JP2000197275A - 非接触充電器の制御装置 - Google Patents
非接触充電器の制御装置Info
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- Inverter Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 商用電源１２に一次側整流平滑回路を介して
電磁トランス２２の給電用コイル２２ａとスイッチング
動作を行う通電制御用トランジスタ２４を接続し、この
トランス２２の受電用コイル２２ｂに整流ダイオードと
平滑コンデンサで構成する二次側整流平滑回路を介して
バッテリ３６を接続して充電を行う非接触充電器１０に
おいて、受電用コイル２２ｂと二次側整流平滑回路の間
に充電制御用トランジスタ３０と補助コイル４０の並列
回路を直列に挿入すると共にバッテリ３６とトランジス
タ３０の間に充電制御回路３８を接続し、更に満充電時
に給電用コイル２２ａの周波数変化を検出するＨＰＦ回
路２８を給電用コイル２２ａに分圧抵抗Ｒ1 、Ｒ2 を介
して接続し、この出力に基づき通電制御用トランジスタ
２４の動作を停止せしめる駆動制御回路２６を設けてい
る。 【効果】 この発明によれば、バッテリ３６の満充電の
検出を簡単な回路で一次側に伝達して、非充電時に一次
側の待機電力を低減することができる。
電磁トランス２２の給電用コイル２２ａとスイッチング
動作を行う通電制御用トランジスタ２４を接続し、この
トランス２２の受電用コイル２２ｂに整流ダイオードと
平滑コンデンサで構成する二次側整流平滑回路を介して
バッテリ３６を接続して充電を行う非接触充電器１０に
おいて、受電用コイル２２ｂと二次側整流平滑回路の間
に充電制御用トランジスタ３０と補助コイル４０の並列
回路を直列に挿入すると共にバッテリ３６とトランジス
タ３０の間に充電制御回路３８を接続し、更に満充電時
に給電用コイル２２ａの周波数変化を検出するＨＰＦ回
路２８を給電用コイル２２ａに分圧抵抗Ｒ1 、Ｒ2 を介
して接続し、この出力に基づき通電制御用トランジスタ
２４の動作を停止せしめる駆動制御回路２６を設けてい
る。 【効果】 この発明によれば、バッテリ３６の満充電の
検出を簡単な回路で一次側に伝達して、非充電時に一次
側の待機電力を低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は非接触充電器の制御装
置に関し、特にたとえば電動アシスト自転車に搭載され
る電動モータに電力を供給するバッテリを充電する非接
触充電器の制御装置に関する。
置に関し、特にたとえば電動アシスト自転車に搭載され
る電動モータに電力を供給するバッテリを充電する非接
触充電器の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、非接触充電器は、接触型充電器の
ように使用時にのみ商用電源を供給するのでなく、常に
商用電源に接続された状態で使用されることが多い。例
えば特開平２−２３１８４５公報［Ｈ０２Ｊ ７／０
０］に開示されているように、充電部に発振回路と、こ
の発振回路からの発振信号により駆動される発振用コイ
ルを設け、被充電部には発振用コイルと電磁結合される
電磁結合用コイルと、この電磁結合用コイルに誘起され
る電力を整流する整流回路を設け、これにより充電用接
点を用いることなく、充放電可能な２次電池としてのバ
ッテリを充電できるように構成されている。
ように使用時にのみ商用電源を供給するのでなく、常に
商用電源に接続された状態で使用されることが多い。例
えば特開平２−２３１８４５公報［Ｈ０２Ｊ ７／０
０］に開示されているように、充電部に発振回路と、こ
の発振回路からの発振信号により駆動される発振用コイ
ルを設け、被充電部には発振用コイルと電磁結合される
電磁結合用コイルと、この電磁結合用コイルに誘起され
る電力を整流する整流回路を設け、これにより充電用接
点を用いることなく、充放電可能な２次電池としてのバ
ッテリを充電できるように構成されている。
【０００３】そのために充電待機時、すなわち、非充電
時や満充電後においても充電部の発振回路等は動作状態
におかれ、商用電源から給電が継続される結果、常に電
力が消費され経済的に無駄になっている。
時や満充電後においても充電部の発振回路等は動作状態
におかれ、商用電源から給電が継続される結果、常に電
力が消費され経済的に無駄になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に、従来のこ
