JP2003018757A - 無接点型充電装置 - Google Patents
無接点型充電装置Info
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- JP2003018757A JP2003018757A JP2001198747A JP2001198747A JP2003018757A JP 2003018757 A JP2003018757 A JP 2003018757A JP 2001198747 A JP2001198747 A JP 2001198747A JP 2001198747 A JP2001198747 A JP 2001198747A JP 2003018757 A JP2003018757 A JP 2003018757A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】携帯機器としての小型、軽量化を損なわず、充
電台に金属片等が置かれた場合、電力供給を停止し、発
熱を防止することを目的とする。 【解決手段】充電側と被充電側を分離し、無接触で電力
を供給する無接点型充電装置において、充電側に発光素
子と受光素子を備え、被充電側に光を通す光通路を設け
る。すなわち、充電側の発光素子が発光した光を被充電
側の光通路を通じて、充電側の受光素子で受けとり、被
充電側の有無を検出し、電力供給を制御する。
電台に金属片等が置かれた場合、電力供給を停止し、発
熱を防止することを目的とする。 【解決手段】充電側と被充電側を分離し、無接触で電力
を供給する無接点型充電装置において、充電側に発光素
子と受光素子を備え、被充電側に光を通す光通路を設け
る。すなわち、充電側の発光素子が発光した光を被充電
側の光通路を通じて、充電側の受光素子で受けとり、被
充電側の有無を検出し、電力供給を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用ノートパソ
コン、携帯電話、コードレス電話機等の携帯用電子機器
の電源として内蔵される二次電池（充電式電池）の充電
装置に関する。詳しくは、二次電池を含む被充電部（携
帯用電子機器）と充電部（充電台）とが接続端子を持た
ず、電磁誘導によって無接続で電力供給を行なう二次電
池の無接点型充電装置に関する。
コン、携帯電話、コードレス電話機等の携帯用電子機器
の電源として内蔵される二次電池（充電式電池）の充電
装置に関する。詳しくは、二次電池を含む被充電部（携
帯用電子機器）と充電部（充電台）とが接続端子を持た
ず、電磁誘導によって無接続で電力供給を行なう二次電
池の無接点型充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池を電源とする電子機器が多
く、特に、繰り返し充電が行なえる二次電池（充電電
池）が用いられた、携帯用ノートパソコン、携帯電話、
コードレス電話機等、携帯用電子機器（以後、携帯機器
と称する）の用途が広がりつつある。そして、その二次
電池を充電するのに、一般的には接触型充電装置が用い
られているが、接触端子が錆びたり、表面酸化や腐食が
発生して接触不良となる恐れがある。一方、無接点型の
充電装置においては、接触端子が表面に露出して無いこ
とから、接触端子の表面酸化や腐食による接触不良を防
止できることや、接触端子に人が直接触れることがない
等、安全である。
く、特に、繰り返し充電が行なえる二次電池（充電電
池）が用いられた、携帯用ノートパソコン、携帯電話、
コードレス電話機等、携帯用電子機器（以後、携帯機器
と称する）の用途が広がりつつある。そして、その二次
電池を充電するのに、一般的には接触型充電装置が用い
られているが、接触端子が錆びたり、表面酸化や腐食が
発生して接触不良となる恐れがある。一方、無接点型の
充電装置においては、接触端子が表面に露出して無いこ
とから、接触端子の表面酸化や腐食による接触不良を防
止できることや、接触端子に人が直接触れることがない
等、安全である。
【０００３】しかしながら、上記携帯機器の無接点型充
電装置において、充電台にペーパクリップやコイン等の
金属片が誤って置かれた場合、金属片が発熱する問題が
あった。図４に、従来の無接点型充電装置の充電台の断
面図を示す。図４に示すように、充電台２０には、Ｕ字
型コア２１にコイル２２が巻線された充電トランス３０
が内側に設置されている。その充電台２０の上面にペー
パクリップやコイン等の金属片２５を置くと、充電トラ
ンス３０から発生する磁束が、金属片２５に対し直角方
向に鎖交することにより、金属片にショート電流（うず
電流）が流れて発熱する。この対策として、図５に示す
ように、充電台２０（充電トランス３０）を傾斜させ
て、金属片２５が滑り落ちるようにする方法があるが、
多くの金属片が重なると発熱が避けられないために、パ
ワーの小さい充電装置に限定されている。
電装置において、充電台にペーパクリップやコイン等の
金属片が誤って置かれた場合、金属片が発熱する問題が
あった。図４に、従来の無接点型充電装置の充電台の断
面図を示す。図４に示すように、充電台２０には、Ｕ字
型コア２１にコイル２２が巻線された充電トランス３０
が内側に設置されている。その充電台２０の上面にペー
パクリップやコイン等の金属片２５を置くと、充電トラ
ンス３０から発生する磁束が、金属片２５に対し直角方
向に鎖交することにより、金属片にショート電流（うず
電流）が流れて発熱する。この対策として、図５に示す
ように、充電台２０（充電トランス３０）を傾斜させ
て、金属片２５が滑り落ちるようにする方法があるが、
多くの金属片が重なると発熱が避けられないために、パ
ワーの小さい充電装置に限定されている。
【０００４】他の方法として、携帯機器の有無を検出し
て充電できる無接点型充電装置がある。図６の回路図に
示すように、充電側Ａは、商用交流電源（ＡＣ）３１、
整流平滑回路３２、間欠発振回路３３、通常発振と間欠
発振を切りかえる切換回路３４、発振回路３５、パワー
スイッチ３６、送電コイル３７、検出用受信コイル３
９、検出用受信回路３８の構成である。被充電側（以
後、携帯機器と称する）Ｂは、受電コイル４０、整流平
滑回路４１、検出用発振回路４３、検出用発振コイル４
２の構成で、出力電圧を二次電池に供給する構成となっ
ている。携帯機器の検出に対しては、被充電側Ｂで受電
した電力を用いて発振回路を構成、検出信号が作り出さ
れ、その検出信号を充電側の受信回路で検出することに
よって、携帯機器の認識をし、連続充電に切り換える動
作となっている。
て充電できる無接点型充電装置がある。図６の回路図に
示すように、充電側Ａは、商用交流電源（ＡＣ）３１、
整流平滑回路３２、間欠発振回路３３、通常発振と間欠
発振を切りかえる切換回路３４、発振回路３５、パワー
スイッチ３６、送電コイル３７、検出用受信コイル３
９、検出用受信回路３８の構成である。被充電側（以
後、携帯機器と称する）Ｂは、受電コイル４０、整流平
滑回路４１、検出用発振回路４３、検出用発振コイル４
２の構成で、出力電圧を二次電池に供給する構成となっ
ている。携帯機器の検出に対しては、被充電側Ｂで受電
した電力を用いて発振回路を構成、検出信号が作り出さ
れ、その検出信号を充電側の受信回路で検出することに
よって、携帯機器の認識をし、連続充電に切り換える動
作となっている。
【０００５】簡単に動作を説明する。
・充電台に携帯機器が載置されていない時
充電側Ａは、商用交流電源３１から整流平滑回路３２で
直流に変換され、間欠発振回路３３によって間欠的に電
圧を切換回路３４、発振回路３５、パワースイッチ３
６、送電コイル３７に供給し、常時、間欠した電力を発
生させている。また、検出用受信コイル３９および検出
用受信回路３８も間欠的に動作している。
直流に変換され、間欠発振回路３３によって間欠的に電
圧を切換回路３４、発振回路３５、パワースイッチ３
６、送電コイル３７に供給し、常時、間欠した電力を発
生させている。また、検出用受信コイル３９および検出
用受信回路３８も間欠的に動作している。
【０００６】・充電台に携帯機器Ｂが載置された時
常時、充電側Ａの間欠発振により電力が送電コイル３７
から供給されており、携帯機器Ｂが載置されると受電コ
イル４０で受電し、出力として二次電池に電力を供給を
始める。それと同時に、検出用発振回路４３が動作し、
検出用発振コイル４２から充電側Ａの検出用受信コイル
３９に向けて、検出信号を発振する。検出信号を受けた
充電側Ａの検出用受信コイルおよび検出用受信回路は切
換回路３４により、継続充電する連続発振に切り換える
動作となる。このような検出手段を用いて、携帯機器が
ない時は間欠発振により待機電力を少なくし、携帯機器
を載置した時は、間欠発振から連続発振に切り換えて、
充電時間を短くした無接点型充電装置である。
から供給されており、携帯機器Ｂが載置されると受電コ
イル４０で受電し、出力として二次電池に電力を供給を
始める。それと同時に、検出用発振回路４３が動作し、
検出用発振コイル４２から充電側Ａの検出用受信コイル
３９に向けて、検出信号を発振する。検出信号を受けた
充電側Ａの検出用受信コイルおよび検出用受信回路は切
換回路３４により、継続充電する連続発振に切り換える
動作となる。このような検出手段を用いて、携帯機器が
ない時は間欠発振により待機電力を少なくし、携帯機器
を載置した時は、間欠発振から連続発振に切り換えて、
充電時間を短くした無接点型充電装置である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の無接点型充電装
置においては、携帯機器がない場合でも、間欠発振の状
態で待機しているために、充電台に金属片が置かれる
と、発熱する。さらに、薄い金属箔等になるとかなり発
熱し、問題となる。また、この無接点型充電装置は、充
電側に受信コイルや受信回路を設けるとともに、被充電
側は発振コイルや発振回路を設ける等、回路が複雑であ
るためコストアップになる。さらにまた、装置が大きく
なる等、携帯機器としての小型、軽量化が損なわれる。
置においては、携帯機器がない場合でも、間欠発振の状
態で待機しているために、充電台に金属片が置かれる
と、発熱する。さらに、薄い金属箔等になるとかなり発
熱し、問題となる。また、この無接点型充電装置は、充
電側に受信コイルや受信回路を設けるとともに、被充電
側は発振コイルや発振回路を設ける等、回路が複雑であ
るためコストアップになる。さらにまた、装置が大きく
なる等、携帯機器としての小型、軽量化が損なわれる。
【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑み、携帯機器
としての小型、軽量化を損なわず、充電台に金属片等が
置かれた場合、電力供給を停止し、発熱を防止すること
を目的とする。
としての小型、軽量化を損なわず、充電台に金属片等が
置かれた場合、電力供給を停止し、発熱を防止すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無接点型充電装置は、充電側と被充電側を
分離し、被充電側との端子の接続無しで充電側から電力
を供給する無接点型充電装置において、充電側に発光素
子と受光素子を備え、被充電側に光を通す光通路を設け
る。すなわち、充電側の発光素子が発光した光を被充電
側の光通路を通じて、充電側の受光素子で受けとり、被
充電側の有無を検出し、電力供給を制御する装置を特徴
とする。
に、本発明の無接点型充電装置は、充電側と被充電側を
分離し、被充電側との端子の接続無しで充電側から電力
を供給する無接点型充電装置において、充電側に発光素
子と受光素子を備え、被充電側に光を通す光通路を設け
る。すなわち、充電側の発光素子が発光した光を被充電
側の光通路を通じて、充電側の受光素子で受けとり、被
充電側の有無を検出し、電力供給を制御する装置を特徴
とする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る携帯機器の充電装置の実
施例を図面に従って説明する。
施例を図面に従って説明する。
【００１１】図１は本発明に係る充電装置の実施例を示
すブロック図である。充電側Ａにおいて、１は商用交流
電源（ＡＣ）、２は整流平滑回路、３は間欠発振回路、
４は切換回路、５は発振回路、６はパワースイッチ、７
は送電コイル、８は発光素子である赤外発光ダイオー
ド、９は受光素子であるフォトトランジスタである。被
充電側（以後、携帯機器と称する）Ｂにおいては、受電
コイル１０、整流平滑回路１１、光通路である光ファイ
バ１２により構成される。
すブロック図である。充電側Ａにおいて、１は商用交流
電源（ＡＣ）、２は整流平滑回路、３は間欠発振回路、
４は切換回路、５は発振回路、６はパワースイッチ、７
は送電コイル、８は発光素子である赤外発光ダイオー
ド、９は受光素子であるフォトトランジスタである。被
充電側（以後、携帯機器と称する）Ｂにおいては、受電
コイル１０、整流平滑回路１１、光通路である光ファイ
バ１２により構成される。
【００１２】回路動作について説明すると、まず、充電
側Ａは、入力として、商用交流電源１から整流平滑回路
２を経て、直流入力を得る。間欠発振回路３によって、
常時、発光素子８と受光素子９を間欠動作させて、発光
素子８の点滅させた光が、受光素子９で感知されるか否
かにより、切換回路４以降の回路の動作を制御する。
側Ａは、入力として、商用交流電源１から整流平滑回路
２を経て、直流入力を得る。間欠発振回路３によって、
常時、発光素子８と受光素子９を間欠動作させて、発光
素子８の点滅させた光が、受光素子９で感知されるか否
かにより、切換回路４以降の回路の動作を制御する。
【００１３】携帯機器Ｂが載置された時、発光素子８で
点滅させた光が、携帯機器Ｂの光通路１２を通り、受光
素子９に届いたとき、切換回路４は携帯機器Ｂがあるこ
とを認識して、発振回路５を動作させ、パワースイッチ
６により送電コイル７から電力を伝送する。また、逆に
発光素子８で点滅させた光が、受光素子９で受光できな
かった場合（携帯機器Ｂがない時または位置がずれた
時、異物がある時等）は、切換回路４は受電側に携帯機
器Ｂが無いと認識して、発振回路５以降の動作を停止
し、待機状態となる。待機状態とは、間欠発振回路３に
よって、発光素子８と受光素子９のみ動作状態で、携帯
機器Ｂの載置待ちのことを示す。このように、携帯機器
Ｂの有無の認識は、充電側Ａの発光素子８で点滅させた
光が、携帯機器Ｂに設けられた光通路１２を経由して、
受光素子９で受光されることによって行い、携帯機器Ｂ
がある場合に切換回路４を動作させ、発振回路５以降の
回路を動作させる。
点滅させた光が、携帯機器Ｂの光通路１２を通り、受光
素子９に届いたとき、切換回路４は携帯機器Ｂがあるこ
とを認識して、発振回路５を動作させ、パワースイッチ
６により送電コイル７から電力を伝送する。また、逆に
発光素子８で点滅させた光が、受光素子９で受光できな
かった場合（携帯機器Ｂがない時または位置がずれた
時、異物がある時等）は、切換回路４は受電側に携帯機
器Ｂが無いと認識して、発振回路５以降の動作を停止
し、待機状態となる。待機状態とは、間欠発振回路３に
よって、発光素子８と受光素子９のみ動作状態で、携帯
機器Ｂの載置待ちのことを示す。このように、携帯機器
Ｂの有無の認識は、充電側Ａの発光素子８で点滅させた
光が、携帯機器Ｂに設けられた光通路１２を経由して、
受光素子９で受光されることによって行い、携帯機器Ｂ
がある場合に切換回路４を動作させ、発振回路５以降の
回路を動作させる。
【００１４】携帯機器Ｂは、送電コイル７で伝送した電
力を受電コイル１０で受け、整流・平滑１１した出力を
二次電池（記載せず）に供給する。
力を受電コイル１０で受け、整流・平滑１１した出力を
二次電池（記載せず）に供給する。
【００１５】次に、本発明の一実施例である充電側の発
光素子と受光素子の位置関係を図２に示す。図２は、携
帯機器Ｂの無い時の充電側Ａの断面であり、充電側Ａの
充電台１５に設けられた携帯機器Ｂを保持する凹部１６
の側面には、発光素子８と受光素子９の位置が直角（隣
接する側面）になる位置関係に配置してある。発光素子
８と受光素子９は互いに対向しない位置に配置し、本実
施例では、隣合う面に設けることによって、発光素子の
光が直接受光素子にあたらない位置とした。
光素子と受光素子の位置関係を図２に示す。図２は、携
帯機器Ｂの無い時の充電側Ａの断面であり、充電側Ａの
充電台１５に設けられた携帯機器Ｂを保持する凹部１６
の側面には、発光素子８と受光素子９の位置が直角（隣
接する側面）になる位置関係に配置してある。発光素子
８と受光素子９は互いに対向しない位置に配置し、本実
施例では、隣合う面に設けることによって、発光素子の
光が直接受光素子にあたらない位置とした。
【００１６】次に、図３に図２の充電台に携帯機器を載
置したときの横断面と発光素子と受光素子の位置関係
（ａ）とその概略Ａ−Ａ縦断面図（ｂ）を示す。携帯機
器Ｂに設けられた光通路１２は、充電台１５に設けられ
た発光素子８が発光した光を受光素子９で受光できるよ
うに導く。発光素子８と受光素子９と光通路の高さは同
一高さとなるように設ける。この場合、発光素子と受光
素子に指向性および集光性のあるものを使用することに
より、光通路を細くし、検出精度を上げることができ
る。このように、携帯機器がない時および金属片がある
時でも、発光素子と受光素子が間欠で動作しているだけ
で、電力を伝送しないので発熱もなく、安全である。ま
た、待機電力もごく僅かである。、
置したときの横断面と発光素子と受光素子の位置関係
（ａ）とその概略Ａ−Ａ縦断面図（ｂ）を示す。携帯機
器Ｂに設けられた光通路１２は、充電台１５に設けられ
た発光素子８が発光した光を受光素子９で受光できるよ
うに導く。発光素子８と受光素子９と光通路の高さは同
一高さとなるように設ける。この場合、発光素子と受光
素子に指向性および集光性のあるものを使用することに
より、光通路を細くし、検出精度を上げることができ
る。このように、携帯機器がない時および金属片がある
時でも、発光素子と受光素子が間欠で動作しているだけ
で、電力を伝送しないので発熱もなく、安全である。ま
た、待機電力もごく僅かである。、
【００１７】以上、本発明の無接点型充電装置について
述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。例えば、赤外発光ダイオードとフォトトランジス
タの位置関係は、実施例では直角で示したが、お互いに
対向しない位置であれば何処でもよい。また、携帯機器
側の実施例では、光通路として光ファイバーを用いた
が、光を通す、同等の機能を有するプラスチック等でも
よい。
述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。例えば、赤外発光ダイオードとフォトトランジス
タの位置関係は、実施例では直角で示したが、お互いに
対向しない位置であれば何処でもよい。また、携帯機器
側の実施例では、光通路として光ファイバーを用いた
が、光を通す、同等の機能を有するプラスチック等でも
よい。
【００１８】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の無接
点型充電装置は、充電側に発光素子と受光素子を設け、
携帯機器に光を通す光通路を設け、発光素子が発光した
光を光通路を通して、受光素子で受け、携帯機器の有無
を検出することにより、電力供給を制御することによっ
て、携帯機器が無い時および金属片がある時は、発光素
子と受光素子を間欠で動作させているだけで、送電コイ
ルから電力を伝送しないので安全である。また、待機電
力は極めて少ない。さらに、充電台と携帯機器の光通路
の位置関係で決まるために、機種毎に発光・受光素子と
光通路の位置を決めれば、専用の充電器となるため、異
機種による誤装着の危険が無い。さらにまた、携帯機器
に、特別な回路等を設けてないため、携帯としての小型
