JP2006115562A - Noncontact charging battery system, charger and battery pack - Google Patents

Noncontact charging battery system, charger and battery pack Download PDF

Info

Publication number
JP2006115562A
JP2006115562A JP2004297763A JP2004297763A JP2006115562A JP 2006115562 A JP2006115562 A JP 2006115562A JP 2004297763 A JP2004297763 A JP 2004297763A JP 2004297763 A JP2004297763 A JP 2004297763A JP 2006115562 A JP2006115562 A JP 2006115562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
battery pack
unit
voltage
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004297763A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006115562A5 (en
Inventor
Masanori Oshimi
正典 押味
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004297763A priority Critical patent/JP2006115562A/en
Publication of JP2006115562A publication Critical patent/JP2006115562A/en
Publication of JP2006115562A5 publication Critical patent/JP2006115562A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact charging battery system in which a secondary battery requiring control of the charging voltage can be charged easily. <P>SOLUTION: The noncontact charging battery system comprises a battery pack 2 for storing a secondary battery, and a charger 1 for supplying the secondary battery with charging energy. The charger 1 includes a section 10 for outputting the charging energy as electromagnetic energy, and a charger side control section 14 for controlling operation of the electromagnetic energy output section 10, and the battery pack 2 includes a reconverting section 20 for converting inputted electromagnetic energy into DC power, and a battery pack side control section 23 for controlling at least the voltage of DC power. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非接触充電型電池システム、充電装置および電池パックに関する。   The present invention relates to a contactless rechargeable battery system, a charging device, and a battery pack.

従来、携帯電話等のモバイル電子機器の電源として使用される２次電池を充電する充電装置と２次電池との間に存在する電気的接点に起因する問題を排除して、充電装置と非接触状態で２次電池を充電することのできるモバイル電子機器用電源システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, it eliminates problems caused by electrical contacts existing between a rechargeable battery and a rechargeable battery used as a power source for mobile electronic devices such as mobile phones, and is not in contact with the rechargeable battery A power supply system for mobile electronic devices that can charge a secondary battery in a state has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図１１は前述したモバイル電子機器用電源システムの回路図であって、モバイル電子機器用電源システム９は、モバイル電子機器本体９１と充電装置９２とを備える。   FIG. 11 is a circuit diagram of the above-described power supply system for mobile electronic devices. The mobile electronic device power supply system 9 includes a mobile electronic device main body 91 and a charging device 92.

モバイル電子機器本体９１は降圧チョッパ９３と２次電池９４とを有し、充電装置９２は整流回路９５と、励磁コイル９６と、スイッチング素子９８とを有する。また、降圧チョッパ９３はチョークコイル９７を有する。   The mobile electronic device main body 91 includes a step-down chopper 93 and a secondary battery 94, and the charging device 92 includes a rectifier circuit 95, an excitation coil 96, and a switching element 98. The step-down chopper 93 has a choke coil 97.

そして、充電装置９２は、整流回路９５から出力される直流電力をスイッチング素子９８でスイッチングして励磁コイル９６から電磁エネルギを放出する。充電時、チョークコイル９７は励磁コイル９６と電磁的に結合しているので、チョークコイル９７に交流電力が誘起され、この交流電力を整流した直流電力により２次電池９４が充電される。   Then, the charging device 92 switches the DC power output from the rectifier circuit 95 by the switching element 98 and releases electromagnetic energy from the exciting coil 96. At the time of charging, the choke coil 97 is electromagnetically coupled to the exciting coil 96, so that AC power is induced in the choke coil 97, and the secondary battery 94 is charged by DC power obtained by rectifying the AC power.

前述のモバイル電子機器用電源システムでは２次電池としてニッケルカドミウム電池を使用しているが、最近では２次電池としてニッケルカドミウム電池に比較して小型軽量かつ蓄電容量が大きいリチウムイオン電池が主に使用されている。
特開２００３−２４４８５５号公報（［００１５］〜［００１８］、図１） In the above-mentioned power supply system for mobile electronic devices, nickel cadmium batteries are used as secondary batteries, but recently, lithium ion batteries that are smaller, lighter and have a larger storage capacity than nickel cadmium batteries are mainly used as secondary batteries. Has been.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-244855 ([0015] to [0018], FIG. 1)

しかしながら、リチウムイオン電池は、安全性の観点から、充電時電圧を制御するとともに、過充電を防止することが必須となる。従って、前述のモバイル電子機器用電源システムの２次電池としてリチウムイオン電池を使用すると、充電装置で、放出する電磁エネルギを制御する必要があるだけでなく、モバイル電子機器で、リチウムイオン電池の充電電圧および充電電流を制御し、過充電を防止することが必要となる。この結果、充電装置およびモバイル電子機器にそれぞれ制御回路、保護回路を組み込む必要があり、モバイル電子機器用電源システムの構成が複雑となるという課題があった。   However, from the viewpoint of safety, it is essential for the lithium ion battery to control the charging voltage and to prevent overcharging. Therefore, when a lithium ion battery is used as the secondary battery of the power supply system for mobile electronic devices described above, it is not only necessary to control the electromagnetic energy emitted by the charging device, but also the lithium ion battery can be charged by the mobile electronic device. It is necessary to control the voltage and charging current to prevent overcharging. As a result, it is necessary to incorporate a control circuit and a protection circuit in the charging device and the mobile electronic device, respectively, and there is a problem that the configuration of the power supply system for the mobile electronic device becomes complicated.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、充電電圧を制御する必要のある２次電池用の充電装置の構成および２次電池回りの回路の構成を従来のシステムより簡略化することのできる非接触充電型電池システム、充電装置および電池パックを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and the configuration of a charging device for a secondary battery and the configuration of a circuit around the secondary battery that need to control the charging voltage are compared with the conventional system. An object is to provide a non-contact chargeable battery system, a charging device, and a battery pack that can be simplified.

本発明の非接触充電型電池システムは、充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックと、前記２次電池に充電電力を供給する充電装置とを備え、前記充電装置が、前記充電電力を電磁エネルギとして出力する電磁エネルギ出力部を有し、前記電池パックが、前記電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧および充電電流のうち、少なくとも前記充電電圧を制御する制御部とを有する構成を有している。   The contactless rechargeable battery system of the present invention includes a battery pack that stores a secondary battery that requires control of a charging voltage, and a charging device that supplies charging power to the secondary battery, and the charging device includes: An electromagnetic energy output unit that outputs charging power as electromagnetic energy, and the battery pack recharges the secondary battery with the reconverted charging power and a reconversion unit that reconverts the electromagnetic energy into charging power. And a control unit that controls at least the charging voltage of the charging voltage and the charging current.

この構成により、充電電圧を制御する必要のある２次電池用の充電装置の構成および２次電池回りの回路の構成を従来のシステムより簡略化することができることとなる。   With this configuration, the configuration of the charging device for the secondary battery that needs to control the charging voltage and the configuration of the circuit around the secondary battery can be simplified from the conventional system.

本発明の非接触充電型電池システムは、前記電磁エネルギ出力部が、商用電源を整流する充電装置側整流部と、前記充電装置側整流部で整流された電力をスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチングされた電力を電磁エネルギとして出力する充電装置側コイル部とを有し、前記再変換部が、前記電磁エネルギを交流電力に変換する電池パック側コイル部と、前記交流電力を直流電力に変換する電池パック側整流部とを有する構成を有している。   In the contactless rechargeable battery system of the present invention, the electromagnetic energy output unit includes a charging device side rectifying unit that rectifies a commercial power supply, a switching unit that switches electric power rectified by the charging device side rectifying unit, and the switching A charging device side coil unit that outputs the generated power as electromagnetic energy, and the reconversion unit converts the electromagnetic energy into AC power, and converts the AC power into DC power. The battery pack side rectification unit is included.

