）に示すように、１次コイルＬ１の伝送する交番電力の振幅は振幅Ａ２ａよりも低い振幅Ａ２ｂへと低下する。これにより、図８（ｄ）に示すように、１次コイルＬ１に誘起されて上記ダイオードＤ２により半波整流された直流電力の電圧値も電圧Ｖａから電圧Ｖｂへと変化する。そして、この電圧Ｖｂが上記閾値Ｖ０よりも低いことから、１次側制御部２３では、期間Ｔ２において２次側制御部１３から伝達された情報が論理レベル「Ｌ」であると判定される。
【００４８】
そして、１次側制御部２３は、こうした方法のもとに２次側制御部１３から送信された異常検知信号を復調する。そして、異常検知信号を受信すると、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００４９】
非接触電力伝送システムとしてのこのような構成によれば、温度検出シート３０に異常加熱が発生したときに、その旨を携帯機器１から充電器２に伝達して、充電器２の電力伝送を停止させることができる。これにより、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けた場合であれ、充電器２と携帯機器１との間に介在する金属異物の異常発熱を抑制することが可能となる。そしてこのように、温度検出シート３０を携帯機器１側に設けることが可能となれば、例えば構造上の制約により充電器２に温度検出シート３０を設けることが難しい場合であっても、非接触電力伝送システムに温度検出シート３０を搭載することができる。このため、利便性が向上するようになる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１の実施形態による上記（１）〜（３）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、上記（４）の効果に代えて以下の効果が得られるようになる。
【００５１】
（５）温度検出シート３０を携帯機器１側に設けることとした。また、温度検出シート３０の異常加熱が検知されたとき、その旨を温度検出シート３０から携帯機器１を介して充電器２に送信することとした。これにより、例えば構造上の制約により充電器２に温度検出シート３０を設けることが難しい場合であっても、携帯機器１に設けられた温度検出シート３０を通じて金属異物の異常発熱を抑制することができるようになる。
【００５２】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第３の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、本実施形態は、温度検出シート３０の構成が先の第１の実施形態と相違するが、それ以外の構成については第１の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、第１の実施形態との相違点と中心に説明し、第１の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図９を参照して、温度検出シート３０の構成について説明する。
【００５３】
図９に示すように、本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１から発生する交番磁束と鎖交する受電コイルＬ３を備えている。この受電コイルＬ３は、線状サーミスタＳＶ１と線状サーミスタＳＶ３とにより挟まれる領域に配置されている。なお、受電コイルＬ３は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５がパターン形成された層とは別の層に設けられており、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５と絶縁されている。本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１から発生する交番磁束が受電コイルＬ３に鎖交した際に受電コイルＬ３に誘起される交番電力を電源電圧として利用する。
【００５４】
次に、図１０を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
図１０に示すように、温度検出シート３０では、受電コイルＬ３に誘起された交番電力がダイオードＤ３及びコンデンサＣ３からなる整流回路３２を介して整流されることで直流電力に変換される。また、整流回路３２を介して変換された直流電力は、レギュレータ３３を通じて例えば電源電圧３．３［Ｖ］に安定化されて、センサ制御部３１などに供給される。
【００５５】
このように、本実施形態では、１次コイルＬ１から発生する交番磁束が受電コイルＬ３を鎖交した際に受電コイルＬ３に誘起される交番電力を温度検出シート３０の電源として利用しているため、温度検出シート３０に電源配線を設ける必要がない。このため、温度検出シート３０の配線構造を簡素化することができるようになる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１の実施形態による上記（１）〜（４）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００５７】
（６）温度検出シート３０に、１次コイルＬ１から発生する交番磁束と鎖交する受電コイルＬ３を設けることとした。そして、交番磁束の鎖交により受電コイルＬ３に誘起される交番電力を温度検出シート３０の電源として利用することとした。これにより、温度検出シート３０に電源配線を設ける必要がないため、温度検出シート３０の配線構造を簡素化することができるようになる。
【００５８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第４の実施形態について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態は、温度検出シート３０及び充電器２の回路構成が先の第３の実施形態と相違するが、それ以外の構成については第３の実施形態と同様である。そこで本実施形態では、第３の実施形態との相違点を中心に説明し、第３の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図１１を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
【００５９】
