JP2008017562A

JP2008017562A - 非接触充電器

Info

Publication number: JP2008017562A
Application number: JP2006183615A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Komatsu; 正之小松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】充電時における異常発熱を検出して、異常発熱による被充電機器及び非接触充電器の損傷を未然に防止する。
【解決手段】相互誘導による誘導起電力により充電される被充電機器を設置する被充電機器搭載面と、前記被充電機器搭載面の温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部で計測した温度との比較に使用される参照データを記憶する記憶部と、前記温度計測部で計測した温度と、前記記憶部に記憶されている参照データとの比較を行い、前記比較結果に基づいて前記被充電機器の充電を行う制御回路とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、充電時における異常発熱を検出して、異常発熱による機器の損傷を未然に防止することができる非接触充電器に関する。

従来の非接触充電器には、被充電機器を充電するための一次コイルを複数備えたシートと、前記被充電機器が前記シート上の所定の位置に置かれたことを検出する設置検出手段と、前記設置検出手段により前記被充電機器がシート上の所定の位置に設置されたことが検出されると、前記一次コイルに前記被充電機器の機種に対応した交流電圧を印加して、前記被充電機器を充電するものがある。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−６４４０号公報

従来の非接触充電器は、上記のように構成されており、シート上の所定の位置に被充電機器を設置すると、シート上に異物があっても充電を開始してしまうため、一次コイルから発生する電磁場により異物が異常発熱して、前記異常発熱により被充電機器及び非接触充電器が損傷するという課題があった。特に被充電機器として携帯電話機を充電する場合、携帯電話のストラップに金属製のネームプレート等、様々なものを取り付けていることが多く、前記のような問題が発生する可能性が非常に高いものであった。また、被充電機器が充電位置からずれた状態であっても、被充電機器が置かれたことを認識すると充電を開始するため、充電効率の悪い状態で充電する場合があるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、充電時における異常発熱を検出して、異常発熱による被充電機器及び非接触充電器の損傷を未然に防止することができる非接触充電器を得ることを目的とする。

この発明に係る非接触充電器は、相互誘導による誘導起電力により充電される被充電機器を設置する被充電機器搭載面と、前記被充電機器搭載面の温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部で計測した温度との比較に使用される参照データを記憶する記憶部と、前記温度計測部で計測した温度と、前記記憶部に記憶されている参照データとの比較を行い、前記比較結果に基づいて前記被充電機器の充電を行う制御回路とを備える。

この発明によれば、非接触充電器に温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部で計測した温度と、予め記憶部に記憶されている参照データとの比較を行い、前記比較の結果に基づいて充電の制御を行う制御回路を備えたので、充電時における異常発熱を検出して、異常発熱による被充電機器及び非接触充電器の損傷を未然に防止することができる効果がある。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による被接触充電器の一例を示した図であり、非接触充電器１と共に、非接触充電器１により充電される被充電機器２を示している。非接触充電器１は、図１に示すように厚さ数ｍｍから数十ｍｍのシート状若しくは箱状体に構成されている。非接触充電器１の上面には、ＣＨ（チャンネル）１からＣＨ４まで、４つの被充電機器搭載面１０が設けられている。この被充電機器搭載面１０の上に被充電機器２を設置すると被充電機器２の充電が開始される。なお、ここでは、被充電機器搭載面１０を四つ備えた非接触充電器１を示しているが、被充電機器搭載面１０は一つ以上あれば、いくつあってもかまわない。

各被充電機器搭載面１０には意匠シール２５が設けられている。意匠シール２５には、被充電機器２の設置位置が実施の形態１による非接触充電器１のユーザ（以下、ユーザと記載）にわかるように被充電機器２を模式的に描写したものを描いても良い。また、意匠シール２５に被充電機器２を被充電機器搭載面１０に設置する際に、その設置位置がずれないように位置決めするため、被充電機器２の形状に合わせて、被充電機器搭載面１０に凹部を設けたり、逆に被充電機器２の周囲を取り囲むように被充電機器搭載面１０に突起部を設けたりしてもよい。

