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非接触電力伝送装置
説明

非接触電力伝送装置

【課題】非接触電力伝送に使用される送電コイルと受電コイルの薄型化を図る際に、そのコイルからの不要輻射を抑制し、かつ、電力伝送の効率化を図ること。
【解決手段】この発明は、送電装置11と受電装置13からなり、動作時に、送電コイル113と受電コイル131とが電磁的に結合することにより、非接触で電力伝送を行うようになっている。両コイル113、131は、渦巻き状であってその平面が対向するようになっている平面コイルからなる。さらに、その両平面コイルは、両者が対向する面の反対側の面に、両コイルの発生する磁界による不要輻射を抑える磁性シートが、その面全体を覆うようにそれぞれ設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば携帯電話のような携帯端末と充電器との間などで、非接触電力伝送を行うことができる非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の非接触電力伝送装置としては、携帯用通信機の本体底部の形状に関係なく、充電部の送電コイルと被充電部の受電コイルとの間の電磁誘導による非接触電力伝送の効率向上を図るようにしたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。
そして、送電コイルは送電コイル用コアに巻かれ、受電コイルは受電コイル用コアに巻かれている。また、送電コイル用コアと受電コイル用コアとはいずれも棒状体で構成され、使用時には、その両コアの端面同士が対向するようになっている。
【特許文献1】特開平10−4639号公報
【特許文献2】特開平10−14124号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、従来の非接触電力伝送装置に使用される送電コイルと受電コイルは、いずれもコアに巻かれている。この場合には、コイルから発生する磁界はその殆どがコアに集中するため、磁界による不要な輻射はごくわずかであり、不要輻射を抑える対策が特に必要ではない。しかし、コイルから発生する磁界をコアに集中させるためには、上記のように、使用時にその両コアの端面同時を対向するような構造にする必要がある。
【0004】
このため、従来のように、送電コイルと受電コイルとを異なるコアに巻いて使用する場合には、両コイルの形態や構造に制約があるので、薄型化や平面化を図るのが困難であるという不具合がある。
そこで、送電コイルと受電コイルの薄型化を実現するには、その両コイルの平面化を図ることが考えられるが、それを平面化した場合にはコアの使用ができないので、コイルから発生する磁界による不要輻射の抑制、および電力伝送の効率化を図る必要がある。
【0005】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、非接触電力伝送に使用される送電コイルと受電コイルの平面化を図る際に、そのコイルからの不要輻射の抑制、および電力伝送の効率化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第1の発明は、第1コイルを含む送電装置と、第2コイルおよび2次電池を含む受電装置とを備え、前記送電装置は、前記第1コイルが前記第2コイルと電磁結合するときに、前記第1コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、前記受電装置は、前記第2コイルが前記第1コイルと電磁結合するときに、前記第2コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記2次電池の充電を行う受電手段を有し、さらに、前記第1コイルおよび前記第2コイルは、渦巻き状であってその平面が対向するようになっている第1平面コイルおよび第2平面コイルからなり、かつ、前記第1平面コイルおよび前記第2平面コイルは、その両者が対向する面の反対側の面に、磁性シートをそれぞれ設けるようにした。
【0007】
第2の発明は、第1の発明において、前記第1平面コイルおよび前記第2平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けるようにした。
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記受電装置を構成する前記第2コイル、前記受電手段、および前記2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記2次電池を一体化した。
【0008】
第4の発明は、第1または第2の発明において、前記受電装置を構成する前記第2コイル、前記受電手段、および前記2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにした。
第5の発明は、第1乃至第4のうちのいずれかの発明において、前記受電装置は、携帯電話に搭載させるようにした。
【0009】
第6の発明は、第1コイルを含む送電装置と、第2コイルおよび第1の2次電池を含む送電・受電兼用装置と、第3コイルおよび第2の2次電池を含む受電装置とを備え、前記送電装置は、前記第1コイルが前記第2コイルまたは前記第3コイルと電磁結合するときに、前記第1コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、前記送電・受電兼用装置は、前記第2コイルが前記第3コイルと電磁結合するときに、前記第1の2次電池を電源として用いて前記第2コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第2コイルが前記第1コイルと電磁結合するときに、その第2コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第1の2次電池の充電を行う受電手段とを有し、前記受電装置は、前記第3コイルが前記第1コイルまたは前記第2コイルと電磁結合するときに、その第3コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第2の2次電池の充電を行う受電手段を有し、さらに、前記第1コイル、前記第2コイル、および前記第3コイルは、渦巻き状であってその平面が相互に対向するようになっている第1平面コイル、第2平面コイル、および第3平面コイルからなり、かつ、前記第1平面コイル、第2平面コイル、および前記第3平面コイルは、それぞれ対向する面の反対側の面に、磁性シートを設けるようにした。
【0010】
第7の発明は、第6の発明において、前記第1平面コイル、前記第2平面コイル、および前記第3平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けるようにした。
第8の発明は、第6または第7の発明において、前記送電・受電兼用装置を構成する前記第2コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第1の2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記第1の2次電池を一体化し、かつ、前記受電装置を構成する前記第3コイル、前記受電手段、および前記第2の2次電池のうち、少なくとも前記第3コイルと前記第2の2次電池を一体化した。
【0011】
第9の発明は、第6または第7の発明において、前記送電・受電兼用装置を構成する前記第2コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第1の2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記第1の2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにし、かつ、前記受電装置を構成する前記第3コイル、前記受電手段、および前記第2の2次電池のうち、少なくとも前記第3コイルと前記第2の2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにした。
【0012】
第10の発明は、第6乃至第9のうちのいずれかの発明において、前記送電・受電兼用装置および前記受電装置は、それぞれ携帯電話に搭載させるようにした。
以上のような構成からなる本発明によれば、非接触電力伝送に使用される送電用コイルや受電用コイルなどが平面コイルからなり、使用の際には、それらは変圧器を形成するが、両コイルが発生する磁界等による不要輻射を抑制でき、かつ、電力伝送の効率化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0014】
(第1実施形態)
本発明の非接触電力伝送装置の第1実施形態の構成について、図1を参照しながら説明する。
この第1実施形態に係る非接触電力伝送装置は、例えば携帯電話に適用したものであり、図1に示すように、充電器として機能する送電装置11と、携帯電話本体12の電源となる2次電池を含む受電装置13とを備えている。
【0015】
送電装置11と受電装置13とは、電磁的に結合することにより、後述のように非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送装置を形成するようになっている。
送電装置11は、図1に示すように、AC/DCコンバータ111と、送電回路112と、送電コイル113とを備えている。
AC/DCコンバータ111は、例えば家庭に供給される100〔V〕の交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、その変換された直流電圧を送電回路112に供給するようになっている。送電回路112は、AC/DCコンバータ111からの直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成する回路であり、この生成した交流電圧を送電コイル113に供給するようになっている。
【0016】
受電装置13は、図1に示すように、受電コイル131と、受電回路132と、充放電制御回路133と、2次電池134とを備えている。
この受電装置13は、構成要素である受電コイル131、受電回路132、充放電制御回路133、および2次電池134を、一体に1つの容器に収容させたり、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化(固形化)させ、受電装置モジュール(電池パック)として形成するようにした。
【0017】
受電コイル131は、送電装置11の送電コイル113と接近させて使用する場合には、その両コイル131、113が、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。電磁結合により受電コイル131に誘起される交流電圧は、受電回路132に供給されるようになっている。
