以上の特許文献に記載されるテーブルは、太陽電池パネルで発電する電力を、コネクタやコンセントで外部に出力する。したがって、電気機器をコネクタやコンセントに接続して、太陽電池パネルの電力を利用できる。しかしながら、この構造のテーブルは、電気機器をコネクタやコンセントに接続して使用することから便利に使用できない欠点がある。特許文献1のテーブルトップは、上面にコネクタを設けているので、このコネクタに電気機器を接続するとき、天板の上にリード線があってこれが邪魔になる欠点がある。天板の上で電気機器が移動するとコネクタが抜けて電力を供給できなくなる欠点もある。さらに、特許文献2のテーブルは、天板の下にコンセントを設けているので、このコンセントにリード線を介して電気機器を接続して、電気機器を天板の上に載せるときにも、長いリード線がテーブルを使用するときに邪魔になる欠点がある。また、電気機器が天板から移動してリード線が引っ張られてコンセントが抜ける等の弊害もある。
The table described in the above patent document outputs the electric power generated by the solar cell panel to the outside through a connector or an outlet. Therefore, the electric power of the solar cell panel can be used by connecting the electric device to the connector or the outlet. However, the table having this structure has a drawback that it cannot be used conveniently because electric devices are connected to connectors and outlets. Since the table top of Patent Document 1 is provided with a connector on the upper surface, when an electrical device is connected to this connector, there is a drawback that there is a lead wire on the top plate and this becomes an obstacle. There is also a drawback that when the electrical device moves on the top plate, the connector comes out and power cannot be supplied. Furthermore, since the table of Patent Document 2 is provided with an outlet under the top plate, it is long even when an electric device is connected to the outlet via a lead wire and the electric device is placed on the top plate. There is a drawback that the lead wire becomes an obstacle when using the table. In addition, there is a problem that the electrical device moves from the top plate and the lead wire is pulled to disconnect the outlet.
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、あらゆるユーザーが簡単かつ容易に、しかもリード線が邪魔にならないように電気機器を天板の上に載せて電力を供給できる太陽電池テーブルを提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、平面状の天板に載せた電気機器の位置がずれても、電気機器に安定して電力を供給できる太陽電池テーブルを提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、発電領域と給電領域の両方を平面状として、発電領域と給電領域の上に一枚のガラス板等を載せて、発電領域と給電領域の両方を簡単に防水構造として、天板の上にこぼれる飲料水などによる故障を確実に防止できる太陽電池テーブルを提供することにある。
The present invention has been developed for the purpose of solving the above drawbacks. An important object of the present invention is to provide a solar cell table that allows any user to easily and easily supply electric power by placing an electric device on a top plate so that a lead wire does not get in the way.
Another important object of the present invention is to provide a solar cell table that can stably supply power to an electric device even if the position of the electric device mounted on a flat top plate is shifted.
Furthermore, another important object of the present invention is that both the power generation region and the power supply region are planar, and a single glass plate or the like is placed on the power generation region and the power supply region. It is intended to provide a solar cell table that can reliably prevent a failure due to drinking water or the like spilling on the top board as a waterproof structure.
課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
本発明の太陽電池テーブルは、天板1と、この天板1に設けている太陽電池パネル2と、天板1に設けられて、天板1の上面に載せられる受電コイル51を有する電気機器50、90に電力を供給する無接点電力供給部3、103、203、303、403とを備えている。無接点電力供給部3、103、203、303、403は、受電コイル51に電磁結合されて磁気誘導作用で電力を伝送する送電コイル11と、この送電コイル11に交流電力を供給する交流電源12、82とを備えている。天板1は、太陽電池パネル2を設けてなる発電領域4と、無接点電力供給部3が配置される給電領域5の上面を同一平面として天板1の上面を平面状としている。
The solar cell table of the present invention includes a top plate 1, a solar cell panel 2 provided on the top plate 1, and an electric device having a power receiving coil 51 provided on the top plate 1 and placed on the top surface of the top plate 1. Non-contact power supply units 3, 103, 203, 303, and 403 for supplying power to 50 and 90 are provided. The non-contact power supply units 3, 103, 203, 303, and 403 are a power transmission coil 11 that is electromagnetically coupled to the power reception coil 51 and transmits power by magnetic induction, and an AC power source 12 that supplies AC power to the power transmission coil 11. , 82. The top plate 1 has the power generation region 4 provided with the solar cell panel 2 and the power supply region 5 where the non-contact power supply unit 3 is disposed on the same plane, and the top surface of the top plate 1 is planar.