接触充電器１の側面に設けられた表示部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示画面であり、ユーザへのメッセージ等を表示する。被充電機器２は、非接触充電器１により充電される携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ゲーム機器等の携帯機器である。

図２は、サーミスタ部２０を示した図である。サーミスタ部２０は、図１で説明した被充電機器搭載面１０に設けられた意匠シール２５の下に、それぞれ設けられており、被充電機器搭載面１０上の温度を計測する温度計測部である。被充電機器搭載面１０の温度を計測することにより、被充電機器搭載面１０に設置された被充電機器２及び異物の異常発熱を検知することができる。サーミスタ部２０は、フレキシブル基板２１、サーミスタ２２、ケース２３、熱伝導体２４から構成され、樹脂フレーム上に固定される。また、サーミスタ部２０の真下には、前記樹脂フレームを介して、被充電機器２の充電に使用される一次コイル１０４が設けられている。また、フレキシブル基板２１には、複数のサーミスタ２２が格子状に配置される。

図２では、フレキシブル基板２１上にサーミスタ２２が縦５列、横６列の計３０個配置されている場合を示しているが、フレキシブル基板２１上に配置されるサーミスタ２２の個数は、異常発熱を検出できるのであればいくつであってもよい。また、各サーミスタ２２には、固有番号が付されており、前記固有番号により、フレキシブル基板２１のどの位置に配置されたサーミスタ２２であるかがわかるように構成されている。サーミスタ２２は温度変化に対応して電気抵抗が変化するため、サーミスタ２２の電気抵抗を測定すれば、サーミスタ２２の温度を算出することができる。また、サーミスタ２２はその特性により、ＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient)サーミスタ、ＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)サーミスタ等の種類があるが、実施の形態１による被接触充電システムにはいずれの種類のサーミスタでも使用することが可能である。

フレキシブル基板２１の上には、ケース２３が設けられる。ケース２３は、縦４列、横５列の仕切り２３ｃによって仕切られ、フレキシブル基板２１に配置されたサーミスタ２２と同数の部屋２３ａを有する構成となっている。各部屋２３ａの底面の中央には穴２３ｂが設けられ、フレキシブル基板２１の上にケース２３を設けたときに、各穴２３ｂの略中央にサーミスタ２２が配置されるようになっている。穴２３ｂを設けることにより熱伝導体２４とサーミスタ２２が直接接触し、熱伝導体２４からサーミスタ２２へ熱が効率よく伝達される。

ケース２３の上には、熱伝導体２４が設けられる。熱伝導体２４は、意匠シール２５を介して伝達される被充電機器搭載面１０の熱をサーミスタ２２へ伝達する役割を有している。このため、熱伝導体２４には熱伝導率が高く、かつ被充電機器２を設置する際の衝撃等がサーミスタ２２へ伝わらないような材質、例えばシリコンラバー等を使用するのが好ましい。さらに、実施の形態１による被接触充電器１は、サーミスタ２２の温度から、被充電機器２の設置位置のずれ、異常発熱の検出を行う。このため、熱伝導体２４は、上下方向に熱伝導が高く、平面方向には熱伝導が低いほうが望ましい。このため、熱伝導体２４は、その形状に工夫が施されている。

図３（ａ）は、熱伝導体２４の構造を示した図である。熱伝導体２４は、立方体形状の熱伝導部２４ａと各熱伝導部２４ａを互いに接続する接続部２４ｂから構成される。接続部２４ｂは、熱伝導部２４ａ間での熱伝導を抑えるため、できる限り細く形成されており、その断面は、面積が最小となるよう円形である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した熱伝導体２４をフレキシブル基板２１及びケース２３上に設けた場合の上面図である。ここでは、サーミスタ２２、ケース２３に設けられた穴２３ｂ及び熱伝導体２４の位置関係がわかるように、熱伝導部２４ａを透かして、熱伝導部２４ａの下にある穴２３ｂ及びサーミスタ２２も図示している。図３（ｂ）に示したように、穴２３ｂの略中央にサーミスタ２２が配置され、サーミスタ２２の真上に熱伝導部２４ａが設けられる。このため、被充電機器搭載面１０の熱が効率よくサーミスタ２２へ伝達される。

