JP2013099250A - 過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリセルモジュールに電力を充電する場合にバッテリセルモジュールが過熱により損傷しないようにする、過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法を提供する。
【解決手段】本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法においては、無接点電力送信装置１００が電力送信コイル１４０から無接点電力受信装置２００に第１電力を送信してバッテリセルモジュール２５０に充電し、無接点電力受信装置２００から過熱警報信号が受信された場合、無接点電力送信装置１００が第１電力より低い第２電力を電力送信コイル１４０から無接点電力受信装置２００に送信してバッテリセルモジュール２５０に充電することにより、バッテリセルモジュール２５０の過熱を防止しながらもバッテリセルモジュール２５０を満充電することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリセルモジュールに電力を充電する場合にバッテリセルモジュールが過熱により損傷しないようにする、過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法に関する。

一般に、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末機にはバッテリパックが取り付けられる。前記バッテリパックは、外部の充電装置から供給される電力を充電し、充電した電力を前記携帯端末機に供給して前記携帯端末機を使用者の操作により動作させることができるようにする。

前記バッテリパックは、電力を充電するバッテリセルモジュールや、前記バッテリセルモジュールに電力を充電させたり、前記バッテリセルモジュールに充電させた電力を放電させる充放電回路などを含む。

前記携帯端末機に取り付けられたバッテリパックと、電気エネルギーを供給する充電装置とを電気的に接続する方式としては、前記充電装置の端子と前記バッテリパックの端子とを直接接続する端子接続方式がある。

しかしながら、前記端子接続方式においては、前記充電装置の端子と前記バッテリパックの端子の間に電位差があるので、前記充電装置の端子と前記バッテリパックの端子とを接続又は分離する際に瞬間放電現象が起こる。

前記瞬間放電現象は、前記充電装置の端子及び前記バッテリパックの端子を摩耗させ、前記充電装置の端子及び前記バッテリパックの端子に異物が溜まっている場合は、前記瞬間放電現象により火災などの事故が発生する恐れがあった。

また、湿気などにより前記バッテリパックに充電された電気エネルギーが当該バッテリパックの端子から外部に自然放電されるなどの問題があり、それにより、前記バッテリパックの使用寿命の短縮や性能の低下を招くという問題があった。

近年、このような端子接続方式の様々な問題を解決するために、無接点で電力を送信する方式を用いる無接点電力伝送システムが提示されている。

このような無接点電力伝送システムにおいては、安定した電力送信及び電力受信と共に電力伝送効率の向上のための多くの努力がなされてきた。

本発明が解決しようとする課題は、無接点電力伝送システムにおいて、バッテリセルモジュールに電力を充電する場合にバッテリセルモジュールが過熱により損傷しないように保護する、過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法を提供することにある。

また、本発明が解決しようとする課題は、無接点電力送信装置が第１電力を無接点電力受信装置に送信してバッテリセルモジュールに充電し、バッテリセルモジュールが予め設定された温度以上に過熱した場合に無接点電力送信装置が前記第１電力より低い第２電力を無接点電力受信装置に送信してバッテリセルモジュールに充電することにより、バッテリセルモジュールが過熱により損傷しないように保護する、過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は上記技術的課題に限定されず、言及していない技術的課題は本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば以下の記載から明確に理解できるであろう。

上記課題を解決するために、本発明においては、無接点電力送信装置が送信する第１電力を無接点電力受信装置が受信して充電装置がバッテリセルモジュールに充電している状態で、前記無接点電力受信装置は、前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する。

前記過熱の判断は、第１温度センサにより前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出し、検出した第１温度が予め設定された温度以上の場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断することにより行ってもよい。

また、前記過熱の判断は、第１温度センサにより前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出し、第２温度センサにより外部の第２温度を検出し、前記第１温度と前記第２温度の差が予め設定された値より大きい場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断することにより行ってもよい。

前記無接点電力受信装置は、前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断された場合、過熱警報信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する。

前記無接点電力送信装置は、前記無接点電力受信装置から前記過熱警報信号を受信した場合、前記無接点電力受信装置に前記第１電力より低い第２電力を送信することにより、前記バッテリセルモジュールに前記第２電力を充電し、過熱が生じないようにする。

また、前記無接点電力受信装置は、前記過熱警報信号を発生した後、前記充電装置が前記バッテリセルモジュールに前記第２電力を充電する第２電力充電モードに切り替えることにより、エラーの発生を防止する。