受電回路132は、受電コイル131に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を出力する回路である。受電回路132から出力される直流電圧は、充放電制御回路133を介して2次電池134に供給され、2次電池134を充電するようになっている。
【0018】
充放電制御回路133は、受電回路132からの出力により2次電池134を充電する場合にはその充電の制御を行い、2次電池134で負荷である携帯電話本体12を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
2次電池134は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。
【0019】
次に、送電装置11の送電コイル113、および受電装置13の受電コイル131の具体的な構造について、図2および図3を参照して説明する。
送電コイル113は、図2示すように、平面渦巻き型コイル113aと、磁性シート113bと、金属シート113cとからなる。そして、図3に示すように、平面渦巻き型コイル113aの外面側に、その外面側全体を覆うように、磁性シート113bと金属シート113cとが重ねた状態で設けられている。
【0020】
従って、送電コイル113の構成要素は、図3に示すように、平面渦巻き型コイル113a、磁性シート113b、および金属シート113cの順序で大きくなるように構成され、これらは接着剤などの適宜手段で一体に密着、または固定されている。
また、受電コイル131は、図2に示すように、平面渦巻き型コイル131aと、磁性シート131bと、金属シート131cとからなる。そして、図3に示すように、平面渦巻き型コイル131aの外面側に、その外面側全体を覆うように、磁性シート131bと金属シート131cとが重ねた状態で設けられている。
【0021】
従って、受電コイル131の構成要素は、図3に示すように、平面渦巻き型コイル131a、磁性シート131b、および金属シート131cの順序で大きくなるように構成され、これらは接着剤などの適宜手段で一体に密着または固定されている。
さらに、送電コイル113側の平面渦巻き型コイル113aと、受電コイル131側の平面渦巻き型コイル131aとは、使用時には、図3に示すようにその内面側同士が対向して変圧器を形成するようになっている。このため、使用時には、磁性シート113b、131bは、平面渦巻き型コイル113a、131aが発生する磁界による不要輻射を抑制でき、金属シート113c、131cは、平面渦巻き型コイル113a、131aが発生する電界による不要輻射を抑制できるようになっている。
【0022】
ここで、平面渦巻き型コイル113a,131aは、単線または撚り線のような絶縁された電線からなり、その電線を図2および図3に示すように同一平面内で渦巻き状に巻いたものである。
また、磁性シート113b,131bは、板状またはシート状の磁性材料からなり、けい素鋼板、アモルファス金属の磁性シートなどが使用される。
【0023】
さらに、金属シート113c,131cは、板状またはシート状の金属材料からなり、アルミニウムなどが使用される。
次に、図1〜図3に示すような構成からなる送電装置11と受電装置13とを、充電器のケースと携帯電話のケースにそれぞれ組み込んだ場合の具体例について、図4を参照して説明する。
【0024】
図1に示す送電装置11を構成する各要素は、図4に示す充電器のケース21内に組み込まれ、図1に示す受電装置13を構成する各要素は、図4に示す携帯電話のケース31内に組み込まれている。
充電器のケース21は、図4に示すように、その上部側に、携帯電話の充電時に携帯電話のケース31が収容される携帯電話収容部211を備えている。また、充電器のケース21は、その携帯電話収容部211の下部側に送電コイル収納部212を備え、その送電コイル収納部212内に、図3に示す送電コイル113が例えば密封された状態で収納されている。さらに、充電器のケース21内には、送電装置11のAC/DCコンバータ111や送電回路112などの構成部品を搭載した回路基板22が収容されている。
【0025】
携帯電話のケース31は、図4に示すように、その下部側に、図1に示す受電装置13をモジュール化した受電装置モジュール32を収容する収容部311と、その受電装置モジュール32の交換の際にその収容部311の開閉を行う蓋312と、を備えている。
ここで、受電装置モジュール32は、上記のように、受電装置13を構成する、受電コイル131、受電回路132、充放電制御回路133、および2次電池134を、一体に1つの容器に収容し、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化したものである。
【0026】
図4に示す受電装置モジュール32は、同図に示すように、例えば薄型の直方形のケース321内に受電回路132、充放電制御回路133、および2次電池134が収納され、かつそのケース321の下面に受電コイル131がケース321に一体に取り付けられている。
また、携帯電話のケース31内には、携帯電話本体12を構成する各種の電子回路の構成部品を搭載した回路基板33が収容されている。
【0027】
次に、このような構成からなる第1実施形態の動作例について、図1および図3を参照して説明する。