以上の太陽電池テーブルは、リード線が邪魔にならないように電気機器を天板の上に載せて電力を供給できる特徴がある。それは、以上の太陽電池テーブルが、天板に設けている発電領域と給電領域とを同一平面に配置して上面を平面状とし、さらに、給電領域に載せられる電気機器に内蔵される受電コイルに送電コイルから電力搬送するからである。この太陽電池テーブルは、天板の上に電気機器を載せて電力を供給できるので、天板の上や周囲に邪魔になるリード線がなく、極めて簡単で便利に、電気機器に電力を供給できる特徴がある。また、コネクタやコンセントのように、物理的に連結する必要がないので、接続のために専用のコネクタやコンセントを必要とせず、受電コイルを有する全ての電気機器に電力を供給できる特徴がある。
The above solar cell table has a feature that electric power can be supplied by placing an electric device on the top plate so that the lead wire does not get in the way. The above solar cell table has a power generation region and a power supply region provided on the top plate arranged in the same plane so that the upper surface is planar, and further, a power receiving coil built in an electric device mounted on the power supply region. This is because power is transferred from the power transmission coil. This solar cell table can supply electric power by placing an electric device on the top plate, so there is no disturbing lead wire on or around the top plate, and it can supply power to the electric device very easily and conveniently. There are features. Further, unlike a connector or an outlet, there is no need to physically connect them, so that a dedicated connector or outlet is not required for connection, and power can be supplied to all electric devices having a power receiving coil.
また、以上の太陽電池テーブルは、発電領域と給電領域の両方を平面状とするので、発電領域と給電領域の上に一枚のガラス板等を載せて、発電領域と給電領域の両方を簡単に防水構造として、天板の上にこぼれる飲料水などによる故障を確実に防止できる特徴も実現できる。
In addition, since the above solar cell table has both a power generation region and a power supply region in a flat shape, a single glass plate or the like is placed on the power generation region and the power supply region, so that both the power generation region and the power supply region are simple. Moreover, the waterproof structure can also realize a feature that can surely prevent a failure due to drinking water spilling on the top plate.
本発明の太陽電池テーブルは、無接点電力供給部3、103が、送電コイル11を、天板1の発電領域5に載せられる電気機器50、90の受電コイル51に接近させる制御機構10を備えて、この制御機構10でもって、送電コイル11を天板1に沿って移動させて、給電領域5に載せられる電気機器50、90の受電コイル51に接近させて、送電コイル11から受電コイル51に電力搬送して電気機器50、90に電力を供給することができる。
The solar cell table of the present invention includes a control mechanism 10 in which the non-contact power supply units 3 and 103 cause the power transmission coil 11 to approach the power reception coil 51 of the electric devices 50 and 90 placed on the power generation region 5 of the top plate 1. Then, with this control mechanism 10, the power transmission coil 11 is moved along the top plate 1, is brought close to the power reception coil 51 of the electric devices 50 and 90 placed on the power feeding region 5, and the power reception coil 51 from the power transmission coil 11. Power can be supplied to the electric devices 50 and 90.
以上の太陽電池テーブルは、あらゆるユーザーが簡単かつ容易に、しかもリード線が邪魔にならないように電気機器を天板の上に載せて電力を供給できる特徴がある。とくに、以上の太陽電池テーブルは、平面状の天板に載せた電気機器の位置がずれても、電気機器には安定して電力を供給できる特徴がある。それは、制御機構でもって送電コイルを移動した電気機器の受電コイルに接近させるからである。この太陽電池テーブルは、電気機器を決められた位置に決められた姿勢でセットする必要がなく、給電領域に載せることで、制御機構でもって送電コイルを受電コイルに接近させて安定して電力搬送できるので、誰もが簡単に電気機器をセットして電力搬送できる。
The above solar cell table has a feature that any user can easily and easily supply electric power by placing an electric device on the top plate so that the lead wire does not get in the way. In particular, the solar cell table described above has a feature that power can be stably supplied to an electric device even if the position of the electric device mounted on a flat top plate is shifted. This is because the power transmission coil is moved closer to the power reception coil of the electric device that has moved by the control mechanism. This solar cell table does not require electrical equipment to be set in a predetermined position at a predetermined position, and by placing it on a power supply area, the power transmission coil is brought close to the power reception coil by a control mechanism, and power is stably conveyed. Because it can, everyone can easily set the electrical equipment and carry the power.
