JPH1198704A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH1198704A JPH1198704A JP9252121A JP25212197A JPH1198704A JP H1198704 A JPH1198704 A JP H1198704A JP 9252121 A JP9252121 A JP 9252121A JP 25212197 A JP25212197 A JP 25212197A JP H1198704 A JPH1198704 A JP H1198704A
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- primary coil
- coil
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- battery
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、交流で励磁される１次コイ
ルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイルとを備え
た被充電機器を装着するに当って、その装着形態を工夫
することによって、優れた出力特性を得ることである。 【構成】 本発明は、交流で励磁される１次コイル４を
内蔵する充電台１に、二次電池５と２次コイル６とを備
えた被充電機器２を装着し、１次コイル４と２次コイル
６とを電磁結合することにより二次電池５を充電する充
電装置において、１次コイル４は略長円形状であり、被
充電機器２は、１次コイル４の短半径方向と略平行にな
るように、充電台１に装着されている。
ルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイルとを備え
た被充電機器を装着するに当って、その装着形態を工夫
することによって、優れた出力特性を得ることである。 【構成】 本発明は、交流で励磁される１次コイル４を
内蔵する充電台１に、二次電池５と２次コイル６とを備
えた被充電機器２を装着し、１次コイル４と２次コイル
６とを電磁結合することにより二次電池５を充電する充
電装置において、１次コイル４は略長円形状であり、被
充電機器２は、１次コイル４の短半径方向と略平行にな
るように、充電台１に装着されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流で励磁される
１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイル
とを備えた被充電機器を装着し、１次コイルと２次コイ
ルとを電磁結合することにより前記二次電池を充電する
充電装置に関する。
１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイル
とを備えた被充電機器を装着し、１次コイルと２次コイ
ルとを電磁結合することにより前記二次電池を充電する
充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池を内蔵するパック電池や携帯電
気機器（電気かみそりや携帯電話等）等の被充電機器に
おいては、通常、機器の外部に表出して、二次電池を充
電するための充電端子を備えている。このように外部に
表出された充電端子は、極めて汚れやすい環境に晒され
ており、充電台に装着したときに、接触不良を起こす恐
れがある。
気機器（電気かみそりや携帯電話等）等の被充電機器に
おいては、通常、機器の外部に表出して、二次電池を充
電するための充電端子を備えている。このように外部に
表出された充電端子は、極めて汚れやすい環境に晒され
ており、充電台に装着したときに、接触不良を起こす恐
れがある。
【０００３】また、被充電機器をポケットやバッグ等に
入れて持ち運ぶ時、ポケット等に一緒に入れている金属
製品や金属チェーンが、外部に表出された充電端子と接
触し、二次電池をショートさせる恐れがある。
入れて持ち運ぶ時、ポケット等に一緒に入れている金属
製品や金属チェーンが、外部に表出された充電端子と接
触し、二次電池をショートさせる恐れがある。
【０００４】このような不具合を解決するために、交流
で励磁される１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池
と２次コイルとを備えた被充電機器を装着し、１次コイ
ルと２次コイルとを電磁結合することにより二次電池を
充電する非接触式の充電装置が、既に開発されている
（特開平７−３９０７８号公報等を参照）。
で励磁される１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池
