JP2014176125A5

JP2014176125A5 - 充電装置及び給電方法

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Publication number: JP2014176125A5
Application number: JP2013044145A
Authority: JP
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2033-03-06

Description

本発明は、被充電機器に内蔵されている二次電池に充電するための無接点式の充電装置及びその充電装置が実行する給電方法に関する。

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、被充電機器側に受電コイルを備えていれば、機種やメーカーなどに関係なく内蔵二次電池に充電したり、あるいは内部回路に給電したりすることができ、機器充電載置台に対する被充電機器の位置に関わらず効率よく給電が可能な無接点式の充電装置及びその充電装置が実行する給電方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る充電装置は、複数の送電コイルと、前記複数の送電コイルの各々の駆動時における進行波電力と反射波電力との差である送電電力に基づいて、前記複数の送電コイルの中から、１又は複数の第１送電コイルの各々の前記送電電力の合計値が所定閾値以上となるように、前記１又は複数の第１送電コイルと、前記第１送電コイルから所定範囲に位置する１又は複数の第２送電コイルとを特定する制御部とを備え、前記制御部によって特定された第１送電コイルと第２送電コイルとを駆動させて、被充電機器に給電を行う。

前記制御部は、前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルとの、複数組みの組み合わせのうち、前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルから得られる前記送電電力の合計値が、最大となる組合せを特定することが好ましい。

前記制御部は、前記第１送電コイルが、複数の第１送電コイルであるときに、前記複数の第１送電コイルと前記第２送電コイルとの複数組の組み合わせの中から、前記送電電力の合計値が最大となる組合せを特定することが好ましい。

前記制御部は、前記１又は複数の第１送電コイルの各々の前記送電電力の合計値が最大となるように、前記１又は複数の第１送電コイルを特定することが好ましい。

前記制御部は、前記１又は複数の第１送電コイルを中心として、前記１又は複数の第１送電コイルから所定範囲に位置する１又は複数のコイルを、前記１又は複数の第２送電コイルとして特定することが好ましい。

前記制御部は、前記複数の送電コイルのうち、前記１又は複数の第１送電コイルに対して各方向の所定の範囲に位置する前記複数の送電コイルを順に駆動することにより得られる前記送電電力の増加量に基づいて、前記１又は複数の第２送電コイルを特定することが好ましい。

また、本発明の他の一態様に係る給電方法は、複数の送電コイルの各々を駆動するステップと、前記複数の送電コイルの各々の駆動時における進行波電力と反射波電力との差である送電電力を取得するステップと、前記送電電力に基づいて、１又は複数の第１送電コイルを特定するステップと、前記複数の送電コイルのうち、前記１又は複数の第１送電コイルに対して所定範囲内に位置する送電コイルを、順に駆動するステップと、前記駆動時における、前記所定範囲内に位置する送電コイルの各々の前記送電電力を取得するステップと、前記１又は複数の第１送電コイルの前記送電電力と、１又は複数の第２送電コイルの前記送電電力との合計値が最大となるように、前記１又は複数の第２送電コイルを特定するステップと、前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルとを駆動させて被充電機器に給電を行うステップとを含む。

本発明に係る充電装置によれば、被充電機器を載置すると、充電装置側で最も効率よく被充電機器の内蔵二次電池に充電可能な１つの送電コイル又は２以上の送電コイルの組合せを特定することができる。その結果、被充電機器の内蔵二次電池を充電するのに要する消費電力量を少なくすることができる。また、被充電機器は受電コイルと二次電池を有していればよく、その他の特別な機能は必要としない。そのため、機種やメーカーを問わず、様々な被充電機器を充電することができる。あるいは、内蔵二次電池を備えていない電気機器に対しても、受電コイルを備えていれば、その内部回路に給電することが可能である。