本発明の太陽電池テーブルは、制御機構10が、電気機器50、90の位置を検出する位置検出制御器14、64と、この位置検出制御器14、64に制御されて送電コイル11を移動させる移動機構13とを備えることができる。
以上の太陽電池テーブルは、電気機器の位置を検出して送電コイルを受電コイルに接近するので、送電コイルから受電コイルに、より効率よく電力搬送できる。
In the solar cell table of the present invention, the control mechanism 10 moves the power transmission coil 11 under the control of the position detection controllers 14 and 64 that detect the positions of the electric devices 50 and 90 and the position detection controllers 14 and 64. The moving mechanism 13 can be provided.
Since the solar cell table described above detects the position of the electric device and brings the power transmission coil closer to the power reception coil, it can carry power more efficiently from the power transmission coil to the power reception coil.
本発明の太陽電池テーブルは、位置検出制御器14、64が、電気機器50、90に内蔵される受電コイル51の位置を検出することができる。
以上の太陽電池テーブルは、位置検出制御器が、受電コイルの位置を検出するので、送電コイルを受電コイルに接近させて効率よく電力搬送できる。
In the solar cell table of the present invention, the position detection controllers 14 and 64 can detect the position of the power receiving coil 51 built in the electric devices 50 and 90.
In the above solar cell table, the position detection controller detects the position of the power receiving coil, so that the power transmitting coil can be brought close to the power receiving coil to efficiently carry power.
本発明の太陽電池テーブルは、位置検出制御器14、64が、天板1の表面に接近して配置している複数の位置検出コイル30と、この位置検出コイル30にパルス信号を供給するパルス電源31と、このパルス電源31から位置検出コイル30に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信する受信回路32と、この受信回路32が受信するエコー信号から受電コイル51の位置を判別する識別回路33、73とを備えることができる。
In the solar cell table of the present invention, the position detection controllers 14 and 64 have a plurality of position detection coils 30 disposed close to the surface of the top plate 1 and pulses for supplying pulse signals to the position detection coils 30. A power supply 31, a reception circuit 32 that receives an echo signal that is excited by a pulse signal supplied from the pulse power supply 31 to the position detection coil 30 and that is output from the power reception coil 51 to the position detection coil 30, and the reception circuit 32 Identification circuits 33 and 73 for determining the position of the power receiving coil 51 from the received echo signal can be provided.
以上の太陽電池テーブルは、位置検出制御器が、複数の位置検出コイルにパルス電源からパルス信号を送って、受電コイルから出力されるエコー信号でもって、すなわち、電気信号でもって受電コイルの位置を電気的に正確に調べることができる。
In the above solar cell table, the position detection controller sends a pulse signal from a pulse power source to a plurality of position detection coils, and the echo signal output from the power reception coil, that is, the position of the power reception coil by an electric signal. It can be checked electrically accurately.
本発明の太陽電池テーブルは、位置検出制御器14が、電気機器50、90の受電コイル51の位置を粗検出する第1の位置検出制御器14Aと、受電コイル51の位置を精密検出する第2の位置検出制御器14B、14Cとを備えて、第1の位置検出制御器14Aで受電コイル51に接近された送電コイル11を、第2の位置検出制御器14B、14Cで受電コイル51に接近させることができる。
In the solar cell table of the present invention, the position detection controller 14 includes a first position detection controller 14A that roughly detects the position of the power receiving coil 51 of the electric devices 50 and 90, and a first position detection controller 14A that precisely detects the position of the power receiving coil 51. 2 position detection controllers 14B and 14C, and the power transmission coil 11 approached to the power receiving coil 51 by the first position detection controller 14A is replaced with the power receiving coil 51 by the second position detection controllers 14B and 14C. Can be approached.
以上の太陽電池テーブルは、電気機器の受電コイルの位置を粗検出する第1の位置検出制御器で受電コイルに接近された送電コイルを、受電コイルの位置を精密検出する第2の位置検出制御器で受電コイルに接近させるので、受電コイルの位置をより正確にできる特徴がある。
In the above solar cell table, the second position detection control for precisely detecting the position of the power receiving coil in the power transmitting coil approached to the power receiving coil by the first position detection controller that roughly detects the position of the power receiving coil of the electric device. Since it is made to approach a receiving coil with a device, there exists the characteristic which can position the receiving coil more correctly.