の種充電器においては、充電器の一次側と二次側が分離
しているために、二次側でバッテリの満充電を検出して
も一次側へその情報を伝達することは困難である。もし
二次側から一次側に情報伝達ができたとしても回路構成
が複雑になり、逆に情報伝達ができなければ非充電時等
における充電器の待機電力の消費が大きくなるという問
題がある。
の種充電器においては、充電器の一次側と二次側が分離
しているために、二次側でバッテリの満充電を検出して
も一次側へその情報を伝達することは困難である。もし
二次側から一次側に情報伝達ができたとしても回路構成
が複雑になり、逆に情報伝達ができなければ非充電時等
における充電器の待機電力の消費が大きくなるという問
題がある。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、バ
ッテリの満充電の検出を二次側回路で高周波成分を発生
させ電磁トランスを介してその高周波成分を一次側に伝
達しそれによって満充電情報を一次側に伝達することに
より、簡単な回路で満充電の検出と待機電力の低減を可
能とする非接触充電器の制御装置を提供することであ
る。
ッテリの満充電の検出を二次側回路で高周波成分を発生
させ電磁トランスを介してその高周波成分を一次側に伝
達しそれによって満充電情報を一次側に伝達することに
より、簡単な回路で満充電の検出と待機電力の低減を可
能とする非接触充電器の制御装置を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、商用電源に
一次側整流平滑回路を介して電磁トランスの給電用コイ
ルとスイッチング動作を行う通電制御素子を接続し、電
磁トランスの受電用コイルに整流ダイオードと平滑コン
デンサで構成する二次側整流平滑回路を介してバッテリ
を接続して充電を行う非接触充電器において、受電用コ
イルと二次側整流平滑回路の間に直列に挿入され受電用
コイルに高周波成分を発生させる高周波成分増幅手段、
バッテリと高周波成分増幅手段の間に接続されバッテリ
の満充電を検出して高周波成分増幅手段を制御する充電
制御手段、給電用コイルに発生する高周波成分を検出す
る高周波成分検出手段、および高周波成分検出手段の出
力に基づき通電制御素子の駆動制御を行う駆動制御手段
を備えることを特徴とする、非接触充電器の制御装置で
ある。
一次側整流平滑回路を介して電磁トランスの給電用コイ
ルとスイッチング動作を行う通電制御素子を接続し、電
磁トランスの受電用コイルに整流ダイオードと平滑コン
デンサで構成する二次側整流平滑回路を介してバッテリ
を接続して充電を行う非接触充電器において、受電用コ
イルと二次側整流平滑回路の間に直列に挿入され受電用
コイルに高周波成分を発生させる高周波成分増幅手段、
バッテリと高周波成分増幅手段の間に接続されバッテリ
の満充電を検出して高周波成分増幅手段を制御する充電
制御手段、給電用コイルに発生する高周波成分を検出す
る高周波成分検出手段、および高周波成分検出手段の出
力に基づき通電制御素子の駆動制御を行う駆動制御手段
を備えることを特徴とする、非接触充電器の制御装置で
ある。
【０００７】
【作用】充電制御手段によってバッテリの満充電を検出
した場合、高周波成分増幅手段により電磁トランスの受
電用コイルに高周波成分を重畳する。その変化は電磁ト
ランスを介して二次側から一次側に伝達される。そして
電磁トランスの給電用コイルに伝達された高周波成分の
重畳を高周波成分検出手段で検出し、それにより駆動制
御手段を動作させ通電制御素子のスイッチング動作を停
止する。
した場合、高周波成分増幅手段により電磁トランスの受
電用コイルに高周波成分を重畳する。その変化は電磁ト
ランスを介して二次側から一次側に伝達される。そして
電磁トランスの給電用コイルに伝達された高周波成分の
重畳を高周波成分検出手段で検出し、それにより駆動制
御手段を動作させ通電制御素子のスイッチング動作を停
止する。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、簡単な回路構成でバ
ッテリの満充電の検出結果を非接触充電器の一次側に伝
達することができ、しかも一次側のスイッチング動作を
停止して待機電力を低減することができる。この発明の
上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を
参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らか
となろう。
ッテリの満充電の検出結果を非接触充電器の一次側に伝
