CN102377217A - 电池内置设备及充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池内置设备及充电装置，检测进行无接点充电的充电装置与充电适配器这两者的充电状态或连接来选择最佳的充电，从而进行充电。电池内置设备和充电装置具备：具有充电端子(72)和无接点充电部(60)的电池内置设备(50)；载置该电池内置设备来进行无接点充电的充电装置(10)。电池内置设备具备：对被放置在充电装置上进行检测的充电装置检测部(61)；检测充电适配器(80)的连接或充电的适配器检测部；选择充电装置和充电适配器的其中一个对内置电池进行充电的充电选择部，在电池内置设备被放置在充电装置上且连接了充电适配器的状态下，充电选择部按照由充电装置和充电适配器的其中一个对内置电池进行充电的方式进行控制。

Description

电池内置设备及充电装置
技术领域
本发明涉及一种电池封装体或移动电话等的电池内置设备、以及通过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装置。
背景技术
已经开发了通过电磁感应作用从电源线圈向感应线圈传输电力来对电池封装体或笔记本电脑等电池内置设备中内置的电池进行充电的无接点充电器(参照专利文献1)。
专利文献1记载了在无接点充电器中内置以交流电源进行励磁的电源线圈，并在电池封装体或笔记本电脑等电池内置设备中内置与电源线圈进行电磁耦合的感应线圈的结构。该无接点充电器被配置成使电池内置设备的感应线圈与电源线圈对置，从而能够对电池内置设备的内置电池进行充电。
但是，电池内置设备还具有如下类型，即不依赖于无接点充电器，而是设置了与充电适配器相连而对内置电池进行充电的充电端子。若该电池内置设备与充电适配器相连且被放置在无接点充电器上，则可通过充电适配器和无接点充电器这两者对内置电池进行充电。无接点充电器被设置成可单独以最佳的电流或电压对内置电池进行充电，而且充电适配器也被设置成可单独以最佳的电流或电压对内置电池进行充电。因此，若通过无接点充电器和充电适配器这两者对内置电池进行充电，则不能在正常的状态下对内置电池进行充电。
为了消除这个缺陷，开发了一种充电系统，该充电系统在通过无接点充电器对内置电池进行充电的电池内置设备上连接了充电适配器等时，停止充电适配器的充电(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2005-110409号公报
专利文献2：日本专利第4435788号公报
专利文献2的充电系统检测无接点充电器对内置电池的充电电流，从而检测无接点充电器正在对内置电池进行充电的状态。在该状态下，若电池内置设备上连接了充电适配器，则将从充电适配器充电内置电池的充电电路设为不进行充电的状态。因此，若在无接点充电器上放置了电池内置设备，则仅通过无接点充电器对电池内置设备的内置电池进行充电。
以上的充电系统不会同时通过无接点充电器和充电适配器这两者对内置电池进行充电，但是通过检测无接点充电器对内置电池进行充电的电流，从而停止充电适配器的充电，因此有时不一定能够以最佳的状态快速对内置电池进行充电。例如，存在即使处于充电适配器能够快速地对内置电池进行充电的状态也无法通过充电适配器进行充电的缺陷。
发明内容
本发明为了解决以上缺陷而完成。本发明的重要目的在于提供一种电池内置设备及充电装置，通过检测对电池内置设备的内置电池进行无接点充电的无接点充电器等充电装置与充电适配器这两者的充电状态或连接，来选择对内置电池进行无接点充电的充电装置和充电适配器进行最佳的充电，从而能够始终以优选的状态对内置电池进行充电。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，包括：电池内置设备50、150，其具备内置电池52、152，并且具有连接对该内置电池52、152进行充电的充电适配器80、180的充电端子72、172、通过电磁耦合作用对内置电池52、152进行无接点充电的无接点充电部60；充电装置10、110；其载置该电池内置设备52、152并通过电磁耦合作用进行无接点充电。电池内置设备50、150具备：充电装置检测部61，其检测电池内置设备被放置在充电装置10、110上的情形；适配器检测部62，其检测充电适配器80、180的连接或充电；充电选择部63，其利用充电装置检测部61和适配器检测部62的检测信号，选择充电装置10、110和充电适配器80、180的其中一个对内置电池52、152充电。电池内置设备及充电装置中，在电池内置设备50、150被放置在充电装置10、110上且连接了充电适配器80、180的状态下，充电选择部63按照通过充电装置10、110和充电适配器80、180的其中一个对内置电池52、152充电的方式进行控制。
以上的电池内置设备及充电装置检测进行无接点充电的充电装置和充电适配器这两者的充电状态或连接，从而选择对内置电池进行无接点充电的充电装置和充电适配器来进行最佳的充电，能够始终以优选的状态对内置电池进行充电。这是因为由电池内置设备检测无接点充电和充电适配器中的充电，从而以最佳的充电状态对内置电池进行充电。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，在电池内置设备50、150被放置在充电装置10、110上且连接了充电适配器80、180的状态下，充电选择部63仅通过充电适配器80、180的输出对内置电池52、152进行充电。
以上的电池内置设备在连接了充电适配器并放置在充电装置上的状态下，可减少发热，从而能够高效且以优选的状态迅速地对内置电池进行充电。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，电池内置设备50、150具备微机64，该微机64在无接点充电部60的输出电力下工作，并且控制基于无接点充电的内置电池52、152的充电，而且包括充电装置检测部61，微机64在从充电装置10、110提供的电力下成为工作状态，并且由充电装置检测部61检测来自充电装置10、110的充电状态。
以上的电池内置设备，使控制内置电池的充电且具备充电装置检测部的微机不会通过内置电池而工作，即，能够在减少内置电池的不必要的电力消耗的同时以简单的电路结构检测来自充电装置的充电状态。这是因为通过从充电装置以电磁耦合作用提供的电力使微机工作，来检测充电装置的充电状态。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，适配器检测部62在停止无接点充电的状态下，检测内置于电池内置设备50、150中的作为内置电池52、152的保护元件78的开关元件78A的电压、内置电池52、152的电压、内置于电池内置设备50、150中的温度传感器59的电压、从充电适配器80、180输入的信号、内置电池52、152的电压上升、以及内置电池52、152的温度上升中的至少一个，来检测充电适配器80、180的连接或充电。
以上的电池内置设备中，在停止无接点充电的状态且开关元件的电压降超过设定值的状态下，适配器检测部能够判定出充电适配器的连接状态。这是由于充电适配器的充电电流流过开关元件而产生了电压降。
此外，适配器检测部停止无接点充电之后检测内置电池的电压，并在内置电池的电压降低时可判定为没有连接充电适配器，在内置电池的电压未降低时可判定为连接了充电适配器。这是因为在充电状态下内置电池的电压会上升。
并且，适配器检测部检测电池内置设备的温度传感器的电压，从而能够判定充电适配器的连接。这是因为连接了充电适配器时，会从充电适配器向温度传感器提供电压。
此外，适配器检测部从充电适配器被输入“正在充电中”的信号，从而能够判定充电适配器的连接状态。
另外，在被充电时内置电池的电压会上升，因此适配器检测部能够根据内置电池的电压上升来判定充电适配器的连接状态。
另外，在被充电时内置电池的温度会上升，因此适配器检测部能够根据内置电池的温度上升来判定充电适配器的连接状态。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，电池内置设备50、150具备定时器67，该定时器设定使基于充电装置10、110的充电停止的时间，适配器检测部62能够在该定时器设定时间内检测充电适配器80、180的连接或充电。
由于以上的电池内置设备在被放置在充电装置上的状态下暂时停止无接点充电，因此在该时刻能够可靠地检测充电适配器的连接状态。这是因为在由充电适配器进行充电的状态和不进行充电的状态下，内置电池的电压、电流、温度、温度传感器的电压等会产生变化。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，适配器检测部62具备检测内置电池52、152的充电电流的第一充电电流检测电路68、检测来自充电装置10、110的充电输出电流的第二充电电流检测电路69，并可根据第一充电电流检测电路68和第二充电电流检测电路69检测出的充电电流之差，检测充电适配器80、180的充电。
以上的电池内置设备中，可根据第一充电电流检测电路和第二充电电流检测电路的电流之差，可靠地判定充电适配器的连接状态。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，在充电适配器80、180和内置电池52、152之间设置二极管75，适配器检测部62检测该二极管75的充电适配器80、180侧的电压来检测充电适配器80、180的充电。