なお、意匠シール２５を介して伝達される被充電機器搭載面１０の熱をサーミスタ２２に伝達できればよく、熱伝導部２４ａの形状は立方体以外にも、円柱体や多角柱等の形状とすることも可能である。また、接続部２４ｂをなくし、サーミスタ２２上に直接、熱伝導部２４ａを設けるようにしてもよい。この場合、平面方向に熱が伝達されないため、より正確に異常発熱及び被充電機器２の位置ずれの検出を行うことができる。また、熱伝導体２４として、シリコンラバーの代わりに、シリコングリースをケース２３の各部屋２３ａへ充填しても良い。また、熱伝導部２４ａとして、各サーミスタ２２上に金属製の板バネを配置しても良い。このようにすれば、バネにより衝撃を吸収することができ、さらに金属製であるため被充電機器搭載面１０の熱を効率よくサーミスタ２２に伝達される。

意匠シール２５は、被充電機器２を設置する際の衝撃や摩擦により、熱伝導体２４が損傷することを防止するために設けられている。ここで意匠シール２５は、その上面に設置された被充電機器２や異物の熱が熱伝導体２４に伝達されるのを妨げないように、極力薄く形成されている。また、被充電機器搭載面１０全体に意匠シール２５を設けずに、各熱伝導部２４ａの上面の一部が露出するようにしてもよい。このようにすれば、被充電機器搭載面１０に設置された、被充電機器２及び異物の熱が直接熱伝導部２４ａへ伝達するため、より正確に異常発熱及び被充電機器２の位置ずれを検出することできる。

図４は、実施の形態１による被接触充電器１及び被充電機器２の構成の一例を示すブロック図である。被接触充電器１は、ＡＣアダプタ入力コネクタ１０１、内部電源生成回路１０２、充電回路１０３、一次コイル１０４、サーミスタ回路１０５、セレクタ回路１０６、ＡＤ（Analog/Digital）変換回路１０７、メモリ１０８、制御回路１０９、ＩＤ認証回路１１０、表示回路１１１から構成される。

ＡＣアダプタ入力コネクタ１０１は、非接触充電器１へ電力を供給するためのコネクタであり、図示しない外部からの電源、例えば家庭用コンセント等に接続される。内部電源生成回路１０２は、ＡＣアダプタ入力コネクタ１０１を介して供給される電力を必要に応じて変圧及びＡＣ／ＤＣ（Alternating Current／Direct Current）変換して非接触充電器１の内部回路へ供給する。充電回路１０３は、制御回路１０９からの指示に基づき一次コイル１０４へ周期的に変化する電圧（電流）を印加する。前記指示はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により行われる。一次コイル１０４は、充電回路１０３により印加される周期的に変化する電圧により、周期的に変化する電磁場を一次コイル１０４の周囲に形成する。一次コイル１０４と被充電機器２が備える二次コイルとの相互誘導により被充電機器２の充電が行われる。

サーミスタ回路１０５は、図２で説明した各サーミスタ２２の電圧を測定し、前記電圧をアナログ電圧信号としてセレクタ回路１０６へ出力する。また、アナログ電圧信号には、各サーミスタ２２の固有番号に対応して番号が付されている。例えば、フレキシブル基板２１にサーミスタ２２が１番から２５番まで２５個配置されているとすると、サーミスタ回路１０５から出力されるアナログ電圧信号の数は２５となり、それぞれのアナログ電圧信号には、各サーミスタ２２の固有番号に対応して１番から２５番までの番号が付される。

