CN101924400A - 电池内置设备与充电器 - Google Patents

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CN101924400A CN201010202597XA CN201010202597A CN101924400A CN 101924400 A CN101924400 A CN 101924400A CN 201010202597X A CN201010202597X A CN 201010202597XA CN 201010202597 A CN201010202597 A CN 201010202597A CN 101924400 A CN101924400 A CN 101924400A
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寺尾恭三
远矢正一
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种由简单的电路构成的同时快速地时时向电源侧的充电器传送电池信息的电池内置设备与充电器，其由具有受电线圈(51)的电池内置设备(50)、和具备与受电线圈(51)电磁耦合来提供充电电力的供电线圈(11)的充电器(10)构成。电池内置设备(50)具备调制电路(61)，其根据内置电池(52)的电池信息改变受电线圈(51)的阻抗。充电器(10)具备检测电路(17)，其检测受电线圈(51)的阻抗的变化来检测电池信息。调制电路(61)具备：负载电路(62)，其向并联连接受电线圈(51)的阻抗调制用电容器(63)串联连接开关元件(64)；和控制电路(65)，其根据电池信息切换该负载电路(62)的开关元件(64)的导通/截止，调制电路(61)切换开关元件(64)的导通/截止，从而向充电器(10)传送电池信息。

Description

电池内置设备与充电器
技术领域
该发明涉及一种组式电池或移动电话等的电池内置设备、以电磁感应作用向该电池内置设备传输电力来对电池内置设备的内置电池进行充电的充电器。
背景技术
已经开发了通过电磁感应作用从供电线圈向受电线圈传输电力来对内置电池进行充电的充电器(参照专利文献1)。
专利文献1记载了在充电器中内置以交流电源进行励磁的供电线圈并在组式电池中内置与供电线圈进行电磁耦合的受电线圈的结构。而且，组式电池还内置有对受电线圈所感应的交流进行整流并将其提供给电池来进行充电的电路。根据该结构，能够在充电器上放置组式电池并以非接触状态对组式电池的电池进行充电。
【专利文献1】日本特开平9-63655号公报
如专利文献1所示，使供电线圈与受电线圈进行电池感应而传输电池的充电电力的方式需要从电池侧向进行充电的电源侧传送电池充电结束的信息之后，在电源侧停止向供电线圈的电力供给来停止电池的充电。另外，在电池充电途中，也能够向充电侧传送电池电压或充电电流或温度等电池信息并在理想的状态下进行充电。也可以在检测出电池的充满电时，在电池侧对受电线圈进行励磁，并由设置在电源侧的传感器检测出被受电线圈励磁的磁场，从而从电池侧向进行充电的电源侧传送电池的充满电。该结构存在从电池侧向电源侧传送电池信息的电路构成复杂而且很难正确且无时间延迟地实时传送时时刻刻变化的电池信息的缺点。
发明内容
本发明为了进一步解决该缺点而形成。本发明的重要的目的在于提供一种制作成简单的电路构成的同时能够向电源侧的充电器快速地实时传送电池信息的电池内置设备和充电器。
本发明的电池内置设备与充电器由具有向内置电池52提供充电电力的受电线圈51的电池内置设备50、70、80、和具备与该电池内置设备50、70、80的受电线圈51电磁耦合来提供充电电力的供电线圈11构成。电池内置设备50、70、80具备调制电路61、71、81，其根据内置电池52的电池信息改变受电线圈51的阻抗。充电器10具备检测电路17，其通过供电线圈11检测在调制电路61、71、81中变化的受电线圈51的阻抗的变化，从而检测电池信息。并且，调制电路61、71、81具备：负载电路62、72、82，其将开关元件64、74、84与阻抗调制用电容器63串联连接，该阻抗调制用电容器并联连接受电线圈51；和控制电路65、75、85，其根据电池信息切换该负载电路62、72、82的开关元件64、74、84的导通/截止，调制电路61、71、81切换开关元件64、74、84的导通/截止，从而向充电器10传送电池信息。
以上的电池内置设备与充电器具有由简单的电路构成的同时能够快速地实时向电源侧的充电器传送电池信息的特征。这是因为电池内置设备的调制电路向受电线圈连接阻抗调整用电容器，并通过开关元件使该阻抗调整用电容器的连接状态导通/截止，从而向充电器传送电池信息。例如，切换调制电路的开关元件的导通/截止、以将阻抗调整用电容器连接在受电线圈上或者切换成未连接的状态时，设置在充电器中的供电线圈的电压、电流、相位、传送效率等各种状态会变化。充电器的检测电路检测该变化值的任一个就能够检测从电池内置设备传送的电池信息。另外，由于向受电线圈连接阻抗调整用电容器，因此阻抗调整用电容器的传送电流的变化较小，能够对电池进行充电的同时检测变化值来检测电池信息。
本发明的电池内置设备与充电器中，检测电路17可根据供电线圈11的电压电平变化、电流电平变化、电流相对于电压的相位变化、传送速率的变化中的任一个，检测受电线圈51的阻抗变化来检测电池信息。
根据该电路构成，充电器能够将向受电线圈连接阻抗调整用电容器或者未连接的状态作为供电线圈的各种变化值来正确进行检测。
本发明的电池内置设备与充电器能够具备与受电线圈51串联连接的串联电容器55。
根据该电路构成，能够从供电线圈有效地向受电线圈传输电力，并且能够有效地对内置电池进行充电的同时传送电池信息。这是因为在传送大电流的情况下，由于向供电线圈串联连接电容器的状态能够比并联连接电容器的状态更有效地传输电力，因此通常在向受电线圈连接串联电容器的状态下传输电力并传输电池信息被限制在极短的时间内，能够并联连接电容小的阻抗调整用电容器来传送电池信息。
本发明的电池内置设备与充电器中，电池内置设备50、70、80向充电器10传送的电池信息包括正在充电的电池的电压、充电电流、电池温度、序列号、确定电池的充电电流的允许充电电流、控制电池的充电的允许温度中的任一个。
根据该电路构成，能够从电池内置设备向充电器传送电池的各种信息的同时，在优选的状态下对电池进行充电。
本发明的电池内置设备与充电器中，电池内置设备50、70、80具备对受电线圈51从供电线圈11感应到的交流输出进行整流的整流电路53，在该整流电路53的输入侧连接负载电路62、72、82。
根据该构成，不依赖于整流电路的电路构成就能够稳定地检测受电线圈的阻抗变化，并通过充电器能够正确检测电池信息。
本发明的电池内置设备与充电器中，整流电路53可以是同步整流电路53A或二极管电桥53B中的任一个。
根据该电路构成，能够有效地对受电线圈所感应的交流进行整流。由于同步整流电路的整流电路控制FET使其与交流的相位同步，因此能够减少电池的短路电流来正确地传送电池信息。这是因为在导通状态下，即使向双向导通的FET使阻抗调整用电容器与电池并联连接，也能够减少因阻抗调整用电容器而导致的电池的短路电流。另外，二极管电桥的整流电路时可由简单的电路构成的同时，能够减少电池的短路电流来对电池进行充电的同时传送电池信息。