そこで、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力送信装置の一実施形態は、無接点電力受信装置に電力を送信する電力送信コイルを含む電力送信部と、前記無接点電力受信装置が送信する過熱警報信号を受信する第１信号受信部と、前記電力送信部が前記無接点電力受信装置に第１電力を送信するように制御し、前記第１信号受信部が前記過熱警報信号を受信した場合に前記電力送信部が前記第１電力より低い第２電力を送信するように制御する無接点電力送信制御部とを含む。

前記電力送信部は、前記無接点電力送信制御部の制御により前記第１電力又は前記第２電力を送信するための駆動信号を発生する駆動ドライバと、前記駆動信号に応じて直流電力をスイッチングする直列共振型コンバータと、前記直列共振型コンバータがスイッチングした電力により共振して前記無接点電力受信装置に前記第１電力又は前記第２電力を送信する電力送信コイルとを含む。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力送信装置の一実施形態は、前記無接点電力送信制御部の制御によりＩＤ要求信号を発生して前記無接点電力受信装置に送信する第１信号送信部をさらに含み、前記第１信号受信部は、前記ＩＤ要求信号に応じて前記無接点電力受信装置が送信するＩＤ信号を受信して前記無接点電力送信制御部に提供する。

そして、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置の一実施形態は、無接点電力送信装置が送信する第１電力を受信してバッテリセルモジュールに充電する充電装置と、過熱警報信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する第２信号送信部と、前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断し、過熱したと判断された場合、前記第２信号送信部が前記過熱警報信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信するように制御し、その後、前記充電装置が前記無接点電力送信装置から前記第１電力より低い第２電力を受信して前記バッテリセルモジュールに充電するように制御する無接点電力受信制御部とを含む。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置の一実施形態は、前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する第１温度センサをさらに含み、前記無接点電力受信制御部は、前記第１温度に基づいて前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置の一実施形態は、外部の第２温度を検出する第２温度センサをさらに含み、前記無接点電力受信制御部は、前記第２温度と前記第１温度の差が予め設定された値より大きい場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置の一実施形態は、前記無接点電力送信装置が送信するＩＤ要求信号を受信して前記無接点電力受信制御部に提供する第２信号受信部をさらに含み、前記第２信号送信部は、前記ＩＤ要求信号が受信された場合に前記無接点電力受信制御部の制御によりＩＤ信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する。

前記充電装置は、前記無接点電力送信装置が送信する前記第１電力又は前記第２電力を受信する電力受信コイルと、前記電力受信コイルが受信する前記第１電力又は前記第２電力を直流電力に変換する整流部と、前記整流部が整流した直流電力を前記無接点電力受信制御部の制御により前記バッテリセルモジュールに充電する充電部とを含む。

そして、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法の一実施形態は、無接点電力送信装置が電力送信コイルから無接点電力受信装置に第１電力を送信する段階と、前記無接点電力受信装置から過熱警報信号が受信された場合、前記無接点電力送信装置が前記第１電力より低い第２電力を前記電力送信コイルから前記無接点電力受信装置に送信する段階とを含む。

前記第１電力を送信する段階は、前記無接点電力送信装置が前記無接点電力受信装置にＩＤ要求信号を送信する段階と、前記ＩＤ要求信号に応じて前記無接点電力受信装置からＩＤ信号が受信された場合、前記第１電力を送信する段階とを含む。

前記ＩＤ要求信号を送信する段階は、前記電力送信コイルに負荷変動が生じるか否かを判断する段階と、前記電力送信コイルに負荷変動が生じたと判断された場合、前記ＩＤ要求信号を送信する段階とを含む。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法の一実施形態は、前記無接点電力受信装置から充電完了信号が受信された場合、前記無接点電力送信制御部が電力の送信を停止する段階をさらに含む。

本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法の一実施形態は、充電装置が、無接点電力送信装置が送信する第１電力を受信してバッテリセルモジュールに充電する段階と、無接点電力受信制御部が、前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階と、前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断された場合、前記無接点電力受信制御部が、過熱警報信号を前記無接点電力送信装置に送信し、その後、前記充電装置が、前記第１電力より低い第２電力を受信して前記バッテリセルモジュールに充電する段階とを含む。

前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階は、第１温度センサが前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する段階と、前記第１温度が予め設定された温度以上の場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する段階とを含む。