この構成により、電池パックに格納される２次電池を非接触で充電できることとなる。   With this configuration, the secondary battery stored in the battery pack can be charged without contact.

本発明の非接触充電型電池システムは、前記電池パックが、予め定めた識別信号を送信する識別信号送信部を有し、前記充電装置が、前記識別信号を受信したときに、前記スイッチング部を動作状態に制御する識別信号受信部を有する構成を有している。   In the contactless rechargeable battery system of the present invention, the battery pack includes an identification signal transmission unit that transmits a predetermined identification signal, and when the charging device receives the identification signal, the switching unit It has the structure which has the identification signal receiving part controlled to an operation state.

この構成により、電池パックが発信する識別信号により、電池パックが充電装置に接近したときに充電装置を動作状態にできることとなる。   With this configuration, the charging device can be put into an operating state when the battery pack approaches the charging device by the identification signal transmitted by the battery pack.

本発明の充電装置は、充電電圧の制御が必要な２次電池に充電エネルギを供給する充電装置であって、商用電源を整流する整流部と、前記整流部で整流された電力をスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチングされた電力を電磁エネルギとして出力するコイル部と、前記コイル部両端の電圧に応じて前記スイッチング部の動作を制御する制御部とを有する構成を有している。   A charging device according to the present invention is a charging device that supplies charging energy to a secondary battery that requires control of a charging voltage, and includes a rectifying unit that rectifies a commercial power supply, and switching that switches electric power rectified by the rectifying unit. And a coil unit that outputs the switched electric power as electromagnetic energy, and a control unit that controls the operation of the switching unit in accordance with the voltage across the coil unit.

この構成により、充電電圧の制御が必要な２次電池に非接触で充電エネルギを供給することができることとなる。   With this configuration, charging energy can be supplied in a non-contact manner to a secondary battery that requires control of the charging voltage.

本発明の充電装置は、前記制御部が、前記電圧が所定の閾値電圧未満であるときは前記スイッチング部を連続動作に制御し、前記電圧が前記閾値電圧以上であるときは前記スイッチング部を停止状態に制御し、前記スイッチング部の動作停止後所定時間経過したときは前記スイッチング部を間欠動作状態に制御する構成を有している。   In the charging device of the present invention, the control unit controls the switching unit to operate continuously when the voltage is lower than a predetermined threshold voltage, and stops the switching unit when the voltage is equal to or higher than the threshold voltage. The switching unit is controlled to be in an intermittent operation state when a predetermined time elapses after the switching unit is stopped.

この構成により、２次電池充電時に充電装置を動作させることができることとなる。   With this configuration, the charging device can be operated when the secondary battery is charged.

本発明の電池パックは、充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックであって、充電装置から供給される電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧および充電電流を制御する制御部を有する構成を有している。   The battery pack according to the present invention is a battery pack that stores a secondary battery that requires control of a charging voltage, the re-converting unit that re-converts electromagnetic energy supplied from the charging device into charging power, and the re-converting unit. And a control unit that controls a charging voltage and a charging current when the secondary battery is charged with the charged power.

この構成により、充電電圧の制御が必要な２次電池を充電電圧および電流を制御しながら非接触で充電できることとなる。   With this configuration, a secondary battery that requires control of the charging voltage can be charged in a contactless manner while controlling the charging voltage and current.

本発明の電池パックは、前記再変換部、前記電池パック側制御部、および前記２次電池を一体に格納する筐体を備える構成を有している。   The battery pack of this invention has a structure provided with the housing | casing which stores the said reconversion part, the said battery pack side control part, and the said secondary battery integrally.

この構成により、モバイル電子機器に装着しない状態で電池パックに格納された２次電池を充電できることとなる。   With this configuration, the secondary battery stored in the battery pack can be charged without being attached to the mobile electronic device.

本発明の電池パックは、充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックであって、充電装置から供給される電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧を制御する制御部とを有する構成を有している。   The battery pack according to the present invention is a battery pack that stores a secondary battery that requires control of a charging voltage, the re-converting unit that re-converts electromagnetic energy supplied from the charging device into charging power, and the re-converting unit. And a control unit that controls a charging voltage when the secondary battery is charged with the charged power.

この構成により、充電電圧を制御しながら充電電圧の制御が必要な２次電池を非接触で充電できることとなる。   With this configuration, a secondary battery that needs to be controlled while charging voltage can be charged without contact.

本発明の電池パックは、前記再変換部、前記制御部、および前記２次電池を一体に格納する筐体を備える構成を有している。   The battery pack of this invention has a structure provided with the housing | casing which stores the said reconversion part, the said control part, and the said secondary battery integrally.

この構成により、モバイル電子機器に装着しない状態で電池パックに格納された２次電池を充電できることとなる。   With this configuration, the secondary battery stored in the battery pack can be charged without being attached to the mobile electronic device.

本発明の電池パックは、前記筐体および前記２次電池の外皮が、絶縁材料製である構成を有している。   The battery pack of the present invention has a configuration in which the casing and the outer shell of the secondary battery are made of an insulating material.

この構成により、筐体および２次電池の外皮で充電用電磁エネルギが消費されることを防止できることとなる。   With this configuration, it is possible to prevent the charging electromagnetic energy from being consumed by the casing and the outer skin of the secondary battery.

本発明は、充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックと、２次電池に充電エネルギを供給する充電装置とを設けることにより、２次電池用の充電装置の構成および２次電池回りの回路の構成を従来のシステムより簡略化できる非接触充電型電池システムを提供できる。   The present invention provides a configuration of a charging device for a secondary battery and a secondary battery by providing a battery pack that stores a secondary battery that requires control of a charging voltage and a charging device that supplies charging energy to the secondary battery. It is possible to provide a non-contact rechargeable battery system in which the circuit configuration around the battery can be simplified as compared with the conventional system.

以下図面を参照して、本発明に係る非接触充電型電池システムの３つの実施の形態を説明する。   Hereinafter, three embodiments of a contactless rechargeable battery system according to the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、３つの実施の形態において、充電装置１は、図１に示すように、テーブル３の中に埋め込まれているものとする。図１は、充電装置１が２個埋め込まれている例を示しているが、１つのテーブル３に埋め込まれる充電装置１の数は限定されるものではない。   In the three embodiments, it is assumed that the charging device 1 is embedded in the table 3 as shown in FIG. FIG. 1 shows an example in which two charging devices 1 are embedded, but the number of charging devices 1 embedded in one table 3 is not limited.

また、３つの実施の形態においては、図２に示すように、２次電池が装着されるモバイル電子機器は携帯電話４であって、２次電池を格納する電池パック２は、携帯電話４の裏面の凹部４ａに装着され、蓋５によって覆われている。また、電池パック２に格納される２次電池はリチウムイオン電池である。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の非接触充電型電池システムは、図３に示すように、充電電圧の制御が必要な２次電池であるリチウムイオン電池を格納する電池パック２と、電池パック２に充電電力を供給する充電装置１とを有する。 In the three embodiments, as shown in FIG. 2, the mobile electronic device to which the secondary battery is attached is the mobile phone 4, and the battery pack 2 storing the secondary battery is the mobile phone 4. It is attached to the recess 4a on the back surface and is covered with a lid 5. The secondary battery stored in the battery pack 2 is a lithium ion battery.
(First embodiment)
As shown in FIG. 3, the non-contact rechargeable battery system according to the first embodiment of the present invention includes a battery pack 2 that stores a lithium ion battery that is a secondary battery that requires control of a charging voltage, and a battery pack. 2 and a charging device 1 for supplying charging power to the battery 2.