と２次コイルとを備えた被充電機器を装着し、１次コイ
ルと２次コイルとを電磁結合することにより二次電池を
充電する非接触式の充電装置が、既に開発されている
（特開平７−３９０７８号公報等を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】斯かる非接触式の充電
装置において重要なことは、１次コイルと２次コイルと
の電磁結合を良好にし、１次コイルで発生する電力を２
次コイルに効率良く伝送することである。
装置において重要なことは、１次コイルと２次コイルと
の電磁結合を良好にし、１次コイルで発生する電力を２
次コイルに効率良く伝送することである。
【０００６】そこで、本発明の目的は、交流で励磁され
る１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイ
ルとを備えた被充電機器を装着するに当って、その装着
形態を工夫することによって、優れた出力特性を得るこ
とである。
る１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイ
ルとを備えた被充電機器を装着するに当って、その装着
形態を工夫することによって、優れた出力特性を得るこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流で励磁さ
れる１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コ
イルとを備えた被充電機器を装着し、前記１次コイルと
前記２次コイルとを電磁結合することにより前記二次電
池を充電する充電装置において、前記１次コイルは略長
円形状であり、前記被充電機器は、前記１次コイルの短
半径方向と略平行になるように、前記充電台に装着され
ることを特徴としている。
れる１次コイルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コ
イルとを備えた被充電機器を装着し、前記１次コイルと
前記２次コイルとを電磁結合することにより前記二次電
池を充電する充電装置において、前記１次コイルは略長
円形状であり、前記被充電機器は、前記１次コイルの短
半径方向と略平行になるように、前記充電台に装着され
ることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例を示
す。充電台１は、パック電池２を装着した携帯電気機器
３を定位置に装着する凹所部１Ａを有する。凹所部１Ａ
の側部内面には、１次コイル４が配設されている。１次
コイル４は、その中心にフェライトコアを備えた長円形
状に形成されており、中心軸を図面の左右方向とすると
共に、長円形の短半径方向を図面の上下方向として配設
されている。
す。充電台１は、パック電池２を装着した携帯電気機器
３を定位置に装着する凹所部１Ａを有する。凹所部１Ａ
の側部内面には、１次コイル４が配設されている。１次
コイル４は、その中心にフェライトコアを備えた長円形
状に形成されており、中心軸を図面の左右方向とすると
共に、長円形の短半径方向を図面の上下方向として配設
されている。
【０００９】パック電池２は、電気機器３に着脱自在に
装着され、電気機器３に電力を供給する。パック電池２
は、薄い箱型形状のプラスチック製ケース内に、リチウ
ムイオン電池からなる角型の二次電池５を内蔵し、この
二次電池５の下方でケースの底面に２次コイル６を配設
している。２次コイル６は、その中心に棒状のフェライ
トコアを備え、中心軸を二次電池５の横方向、即ち、図
面の左右方向としている。
装着され、電気機器３に電力を供給する。パック電池２
は、薄い箱型形状のプラスチック製ケース内に、リチウ
ムイオン電池からなる角型の二次電池５を内蔵し、この
二次電池５の下方でケースの底面に２次コイル６を配設
している。２次コイル６は、その中心に棒状のフェライ
トコアを備え、中心軸を二次電池５の横方向、即ち、図
面の左右方向としている。
【００１０】この構成において、電気機器３を凹所部１
Ａに装着すると、パック電池２は、その高さ方向（図面
の上下方向）が１次コイル４の短半径方向と略平行にな
ると共に、２次コイル６の中心軸が１次コイル４の中心
軸と合致するように、充電台に装着される。こうして、
１次コイル４と２次コイル６とは、電磁結合される。
Ａに装着すると、パック電池２は、その高さ方向（図面
の上下方向）が１次コイル４の短半径方向と略平行にな
ると共に、２次コイル６の中心軸が１次コイル４の中心
軸と合致するように、充電台に装着される。こうして、
１次コイル４と２次コイル６とは、電磁結合される。
【００１１】図２は、電気回路の一実施例を示してお
り、充電台１は、電源回路１０を備えている。電源回路