達することができ、しかも一次側のスイッチング動作を
停止して待機電力を低減することができる。この発明の
上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を
参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らか
となろう。
【０００９】
【実施例】この発明の一実施例である非接触充電器を図
１〜図５に基づいて説明する。図１において、非接触充
電器１０は、ＡＣ１００Ｖの商用電源１２に接続される
充電部１４とこの充電部１４に適宜セットされる被充電
部１６とで構成される。
１〜図５に基づいて説明する。図１において、非接触充
電器１０は、ＡＣ１００Ｖの商用電源１２に接続される
充電部１４とこの充電部１４に適宜セットされる被充電
部１６とで構成される。
【００１０】充電部１４は商用電源１２の交流を直流に
変換する整流回路１８およびで平滑用電解コンデンサ２
０で構成される一次側整流平滑回路、平滑用電解コンデ
ンサ２０の直流出力端に接続される電磁トランス２２の
一次側給電用コイル２２ａ、この給電用コイル２２ａの
通電制御を行う通電制御用トランジスタ２４および給電
用コイル２２ａの電圧に含まれるスイッチング周波数成
分の振幅の変化（増加）を検出してトランジスタ２４の
スイッチング動作を制御する駆動制御回路２６を含む。
変換する整流回路１８およびで平滑用電解コンデンサ２
０で構成される一次側整流平滑回路、平滑用電解コンデ
ンサ２０の直流出力端に接続される電磁トランス２２の
一次側給電用コイル２２ａ、この給電用コイル２２ａの
通電制御を行う通電制御用トランジスタ２４および給電
用コイル２２ａの電圧に含まれるスイッチング周波数成
分の振幅の変化（増加）を検出してトランジスタ２４の
スイッチング動作を制御する駆動制御回路２６を含む。
【００１１】この駆動制御回路２６はトランジスタ２４
のベースに接続され、かつコレクタ側に分圧抵抗Ｒ１と
Ｒ２を介してスイッチング周波数成分（１００ｋＨｚ）
とそれ以上の高周波成分（５ＭＨｚ前後）とを分離する
ハイパスフィルタ回路「以下、ＨＰＦ回路と言う」２８
を接続している。そして、この分圧抵抗Ｒ１とＲ２およ
びＨＰＦ回路２８により高周波成分検出回路を構成す
る。なお、このトランジスタ２４に代えて電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）を使用することも可能である。
のベースに接続され、かつコレクタ側に分圧抵抗Ｒ１と
Ｒ２を介してスイッチング周波数成分（１００ｋＨｚ）
とそれ以上の高周波成分（５ＭＨｚ前後）とを分離する
ハイパスフィルタ回路「以下、ＨＰＦ回路と言う」２８
を接続している。そして、この分圧抵抗Ｒ１とＲ２およ
びＨＰＦ回路２８により高周波成分検出回路を構成す
る。なお、このトランジスタ２４に代えて電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）を使用することも可能である。
【００１２】また、被充電部１６は電磁トランス２２の
二次側受電用コイル２２ｂ、充電制御用トランジスタ３
０、整流ダイオード３２と平滑用電解コンデンサ３４で
構成する二次側整流平滑回路、バッテリ３６およびこの
バッテリ３６の満充電時に充電制御用トランジスタ３０
をオフに制御する充電制御回路３８を含み、さらに充電
制御用トランジスタ３０と並列に接続される付加インダ
クタンスとしての補助コイル４０を含む。この補助コイ
ル４０はバッテリ３６が満充電に達して充電制御回路３
８により充電制御用トランジスタ３０がオフした時に受
電用コイル２２ｂに直列接続されることになる。そし
て、このトランジスタ３０と補助コイル４０により高周
波成分増幅回路を構成する。
二次側受電用コイル２２ｂ、充電制御用トランジスタ３
０、整流ダイオード３２と平滑用電解コンデンサ３４で
構成する二次側整流平滑回路、バッテリ３６およびこの
バッテリ３６の満充電時に充電制御用トランジスタ３０
をオフに制御する充電制御回路３８を含み、さらに充電
制御用トランジスタ３０と並列に接続される付加インダ
クタンスとしての補助コイル４０を含む。この補助コイ
ル４０はバッテリ３６が満充電に達して充電制御回路３
８により充電制御用トランジスタ３０がオフした時に受
電用コイル２２ｂに直列接続されることになる。そし
て、このトランジスタ３０と補助コイル４０により高周
波成分増幅回路を構成する。
【００１３】充電部１４に含まれる駆動制御回路２６