充電装置１は、充電電力を電磁エネルギとして電磁エネルギ出力部１０と、電磁エネルギ出力部１０の動作を制御する充電装置側制御部１４とを有する。   The charging device 1 includes an electromagnetic energy output unit 10 that uses charging power as electromagnetic energy, and a charging device side control unit 14 that controls the operation of the electromagnetic energy output unit 10.

電磁エネルギ出力部１０は、商用電源（交流）１６を整流する充電装置側整流部１１と、充電装置側整流部１１で整流された直流電力を商用周波数より高い周波数でスイッチングして交流電力に再変換するスイッチング部１２と、スイッチング部１２から出力される交流電力を電磁エネルギとして出力する充電装置側コイル部１３とを有する。   The electromagnetic energy output unit 10 includes a charging device side rectifying unit 11 that rectifies a commercial power source (alternating current) 16, and the DC power rectified by the charging device side rectifying unit 11 is switched at a frequency higher than the commercial frequency to be reconverted into AC power. It has the switching part 12 to convert, and the charging device side coil part 13 which outputs the alternating current power output from the switching part 12 as electromagnetic energy.

電池パック２は、充電装置側コイル部１３が出力する電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部２０と、再変換部２０から出力される充電電力でリチウムイオン電池２４を充電したときの充電電圧を制御（または、充電電圧および充電電流を制御）する電池パック側制御部２３とを有する。   The battery pack 2 includes a reconversion unit 20 that reconverts electromagnetic energy output from the charging device side coil unit 13 into charge power, and charging when the lithium ion battery 24 is charged with the charge power output from the reconversion unit 20. And a battery pack control unit 23 for controlling the voltage (or controlling the charging voltage and the charging current).

そして、再変換部２０は、充電装置側コイル部１３が出力する電磁エネルギを交流電力に変換する電池パック側コイル部２１と、この交流電力を直流電力に変換する電池パック側整流部２２とを有する。   Then, the re-conversion unit 20 includes a battery pack side coil unit 21 that converts electromagnetic energy output from the charging device side coil unit 13 into AC power, and a battery pack side rectification unit 22 that converts this AC power into DC power. Have.

図４は、第１の実施の形態の非接触充電型電池システムの回路図であって、充電装置１は、商用電源１６を整流平滑して直流を出力する充電装置側整流部１１として機能する充電装置側整流回路６１と、充電装置側整流回路６１で整流された直流を交流に再変換するスイッチング部１２として機能するスイッチング回路６２と、スイッチング回路６２から出力される交流を電磁エネルギとして出力する充電装置側コイル部１３として機能する充電装置側コイル６３と、充電装置側コイル６３の両端の電圧に応じてスイッチング部１２の動作を制御する充電装置側制御部１４として機能する充電装置側制御回路６４とを有する。   FIG. 4 is a circuit diagram of the contactless rechargeable battery system according to the first embodiment. The charging device 1 functions as the charging device side rectifying unit 11 that rectifies and smoothes the commercial power supply 16 and outputs direct current. The charging device side rectifier circuit 61, the switching circuit 62 functioning as the switching unit 12 that reconverts the direct current rectified by the charging device side rectifier circuit 61, and the alternating current output from the switching circuit 62 is output as electromagnetic energy. The charging device side coil 63 that functions as the charging device side coil unit 13 and the charging device side control circuit that functions as the charging device side control unit 14 that controls the operation of the switching unit 12 according to the voltage across the charging device side coil 63. 64.

そして、スイッチング回路６２は、コレクタが充電装置側整流回路６１の正極出力に、エミッタが充電装置側コイル６３の一方の端子に接続される充電装置側トランジスタ６５と、充電装置側トランジスタ６５のベースに所定周期のパルスを印加する発振回路（ＶＣＯ）６６とを有する。   The switching circuit 62 has a collector connected to the positive output of the charging device side rectifier circuit 61, an emitter connected to one terminal of the charging device side coil 63, and a base of the charging device side transistor 65. And an oscillation circuit (VCO) 66 that applies pulses having a predetermined period.

さらに、充電装置側制御回路６４は、充電装置側コイル６３両端に発生する電圧に応じて発振回路６６の発振周波数を制御する発振制御回路６７を有する。   Furthermore, the charging device side control circuit 64 includes an oscillation control circuit 67 that controls the oscillation frequency of the oscillation circuit 66 in accordance with the voltage generated across the charging device side coil 63.

なお、本発明にあっては、充電装置１をテーブル３の中に埋め込んでおき、電池パック２を装着した携帯電話４、あるいは携帯電話４から取り外した電池パック２をテーブル３の上に置いたときに充電が行われる。   In the present invention, the charging device 1 is embedded in the table 3, and the mobile phone 4 with the battery pack 2 attached or the battery pack 2 removed from the mobile phone 4 is placed on the table 3. Sometimes charging takes place.

電池パック２は、再変換部２０として機能する電磁エネルギ変換回路７１と、電池パック側制御部２３として機能する電圧電流制御回路７２と、リチウムイオン電池２４とを有する。   The battery pack 2 includes an electromagnetic energy conversion circuit 71 that functions as the reconversion unit 20, a voltage / current control circuit 72 that functions as the battery pack side control unit 23, and the lithium ion battery 24.

そして、リチウムイオン電池２４は、携帯電話４に装着されたときに、携帯電話に内蔵されている携帯電話回路４６に電力を供給するように構成されている。   The lithium ion battery 24 is configured to supply power to the mobile phone circuit 46 built in the mobile phone when it is attached to the mobile phone 4.

電磁エネルギ変換回路７１は、充電装置側コイル６３と電磁的に結合する電池パック側コイル部２１として機能する電池パック側コイル７４と、電池パック側コイル７４から出力される交流電力を整流する電池パック側整流部２２として機能する電池パック側整流回路７５とを有する。   The electromagnetic energy conversion circuit 71 includes a battery pack side coil 74 that functions as the battery pack side coil portion 21 that is electromagnetically coupled to the charging device side coil 63, and a battery pack that rectifies AC power output from the battery pack side coil 74. The battery pack side rectifier circuit 75 that functions as the side rectifier 22 is included.

電圧電流制御回路７２は、コレクタが電池パック側整流回路７５の正極端子に、エミッタがリチウムイオン電池２４の正極端子に接続される電池パック側トランジスタ７６と、リチウムイオン電池２４に流入する電流を検出する電流検出抵抗７７と、リチウムイオン電池２４の温度を検出するサーミスタ７８と、リチウムイオン電池２４に印加される電圧およびリチウムイオン電池２４に流入する電流を電池パック側トランジスタ７６により制御するための制御信号を電池パック側トランジスタ７６のベースに印加する電圧電流制御ＩＣ７９とを有する。   The voltage / current control circuit 72 detects a battery pack side transistor 76 having a collector connected to the positive terminal of the battery pack side rectifier circuit 75 and an emitter connected to the positive terminal of the lithium ion battery 24, and a current flowing into the lithium ion battery 24. A current detecting resistor 77 for detecting the temperature of the lithium ion battery 24, and a control for controlling the voltage applied to the lithium ion battery 24 and the current flowing into the lithium ion battery 24 by the battery pack side transistor 76. And a voltage / current control IC 79 for applying a signal to the base of the battery pack side transistor 76.