本発明の太陽電池テーブルは、第1の位置検出制御器14Aが、天板1の表面に接近して配置している複数の位置検出コイル30と、この位置検出コイル30にパルス信号を供給するパルス電源31と、このパルス電源31から位置検出コイル30に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信する受信回路32と、この受信回路32が受信するエコー信号から受電コイル51の位置を判別する識別回路33とを備えることができる。
In the solar cell table of the present invention, the first position detection controller 14 </ b> A supplies a plurality of position detection coils 30 arranged close to the surface of the top plate 1 and pulse signals to the position detection coils 30. A pulse power source 31, a receiving circuit 32 that receives an echo signal excited from a pulse signal supplied from the pulse power source 31 to the position detection coil 30 and output from the power receiving coil 51 to the position detection coil 30, and the receiving circuit 32 And an identification circuit 33 for discriminating the position of the power receiving coil 51 from the echo signal received.
以上の太陽電池テーブルは、第1の位置検出制御器が、天板の表面に接近して配置している複数の位置検出コイルにパルス信号を送って、このパルス信号に励起されて受電コイルから位置検出コイルに出力されるエコー信号を受信回路で受信して受電コイルの位置を判別するので、複数の位置検出コイルでもって、検出範囲を広くしながら、受電コイルの位置を電気的に調べることができる。この構造は、広い範囲を効率よく検出できるので、電気機器の受電コイルの位置を粗検出する第1の位置検出制御器として極めて有効である。
In the above solar cell table, the first position detection controller sends a pulse signal to a plurality of position detection coils arranged close to the surface of the top plate, and is excited by the pulse signal to be received from the receiving coil. Since the receiving circuit receives the echo signal output to the position detection coil and determines the position of the power receiving coil, the position of the power receiving coil can be checked electrically while widening the detection range with a plurality of position detection coils. Can do. Since this structure can detect a wide range efficiently, it is extremely effective as a first position detection controller that roughly detects the position of the power receiving coil of the electric device.
本発明の太陽電池テーブルは、第2の位置検出制御器14Cが、送電コイル11を移動して、送電コイル11の電圧が最も低くなる位置で停止することができる。さらに、本発明の太陽電池テーブルは、第2の位置検出制御器14Cが、送電コイル11を移動して、交流電源82の消費電力が最も小さくなる位置で停止することができる。さらにまた、本発明の太陽電池テーブルは、第2の位置検出制御器14Cが、送電コイル11を移動して、受電コイル51の電流が最も大きくなる位置で停止することができる。
The solar cell table of the present invention can be stopped at a position where the second position detection controller 14C moves the power transmission coil 11 and the voltage of the power transmission coil 11 is lowest. Furthermore, the solar cell table of the present invention can be stopped at the position where the second position detection controller 14C moves the power transmission coil 11 and the power consumption of the AC power supply 82 is minimized. Furthermore, in the solar cell table of the present invention, the second position detection controller 14C can move the power transmission coil 11 and stop at the position where the current of the power reception coil 51 becomes the largest.
本発明の太陽電池テーブルは、発電領域4と給電領域5との上面に、透光性と防水性があって、非磁気シールド性の光磁気透過パネル6を設けることができる。
以上の太陽電池テーブルは、太陽電池パネルと送電コイルの上面を光磁気透過パネルでカバーするので、これでもって簡単に防水構造にできる。
The solar cell table of the present invention can be provided with a magneto-optically transmissive panel 6 that is translucent and waterproof and has non-magnetic shielding properties on the upper surfaces of the power generation region 4 and the power feeding region 5.
Since the above solar cell table covers the upper surface of the solar cell panel and the power transmission coil with a magneto-optically transmissive panel, it can be easily waterproofed.
本発明の太陽電池テーブルは、光磁気透過パネル6を、透明の強化プラスチックパネル6Aとガラスのいずれかとすることができる。
この太陽電池テーブルは、プラスチックパネルやガラスを載せて、簡単に太陽電池パネルと送電コイルとを防水構造にできる。
In the solar cell table of the present invention, the magneto-optical transmission panel 6 can be either a transparent reinforced plastic panel 6A or glass.
This solar cell table can be easily waterproofed by placing a plastic panel or glass on the solar cell table.