は、ＨＰＦ回路２８からの出力信号が設定基準電圧Ｅ１
を超えた場合に作動する第１電圧比較器４２、この比較
器４２の出力信号に応じて「ハイレベル」と「ローレベ
ル」のゲート信号を出力するラッチ回路４４、三角波発
生器４６の三角波が設定基準電圧Ｅ２を超えた時に作動
して基準パルス信号（デューティ−５０％）を出力する
第２電圧比較器４８およびラッチ回路４４から出力され
るゲート信号と第２電圧比較器４８から出力される基準
パルス信号とを入力信号として通電制御用トランジスタ
２４にスイッチング動作信号を出力するＡＮＤ回路５０
とから構成される。
は、ＨＰＦ回路２８からの出力信号が設定基準電圧Ｅ１
を超えた場合に作動する第１電圧比較器４２、この比較
器４２の出力信号に応じて「ハイレベル」と「ローレベ
ル」のゲート信号を出力するラッチ回路４４、三角波発
生器４６の三角波が設定基準電圧Ｅ２を超えた時に作動
して基準パルス信号（デューティ−５０％）を出力する
第２電圧比較器４８およびラッチ回路４４から出力され
るゲート信号と第２電圧比較器４８から出力される基準
パルス信号とを入力信号として通電制御用トランジスタ
２４にスイッチング動作信号を出力するＡＮＤ回路５０
とから構成される。
【００１４】次に上述の実施例における動作の概要を図
４に基づき説明する。まず、バッテリ３６を充電する場
合の非接触充電器１０の動作を説明する。通電制御用ト
ランジスタ２４がオンすると電磁トランス２２の給電用
コイル２２ａには平滑用電解コンデンサ２０に充電され
た直流電圧が印加され給電用コイル２２ａに電流Ｉ1 が
流れ電磁トランス２２にエネルギーが蓄積される。この
時電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂには負の電圧
が発生し整流ダイオード３２はオンせず電流Ｉ2 は流れ
ない。次に通電制御用トランジスタ２４がオフすると電
磁トランス２２に蓄積されたエネルギーが給電側から受
電側へ伝達され受電用コイル２２ｂには正の電圧が発生
し整流ダイオード３２がオンして受電用コイル２２ｂに
電流Ｉ2 が流れる。この時給電用コイル２２ａには負の
電圧が発生し、通電制御用トランジスタ２４のコレクタ
・エミッタ間電圧Ｖ1 は平滑用電解コンデンサ２０に充
電された直流電圧に給電用コイル２２ａに発生した電圧
が加わった大きな値となる。バッテリ３６および平滑用
電解コンデンサ３４への充電が進むと受電用コイル２２
ｂに流れる電流Ｉ2 は減少する。ここで次に通電制御用
トランジスタ２４がオンするまでの間に電流Ｉ2 がゼロ
になるよう回路定数や通電制御用トランジスタ２４への
スイッチング動作信号のデューティーを調整しておく
と、電流Ｉ2 がゼロになり整流ダイオード３２がオフす
る時のダイオードの逆回復特性により整流ダイオード３
２を含む二次側回路にサージ電圧が発生する。ここで二
次側回路の配線を短くし配線のＬ成分を小さくしておけ
ばそのサージ電圧は小さなものに抑えられそれによって
発生する電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂおよび
給電用コイル２２ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に重畳する高周波
成分は小さなものに抑制される。この動作が充電中継続
される。
４に基づき説明する。まず、バッテリ３６を充電する場
合の非接触充電器１０の動作を説明する。通電制御用ト
ランジスタ２４がオンすると電磁トランス２２の給電用
コイル２２ａには平滑用電解コンデンサ２０に充電され
た直流電圧が印加され給電用コイル２２ａに電流Ｉ1 が
流れ電磁トランス２２にエネルギーが蓄積される。この
時電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂには負の電圧
が発生し整流ダイオード３２はオンせず電流Ｉ2 は流れ
ない。次に通電制御用トランジスタ２４がオフすると電
磁トランス２２に蓄積されたエネルギーが給電側から受
電側へ伝達され受電用コイル２２ｂには正の電圧が発生
し整流ダイオード３２がオンして受電用コイル２２ｂに
電流Ｉ2 が流れる。この時給電用コイル２２ａには負の
電圧が発生し、通電制御用トランジスタ２４のコレクタ
・エミッタ間電圧Ｖ1 は平滑用電解コンデンサ２０に充
電された直流電圧に給電用コイル２２ａに発生した電圧
が加わった大きな値となる。バッテリ３６および平滑用
電解コンデンサ３４への充電が進むと受電用コイル２２
ｂに流れる電流Ｉ2 は減少する。ここで次に通電制御用