セレクタ回路１０６は、制御回路１０９からの指示に基づき、サーミスタ回路１０５から出力されるアナログ電圧信号を選択して、選択したアナログ電圧信号の番号と共にＡＤ変換回路１０７へ出力する。ＡＤ変換回路１０７は、セレクタ回路１０６から入力されるアナログ電圧信号及び前記アナログ電圧信号の番号をデジタル信号へ変換して制御回路１０９へ出力する。メモリ１０８は、被充電機器２の充電時におけるサーミスタ部２０の温度上昇値である参照データ及び被充電機器２を充電する際の充電条件データ等を記憶する記憶部であり、フラッシュメモリ、強誘電体メモリ等により具現化される。前記参照データは、工場にてメモリ１０８に記憶されて出荷される。

ここで前記参照データとは、異常発熱及び被充電機器２の位置ずれを検出する際に使用されるデータで、正常に被充電機器２の充電が行われた場合における各サーミスタ２２の温度の上昇値である。また、前記充電条件データとは、被充電機器２の機種ごとに最適化された充電の条件である。

ＩＤ認証回路１１０は、被充電機器２が被充電機器搭載面１０に設置されると、被充電機器２の機種毎に付される固有番号を送信するように被充電機器２へ指示し、被充電機器２から送信される前記固有番号を制御回路１０９へ出力する。ここで、被充電機器２が被充電機器搭載面１０に設置されたことを認識する方法として、被充電機器搭載面１０に、物体を検出するセンサ、例えば、ファイバセンサ、超音波センサ、近接センサ等を設ければよい。また、被充電機器２には、一次コイル１０４との相互誘導するための二次コイル２０１が設けられている。この二次コイル２０１が近づくことにより一次コイル１０４に発生する電流若しくは電圧の変化を検出するようにしても良い。

制御回路１０９は、ＩＤ認証回路１１０から出力された固有番号に基づいて参照データをメモリ１０８より読み出す。また、ＡＤ変換回路１０７から出力されるデジタル信号を温度に変換し、前記参照データとの比較を行ない、被充電機器２の充電時における異常の有無を判定する。また、充電条件データをメモリ１０８より読み出し、前記充電条件に基づき充電回路１０３の制御を行う。また、充電回路１０３の制御を行うと共に、セレクタ回路１０６にアナログ電圧信号の出力を指示する。表示回路１１１は、制御回路１０９の指示に基づき、図１で説明した表示部３０へメッセージを表示する。

被充電機器２は、二次コイル２０１、充電回路２０２、充電電池２０３、充電制御回路２０４、ＩＤ送信回路２０５を備えている。ここでは、実施の形態１による非接触充電システムを使用するために必要な構成のみを図示しており、例えば、被充電機器２が携帯電話であれば、図４に示した構成以外に携帯電話として必要な構成を備えている。

ＩＤ送信回路２０５は、被充電機器２に機種毎に付される固有番号を内部の記憶部（図示せず）に記憶しており、ＩＤ認証回路１１０から送信される指示に基づき、前記記憶部に記憶されている固有番号を送信する。また、充電制御回路２０４から出力される充電完了信号を送信する。ここで前記固有番号の送受信方法としてはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）等を使用することが可能である。二次コイル２０１は、非接触充電器１の一次コイル１０４と相互誘導を起こし交流電流を生ずる。

充電回路２０２は、二次コイル２０１で発生した交流電流を直流電流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ部と、充電制御回路２０４からの指示に基づき、充電電池２０３へ出力するＡＣ／ＤＣコンバータ部で変換した直流電流の制御を行う制御部から構成される。充電電池２０３は、被充電機器２の内部回路等へ電力を供給する充電可能な電源であり、充電回路２０２から出力される直流電流により充電される。充電制御回路２０４は、充電電池２０３の電圧を監視しており、充電電池２０３の電圧が所定の値に達すると、充電回路２０２へ直流電流の出力を中止するように指示するとともに、ＩＤ送信回路２０５へ充電完了信号を転送する。

次に動作について説明を行う。
図５は、実施の形態１による被接触充電器１の動作を説明するためのフローチャートである。図６は、参照データとサーミスタ２２の温度との比較について説明するための図である。ここでは、図６（ａ）に示したように、フレキシブル基板２１上に、縦５列及び横５列の計２５個のサーミスタ２２が配置されている場合について図５及び図６を使用して動作の説明を行う。また、被充電機器２の機種は、Ａであるものとする。