本发明的电池内置设备与充电器中，充电器10能够具备：壳体20，其具有可自由装卸电池内置设备50、70、80的搭载部；使供电线圈11按照靠近受电线圈51的方式进行移动的移动机构13；和位置检测控制器14、44，其检测设置在搭载部中的电池内置设备50、70、80的受电线圈51的位置来控制移动机构13，从而使供电线圈11靠近电池内置设备50、70、80的受电线圈51。位置检测控制器14、44能够具备：位置检测线圈30，其固定在上表面板21上；检测信号产生电路31，其向该位置检测线圈30提供位置检测信号；接收电路32，其接收被从该检测信号产生电路31提供给位置检测线圈30的位置检测信号激励而从受电线圈51输出给位置检测线圈30的回波信号；和识别电路33、34，其根据该接收电路32所接收的回波信号判别受电线圈51的位置。电池内置设备50、70、80具备：整流电路53，其连接在受电线圈51上，并将受电线圈51所感应的交流变换成直流，从而向内置电池52提供充电电力；和串联电容器55，其向整流电路53输入受电线圈51的交流，并与受电线圈51串联连接，根据调制电路61、71、81的控制电路65、75、85，在位置检测控制器14、44输出位置检测信号的状态下，能够将开关元件64、74、84切换至导通，从而将受电线圈51连接到阻抗调制用电容器63。
根据该电路构成，能够将传送电池信息的阻抗调制用电容器并用成为了检测电池内置设备而并联连接在受电线圈上的电容器。换言之，利用为了正确检测电池内置设备的位置而设置的电容器，能够传送电池信息。因此，在具备为了检测电池内置设备的位置而连接在受电线圈上的电容器的设备中，具有无需设置专用电容器、而且也无需设置用于向受电线圈连接该电容器的开关元件，按照由电池信息调制开关元件的方式进行控制就能够向充电器传送电池信息的特征。
本发明的电池内置设备与充电器中，负载电路72具备：一对双开关元件74X，其互相串联连接而构成；和阻抗调制用电容器63，其与各个双开关元件74X串联连接，将双开关元件74X的连接点与接地线78连接，通过控制电路75同时控制一对双开关元件74X的导通/截止。
根据该电路构成，无需使受电线圈与整流电路的接地线相同，能够切换开关元件的导通/截止来传送电池信息，而且能够正确检测受电线圈的位置。而且，具有在对电池进行充电的状态下能够提高电力效率来有效地进行充电的特征。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的充电器的立体图。
图2是表示图1所示的充电器的内部结构的示意立体图。
图3是表示图1所示的充电器的内部结构的水平剖视图。
图4是图3所示的充电器的垂直纵剖视图。
图5是图3所示的充电器的垂直横剖视图。
图6是表示本发明的一实施例的充电器的位置检测控制器的电路图。
图7是表示本发明的一实施例的充电器与电池内置设备的框图。
图8是表示电池内置设备的其他例的框图。
图9是表示电池内置设备的另一例的框图。
图10是表示从由位置检测信号激励的并联谐振电路输出的回波信号的一例的图。
图11是表示对于供电线圈与受电线圈的相对位置偏离的振荡频率的变化的图。
图12是表示本发明的其它实施例的充电器的位置检测控制器的电路图。
图13是表示图12所示的位置检测控制器的位置检测线圈所感应出的回波信号的电平的图。
图中：10-充电器；11-供电线圈；12-交流电源；13-移动机构；14-位置检测控制器；14A-第一位置检测控制器；14B-第二位置检测控制器；15-磁芯；15A-圆柱部；15B-圆筒部；16-引导线；17-检测电路；18-直流电源；19-发光二极管；20-壳体；21-上表面板；22-伺服电动机；22A-X轴伺服电动机；22B-Y轴伺服电动机；23-螺丝棒；23A-X轴螺丝棒；23B-Y轴螺丝棒；24-螺母部件；24A-X轴螺母部件；24B-Y轴螺母部件；25-传送带；26-导向棒；27-导向部；30-位置检测线圈；30A-X轴检测线圈；30B-Y轴检测线圈；31-检测信号产生电路；32-接收电路；33-识别电路；34-切换电路；35-限制电路；36-A/D转换器；43-识别电路；44-位置检测控制器；47-存储电路；50-电池内置设备；50A-第一电池内置设备；50B-第二电池内置设备；50C-第三电池内置设备；51-受电线圈；52-电池；53-整流电路；53A-同步整流电路；53a-FET；53b-开关电路；53B-二极管电桥；54-充电控制电路；55-串联电容器；57-并联谐振电路；59-电池信息检测电路；61-调制电路；62-负载电路；63-阻抗调制用电容器；64-开关元件；65-控制电路；70-电池内置设备；71-调制电路；72-负载电路；74-开关元件；74X-双开关元件；74a-FET对；74b-FET对；75-控制电路；78-接地线；79-电阻器；80-电池内置设备；81-调制电路；82-负载电路；84-开关元件；85-控制电路；86-电容器；88-短路电路；89-电阻元件。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施例。但是，以下所示的实施例用例示了用于具体化本发明的技术构想的电池内置设备和充电器，本发明并不会使电池内置设备和充电器特定于以下所示的例中。
而且，为了便于理解本发明的技术内溶，该说明书在“权利要求书”和“发明内容”所示的部件上附加了对应于实施例所示的部件的序号。但是，并非将发明内容所示的部件特定为实施例的部件。
图1至图7表示充电器10的示意构成图和原理图。如图1、图2、以及图7所示，充电器10在充电器10上面放置了电池内置设备50，并且以磁感应作用对电池内置设备50的内置电池52进行充电。电池内置设备50中内置有与供电线圈11进行电磁感应的受电线圈51。并且内置有由该受电线圈51所感应的电力进行充电的电池52。
电池内置设备50具备根据内置电池52的电池信息改变受电线圈51的阻抗的调制电路61，充电器10具备通过供电线圈11检测在调制电路61中变化的受电线圈51的阻抗变化来检测电池信息的检测电路17。
调制电路61具备将开关元件64串联连接在与受电线圈51并联连接的阻抗调制用电容器63上的负载电路62、和根据电池信息将该负载电路62的开关元件64切换成导通/截止的控制电路65。控制电路65根据电池信息将该负载电路62的开关元件64切换成导通/截止，从而向充电器10传送电池信息。控制电路65将正在充电的电池的电压、正在充电的电流、电池的温度、电池的序列号、确定电池的充电电流的允许充电电流、控制电池的充电的允许温度等电池信息作为数字信号来控制开关元件并进行传送。电池内置设备50具备检测内置电池52的电池信息的电池信息检测电路59，通过该电池信息检测电路59检测正在充电的电池的电压、充电电流、电池温度等电池信息并输入给控制电路65。控制电路65以规定的周期反复进行以上操作，即，以规定的周期重复传送电池信息的传送时刻和不传送电池信息的非传送时刻，传送电池信息。例如，该周期是1sec～5sec，优选设定为0.1sec～1秒。由于正在充电的电池其电压、电流、温度等会变化，因此以所述的周期反复传送这些电池信息，但是电池的序列号、确定电池的充电电流的允许充电电流、控制电池的充电的允许温度等电池信息仅在开始充电的最初进行传送即可，而之后无需反复传送。在传送时刻，调制电路61根据表示电池信息的数字信号将开关元件64切换成导通/截止，并调制受电线圈51的并联电容性来传送电池信息。例如，设置在调制电路61中的控制电路65以1000bps的速度控制开关元件64的导通/截止，并传送电池信息。但是，控制电路65也能够以500bps～5000bps传送电池信息。在传送时刻，以1000bps传送电池信息之后，在非传送时刻，停止电池信息的传送并以正常的状态对电池进行充电。在传送时刻，切换开关元件64的导通/截止。为了传送电池信息，在受电线圈51上连接阻抗调制用电容器63。阻抗调制用电容器63通过与受电线圈51并联连接，能够使从供电线圈11向受电线圈51传输电力的效率比已设计的最佳状态还要低一些。但是，由于相对于非传送时刻而言传送时刻是短的时间，而且在该传送时刻，阻抗调制用电容器63连接在受电线圈51上的时间也非常短，因此即使在受电线圈51连接阻抗调制用电容器63的状态下电力传输的效率降低，在整体时间上，电力传输的效率降低是几乎可以忽略的程度。