図３は、無接点式充電装置１のハードウエア構成及びマイクロコンピュータの機能ブロックを示す。電源回路３１は、商用電源から入力された交流電力を降圧し、さらに整流して直流電力に変換する。高周波電源３０は、例えば半導体素子を用いたスイッチング回路などで構成され、所望する周波数の交流電力（高周波電力）を発生させる。高周波電源３０から送電コイル１３に至る回路では高周波電流が流れるので、インピーダンス整合をとる必要があり、送電コイル１３が接続される各電線１４，１５には、それぞれ上記スイッチ１６，１７及び整合回路１８，１９が接続されている。スイッチ１６，１７の構成は特に限定されず、例えばトランジスタなどの半導体素子を用いた無接点スイッチなどで構成することができる。また、整合回路１８，１９の構成は特に限定されず、トランス、コイル、コンデンサ、抵抗体、トランジスタなどを適宜組み合わせて構成することができる。各電線１４，１５には、それぞれ方向性結合器３２が接続されており、後述するように、１つの送電コイル又は２以上の送電コイルに高周波電力を供給して駆動する際に、電力に応じた信号を出力する。方向性結合器３２にはＡ／Ｄ変換器３３が接続されており、方向性結合器３２から出力される信号をディジタル信号に変換してマイクロコンピュータ３４に入力する。進行波電力と反射波電力の差が送電電力となる。マイクロコンピュータ３４（「制御部」）は、周知のようにＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等で構成され、以下に説明する各機能を実行する。

Claims

複数の送電コイルと、
前記複数の送電コイルの各々の駆動時における進行波電力と反射波電力との差である送電電力に基づいて、前記複数の送電コイルの中から、１又は複数の第１送電コイルの各々の前記送電電力の合計値が所定閾値以上となるように、前記１又は複数の第１送電コイルと、前記第１送電コイルから所定範囲に位置する１又は複数の第２送電コイルとを特定する制御部とを備え、
前記制御部によって特定された第１送電コイルと第２送電コイルとを駆動させて、被充電機器に給電を行う充電装置。
前記制御部は、
前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルとの、複数組みの組み合わせのうち、前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルから得られる前記送電電力の合計値が、最大となる組合せを特定する請求項１に記載の充電装置。
前記制御部は、
前記第１送電コイルが、複数の第１送電コイルであるときに、
前記複数の第１送電コイルと前記第２送電コイルとの複数組の組み合わせの中から、前記送電電力の合計値が最大となる組合せを特定する請求項２に記載の充電装置。
前記制御部は、
前記１又は複数の第１送電コイルの各々の前記送電電力の合計値が最大となるように、
前記１又は複数の第１送電コイルを特定する請求項１乃至請求項３の少なくともいずれか一項に記載の充電装置。
前記制御部は、
前記１又は複数の第１送電コイルを中心として、前記１又は複数の第１送電コイルから所定範囲に位置する１又は複数のコイルを、前記１又は複数の第２送電コイルとして特定する請求項１乃至請求項４の少なくともいずれか一項に記載の充電装置。
前記制御部は、
前記複数の送電コイルのうち、前記１又は複数の第１送電コイルに対して各方向の所定の範囲に位置する前記複数の送電コイルを順に駆動することにより得られる前記送電電力の増加量に基づいて、前記１又は複数の第２送電コイルを特定する請求項１乃至請求項５の少なくともいずれか一項に記載の充電装置。
複数の送電コイルの各々を駆動するステップと、
前記複数の送電コイルの各々の駆動時における進行波電力と反射波電力との差である送電電力を取得するステップと、
前記送電電力に基づいて、１又は複数の第１送電コイルを特定するステップと、
前記複数の送電コイルのうち、前記１又は複数の第１送電コイルに対して所定範囲内に位置する送電コイルを、順に駆動するステップと、
前記駆動時における、前記所定範囲内に位置する送電コイルの各々の前記送電電力を取得するステップと、
前記１又は複数の第１送電コイルの前記送電電力と、１又は複数の第２送電コイルの前記送電電力との合計値が最大となるように、前記１又は複数の第２送電コイルを特定するステップと、
前記１又は複数の第１送電コイルと前記１又は複数の第２送電コイルとを駆動させて被充電機器に給電を行うステップと
を含む給電方法。