ユーザが、被充電機器２を非接触充電器１の被充電機搭載置面１０上に設置すると、非接触充電器１のＩＤ認証回路１１０は、被充電機器２へ固有番号を送信するように指示する。ＩＤ送信回路２０５は、前記指示に基づき機種Ａの固有番号を送信する（ステップＳＴ１）。ＩＤ認証回路１１０は、送信された前記固有番号を制御回路１０９へ出力する。制御回路１０９は、ＩＤ認証回路１１０から前記固有番号が出力されると、前記固有番号に基づき、メモリ１０８より機種Ａの参照データを読み込む（ステップＳＴ２）。

図６（ｂ）は、メモリ１０８に記憶されている参照データの一例を示した図である。図６（ｂ）に示すように、参照データは、被充電機器２の機種毎にメモリ１０８に記憶されている。ここで、参照データは、被充電機器２の充電時に、他のサーミスタ２２に比べて、温度の上昇が高いといった特徴を有するサーミスタ２２の温度上昇値が参照データとして使用される。例えば、図６（ｂ）では、左側に機種Ａの参照データを、右側に機種Ｂの参照データを示しているが、機種Ａでは、サーミスタ２２の番号２２、２３、１８の温度上昇値が他の番号のサーミスタ２２に比べて高い。このため、機種Ａでは、サーミスタ２２の番号２２、２３、１８が参照データとして使用される。また、機種Ｂに関しても同様に、サーミスタ２２の番号８、１２、１４、１８の温度上昇値が他の番号のサーミスタ２２に比べて高い。このため、機種Ｂでは、サーミスタ２２の番号８、１２、１４、１８が参照データとして使用される。

ここで、温度上昇値とは、被充電機器２の充電時の各サーミスタ２２の最高温度から、充電を行っていない平常時における各サーミスタ２２の温度の平均値を引いた値である。また、参照データは、工場にて予めメモリ１０８へ記憶されるが、被充電機器２に記憶部を設けて、前記記憶部に前記参照データを記憶しておき、固有番号の送信の際に、参照データもあわせて送信すれば、予めメモリ１０８に参照データを記憶する必要がなく、また、メモリ１０８に参照データが記憶されていない機種、例えば新機種を充電する場合にもユーザは、新機種の参照データを入手するといったわずらわしさがないメリットがある。

次に、制御回路１０９は、セレクタ回路１０６にアナログ電圧信号の出力を指示する。セレクタ回路１０６は、制御回路１０９からの指示に基づき、サーミスタ回路１０５から出力される各サーミスタ２２に対応する１番から２５番までのアナログ電圧信号を順次、その番号と共にＡＤ変換回路１０７へ出力する。ＡＤ変換部１０７は、セレクタ回路１０６から順次出力されるアナログ電圧信号をデジタル変換し、デジタルデータとして制御回路１０９へ出力する。制御回路１０９は、ＡＤ変換回路１０７から出力されたデジタルデータに基づき、各サーミスタ２２の温度を認識する（ステップＳＴ３）。図６（ｃ）は、ステップＳＴ３にて認識した各サーミスタ２２の温度の一例を示した図である。

次に、制御回路１０９は、ステップＳＴ３で認識した１番から２５番までの各サーミスタ２２の温度のうち最も高い温度と最も低い温度との差が閾値０以下であるかどうかの判定を行う（ステップＳＴ４）。ここで閾値０は、任意の値であるが、ここでは、３（℃）としておく。閾値０以下でない場合は、制御回路１０９は、ステップＳＴ１の固有番号送信時から所定時間内であるかどうかの判定を行う（ステップＳＴ５）。所定時間内でない場合は、制御回路１０９は、タイムアウトエラー報告を行う（ステップＳＴ２２）。具体的には、制御回路１０９は、表示回路１１１に「充電停止。タイムアウトエラーが発生しました。」と表示するように指示し、表示回路１１１は、その旨を表示部３０に表示する。次に、制御回路１０９は、充電動作を停止して（ステップＳＴ２３）処理を終了する。

