JP5362330B2 - 充電台 - Google Patents
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Description
また、本発明の他の大切な目的は、ケース上面に電池内蔵機器と一緒に他の金属を載せてもこれに磁気誘導作用で電流が流れて発熱することがなく、安全に使用できると共に、電源コイルから誘導コイルに効率よく電力搬送できる充電台及び充電台と電池内蔵機器並びに充電台を用いた電池内蔵機器の充電方法を提供することにある。
充電台は、電磁結合される誘導コイル51を内蔵して、この誘導コイル51に誘導される電力で充電される電池52を内蔵する電池内蔵機器50、90の充電台である。この充電台は、交流電源12、82に接続されて誘導コイル51に起電力を誘導する電源コイル11と、この電源コイル11を内蔵すると共に、上面には電池内蔵機器50、90を載せる上面プレート21を有するケース20と、このケース20に内蔵されて、電源コイル11を上面プレート21の内面に沿って移動させる移動機構13と、上面プレート21に載せられる電池内蔵機器50、90の位置を検出して移動機構13を制御して電源コイル11を電池内蔵機器50、90の誘導コイル51に接近させる位置検出制御器14、64とを備える。充電台は、ケース20の上面プレート21に電池内蔵機器50、90が載せられると、この電池内蔵機器50、90の位置を位置検出制御器14、64が検出し、位置検出制御器14、64が移動機構13を制御して、移動機構13でもって電源コイル11を上面プレート21に沿って移動させて電池内蔵機器50、90の誘導コイル51に接近させる。
る。
ル11と前記電池内蔵機器50、90とを隔てる上面プレート21と、前記上面プレート21を有すると共に、内部に前記誘導コイル51と、前記電池52と、前記移動機構13と、位置検出制御器14、64と、を内蔵するケース20と、を備えることができる。
本発明の第15の充電台は、前記位置検出制御器14が、電池内蔵機器50、90の誘導コイル51の位置を粗検出する第1の位置検出制御器14Aと、前記誘導コイル51の位置を精密検出する第2の位置検出制御器14B、14Cとを備え、第1の位置検出制御器14Aで誘導コイル51に接近された電源コイル11が、第2の位置検出制御器14B、14Cで誘導コイル51に接近されるように構成できる。
本発明の第16の充電台は、前記第1の位置検出制御器14Aが、上面プレート21に沿ってケース20内に設けられた複数の位置検出コイル30と、この位置検出コイル30にパルス信号を供給するパルス電源31と、このパルス電源31から位置検出コイル30に供給されるパルス信号に励起されて誘導コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信する受信回路32と、この受信回路32が受信するエコー信号から誘導コイル51の位置を判別する識別回路33とを備えることができる。
回路に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、誘導コイルの位置を検出するので、位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベルから、誘導コイルの位置を正確に検出することができる。この充電台は、誘導コイルの位置を位置検出制御器で正確に検出することにより、電源コイルを速やかに誘導コイルに接近させて、内蔵電池を効率よく充電できる。
(1)ケース20の上面プレート21に電池内蔵機器50が載せられると、この電池内蔵機器50の位置が位置検出制御器14で検出される。
(2)電池内蔵機器50の位置を検出した位置検出制御器14は、移動機構13を制御して、移動機構13でもって電源コイル11を上面プレート21に沿って移動させて電池内蔵機器50の誘導コイル51に接近させる。
(3)誘導コイル51に接近する電源コイル11は、誘導コイル51に電磁結合されて誘導コイル51に交流電力を搬送する。
(4)電池内蔵機器50は、誘導コイル51の交流電力を整流して直流に変換し、この直流で内蔵電池52を充電する。
なお、上記のような波形のエコー信号が検出されたとき、充電台の識別回路73は、電池内蔵機器50の誘導コイル51が搭載されたと認識、識別することができる。エコー信号の波形とは異なる波形が検出、識別されるときは、電池内蔵機器50の誘導コイル51以外(例えば、金属異物)のものが搭載されたとして、電力供給を停止することができる。また、エコー信号の波形が検出、識別されないときは、電池内蔵機器50の誘導コイル51が搭載されていないとして、電力供給をしない。
11…電源コイル
12…交流電源
13…移動機構
14…位置検出制御器 14A…第1の位置検出制御器
14B…第2の位置検出制御器
14C…第2の位置検出制御器
15…コア 15A…円柱部
15B…円筒部
16…リード線
17…満充電検出回路
20…ケース
21…上面プレート