化、軽量化に適した無接点型充電装置を提供することが
できる。
点型充電装置は、充電側に発光素子と受光素子を設け、
携帯機器に光を通す光通路を設け、発光素子が発光した
光を光通路を通して、受光素子で受け、携帯機器の有無
を検出することにより、電力供給を制御することによっ
て、携帯機器が無い時および金属片がある時は、発光素
子と受光素子を間欠で動作させているだけで、送電コイ
ルから電力を伝送しないので安全である。また、待機電
力は極めて少ない。さらに、充電台と携帯機器の光通路
の位置関係で決まるために、機種毎に発光・受光素子と
光通路の位置を決めれば、専用の充電器となるため、異
機種による誤装着の危険が無い。さらにまた、携帯機器
に、特別な回路等を設けてないため、携帯としての小型
化、軽量化に適した無接点型充電装置を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施例である携帯機器の充電装置に関
するブロック図
するブロック図
【図２】本発明の一実施例である無接点型充電装置にお
ける充電台の概略断面図
ける充電台の概略断面図
【図３】図２における充電台と携帯機器の関係を示した
横断面図（ａ）とその概略Ａ−Ａ縦断面図（ｂ）
横断面図（ａ）とその概略Ａ−Ａ縦断面図（ｂ）
【図４】従来の無接点型充電装置における金属片が置か
れた断面図
れた断面図
【図５】従来の無接点型充電装置において送電コイルを
傾斜させて設置した充電台の断面図
傾斜させて設置した充電台の断面図
【図６】従来の無接点型充電装置における金属片検出手
段を設けたブロック図
段を設けたブロック図
【符号の説明】
Ａ 充電側
Ｂ 被充電側（携帯機器）
７ 送電コイル
８ 発光素子
９ 受光素子
１０ 受電コイル
１２ 光通路
Claims (3)
- 【請求項１】充電側と被充電側を分離し、被充電側との
端子の接続無しで充電側から電力を供給する無接点型充
電装置において、該充電側に発光素子と受光素子を設
け、該被充電側に光を通す光通路を設けたことを特徴と
する無接点型充電装置。 - 【請求項２】前記充電側の発光素子と受光素子は互いに
対向しない位置に配置することを特徴とする請求項１記
載の無接点型充電装置。 - 【請求項３】前記発光素子は赤外線発光素子を用い、受
光素子はフォトトランジスタを用い、光通路は光ファイ
バを用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項２記載
の無接点型充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198747A JP2003018757A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 無接点型充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198747A JP2003018757A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 無接点型充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018757A true JP2003018757A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19036136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001198747A Pending JP2003018757A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 無接点型充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003018757A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009005426A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Ricoh Elemex Corp | 機器充電装置 |
| JP2009189231A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | 送電制御装置、送電装置、無接点電力伝送システムおよび電子機器 |
| JP2011514801A (ja) * | 2008-03-17 | 2011-05-06 | パワーマット リミテッド | 誘導伝送システム |
| US8179088B2 (en) | 2006-11-30 | 2012-05-15 | Aska Electron Corporation | Noncontact transmission device |
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