ステップＳＴ５にて所定時間内である場合は、ステップＳＴ３へ戻り再度、各サーミスタ２２の温度の認識から処理を開始する。また、ステップＳＴ４において、閾値０以下である場合は、制御回路１０９は、ステップＳＴ３で認識した各サーミスタ２２の温度の平均値を算出する（ステップＳＴ６）。次に制御回路１０９は、表示回路１１１へ「充電開始」と表示するように指示を行い、表示回路１１１は、表示部３０へその旨を表示する。次に制御回路１０９は、メモリ１０８に記憶している充電条件データに基づいて充電回路１０３の制御を行い、被充電機器２の充電を開始する（ステップＳＴ７）。次に、制御回路１０９は、セレクタ回路１０６を起動し、ステップＳＴ３と同様にして、サーミスタ２２の温度を認識する。

次に、制御回路１０９は、認識した各サーミスタ２２の温度から、ステップＳＴ６で算出した平均値を引いた値である温度上昇値を算出する（ステップＳＴ８）。次に、制御回路１０９は、ステップＳＴ８で算出した温度上昇値が閾値１を超えているかどうかの判定を行う（ステップＳＴ９）。ここで閾値１は、任意の設定値であるが、例えば、参照データの最高温度から３Ｋ（ケルビン）を引いた値とする。ここでは、被充電機器２の機種がＡであるため、図６（ｂ）に示した機種Ａの参照データの温度上昇値の最高値である１５から３を引いた値、すなわち１２が閾値１となる。

ステップＳＴ８で認識したサーミスタ２２の温度上昇値が閾値１を超えていない場合は、制御回路１０９は、ステップＳＴ１の固有番号送信時から所定時間内であるかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１０）。所定時間内でない場合は、制御回路１０９は、タイムアウトエラー報告を行う。（ステップＳＴ２２）。次に、制御回路１０９は、充電動作を停止して（ステップＳＴ２３）処理を終了する。

ステップＳＴ１０にて所定時間内である場合は、ステップＳＴ８へ戻り、再度温度上昇値の算出から処理を開始する。ステップＳＴ９において、温度上昇値が閾値１を超えている場合は、制御回路１０９は、ステップＳＴ２で取り込んだ機種Ａの参照データと、サーミスタ２２の温度上昇値との比較を開始する（ステップＳＴ１１）。制御回路１０９は、表示回路１１１へ「充電中」と表示するように指示を行い、表示回路１１１は、表示部３０へその旨を表示する。次に、制御回路１０９は、ステップＳＴ８の場合と同様にして、各サーミスタ２２の温度上昇値を算出し、２５個あるサーミスタ２２のうち、温度上昇の最も大きい順に３つのサーミスタ２２を選択する（ステップＳＴ１２）。なおステップＳＴ１２で選択されたサーミスタ２２の番号及び温度上昇値を比較データと呼ぶ。

図６（ｄ）は、充電中のサーミスタ２２の温度上昇値及び比較データを示した図である。ここでは、被充電機器２の機種がＡであるため、図６（ｂ）で説明したように、参照データとの比較対象として３つのサーミスタ２２が選択される。すなわち、図６（ｄ）では、番号２２、２３及び１８のサーミスタ２２の順に温度の上昇が高いため、ステップＳＴ１２では番号２２、２３及び１８のサーミスタ２２が比較データとして選択される。

次に、制御回路１０９は、ステップＳＴ１２で選択したサーミスタ２２の番号が、機種Ａの参照データにおける、最も温度上昇値が大きい３つのサーミスタ２２の番号２２、２３、１８と一致するかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１３）。なおここでは、サーミスタ２２の番号が一致するかどうかの判定のみを行い、その順位については判定を行わない。ステップＳＴ１３にて、サーミスタ２２の番号が一致しない場合、制御回路１０９は、注意報告を行う（ステップＳＴ１４）。具体的には、制御回路１０９は、表示回路１１１へ「充電中。注意！被充電機器の位置ずれ又は異物がある可能性があります。」と表示するように指示を行い、表示回路１１１は、表示部３０へその旨を表示する。また、制御回路１０９は、ステップＳＴ１５の処理を行う。

図６（ｅ）はこのような状態を示した図であり、左側には参照データを、右側には比較データを示している。ここでは、参照データにおけるサーミスタ２２の番号２２、２３、１８と、サーミスタ部２０における温度上昇値が最も大きい３つのサーミスタ２２の番号１，６，２２とが一致していない。このため前述したように制御回路１０９は、注意報告を行う。

また、ステップＳＴ１３にて、サーミスタ２２の番号が一致した場合は、制御回路１０９はステップＳＴ１５の処理を行う。ステップＳＴ１５では、制御回路１０９は、ステップＳＴ１２で選択した、ステップＳＴ１２で選択したサーミスタ２２の温度上昇値が閾値２を超えていないかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１５）。ここで閾値２は、任意の値であるが、例えば、参照データの最高温度に１０を足した値とする。ここでは、被充電機器２の機種がＡであるため、図６（ｂ）に示した機種Ａの参照データの温度上昇値の最高値である１５に１０を足した値、すなわち２５が閾値２となる。また、閾値２として、閾値１に任意の値を加えたものを用いても良い。

ステップＳＴ１５にて、サーミスタ２２の温度上昇値が閾値２を超えていない場合、制御回路１０９は、ステップＳＴ１８の処理を行う。閾値２を超えている場合、制御回路１０９は、ステップＳＴ１２で選択したサーミスタ２２の温度上昇値が閾値３を超えていないかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１６）。ここで閾値３は、任意の値であるが、例えば、参照データの最高温度に２０を足した値とする。ここでは、被充電機器２の機種がＡであるため、機種Ａの参照データの温度上昇値の最高値である１５に２０を足した値、すなわち３５が閾値３となる。また、閾値３として、閾値１に任意の値を加えたものを用いても良い。ステップＳＴ１６にて閾値３を超えていない場合、制御回路１０９は、警告を行う（ステップＳＴ１７）。具体的には、制御回路１０９は、表示回路１１１へ「充電中。警告！異常を検出しました。」と表示するように指示を行い、表示回路１１１は、表示部３０へその旨を表示する。また制御回路１０９は、ステップＳＴ１８の処理を行う。

ステップＳＴ１６で、閾値３を超えている場合、充電の停止報告を行う（ステップＳＴ２１）。具体的には、制御回路１０９は、表示回路１１１へ「充電停止。異常を検出しました。」と表示するように指示を行い、表示回路１１１は、表示部３０へその旨を表示し、充電動作を停止する（ステップＳＴ２３）。図６（ｆ）はこのような状態の一例を示した図である。ここでは、温度上昇値の最も大きい３つのサーミスタ２２の番号が一致しておらず、かつ、温度上昇値が閾値３を超えた場合を示しているが、サーミスタ２２の番号が一致していても、温度上昇値が閾値３を超えた場合には、充電動作は停止する。

ステップＳＴ１８では、ステップＳＴ１の固有番号送信時から所定時間内であるかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１８）。所定時間内でない場合は、制御回路１０９は、タイムアウトエラー報告を行う（ステップＳＴ２２）。次に、制御回路１０９は、充電動作を停止して（ステップＳＴ２３）処理を終了する。

ステップＳＴ１８で、所定時間内である場合には、制御回路１０９は、充電が完了したかどうかの判定を行う。具体的には、被充電機器２から充電完了信号が送信されたどうかの確認を行う（ステップＳＴ１９）。充電が完了していない場合、制御回路１０９は、ステップＳＴ１２に戻り、サーミスタ２２の選択を行う。充電が完了している場合、制御回路１０９は、表示回路１１１に「充電が完了しました。」と表示するように指示し、表示回路１１１は、その旨を表示部３０に表示する（ステップＳＴ２０）。次に、制御回路１０９は、充電動作を停止して（ステップＳＴ２３）処理を終了する。