22…サーボモータ 22A…X軸サーボモータ
22B…Y軸サーボモータ
23…ネジ棒 23A…X軸ネジ棒
23B…Y軸ネジ棒
24…ナット材 24A…X軸ナット材
24B…Y軸ナット材
25…ベルト
26…ガイドロッド
27…ガイド部
30…位置検出コイル 30A…X軸検出コイル
30B…Y軸検出コイル
31…パルス電源
32…受信回路
33…識別回路
34…切換回路
35…リミッター回路
36…A/Dコンバータ
50…電池内蔵機器
51…誘導コイル
52…電池
53…コンデンサー
54…共振回路
55…ダイオード
56…平滑コンデンサー
57…整流回路
58…充電制御回路
64…位置検出制御器
73…識別回路
77…記憶回路
80…充電台
82…交流電源
83…電圧検出回路
84…消費電力検出回路
85…受信回路
90…電池内蔵機器
95…送信回路
Claims (11)
- 電磁結合される誘導コイル(51)を内蔵して、この誘導コイル(51)に誘導される電力で充電される電池(52)を内蔵する電池内蔵機器(50)、(90)の充電台であって、
交流電源(12)、(82)に接続されて誘導コイル(51)に起電力を誘導する電源コイル(11)と、この電源コイル(11)を内蔵すると共に、上面には電池内蔵機器(50)、(90)を載せる上面プレート(21)を有するケース(20)と、このケース(20)に内蔵されて、前記電源コイル(11)を上面プレート(21)の内面に沿って移動させる移動機構(13)と、上面プレート(21)に載せられる電池内蔵機器(50)、(90)の位置を検出して移動機構(13)を制御して電源コイル(11)を電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)に接近させる位置検出制御器(14)、(64)とを備え、
前記ケース(20)の上面プレート(21)に電池内蔵機器(50)、(90)が載せられると、この電池内蔵機器(50)、(90)の位置が位置検出制御器(14)、(64)に検出され、位置検出制御器(14)、(64)が移動機構(13)を制御して、移動機構(13)でもって電源コイル(11)を上面プレート(21)に沿って移動させて電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)に接近させるようにしてなり、
前記位置検出制御器(14)が、上面プレート(21)に沿ってケース(20)内に配置された複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて誘導コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から誘導コイル(51)の位置を判別する識別回路(33)とを備える充電台。 - 電磁結合される誘導コイル(51)を内蔵して、この誘導コイル(51)に誘導される電力で充電される電池(52)を内蔵する電池内蔵機器(50)、(90)の充電台であって、
交流電源(12)、(82)に接続されて誘導コイル(51)に起電力を誘導する電源コイル(11)と、この電源コイル(11)を内蔵すると共に、上面には電池内蔵機器(50)、(90)を載せる上面プレート(21)を有するケース(20)と、このケース(20)に内蔵されて、前記電源コイル(11)を上面プレート(21)の内面に沿って移動させる移動機構(13)と、上面プレート(21)に載せられる電池内蔵機器(50)、(90)の位置を検出して移動機構(13)を制御して電源コイル(11)を電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)に接近させる位置検出制御器(14)、(64)とを
備え、
前記ケース(20)の上面プレート(21)に電池内蔵機器(50)、(90)が載せられると、この電池内蔵機器(50)、(90)の位置が位置検出制御器(14)、(64)に検出され、位置検出制御器(14)、(64)が移動機構(13)を制御して、移動機構(13)でもって電源コイル(11)を上面プレート(21)に沿って移動させて電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)に接近させるようにしてなり、
前記ケース(20)の上面プレート(21)が複数の電池内蔵機器(50)を載せることができる大きさで、位置検出制御器(14)が内蔵電池(52)の満充電を検出する満充電検出回路(17)を内蔵しており、この満充電検出回路(17)が充電している電池内蔵機器(50)の電池(52)の満充電を検出すると、満充電されない電池(52)を内蔵する未充電の電池内蔵機器(50)の位置を検出して、電源コイル(11)を未充電の電池内蔵機器(50)の誘導コイル(51)に接近するように移動機構(13)を制御して、未充電の電池内蔵機器(50)の電池(52)を充電するようにしてなる充電台。 - 前記位置検出制御器(14)が前記誘導コイル(51)の位置を検出して電源コイル(11)を誘導コイル(51)に接近させる請求項1又は2に記載される充電台。