前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階は、第１温度センサが前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する段階と、第２温度センサが外部の第２温度を検出する段階と、前記第２温度と前記第１温度の差が予め設定された値より大きい場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する段階とを含む。

また、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法の一実施形態は、前記無接点電力受信制御部が、前記バッテリセルモジュールの充電が完了したか否かを判断する段階と、前記バッテリセルモジュールの充電が完了したと判断された場合、充電完了信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する段階とをさらに含む。

本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システム及び方法においては、無接点電力送信装置が第１電力を無接点電力受信装置に送信してバッテリセルモジュールに第１電力を充電している状態で、バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断し、過熱したと判断された場合、無接点電力送信装置が前記第１電力より低い第２電力を無接点電力受信装置に送信してバッテリセルモジュールに第２電力を充電する。

従って、バッテリセルモジュールに電力を充電する場合にバッテリセルモジュールが過熱により損傷することを未然に防止することができ、また、バッテリセルモジュールが過熱により損傷しない状態で電力を満充電することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施形態により詳細に説明するが、これは本発明を限定するものではない。なお、一部の図においては、同一構成要素に同一符号を付す。

本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システムの好ましい実施形態の構成を示す図である。 本発明の方法による無接点電力送信装置の無接点電力送信制御部の実施形態の動作を示す信号フロー図である。 本発明の方法による無接点電力受信装置の無接点電力受信制御部の実施形態の動作を示す信号フロー図である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明するが、これは例示に過ぎない。なお、本発明の原理と概念は有用かつ簡単な説明を目的として提供される。

よって、本発明の基本的な理解のための必要以上の詳細な構造は提供せず、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が実施できる本発明の実施形態を図面に例示する。

図１は、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システムの好ましい実施形態の構成を示す図である。同図に示すように、本発明による過熱保護機能を備えた無接点電力伝送システムは、無接点電力送信装置１００及び無接点電力受信装置２００を含んでもよい。

無接点電力送信装置１００及び無接点電力受信装置２００は、電磁誘導方式を用いて電力を送受信するものであり、無接点電力送信装置１００が無接点で第１電力又は前記第１電力より低い第２電力を送信し、無接点電力送信装置１００が無接点で送信する前記第１電力又は前記第２電力を無接点電力受信装置２００が受信し、バッテリセルモジュール２５０に充電するか、又は無接点電力受信装置２００が備えられた携帯端末機などの負荷に動作電力として供給する。

無接点電力送信装置１００は、交流／直流コンバータ（図示せず）から供給される直流電力で動作し、前記交流／直流コンバータは、無接点電力送信装置１００とは別に備えられてもよく、無接点電力送信装置１００と一体に備えられてもよい。

無接点電力送信装置１００は、無接点電力送信制御部１１０、電力送信部、第１信号送信部１５０、及び第１信号受信部１６０を含む。

無接点電力送信制御部１１０は、無接点電力受信装置２００を認識し、無接点で前記第１電力又は前記第１電力より低い第２電力を送信する動作を制御する。

前記電力送信部は、無接点電力送信制御部１１０の制御により無接点で前記第１電力又は前記第２電力を無接点電力受信装置２００に送信するものであり、駆動ドライバ１２０、直列共振型コンバータ１３０、及び電力送信コイル１４０を含む。

駆動ドライバ１２０は、無接点電力送信制御部１１０の制御により、負荷変動を検出するための駆動信号、無接点で第１電力を送信するための駆動信号、又は無接点で第２電力を送信するための駆動信号などを発生する。

直列共振型コンバータ１３０は、駆動ドライバ１２０が発生する駆動信号に応じて、前記交流／直流コンバータなどから供給される直流電力をスイッチングする。

電力送信コイル１４０は、直列共振型コンバータ１３０がスイッチングした電力により直列共振して、負荷変動を検出する信号を発生したり、無接点で前記第１電力又は前記第２電力を送信する。

図１においては１つの電力送信コイル１４０のみを示すが、本発明を実施するにあたっては、複数の電力送信コイルを並列に接続して用いてもよい。複数の電力送信コイルを用いる場合は、前記複数の電力送信コイルのそれぞれに直列にスイッチ及びキャパシタを備え、無接点電力送信制御部１１０の制御により前記スイッチを選択的にスイッチングして、直列共振型コンバータ１３０がスイッチングした電力が前記複数の電力送信コイルに選択的に出力されるようにしてもよい。