以上のように、実施の形態１による被接触充電器１は、非接触充電器に温度を計測するサーミスタ部２０と、サーミスタ部２０で計測した温度と、予めメモリ１０８に記憶されている参照データとの比較を行い、前記比較の結果に基づいて充電の制御を行う制御回路１０９を備えるようにしたので、異物による異常発熱、被充電機器２の異常発熱及び被充電機器２の位置ずれを検知することができる効果がある。また、温度上昇値が所定の閾値３を超えた時点で充電を停止するようにしたので、被接触充電器及び被充電機器２の損傷を未然に防止できる効果がある。また、異常発熱を表示部３０へ表示するので、ユーザは、異常発熱があったことをすぐに認識することができる効果がある。なお、ケース２３を設けず、フレキシブル基板２１の上に直接熱伝導体２４を設けるようにしてもよい。この場合、ケース２３の分だけ製造工程を減らすことができコストを削減することができる効果がある。

また、非接触充電器１にスピーカを設け、前記スピーカからのアナウンスと共に表示部３０にメッセージを表示するようにしてもよい。このように構成すれば、ユーザが非接触充電器１から離れた場所にいてもすぐ異常に気づく効果がある。また、被充電機器２の充電時に特徴のある温度分布が存在しない場合には、参照データとなりうるものがない。このような場合であっても、充電中の温度上昇値が閾値２を超えた場合には警告のメッセージを表示し、閾値３を超えた場合には、充電動作を停止すれば、異常発熱による被接触充電器１及び被充電機器２の損傷を防ぐことができる。

本発明の実施の形態１による被接触充電器の一例を示した図である。非接触充電器に設けられたサーミスタ部を示した図である。熱伝導体の構造を示した図である。実施の形態１による被接触充電器及び被充電機器の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態１による被接触充電器の動作を説明するためのフローチャートである。参照データとサーミスタで計測した温度との比較について説明するための図である。

符号の説明

１非接触充電器、２被充電機器、１０被充電機器搭載面、２０サーミスタ部（温度計測部）、２１フレキシブル基板、２２サーミスタ、２３ケース、２３ａ部屋、２３ｂ穴、２３ｃ仕切り、２４熱伝導体、２４ａ熱伝導部、２４ｂ接続部、２５意匠シール、３０表示部、１０１ＡＣアダプタ入力コネクタ、１０２内部電源生成回路、１０３充電回路、１０４一次コイル、１０５サーミスタ回路、１０６セレクタ回路、１０７ＡＤ変換回路、１０８メモリ（記憶部）、１０９制御回路、１１０ＩＤ認証回路、１１１表示回路、２０１二次コイル、２０２充電回路、２０３充電電池、２０４充電制御回路、２０５ＩＤ送信回路。

Claims

相互誘導による誘導起電力により充電される被充電機器を設置する被充電機器搭載面と、
前記被充電機器搭載面の温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部で計測した温度との比較に使用される参照データを記憶する記憶部と、
前記温度計測部で計測した温度と、前記記憶部に記憶されている参照データとの比較を行い、前記比較結果に基づいて前記被充電機器の充電を行う制御回路と、
を備えた非接触充電器。
前記温度計測部は、
温度を計測する複数のサーミスタを格子状に配置したことを特徴とする請求項１記載の非接触充電器。
前記温度計測部は、
前記被充電機器搭載面の熱を前記複数のサーミスタに伝達するための熱伝導体を備えたことを特徴とする請求項２記載の非接触充電器。
前記熱伝導体は、
前記被充電機器搭載面の熱を前記複数のサーミスタに伝達する複数の熱伝導部と、
前記複数の熱伝導部を互いに接続する複数の接続部とからなることを特徴とする請求項３記載の非接触充電器。
前記非接触充電器は、
前記比較結果を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項２から請求項４のうちのいずれか１項記載の非接触充電器。