図１１に示すように、温度検出シート３０は、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の発振周波数（１００［ｋＨｚ］）と比較して十分に高い周波数（例えば１［ＭＨｚ］）を有する無線電波を発振するコルピッツ発振回路３４を備えている。また、温度検出シート３０は、コルピッツ発振回路３４の給電経路を断続させるスイッチング素子ＳＷ１を備えている。そして、スイッチング素子ＳＷ１のオン／オフの切り替えがセンサ制御部３１によって制御されることにより、コルピッツ発振回路３４の駆動／停止が切り替えられる。具体的には、センサ制御部３１は、通常はスイッチング素子ＳＷ１をオフ状態に維持することにより、コルピッツ発振回路３４からの無線電波の発振を停止するようにしている。また、センサ制御部３１は、上記異常検知信号を送信する処理に代えて、スイッチング素子ＳＷ１をオンさせる処理を行うことにより、コルピッツ発振回路３４からの無線電波の発振を行う。すなわち、この温度検出シート３０では、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５の異常加熱が検知されたとき、無線電波が発振されるようになっている。
【００６０】
一方、図１２に示すように、充電器２は、コルピッツ発振回路３４から発振される無線電波を受信する部分として、コイルＬ４及び共振用コンデンサＣ４からなる共振回路２５を備えている。そして、無線電波を受信した際に共振回路２５に発生する電圧は、ダイオードＤ４及びコンデンサＣ５からなる整流回路２６によって整流、平滑化されて、端子Ｂ２を介して１次側制御部２３に取り込まれる。すなわち、コルピッツ発振回路３４から発振された電波が共振回路２５を介して受信されると、端子Ｂ２の電位が所定の電圧値を示す。そして、１次側制御部２３は、端子Ｂ２の電位が所定の閾値を超えているか否かの判断に基づき、温度検出シート３０から送信された無線電波を受信したか否かを判定する。なお、所定の閾値は、コルピッツ発振回路３４から発振される無線電波の受信の有無を判別することのできる値として予めの実験などを通じて設定されている。そして、温度検出シート３０から送信された無線電波を受信したと判定した場合には、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００６１】
このように、本実施形態では、温度検出シート３０から充電器２への異常通知を無線にて行うこととしているため、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がない。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１及び３の実施形態による上記（１）〜（４）及び（６）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００６３】
（７）温度検出シート３０に設けられたセンサ制御部３１と充電器２に設けられた１次側制御部２３とを無線通信可能に接続することとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がないため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００６４】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明にかかる非接触電力伝送システムの第５の実施形態について図１３〜図１７を参照して説明する。なお、本実施形態では、第３の実施形態との相違点を中心に説明し、第３の実施形態と同様の要素については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。はじめに、図１３を参照して、非接触電力伝送システムの概略構成について説明する。
【００６５】
図１３に示すように、本実施形態では、充電器２のハウジング２１の上面２１ａのうち、１次コイルＬ１の上方にあたる部分に、温度検出シート３０を接着剤などにより貼り付けるようにしている。
【００６６】
次に、図１４を参照して、本実施形態の温度検出シート３０の構成について説明する。
図１４に示すように、本実施形態の温度検出シート３０は、１次コイルＬ１と磁気結合する磁気結合コイルＬ５を備えている。この磁気結合コイルＬ５は、温度検出シート３０の外縁に沿って配置されている。なお、磁気結合コイルＬ５は、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５がパターン形成された層とは別の層に設けられており、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５と絶縁されている。
【００６７】
次に、図１５を参照して、温度検出シート３０の回路構成について説明する。
図１５に示すように、磁気結合コイルＬ５は、その一方の端部が接地ラインに接続されるとともに、その他方の端部がスイッチング素子ＳＷ２を介して接地ラインに接続されている。そして、スイッチング素子ＳＷ２のオン／オフの切り替えがセンサ制御部３１によって制御されることにより、磁気結合コイルＬ５の接地ラインへの短絡及び短絡の解除が行われる。具体的には、センサ制御部３１は、通常はスイッチング素子ＳＷ２をオフに維持することにより、磁気結合コイルＬ５の短絡を解除している。また、センサ制御部３１は、上記異常検知信号を送信する処理に代えて、スイッチング素子ＳＷ２をオンさせる処理を行うことにより、磁気結合コイルＬ５を接地ラインへ短絡させる。これにより、磁気結合コイルＬ５が障害物となって１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間の磁気結合が弱められるため、１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に伝送される交番電力が目減りする。このとき、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２にそれぞれ誘起される交番電力の振幅は例えば図１６に示すように変化する。すなわち、スイッチング素子ＳＷ２の切り替えが図１６（ｃ）に示すように行われたとすると、スイッチング素子ＳＷ２がオンされたとき、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅は、図１６（ａ）に示すように、振幅Ａ３ａから振幅Ａ３ｂに低下する。これに対し、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅は、図１６（ｂ）に示すように、振幅Ａ４ａから振幅Ａ４ｂに増加する。