- 前記位置検出制御器(14)が、電源コイル(11)を上面プレート(21)に沿ってX軸方向又はY軸方向に移動して誘導コイル(51)に接近させる請求項1から3のいずれか一に記載される充電台。
- 前記交流電源(12)が自励式の発振回路を有し、前記位置検出制御器(14)が、自励式の発振回路の発振周波数から誘導コイル(51)の位置を検出して移動機構(13)を制御する請求項1から4のいずれか一に記載される充電台。
- 前記位置検出制御器(14)が、電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)の位置を粗検出する第1の位置検出制御器(14A)と、前記誘導コイル(51)の位置を精密検出する第2の位置検出制御器(14B)、(14C)とを備え、第1の位置検出制御器(14A)で誘導コイル(51)に接近された電源コイル(11)が、第2の位置検出制御器(14B)、(14C)で誘導コイル(51)に接近されるようにしてなる請求項1から5のいずれか一に記載される充電台。
- 前記第1の位置検出制御器(14A)が、上面プレート(21)に沿ってケース(20)内に設けられた複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて誘導コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から誘導コイル(51)の位置を判別する識別回路(33)とを備える請求項6に記載される充電台。
- 前記交流電源(12)が自励式の発振回路を有し、前記第2の位置検出制御器(14B)が、自励式の発振回路の発振周波数から誘導コイル(51)の位置を検出して移動機構(13)を制御する請求項6に記載される充電台。
- 前記位置検出制御器(64)が、上面プレート(21)に沿ってケース(20)内に設けられた複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて誘導コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から誘導コイル(51)の位置を判別する識別回路(73)とを備え、
前記識別回路(73)が、誘導コイル(51)の位置に対する各々の位置検出コイル(30)に誘導されるエコー信号のレベルを記憶する記憶回路(77)を備えており、各々の位置検出コイル
(30)に誘導されるエコー信号のレベルを、識別回路(73)に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、誘導コイル(51)の位置を検出する請求項1から8のいずれか一に記載される充電台。 - 電磁結合される誘導コイル(51)と、
前記誘導コイル(51)に誘導される電力で充電される電池(52)と、
を備える電池内蔵機器(50)、(90)を充電するための充電台であって、
交流電源(12)、(82)に接続されて、前記誘導コイル(51)に起電力を誘導する電源コイル(11)と、
前記電源コイル(11)を上面プレート(21)の内面に沿って移動させる移動機構(13)と、
前記上面プレート(21)に接近された前記電池内蔵機器(50)、(90)の位置を検出して、前記移動機構(13)を制御して前記電源コイル(11)を、前記電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)に接近させる位置検出制御器(14)、(64)と、
前記電源コイル(11)と前記電池内蔵機器(50)、(90)とを隔てる上面プレート(21)と、
前記上面プレート(21)を有すると共に、内部に前記誘導コイル(51)と、前記電池(52)と、前記移動機構(13)と、位置検出制御器(14)、(64)と、を内蔵するケース(20)と、
を備え、
第1の位置検出制御器(14A)が、上面プレート(21)に沿ってケース(20)内に設けられた複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて誘導コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から誘導コイル(51)の位置を判別する識別回路(33)とを備えることを特徴とする電池内蔵機器(50)、(90)の充電台。 - 前記位置検出制御器(14)が、電池内蔵機器(50)、(90)の誘導コイル(51)の位置を粗検出する前記第1の位置検出制御器(14A)と、前記誘導コイル(51)の位置を精密検出する第2の位置検出制御器(14B)、(14C)とを備え、前記第1の位置検出制御器(14A)で誘導コイル(51)に接近された電源コイル(11)が、前記第2の位置検出制御器(14B)、(14C)で誘導コイル(51)に接近されるようにしてなる請求項10に記載される充電台。
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