トランジスタ２４がオンするまでの間に電流Ｉ2 がゼロ
になるよう回路定数や通電制御用トランジスタ２４への
スイッチング動作信号のデューティーを調整しておく
と、電流Ｉ2 がゼロになり整流ダイオード３２がオフす
る時のダイオードの逆回復特性により整流ダイオード３
２を含む二次側回路にサージ電圧が発生する。ここで二
次側回路の配線を短くし配線のＬ成分を小さくしておけ
ばそのサージ電圧は小さなものに抑えられそれによって
発生する電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂおよび
給電用コイル２２ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に重畳する高周波
成分は小さなものに抑制される。この動作が充電中継続
される。
【００１５】次に充電制御回路３８によりバッテリ３６
の満充電を検出した場合の非接触充電器１０の動作を説
明する。この時充電制御回路３８より充電制御用トラン
ジスタ３０にオフ信号が出力され付加インダクタンスと
しての補助コイル４０が電磁トランス２２の受電用コイ
ル２２ｂと整流ダイオード３２の間に挿入される。これ
により整流ダイオード３２がオフする時のダイオードの
逆回復特性により整流ダイオード３２を含む二次側回路
に大きなサージ電圧が発生する。そしてそれによって発
生する電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂおよび給
電用コイル２２ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に重畳する高周波成
分も大きなものになる。
の満充電を検出した場合の非接触充電器１０の動作を説
明する。この時充電制御回路３８より充電制御用トラン
ジスタ３０にオフ信号が出力され付加インダクタンスと
しての補助コイル４０が電磁トランス２２の受電用コイ
ル２２ｂと整流ダイオード３２の間に挿入される。これ
により整流ダイオード３２がオフする時のダイオードの
逆回復特性により整流ダイオード３２を含む二次側回路
に大きなサージ電圧が発生する。そしてそれによって発
生する電磁トランス２２の受電用コイル２２ｂおよび給
電用コイル２２ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に重畳する高周波成
分も大きなものになる。
【００１６】さらに図２および図３を参照して電磁トラ
ンス２２の受電用コイル２２ｂおよび給電用コイル２２
ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に図４に示す高周波成分が重畳する
過程を詳細に説明する。ダイオードがオン状態からオフ
状態に移行する時図３に示す逆回復特性を示す。ダイオ
ード電流の波形はオン状態の電流値が同じならば素子の
特性によりほぼ一定である。よってダイオード電流の逆
回復特性による変動の大きさに応じたサージ電圧がダイ
オードを含む回路に存在するＬ成分により発生しそれが
ノイズとなる。
ンス２２の受電用コイル２２ｂおよび給電用コイル２２
ａの電圧Ｖ2 ，Ｖ1 に図４に示す高周波成分が重畳する
過程を詳細に説明する。ダイオードがオン状態からオフ
状態に移行する時図３に示す逆回復特性を示す。ダイオ
ード電流の波形はオン状態の電流値が同じならば素子の
特性によりほぼ一定である。よってダイオード電流の逆
回復特性による変動の大きさに応じたサージ電圧がダイ
オードを含む回路に存在するＬ成分により発生しそれが
ノイズとなる。
【００１７】図２で充電制御用トランジスタＱ２（３
０）がオンの期間すなわち充電中は、ダイオードを含む
二次側回路の配線のＬ成分のみにより次式で表されるサ
ージ電圧が電圧ＶD として発生する。 ＶD ＝（配線のＬ成分）・ｄＩ2 ／ｄｔ ここで通常はノイズ低減のため二次側回路の配線のＬ成
分は小さな値に設計されるためＶD の値は小さく、電磁
トランス２２の受電用コイル２２ｂの電圧Ｖ2はＶ2 ＝
ＶC ＋ＶD で表されるため図４に示す充電中のＶ2 の高
周波成分は小さな値となり給電用コイル２２ａの電圧Ｖ
1 に誘導される高周波成分も小さな値となる。
０）がオンの期間すなわち充電中は、ダイオードを含む
二次側回路の配線のＬ成分のみにより次式で表されるサ
ージ電圧が電圧ＶD として発生する。 ＶD ＝（配線のＬ成分）・ｄＩ2 ／ｄｔ ここで通常はノイズ低減のため二次側回路の配線のＬ成
分は小さな値に設計されるためＶD の値は小さく、電磁
トランス２２の受電用コイル２２ｂの電圧Ｖ2はＶ2 ＝