充电器10通过检测电路17从供电线圈11的电压电平变化中检测受电线圈51的阻抗变化，并且从阻抗变化中检测电池信息。受电线圈51的阻抗变化时，由于供电线圈11与受电线圈51进行电磁耦合，因此供电线圈11的电压电平会变化。由于供电线圈11的电压电平与开关元件64的导通/截止同步变化，因此能够从供电线圈11的电压电平的变化中检测开关元件64的导通/截止。由于调制电路61根据表示电池信息的数字信号切换开关元件64的导通/截止，因此通过检测电路17检测开关元件64的导通/截止，能够检测表示电池信息的数字信号，并且能够从检测出的数字信号中检测正在充电的电池的电压、电流、温度等。
但是，检测电路17也能够从供电线圈11的电流电平的变化、电流相对于电压的相位变化、或者传送电力的变化等变化值的任一个中检测电池信息。这是因为随着受电线圈51的阻抗变化，供电线圈11的这些特性会变化。
图1和图2所示的充电器10将电池内置设备50放置在上表面板21上，并对内置电池52进行充电。为了效率更好地对内置电池52进行充电，如图3所示，充电器10内置有使供电线圈11靠近电池内置设备50的受电线圈51的机构。充电器10具备用于检测受电线圈51的位置的位置检测控制器14。
图7表示充电器10和设置在该充电器10中的电池内置设备50的电路图。该充电器10具备检测受电线圈51的位置的位置检测控制器14。图6表示位置检测控制器14的框图。该位置检测控制器14具备：固定在充电器10的壳体20的上表面板21的内侧上的多个位置检测线圈30；向该位置检测线圈30提供位置检测信号的检测信号产生电路31；接收被从该检测信号产生电路31提供给位置检测线圈30的位置检测信号激励且从受电线圈51向位置检测线圈30输出的回波信号的接收电路32；根据该接收电路32所接收的回波信号判别受电线圈51的位置的识别电路33。
以上的位置检测控制器14按照以下方式检测受电线圈51的位置。
(1)检测信号产生电路31向位置检测线圈30输出脉冲信号的检测信号。
(2)如图所示，被提供给位置检测线圈30的位置检测信号的脉冲信号激励，并从受电线圈51向位置检测线圈30输出的回波信号。
(3)使接收电路32接收回波信号。
(4)依次切换多个位置检测线圈30并从各个位置检测线圈30输出脉冲信号的位置检测信号，通过各个位置检测线圈30接收回波信号。
(5)识别电路33检测由各个位置检测线圈30所感应的回波信号的电平，从而检测受电线圈51的位置。由于被靠近受电线圈51的位置检测线圈30所感应的回波信号的电平高，且随着受电线圈51远离位置检测线圈30，回波信号的电平会降低，因此识别电路33从回波信号的电平中检测受电线圈51的位置。图6的位置检测控制器14在X轴方向和Y轴方向上配置了位置检测线圈30，并且由X轴检测线圈30A检测受电线圈51的X轴方向的位置，由Y轴检测线圈30B检测Y轴方向的位置。
如图7的电路图所示，以上的位置检测控制器14并联连接受电线圈51和阻抗调制用电容器63来构成并联谐振电路57，并以脉冲的触发进行谐振来产生回波信号。但是，与受电线圈51并联连接的阻抗调制用电容器63会稍微降低由受电线圈51所感应的电力对内置电池52进行充电时的电力效率。
电池内置设备50具备：连接在受电线圈51上并将受电线圈51所感应的交流变换成直流后向内置电池52提供充电电力的整流电路53；向整流电路53输入受电线圈51的交流且与受电线圈51串联连接的串联电容器55；与受电线圈51并联连接的阻抗调制用电容器63；切换串联电容器55及阻抗调制用电容器63与受电线圈51的连接状态的开关元件64。电池内置设备50在位置检测控制器14输出位置检测信号的状态下，通过开关元件64使阻抗调制用电容器63连接在受电线圈51上，在从供电线圈11向受电线圈51传输电力的状态下，使受电线圈51和阻抗调制用电容器63处于非连接状态，通过串联电容器55向整流电路53输出受电线圈51的交流。
以上的电池内置设备50和充电器10具有以下特征：通常构成并联谐振电路57来正确检测受电线圈51的位置的同时，在充电时断开该阻抗调制用电容器63来提高电力效率，从而能够效率更好的进行内置电池52的充电。能够产生回波信号是因为在检测受电线圈51的位置的状态下与受电线圈51并联连接阻抗调制用电容器63。另外，能够提高电力效率并效率更好的进行内置电池52的充电是因为在对内置电池52进行充电的状态下，不会使电容器与受电线圈51并联连接，而是能够使电容器与受电线圈51串联连接来向整流电路53输出受电线圈51的电力。向受电线圈51串联连接电容器55的电路构成可比与受电线圈51连接并联电容器的传送电流少的电路构成更提高电力效率，抑制充电中的线圈或电池的发热，并且能够更有效快速且安全地对内置电池52进行充电。
以上的位置检测控制器14具备：与受电线圈51并联连接的阻抗调制用电容器63；向受电线圈51连接该阻抗调制用电容器63的开关元件64；控制该开关元件64的导通/截止的控制电路65，检测受电线圈51的位置时，将开关元件64切换成导通。该电路构成的电池内置设备50能够使用作为位置检测控制器14而设置的阻抗调制用电容器63、开关元件64、控制电路65传送电池信息。这是因为能够通过控制电路65以电池信息的数字信号切换开关元件64的导通/截止来变更受电线圈51的阻抗负载。因此，该电池内置设备50无需为了传送电池信息而设置专用电路，即使用相同的硬件，仅变更控制电路65切换开关元件64的导通/截止的软件就能够传送电池信息。能够在设置于控制电路65中的存储器中存储软件。因此，该电池内置设备50能够在不提高制造成本的情况下以理想的状态向充电器10传送电池信息。
图7至图9所示的电池内置设备50、70、80具备整流电路53，该整流电路53连接在受电线圈51上，并将受电线圈51所感应的交流变换成直流后向内置电池52提供充电电力。整流电路53将从受电线圈51输入的交流变换成直流之后将其输出给控制内置电池52的充电的充电控制电路54。图7与图9的整流电路53是同步整流电路53A。同步整流电路53A具备连接成电桥的四个FET53a、控制各个FET53a的导通/截止的开关电路53b。开关电路53b与从受电线圈51输出的交流同步地对FET53a进行开关控制，从而将输入的交流变换成直流之后进行输出。由于同步整流电路53A中FET53a的电压降比二极管小，因此具有能够比二极管电桥更有效地减少因电压降的电力损失来进行整流的特征。但是，如图8所示，当然也可以在整流电路53中代替同步整流电路而使用二极管电桥53B。充电控制电路54通过从整流电路53输入的电力对内置电池52进行充满电。充电控制电路54检测内置电池52的充满电来停止充电。对锂离子电池的内置电池52进行充电的充电控制电路54通过恒定电压/恒定电流充电，对内置电池52进行充满电。对氢化镍电池的内置电池进行充电的充电控制电路通过恒定电流充电，对内置电池进行充满电。
而且，图7至图9所示的电池内置设备50、70、80为了有效地向整流电路53输入受电线圈51的交流，具备与受电线圈51串联连接的串联电容器55、与受电线圈51并联连接的阻抗调制用电容器63、切换串联电容器55和阻抗调制用电容器63与受电线圈51的连接状态的开关元件64、74、84。
开关元件64、74、84在从位置检测控制器14输出位置检测信号的状态下，将阻抗调制用电容器63连接到受电线圈51。并联连接有阻抗调制用电容器63的受电线圈51通过受电线圈51和阻抗调制用电容器63构成并联谐振电路57，被从位置检测控制器14的位置检测线圈30输出的位置检测信号激励而产生回波信号。仅根据受电线圈51和串联电容器55无法产生谐振状态，因此需要阻抗调制用电容器63。因此，在充电器10中设置电池内置设备并由位置检测控制器14检测电池内置设备50、70、80的受电线圈51的位置的状态下，开关元件64、74、84将阻抗调制用电容器63与受电线圈51连接。