第１信号送信部１５０は、無接点電力送信制御部１１０の制御によりＩＤ（Identification）要求信号などを発生し、発生したＩＤ要求信号などを電力送信コイル１４０に出力して無接点電力受信装置２００に送信されるようにする。

第１信号受信部１６０は、電力送信コイル１４０の負荷変動信号、無接点電力受信装置２００が送信するＩＤ信号、過熱警報信号、充電完了信号などを受信し、受信した負荷変動信号、ＩＤ信号、過熱警報信号、充電完了信号などを無接点電力送信制御部１１０に提供する。

無接点電力受信装置２００は、無接点電力受信制御部２１０、充電装置、バッテリセルモジュール２５０、第２信号受信部２６０、第１温度センサ２７０、第２温度センサ２８０、第２信号送信部２９０などを含んでもよい。

無接点電力受信制御部２１０は、無接点電力送信装置１００が送信するＩＤ要求信号に応じてＩＤ信号を無接点電力送信装置１００に送信するように制御し、無接点電力送信装置１００が送信する第１電力又は第２電力を受信してバッテリセルモジュール２５０に充電するように制御し、バッテリセルモジュール２５０が過熱した場合に過熱警報信号を発生して無接点電力送信装置１００に送信するように制御する。

前記充電装置は、無接点電力送信装置１００が送信する第１電力又は第２電力を受信して無接点電力受信制御部２１０の制御によりバッテリセルモジュール２５０に充電するものであり、電力受信コイル２２０、整流部２３０、及び充電部２４０を含む。

電力受信コイル２２０は、無接点電力送信装置１００の電力送信コイル１４０と電磁誘導方式で結合され、無接点電力送信装置１００が送信する第１電力又は第２電力を受信する。

整流部２３０は、電力受信コイル２２０が受信した第１電力又は第２電力を整流して直流電力に変換する。

充電部２４０は、整流部２３０が整流した直流電力を無接点電力受信制御部２１０の制御によりバッテリセルモジュール２５０に充電する。

第２信号受信部２６０は、無接点電力送信装置１００が送信するＩＤ要求信号などを電力受信コイル２２０から受信し、受信したＩＤ要求信号などを無接点電力受信制御部２１０に提供する。

第１温度センサ２７０は、バッテリセルモジュール２５０の第１温度を検出し、検出した第１温度を無接点電力受信制御部２１０に提供する。

第２温度センサ２８０は、外部の第２温度を検出し、検出した第２温度を無接点電力受信制御部２１０に提供する。

第２信号送信部２９０は、無接点電力受信制御部２１０の制御により、ＩＤ信号、過熱警報信号、充電完了信号などを発生し、発生したＩＤ信号、過熱警報信号、充電完了信号などを電力受信コイル２２０から無接点電力送信装置１００に送信する。

図２は、本発明の方法による無接点電力送信装置の無接点電力送信制御部の実施形態の動作を示す信号フロー図である。同図を参照すると、無接点電力送信装置１００が無接点電力受信装置２００に電力を送信するためには、まず、無接点電力送信装置１００が送信する電力を無接点電力受信装置２００が受信できるか否かを判断しなければならない。すなわち、無接点電力送信装置１００に備えられた電力送信コイル１４０の位置に無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０が位置するか否かを判断しなければならない。

このために、無接点電力送信装置１００の無接点電力送信制御部１１０は、駆動ドライバ１２０が負荷変動を検出するための駆動信号を発生するように制御する（Ｓ１００）。

駆動ドライバ１２０が発生した駆動信号は直列共振型コンバータ１３０に入力される。

直列共振型コンバータ１３０は、複数のトランジスタ又は複数のＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を備えており、駆動ドライバ１２０が発生した駆動信号に応じて複数のスイッチング素子が選択的にスイッチングされることにより直流電力をスイッチングして交流電力を発生し、発生した交流電力を電力送信コイル１４０に出力して電力送信コイル１４０に直列共振を発生させる。

この状態で、第１信号受信部１６０は、電力送信コイル１４０の信号を受信し、受信した信号を無接点電力送信制御部１１０に出力する。

無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号を入力し、入力した信号を用いて電力送信コイル１４０に負荷変動が生じるか否かを判断する（Ｓ１０２）。

すなわち、無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０を電力送信コイル１４０に近接させていない場合は、電力送信コイル１４０にインピーダンス変化が生じない。

すると、第１信号受信部１６０は、駆動ドライバ１２０が発生する駆動信号に応じた周波数の信号のみを受信し、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号に基づいて電力送信コイル１４０に負荷変動が生じていないと判断する。

そして、無接点電力受信装置２００のバッテリセルモジュール２５０に電力を充電するために、無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０を電力送信コイル１４０に近接させると、電力送信コイル１４０にインピーダンス変化が生じ、生じたインピーダンス変化に応じて、電力送信コイル１４０に印加した、負荷変動を検出するための駆動信号の周波数が変動する。

すると、第１信号受信部１６０は、前記インピーダンス変化に応じて変動した周波数の信号を受信し、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号に基づいて電力送信コイル１４０に負荷変動が生じたと判断する。

ステップＳ１０２において、電力送信コイル１４０に負荷変動が生じていないと判断された場合、無接点電力送信制御部１１０は、ステップＳ１００に戻り、駆動ドライバ１２０が継続して負荷変動を検出するための駆動信号を発生するように制御し、負荷変動が生じるか否かを判断する動作を繰り返し行う。

ステップＳ１０２において、電力送信コイル１４０に負荷変動が生じたと判断された場合、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号送信部１５０を制御して無接点電力受信装置２００のＩＤを要求するＩＤ要求信号を発生し、発生したＩＤ要求信号を電力送信コイル１４０から無接点電力受信装置２００に送信する（Ｓ１０４）。

そして、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号を入力し、無接点電力受信装置２００からＩＤ信号が受信されるか否かを判断する（Ｓ１０６）。

なお、電力送信コイル１４０にインピーダンス変化が生じる原因は様々である。例えば、前述したように無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０を電力送信コイル１４０に近接させた場合にインピーダンス変化が生じるが、無接点電力受信装置２００以外に他の異物が電力送信コイル１４０に近接した場合もインピーダンス変化が生じることがある。

前記異物によりインピーダンス変化が生じた場合、無接点電力送信装置１００が電力を送信すると、多くの電力が無駄に消費される。

従って、無接点電力送信制御部１１０は、電力送信コイル１４０に負荷変動が生じたと判断された場合、無接点電力受信装置２００のＩＤを要求するＩＤ要求信号を無接点電力受信装置２００に送信し、前記ＩＤ要求信号に応じて無接点電力受信装置２００からＩＤ信号が受信された場合、無接点電力受信装置２００により電力送信コイル１４０にインピーダンス変化が生じたと判断する。

ステップＳ１０６の判断結果、ＩＤ信号が受信されていない場合、無接点電力送信制御部１１０は、所定時間が経過したか否かを判断し（Ｓ１０８）、所定時間が経過していない場合、ステップＳ１０６に戻り、無接点電力受信装置２００からＩＤ信号が受信されるか否かを判断する動作を繰り返し行う。

前記所定時間が経過しても無接点電力受信装置２００からＩＤ信号が受信されない場合、無接点電力送信制御部１１０は、ステップＳ１００に戻り、駆動ドライバ１２０が負荷変動を検出するための駆動信号を発生するように制御する動作から繰り返し行う。

それに対して、前記所定時間が経過する前に無接点電力受信装置２００からＩＤ信号が受信された場合、無接点電力送信制御部１１０は、電力送信コイル１４０に無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０が近接したと判断し、駆動ドライバ１２０を制御して第１電力を送信するための駆動信号を発生させる（Ｓ１１０）。

駆動ドライバ１２０が発生した、第１電力を送信するための駆動信号に応じて直列共振型コンバータ１３０のスイッチング素子がスイッチングされて直流電力をスイッチングし、スイッチングされた電力が電力送信コイル１４０に印加され、電力送信コイル１４０から無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０に第１電力が送信される。

この状態で、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号を入力し、無接点電力受信装置２００から過熱警報信号が受信されるか否かを判断する（Ｓ１１２）。過熱警報信号が受信されていない場合、無接点電力送信制御部１１０は、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信されるか否かを判断する（Ｓ１１４）。

ステップＳ１１４の判断結果、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信された場合、無接点電力送信制御部１１０は、電力送信動作を終了する。

それに対して、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信される前に過熱警報信号が受信された場合、無接点電力送信制御部１１０は、駆動ドライバ１２０を制御して前記第１電力より低い第２電力を送信するための駆動信号を発生させる（Ｓ１１６）。

すると、直列共振型コンバータ１３０のスイッチング素子は、駆動ドライバ１２０が発生した、第２電力を送信するための駆動信号に応じてスイッチングされ、それにより、電力送信コイル１４０から無接点電力受信装置２００の電力受信コイル２２０に第２電力が送信される。

この状態で、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号を入力し、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信されるか否かを判断する（Ｓ１１８）。

ステップＳ１１８の判断結果、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信されていない場合、無接点電力送信制御部１１０は、ステップＳ１１６に戻り、駆動ドライバ１２０が継続して第２電力を送信するための駆動信号を発生するように制御し、無接点電力受信装置２００から充電完了信号が受信されるか否かを判断する動作を繰り返し行い、充電完了信号が受信されると、電力送信動作を終了する。

図３は、本発明の方法による無接点電力受信装置の無接点電力受信制御部の実施形態の動作を示す信号フロー図である。同図を参照すると、無接点電力受信制御部２１０は、無接点電力送信装置１００からＩＤ要求信号が受信されるか否かを判断する（Ｓ２００）。

すなわち、ステップＳ１０４において無接点電力送信装置１００の無接点電力送信制御部１１０が第１信号送信部１５０を制御して送信したＩＤ要求信号が電力送信コイル１４０から電力受信コイル２２０に誘導され、誘導されたＩＤ要求信号を第２信号受信部２６０が受信して無接点電力受信制御部２１０に入力させることにより、無接点電力受信制御部２１０は、第２信号受信部２６０が受信した信号を入力してＩＤ要求信号が受信されるか否かを判断する。

無接点電力送信装置１００からＩＤ要求信号が受信された場合、無接点電力受信制御部２１０は、第２信号送信部２９０を制御してＩＤ信号を生成し、生成したＩＤ信号を電力受信コイル２２０から無接点電力送信装置１００に送信する（Ｓ２０２）。

無接点電力受信装置２００が送信するＩＤ信号は、前述したように、電力受信コイル２２０から電力送信コイル１４０に誘導され、電力送信コイル１４０に誘導されたＩＤ信号は、第１信号受信部１６０が受信して無接点電力送信制御部１１０に入力させることにより、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の受信信号により、ステップＳ１０６においてＩＤ信号が受信されるか否かを判断する。

この状態で、無接点電力送信装置１００が無接点で送信する第１電力が電力受信コイル２２０に誘導され、誘導された第１電力を整流部２３０が整流して充電部２４０に出力することにより、無接点電力受信制御部２１０は、充電部２４０をモニタして第１電力が受信されるか否かを判断する（Ｓ２０４）。

ステップＳ２０４の判断結果、無接点電力送信装置１００から第１電力が受信された場合、無接点電力受信制御部２１０は、充電部２４０を制御して受信された第１電力をバッテリセルモジュール２５０に充電させる（Ｓ２０６）。

このようにして、第１電力をバッテリセルモジュール２５０に充電している状態で、無接点電力受信制御部２１０は、バッテリセルモジュール２５０が過熱するか否かを判断する（Ｓ２０８）。

ここで、バッテリセルモジュール２５０の過熱を判断する方法は様々である。

例えば、無接点電力受信制御部２１０は、第１温度センサ２７０によりバッテリセルモジュール２５０の第１温度を検出し、検出したバッテリセルモジュール２５０の第１温度が予め設定された温度以上の場合にバッテリセルモジュール２５０が過熱したと判断してもよい。この場合、第２温度センサ２８０は備えなくてもよい。

また、無接点電力受信制御部２１０は、第１温度センサ２７０によりバッテリセルモジュール２５０の第１温度を検出すると共に、第２温度センサ２８０により無接点電力受信装置２００が位置する外部の第２温度を検出し、前記検出した第２温度を基準としてバッテリセルモジュール２５０の第１温度が所定温度以上高い場合、例えば、前記第１温度が前記第２温度より１０℃以上高い場合にバッテリセルモジュール２５０が過熱したと判断してもよい。

バッテリセルモジュール２５０が過熱していない場合、無接点電力受信制御部２１０は、充電部２４０をモニタしてバッテリセルモジュール２５０の充電が完了したか否かを判断する（Ｓ２１０）。

バッテリセルモジュール２５０が過熱しておらず、バッテリセルモジュール２５０の充電が完了したと判断された場合、無接点電力受信制御部２１０は、第２信号送信部２９０を制御して充電完了信号を発生し、発生した充電完了信号は電力受信コイル２２０から無接点電力送信装置１００に送信される（Ｓ２１２）。

このようにして無接点電力受信装置２００が送信する充電完了信号は、前述したように、無接点電力送信装置１００の電力送信コイル１４０に誘導されて第１信号受信部１６０が受信することにより、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の信号を入力し、ステップＳ１１８において充電完了信号が受信されるか否かを判断する。

それに対して、バッテリセルモジュール２５０の充電が完了する前にバッテリセルモジュール２５０が過熱したと判断された場合、無接点電力受信制御部２１０は、第２信号送信部２９０を制御して過熱警報信号を発生し、発生した過熱警報信号は電力受信コイル２２０から無接点電力送信装置１００に送信される（Ｓ２１４）。

このようにして無接点電力受信装置２００が送信する過熱警報信号は、電力送信コイル１４０に誘導されて第１信号受信部１６０が受信することにより、前述したように、無接点電力送信制御部１１０は、第１信号受信部１６０の受信信号を入力し、ステップＳ１１２において過熱警報信号が受信されるか否かを判断し、過熱警報信号が受信された場合、駆動ドライバ１２０が前記第１電力より低い第２電力を送信するための駆動信号を発生して第２電力を送信するように制御する。

この状態で、無接点電力受信制御部２１０は、充電部２４０を第２電力充電モードに切り替えて、バッテリセルモジュール２５０に第２電力を充電するように制御する（Ｓ２１６）。

すなわち、充電部２４０がバッテリセルモジュール２５０に第１電力を充電している状態で、整流部２３０から前記第１電力より低い第２電力が入力された場合、充電部２４０はエラーが発生したと判断する可能性がある。

従って、本発明においては、無接点電力受信制御部２１０が過熱警報信号を発生し、その後、充電部２４０を第２電力充電モードに切り替えることにより、エラーが発生したと判断しないようにする。

このように充電部２４０がバッテリセルモジュール２５０に第２電力を充電している状態で、無接点電力受信制御部２１０は、充電部２４０をモニタして、バッテリセルモジュール２５０の充電が完了したか否かを判断する（Ｓ２１８）。

ステップＳ２１８の判断結果、バッテリセルモジュール２５０の充電が完了していない場合、無接点電力受信制御部２１０は、バッテリセルモジュール２５０の充電が完了したか否かを判断する動作を繰り返し行う。

バッテリセルモジュール２５０の充電が完了したと判断された場合、無接点電力受信制御部２１０は、第２信号送信部２９０を制御して充電完了信号を発生し、発生した充電完了信号は電力受信コイル２２０から無接点電力送信装置１００に送信され（Ｓ２２０）、充電動作を終了する。

以上、代表的な実施形態により本発明を詳細に説明したが、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の範疇から逸脱しない範囲内で前述した実施形態の様々な変形が可能であることを理解するであろう。

よって、本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物により定められるべきである。

１００ 無接点電力送信装置
１１０ 無接点電力送信制御部
１２０ 駆動ドライバ
１３０ 直列共振型コンバータ
１４０ 電力送信コイル
１５０ 第１信号送信部
１６０ 第１信号受信部
２００ 無接点電力受信装置
２１０ 無接点電力受信制御部
２２０ 電力受信コイル
２３０ 整流部
２４０ 充電部
２５０ バッテリセルモジュール
２６０ 第２信号受信部
２７０ 第１温度センサ
２８０ 第２温度センサ
２９０ 第２信号送信部

Claims (16)