図５（ａ）〜（ｅ）は、一つの筐体２７内にリチウムイオン電池２４、電圧電流制御回路７２、電池パック側コイル７４および電池パック側整流回路７５を格納する電池パック２を示すものであり、電池パック２は、携帯電話４に装着した状態でも、また、携帯電話４から取り出した状態でも充電できるよう構成されている。なお、電圧電流制御回路７２と電池パック側整流回路７５は、同一基板上に配置されているため、図５（ａ）〜（ｅ）には参照番号７２と７５とが重ねて示されている。   5A to 5E show the battery pack 2 in which the lithium ion battery 24, the voltage / current control circuit 72, the battery pack side coil 74, and the battery pack side rectifier circuit 75 are housed in one casing 27. FIG. The battery pack 2 is configured to be able to be charged even when it is attached to the mobile phone 4 or when it is taken out from the mobile phone 4. Since the voltage / current control circuit 72 and the battery pack side rectifier circuit 75 are disposed on the same substrate, reference numerals 72 and 75 are shown in an overlapping manner in FIGS. .

筐体２７およびリチウムイオン電池２４の外皮は、交流磁界中に置かれたときに渦電流損を生じて発熱することのない材料、即ち、プラスチック等の絶縁材料で製作することが望ましい。   The casing of the casing 27 and the lithium ion battery 24 is preferably made of a material that does not generate heat due to eddy current loss when placed in an AC magnetic field, that is, an insulating material such as plastic.

筐体２７内のリチウムイオン電池２４、電圧電流制御回路７２、電池パック側コイル７４および電池パック側整流回路７５の配置については、図５（ａ）〜（ｅ）に示すような種々の配置態様が考えられる。   About arrangement | positioning of the lithium ion battery 24 in the housing | casing 27, the voltage current control circuit 72, the battery pack side coil 74, and the battery pack side rectifier circuit 75, various arrangement | positioning aspects as shown to Fig.5 (a)-(e) are shown. Can be considered.

図５（ａ）においては、リチウムイオン電池２４の一方の面側に電池パック側コイル７４を配置し、リチウムイオン電池２４の側方に電圧電流制御回路７２および電池パック側整流回路７５を配置している。   In FIG. 5A, the battery pack side coil 74 is disposed on one surface side of the lithium ion battery 24, and the voltage / current control circuit 72 and the battery pack side rectifier circuit 75 are disposed on the side of the lithium ion battery 24. ing.

図５（ｂ）においては、リチウムイオン電池２４の一方の面側に電圧電流制御回路７２を配置し、電池パック側コイル７４および電池パック側整流回路７５を配置している。   In FIG. 5B, the voltage / current control circuit 72 is disposed on one surface side of the lithium ion battery 24, and the battery pack side coil 74 and the battery pack side rectifier circuit 75 are disposed.

図５（ｃ）においては、リチウムイオン電池２４の一方の面側および他方の面側に一対の電池パック側コイル７４を配置し、リチウムイオン電池２４の側方に電圧電流制御回路７２および電池パック側整流回路７５を配置している。   In FIG. 5C, a pair of battery pack side coils 74 are arranged on one surface side and the other surface side of the lithium ion battery 24, and the voltage / current control circuit 72 and the battery pack are disposed on the side of the lithium ion battery 24. A side rectifier circuit 75 is arranged.

図５（ｄ）においては、リチウムイオン電池２４の一方の面側に電圧電流制御回路７２および電池パック側整流回路７５を配置し、電池パック側コイル７４を電圧電流制御回路７２および電池パック側整流回路７５が搭載される基板上にプリントしている。   5D, the voltage / current control circuit 72 and the battery pack side rectifier circuit 75 are arranged on one surface side of the lithium ion battery 24, and the battery pack side coil 74 is replaced with the voltage / current control circuit 72 and the battery pack side rectifier. The circuit 75 is printed on the substrate.

図５（ｅ）においては、電池パック側コイル７４をリチウムイオン電池２４の一方の面側に直接プリントし、リチウムイオン電池２４の側方に電圧電流制御回路７２および電池パック側整流回路７５を配置している。   In FIG. 5E, the battery pack side coil 74 is printed directly on one surface side of the lithium ion battery 24, and the voltage / current control circuit 72 and the battery pack side rectifier circuit 75 are arranged on the side of the lithium ion battery 24. is doing.

次に、本発明に係る非接触充電型電池システムの動作を説明する。   Next, the operation of the contactless rechargeable battery system according to the present invention will be described.

図６は充電装置１の上方に電池パック２を配置したときの斜視図である。まず、商用電源１６から供給される交流電力は、充電装置側整流回路６１で直流電力に変換され、スイッチング回路６２でスイッチングされて、例えば５０ＫＨｚの高周波の交流電力に変換される。そして、この交流電力は充電装置側コイル６３により電磁エネルギに変換され、空中に放射される。   FIG. 6 is a perspective view when the battery pack 2 is arranged above the charging device 1. First, AC power supplied from the commercial power supply 16 is converted into DC power by the charging device side rectifier circuit 61, switched by the switching circuit 62, and converted into AC power of high frequency of 50 KHz, for example. And this alternating current power is converted into electromagnetic energy by the charging device side coil 63, and is radiated | emitted in the air.

次に、電池パック２を充電装置１に近づけて、電池パック側コイル７４が充電装置側コイル６３と電磁的に結合すると、充電装置側コイル６３が発生する磁力線は、電池パック側コイル７４と交差し、電池パック側コイル７４中に交流電力が誘起される。   Next, when the battery pack 2 is brought close to the charging device 1 and the battery pack side coil 74 is electromagnetically coupled to the charging device side coil 63, the magnetic field lines generated by the charging device side coil 63 intersect with the battery pack side coil 74. Then, AC power is induced in the battery pack side coil 74.

この交流電力は、電池パック側整流回路７５により直流電力に変換されて、電圧電流制御回路７２に供給される。   The AC power is converted into DC power by the battery pack side rectifier circuit 75 and supplied to the voltage / current control circuit 72.

そして、電圧電流制御回路７２に含まれる電圧電流制御用ＩＣ７９（図４参照）は、リチウムイオン電池２４を充電する充電電力の電圧および電流を制御する。   A voltage / current control IC 79 (see FIG. 4) included in the voltage / current control circuit 72 controls the voltage and current of the charging power for charging the lithium ion battery 24.

図７は、リチウムイオン電池２４の充電シーケンス図である。まず、電圧電流制御用ＩＣ７９は、リチウムイオン電池２４の端子電圧が３．０Ｖ以下であると判断したときは充電電流を０．０５Ｃに維持して予備充電を行い、端子電圧が３．０Ｖ以上であると判断したときは、充電電流を１Ｃに維持する定電流充電を行う。なお、予備充電および定電流充電中は、リチウムイオン電池２４の端子電圧は徐々に上昇する。   FIG. 7 is a charge sequence diagram of the lithium ion battery 24. First, when the voltage / current control IC 79 determines that the terminal voltage of the lithium ion battery 24 is 3.0 V or less, the charging current is maintained at 0.05 C to perform preliminary charging, and the terminal voltage is 3.0 V or more. Is determined, the constant current charging is performed to maintain the charging current at 1C. Note that the terminal voltage of the lithium ion battery 24 gradually increases during the preliminary charging and constant current charging.

次に、電圧電流制御用ＩＣ７９は、端子電圧が４．２Ｖに到達したと判断したときは、リチウムイオン電池２４に印加する充電電圧を４．２Ｖに維持する定電圧充電を行う。なお、定電圧充電中は、充電電流は１Ｃから徐々に減少する。   Next, when the voltage / current control IC 79 determines that the terminal voltage has reached 4.2V, the voltage / current control IC 79 performs constant voltage charging to maintain the charging voltage applied to the lithium ion battery 24 at 4.2V. During constant voltage charging, the charging current gradually decreases from 1C.

電圧電流制御用ＩＣ７９は、充電電流が０．０５Ｃまで減少したときに、満充電状態となったものと判断してリチウムイオン電池２４への充電電力の供給を停止する。   When the charging current decreases to 0.05 C, the voltage / current control IC 79 determines that the battery is fully charged and stops supplying charging power to the lithium ion battery 24.

そして、電圧電流制御用ＩＣ７９は、リチウムイオン電池２４の端子電圧が４．０Ｖまで低下したと判断したときは、再充電を開始する。   When the voltage / current control IC 79 determines that the terminal voltage of the lithium ion battery 24 has dropped to 4.0 V, it starts recharging.

電圧電流制御用ＩＣ７９により制御される充電電流の変化に応じて、充電装置側コイル６３の両端の電圧は変化するので、充電装置側コイル６３の両端の電圧に基づいて充電装置１の動作を制御し、充電装置１の不必要な電磁エネルギの放射を防止することができる。   Since the voltage at both ends of the charging device side coil 63 changes according to the change in the charging current controlled by the voltage / current control IC 79, the operation of the charging device 1 is controlled based on the voltage at both ends of the charging device side coil 63. In addition, unnecessary electromagnetic energy radiation of the charging device 1 can be prevented.

第１の実施の形態においては、充電装置１の発振制御回路６７は、充電装置側コイル６３の両端に発生する電圧が、０．０５Ｃの充電電流に対応する閾値電圧未満であるときには、発振回路６６を連続発振状態に制御している。閾値電圧以上であれば、発振回路６６を停止状態に制御し、発振回路６６の停止状態が所定時間以上継続したときにはスタンバイ状態にあることを示すために発振回路６６を間欠発振状態に制御している。   In the first embodiment, the oscillation control circuit 67 of the charging device 1 is configured such that when the voltage generated at both ends of the charging device side coil 63 is less than the threshold voltage corresponding to the charging current of 0.05 C, the oscillation circuit 66 is controlled to a continuous oscillation state. If it is equal to or higher than the threshold voltage, the oscillation circuit 66 is controlled to be in a stopped state, and when the oscillation circuit 66 is stopped for a predetermined time or longer, the oscillation circuit 66 is controlled to be in an intermittent oscillation state in order to indicate that it is in a standby state. Yes.

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、リチウムイオン電池のように充電電圧を制御する必要のある電池を非接触で充電する充電装置および電池パックの構成を従来より簡略化できることとなる。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の非接触充電型電池システムは、電池パック側制御部２３の電流制御を省略することにより電池パック内の回路構成をさらに簡略化することを目的とする。 As described above, according to the first embodiment, the configuration of the charging device and the battery pack for charging the battery that needs to control the charging voltage, such as the lithium ion battery, in a non-contact manner can be simplified as compared with the related art. It becomes.
(Second Embodiment)
The non-contact chargeable battery system according to the second embodiment of the present invention aims to further simplify the circuit configuration in the battery pack by omitting the current control of the battery pack side control unit 23.

即ち、充電装置側コイル６３と電池パック側コイル７４との間の結合係数ｋは、［数１］により定義され常に“１．０”以下である。   That is, the coupling coefficient k between the charging device side coil 63 and the battery pack side coil 74 is defined by [Equation 1] and is always “1.0” or less.

Figure 2006115562
Figure 2006115562

即ち、相互インダクタンスＭの最大値は充電装置側コイル６３のインダクタンスＬ１と電池パック側コイル７４のインダクタンスＬ２の相乗平均値であるが、電池パック側コイル７４に誘起される交流電力は相互インダクタンスＭが大きくなるほど大きくなる。 That is, the maximum value of the mutual inductance M is a geometric mean value of the inductance L 1 of the charging device side coil 63 and the inductance L 2 of the battery pack side coil 74, but the AC power induced in the battery pack side coil 74 is the mutual inductance. The larger M is, the larger it is.

従って、充電装置側コイル６３および電池パック側コイル７４の導体径および巻き数の変更により相互インダクタンスＭを適切な値として、電池パック側コイル７４に誘起される交流電力から発生する充電電流を１Ｃ以下に制限することが可能となる。これにより、電池パック２内の電流制御回路を省略できることとなる。   Therefore, the mutual inductance M is set to an appropriate value by changing the conductor diameter and the number of turns of the charging device side coil 63 and the battery pack side coil 74, and the charging current generated from the AC power induced in the battery pack side coil 74 is 1C or less. It becomes possible to restrict to. Thereby, the current control circuit in the battery pack 2 can be omitted.

図８は第２の実施の形態の非接触充電型電池システムのブロック図であって、電池パック２は、再変換部２０と、第２の電池パック側制御部２５と、リチウムイオン電池２４とを有する。   FIG. 8 is a block diagram of the contactless rechargeable battery system according to the second embodiment. The battery pack 2 includes a reconversion unit 20, a second battery pack side control unit 25, a lithium ion battery 24, and the like. Have

図９は、第２の電池パック側制御部２５として機能する電圧制御回路８０の回路図であって、コレクタが電池パック側整流回路７５の正極端子に、エミッタがリチウムイオン電池２４の正極端子に接続される第２の電池パック側トランジスタ８１と、リチウムイオン電池２４の正極端子および負極端子の間に接続される基準電圧発生回路８２と、実電圧検出回路８３と、電圧制御増幅器８４とを有している。   FIG. 9 is a circuit diagram of the voltage control circuit 80 functioning as the second battery pack side control unit 25, where the collector is the positive terminal of the battery pack side rectifier circuit 75 and the emitter is the positive terminal of the lithium ion battery 24. The second battery pack side transistor 81 to be connected, the reference voltage generation circuit 82 connected between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the lithium ion battery 24, the actual voltage detection circuit 83, and the voltage control amplifier 84 are provided. is doing.

基準電圧発生回路８２は、第１の抵抗８５とツェナーダイオード８６との直列接続であり、実電圧検出回路８３は、第２の抵抗８７と第３の抵抗８８の直列抵抗である。   The reference voltage generation circuit 82 is a series connection of a first resistor 85 and a Zener diode 86, and the actual voltage detection circuit 83 is a series resistance of a second resistor 87 and a third resistor 88.

そして、第１の抵抗８５とツェナーダイオード８６の共通接続点は電圧制御増幅器８４の第１の入力端子に接続され、第２の抵抗８７と第３の抵抗８８との共通接続点は電圧制御増幅器８４の第２の入力端子に接続される。   The common connection point of the first resistor 85 and the Zener diode 86 is connected to the first input terminal of the voltage control amplifier 84, and the common connection point of the second resistor 87 and the third resistor 88 is the voltage control amplifier. Connected to 84 second input terminals.

以下に、図８および図９を参照しつつ、第２の実施の形態の動作を説明する。   The operation of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.

電池パック２を充電装置１に接近させると、電池パック側コイル７４に交流電力が誘起される。   When the battery pack 2 is brought close to the charging device 1, AC power is induced in the battery pack side coil 74.

このとき、基準電圧発生回路８２で発生する基準電圧を４．２Ｖに設定すると、すでに説明したように電池パック側コイル７４に誘起される交流電力が発生する充電電流は最大でも１Ｃであるので、リチウムイオン電池２４の端子電圧が４．２Ｖに到達するまでは、充電電流を１Ｃとする定電流充電が行われる。   At this time, if the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 82 is set to 4.2 V, the charging current generated by the AC power induced in the battery pack side coil 74 is 1 C at the maximum as described above. Until the terminal voltage of the lithium ion battery 24 reaches 4.2 V, constant current charging with a charging current of 1 C is performed.

リチウムイオン電池２４の端子電圧が４．２Ｖに到達すると、電圧制御増幅器８４は、実電圧検出回路８３により検出された実電圧と基準電圧発生回路８２が発生する基準電圧（４．２Ｖ）とを比較し、実電圧と基準電圧の偏差に応じた制御電圧を第２の電池パック側トランジスタ８１のベースに供給する。   When the terminal voltage of the lithium ion battery 24 reaches 4.2V, the voltage control amplifier 84 uses the actual voltage detected by the actual voltage detection circuit 83 and the reference voltage (4.2V) generated by the reference voltage generation circuit 82. In comparison, a control voltage corresponding to the deviation between the actual voltage and the reference voltage is supplied to the base of the second battery pack side transistor 81.

そして、第２の電池パック側トランジスタ８１は、ベースに印加される制御電圧に応じて第２の電池パック側トランジスタ８１のコレクタからエミッタに向かって流れる電流を制御する。   The second battery pack side transistor 81 controls the current flowing from the collector to the emitter of the second battery pack side transistor 81 in accordance with the control voltage applied to the base.

リチウムイオン電池２４に流入する充電電流が変化すると、基準電圧発生回路８２が発生する基準電圧は一定であるのに対し、実電圧検出回路８３により検出される実電圧は変化するので、第２の電池パック側トランジスタ８１を流れる電流が制御されてリチウムイオン電池２４の端子電圧は基準電圧に維持され、定電圧充電が行われる。   When the charging current flowing into the lithium ion battery 24 changes, the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 82 is constant, whereas the actual voltage detected by the actual voltage detection circuit 83 changes. The current flowing through the battery pack side transistor 81 is controlled, the terminal voltage of the lithium ion battery 24 is maintained at the reference voltage, and constant voltage charging is performed.

なお、前述以外の第２の実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態の構成および動作と同一であるので、重複する記載を省略する。   Since the configuration and operation of the second embodiment other than those described above are the same as the configuration and operation of the first embodiment, duplicate descriptions are omitted.

前述した第２の実施の形態によれば、充電装置側コイル６３と電池パック側コイル７４とが最も密に結合したときでも充電電流が所定電流以下となるので、電池パック２の回路から電流制御機能を省くことができる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、実際に充電装置側コイル６３上に配置された磁性体が電池パック２であるときにだけ、発振回路６６が連続発振状態となる構成とする。 According to the above-described second embodiment, even when the charging device side coil 63 and the battery pack side coil 74 are most closely coupled, the charging current becomes equal to or less than a predetermined current. Functions can be omitted.
(Third embodiment)
In the third embodiment, the oscillation circuit 66 is in a continuous oscillation state only when the magnetic material actually arranged on the charging device side coil 63 is the battery pack 2.

図１０は、第３の実施の形態の非接触充電型電池システムのブロック図であって、電池パック２内に識別信号発信部２６が、充電装置１内に識別信号受信部１５が追加される。   FIG. 10 is a block diagram of the contactless rechargeable battery system according to the third embodiment, in which an identification signal transmitter 26 is added in the battery pack 2 and an identification signal receiver 15 is added in the charging device 1. .

識別信号発信部２６は、リチウムイオン電池２４から電力の供給を受けて、予め定められた所定の識別信号を発信し、電池パック２に内蔵される送信アンテナから放射されるように構成されている。なお、電池パック側コイル７４を送信アンテナとして使用することもできる。   The identification signal transmission unit 26 is configured to receive power supplied from the lithium ion battery 24, transmit a predetermined identification signal determined in advance, and radiate from a transmission antenna built in the battery pack 2. . The battery pack side coil 74 can also be used as a transmission antenna.

識別信号受信部１５は、電池パック２が発振する識別信号を受信し、電池パック２が充電装置１の近傍に配置されたことを検出し、充電装置側制御部１４に制御信号を出力するように構成されている。なお、充電装置側コイル６３を受信アンテナとして使用することもできる。   The identification signal receiving unit 15 receives an identification signal oscillated by the battery pack 2, detects that the battery pack 2 is disposed in the vicinity of the charging device 1, and outputs a control signal to the charging device side control unit 14. It is configured. The charging device side coil 63 can also be used as a receiving antenna.

次に、第３の実施の形態の動作を説明する。   Next, the operation of the third embodiment will be described.

電池パック２に内蔵される識別信号発信部２６は、リチウムイオン電池２４から電力の供給を受けて識別信号を常時発信している。   The identification signal transmitter 26 built in the battery pack 2 receives power from the lithium ion battery 24 and constantly transmits an identification signal.

電池パック２が充電装置１の充電装置側コイル６３上に配置されると、識別信号受信部１５は識別信号を受信し、充電装置側制御部１４に連続動作指令の出力を要求する。充電装置側制御部１４は、識別信号受信部１５の要求を受けて、スイッチング部１２に連続動作を指令する。そして、充電装置側コイル６３から電池パック側コイル７４に連続的にエネルギが供給され、リチウムイオン電池２４を充電する。   When the battery pack 2 is placed on the charging device side coil 63 of the charging device 1, the identification signal receiving unit 15 receives the identification signal and requests the charging device side control unit 14 to output a continuous operation command. In response to the request from the identification signal receiving unit 15, the charging device side control unit 14 instructs the switching unit 12 to perform a continuous operation. Then, energy is continuously supplied from the charging device side coil 63 to the battery pack side coil 74 to charge the lithium ion battery 24.

前述したように、第３の実施の形態によれば、充電装置側コイル６３上に配置された磁性体が電池パック２であることを確認した後に充電が開始されるので、電池パック２以外の導電体が充電装置側コイル６３に配置された場合の不要な充電動作を抑制することができる。   As described above, according to the third embodiment, charging is started after confirming that the magnetic body arranged on the charging device side coil 63 is the battery pack 2. Unnecessary charging operation when the conductor is disposed in the charging device side coil 63 can be suppressed.

なお、以上では第３の実施の形態を第１の実施の形態に適用した場合について説明したが、第３の実施の形態を第２の実施の形態にも適用できることは明らかである。   Although the case where the third embodiment is applied to the first embodiment has been described above, it is obvious that the third embodiment can also be applied to the second embodiment.

また、充電装置側制御部１４のスイッチング部１２に対する制御状態を表示するようにすれば、使用者は動作状態を容易に把握できることとなる。   Moreover, if the control state with respect to the switching part 12 of the charging device side control part 14 is displayed, the user will be able to grasp | ascertain an operation state easily.

例えば、充電装置側制御部１４が間欠発信を指令しているときは緑色のＬＥＤをフリッカー点灯し、電池パック２からの識別信号を検出したときは緑色のＬＥＤを連続点灯し、連続動作を指令しているときは赤色のＬＥＤをフリッカー点灯し、充電を完了したときに赤色のＬＥＤを連続点灯し、電池パック２からの識別信号を検出しなくなったときに緑色のＬＥＤをフリッカー点灯に戻すとともに赤色のＬＥＤを消灯してもよい。   For example, when the charging device side control unit 14 commands intermittent transmission, the green LED is flickered, and when the identification signal from the battery pack 2 is detected, the green LED is continuously lit, and the continuous operation is commanded. When the charging is completed, the red LED is flickered. When charging is completed, the red LED is continuously lit. When the identification signal from the battery pack 2 is no longer detected, the green LED is returned to flickering. The red LED may be turned off.

以上のように、本発明に係る非接触充電型電池システムは、充電電圧の制御が必要な２次電池用の充電装置の構成および２次電池回りの回路の構成を従来のシステムより簡略化できるという効果を有し、２次電池充電システム等として有効である。   As described above, the contactless rechargeable battery system according to the present invention can simplify the configuration of the charging device for the secondary battery and the configuration of the circuit around the secondary battery that require control of the charging voltage as compared with the conventional system. It is effective as a secondary battery charging system.

本発明の実施の形態における充電装置およびテーブルの斜視図The perspective view of the charging device and table in embodiment of this invention 本発明の実施の形態における電池パックおよび携帯電話の斜視図1 is a perspective view of a battery pack and a mobile phone according to an embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態の非接触充電型電池システムのブロック図1 is a block diagram of a contactless rechargeable battery system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態の非接触充電型電池システムの回路図1 is a circuit diagram of a contactless rechargeable battery system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態で使用される種々の電池パックの断面図Sectional drawing of the various battery pack used by the 1st Embodiment of this invention 本発明の第１の実施の形態の充電装置および電池パックの斜視図1 is a perspective view of a charging device and a battery pack according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態のリチウムイオン電池の充電シーケンス図Charge sequence diagram of the lithium ion battery of the first embodiment of the present invention 本発明の第２の実施の形態の非接触充電型電池システムのブロック図The block diagram of the non-contact chargeable battery system of the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第２の実施の形態の電圧制御回路の回路図Circuit diagram of the voltage control circuit of the second embodiment of the present invention 本発明の第３の実施の形態の非接触充電型電池システムのブロック図The block diagram of the non-contact chargeable battery system of the 3rd Embodiment of this invention 従来のモバイル電子機器用電源システムの回路図Circuit diagram of a conventional power supply system for mobile electronic devices

符号の説明Explanation of symbols

１ 充電装置
２ 電池パック
５ 蓋
１０ 電磁エネルギ出力部
１１ 充電装置側整流部
１２ スイッチング部
１３ 充電装置側コイル部
１４ 充電装置側制御部
２０ 再変換部
２１ 電池パック側コイル部
２２ 電池パック側整流部
２３ 電池パック側制御部
２４ リチウムイオン電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device 2 Battery pack 5 Lid 10 Electromagnetic energy output unit 11 Charging device side rectification unit 12 Switching unit 13 Charging device side coil unit 14 Charging device side control unit 20 Reconversion unit 21 Battery pack side coil unit 22 Battery pack side rectification unit 23 Battery pack side control unit 24 Lithium ion battery

Claims (10)

充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックと、前記２次電池に充電電力を供給する充電装置とを備え、
前記充電装置が、前記充電電力を電磁エネルギとして出力する電磁エネルギ出力部を有し、
前記電池パックが、前記電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧および充電電流のうち、少なくとも前記充電電圧を制御する制御部とを有することを特徴とする非接触充電型電池システム。 A battery pack that stores a secondary battery that requires control of a charging voltage; and a charging device that supplies charging power to the secondary battery;
The charging device has an electromagnetic energy output unit that outputs the charging power as electromagnetic energy,
The battery pack reconverts the electromagnetic energy into charging power, and at least the charging voltage among a charging voltage and a charging current when the secondary battery is charged with the reconverted charging power. A non-contact chargeable battery system comprising a control unit for controlling. 前記電磁エネルギ出力部が、商用電源を整流する充電装置側整流部と、前記充電装置側整流部で整流された電力をスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチングされた電力を電磁エネルギとして出力する充電装置側コイル部とを有し、
前記再変換部が、前記電磁エネルギを交流電力に変換する電池パック側コイル部と、前記交流電力を直流電力に変換する電池パック側整流部とを有することを特徴とする請求項１に記載の非接触充電型電池システム。 The electromagnetic energy output unit is a charging device side rectifying unit that rectifies a commercial power supply, a switching unit that switches power rectified by the charging device side rectifying unit, and a charging device that outputs the switched power as electromagnetic energy. Side coil part,
The said re-conversion part has a battery pack side coil part which converts the said electromagnetic energy into alternating current power, and a battery pack side rectification part which converts the said alternating current power into direct current power, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Non-contact rechargeable battery system. 前記電池パックが、予め定めた識別信号を送信する識別信号送信部を有し、
前記充電装置が、前記識別信号を受信したときに、前記スイッチング部を動作状態に制御する識別信号受信部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触充電型電池システム。 The battery pack has an identification signal transmission unit that transmits a predetermined identification signal,
The contactless rechargeable battery system according to claim 1, wherein the charging device includes an identification signal receiving unit that controls the switching unit to be in an operating state when the identification signal is received. . 充電電圧の制御が必要な２次電池に充電電力を供給する充電装置であって、
商用電源を整流する整流部と、前記整流部で整流された電力をスイッチングするスイッチング部と、前記スイッチングされた電力を電磁エネルギとして出力するコイル部と、前記コイル部両端の電圧に応じて前記スイッチング部の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする充電装置。 A charging device that supplies charging power to a secondary battery that requires control of a charging voltage,
A rectifying unit that rectifies commercial power, a switching unit that switches the electric power rectified by the rectifying unit, a coil unit that outputs the switched electric power as electromagnetic energy, and the switching according to a voltage at both ends of the coil unit And a control unit that controls the operation of the unit. 前記制御部が、前記電圧が所定の閾値電圧未満であるときは前記スイッチング部を連続動作状態に制御し、前記電圧が前記閾値電圧以上であるときは前記スイッチング部を停止状態に制御し、前記スイッチング部の動作停止後所定時間経過したときは前記スイッチング部を間欠動作状態に制御する請求項４に記載の充電装置。 The control unit controls the switching unit to a continuous operation state when the voltage is less than a predetermined threshold voltage, and controls the switching unit to a stop state when the voltage is equal to or higher than the threshold voltage. The charging device according to claim 4, wherein the switching unit is controlled to an intermittent operation state when a predetermined time has elapsed after the operation of the switching unit is stopped. 充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックであって、
充電装置から供給される電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧および充電電流を制御する制御部とを有することを特徴とする電池パック。 A battery pack for storing a secondary battery that requires charge voltage control,
A reconversion unit that reconverts electromagnetic energy supplied from the charging device into charging power; and a control unit that controls a charging voltage and a charging current when the secondary battery is charged with the reconverted charging power. A battery pack characterized by that. 前記再変換部、前記制御部、および前記２次電池を一体に格納する筐体を有することを特徴とする請求項６に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 6, further comprising a housing that integrally stores the reconversion unit, the control unit, and the secondary battery. 充電電圧の制御が必要な２次電池を格納する電池パックであって、
充電装置から供給される電磁エネルギを充電電力に再変換する再変換部と、前記再変換された充電電力で前記２次電池を充電したときの充電電圧を制御する制御部とを有することを特徴とする電池パック。 A battery pack for storing a secondary battery that requires charge voltage control,
A reconversion unit that reconverts electromagnetic energy supplied from a charging device into charging power, and a control unit that controls a charging voltage when the secondary battery is charged with the reconverted charging power. Battery pack. 前記再変換部、前記制御部、および前記２次電池を一体に格納する筐体を有することを特徴とする請求項８に記載の電池パック。 The battery pack according to claim 8, further comprising a housing that integrally stores the reconversion unit, the control unit, and the secondary battery. 前記筐体および前記２次電池の外皮が、絶縁材料製であることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の電池パック。 The battery pack according to any one of claims 6 to 9, wherein the casing and the outer shell of the secondary battery are made of an insulating material.
JP2004297763A 2004-10-12 2004-10-12 Noncontact charging battery system, charger and battery pack Pending JP2006115562A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004297763A JP2006115562A (en) 2004-10-12 2004-10-12 Noncontact charging battery system, charger and battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004297763A JP2006115562A (en) 2004-10-12 2004-10-12 Noncontact charging battery system, charger and battery pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006115562A true JP2006115562A (en) 2006-04-27
JP2006115562A5 JP2006115562A5 (en) 2007-11-22

Family

ID=36383585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004297763A Pending JP2006115562A (en) 2004-10-12 2004-10-12 Noncontact charging battery system, charger and battery pack

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006115562A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008056415A1 (en) 2006-11-08 2008-05-15 Panasonic Corporation Non-contact charger, electronic device, battery pack, and non-contact charge system
JP2008178194A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Seiko Epson Corp Electric power receiving controller, electric power receiving device, and electronic apparatus
JP2008206232A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Seiko Epson Corp Power transmission controller, power reception controller, non-contact point power transmission system, power transmitter, power receiver, and electronic apparatus
EP2342778A1 (en) * 2008-09-08 2011-07-13 QUALCOMM Incorporated Receive antenna arrangement for wireless power
JP2011250644A (en) * 2010-05-29 2011-12-08 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack, battery drive apparatus, charging cradle and charging method of battery pack
WO2012019185A2 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Hpv Technologies, Inc. Lithium polymer battery charger and methods therefor
WO2013031054A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Charging system, electronic apparatus, charge control method, and program
CN103081296A (en) * 2010-09-01 2013-05-01 日立麦克赛尔株式会社 Charging unit and electrical device provided with same
JP5316541B2 (en) * 2008-09-26 2013-10-16 株式会社村田製作所 Contactless charging system
JP2014017920A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Sharp Corp Battery pack
JP2014110733A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Tdk Corp Wireless power transmission device
JP2014241717A (en) * 2009-02-05 2014-12-25 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Retrofitting wireless power and near-field communication in electronic devices
JP2020020800A (en) * 2006-11-16 2020-02-06 株式会社半導体エネルギー研究所 Device

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012080772A (en) * 2006-11-08 2012-04-19 Panasonic Corp Non-contact battery charger and electronic appliance
WO2008056415A1 (en) 2006-11-08 2008-05-15 Panasonic Corporation Non-contact charger, electronic device, battery pack, and non-contact charge system
EP2882070A1 (en) 2006-11-08 2015-06-10 Panasonic Corporation Non-contact charger and non-contact charge system
JP2010034080A (en) * 2006-11-08 2010-02-12 Panasonic Corp Battery pack and electronic device
JP2010035417A (en) * 2006-11-08 2010-02-12 Panasonic Corp Non-contact battery charger and electronic equipment
US9362779B2 (en) 2006-11-08 2016-06-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Contactless battery charger, electronic device, battery pack, and contactless charging system
US9407109B2 (en) 2006-11-08 2016-08-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Contactless battery charger, electronic device, battery pack, and contactless charging system
US8330414B2 (en) 2006-11-08 2012-12-11 Panasonic Corporation Contactless battery charger, electronic device, battery pack, and contactless charging system
US11061058B2 (en) 2006-11-16 2021-07-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Radio field intensity measurement device, and radio field intensity detector and game console using the same
US11656258B2 (en) 2006-11-16 2023-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Radio field intensity measurement device, and radio field intensity detector and game console using the same
JP2020020800A (en) * 2006-11-16 2020-02-06 株式会社半導体エネルギー研究所 Device
JP2008178194A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Seiko Epson Corp Electric power receiving controller, electric power receiving device, and electronic apparatus
US8054036B2 (en) 2007-02-16 2011-11-08 Seiko Epson Corporation Power transmission control device, power reception control device, non-contact power transmission system, power transmission device, power reception device, and electronic instrument
JP4494426B2 (en) * 2007-02-16 2010-06-30 セイコーエプソン株式会社 Power transmission control device, power reception control device, non-contact power transmission system, power transmission device, power reception device, and electronic equipment
JP2008206232A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Seiko Epson Corp Power transmission controller, power reception controller, non-contact point power transmission system, power transmitter, power receiver, and electronic apparatus
JP2012502613A (en) * 2008-09-08 2012-01-26 クゥアルコム・インコーポレイテッド Receive antenna placement for wireless power
JP2014239644A (en) * 2008-09-08 2014-12-18 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Receive antenna arrangement for wireless power
EP2342778A1 (en) * 2008-09-08 2011-07-13 QUALCOMM Incorporated Receive antenna arrangement for wireless power
US8581542B2 (en) 2008-09-08 2013-11-12 Qualcomm Incorporated Receive antenna arrangement for wireless power
JP5316541B2 (en) * 2008-09-26 2013-10-16 株式会社村田製作所 Contactless charging system
JP2014241717A (en) * 2009-02-05 2014-12-25 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Retrofitting wireless power and near-field communication in electronic devices
JP2011250644A (en) * 2010-05-29 2011-12-08 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack, battery drive apparatus, charging cradle and charging method of battery pack
WO2012019185A3 (en) * 2010-08-06 2012-05-10 Hpv Technologies, Inc. Lithium polymer battery charger and methods therefor
WO2012019185A2 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Hpv Technologies, Inc. Lithium polymer battery charger and methods therefor
CN103081296A (en) * 2010-09-01 2013-05-01 日立麦克赛尔株式会社 Charging unit and electrical device provided with same
JPWO2013031054A1 (en) * 2011-08-31 2015-03-23 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Charging system, electronic device, charging control method and program
WO2013031054A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-07 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 Charging system, electronic apparatus, charge control method, and program
JP2014017920A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Sharp Corp Battery pack
JP2014110733A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Tdk Corp Wireless power transmission device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007069293A1 (en) Contactless charging-type battery system, charging device, and battery pack
KR100566220B1 (en) Contactless battery charger
TW382157B (en) Power transfer and voltage level conversion for a battery-powered electronic device
JP5773224B2 (en) Inductive rechargeable power pack
EP1962406B1 (en) Electronic device
JP5111397B2 (en) Non-contact charging device provided with coil array, non-contact charging system and charging method
US8907618B2 (en) Contactless cell apparatus
WO2010035545A1 (en) Non-contact recharging system
US20080211455A1 (en) Rechargeable Power Supply, Battery Device, Contactless Charger System And Method For Charging Rechargeable Battery Cell
KR101882800B1 (en) Wireless power receiver and method for controlling thereof
US20160094080A1 (en) Charging system and charging method thereof and battery pack
US20120326661A1 (en) Contactless power receiving device, and contactless charging system
US20140184149A1 (en) Method in wireless power transmission system, wireless power transmission apparatus using the same, and wireless power receiving apparatus using the same
US20110260681A1 (en) Portable Wireless Charging Device
EP2587613A2 (en) Wireless power receiver for adjusting magnitude of wireless power
US20130026983A1 (en) Battery pack
US8704628B2 (en) Wireless power transmission system, wireless power transmission apparatus and wireless power receiving apparatus therefor
WO2008056415A1 (en) Non-contact charger, electronic device, battery pack, and non-contact charge system
JP2013532461A (en) Circuit of contactless inductive power transmission system
JP2006115562A (en) Noncontact charging battery system, charger and battery pack
US20150061581A1 (en) Inductively chargeable batteries
JP2009213294A (en) Contactless battery charger
WO2017064968A1 (en) Power reception device, electronic apparatus, and power supply system
WO2013015207A1 (en) Battery pack and battery pack charging method
JPH11289679A (en) Non-contact battery charger, non-contact battery charging system, and electronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071003

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071003

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090106