但是，并联连接有阻抗调制用电容器63的受电线圈51不能有效地向整流电路53输出被感应的电力，存在会降低电力效率的弊端。与连接阻抗调制用电容器63的状态相比，受电线圈51能够以连接串联电容器55的状态提高向整流电路53输出的电力效率。因此，开关元件64、74、84在检测出受电线圈51的位置并使供电线圈11靠近受电线圈51之后，将受电线圈51与串联电容器55连接，从受电线圈51向整流电路53输出被感应的电力。即，开关元件64、74、84在从供电线圈11向受电线圈51传输电力的状态下，不将阻抗调制用电容器63连接到受电线圈51，即使阻抗调制用电容器63处于非连接状态，并将受电线圈51与串联电容器55连接。在该状态下，受电线圈51所感应的交流通过串联电容器55被输出到整流电路53。
图7所示的电池内置设备50具备由阻抗调制用电容器63、与该阻抗调制用电容器63串联连接的开关元件64构成的负载电路62。阻抗调制用电容器63与开关元件64的负载电路62并联连接在受电线圈51上。开关元件64是FET等半导体开关元件，且通过控制电路65控制该开关元件64的导通/截止。该开关元件64将阻抗调制用电容器63与受电线圈51并联连接来作为导通状态。另外，开关元件64在截止状态中，使阻抗调制用电容器63和受电线圈51处于非连接状态。串联电容器55与受电线圈51串联连接，从而向整流电路53连接受电线圈51。
控制电路65控制开关元件64即FET的栅极电压来切换开关元件64的导通/截止。在检测受电线圈51的位置的状态下，该控制电路65使开关元件64导通，并将阻抗调制用电容器63连接到受电线圈51。并联连接有阻抗调制用电容器63的受电线圈51被从位置检测线圈30输出的位置检测信号激励而输出高电平的回波信号。使开关元件64切换至导通的状态下，在受电线圈51与整流电路53之间连接有串联电容器55，但是由于通过导通状态的开关元件64并联连接受电线圈51和阻抗调制用电容器63，因此，在该状态下构成并联谐振电路57，并被位置检测信号激励而输出高电平的回波信号。
检测出受电线圈51的位置并使供电线圈11靠近受电线圈51之后，控制电路65使开关元件64切换至截止状态，从而设置成阻抗调制用电容器63与受电线圈51未连接的状态。即，从供电线圈11向受电线圈51传输电力的状态下，控制电路65使开关元件64处于截止状态，从而从受电线圈51断开阻抗调制用电容器63，并通过串联电容器55向整流电路53有效地输出受电线圈51所感应的交流。
而且，图8的开关元件74具备互相串联连接而构成的一对双开关元件74X。图中的双开关元件74X是FET等半导体开关元件。连接FET对74a、74b的源极来对其进行互相串联连接。而且，双开关元件74X的连接点即FET的源极通过高电阻的电阻器79例如100KΩ的电阻器连接在接地线78上，作为接地电位。每一个双开关元件74X上串联连接有阻抗调制用电容器63。每一个双开关元件74X即FET对74a、74b通过与漏极连接的阻抗调制用电容器63连接在受电线圈51的两端。该图的开关元件74将受电线圈51并联连接到串联连接阻抗调制用电容器63、FET对74a、FET对74b、阻抗调制用电容器63而构成的负载电路72。
如图8的实线所示，串联电容器55可以连接在比阻抗调制用电容器63更靠整流电路53侧，或者如虚线所示，也可以连接在阻抗调制用电容器63与受电线圈51之间。连接在阻抗调制用电容器63与受电线圈51之间的串联电容器55在将双开关元件74X切换至导通的状态下，与阻抗调制用电容器63串联连接。因此，与受电线圈51一起实现并联谐振电路57的电容器的静电电容包括串联电容器55、两个阻抗调制用电容器63串联连接起来的合成电容。
由控制电路75一起切换双开关元件74X的FET对74a、74b的导通/截止。控制电路75按照双开关元件74X即2个FET的栅极电压相同的方式进行控制，从而同时切换一对双开关元件74X的导通/截止。控制电路75使双开关元件74X的FET切换至导通的状态下，阻抗调制用电容器63与受电线圈51并联连接。另外，控制电路75使双开关元件74X截止时，阻抗调制用电容器63从受电线圈51上被断开，呈非连接状态。
以上的控制电路75在检测受电线圈51的位置的状态下，使双开关元件74X导通，从而连接受电线圈51和阻抗调制用电容器63。并联连接有阻抗调制用电容器63的受电线圈51被从位置检测线圈30输出的位置检测信号激励，从而进行并联谐振来输出回波信号。
检测出受电线圈51的位置并使供电线圈靠近受电线圈51之后，控制电路75使双开关元件74X切换至截止，呈没有向受电线圈51连接阻抗调制用电容器63的状态。即，控制电路75在从供电线圈向受电线圈51传输电力的状态下，使双开关元件74X截止，从而从受电线圈51断开阻抗调制用电容器63，通过串联电容器55向整流电路53有效地输出受电线圈51所感应的交流。
图8的开关元件74由于使双开关元件74X中的一方成接地电位，因此能够简化控制电路75的电路构成。特别是，使用二极管电桥53B作为整流电路53，并且使受电线圈51的两方都不作为接地电位的状态，即受电线圈51通过二极管连接在接地线78的状态下，能够简化控制电路75控制双开关元件74的导通/截止的电路构成。
并且，图9的电池内置设备80用一个电容器86构成串联电容器55和阻抗调制用电容器63。该电池内置设备80通过开关元件84将电容器86切换成串联电容器55和阻抗调制用电容器63来使用。电容器86连接在受电线圈51与整流电路53之间。开关元件84具备使该电容器86的整流电路53侧短路的短路电路88。短路电路88由PTC等电阻元件89和开关元件84构成，由控制电路85控制开关元件84的导通/截止。开关元件84是光电MOSFET，通过光被切换为导通/截止。控制电路85将开关元件84切换至导通，并且通过短路电路88使电容器86的整流电路53侧处于短路状态，从而并联连接电容器86和受电线圈51。另外，在控制电路85将开关元件84切换至截止的状态下，使短路电路88处于非短路状态，即处于开路状态，从而串联连接电容器86和受电线圈51，通过电容器86向整流电路53输出受电线圈51的交流。
如图1至图7所示，充电器10具备：连接在交流电源12上并使受电线圈51感应电动势的供电线圈11；内置该供电线圈11并且具有在上表面上放置电池内置设备50的上表面板21的壳体20；内置于该壳体20中并且沿着上表面板21的内表面移动供电线圈11的移动机构13；检测放置在上表面板21上的电池内置设备50的位置来控制移动机构13，从而使供电线圈11靠近电池内置设备50的受电线圈51的位置检测控制器14。充电器10在壳体20中内置有供电线圈11、交流电源12、移动机构13、位置检测控制器14。
该充电器10通过以下的动作对电池内置设备50的内置电池52进行充电。
(1)在壳体20的上表面板21上放置电池内置设备50时，由位置检测控制器14检测该电池内置设备50的位置。
(2)检测出电池内置设备50的位置的位置检测控制器14控制移动机构13，通过移动机构13使供电线圈11沿着上表面板21移动从而使其靠近电池内置设备50的受电线圈51。
(3)靠近受电线圈51的供电线圈11与受电线圈51进行电磁耦合，从而向受电线圈51传输交流电力。
(4)电池内置设备50对受电线圈51的交流电力进行整流后将其变换为直流，用该直流对内置电池52进行充电。
通过以上的动作对电池内置设备50的电池52进行充电的充电器10在壳体20中内置有与交流电源12连接的供电线圈11。供电线圈11配置在壳体20的上表面板21之下，并且配置成可沿着上表面板21进行移动。能够通过使供电线圈11与受电线圈51的间隔变窄来提高从供电线圈11向受电线圈51的电力传输的效率。优选使供电线圈11靠近受电线圈51的状态下，供电线圈11与受电线圈51的间隔在7mm以下。因此，在上表面板21之下尽量靠近上表面板21而配置供电线圈11。由于供电线圈11按照靠近放置在上表面板21之上的电池内置设备50的受电线圈51的方式进行移动，因此按照能够沿着上表面板21的下表面移动的方式配置。
内置供电线圈11的壳体20将放置电池内置设备50的平面状的上表面板21设置在上表面上。图1与图2的充电器10将上表面板21整体作为平面状而进行了水平配置。上表面板21具有在上表面能够放置大小或外形不同的各种电池内置设备50的大小，例如，是一个边为5cm至30cm的四边形。但是，也能够使上表面板构成直径为5cm至30cm的圆形。图1与图2的充电器10构成为通过增大上表面板21，即、使其构成能够同时放置多个电池内置设备50的大小，从而能够一起放置多个电池内置设备50来依次对内置的电池52进行充电。另外，上表面板也可以在其周围设置周边壁并且在周边壁的内侧设置电池内置设备来对内置的电池进行充电。
壳体20的上表面板21具有可从外部看到移动其内侧的供电线圈11的透光性。由于用户能够用肉眼确认该充电器10中的供电线圈11靠近电池内置设备50，因此用户能够确认电池内置设备50确实正在进行充电。因此，用户能够放心使用充电器10。而且，通过在供电线圈11中设置照射光的发光二极管19，用发光二极管19照亮正在移动的供电线圈11或其周围，从而能够对出色的设计性和供电线圈11的移动引起注意。另外，也能够构成为发光二极管19的光透过上表面板21而照射电池内置设备50的结构。图2和图3所示的充电器10在供电线圈11的周围以等间隔配置了四个发光二极管19。如图7所示，这些发光二极管19从内置在充电器10中的直流电源18接收电力而点亮。但是，也能够将发光二极管配置在供电线圈的中心部。另外，也可以设置三个以下或五个以上的表示供电线圈的位置的发光二极管。该充电器10通过在对电池内置设备50进行充电的状态下，用发光二极管19照射电池内置设备50，或者在充电状态下改变发光二极管19的发光颜色或点亮熄灭模式等照亮状态，能够向用户明确通知电池内置设备50的充电状态。
以与上表面板21平行的面将供电线圈11缠绕成螺旋状，向上表面板21的上方放射交流磁通。该供电线圈11向上表面板21的上方放射与上表面板21正交的交流磁通。供电线圈11从交流电源12接收交流电力，从而向上表面板21的上方放射交流磁通。供电线圈11能够在由磁性材料构成的磁芯15上缠绕线材料来增加电感。磁芯15是透磁率大的铁氧体等磁性材料，呈上方开放的壶形。壶形的磁芯15形成为在底部连接配置在缠绕成螺旋状的供电线圈11的中心的圆柱部15A、和配置在外侧的圆筒部15B的形状。磁芯15上的供电线圈11能够向特定部位汇聚磁通来有效地向受电线圈51传送电力。但是，供电线圈11不一定需要设置磁芯15，也可以是空心线圈。由于空心线圈轻，因此可设置成与受电线圈51的外径大致相等来有效地向受电线圈51传输电力。
交流电源12例如向供电线圈11提供20kHz～数MHz的高频电力。交流电源12通过可弯曲的引导线16连接在供电线圈11上。这是为了使供电线圈11按照向放置在上表面板21上的电池内置设备50的受电线圈51靠近的方式进行移动。虽然未图示，但是交流电源12具备自激式振荡电路、功率放大从该振荡电路输出的交流的功率放大器。自激式振荡电路将供电线圈11并用在振荡线圈中。因此，该振荡电路以供电线圈11的电感改变振荡频率。供电线圈11的电感在供电线圈11与受电线圈51的相对位置处产生变化。这是因为供电线圈11与受电线圈51的互感在供电线圈11与受电线圈51的相对位置处产生变化。因此，将供电线圈11用在振荡线圈中的自激式振荡电路随着交流电源12靠近受电线圈51而产生变化。因此，自激式振荡电路能够通过振荡频率的变化检测供电线圈11与受电线圈51的相对位置，并且能够并用位置检测控制器14。
通过移动机构13靠近受电线圈51的方式使供电线圈11进行移动。图2至图5的移动机构13沿着上表面板21向X轴方向和Y轴方向移动供电线圈11来使其靠近受电线圈51。图中的移动机构13利用由位置检测控制器14控制的伺服电动机22旋转螺丝棒来移动拧入螺丝棒23中的螺母部件24，从而使供电线圈11靠近受电线圈51。伺服电动机22具备向X轴方向移动供电线圈11的X轴伺服电动机22A、向Y轴方向移动供电线圈11的Y轴伺服电动机22B。螺丝棒23具备向X轴方向移动供电线圈11的一对X轴螺丝棒23A、向Y轴方向移动供电线圈11的Y轴螺丝棒23B。一对X轴螺丝棒23A配置成相互平行，并且被传送带25驱动，通过X轴伺服电动机22A一起进行旋转。螺母部件24由拧入各个X轴螺丝棒23A中的一对X轴螺母部件24A、拧入Y轴螺丝棒23B中的Y轴螺母部件24B而构成。Y轴螺丝棒23B将其两端连接成能够朝向一对X轴螺母部件24A进行旋转。供电线圈11连接在Y轴螺母部件24B上。
而且，如图所示的移动机构13为了以水平的姿势向Y轴方向移动供电线圈11，与Y轴螺丝棒23B平行地配置了导向棒26。导向棒26将其两端连接在一对X轴螺母部件24A上，与一对X轴螺母部件24A一起移动。导向棒26贯穿连接在供电线圈11上的导向部27，并能够沿着导向棒26向Y轴方向移动供电线圈11。即，供电线圈11通过沿着互相平行配置的Y轴螺丝棒23B和导向棒26移动的Y轴螺母部件24B和导向部27，以水平的姿势向Y轴方向移动。
该移动机构13在X轴伺服电动机22A使X轴螺丝棒23A旋转时，一对X轴螺母部件24A沿着X轴螺丝棒23A进行移动，从而向X轴方向移动Y轴螺丝棒23B和导向棒26。Y轴伺服电动机22B使Y轴螺丝棒23B旋转时，Y轴螺母部件24B沿着Y轴螺丝棒23B进行移动，从而向Y轴方向移动供电线圈11。此时，连接在供电线圈11上的导向部27沿着导向棒26进行移动，从而以水平的姿势向Y轴方向移动供电线圈11。因此，能够通过位置检测控制器14控制X轴伺服电动机22A和Y轴伺服电动机22B的旋转，向X轴方向和Y轴方向移动供电线圈11。但是，并不将本发明的充电器的移动机构特定为以上的机械装置。这是因为移动结构可利用能够向X轴方向和Y轴方向移动供电线圈的所有的机构。
而且，本发明的充电器的移动机构并不特定于向X轴方向和Y轴方向移动供电线圈11的机构。这是因为本发明的充电器能够设置成可沿着引导壁在直线上移动供电线圈的结构，作为在上表面板上设有直线状的引导壁并且沿着该引导壁放置电池内置设备的结构。虽然未图示，但是该充电器可沿着引导壁在直线上移动供电线圈，作为只向一个方向例如只向X轴方向移动供电线圈的移动机构。
位置检测控制器14检测放置在上表面板21上的电池内置设备50的位置。图2至图5的位置检测控制器14检测内置在电池内置设备50中的受电线圈51的位置来使供电线圈11靠近受电线圈51。而且，位置检测控制器14具备大致检测受电线圈51的位置的第一位置检测控制器14A、精密检测受电线圈51的位置的第二位置检测控制器14B。该位置检测控制器14利用第一位置检测控制器14A大致检测受电线圈51的位置，并且控制移动机构13来使供电线圈11的位置靠近受电线圈51之后，进一步利用第二位置检测控制器14B精密检测受电线圈51的位置的同时控制移动机构13，使供电线圈11的位置正确地靠近受电线圈51。该充电器能够快速并且更准确地使供电线圈11靠近受电线圈51。
如图6所示，第一位置检测控制器14A具备：固定在上表面板21的内面的多个位置检测线圈30；向该位置检测线圈30提供位置检测信号的检测信号产生电路31；被从该检测信号产生电路31向位置检测线圈30提供的脉冲激励之后接收从受电线圈51向位置检测线圈30输出的回波信号的接收电路32；根据该接收电路32接收的回波信号判别供电线圈11的位置的识别电路33。
位置检测线圈30由多列线圈构成，在上表面板21的内面按规定的间隔固定多个位置检测线圈30。位置检测线圈30具备检测受电线圈51的X轴方向的位置的多个X轴检测线圈30A、检测Y轴方向的位置的多个Y轴检测线圈30B。各个X轴检测线圈30A在Y轴方向是细长的环状，多个X轴检测线圈30A按规定的间隔固定在上表面板21的内面上。相邻的X轴检测线圈30A的间隔(d)比受电线圈51的外径(D)小，优选X轴检测线圈30A的间隔(d)为受电线圈51的外径(D)的1倍至1/4倍。X轴检测线圈30A可以使间隔(d)变窄来正确检测受电线圈51的X轴方向的位置。各个Y轴检测线圈30B在Y轴方向是细长的环状，多个Y轴检测线圈30B按规定的间隔固定在上表面板21的内面上。与X轴检测线圈30A相同，相邻的Y轴检测线圈30B的间隔(d)也比受电线圈51的外径(D)小，优选Y轴检测线圈30B的间隔(d)为受电线圈51的外径(D)的1倍至1/4倍。Y轴检测线圈30B也可以使间隔(d)变窄来正确检测受电线圈51的X轴方向的位置。
检测信号产生电路31按规定的时间向位置检测线圈30输出作为位置检测信号的脉冲信号。输入位置检测信号的位置检测线圈30以位置检测信号激励靠近的受电线圈51。被激励的受电线圈51根据流过的电流的能量向位置检测线圈30输出回波信号。因此，如图10所示，在受电线圈51附近的位置检测线圈30输入位置检测信号之后，延迟规定时间后感应来自受电线圈51的回波信号。被位置检测线圈30感应的回波信号被接收电路32输出给识别电路33。因此，识别电路33根据从接收电路32输入的回波信号判定受电线圈51是否在靠近位置检测线圈30。多个位置检测线圈30对回波信号感应时，识别电路33判定最靠近回波信号电平大的位置检测线圈30。
图6所示的位置检测控制器14通过切换电路34使各个位置检测线圈30连接在接收电路32上。由于该位置检测控制器14依次切换输入来连接在多个位置检测线圈30上，因此能够用一个接收电路32检测多个位置检测线圈30的回波信号。但是，也可以在各个位置检测线圈上连接接收电路来检测回波信号。
图6的位置检测控制器14利用由识别电路33控制的切换电路34依次切换多个位置检测线圈30来使其连接在接收电路34上。检测信号产生电路31连接在切换电路34的输出侧，向位置检测线圈30输出位置检测信号。从检测信号产生电路31输出给位置检测线圈30的位置检测信号的电平远大于来自受电线圈51的回波信号。接收电路32在输入侧连接由二极管构成的限制电路35。限制电路35对从检测信号产生电路31输入给接收电路32的位置检测信号的电平进行限制之后输入给接收电路32。信号电平小的回波信号不会被限制地输入到接收电路32中。接收电路32对位置检测信号与回波信号进行放大之后输出。从接收电路32输出的回波信号成为比位置检测信号延迟规定的时间例如数μsec～数百μsec的信号。由于比起位置检测信号具有延迟的回波信号的延迟时间是一定的时间，因此将比位置检测信号延迟规定时间之后的信号作为回波信号，根据该回波信号电平判定受电线圈51是否靠近了位置检测线圈30。
接收电路32是放大从位置检测线圈30输入的回波信号之后对其进行输出的放大器。接收电路32输出位置检测信号和回波信号。识别电路33根据从接收电路32输入的位置检测信号和回波信号判定受电线圈51是否靠近了位置检测线圈30。识别电路33具备将从接收电路32输入的信号变换成数字信号的A/D转换器36。计算从该A/D转换器36输出的数字信号来检测回波信号。识别电路33将比位置检测信号延迟特定的时间之后输入的信号作为回波信号来检测，并且根据回波信号的电平判定受电线圈51是否靠近了位置检测线圈30。
识别电路33按照依次使多个X轴检测线圈30A连接在接收电路32的方式控制切换电路34，从而检测受电线圈51的X轴方向的位置。识别电路33每次将各个X轴检测线圈30A连接在接收电路32上时，向连接在接收电路32上的X轴检测线圈30A输出位置检测信号，并且比位置检测信号延迟特定的时间之后，通过是否检测出回波信号来判定受电线圈51是否靠近了该X轴检测线圈30A。识别电路33将所有的X轴检测线圈30A连接在接收电路32上，从而判定受电线圈51是否靠近了各个X轴检测线圈30A。受电线圈51与任一个X轴检测线圈30A连接时，在将该X轴检测线圈30A连接在接收电路32的状态下，检测回波信号。因此，识别电路33能够通过可检测回波信号的X轴检测线圈30A检测受电线圈51的X轴方向的位置。在受电线圈51横跨多个X轴检测线圈30A而与其靠近的状态下，通过多个X轴检测线圈30A检测回波信号。在该状态下，识别电路33判定为最靠近被检测出最强的回波信号即电平最大的回波信号的X轴检测线圈30A。识别电路33以相同的方式控制Y轴检测线圈30B来检测受电线圈51的Y轴方向的位置。
识别电路33从进行检测的X轴方向和Y轴方向的位置控制移动机构13，使供电线圈11移动至靠近受电线圈51的位置处。识别电路33控制移动机构13的X轴伺服电动机22A，使供电线圈11移动至受电线圈51的X轴方向的位置处。另外，控制移动机构13的Y轴伺服电动机22B，使供电线圈11移动至受电线圈51的Y轴方向的位置处。
如以上所述，第一位置检测控制器14A使供电线圈11移动至靠近受电线圈51的位置处。本发明的充电器通过第一位置检测控制器14A使供电线圈11靠近受电线圈51之后，能够从供电线圈11向受电线圈51传输电力来对电池52进行充电。但是，充电器能够进一步正确地控制供电线圈11的位置来使其靠近电线圈51之后，传输电力来对电池52进行充电。供电线圈11可通过第二位置检测控制器14B更正确地靠近受电线圈51。
第二位置检测控制器14B将交流电源12作为自激式振荡电路，从自激式振荡电路的振荡频率正确地检测出供电线圈11的位置来控制移动机构13。第二位置检测控制器14B控制移动机构13的X轴伺服电动机22A和Y轴伺服电动机22B来使供电线圈11移动至X轴方向和Y轴方向，从而检测交流电源12的振荡频率。图11表示自激式振荡电路的振荡频率变化的特性。该图表示对于供电线圈11与受电线圈51的相对位置偏离的振荡频率的变化。如该图所示，自激式振荡电路的振荡频率在供电线圈11最靠近受电线圈51的位置处最高，随着相对位置偏离，振荡频率会降低。因此，第二位置检测控制器14B控制移动机构13的X轴伺服电动机22A来使供电线圈11向X轴方向移动，并且在振荡频率最高的位置处使其停止。另外，Y轴伺服电动机22B也按照相同的方式进行控制来使供电线圈11向Y轴方向移动，并且在振荡频率最高的位置处使其停止。如以上所述，第二位置检测控制器14B能够使供电线圈11移动至最靠近受电线圈51的位置处。
以上的充电器通过第一位置检测控制器14A大致检测受电线圈51的位置之后，进一步通过第二位置检测控制器14B进行微调整来使供电线圈11靠近受电线圈51，但是如图12所示的以下的位置检测控制器44可以不进行微调整来使供电线圈11靠近受电线圈51。
如图12所示，该位置检测控制器44具备：固定在上表面板的内面的多个位置检测线圈30；向该位置检测线圈30提供位置检测信号的检测信号产生电路31；接收被从该检测信号产生电路31提供给位置检测线圈30的脉冲激励而从受电线圈51输出给位置检测线圈30的回波信号的接收电路32；根据该接收电路32接收的回波信号判别供电线圈11的位置的识别电路43。而且，该位置检测控制器44在识别电路43中具备存储电路47，该存储电路47存储相对于受电线圈51的位置的各个位置检测线圈30所感应的回波信号的电平，即如图10所示，存储利用位置检测信号激励各个位置检测线圈30并经过规定时间之后所感应的回波信号的电平。该位置检测控制器44检测各个位置检测线圈30所感应的回波信号的电平，并与存储在存储电路47中的回波信号的电平比较检测出的回波信号的电平，从而检测受电线圈51的位置。
如以下所示，该位置检测控制器44根据各个位置检测线圈30所感应的回波信号的电平求出受电线圈51的位置。图12所示的位置检测线圈30具备检测受电线圈51的X轴方向的位置的多个X轴检测线圈30A、检测Y轴方向的位置的多个Y轴检测线圈30B，在上表面板21的内面按规定的间隔固定多个位置检测线圈30。各个X轴检测线圈30A在Y轴方向上是细长的环状，各个Y轴检测线圈30B在X轴方向上是细长的环状。图13表示使受电线圈51朝X轴方向移动的状态下的、X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平，横轴表示受电线圈51的X轴方向的位置，纵轴表示各个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平。该位置检测控制器44通过检测各个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平，能够求出受电线圈51的X轴方向的位置。如该图所示，使受电线圈51朝X轴方向移动时，各个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平会产生变化。例如，受电线圈51的中心位于第一X轴位置检测线圈30A的中心时，如图13的点A所示，第一X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平变得最强。另外，受电线圈51位于第一X轴位置检测线圈30A与第二X轴位置检测线圈30B的中间时，如图13的点B所示，第一X轴位置检测线圈30A和第二X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平变得相同。即，各个X轴位置检测线圈30A在受电线圈51位于最近处时所感应的回波信号的电平变得最强，随着受电线圈51远离，回波信号的电平变小。因此，通过哪个X轴位置检测线圈30A的回波信号的电平最强，能够判定受电线圈51最靠近哪个X轴位置检测线圈30A。另外，两个X轴位置检测线圈30A感应出回波信号时，通过从检测强回波信号的X轴位置检测线圈30A开始位于哪个方向的X轴位置检测线圈30A感应出回波信号，能够判定从回波信号最强的X轴位置检测线圈30A开始向哪个方向偏离会存在受电线圈51，另外，能够利用回波信号的电平比来判定与两个X轴位置检测线圈30A的相对位置。例如，若两个X轴位置检测线圈30A的回波信号的电平比为1，则能够判定受电线圈51位于两个X轴位置检测线圈30A的中央。
识别电路43在存储电路47中存储相对于受电线圈51的X轴方向的位置的各个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平。放置受电线圈51时，任一个X轴位置检测线圈30A会感应回波信号。因此，识别电路43根据X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号检测放置了受电线圈51，即在充电器10中放置了电池内置设备50。而且，通过与存储在存储电路47中的电平比较任一个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平，能够判别受电线圈51的X轴方向的位置。识别电路也可以在存储电路中存储根据相邻的X轴位置检测线圈所感应的回波信号的电平比特定受电线圈的X轴方向的位置的函数，从而根据该函数判别受电线圈的位置。该函数是使受电线圈移动至两个X轴位置检测线圈之间来检测各个X轴位置检测线圈所感应的回波信号的电平比而求出的。识别电路43能够检测两个X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号的电平比，并从检测出的电平比中基于该函数计算两个X轴位置检测线圈30A之间的受电线圈51的X轴方向的位置来进行检测。
以上，表示了识别电路43根据X轴位置检测线圈30A所感应的回波信号检测受电线圈51的X轴方向的位置的方法，受电线圈51的Y轴方向的位置也按照与X轴方向相同的方式能够根据Y轴位置检测线圈30B所感应的回波信号进行检测。
识别电路43检测受电线圈51的X轴方向和Y轴方向的位置时，根据来自该识别电路43的位置信号，位置检测控制器44使供电线圈11朝受电线圈51的位置移动。
另外，检测出如上所述波形的回波信号时，充电器的识别电路43可认为或识别搭载了电池内置设备50的受电线圈51。检测、识别出不同于回波信号的波形的波形时，认为搭载了电池内置设备50的受电线圈51以外(例如，金属异物)，能够停止电力供给。另外，没有检测、识别出回波信号的波形时，认为没有搭载电池内置设备50的受电线圈51，不提供电力。
充电器10通过位置检测控制器14、44控制移动机构13来使供电线圈11靠近受电线圈51的状态下，通过交流电源12向供电线圈11提供交流电力。向受电线圈51传输供电线圈11的交流电力，并用在电池52的充电中。图7所示的位置检测控制器14内置有检测从电池内置设备50传输的电池信息的检测电路17。检测电路17基于从电池内置设备50传输的电池信息，控制对电池52进行充电的电压或电流，从而对电池52进行充电。从电池内置设备50传送电池52的充满电，作为电池信息。因此，检测电路17根据从电池内置设备50传送的电池信息检测电池52的充满电，从而停止向供电线圈11的交流电力的供给，结束充电。
能够防止多个电池内置设备50的上表面板21的充电器10依次切换多个电池内置设备50的电池52来进行充满电。如图1所示，该充电器10最初检测任一个电池内置设备50(第一电池内置设备50A)的受电线圈51的位置来使供电线圈11靠近该受电线圈51，从而对该电池内置设备50的电池52进行充满电。该电池内置设备50的电池52已充满电并且检测电路17接收从该电池内置设备50传输的充满电信号时，位置检测控制器14检测设置在与该电池内置设备50不同的位置处的第二电池内置设备50B的受电线圈51的位置，并控制移动机构13来使供电线圈11靠近第二电池内置设备50B的受电线圈51。在该状态下，向第二电池内置设备50B的电池52传输电力来对该电池52进行充满电。而且，第二电池内置设备50B的电池52已充满电并且检测电路17接收从第二电池内置设备50B传输的充满电信号时，位置检测控制器14进一步检测第三电池内置设备50C的受电线圈51的位置，并控制移动机构13来使供电线圈11靠近第三电池内置设备50C的受电线圈51，对该第三电池内置设备50C的电池52进行充满电。如以上所述，在上表面板21上设置多个电池内置设备50时，依次切换电池内置设备50来对内置电池进行充满电。该充电器10存储充满电的电池内置设备50的位置，从而不会对充满电的电池内置设备50的电池52进行充电。检测出设置在上表面板21上的所有的电池内置设备50的电池52充满电时，充电器10停止交流电源12的动作来停止对电池52的充电。
这里，虽然在上述以及下述的实施例中电池内置设备50的电池52充满电时停止了充电，但是也可以将电池52变成规定电容时刻作为充满电来停止充电。
如上所述，对多个电池内置设备50的电池52进行充满电的充电器10能够对多个电池内置设备50的电池52进行充满电，即，当电池内置设备50的电池52充满电时，使供电线圈11移动到下一个电池内置设备50的受电线圈51的位置处，从而对没有充满电的下一个电池内置设备50的电池52进行充电来使其充满电。而且，正在充电的电池内置设备50的电池52没有充满电的状态下，对多个电池内置设备50进行充电的充电器10将供电线去11移动至其它电池内置设备50的受电线圈51的位置处并反复进行该动作，即，能够互相切换进行充电的电池内置设备50来使各个电池内置设备50的电池52充满电。该充电器10例如通过检测电路17检测从正在充电的电池内置设备50传输的电池电压、剩余容量、电池温度等电池信息，并根据检测出的电池信息切换进行充电的电池内置设备50。另外，以上的充电器也可以在经过设定时间时，将供电线圈的位置移动至其它电池内置设备的受电线圈的位置处来切换进行充电的电池内置设备。切换以电池的电压进行充电的电池内置设备的充电器在电池的电压上升至预先设定的电压或者正在充电的电池的电压上升到达设定值时，切换进行充电的电池内置设备。另外，检测电池的剩余容量来切换进行充电的电池内置设备的充电器在正在充电的电池的剩余容量到达设定值或者剩余容量的变化到达设定值时，切换进行充电的电池内置设备。另外，检测电池的温度来切换进行充电的电池内置设备的充电器在正在充电的电池的温度上升至设定温度时，切换进行充电的电池内置设备。而且，经过设定时间时切换进行充电的电池内置设备的充电器内置有计时器，计时器到时限时，切换进行充电的电池内置设备。而且，充电器也能够根据电池的电压、剩余容量、温度、时间这些所有的电池信息切换正在充电的电池内置设备。
由于以上的充电器10在电池52充满电之前，对下一个切换进行充电的电池内置设备50的电池52进行充电，并且反复进行该步骤来对电池内置设备50的电池52进行充电，因此增加从供电线圈11提供给受电线圈51的供电电力，并且能够以更短的时间对多个电池内置设备50进行充满电。这是因为通过缩短对一个电池52的充电时间能够增加电池52的充电电流。使供电线圈11靠近受电线圈51来传输电力的无接点的充电器不能避免因漏磁通而导致受电线圈或电池的发热，而且供电电力因此而受到限制。但是，通过切换进行充电的电池内置设备50的同时进行充电，能够防止受电线圈51或电池52的发热的同时可增加供电电力，即，能够增加电池52的充电电流来快速进行充满电。这是因为在停止充电的状态下可使受电线圈51或电池52冷却。因此，在电池52没有充满电的状态下切换电池内置设备50的充电器10的特征在于：能够减少受电线圈51或电池52的发热的同时，可快速进行充满电。
例如，如图1所示，该充电器10在上表面板21上设置三个电池内置设备50的状态下，按照以下的方式对各个电池内置设备50的电池52进行充满电。
(1)首先，检测任一个电池内置设备50的受电线圈51的位置来使供电线圈11靠近该受电线圈51，从而对该第一电池内置设备50的电池52进行充电。
(2)位置检测控制器14根据从正在充电的第一电池内置设备50A传输的电池电压、剩余容量、电池温度等电池信息，中断第一电池内置设备50A的电池52的充电，并检测设置在与第一电池内置设备50A不同的位置处的第二电池内置设备50B的受电线圈51的位置，并控制移动机构13来使供电线圈11靠近第二电池内置设备50B的受电线圈51。在该状态下，向二电池内置设备50B的电池52传输电力来对该电池52进行充电。
(3)而且，位置检测控制器14根据从正在充电的第二电池内置设备50B传输的电池信息，中断第二电池内置设备50B的电池52的充电，进一步检测设置在不同位置处的第三电池内置设备50C的受电线圈51的位置，并且控制移动机构13来使供电线圈11靠近第三电池内置设备50C的受电线圈51，从而对第三电池内置设备50C的电池52进行充电。
(4)之后，位置检测控制器14根据从第三电池内置设备50C传输的电池信息，中断第三电池内置设备50C的电池52的充电，将供电线圈11移动至第一电池内置设备50A的受电线圈51的位置处，对第一电池内置设备50A的的电池52进行充电。
(5)如以上所述，反复对第一电池内置设备50A、第二电池内置设备50B、第三电池内置设备50C进行充电，从而使内置的电池52充满电。
在通过切换进行充电的电池内置设备50的同时对电池52进行充电的步骤中，任一个电池内置设备50的电池52已充满电时，切断内置有已充满电的电池52电池内置设备50，依次对电池内置设备50的电池52进行充满电。检测出已对设置在上表面板21上的所有的电池内置设备50的电池52进行了充满电时，充电器10停止交流电源12的动作来结束电池52的充电。

Claims (8)

1.一种电池内置设备与充电器，其中，
该电池内置设备与充电器由具有向内置电池(52)提供充电电力的受电线圈(51)的电池内置设备(50、70、80)、和具备与该电池内置设备(50、70、80)的受电线圈(51)电磁耦合来提供充电电力的供电线圈(11)的充电器(10)构成，
所述电池内置设备(50、70、80)具备调制电路(61、71、81)，其根据所述内置电池(52)的电池信息改变受电线圈(51)的阻抗；所述充电器(10)具备检测电路(17)，其通过供电线圈(11)检测在所述调制电路(61、71、81)中变化的受电线圈(51)的阻抗的变化，从而检测电池信息，并且
所述调制电路(61、71、81)具备：负载电路(62、72、82)，其将开关元件(64、74、84)串联连接到阻抗调制用电容器(63)，该阻抗调制用电容器并联连接所述受电线圈(51)；和控制电路(65、75、85)，其根据电池信息切换该负载电路(62、72、82)的开关元件(64、74、84)的导通/截止，
所述调制电路(61、71、81)切换所述开关元件(64、74、84)的导通/截止，从而向充电器(10)传送电池信息。
2.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述检测电路(17)根据所述供电线圈(11)的电压电平变化、电流电平变化、电流相对于电压的相位变化、传送速率的变化中的任一个，检测所述受电线圈(51)的阻抗变化来检测电池信息。
3.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
具备与所述受电线圈(51)串联连接的串联电容器(55)。
4.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述电池内置设备(50、70、80)向充电器(10)传送的电池信息包括正在充电的电池的电压、充电电流、电池温度、序列号、确定电池的充电电流的允许充电电流、控制电池的充电的允许温度中的任一个。
5.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述电池内置设备(50、70、80)具备对所述受电线圈(51)从所述供电线圈(11)感应到的交流输出进行整流的整流电路(53)，在该整流电路(53)的输入侧连接有负载电路(62、72、82)。
6.根据权利要求5所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述整流电路(53)是同步整流电路(53A)或二极管电桥(53B)中的任一个。
7.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述充电器(10)具备：壳体(20)，其具有可自由装卸所述电池内置设备(50、70、80)的搭载部；使所述供电线圈(11)按照靠近受电线圈(51)的方式进行移动的移动机构(13)；和位置检测控制器(14、44)，其检测设置在所述搭载部中的电池内置设备(50、70、80)的受电线圈(51)的位置来控制移动机构(13)，从而使供电线圈(11)靠近电池内置设备(50、70、80)的受电线圈(51)，
所述位置检测控制器(14、44)具备：位置检测线圈(30)，其固定在上表面板(21)上；检测信号产生电路(31)，其向该位置检测线圈(30)提供位置检测信号；接收电路(32)，其接收被从该检测信号产生电路(31)提供给位置检测线圈(30)的位置检测信号激励而从受电线圈(51)输出给位置检测线圈(30)的回波信号；和识别电路(33、34)，其根据该接收电路(32)所接收的回波信号判别受电线圈(51)的位置，
所述电池内置设备(50、70、80)具备：整流电路(53)，其连接在所述受电线圈(51)上，并将受电线圈(51)所感应的交流变换成直流，从而向内置电池(52)提供充电电力；和串联电容器(55)，其向整流电路(53)输入所述受电线圈(51)的交流，并与受电线圈(51)串联连接，
根据所述调制电路(61、71、81)的控制电路(65、75、85)，在位置检测控制器(14、44)输出位置检测信号的状态下，将所述开关元件(64、74、84)切换至导通，从而将受电线圈(51)与阻抗调制用电容器(63)连接。
8.根据权利要求1所述的电池内置设备与充电器，其中，
所述负载电路(72)具备：一对双开关元件(74X)，其互相串联连接而构成；和阻抗调制用电容器(63)，其与各个双开关元件(74X)串联连接，将双开关元件(74X)的连接点与接地线(78)连接，通过所述控制电路(75)同时控制一对双开关元件(74X)的导通/截止。
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