ＶC ＋ＶD で表されるため図４に示す充電中のＶ2 の高
周波成分は小さな値となり給電用コイル２２ａの電圧Ｖ
1 に誘導される高周波成分も小さな値となる。
【００１８】また図２で充電制御用トランジスタＱ２
（３０）がオフの期間すなわち満充電検出時は、ダイオ
ードを含む二次側回路の配線のＬ成分と付加インダクタ
ンスとしての補助コイル４０のインダクタンスＬにより
次式で表されるサージ電圧が電圧ＶD として発生する。 ＶD ＝｛Ｌ＋（配線のＬ成分）｝・ｄＩ2 ／ｄｔ ここで補助コイル４０のインダクタンスＬを大きな値に
選定しておけばサージ電圧ＶD を大きな値にすることが
でき、図４に示す満充電のＶ2 の高周波成分は大きな値
となり給電用コイル２２ａの電圧Ｖ1 に誘導される高周
波成分も大きな値となる。
（３０）がオフの期間すなわち満充電検出時は、ダイオ
ードを含む二次側回路の配線のＬ成分と付加インダクタ
ンスとしての補助コイル４０のインダクタンスＬにより
次式で表されるサージ電圧が電圧ＶD として発生する。 ＶD ＝｛Ｌ＋（配線のＬ成分）｝・ｄＩ2 ／ｄｔ ここで補助コイル４０のインダクタンスＬを大きな値に
選定しておけばサージ電圧ＶD を大きな値にすることが
でき、図４に示す満充電のＶ2 の高周波成分は大きな値
となり給電用コイル２２ａの電圧Ｖ1 に誘導される高周
波成分も大きな値となる。
【００１９】従って、一次側のＨＰＦ回路２８で給電用
コイル２２ａの電圧Ｖ１に含まれるスイッチング周波数
成分（１００ｋＨｚ）以上の高周波成分（５ＭＨｚ）の
み検出して駆動制御回路２６の出力信号であるスイッチ
ング動作信号の発生を停止して通電制御用トランジスタ
２４のスイッチング動作を停止すればよい。すなわち、
図５に示すように、充電中は電磁トランス２２の給電用
コイル２２ａに生じるスイッチング周波数成分に重畳さ
れる高周波成分は小さなものに抑制されるため、ＨＰＦ
回路２８の入力信号および出力信号、第１電圧比較器４
２の入力信号および出力信号、さらにラッチ回路４４の
入力信号および出力信号は図示の状態に保たれる。その
結果、ラッチ回路４４の出力信号はハイレベルに保持さ
れ、ＡＮＤ回路５０においては三角波発生器４６からの
三角波と基準電圧Ｅ2を付与した第２電圧比較器４８か
ら基準パルス信号（デューティー５０％）が出力されて
通電制御用トランジスタ２４のベースに基準パルス信号
が送出され、通電制御用トランジスタ２４はスイッチン
グ動作を行う。
コイル２２ａの電圧Ｖ１に含まれるスイッチング周波数
成分（１００ｋＨｚ）以上の高周波成分（５ＭＨｚ）の
み検出して駆動制御回路２６の出力信号であるスイッチ
ング動作信号の発生を停止して通電制御用トランジスタ
２４のスイッチング動作を停止すればよい。すなわち、
図５に示すように、充電中は電磁トランス２２の給電用
コイル２２ａに生じるスイッチング周波数成分に重畳さ
れる高周波成分は小さなものに抑制されるため、ＨＰＦ
回路２８の入力信号および出力信号、第１電圧比較器４
２の入力信号および出力信号、さらにラッチ回路４４の
入力信号および出力信号は図示の状態に保たれる。その
結果、ラッチ回路４４の出力信号はハイレベルに保持さ
れ、ＡＮＤ回路５０においては三角波発生器４６からの
三角波と基準電圧Ｅ2を付与した第２電圧比較器４８か
ら基準パルス信号（デューティー５０％）が出力されて
通電制御用トランジスタ２４のベースに基準パルス信号
が送出され、通電制御用トランジスタ２４はスイッチン
グ動作を行う。
【００２０】一方満充電（充電後）になると電磁トラン
ス２２の給電用コイル２２ａに生じるスイッチング周波
数成分に重畳される高周波成分も大きな値になり、ＨＰ
Ｆ回路２８の入力信号および出力信号、第１電圧比較器
４２の入力信号および出力信号、さらにラッチ回路４４
の入力信号および出力信号は図示の状態に保たれる。そ
のため、この高周波成分をＨＰＦ回路２８で検出し、第
１電圧比較器４２で基準電圧Ｅ1 を超えるハイレベルの
信号だけ出力してラッチ回路４４をハイレベルからロー
レベルにラッチする。ＡＮＤ回路５０においては三角波
発生器４６からの三角波と基準電圧Ｅ2 を付与した第２
電圧比較器４８から基準パルス信号（デューティー５０
％）が出力されるが、ラッチ回路５０の出力がローレベ
ルであるから通電制御用トランジスタ２４のベースに基
準パルス信号は送出されず、通電制御用トランジスタ２
４はスイッチング動作を停止する。その結果、通電制御
用トランジスタ２４はＯＦＦとなり、充電部１４に電流
が流れず、待機電力は低減されることになる。