１０は、入力される商用電源の交流を、ダイオードで直
流に変換して平滑用コンデンサで平滑な直流に変換する
整流回路１１と、１次コイル４と直列に接続されたＦＥ
Ｔからなるスイッチング素子１２と、スイッチング素子
１２をオンオフに切り換える発振回路１３とを備える。
り、充電台１は、電源回路１０を備えている。電源回路
１０は、入力される商用電源の交流を、ダイオードで直
流に変換して平滑用コンデンサで平滑な直流に変換する
整流回路１１と、１次コイル４と直列に接続されたＦＥ
Ｔからなるスイッチング素子１２と、スイッチング素子
１２をオンオフに切り換える発振回路１３とを備える。
【００１２】発振回路１３は、５０ｋＨｚ〜５００ｋＨ
ｚ、好ましくは１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数
で、スイッチング素子１２をオンオフに切り換える。ス
イッチング素子１２は、整流回路１１から出力される直
流をスイッチングして、１次コイル４を交流で励起す
る。
ｚ、好ましくは１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの周波数
で、スイッチング素子１２をオンオフに切り換える。ス
イッチング素子１２は、整流回路１１から出力される直
流をスイッチングして、１次コイル４を交流で励起す
る。
【００１３】パック電池２は、２次コイル６の交流出力
を直流に変換して二次電池５の充電を制御する制御回路
２０と、二次電池５の過充電を防止する保護回路２１
と、制御部２７とを備えている。
を直流に変換して二次電池５の充電を制御する制御回路
２０と、二次電池５の過充電を防止する保護回路２１
と、制御部２７とを備えている。
【００１４】制御回路２０は、二次コイル６に誘導して
励起された交流を直流に変換する整流回路２２と、整流
回路２２の出力と二次電池５との間に接続されて、二次
電池５の充電状態を制御する充電制御部２３と、この充
電制御部２３を制御する演算回路２４と、二次電池５の
充電電流を検出して演算回路２４に入力する電流検出部
２５と、電池電圧を検出して演算回路２４に入力する電
圧検出部２６とを備えている。
励起された交流を直流に変換する整流回路２２と、整流
回路２２の出力と二次電池５との間に接続されて、二次
電池５の充電状態を制御する充電制御部２３と、この充
電制御部２３を制御する演算回路２４と、二次電池５の
充電電流を検出して演算回路２４に入力する電流検出部
２５と、電池電圧を検出して演算回路２４に入力する電
圧検出部２６とを備えている。
【００１５】充電制御部２３は、整流回路２２の出力
を、二次電池５の充電に最適な電圧と電流に制御すると
共に、二次電池５が満充電されると充電を停止する。こ
のために、充電制御部２３は、定電圧定電流回路と、充
電を停止するためのスイッチング素子とを備えている。
を、二次電池５の充電に最適な電圧と電流に制御すると
共に、二次電池５が満充電されると充電を停止する。こ
のために、充電制御部２３は、定電圧定電流回路と、充
電を停止するためのスイッチング素子とを備えている。
【００１６】演算回路２４は、二次電池の充電電流と電
圧とを検出し、充電制御部２３のスイッチング素子を制
御する。演算回路２４は、二次電池５が満充電になるま
で、充電制御部２３を制御して、満充電になると充電を
停止する。
圧とを検出し、充電制御部２３のスイッチング素子を制
御する。演算回路２４は、二次電池５が満充電になるま
で、充電制御部２３を制御して、満充電になると充電を
停止する。
【００１７】保護回路２１は、二次電池５の電池電圧が
設定電圧より高くなったことを検出すると、制御部２７
のスイッチング素子をオフにして、充電を停止する。更
に、保護回路２１は充電電流を検出し、過電流が流れる
と充電を停止するようにしても良い。
設定電圧より高くなったことを検出すると、制御部２７
のスイッチング素子をオフにして、充電を停止する。更
に、保護回路２１は充電電流を検出し、過電流が流れる
と充電を停止するようにしても良い。
【００１８】本実施例においては、電気機器３を凹所部
１Ａに装着すると、パック電池２の高さ方向（即ち、図
１中の上下方向）が１次コイル４の短半径方向と略平行
になると共に、パック電池２の２次コイル６の中心軸が
１次コイル４の中心軸と合致するようにしている。これ
により、１次コイル４と２次コイル６とが、効率よく電
磁結合する。
１Ａに装着すると、パック電池２の高さ方向（即ち、図
１中の上下方向）が１次コイル４の短半径方向と略平行
になると共に、パック電池２の２次コイル６の中心軸が
１次コイル４の中心軸と合致するようにしている。これ
により、１次コイル４と２次コイル６とが、効率よく電
磁結合する。
【００１９】図３は、図４に示すように、１次コイル４
に対してパック電池２を種々の位置関係で配置した際
の、２次コイル６の電圧―電流特性を測定した結果を示
している。具体的には、パック電池２の高さ方向が１次
コイル４の短半径方向と略平行になるように（図４に実
線で示す）配し、２次コイル６の中心軸を１次コイル４
の中心軸と合致させた場合（Ａ点）及び２次コイル６の
中心軸を１次コイル４の巻線上に配置した場合（Ｃ点）
において、電圧―電流特性を測定した。
に対してパック電池２を種々の位置関係で配置した際
の、２次コイル６の電圧―電流特性を測定した結果を示
している。具体的には、パック電池２の高さ方向が１次
コイル４の短半径方向と略平行になるように（図４に実
線で示す）配し、２次コイル６の中心軸を１次コイル４
の中心軸と合致させた場合（Ａ点）及び２次コイル６の
中心軸を１次コイル４の巻線上に配置した場合（Ｃ点）
において、電圧―電流特性を測定した。
【００２０】更に、比較例として、パック電池２の高さ
幅方向が１次コイル４の長半径方向と略平行になるよう
に（図４に破線で示す）配し、２次コイル６の中心軸を
１次コイル４の中心軸と合致させた場合（点）及び２
次コイル６の中心軸を１次コイル４の巻線上に配置した
場合（点）において、電圧―電流特性を測定した。
幅方向が１次コイル４の長半径方向と略平行になるよう
に（図４に破線で示す）配し、２次コイル６の中心軸を
１次コイル４の中心軸と合致させた場合（点）及び２
次コイル６の中心軸を１次コイル４の巻線上に配置した
場合（点）において、電圧―電流特性を測定した。
【００２１】なお、電圧―電流特性は、以下の条件で測
定した。 パック電池２は、厚さ×幅×高さが８．７ｍｍ×２８
ｍｍ×５２ｍｍのプラスチック製ケース内に、厚さ×幅
×高さが８．１ｍｍ×２２ｍｍ×４８ｍｍの角型の二次
電池５を収納したものを用いた。 ２次コイル６は、厚さ×幅×高さが５ｍｍ×１９ｍｍ
×３．７ｍｍの角柱型のフェライト製コアを中心に配
し、コイルを２５巻回したものを用いた。 １次コイル４は、長円板形状のフェライト製コアを中
心に配し、短半径×長半径が２０ｍｍ×２８ｍｍとなる
ように、コイルを２４２巻回したものを用いた。 １次コイル４には、直流の電圧１４１Ｖ及び電流２０
ｍＡを、周波数約１２０ｋＨｚでスイッチングして印加
した。
定した。 パック電池２は、厚さ×幅×高さが８．７ｍｍ×２８
ｍｍ×５２ｍｍのプラスチック製ケース内に、厚さ×幅
×高さが８．１ｍｍ×２２ｍｍ×４８ｍｍの角型の二次
電池５を収納したものを用いた。 ２次コイル６は、厚さ×幅×高さが５ｍｍ×１９ｍｍ
×３．７ｍｍの角柱型のフェライト製コアを中心に配
し、コイルを２５巻回したものを用いた。 １次コイル４は、長円板形状のフェライト製コアを中
心に配し、短半径×長半径が２０ｍｍ×２８ｍｍとなる
ように、コイルを２４２巻回したものを用いた。 １次コイル４には、直流の電圧１４１Ｖ及び電流２０
ｍＡを、周波数約１２０ｋＨｚでスイッチングして印加
した。
【００２２】これら図から明らかなように、２次コイル
６の中心軸が１次コイル４の中心軸に合致する場合（Ａ
点及び点）、及び２次コイル６の中心軸が１次コイル
４の巻線上に位置する場合（Ｃ点及び点）のいずれに
おいても、パック電池２の高さ方向が１次コイル４の短
半径方向と略平行になるように配すると、パック電池２
の高さ幅方向が１次コイル４の長半径方向と略平行にな
るように配した場合に比べて、出力特性が良好であるの
が明確である。
６の中心軸が１次コイル４の中心軸に合致する場合（Ａ
点及び点）、及び２次コイル６の中心軸が１次コイル
４の巻線上に位置する場合（Ｃ点及び点）のいずれに
おいても、パック電池２の高さ方向が１次コイル４の短
半径方向と略平行になるように配すると、パック電池２
の高さ幅方向が１次コイル４の長半径方向と略平行にな
るように配した場合に比べて、出力特性が良好であるの
が明確である。
【００２３】特に、本実施例のように、二次電池５がリ
チウムイオン電池である場合、これを充電するに要する
出力電圧としては、４．１Ｖ〜５．０Ｖを要するが、こ
の出力電圧の範囲における本実施例と比較例との出力電
流の差は、顕著である。
チウムイオン電池である場合、これを充電するに要する
出力電圧としては、４．１Ｖ〜５．０Ｖを要するが、こ
の出力電圧の範囲における本実施例と比較例との出力電
流の差は、顕著である。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、交流で励磁される１次コイル
を内蔵する充電台に、二次電池と２次コイルとを備えた
被充電機器を装着し、前記１次コイルと２次コイルとを
電磁結合することにより前記二次電池を充電する充電装
置において、前記１次コイルは略長円形状であり、前記
被充電機器は、前記１次コイルの短半径方向と略平行に
なるように、前記充電台に装着されているので、優れた
出力特性を得ることができる。
を内蔵する充電台に、二次電池と２次コイルとを備えた
被充電機器を装着し、前記１次コイルと２次コイルとを
電磁結合することにより前記二次電池を充電する充電装
置において、前記１次コイルは略長円形状であり、前記
被充電機器は、前記１次コイルの短半径方向と略平行に
なるように、前記充電台に装着されているので、優れた
出力特性を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図３】二次コイルの電圧―電流特性を示すグラフであ
る。
る。
【図４】１次コイルと二次コイルとの位置関係を示す平
面図である。
面図である。
１ 充電台 ２ パック電池 ３ 携帯用機器 ４ １次コイル ５ 二次電池 ６ ２次コイル
Claims (3)
- 【請求項１】 交流で励磁される１次コイルを内蔵する
充電台に、二次電池と２次コイルとを備えた被充電機器
を装着し、前記１次コイルと前記２次コイルとを電磁結
合することにより前記二次電池を充電する充電装置にお
いて、前記１次コイルは略長円形状であり、前記被充電
機器は、前記１次コイルの短半径方向と略平行になるよ
うに、前記充電台に装着されることを特徴とする充電装
置。 - 【請求項２】 前記被充電機器は、前記２次コイルの中
心軸が前記１次コイルの中心軸と合致するように、前記
充電台に装着されることを特徴とする請求項１の充電装
置。 - 【請求項３】 交流で励磁される略長円形状の１次コイ
ルを内蔵する充電台に、二次電池と２次コイルとを備え
た角型形状の被充電機器を装着し、前記１次コイルと前
記２次コイルとを電磁結合することにより前記二次電池
を充電する充電装置であって、前記被充電機器は、その
幅狭面が前記１次コイルの短半径方向と略平行になるよ
うに、前記充電台に装着されることを特徴とする充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252121A JPH1198704A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252121A JPH1198704A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198704A true JPH1198704A (ja) | 1999-04-09 |
Family
ID=17232773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252121A Pending JPH1198704A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1198704A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2398176A (en) * | 2002-05-13 | 2004-08-11 | Zap Wireless Technologies Ltd | Electrical power transfer using inductive coupling |
| US6906495B2 (en) | 2002-05-13 | 2005-06-14 | Splashpower Limited | Contact-less power transfer |
| CN100410850C (zh) * | 1999-05-25 | 2008-08-13 | 西尔弗布鲁克研究股份有限公司 | 具有电感充电的传感设备 |
| US7525283B2 (en) | 2002-05-13 | 2009-04-28 | Access Business Group International Llc | Contact-less power transfer |
| US7622891B2 (en) | 2002-10-28 | 2009-11-24 | Access Business Group International Llc | Contact-less power transfer |
| JP2010017018A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池内蔵機器と充電台 |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP9252121A patent/JPH1198704A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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