受電装置13の2次電池134を、送電装置11を用いて充電する場合について説明する。この場合には、受電装置13の受電コイル131を送電装置11の送電コイル113に接近させて、両コイル131、113を電磁結合する状態にさせる。このときには、送電コイル113と受電コイル131とは、例えば図3または図4に示す状態になる。
【0028】
このように、送電コイル113と受電コイル131が電磁結合されると、受電装置13の2次電池134は、送電装置11による充電が開始される。この充電時には、受電回路132により2次電池134の充電が行われる。
この充電時には、送電コイル113と受電コイル131には磁界や電界が発生し、その不要輻射がある。しかし、図3に示すように、磁性シート113b、131bは、平面渦巻き型コイル113a、131aが発生する磁界による不要輻射を抑制し、金属シート113c、131cは、平面渦巻き型コイル113a、131aが発生する電界による不要輻射を抑制する。
【0029】
充放電制御回路133は、2次電池134の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路132による2次電池134の充電を停止させる。
このようにして、2次電池134に充電が終了した場合には、受電装置13の受電コイル131を送電装置11の送電コイル113から離し、これにより、携帯電話本体12は、その充電された2次電池134を電源として使用できる。
【0030】
以上説明したように、この第1実施形態では、非接触電力伝送に使用される送電コイル113および受電コイル131が平面コイルからなり、使用の際には、それらは変圧器を形成するが、両コイルからの磁界や電界による不要輻射を抑制でき、かつ効率的な電力伝送ができる。
【0031】
(第2実施形態)
本発明の非接触電力伝送装置の第2実施形態の構成について、図5を参照しながら説明する。
【0032】
この第2実施形態に係る非接触電力伝送装置は、例えば携帯電話に適用したものであり、図5に示すように、充電器として機能する送電装置11と、携帯電話本体12の電源となる2次電池を含む受電装置13と、充電器として機能するとともに携帯電話本体15の電源となる2次電池を含む送電・受電兼用装置14とを備えている。
そして、送電装置11は、送電・受電兼用装置14または受電装置13と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置をそれぞれ形成し、送電・受電兼用装置14と結合した場合にはそれに含まれる2電池を充電でき、受電装置13と結合した場合にはそれに含まれる2次電池を充電できるようになっている。また、送電・受電兼用装置14は、受電装置13と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置13に含まれる2電池を充電できるようになっている。
【0033】
次に、この第2実施形態の各部の具体的な構成について、図5を参照して説明する。
送電装置11および受電装置13は、図1に示す送電装置11および受電装置13と同様に構成されるので、同一の構成要素には同一符号を付して、ここではその構成の説明は省略する。
送電・受電兼用装置14は、図5に示すように、送電回路141と、受電回路142と、2次電池143と、充放電制御回路144と、送電・受電コイル145と、切り換えスイッチSW1〜SW3と、設定器146と、制御回路147と、表示器148とを備えている。
【0034】
この送電・受電兼用装置14は、構成要素である送電回路141、受電回路142、2次電池143、充放電制御回路144、送電・受電コイル145、切り換えスイッチSW1〜SW3、設定器146、制御回路147、および表示器148のうち、設定器146および表示器148を除く他の各構成要素を、一体に1つの容器に収容させたり、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化(固形化)させ、送電・受電兼用装置モジュールとして形成するようにした。
【0035】
ここで、その送電・受電兼用装置モジュールは、図1に示す受電装置13をモジュール化した受電装置モジュールと基本的に同様のものであり、例えば図4に示す受電装置モジュール32と同様に形成される。
送電回路141は、動作時に、2次電池143から供給される直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成し、この生成した交流電圧を送電・受電コイル145に供給する回路である。受電回路142は、送電・受電コイル145が送電装置11の送電コイル113と電磁結合して送電装置11から電力が送電される場合に、送電・受電コイル145に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を生成する回路、すなわち交流−直流変換回路である。受電回路142で生成される直流電圧は、充放電制御回路144を介して2次電池143に供給され、2次電池143を充電するようになっている。
【0036】
2次電池143は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。充放電制御回路144は、受電回路142により2次電池143を充電する場合にはその充電の制御(監視)を行い、2次電池143で送電回路141や負荷である携帯電話本体15を動作させる場合には放電の制御(監視)を行う回路である。
【0037】
送電・受電コイル145は、送電装置11の送電コイル113と接近させて使用する場合には、その両コイル145、113は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、送電・受電コイル145は、受電装置13の受電コイル131と接近させて使用する場合には、その両コイル145、131は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。すなわち、送電コイル113、送電・受電コイル145、および受電コイル131は、相互に電磁結合でき、かつ相互に分離できるようになっている。
【0038】
切り換えスイッチSW1,SW2は、送電・受電コイル145と、送電回路141または受電回路142との選択的な接続を行うものである。また、切り換えスイッチSW3は、2次電池143と、送電回路141または受電回路142との選択的な接続を行うものである。これらの切り換えスイッチSW1〜SW3の各接点は、通常は、例えば図示のように受電回路142側に接続されている。
【0039】
設定器146は、使用者が、送電回路141または受電回路142の使用を選択的に設定するものであり、その設定データが制御回路147に入力されるようになっている。制御回路147は、その設定器146からの設定データに従って、その動作状態を表示器148を表示させるとともに、切り換えスイッチSW1〜SW3の接点の切り換えを制御する回路である。表示器148は、液晶表示器などからなり、上記のように所定の情報が表示されるようになっている。
【0040】
次に、図5に示す送電コイル113、受電コイル131、および送電・受電コイル145の具体的な構成について、図3を参照して説明する。
図5に示す送電コイル113および受電コイル131は、図3に示す第1実施形態の送電コイル113および受電コイル131と同様に構成される。また、図5に示す送電・受電コイル145は、例えば図3に示す送電コイル113または受電コイル131と同様に構成される。
【0041】
このような構成により、図5に示す送電コイル113、送電・受電コイル145、および受電コイル131は、使用時に、そのうちの2つのコイルが相互に電磁結合して変圧器を形成し、その際に各コイルで生成される電界や磁界による不要輻射を抑制して効率的な電力伝送ができる。
次に、このような構成からなる第2実施形態の動作例について、図5を参照して説明する。
【0042】
ここで、第2実施形態では、第1実施形態の場合と同様に、受電装置13の2次電池134を送電装置11で充電する場合があるが、この場合はすでに説明済みであるので、以下では他の場合の動作について説明する。
まず、携帯電話本体15に搭載される送電・受電兼用装置14の2次電池143を、送電装置11を用いて充電する場合について説明する。この場合には、送電・受電兼用装置14の送電・受電コイル145を送電装置11の送電コイル113に接近させて、両コイル145、113が電磁結合する状態にさせる。
【0043】
この状態で、設定器146により、送電装置11を用いて2次電池143の充電を行う旨の設定を行うと、その設定データが制御回路147に入力される。制御回路147は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器148に表示させるとともに、切り換えスイッチSW1〜SW3の接点を、図5に示す位置、すなわち、受電回路142側に接続させる。
【0044】
この結果、送電・受電兼用装置14の2次電池143は、送電装置11による充電が開始される。この充電時には、受電回路142により2次電池143の充電が行われる。
また、この充電時には、送電コイル113と送電・受電コイル145により磁界や電界が生成され、その不要輻射がある。しかし、このときには、送電コイル113と送電・受電コイル145とは、上記のように図3に示す送電コイル113および受電コイル131と同様に構成される。このため、送電コイル113と送電・受電コイル145は、図3に示す送電コイル113および受電コイル131と同様に、コイルが発生する磁界や電界による不要輻射を抑制できる。
【0045】
充放電制御回路144は、2次電池143の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路142による2次電池143の充電を停止させる。
次に、携帯電話本体12に搭載される受電装置13の2次電池134が使用不能となり、その2次電池134の充電を、携帯電話本体15に搭載される送電・受電兼用装置14を用いて充電する場合について説明する。
【0046】
この場合には、受電装置13の受電コイル131を送電・受電兼用装置14の送電・受電コイル145に接近させて、両コイル131、145が電磁結合する状態にさせる。この状態で、送電・受電兼用装置14により2次電池134を充電させる旨の設定を設定器146で行うと、その設定データが制御回路147に入力される。制御回路147は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器148に表示させるとともに、切り換えスイッチSW1〜SW3の接点を、図に示す位置とは反対の位置、すなわち、送電回路141側に切り換える。
【0047】
この結果、受電装置13の2次電池134は、送電・受電兼用装置14による充電が開始される。この充電時には、受電回路132により2次電池134の充電が行われる。
また、この充電時には、受電コイル131と送電・受電コイル145により磁界や電界が生成され、その不要輻射がある。しかし、このときには、受電コイル131と送電・受電コイル145とは、上記のように図3に示す送電コイル113および受電コイル131と同様に構成される。このため、、受電コイル131と送電・受電コイル145は、図3に示す送電コイル113および受電コイル131と同様に、コイルが発生する磁界や電界による不要輻射を抑制できる。
【0048】
充放電制御回路133は、2次電池134の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路132による2次電池134の充電を停止させる。
以上説明したように、この第2実施形態では、非接触電力伝送に使用される送電コイル113、送電・受電コイル145、および受電コイル131が平面コイルからり、使用の際には、そのうちの2つのコイルにより変圧器が形成されるが、その変圧器を形成するコイルからの磁界や電界による不要輻射を抑制でき、かつ、電力伝送の効率化を図ることができる。
【0049】
また、この第2実施形態では、充電器として機能するとともに2次電池143を含む送電・受電兼用装置14を携帯電話本体15に搭載し、2次電池134を含む受電装置13を携帯電話本体12に搭載するようした。
このため、第2実施形態によれば、受電装置13を搭載する携帯電話が使用不能になっても、送電・受電兼用装置14を搭載する携帯電話を使用して受電装置13の2次電池134を充電できるので、非常に便宜である。
【0050】
さらに、第2実施形態の送電・受電兼用装置14では、2次電池として使用する場合または充電器として使用する場合に、その使用を任意に設定できる上に、その設定状態を使用者が表示器により容易に認識できるので、その設定ミスによる誤動作を防止できる。
(その他の実施形態)
第1実施形態では、図2および図3に示すように、送電コイル113は、平面渦巻き型コイル113a、磁性シート113b、および金属シート113cから構成し、受電コイル131は、平面渦巻き型コイル131a、磁性シート131b、および金属シート131cから構成するようにした。しかし、送電コイル113および受電コイル131は、金属シート113c、131cをそれぞれ省略するようにしても良い。
【0051】
この点の構成については、第2実施形態における送電コイル113、送電・受電コイル145、および受電コイル131の各構成についても同様である。
また、第1実施形態では、受電装置13は、構成要素である受電コイル131、受電回路132、充放電制御回路133、および2次電池134を一体化し、受電装置モジュールとして形成するようにしたが、この一体化は少なくとも受電コイル131と2次電池134であれば良い。
【0052】
さらに、第2実施形態では、送電・受電兼用装置14は、構成要素である送電回路141、受電回路142、2次電池143、充放電制御回路144、送電・受電コイル145、切り換えスイッチSW1〜SW3、設定器146、制御回路147、および表示器148のうち、設定器146および表示器148を除く他の各構成要素を一体化し、送電・受電兼用装置モジュールとして形成するようにした。しかし、この一体化は少なくとも送電・受電コイル131と2次電池143であれば良い。
【0053】
また、第1実施形態および第2実施形態では、携帯電話に適用した場合について説明したが、これに代えて携帯用のコンピュータなどの携帯端末、またはビデオカメラのような携帯機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の第1実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】送電コイルと受電コイルの各構成要素を分解した斜視図である。
【図3】送電コイルと受電コイルの構成を示す断面図である。
【図4】送電装置と受電装置とを、充電器のケースと携帯電話のケースに組み込んだ状態を表す断面図である。
【図5】本発明の第2実施形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0055】
11・・・送電装置、12、15・・・携帯電話本体、13・・・受電装置、14・・・送電・受電兼用装置、32・・・受電装置モジュール、113・・・送電コイル、113a、131a・・・平面渦巻き型コイル、113b、131b・・・磁性シート、113c、131c・・・金属シート、112、141・・・送電回路、131・・・受電コイル、132、142・・・受電回路、134、143・・・2次電池、145・・・送電・受電コイル。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1コイルを含む送電装置と、第2コイルおよび2次電池を含む受電装置とを備え、
前記送電装置は、前記第1コイルが前記第2コイルと電磁結合するときに、前記第1コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、
前記受電装置は、前記第2コイルが前記第1コイルと電磁結合するときに、前記第2コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記2次電池の充電を行う受電手段を有し、
さらに、前記第1コイルおよび前記第2コイルは、渦巻き状であってその平面が対向するようになっている第1平面コイルおよび第2平面コイルからなり、
かつ、前記第1平面コイルおよび前記第2平面コイルは、その両者が対向する面の反対側の面に、磁性シートをそれぞれ設けたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項2】
前記第1平面コイルおよび前記第2平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けたことを特徴とする請求項1に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項3】
前記受電装置を構成する前記第2コイル、前記受電手段、および前記2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記2次電池を一体化したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項4】
前記受電装置を構成する前記第2コイル、前記受電手段、および前記2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項5】
前記受電装置は、携帯電話に搭載させたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちのいずれか1の請求項に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項6】
第1コイルを含む送電装置と、第2コイルおよび第1の2次電池を含む送電・受電兼用装置と、第3コイルおよび第2の2次電池を含む受電装置とを備え、
前記送電装置は、
前記第1コイルが前記第2コイルまたは前記第3コイルと電磁結合するときに、前記第1コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、
前記送電・受電兼用装置は、
前記第2コイルが前記第3コイルと電磁結合するときに、前記第1の2次電池を電源として用いて前記第2コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第2コイルが前記第1コイルと電磁結合するときに、その第2コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第1の2次電池の充電を行う受電手段とを有し、
前記受電装置は、
前記第3コイルが前記第1コイルまたは前記第2コイルと電磁結合するときに、その第3コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第2の2次電池の充電を行う受電手段を有し、
さらに、前記第1コイル、前記第2コイル、および前記第3コイルは、渦巻き状であってその平面が相互に対向するようになっている第1平面コイル、第2平面コイル、および第3平面コイルからなり、
かつ、前記第1平面コイル、第2平面コイル、および前記第3平面コイルは、それぞれ対向する面の反対側の面に、磁性シートを設けたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項7】
前記第1平面コイル、前記第2平面コイル、および前記第3平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けたことを特徴とする請求項6に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項8】
前記送電・受電兼用装置を構成する前記第2コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第1の2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記第1の2次電池を一体化し、
かつ、前記受電装置を構成する前記第3コイル、前記受電手段、および前記第2の2次電池のうち、少なくとも前記第3コイルと前記第2の2次電池を一体化したことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項9】
前記送電・受電兼用装置を構成する前記第2コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第1の2次電池のうち、少なくとも前記第2コイルと前記第1の2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにし、
かつ、前記受電装置を構成する前記第3コイル、前記受電手段、および前記第2の2次電池のうち、少なくとも前記第3コイルと前記第2の2次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにしたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項10】
前記送電・受電兼用装置および前記受電装置は、それぞれ携帯電話に搭載させたことを特徴とする請求項6乃至請求項9のうちのいずれか1の請求項に記載の非接触電力伝送装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−42519(P2006−42519A)
【公開日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−219904(P2004−219904)
【出願日】平成16年7月28日(2004.7.28)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (-1)
【Fターム(参考)】