ス２２の給電用コイル２２ａに生じるスイッチング周波
数成分に重畳される高周波成分も大きな値になり、ＨＰ
Ｆ回路２８の入力信号および出力信号、第１電圧比較器
４２の入力信号および出力信号、さらにラッチ回路４４
の入力信号および出力信号は図示の状態に保たれる。そ
のため、この高周波成分をＨＰＦ回路２８で検出し、第
１電圧比較器４２で基準電圧Ｅ1 を超えるハイレベルの
信号だけ出力してラッチ回路４４をハイレベルからロー
レベルにラッチする。ＡＮＤ回路５０においては三角波
発生器４６からの三角波と基準電圧Ｅ2 を付与した第２
電圧比較器４８から基準パルス信号（デューティー５０
％）が出力されるが、ラッチ回路５０の出力がローレベ
ルであるから通電制御用トランジスタ２４のベースに基
準パルス信号は送出されず、通電制御用トランジスタ２
４はスイッチング動作を停止する。その結果、通電制御
用トランジスタ２４はＯＦＦとなり、充電部１４に電流
が流れず、待機電力は低減されることになる。
【００２１】なお、充電部１４と被充電部１６で構成す
る非接触充電器１０は、ＡＣ１００Ｖの商用電源１２を
再投入若しくはリセットスイッチにより再起動すること
ができる。
る非接触充電器１０は、ＡＣ１００Ｖの商用電源１２を
再投入若しくはリセットスイッチにより再起動すること
ができる。
【図１】この発明の一実施例による非接触充電器の回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】バッテリの満充電時に二次側整流ダイオードが
オフした場合の動作状況を説明するための図１に示すブ
ロック図の要部である。
オフした場合の動作状況を説明するための図１に示すブ
ロック図の要部である。
【図３】この発明の一実施例における整流ダイオードの
オフ時の特性を示す波形の説明図である。
オフ時の特性を示す波形の説明図である。
【図４】図１における充電中と満充電における電磁トラ
ンスの一次側および二次側の各電圧と電流の変化を示す
波形図である。
ンスの一次側および二次側の各電圧と電流の変化を示す
波形図である。
【図５】充電中と満充電（充電後）におけるＨＰＦ回
路、第１電圧比較器およびラッチ回路の各入出力信号を
示す波形図である。
路、第１電圧比較器およびラッチ回路の各入出力信号を
示す波形図である。
１０…非接触充電器 １２…商用電源（ＡＣ１００Ｖ） １４…充電部 １６…被充電部 １８…整流回路 ２０…平滑用電解コンデンサ ２２…電磁トランス ２２ａ…給電用コイル ２２ｂ…受電用コイル ２４…通電制御用トランジスタ ２６…駆動制御回路 ２８…ＨＰＦ回路 ３０…充電制御用トランジスタ ３２…整流ダイオード ３６…バッテリ ３８…充電制御回路 ４０…補助コイル ４２…第１電圧比較器 ４４…ラッチ回路
Claims (5)
- 【請求項１】商用電源に一次側整流平滑回路を介して電
磁トランスの給電用コイルとスイッチング動作を行う通
電制御素子を接続し、前記電磁トランスの受電用コイル
に整流ダイオードと平滑コンデンサで構成する二次側整
流平滑回路を介してバッテリを接続して充電を行う非接
触充電器において、 前記受電用コイルと二次側整流平滑回路の間に直列に挿
入され前記受電用コイルに高周波成分を発生させる高周
波成分増幅手段、 前記バッテリと前記高周波成分増幅手段の間に接続され
前記バッテリの満充電を検出して前記高周波成分増幅手
段を制御する充電制御手段、 前記給電用コイルに発生する高周波成分を検出する高周
波成分検出手段、および前記高周波成分検出手段の出力
に基づき前記通電制御素子の駆動制御を行う駆動制御手
段を備えることを特徴とする、非接触充電器の制御装
置。 - 【請求項２】前記高周波成分増幅手段は充電制御用トラ
ンジスタと前記トランジスタに並列に接続されるインダ
クタンスを含む、請求項１記載の非接触充電器の制御装
置。 - 【請求項３】前記駆動制御手段は前記高周波成分検出手
段の出力信号に基づきゲート信号を出力するラッチ回路
および前記ラッチ回路のゲート信号と基準パルス発生器
からの基準パルス信号とを入力として前記通電制御素子
にスイッチング動作信号を付与するＡＮＤ回路を含む、
請求項１または２記載の非接触充電器の制御装置。 - 【請求項４】前記基準パルス発生器は三角波発生器と電
圧比較回路を含む、請求項３記載の非接触充電器の制御
装置。 - 【請求項５】前記高周波成分検出手段はハイパスフィル
タ回路と前記ハイパスフィルタ回路の入力側に接続され
る分圧抵抗を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載