以上的电池内置设备能够使用简单的电路结构可靠地检测来自充电适配器的充电状态。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，适配器检测部62检测充电适配器80、180的连接或充电，向充电装置10、110传送充电停止信号，或者停止无接点充电部60对内置电池52、152的充电。
以上的电池内置设备能够在连接了充电适配器对内置电池进行充电的状态下停止来自充电装置的电力传输，因此能够削减不必要的电力消耗，从而可有效地对内置电池进行充电。此外，在不对内置电池进行充电的状态下，停止来自充电装置的电力传输，从而能够防止电池内置设备或内置电池的磁感应作用引起的发热。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，适配器检测部62(相当于外部电源检测部242)具备适配器检测电路242C，通过由充电适配器80(相当于外部电源220)的连接而施加的电压，使适配器检测电路242C工作，向适配器检测部62发送连接信号，从而检测充电适配器80的连接。
以上的电池内置设备能够使用简单的结构检测充电适配器80的连接。
在本发明的电池内置设备及充电装置中，适配器检测电路242C在适配器检测部62(相当于外部电源检测部242)的输入端口I与地之间设置了通过由充电适配器80(相当于外部电源220)的连接而施加的电压进行工作的开关元件SW，通过由充电适配器80的连接而施加的电压，开关元件SW成为导通状态，输入端口I被施加低电位作为连接信号，由此检测充电适配器80的连接。
以上的电池内置设备能够使用简单的结构检测充电适配器80的连接。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的电池内置设备及充电装置的立体图。
图2是表示图1所示的充电装置的内部结构的示意立体图。
图3是表示图1所示的充电装置的内部结构的水平剖视图。
图4是图3所示的充电装置的垂直纵剖视图。
图5是图3所示的充电装置的垂直横剖视图。
图6是表示充电装置的位置检测控制器的一例的电路图。
图7是表示本发明的一实施例的电池内置设备及充电装置的框图。
图8是图7所示的电池内置设备的电路图。
图9是表示从被位置检测信号激励的感应线圈输出的回波信号的一例的图。
图10是表示相对于电源线圈与感应线圈的相对位置偏移的振荡频率的变化的图。
图11是本发明的另一实施例的电池内置设备和充电装置的立体图。
图12是表示对图11所示的电池内置设备的内置电池进行充电的状态的示意剖视图。
图13是图11所示的电池内置设备和充电装置的框图。
图14是表示图11所示的充电装置的位置检测控制器的电路图。
图15是本发明的一实施例的电池封装体的框图。
图16是表示在充电器上放置了本发明的一实施例的电池封装体的状态的框图。
图中：10-充电装置；11-电源线圈；12-交流电源；13-移动机构；14-位置检测控制器；15-位置检测控制器；16-开关电源；17-满充电检测电路；18-开关元件；19-切换电路；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；50-电池内置设备；51-感应线圈；52-内置电池；53-整流电路；54-控制电路；55-串联电容器；56-并联电容器；57-信号开关；58-电解电容器；59-温度传感器；60-无接点充电部；61-充电装置检测部；62-适配器检测部；63-充电选择部；64-微机；65-开关；66-开关；67-定时器；68-第一充电电流检测电路；69-第二充电电流检测电路；70-电池封装体；71-充电电路；72-充电端子；73-上拉(pull up)电阻；74-电源；75-二极管；76-连接点；78-保护元件；78A-开关元件；79-负载；80-充电适配器；81-商用电源；110-充电装置；112-交流电源；113-移动机构；114-位置检测控制器；115-位置检测控制器；120-行驶台车；121-检测板；122-电动机；123-车轮；130-位置检测线圈；130A-X轴检测线圈；130B-Y轴检测线圈；150-电池内置设备；150A-电动车辆；152-内置电池；170-行驶用电池；170A-电池单元；172-充电端子；177-行驶用电动机；180-充电适配器；182-充电电缆；183-连接头；185-停车场；186-止车楔；187-车轮；201-内置电池；205-受电线圈；208-输出连接器；208A-USB连接器；9-电池组；210-电池封装体；216-按钮开关；217-发光二极管；218-输入连接器；218A-袖珍型或微型USB连接器；219-温度传感器；240-控制电路；241-充电器检测部；242-外部电源检测部；242C-适配器检测电路；243-充电选择部；244-开关；245-开关；246-放电开关；247-保护电路；248-存储器；249-剩余容量检测电路；250-充电电路；251-整流电路；252-平滑电路；252A-平滑电容器；253-充电控制电路；254-并联电容器；255-信号开关；256-串联电容器；257-副充电电路；258-DC/DC转换器。
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装置，本发明中的电池内置设备和充电装置并不特定于以下所示的例子。并且，本说明书并不将“权利要求书”所示的部件特定为实施例中的部件。
图1至图7表示充电装置10的示意构成图和原理图。如图1、图2以及图7所示，在充电装置10上面放置了电池内置设备50，并且以磁感应作用向电池内置设备50的内置电池52传输电力来进行充电。电池内置设备50具备内置电池52，并且具备连接了对该内置电池52进行充电的充电适配器80的充电端子72、和通过电磁耦合作用对内置电池52进行无接点充电的无接点充电部60。无接点充电部60具备与充电装置10的电源线圈11进行电磁耦合的感应线圈51，通过该感应线圈51感应到的电力对内置电池52进行充电。
图8表示电池内置设备50的电路图。在该电池内置设备50中内置了内置电池52，并将内置电池52作为电池封装体70按照可以装卸的方式设置。电池内置设备50的电池封装体70具备对内置电池52进行无接点充电的无接点充电部60。该无接点充电部60具备：与充电装置10的电源线圈11进行电磁耦合的感应线圈51、对由该感应线圈51感应出的交流进行整流的整流电路53、和利用该整流电路53的输出控制电池内置设备50的内置电池52的充电的控制电路54。并且，电池内置设备50内置了充电电路71，该充电电路71通过经由充电端子72与外部连接的充电适配器80对电池封装体70的内置电池52进行充电。以上的电池内置设备50具有将内置电池52作为电池封装体70可以装卸的结构，但也可以在电池内置设备中以不能装卸的方式内置内置电池。该电池内置设备内置了构成无接点充电部的感应线圈、内置电池和控制电路。
控制电路54具备：充电装置检测部61，检测在充电装置10上放置了电池内置设备50的情况；适配器检测部62，检测充电适配器80的连接或充电，该充电适配器80通过与电池内置设备50连接而对内置电池52进行充电；和充电选择部63，利用充电装置检测部61和适配器检测部62的检测信号，选择充电装置10和充电适配器80的其中一个进行内置电池52的充电。
控制电路54进行控制，使得在电池内置设备50被放置在充电装置10上且充电适配器80处于连接状态的情况下，通过充电选择部63选择充电装置10和充电适配器80的其中一个对内置电池52进行充电。优选控制电路54在电池内置设备50被放置在充电装置10上且连接了充电适配器80的状态下，即，在充电装置10和充电适配器80双方都能对内置电池52进行充电的状态下，不利用从充电装置10传输的电力对内置电池52进行充电，而是仅利用从充电适配器80提供的电力来对内置电池52进行充电。但是，在电池内置设备50被放置在充电装置10上且连接了充电适配器80的状态下，也可以不利用从充电适配器80提供的电力对内置电池52充电，而是仅利用从充电装置10传输的电力对内置电池52进行充电。
控制电路54具备微机64和通过该微机64进行接通和关断切换的开关65、66。控制电路54的微机64实现充电装置检测部61、适配器检测部62和充电选择部63。微机64的充电装置检测部61检测电池内置设备50被放置在充电装置10上的状态或者被充电装置10充电的状态。微机64以将感应线圈51的输出转换为直流的整流电路53的输出为电源电压来工作，在从内置电池52提供的电力下不工作。即，内置电池52并不消耗使微机64工作的电力，而是在从充电装置10以磁感应作用提供的电力下工作。因此，微机64在电池内置设备52被放置在充电装置10上的状态下处于工作状态。充电装置检测部61根据微机64处于工作状态这一情况，检测出电池内置设备50被放置在充电装置10上这一情况。该充电装置检测部61能够以简单的电路结构检测被放置在充电装置10上的情形。但是，本发明并不将充电装置检测部特定为该电路结构。例如，这是因为也可以接收从充电装置发送的信号来检测被放置在充电装置上的情形。
适配器检测部62检测充电适配器80的连接，或者检测充电适配器80对内置电池52的充电。适配器检测部62在停止无接点充电的状态下检测充电适配器80的连接或充电。无接点充电的停止是通过将连接在整流电路53与内置电池52之间的开关65切换成关断来实现的。控制电路54的微机64在检测充电适配器80的连接或充电的时刻，将开关65保持为关断并停止无接点充电。
适配器检测部62在停止无接点充电的状态下，检测以下的(1)～(6)的任一个，或者检测其中的多个，从而检测充电适配器80对内置电池52的连接或充电。由定时器67设定检测充电适配器80的连接或充电的时刻。控制电路54具备存储检测充电适配器80的连接或充电的时刻的定时器67，在该定时器67的设定时间内检测充电适配器80的连接或充电。
(1)检测电池封装体70的保护元件78的电压降来检测充电适配器80的充电。
为了防止内置电池52的过充电、过放电、过电流，在内置电池52和电池内置设备50的负载79之间连接有FET或晶体管等开关元件78A。若连接充电适配器80后从充电适配器80对内置电池52进行充电，则在开关元件78A中流过充电电流，产生电压降。在未连接充电适配器80的状态下，没有电流流过开关元件78A，因此不会产生由充电电流引起的电压降。流过充电电流而产生的电压降与开关元件78A的导通电阻和充电电流之积成比例。因此，在停止无接点充电的状态下，若实现保护电路78的开关元件78A的电压降大于设定值，则适配器检测部62判定正在从充电适配器80对内置电池52进行充电。
(2)检测内置电池52的电压来检测充电适配器80的充电。
内置电池52在充电时的电压高于不充电的状态。因此，充电适配器80能够检测内置电池52的电压来检测是否正在对内置电池52进行充电。特别是，通过切换无接点充电的接通和关断来检测内置电池52的电压，能够更准确地检测充电适配器80的充电。在由充电适配器80对内置电池52进行充电的状态下，即使切换无接点充电的接通和关断，由于内置电池52始终处于充电状态，因此电压变化较少。相对于此，在没有通过充电适配器80对内置电池52进行充电的状态下，若切换无接点充电的接通和关断，则内置电池52被切换成充电状态和非充电状态，因此电压变化较大。因此，在将无接点充电从关断切换到接通的状态下内置电池52的电压上升、将无接点充电从接通切换到关断的状态下内置电池52的电压下降时，适配器检测部62判断为没有通过充电适配器80进行充电，在切换无接点充电的接通和关断时内置电池52的电压变动较少的状态下，适配器检测部62能够判断为正在通过充电适配器80进行充电。
(3)根据检测内置电池52的温度的温度传感器59的电压，检测充电适配器80的连接。
若电池内置设备50与充电适配器80连接，则检测内置电池52的温度的温度传感器59的电压变高。这是因为，若连接充电适配器80，则温度传感器59经由上拉电阻73与电源74连接。在未连接充电适配器80的状态下，温度传感器59不经由上拉电阻73与电源74连接。因此，在未连接充电适配器80的状态下，温度传感器59的电压几乎低至0，在连接充电适配器80后通过上拉电阻73与电源74连接的状态下，温度传感器59的电压上升。因此，适配器检测部62可检测温度传感器59的电压来检测充电适配器80的连接或充电。
(4)可检测从充电适配器80输入的信号来判定充电适配器80的连接状态。
该电路结构从充电适配器80输出特定的信号，并且适配器检测部62接收该信号之后，检测充电适配器80的连接或充电。
(5)检测内置电池52的电压上升来检测充电适配器80对内置电池52的充电。
随着被充电适配器80充电，内置电池52的电压逐渐上升。因此，充电装置检测部61检测内置电池52的电压上升梯度，从而能够检测被充电适配器80充电的状态。在充电适配器80不对内置电池52进行充电的状态下，内置电池52的电压不会上升，在被充电适配器80充电时，内置电池52的电压上升梯度变大。因此，适配器检测部62可检测在单位时间内内置电池52的电压上升的梯度来检测充电适配器80的充电。
(6)检测内置电池52的温度上升梯度来检测充电适配器80对内置电池52的充电。
若被充电适配器80充电，则内置电池52的温度会逐渐上升。因此，充电装置检测部61可检测内置电池52的温度上升梯度来检测被充电适配器80充电的情形。在充电适配器80不对内置电池52进行充电的状态下，内置电池52的温度不会上升，而在被充电适配器80充电时，内置电池52的温度上升会变大。因此，适配器检测部62可在停止无接点充电的状态下检测内置电池52的温度上升梯度来检测充电适配器80中的充电。
并且，适配器检测部62也可以在不停止无接点充电的情况下检测充电适配器80的充电。该适配器检测部62具备检测内置电池52的充电电流的第一充电电流检测电路68、和检测来自充电装置10的充电输出电流的第二充电电流检测电路69，根据第一充电电流检测电路68和第二充电电流检测电路69所检测的充电电流之差来检测充电适配器80的充电。
第一充电电流检测电路68检测内置电池52的充电电流，因此检测出将基于充电装置10的充电电流和基于充电适配器80的充电电流相加之后的充电电流。另一方面，第二充电电流检测电路69仅检测基于充电装置10的充电电流。因此，在仅通过充电装置10对内置电池52进行充电的状态下，第一充电电流检测电路68的检测电流和第二充电电流检测电路69的检测电流是相同的电流值。因此，若第一充电电流检测电路68和第二充电电流检测电路69的检测电流相同，则判断为充电适配器80没有对内置电池52进行充电，只有充电装置10在对内置电池52进行充电。此外，若充电装置10和充电适配器80这两者都在对内置电池52进行充电，则第一充电电流检测电路68的检测电流大于第二充电电流检测电路69的检测电流。因此，在该状态下，能够判定为是充电适配器80对内置电池52进行充电的状态。
并且，电池内置设备50可以在充电适配器80和内置电池52之间设置二极管75，由适配器检测部62检测该二极管75的充电适配器80侧的电压，从而检测充电适配器80的充电。图8的电池内置设备50在内置电池52的正极输出侧连接了整流电路53的输出线和充电电路71的输出线，在它们的连接点76与充电电路71之间的比开关66更靠充电电路71侧，连接了二极管75。该二极管75连接成可使电流从充电电路71朝向内置电池52流过。适配器检测部62检测二极管75的充电电路71侧的电压的有无，能够检测来自充电适配器80的充电状态。这是因为在未连接充电适配器80而充电电路71未对内置电池52进行充电的状态下，在二极管75的充电电路71侧不会检测出电压，但是在连接充电适配器80而从充电电路71向内置电池52提供电力的状态下能够检测出电压。该结构也可以通过简单的电路结构，在不停止无接点充电的情况下检测来自充电适配器80的充电。这里，图8的电池内置设备50在开关66的充电电路71侧连接了二极管75，但是二极管也可以连接在比开关更靠连接点侧，或者也可以连接在充电端子与充电电路之间。
由充电装置10和充电适配器80这两者对内置电池52进行充电时检测充电适配器80的充电的适配器检测部62，需要暂时由充电装置10和充电适配器80这两者对内置电池52进行充电。在该状态下，无法以优选的状态对内置电池52进行充电。因此，尽量将为了检测充电适配器80的连接或充电而由充电装置10和充电适配器80这两者对内置电池52进行充电的时刻设定得较短。该设定时间也存储于定时器67。在该定时器67的设定时间内，判断出充电适配器80是否正在对内置电池52进行充电之后，充电选择部63按照仅由充电适配器80对内置电池52进行充电的方式进行控制。
控制电路54在由充电装置检测部61检测出被放置在充电装置10上、且通过适配器检测部62检测出充电适配器80的连接或充电时，通过充电选择部63向充电装置10传送充电停止信号来停止充电装置10的充电，从而通过充电适配器80对内置电池52进行充电。控制电路54在充电装置10上没有放置电池内置设备50的状态下连接了充电适配器80时，通过充电适配器80对内置电池52进行充电。为了阻止通过充电装置10和充电适配器80这两者对内置电池52进行充电，控制电路54具备充电装置检测部61和适配器检测部62。在电池内置设备50没有被放置在充电装置10上的状态下，不需要通过适配器检测部62检测充电适配器80的连接或充电。这是因为可以通过充电适配器80在理想的状态下对内置电池52进行充电。只有在电池内置设备50被放置在充电装置10上的状态下，适配器检测部62才检测充电适配器80的连接或充电，因此适配器检测部62在电池内置设备50没有被放置在充电装置10上的状态下，不需要检测充电适配器80的连接或充电。因此，通过从充电装置10传输的电力使控制电路54的微机64处于工作状态的内置电池设备50，只有在检测充电适配器80的连接或充电的状态下处于工作状态，来检测充电适配器80的连接或充电。但是，控制电路54也可以始终使充电装置检测部61和适配器检测部62处于工作状态，检测设置在充电装置10上的情形、和充电适配器80的连接或充电。该控制电路54在被放置在充电装置10上且未连接充电适配器80的状态下，通过充电装置10对内置电池52进行充电，并且在没有被放置在充电装置10上且连接了充电适配器80的状态下，通过充电适配器80对内置电池52进行充电。
在图8中，控制电路54使与并联电容器56串联连接的信号开关57保持接通状态，向充电装置10发送充电停止信号，其中并联电容器56与感应线圈51并联连接。充电装置10检测并联电容器56与感应线圈51并联连接的情形，从而停止向电源线圈11输出交流。此外，控制电路54也可以不使信号开关57保持接通，而是在特定的状态下切换信号开关57的接通和关断，从而向充电装置10传送充电适配器80的连接。充电装置10检测信号开关57的接通或关断来检测充电适配器80的连接或充电，从而停止向电源线圈11输出交流。按照不向电源线圈11输入交流的方式进行控制来停止充电装置10对内置电池52充电的电路结构，能够削减不必要的电力浪费，并且还可以防止电池内置设备50或电池封装体70等因从电源线圈11输出的电力而导致的不必要的加热的缺陷。但是，控制电路54在检测充电适配器80的连接或充电的状态下，不一定要设置成不对电源线圈11输出交流的状态，可以在向电源线圈11输出交流的同时，在电池封装体70侧关断将向内置电池52提供的充电电流阻断的开关65，从而停止充电装置10的充电。
整流电路53对由感应线圈51感应出的交流进行整流，并输出给控制电路54。图中的电池内置设备50在感应线圈51和整流电路53之间连接了串联电容器55，经由该串联电容器55向整流电路53输入由感应线圈51感应出的交流。串联电容器55和感应线圈51构成串联谐振电路，高效地向整流电路53输入由感应线圈51感应出的交流。因此，串联电容器55的静电电容被设置成接近由感应线圈51的电感感应出的交流的频率。并且，图中的电池内置设备50在整流电路53的输出侧连接了对从整流电路53输出的脉动电流进行平滑化的电解电容器58。
如图1至7所示，充电装置10具备：与交流电源12连接并使感应线圈51感应电动势的电源线圈11、和内置该电源线圈11且在上表面具有载置电池内置设备50的上表面板21的壳体20。电源线圈11与感应线圈51进行电磁耦合并传输电力。电池内置设备50将感应线圈51设置在与电源线圈11电磁耦合的位置上，并从电源线圈11向感应线圈51传输电力。可以将电源线圈11设置得较大，从而扩大设置感应线圈51的区域，能够从电源线圈11向感应线圈51传输电力。优选充电装置10使电源线圈11向放置于壳体20上的电池内置设备50的感应线圈51的位置移动。该充电装置10能够有效地从电源线圈11向感应线圈51传输电力。
如图所示，使电源线圈11向感应线圈51的位置移动的充电装置10具备：内置于壳体20中并且沿着上表面板21的内表面移动电源线圈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，从而使电源线圈11靠近电池内置设备50的感应线圈51的位置检测控制器14。以上的充电装置10在壳体20中内置有电源线圈11、交流电源12、移动机构13、位置检测控制器14。
以上的充电装置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使电源线圈11沿着上表面板21移动，从而使其靠近电池内置设备50的感应线圈51。
(3)靠近感应线圈51的电源线圈11与感应线圈51进行电磁耦合，从而向感应线圈51传输交流电力。
(4)电池内置设备50对感应线圈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的内置电池52进行充电的充电装置10在壳体20中配置了与交流电源12连接的电源线圈11。电源线圈11以水平姿势配置在壳体20的上表面板21之下，并且沿着上表面板21进行移动。能够通过使电源线圈11与感应线圈51的间隔变窄来提高从电源线圈11向感应线圈51的电力传输的效率。优选使电源线圈11靠近感应线圈51的状态下，电源线圈11与感应线圈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而配置电源线圈11。由于电源线圈11按照靠近放置在上表面板21之上的电池内置设备50的感应线圈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。
内置电源线圈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的充电装置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的充电装置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来依次对内置的内置电池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放置设备来对内置的电池进行充电。
电源线圈11是在与上表面板21平行的面内被缠绕成螺旋状的平面线圈，其向上表面板21的上方放射交流磁通。该电源线圈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。电源线圈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。
图7表示电源线圈11与交流电源12连接的电路图。该图的交流电源12具备将输入的商用电源81转换成直流电压的开关电源16、将从该开关电源16输出的直流转换成交流来提供给电源线圈11的开关元件18、控制开关元件18的切换电路19。
按照通过移动机构13靠近感应线圈51的方式，使电源线圈11进行移动。图2至图5的移动机构13沿着上表面板21沿X轴方向和Y轴方向移动电源线圈11来使其靠近感应线圈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23来移动拧在螺丝棒23上的螺母部件24，从而使电源线圈11靠近感应线圈51。伺服电动机22具备沿X轴方向移动电源线圈11的X轴伺服电动机22A、沿Y轴方向移动电源线圈11的Y轴伺服电动机22B。螺丝棒23具备沿X轴方向移动电源线圈11的一对X轴螺丝棒23A、沿Y轴方向移动电源线圈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由拧在各个X轴螺丝棒23A上的一对X轴螺母部件24A、拧在Y轴螺丝棒23B上的Y轴螺母部件24B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。电源线圈11连接在Y轴螺母部件24B上。
而且，如图所示的移动机构13为了以水平的姿势沿Y轴方向移动电源线圈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贯穿连接在电源线圈11上的导向部27，并能够沿着导向棒26沿Y轴方向移动电源线圈11。即，电源线圈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，以水平的姿势沿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，从而沿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，从而沿Y轴方向移动电源线圈11。此时，连接在电源线圈11上的导向部27沿着导向棒26进行移动，从而以水平的姿势沿Y轴方向移动电源线圈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，沿X轴方向和Y轴方向移动电源线圈11。但是，并不将本发明的充电装置的移动机构特定为以上的机械装置。这是因为移动机构可利用能够沿X轴方向和Y轴方向移动电源线圈的所有的机构。
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中的感应线圈51的位置，使电源线圈11靠近感应线圈51。
而且，位置检测控制器14控制移动机构13来使电源线圈11的位置靠近感应线圈51。如图6所示，位置检测控制器14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感应线圈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电源线圈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具备检测感应线圈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)比感应线圈51的外径(D)小，优选X轴检测线圈30A的间隔(d)为感应线圈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)变窄来准确地检测感应线圈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)也比感应线圈51的外径(D)小，优选Y轴检测线圈30B的间隔(d)为感应线圈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)变窄来准确检测感应线圈51的X轴方向的位置。
检测信号产生电路31以规定的定时向位置检测线圈30输出作为位置检测信号的脉冲信号。被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感应线圈51。被激励的感应线圈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9所示，在感应线圈51附近的位置检测线圈30被输入位置检测信号之后，延迟规定时间后感应出来自感应线圈51的回波信号。另外，在前述的电池内置设备50中，具有如下特征：在向感应线圈51输入位置检测信号的时刻，将信号开关57切换成接通，在感应线圈51上串联连接并联电容器56来构成并联谐振电路，从而能够相对于输入到感应线圈51的位置检测信号增大从感应线圈51输出的回波信号的电平。因此，能够更准确地检测感应线圈51的位置。由位置检测线圈30感应出的回波信号通过接收电路32被输出到识别电路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感应线圈51是否靠近位置检测线圈30。多个位置检测线圈30感应出回波信号时，识别电路33判定为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经由切换电路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依次切换输入而连接在多个位置检测线圈30上，因此能够利用一个接收电路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32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感应线圈51的回波信号。接收电路32在输入侧连接了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对位置检测信号和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。由于回波信号从位置检测信号延迟的延迟时间是一定的时间，因此将从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感应线圈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，判定感应线圈51是否被设置成靠近位置检测线圈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将从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进行检测，并且根据回波信号的电平判定感应线圈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，从而检测感应线圈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，并且从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感应线圈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，从而判定感应线圈51是否靠近了各个X轴检测线圈30A。感应线圈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检测感应线圈51的X轴方向的位置。在感应线圈51横跨多个X轴检测线圈30A而与其靠近的状态下，从多个X轴检测线圈30A检测到回波信号。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来检测感应线圈51的Y轴方向的位置。
识别电路33根据检测出的X轴方向和Y轴方向的位置控制移动机构13，使电源线圈11移动至靠近感应线圈51的位置。识别电路33控制移动机构13的X轴伺服电动机22A，使电源线圈11移动至感应线圈51的X轴方向的位置。另外，控制移动机构13的Y轴伺服电动机22B，使电源线圈11移动至感应线圈51的Y轴方向的位置。
如上所述，位置检测控制器使电源线圈11移动至靠近感应线圈51的位置处。通过以上的位置检测控制器14使电源线圈11靠近感应线圈51之后，能够从电源线圈11向感应线圈51传输电力来对内置电池52进行充电。但是，充电装置10能够进一步准确地控制电源线圈11的位置来使其靠近电线圈51之后，传输电力来对内置电池52进行充电。准确地检测感应线圈51的位置的位置检测控制器15以交流电源12为自激式振荡电路，根据自激式振荡电路的振荡频率来准确地检测电源线圈11的位置，从而控制移动机构13。该位置检测控制器15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，使电源线圈11沿X轴方向和Y轴方向移动，从而检测交流电源12的振荡频率。图10表示自激式振荡电路的振荡频率变化的特性。该图表示振荡频率相对于电源线圈11和感应线圈51的相对位置偏移的变化。如该图所示，自激式振荡电路的振荡频率在电源线圈11最靠近感应线圈51的位置处最高，随着相对位置偏离，振荡频率会降低。因此，位置检测控制器15控制移动机构13的X轴伺服电动机22A来使电源线圈11沿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也以相同的方式进行控制来使电源线圈11沿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，位置检测控制器15能够使电源线圈11移动至最靠近感应线圈51的位置处。
另外，充电装置10的识别电路33检测回波信号，从而能够感知或识别出放置了电池内置设备50的感应线圈51。在检测、识别出与回波信号的波形不同的波形时，认为搭载了电池内置设备50的感应线圈51以外(例如金属异物)的物体，能够停止电力供给。此外，在没有检测、识别出回波信号时，认为没有搭载电池内置设备50的感应线圈51，不提供电力。
充电装置10在通过位置检测控制器14、15控制移动机构13来使电源线圈11靠近感应线圈51的状态下，通过交流电源12向电源线圈11提供交流电力。向感应线圈51传输电源线圈11的交流电力，并用在内置电池52的充电中。电池内置设备50在检测出内置电池52被满充电时，停止充电，向充电装置10传送满充电信号。
电池内置设备50向感应线圈51输出满充电信号，并从感应线圈51向电源线圈11传送该满充电信号，从而能够向充电装置10传送满充电的信息。该电池内置设备50向感应线圈51输出不同于交流电源12的频率的交流信号，充电装置10可通过电源线圈11接收该交流信号来检测满充电。此外，电池内置设备50向感应线圈51输出根据满充电信号调制特定频率的载波的信号，充电装置10接收特定频率的载波，并解调该信号来检测满充电信号。并且，电池内置设备也可向充电装置以无线方式传送满充电信号，从而传送满充电的信息。该电池内置设备内置了发送满充电信号的发送器，充电装置内置了接收满充电信号的接收器。图7所示的充电装置10内置了检测内置电池52的满充电的满充电检测电路17。该满充电检测电路17检测从电池内置设备50输出的满充电信号，从而检测内置电池52的满充电。
并且，图11至图13表示电池内置设备和充电装置的另一例。图示的电池内置设备150是被行驶用电动机177驱动的电动车辆150A。作为电动车辆150A的电池内置机150搭载了驱动行驶用电动机177的行驶用电池170，作为内置电池152。图示的电动车辆150A是电动汽车。但是，电动车辆可以是被行驶用电动机177驱动的车辆且由充电装置以无接点方式对内置电池进行充电的其他所有车辆，例如可以是电动轮椅、电动自行车、电动铲车等。
另外，在以下所示的实施例中，对于与前述的电池内置设备50及充电器10相同的结构要素附加相同的符号，并省略详细的说明。
行驶用电池170驱动使电动车辆行驶的行驶用电动机177。按照能够向行驶用电动机177提供大电力的方式，行驶用电池170串联连接多个电池单元170A来提高输出电压。电池单元170A使用镍氢电池或锂离子蓄电池。其中，蓄电池可以使用镍镉电池等可充电的所有电池。
并且，作为电动车辆150A的电池内置设备150具备对作为行驶用电池170的内置电池152进行无接点充电的无接点充电部60。该无接点充电部60具备：与充电装置110的电源线圈11进行电磁耦合的感应线圈51、对该感应线圈51感应出的交流进行整流的整流电路53、以及根据该整流电路53的输出对电池内置设备150的内置电池152的充电进行控制的控制电路54，通过磁感应作用从充电装置110的电源线圈11向感应线圈51传输电力，从而对内置电池152进行充电。
如图11至13所示，充电装置110具备：电源线圈11，与交流电源112连接并使感应线圈51感应出电动势；行驶台车120，内置该电源线圈11，并且沿着配置了电池内置设备150的感应线圈51的面移动；位置检测控制器114，检测设置在固定位置上的电动车辆150A的感应线圈51的位置，从而使行驶台车120的电源线圈11移动到感应线圈51的位置。如图11和图12所示，该充电装置110配置在电动车辆150A的下方，对被设置在上方的电动车辆150A所搭载的行驶用电池170进行充电。该充电装置110通过位置检测控制器114检测感应线圈51的位置，使内置电源线圈11的行驶台车120行驶到检测出的位置，从而使电源线圈11移动到感应线圈51的位置。充电装置110在使电源线圈11移动到与感应线圈51电磁耦合的位置的状态下，从电源线圈11向感应线圈51传输电力，从而对内置电池152进行无接点充电。以上的充电装置110使电源线圈11移动到在停车场上停车的电动车辆150A的感应线圈51的位置，从而能够有效地从电源线圈11向感应线圈51传输电力。
电源线圈11通过在与行驶台车120的上表面平行的面内缠绕成螺旋状的平面线圈，向行驶台车120的上方放射交流磁通。该电源线圈11向上方放射与行驶台车120的上表面正交的交流磁通。电源线圈11从交流电源12接收交流电力，并向行驶台车120的上方放射交流磁通。
位置检测控制器114控制行驶台车120，从而使电源线圈11移动到感应线圈51的位置。行驶台车120在上表面的下方以水平姿势配置了与交流电源12连接的电源线圈11。该行驶台车120沿着电动车辆150A的下表面移动，从而使电源线圈11靠近内置于电动车辆150A的下表面的感应线圈51。图示的行驶台车120具备使行驶台车120行驶的车轮123、驱动该车轮的电动机122、控制该电动机122的移动机构113。
位置检测控制器114检测在停车场185内停车的电动车辆150A所内置的感应线圈51的位置，从而控制行驶台车120的移动机构113来使电源线圈11靠近感应线圈51。如图11和图14所示，该位置检测控制器114在位置检测板121的内面固定了多个位置检测线圈130。位置检测线圈130具备检测感应线圈51的X轴方向的位置的多个X轴检测线圈130A、和检测Y轴方向的位置的多个Y轴检测线圈130B。各个X轴检测线圈130A沿着Y轴方向以细长的环状隔着规定的间隔固定在位置检测板121的内面。此外，各个Y轴检测线圈130B沿着X轴方向以细长的环状隔着规定的间隔固定在位置检测板121的内面。
该位置检测控制器114从检测信号产生电路31向位置检测线圈130提供位置检测信号，由接收电路32接收被该位置检测信号的脉冲激励并从感应线圈51输出的回波信号，识别电路33根据接收到的回波信号判定电源线圈11的位置，从而检测感应线圈51的位置。识别电路33根据从X轴检测线圈130A检测出的回波信号来判定感应线圈51的X轴方向，并根据从Y轴检测线圈130B检测出的回波信号来判定感应线圈51的Y轴方向。
若位置检测控制器114检测出感应线圈51的位置，则使行驶台车120移动，从而使电源线圈11靠近感应线圈51。位置检测控制器114经由移动机构113控制电动机122，并驱动车轮123来使行驶台车120在自由的方向上行驶。自由行驶的行驶台车120的位置例如可通过从电源线圈11输出脉冲并由位置检测线圈130接收该脉冲来进行检测。因此，位置检测控制器114在检测行驶台车120的位置的同时，控制驱动车轮123的电动机122的旋转，从而使电源线圈11向感应线圈51移动。其中，在位置检测控制器中，并不将使行驶台车移动的结构特定于以上的机械结构。
并且，充电装置110能够准确地控制电源线圈110的位置来使其靠近感应线圈51之后，传输电力来对内置电池52进行充电。准确地检测感应线圈51的位置的位置检测控制器115以交流电源112作为自激式振荡电路，根据自激式振荡电路的振荡频率准确地检测电源线圈11的位置来控制移动机构113。该位置检测控制器115控制移动机构113，使电源线圈11移动，从而检测交流电源112的振荡频率。如前所述，若将自激式振荡电路的振荡频率设定成在电源线圈1最靠近感应线圈51的位置处变得最高或者最低，则随着相对位置偏离而振荡频率降低或者升高。因此，位置检测控制器115控制移动机构113来移动行驶台车120，在振荡频率最高或最低的位置处使行驶台车120停止，从而能够使电源线圈11移动到最靠近感应线圈51的位置。并且，感应线圈51也可以通过并联电容器56的连接状态的连接/断开，始终向充电装置110侧传送充电状态的数据，并且通过比较该充电状态的良好与否从而简单地移动到最佳位置。
充电装置110在通过位置检测控制器114、115来控制移动机构113，从而使电源线圈11靠近感应线圈51的状态下，通过交流电源112向电源线圈11提供交流电力。电源线圈11的交流电力被传输给感应线圈51，用在内置电池152的充电中。若电池内置设备150检测出内置电池152已满充电的情形，则停止充电，向充电装置110传送满充电信号。
以上的充电装置110通过以下的动作，对作为电动车辆150A的电池内置设备150的内置电池152进行充电。
(1)使电动车辆150A停在停车场185的固定位置上。电动车辆150A例如使左右车轮187抵接于配置在停车场185中的左右止车楔186，从而在固定位置上停车。
(2)通过位置检测控制器114检测配置在固定位置上的电动车辆150A的感应线圈51的位置。位置检测控制器114通过配置在电动车辆150A的下方的位置检测板121所内置的位置检测线圈130检测感应线圈51的位置。
(3)检测出感应线圈51的位置的位置检测控制器114控制移动机构113，通过移动机构113使行驶台车120移动，从而使内置于行驶台车120的电源线圈11靠近内置于电动车辆150A的下表面的感应线圈51。
(4)靠近感应线圈51的电源线圈11与感应线圈51电磁耦合，从而向感应线圈51传输交流电力。
(5)电动车辆150A的无接点充电部60对感应线圈51的交流电力进行整流后将其转换为直流电力，并利用该直流对作为内置电池150的行驶用电池170进行充电。
使电源线圈11与感应线圈51的间隔变窄，能够提高从电源线圈11向感应线圈51的电力传输的效率。因此，电源线圈11与感应线圈51的间隔，是在行驶台车120沿着电动车辆150A的下表面行驶的状态下行驶台车120的上表面和电动车辆150A的下表面互相不会接触的间隔，优选将行驶台车120的上表面与电动车辆150A的下表面的间隔设定成5cm以下的间隔。
其中，行驶台车也可以在驱动车轮来使行驶台车行驶的移动时，将行驶台车的上表面与电动车辆的下表面的间隔设定成存在互相不会接触的余量的间隔，在从电源线圈向感应线圈传输交流电力的状态下，通过升降机构来使电源线圈上升，从而使电源线圈最靠近感应线圈来传输电力。该行驶台车若结束内置电池的充电，则通过升降机构使电源线圈下降之后，使车轮行驶来使其移动。
以上作为电动车辆150A的电池内置设备150，也采用了除了来自充电装置110的无接点充电外还可通过充电适配器180进行充电的结构。图中的作为电动车辆150A的电池内置设备150具备充电端子172，该充电端子172与对作为内置电池52的行驶用电池170进行充电的充电适配器180连接。充电适配器180通过向电动车辆150A的充电端子172插入设置在充电电缆182的前端的连接头183，从而对搭载于电动车辆150A的行驶用电池170进行充电。
以上的电池内置设备150也与前述的电池内置设备50同样地，在电动车辆150A放置在充电装置110上且充电适配器180处于连接状态下，通过充电装置110和充电适配器180的其中一个对内置电池152进行充电。即，在该电池内置设备150中，控制电路54也具备：充电装置检测部61，检测在充电装置110上放置了电池内置设备150的情况；适配器检测部62，检测充电适配器180的连接或充电，该充电适配器180通过与电池内置设备150连接而对内置电池152进行充电；充电选择部63，利用充电装置检测部61和适配器检测部62的检测信号，选择充电装置10和充电适配器80的其中一个对内置电池52进行充电。优选控制电路54在电动车辆150A被放置在充电装置110上且连接了充电适配器180的状态下，不利用从充电装置110传输的电力对内置电池152进行充电，而仅利用从充电适配器180提供的电力对内置电池152进行充电。但是，也可以在电动车辆150A被放置在充电装置110上且连接了充电适配器180的状态下，不利用从充电适配器180提供的电力对内置电池152进行充电，而仅利用从充电装置110传输的电力对内置电池152进行充电。
以上的充电装置110具备内置电源线圈11而构成的行驶台车120、和内置构成位置检测控制器114的位置检测线圈130而构成的位置检测板121。该充电装置110并没有如上述的充电装置10所示在外壳等收纳部中内置位置检测控制部和电源线圈，而是由薄的位置检测板121和内置电源线圈11而成的自动行驶台车120构成，因此能够使位置检测板121的结构简单且容易移动，从而能够简单地设置在电动车辆150A的停车场185内，并且可以使自动行驶台车120自由地移动，从而能够使电源线圈11靠近感应线圈51。但是充电装置也可以在外壳中内置位置检测板和电源线圈而配置在车辆的停车场，或者也可以埋设在车辆的停车场的地面而配置于固定位置。埋设在停车场的充电装置在停车场的固定位置上设置高低差部，并且在该高低差部中内置位置检测控制器和电源线圈，在电动车辆停在该高低差部的上方的固定位置上的状态下，通过移动机构使电源线圈移动，从而使电源线圈靠近感应线圈来进行无接点充电。
接着，作为电池内置设备，说明具备输出连接器的电池封装体210。对于与上述相同的结构使用相同的名称，并省略说明。
如图15所示，电池封装体210被放置在充电装置10(充电器)上，该充电装置10具有通过电磁耦合作用传输电力来进行充电的送电线圈11，电池封装体210具备：从送电线圈11接收电力的受电线圈205；被由该受电线圈205感应出的电力充电的内置电池201；向外部输出该内置电池201输出的电源用输出连接器208；安装了通过由受电线圈205感应出的电力对内置电池201进行充电的充电电路250的电路基板(未图示)；以及内置该电路基板、受电线圈205和内置电池201的壳体2。并且，电池封装体210还内置了与外部电源220连接而被充电的副充电电路257。
图15、图16所记载的电池封装体210的电路结构(框图)按照惯用技术收纳在塑料制的壳体(未图示)内。虽然未图示，但是受电线圈205可以配置在壳体的底面内侧且靠近送电线圈11而配置。
(作为感应线圈的受电线圈)
受电线圈205是在平面内将线材缠绕成螺旋状的平面线圈。作为该平面线圈的受电线圈205缠绕成一层或多层螺旋，整体的外形构成圆板状，外形呈圆形。
(输出连接器、输入连接器)
如图15、图16所示，电池封装体210具备向与外部连接的便携电子设备230提供电力的输出连接器208。图中的电池封装体210具备USB连接器208A，作为输出连接器208。作为输出连接器208的USB连接器208A是标准USB连接器，按压操作部时被操作的按钮开关216工作而输出电力。但是，输出连接器并不特定于USB连接器。输出连接器能够使用可向与外部连接的便携电子设备提供电力的、USB连接器以外的连接器，例如可以使用连接与移动电话相连的电源端子的连接器等。并且，图中的电池封装体210还具备用于对内置电池210进行充电的输入连接器218。图中的输出连接器208和输入连接器218被固定于基板，从而被配置在固定位置上。
如图15所示，电路基板安装了：充电电路250，将由受电线圈205感应出的交流转换成直流后对内置电池201进行充电；副充电电路207(相当于上述实施例的充电电路71)，通过从外部电源220输入的电力，对内置电池201进行充电；DC/DC转换器258，将被充电的内置电池201的电压稳定成固定电压之后输出；控制电路240(相当于上述实施例的微机64)，控制内置电池201的充电状态和对输出连接器208的放电状态。
(充电电路)
充电电路250具备：对由受电线圈205感应出的交流进行整流之后转换成直流的整流电路251；对由该整流电路251整流之后的脉动电流进行平滑化的平滑电路252的平滑电容器252A；利用由该平滑电路252进行平滑化之后的直流对内置电池201进行充电的充电控制电路53。充电电路50以优选的电压和电流对内置电池201进行充电。在以锂离子电池作为内置电池201的电池封装体210的充电电路250中，将充电控制电路253设为利用固定的电压和电流对内置电池201进行充电的恒压/恒流电路。在以镍氢电池等碱性电池作为内置电池的电池封装体中，将充电控制电路设为恒流电压。
(副充电电路(相当于上述实施例的充电电路71))
副充电电路257利用从外部电源220输入的电力对内置电池201进行充电。在以锂离子电池作为内置电池201的电池封装体中，该副充电电路257以恒压/恒流充电对内置电池201进行充电。此外，在以镍氢电池或镍镉电池作为内置电池201的电池封装体中，副充电电路257以恒流充电对内置电池进行充电。并且，副充电电路257检测出内置电池201的满充电之后停止充电。图中的电池封装体210具备从外部电源220向副充电电路257输入电力的输入连接器218。图中的输入连接器218是袖珍型或微型USB连接器218A。但是，输入连接器也可以使用可从外部电源输入电力的袖珍型或微型USB连接器以外的连接器，例如可以使用连接与AC适配器相连的针式抽头的连接器等。
若在输入连接器218上连接了外部电源220(相当于上述实施例的充电适配器80)，则副充电电路257能够根据输入电流或输入电压来检测该情形。这是因为连接了外部电源220时，会从外部电源220提供电力。在从外部电源220输入电力的状态下，副充电电路257利用从外部电源220提供的电力对内置电池201进行充电。但是，电池封装体也可以不设置充电专用的输入连接器，而是将输出连接器兼用作从外部输入电力的连接器和向外部输出电力的连接器。该电池封装体例如经由切换开关将输出连接器连接到副充电电路和DC/DC转换器，并控制该切换开关来将输出连接器连接到副充电电路和DC/DC转换器的其中一个上。
并且，该电池封装体在输入连接器218上连接了外部电源220且被放置在充电装置10上的状态下，能够利用外部电源220和充电装置10的其中一方对内置电池201进行充电。图15的控制电路240具备：充电器检测部41(相当于上述实施例的充电装置检测部61)，检测电池封装体210被放置在充电装置10上的情形；外部电源检测部242(相当于上述实施例的适配器检测部62)，检测外部电源220的连接或充电；充电选择部243(相当于上述实施例的充电选择部63)，选择充电装置10和外部电源220的其中一个来进行内置电池201的充电。
控制电路240在电池封装体210被设置于充电装置10上且外部电源220处于连接状态的情况下，通过充电选择部243，按照利用充电装置10和外部电源220的其中一个对内置电池201进行充电的方式进行控制。优选控制电路240在电池封装体210被设置于充电装置10上且连接了外部电源220的状态下，即在可通过充电装置10和外部电源220这两者对内置电池201进行充电的状态下，不通过从充电装置10传输的电力对内置电池201进行充电，而仅利用从外部电源220提供的电力对内置电池201进行充电。但是也可以在电池封装体210被设置于充电装置10上且连接了外部电源220的状态下，不利用从外部电源220提供的电力对内置电池201进行充电，而仅通过从充电装置10传输的电力对内置电池201进行充电。此时，将开关244控制成关断以阻断来自副充电电路257的电力。
控制电路240的充电器检测部241检测电池封装体210被放置在充电装置10上或者被充电装置10充电的状态。该控制电路240以将受电线圈205的输出转换成直流的整流电路251的输出作为电源电压来工作，在从内置电池201提供的电力下不工作。即，内置电池201并不消耗使控制电路240工作的电力，而是在从充电装置10以磁耦合作用提供的电力下工作。因此，控制电路240在电池封装体210被放置在充电装置10上的状态下成为工作状态。充电器检测部241根据控制电路240处于工作状态这一情况，检测出电池封装体210被放置在充电装置10上这一情况。该充电器检测部241能够以简单的电路结构检测被放置在充电装置10上的情形。但是，充电器检测部也可以接收从充电器发送的信号来检测被设置在充电器上的情形。
外部电源检测部242检测外部电源220的连接，或者检测外部电源220对内置电池201的充电。外部电源检测部242在停止无接点充电的状态下，检测外部电源220的连接或充电。无接点充电的停止是通过将在充电电路250与内置电池201之间连接的开关245切换成关断来实现的。控制电路240在检测出外部电源220的连接或充电的时刻，保持开关245的关断状态来停止无接点充电。
在这里，详细说明外部电源检测部242中的外部电源220的连接的检测。外部电源检测部242(相当于上述实施例的适配器检测部62)具备适配器检测电路242C，通过作为充电适配器的外部电源220的连接所产生的施加电压，使适配器检测电路242C工作，向外部电源检测部242发送连接信号。详细而言，适配器检测电路242C将在因外部电源220的连接而产生的施加电压下工作的开关元件SW设置于外部电源检测部242的输入端口I和地之间，通过因外部电源220的连接而产生的施加电压，开关元件SW成为导通状态，向输入端口I施加低电压作为所述连接信号。
具体而言，如图15所示，外部电源220的正极侧的电路径和NPN型晶体管Tr的基极经由电流限制用电阻R而连接，晶体管Tr的发射极接地，晶体管Tr的集电极和外部电源检测部242的输入端口I被电连接。
通过这样的结构，若连接了外部电源220，由于因连接而产生的施加电压，晶体管Tr的基极电位变成高电平，晶体管Tr的集电极与发射极之间处于导通状态，输入端口I的电位从高电平变成低电平(低电位、低电压、接地状态)。而且，将这样的输入端口的低电位状态作为连接信号而发送给外部电源检测部242，外部电源检测部242检测该情况来检测外部电源220的连接。
控制电路240通过充电器检测部241检测被放置在充电装置10上的情形，而且通过外部电源检测部242检测出外部电源220的连接或充电时，通过充电选择部243向充电装置10传送充电停止信号，停止充电装置10的充电之后，通过外部电源220对内置电池201进行充电。控制电路240在电池封装体210被放置在充电装置10上的状态下，若外部电源220被连接，则通过外部电源220对内置电池201进行充电。在电池封装体210没有被放置在充电装置10上的状态下，不需要通过外部电源检测部242检测外部电源220的连接或充电。这是因为能够在理想的状态下通过外部电源220对内部电池201进行充电。由于仅在电池封装体210被放置在充电装置10上的状态下，外部电源检测部242检测外部电源220的连接或充电，因此外部电源检测部242在电池封装体210没有被放置在充电装置10上的状态下，不需要检测外部电源220的连接或充电。因此，通过从充电装置10传输的电力使控制电路240工作的电池封装体210，仅在检测出外部电源220的连接或充电的状态下处于工作状态，检测外部电源220的连接或充电。但是，控制电路240也可以始终使充电器检测部241和外部电源检测部240处于工作状态，检测向充电装置10的放置和外部电源220的连接或充电。该控制电路240在被放置在充电装置10上而没有连接外部电源220的状态下，通过充电装置10对内置电池201进行充电，并在没有被放置在充电装置10上且连接了外部电源220的状态下，通过外部电源220对内置电池201进行充电。
在图15中，控制电路240使与并联电容器254串联连接的信号开关255保持接通状态，并向充电装置10发送充电停止状态，所述并联电容器254与受电线圈205并联连接。充电装置10检测并联电容器256与受电线圈205并联连接的情形，从而停止向送电线圈11输出交流。此外，控制电路240也可以不将信号开关255保持接通，而是在特定的状态下切换信号开关255的接通和关断，从而向充电装置10传送外部电源220的连接。充电装置10检测切换信号开关255的接通和关断来检测外部电源220的连接或充电，从而停止向送电线圈11输出交流。控制为不向送电线圈11输出交流从而停止充电装置10对内置电池201的充电的电路结构能够削减无用的电力浪费，并且也可以防止电池封装体210因从送电线圈11输出的电力而被不必要地加热的弊端。但是，在检测出外部电路220的连接或充电的状态下，不一定需要将控制电路240设置成不向送电线圈11输出交流的状态，也可以在向送电线圈11输出交流的同时，在电池封装体210侧将阻断向内置电池201的充电电流的开关245设置成关断，从而停止充电装置10的充电。
整流电路251对由受电线圈205感应出的交流进行整流之后输出给控制电路240。图中的电池封装体210在受电线圈205和整流电路251之间连接了串联电容器256，经由该串联电容器256向整流电路51输入由受电线圈205感应出的交流。串联电容器256与受电线圈205构成串联谐振电路，将由受电线圈205感应出的交流有效地输入到整流电路251。因此，将串联电容器256的静电电容根据受电线圈205的电感设定成接近感应出的交流的频率。
(DC/DC转换器)
DC/DC转换器258以固定的电压稳定地输出被充电的内置电池1的电压。在图15所示的电路图的电路基板(未图示)中，在内置电池201与DC/DC转换器258之间连接了放电开关246。由控制电路240控制该放电开关246的接通和关断。控制电路240根据从作为操作部而被操作的按钮开关216输入的信号切换放电开关246的接通和关断。控制电路240在从按钮开关216输入一定时间接通信号时将放电开关246切换成接通，向DC/DC转换器258输出内置电池201的输出。在该状态下，DC/DC转换器258处于工作状态，可向与输出侧连接的输出连接器208提供稳定的电力。控制电路240在移除与输出连接器208连接的便携电子设备时，可根据输出电流检测从输出连接器208移除了便携电子设备的情形。这是因为若移除便携电子设备，则输出电流会变成0A。
进而，如图15所示，电路基板(未图示)安装了控制内置电池201的充放电的保护电路247。保护电路247检测电池温度和电池的电压来控制电池的充放电。电池的温度是通过在内置电池201的表面固定成热耦合状态的温度传感器219检测的。因此，在保护电路247上连接有温度传感器219。保护电路247具备存储限制电池的充放电电流的温度的存储器248。存储器248存储了相对于电池的温度的允许电流。允许电流是在该温度下可流过电池的最大电流，以小于该允许电流的电流使用电池。因此，保护电路247根据电池温度，将对电池进行充放电的电流控制成小于允许电流，从而保护电池。此外，保护电路247也可以存储允许电池的充放电的最高温度和最低温度，按照在该最高温度和最低温度之间允许充放电的方式进行控制。根据电池的种类，将最高温度和最低温度设定成最佳温度，例如在锂离子电池中，将最高温度设定成约60℃～70℃，将最低温度设定成约-10℃～0℃。
并且，保护电路247检测内置电池201的电压来控制充放电。该保护电路247在进行充电的电池的电压上升到最高电压时停止充电，或者在进行放电的电池的电压下降到最低电压时停止放电。图15所示的保护电路247在检测出电池温度或电池电压的异常时，控制充电电路250来停止内置电池201的充电，并且将放电开关246控制成关断来停止内置电池201的放电。
并且，图15所示的电池封装体在内置电池201与DC/DC转换器258之间连接了放电开关246。通过控制电路240来控制该放电开关246的接通和关断。控制电路240根据从按钮开关216输入的信号，切换放电开关246的接通和关断。控制电路240在从按钮开关216输入了一定时间接通信号时将放电开关246切换成接通，并向DC/DC转换器258输出内置电池201的输出。在该状态下，DC/DC转换器258处于工作状态，向与输出侧连接的输出连接器208提供稳定的电力。控制电路240在移除与输出连接器208连接的便携电子设备230时，可根据输出电流检测从输出连接器208移除了便携电子设备230的情形。这是因为移除便携电子设备230时输出电流会变成0A。
并且，图15所示的电池封装体还安装了检测内置电池201的剩余容量的剩余容量检测电路249。该剩余容量检测电路249根据内置电池201的电压或电池的电流运算剩余容量，并以发光二极管217的发光颜色或者点亮个数来表示剩余容量。该剩余容量检测电路249在从按钮开关216输入接通信号时，点亮发光二极管217在规定的时间内显示剩余容量。
此外，按钮开关16还能够将DC/DC转换器258切换到工作状态。根据按钮开关16的接通或关断信号来显示剩余容量、切换DC/DC转换器258的工作状态的电池封装体210，可以在短时间按压按钮开关216时显示剩余容量，在长时间按压按钮开关216时将DC/DC转换器258切换到工作状态。DC/DC转换器258判定出从按钮开关216输入的接通信号比设定时间长的情况下被切换到工作状态。该电池封装体210，在没有长时间按压按钮开关216的状态下可以保持使DC/DC转换器258不工作的状态，因此在没有将便携电子设备230连接到输出连接器208的状态下，能够防止电池的不需要的消耗。这是因为若DC/DC转换器258处于工作状态，则会在没有连接便携电子设备230作为负载的状态下消耗电力。
并且，控制电路检测内置电池201的满充电来停止内置电池201的充电。若充电电路250检测出内置电池201的满充电，则向充电装置10传送表示已被满充电的满充电信号。充电装置10检测满充电信号来停止充电。

Claims (10)

1.一种电池内置设备及充电装置，具备：
电池内置设备，其具备内置电池，并且具有连接对该内置电池进行充电的充电适配器的充电端子、通过电磁耦合作用对内置电池进行无接点充电的无接点充电部；和
充电装置，其载置该电池内置设备并通过电磁耦合作用进行无接点充电；
所述电池内置设备具备：充电装置检测部，其对该电池内置设备被放置在充电装置上进行检测；适配器检测部，其检测所述充电适配器的连接或充电；和充电选择部，其利用所述充电装置检测部和所述适配器检测部的检测信号，选择所述充电装置和所述充电适配器的其中一个进行内置电池的充电；
在所述电池内置设备被放置在充电装置上且充电适配器处于连接状态的情况下，所述充电选择部按照由充电装置和充电适配器的其中一方对内置电池充电的方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的电池内置设备及充电装置，其中，
在所述电池内置设备被放置在充电装置上且充电适配器处于连接状态的情况下，所述充电选择部仅通过充电适配器的输出对内置电池进行充电。
3.根据权利要求1或2所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述电池内置设备具备微机，该微机在无接点充电部的输出电力下工作，并且控制基于无接点充电的内置电池的充电，而且包括充电装置检测部；
所述微机在从充电装置提供的电力下成为工作状态，并且充电装置检测部检测来自充电装置的充电状态。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述适配器检测部在停止无接点充电的状态下，检测内置于电池内置设备中的作为电池的保护元件的开关元件的电压、内置电池的电压、内置于电池内置设备中的温度传感器的电压、从充电适配器输入的信号、内置电池的电压上升、以及内置电池的温度上升中的至少一个，从而检测充电适配器的连接或充电。
5.根据权利要求1至4的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述电池内置设备具备定时器，该定时器设定使基于充电装置的充电停止的时间；
所述适配器检测部在该定时器设定时间内检测充电适配器的连接或充电。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述适配器检测部具备检测内置电池的充电电流的第一充电电流检测电路、和检测来自充电装置的充电输出电流的第二充电电流检测电路，并且根据第一充电电流检测电路和第二充电电流检测电路检测出的充电电流之差，检测充电适配器的充电。
7.根据权利要求1至5的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
在所述充电适配器和所述内置电池之间设置有二极管，所述适配器检测部检测该二极管的充电适配器侧的电压来检测充电适配器的充电。
8.根据权利要求1至7的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述适配器检测部检测充电适配器的连接或充电，向充电装置传送充电停止信号，或者停止无接点充电部对内置电池的充电。
9.根据权利要求1至3的任一项所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述适配器检测部具备适配器检测电路；
适配器检测电路通过由所述充电适配器的连接而施加的电压进行工作，向所述适配器检测部发送连接信号，从而检测所述充电适配器的连接。
10.根据权利要求9所述的电池内置设备及充电装置，其中，
所述适配器检测电路在所述适配器检测部的输入端口与地之间设置了通过由所述充电适配器的连接而施加的电压进行工作的开关元件，通过由所述充电适配器的连接而施加的电压，开关元件成为导通状态，所述输入端口被施加低电位作为所述连接信号，由此检测所述充电适配器的连接。
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