【００６８】
次に、図１７を参照して、充電器２の回路構成について説明する。
図１７に示すように、１次側制御部２３は、スイッチング素子ＳＷ１のドレイン・グランド間の電位が印加される端子Ｂ３を備えている。１次側制御部２３は、端子Ｂ３の電位を監視することで、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅を監視する。そして、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅が先の図１６（ｂ）に例示したように振幅Ａ４ａから振幅Ａ４ｂに変化したことを検知した場合には、温度検出シート３０において異常加熱が検知されたと判定する。この場合、１次側制御部２３は、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフの切り替えを停止することにより、１次コイルＬ１への交番電力の供給を停止する。
【００６９】
非接触電力伝送システムとしてのこのような構成によれば、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設けることなく、温度検出シート３０から充電器２に異常を通知することができる。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７０】
一方、こうした非接触電力伝送システムでは、充電器２のハウジング２１の上面２１ａに金属異物が置かれることが多い。このため、温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の上面２１ａに貼り付けることとすれば、ハウジング２１の上面２１ａに置かれる金属異物の発熱を検出し易くなり、ひいては金属異物の異常発熱をより的確に抑制することができるようになる。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触電力伝送システムによっても、先の第１及び第３の実施形態による上記（１）〜（４）及び（６）の効果と同等の効果、あるいはこれに準じた効果が得られるとともに、以下のような効果が得られるようになる。
【００７２】
（８）温度検出シート３０には、１次コイルＬ１と磁気結合するとともに、両端がスイッチング素子ＳＷ２を介して短絡可能とされた磁気結合コイルＬ５を設けることとした。また、センサ制御部３１では、温度検出シート３０の異常加熱を検知したとき、スイッチング素子ＳＷ２をオンさせて磁気結合コイルＬ５を短絡させることにより、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅を変化させることとした。さらに、１次側制御部２３では、１次コイルＬ１に誘起される交番電力の振幅の変化に基づいて温度検出シート３０の異常加熱を検知することとした。これにより、温度検出シート３０と充電器２との間に通信用の配線を設ける必要がないため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７３】
（９）温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の上面２１ａに貼り付けることとした。これにより、金属異物の発熱を検出し易くなり、ひいては金属異物の異常発熱をより的確に抑制することができるようになる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を変調することによって２次側制御部１３から１次側制御部２３に異常検知信号を無線送信することとした。これに代えて、例えば携帯機器１及び充電器２にそれらの間で無線通信を行うための無線通信装置（無線通信手段）が搭載されている場合には、同無線通信装置を利用して２次側制御部１３から１次側制御部２３に異常検知信号を送信してもよい。また、こうした無線通信装置が携帯機器１及び充電器２に搭載されていない場合には、これを携帯機器１及び充電器２に新たに搭載してもよい。
【００７５】
・上記第３の実施形態では、受電コイルＬ３を、温度検出シート３０の線状サーミスタＳＶ１と線状サーミスタＳＶ３とより挟まれている領域に配置することとしたが、受電コイルＬ３の形状及び配置については適宜変更することが可能である。
【００７６】
・上記第４の実施形態では、コルピッツ発振回路３４を利用して温度検出シート３０と充電器２との間で無線通信を行うこととしたが、これらの間の無線通信については適宜の無線通信装置を利用したものを採用することができる。
【００７７】
・上記第４の実施形態では、温度検出シート３０から送信される無線電波を受信する無線通信手段を充電器２に設けることとしたが、同無線通信手段を携帯機器１に設けてもよい。このような構成は、先の図６〜図８を参照して説明した第２の実施形態において、温度検出シート３０を携帯機器１の表面に貼り付けるようにした場合に特に有効である。すなわち、このような構成を採用すれば、温度検出シート３０のセンサ制御部３１と、図７に例示した携帯機器１の２次側制御部１３とを無線通信可能に接続することができるため、温度検出シート３０と携帯機器１との間に通信用の配線構造を設ける必要がない。このため、非接触電力伝送システムとしての構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００７８】