の非接触充電器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366698A JP2000197275A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 非接触充電器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10366698A JP2000197275A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 非接触充電器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000197275A true JP2000197275A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18487439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10366698A Withdrawn JP2000197275A (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 非接触充電器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000197275A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002071590A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif d'alimentation |
| KR100564255B1 (ko) | 2004-07-13 | 2006-03-29 | 주식회사 한림포스텍 | 무접점 충전 배터리팩, 이 배터리팩들간의 무선 충전 방법및 그 시스템 |
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| WO2013168919A1 (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for wirelessly receiving power, and apparatus and method for wirelessly transmitting power |
| US9425863B2 (en) | 2012-05-09 | 2016-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for wirelessly receiving power, and apparatus and method for wirelessly transmitting power |
| JP2016533152A (ja) * | 2013-07-29 | 2016-10-20 | アルフレッド イー． マン ファウンデーション フォー サイエンティフィック リサーチ | マイクロプロセッサ制御されたｅクラスドライバ |
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| CN114336990A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 协创数据技术股份有限公司 | 一种清洁产品的非接触式充电装置 |
| US11642537B2 (en) | 2019-03-11 | 2023-05-09 | Axonics, Inc. | Charging device with off-center coil |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP10366698A patent/JP2000197275A/ja not_active Withdrawn
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| US11722007B2 (en) | 2013-07-29 | 2023-08-08 | The Alfred E. Mann Foundation For Scientific Rsrch | Microprocessor controlled class E driver |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |