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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- Japan
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- charging
- primary coil
- coil
- secondary battery
- battery
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- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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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