・上記第５の実施形態では、温度検出シート３０を充電器２のハウジング２１の表面に貼り付けることとしたが、これに代えて、携帯機器１のハウジング１２の表面に貼り付けてもよい。この場合、例えば図７に２点鎖線で示すように、２次側制御部１３に、２次コイルＬ２に誘起される電圧が印加される端子Ｂ４を設ける。そして、２次側制御部１３は、端子Ｂ４の電位を監視することで、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を監視する。また、２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅が振幅Ａ３ｂに変化したことを検知した場合には、温度検出シート３０において異常加熱が発生したと判定する。この場合、２次側制御部１３は、スイッチング素子ＦＥＴ３のオン／オフの切り替えを通じて２次コイルＬ２に誘起される交番電力の振幅を所要に変化させることで、温度検出シート３０において異常加熱が検知された旨を１次側制御部２３に通知する。このような構成によれば、携帯機器１のハウジング１２の表面に温度検出シート３０を貼り付けることが可能となる。このため、例えば構造上の制約により充電器２の表面に温度検出シート３０を貼り付けることが難しい場合であっても、携帯機器１に設けられた温度検出シート３０を通じて金属異物の発熱を抑制することができるようになる。
【００７９】
・上記各実施形態では、温度検出シート３０に線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５を格子状に配列することとしたが、これに代えて、例えば図１８に示すように、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５を図中のｙ軸方向のみに沿って並べて配列してもよい。このような構成によれば、線状サーミスタを格子状に配列する場合と比較すると、温度検出素子の数を低減することができるため、コストを低減することができるようになる。
【００８０】
・上記各実施形態では、線状サーミスタＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５やセンサ制御部３１等を備える温度検出部をシート状に形成することとしたが、同温度検出部を例えば箱状に形成するなど、温度検出部の形状を適宜変更してもよい。
【００８１】
・上記各実施形態では、１次コイルＬ１を含んで構成される受電回路部を充電器に、また、２次コイルＬ２を含んで構成される送電回路部を携帯機器に搭載することとしたが、受電回路部及び送電回路部の搭載対象は、これら充電器や携帯機器に限られない。要は、１次コイルに供給した交番電力を２次コイルを介して受電するとともに、この受電した電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであれば、本発明の適用が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、Ｌ３…受電コイル、Ｌ５…磁気結合コイル、ＳＷ２…スイッチング素子、ＳＨ１〜ＳＨ５，ＳＶ１〜ＳＶ５…線状サーミスタ（温度検出素子）、１２，２１…ハウジング、１４…負荷調整回路（無線通信手段）、３０…温度検出シート（温度検出部）、３１…センサ制御部（異常検知手段）、２３…１次側制御部（送電制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交番電力の供給により１次コイルから発生する交番磁束を２次コイルに鎖交させることにより前記１次コイルに供給した交番電力を前記２次コイルを介して受電し、この受電した受電電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであって、
前記１次コイルと前記２次コイルとの間に配置されるとともに、線状に伸びる温度検出素子が設けられた温度検出部と、
同温度検出部に設けられて、前記温度検出素子を通じて検出される温度に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する異常検知手段と、
同異常検知手段を通じて前記温度検出部の異常加熱が検知されることに基づいて前記１次コイルへの交番電力の供給を停止する送電制御手段と
を備えることを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項２】
前記温度検出部がシート状に形成されてなる
請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項３】
前記温度検出部には、前記温度検出素子が格子状に配列されている
請求項１又は２に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項４】
前記温度検出部には、前記１次コイルから発生する交番磁束と鎖交する受電コイルが設けられ、前記温度検出部は、前記交番磁束の鎖交により前記受電コイルに誘起される交番電力を電源として利用するものである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項５】
前記温度検出部が、前記１次コイルに設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項６】
前記温度検出部が、前記１次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項７】
前記温度検出部が、前記２次コイルに設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項８】
前記温度検出部が、前記２次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項９】
前記異常検知手段は、前記送電制御手段と無線通信可能に接続されてなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１０】
前記温度検出部には、前記１次コイルと磁気結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とが設けられ、
前記異常検知手段は、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記１次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、
前記送電制御手段は、前記１次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する
請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１１】
前記２次コイルを搭載した機器には、前記送電制御手段と無線通信を行うことが可能な無線通信手段が設けられ、
前記異常検知手段は、前記無線通信手段と通信可能に接続されて、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、その旨を前記無線通信手段を介して前記送電制御手段に無線送信する
請求項７又は８に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１２】
前記異常検知手段は、前記無線通信手段と無線通信可能に接続されてなる
請求項１１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１３】
前記温度検出部には、前記２次コイルと結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とが設けられ、
前記異常検知手段は、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記２次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、
前記送電制御手段は、前記２次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する
請求項１１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１】
交番電力の供給により１次コイルから発生する交番磁束を２次コイルに鎖交させることにより前記１次コイルに供給した交番電力を前記２次コイルを介して受電し、この受電した受電電力を負荷に供給する非接触電力伝送システムであって、
前記１次コイルと前記２次コイルとの間に配置されるとともに、線状に伸びる温度検出素子が設けられた温度検出部と、
同温度検出部に設けられて、前記温度検出素子を通じて検出される温度に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する異常検知手段と、
同異常検知手段を通じて前記温度検出部の異常加熱が検知されることに基づいて前記１次コイルへの交番電力の供給を停止する送電制御手段と
を備えることを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項２】
前記温度検出部がシート状に形成されてなる
請求項１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項３】
前記温度検出部には、前記温度検出素子が格子状に配列されている
請求項１又は２に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項４】
前記温度検出部には、前記１次コイルから発生する交番磁束と鎖交する受電コイルが設けられ、前記温度検出部は、前記交番磁束の鎖交により前記受電コイルに誘起される交番電力を電源として利用するものである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項５】
前記温度検出部が、前記１次コイルに設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項６】
前記温度検出部が、前記１次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項７】
前記温度検出部が、前記２次コイルに設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項８】
前記温度検出部が、前記２次コイルの外周を覆うハウジングの表面に設けられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項９】
前記異常検知手段は、前記送電制御手段と無線通信可能に接続されてなる
請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１０】
前記温度検出部には、前記１次コイルと磁気結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とが設けられ、
前記異常検知手段は、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記１次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、
前記送電制御手段は、前記１次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する
請求項１〜８のいずれか一項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１１】
前記２次コイルを搭載した機器には、前記送電制御手段と無線通信を行うことが可能な無線通信手段が設けられ、
前記異常検知手段は、前記無線通信手段と通信可能に接続されて、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、その旨を前記無線通信手段を介して前記送電制御手段に無線送信する
請求項７又は８に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１２】
前記異常検知手段は、前記無線通信手段と無線通信可能に接続されてなる
請求項１１に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１３】
前記温度検出部には、前記２次コイルと結合する磁気結合コイルと、同磁気結合コイルの両端を短絡させるスイッチング素子とが設けられ、
前記異常検知手段は、前記温度検出部の異常加熱を検知したとき、前記スイッチング素子を通じて前記磁気結合コイルの両端を短絡させることにより前記２次コイルに発生する交番電力の振幅を変化させ、
前記送電制御手段は、前記２次コイルに発生する交番電力の振幅の変化に基づいて前記温度検出部の異常加熱を検知する
請求項１１に記載の非接触電力伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−５６８２（Ｐ２０１３−５６８２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７３５８（Ｐ２０１１−１３７３５８）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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