1. 無接点電力受信装置に電力を送信する電力送信コイルを含む電力送信部と、
   前記無接点電力受信装置が送信する過熱警報信号を受信する第１信号受信部と、
   前記電力送信部が前記無接点電力受信装置に第１電力を送信するように制御し、前記第１信号受信部が前記過熱警報信号を受信した場合に前記電力送信部が前記第１電力より低い第２電力を送信するように制御する無接点電力送信制御部と
   を含む、過熱保護機能を備えた無接点電力送信装置。
2. 前記電力送信部は、
   前記無接点電力送信制御部の制御により前記第１電力又は前記第２電力を送信するための駆動信号を発生する駆動ドライバと、
   前記駆動信号に応じて直流電力をスイッチングする直列共振型コンバータと、
   前記直列共振型コンバータがスイッチングした電力により共振して前記無接点電力受信装置に前記第１電力又は前記第２電力を送信する電力送信コイルと
   を含む、請求項１に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力送信装置。
3. 前記無接点電力送信制御部の制御によりＩＤ要求信号を発生して前記無接点電力受信装置に送信する第１信号送信部をさらに含み、
   前記第１信号受信部は、前記ＩＤ要求信号に応じて前記無接点電力受信装置が送信するＩＤ信号を受信して前記無接点電力送信制御部に提供する、請求項１に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力送信装置。
4. 無接点電力送信装置が送信する第１電力を受信してバッテリセルモジュールに充電する充電装置と、
   過熱警報信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する第２信号送信部と、
   前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断し、過熱したと判断された場合、前記第２信号送信部が前記過熱警報信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信するように制御し、その後、前記充電装置が前記無接点電力送信装置から前記第１電力より低い第２電力を受信して前記バッテリセルモジュールに充電するように制御する無接点電力受信制御部と
   を含む、過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置。
5. 前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する第１温度センサをさらに含み、
   前記無接点電力受信制御部は、前記第１温度に基づいて前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する、請求項４に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置。
6. 外部の第２温度を検出する第２温度センサをさらに含み、
   前記無接点電力受信制御部は、前記第２温度と前記第１温度の差が予め設定された値より大きい場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する、請求項５に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置。
7. 前記無接点電力送信装置が送信するＩＤ要求信号を受信して前記無接点電力受信制御部に提供する第２信号受信部をさらに含み、
   前記第２信号送信部は、前記ＩＤ要求信号が受信された場合に前記無接点電力受信制御部の制御によりＩＤ信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する、請求項４に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置。
8. 前記充電装置は、
   前記無接点電力送信装置が送信する前記第１電力又は前記第２電力を受信する電力受信コイルと、
   前記電力受信コイルが受信する前記第１電力又は前記第２電力を直流電力に変換する整流部と、
   前記整流部が整流した直流電力を前記無接点電力受信制御部の制御により前記バッテリセルモジュールに充電する充電部と
   を含む、請求項４に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信装置。
9. 無接点電力送信装置が電力送信コイルから無接点電力受信装置に第１電力を送信する段階と、
   前記無接点電力受信装置から過熱警報信号が受信された場合、前記無接点電力送信装置が前記第１電力より低い第２電力を前記電力送信コイルから前記無接点電力受信装置に送信する段階と
   を含む、過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法。
10. 前記第１電力を送信する段階は、
    前記無接点電力送信装置が前記無接点電力受信装置にＩＤ要求信号を送信する段階と、
    前記ＩＤ要求信号に応じて前記無接点電力受信装置からＩＤ信号が受信された場合、前記第１電力を送信する段階と
    を含む、請求項９に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法。
11. 前記ＩＤ要求信号を送信する段階は、
    前記電力送信コイルに負荷変動が生じるか否かを判断する段階と、
    前記電力送信コイルに負荷変動が生じたと判断された場合、前記ＩＤ要求信号を送信する段階と
    を含む、請求項１０に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法。
12. 前記無接点電力受信装置から充電完了信号が受信された場合、前記無接点電力送信制御部が電力の送信を停止する段階をさらに含む、請求項９に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力送信方法。
13. 充電装置が、無接点電力送信装置が送信する第１電力を受信してバッテリセルモジュールに充電する段階と、
    無接点電力受信制御部が、前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階と、
    前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断された場合、前記無接点電力受信制御部が、過熱警報信号を前記無接点電力送信装置に送信し、その後、前記充電装置が、前記第１電力より低い第２電力を受信して前記バッテリセルモジュールに充電する段階と
    を含む、過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法。
14. 前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階は、
    第１温度センサが前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する段階と、
    前記第１温度が予め設定された温度以上の場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する段階と
    を含む、請求項１３に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法。
15. 前記バッテリセルモジュールが過熱するか否かを判断する段階は、
    第１温度センサが前記バッテリセルモジュールの第１温度を検出する段階と、
    第２温度センサが外部の第２温度を検出する段階と、
    前記第２温度と前記第１温度の差が予め設定された値より大きい場合に前記バッテリセルモジュールが過熱したと判断する段階と
    を含む、請求項１３に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法。
16. 前記無接点電力受信制御部が、前記バッテリセルモジュールの充電が完了したか否かを判断する段階と、
    前記バッテリセルモジュールの充電が完了したと判断された場合、充電完了信号を発生して前記無接点電力送信装置に送信する段階と
    をさらに含む、請求項１３に記載の過熱保護機能を備えた無接点電力受信方法。

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