本発明の太陽電池テーブルは、天板1の下に太陽電池パネル2で発電される電力で充電される電池7を内蔵して、この電池7から交流電源12、82に電力を供給することができる。
この太陽電池テーブルは、太陽電池パネルの電力を電池に蓄えて、交流電源に供給するので、太陽電池パネルの電力を有効に送電コイルに供給して、電気機器に電力を供給できる。
The solar cell table of the present invention includes a battery 7 charged with power generated by the solar cell panel 2 under the top plate 1 and supplies power to the AC power sources 12 and 82 from the battery 7. it can.
Since this solar cell table stores the electric power of the solar cell panel in the battery and supplies it to the AC power supply, the electric power of the solar cell panel can be effectively supplied to the power transmission coil and can be supplied to the electric device.
本発明の太陽電池パネル2は、天板1の中央部に給電領域5を設けることができる。
この太陽電池テーブルは、中央部に給電領域を設けているので、電気機器を天板の中央部にセットすることで、電気機器を邪魔にならないようにテーブルにセットして電力を供給できる。
The solar cell panel 2 of the present invention can be provided with a power feeding region 5 at the center of the top plate 1.
Since this solar cell table is provided with a power feeding area in the center, it can be set and supplied to the table so that the electric device does not get in the way by setting the electric device in the center of the top plate.
本発明の太陽電池パネル2は、天板1の下に、太陽電池パネル2で充電される電池7を内蔵する非常用ポータブル電源8を脱着自在に設けることができる。
以上の太陽電池テーブルは、非常時にテーブルから非常用ポータブル電源を外して電源として便利に使用できる。
In the solar cell panel 2 of the present invention, an emergency portable power source 8 including a battery 7 charged by the solar cell panel 2 can be detachably provided below the top plate 1.
The above solar cell table can be conveniently used as a power source by removing the emergency portable power source from the table in an emergency.
本発明の太陽電池パネル2は、天板1の給電領域5を、複数の電気機器50、90を載せることができる大きさとして、給電領域5に載せられる複数の電気機器50、90に無接点電力供給部3、103、203、303、403から電力を供給することができる。 以上の太陽電池テーブルは、給電領域に複数の電気機器を載せて、これらの電気機器に無接点電力供給部から電力供給できる。
In the solar cell panel 2 of the present invention, the power feeding area 5 of the top plate 1 has a size capable of placing a plurality of electric devices 50 and 90, and is contactless with the plurality of electric devices 50 and 90 placed on the power feeding area 5. Power can be supplied from the power supply units 3, 103, 203, 303, and 403. The above solar cell table mounts a plurality of electric devices in the power feeding region, and can supply power to these electric devices from the non-contact power supply unit.
さらに、本発明の太陽電池テーブルは、無接点電力供給部303が、給電領域5に載せられる複数の電気機器50に電力を供給できる大きさの送電コイル11を備えて、給電領域5に載せられる複数の電気機器50の受電コイル51に送電コイル11から電力搬送して複数の電気機器50に同時に電力を供給することができる。
以上の太陽電池テーブルは、給電領域に載せられる複数の電気機器の受電コイルに同時に電力を供給して便利に使用できる。
Furthermore, the solar cell table of the present invention includes the power transmission coil 11 having a size that allows the contactless power supply unit 303 to supply power to the plurality of electric devices 50 mounted on the power supply region 5, and is mounted on the power supply region 5. Power can be conveyed from the power transmission coil 11 to the power receiving coils 51 of the plurality of electrical devices 50 and power can be simultaneously supplied to the plurality of electrical devices 50.
The above solar cell table can be conveniently used by simultaneously supplying power to the power receiving coils of a plurality of electric devices mounted on the power feeding area.
さらに、本発明の太陽電池テーブルは、無接点電力供給部403が、給電領域5に載せられる複数の電気機器50に電力を供給する複数の送電コイル11を備えて、給電領域5に載せられる複数の電気機器50の受電コイル51に各々の送電コイル11から電力搬送して複数の電気機器50に同時に、または順番に電力を供給することができる。
Furthermore, in the solar cell table of the present invention, the contactless power supply unit 403 includes a plurality of power transmission coils 11 that supply power to the plurality of electric devices 50 mounted on the power supply region 5, and the plurality of power supply coils 11 are mounted on the power supply region 5. The power receiving coil 51 of the electric device 50 can be supplied with electric power from each power transmission coil 11 and supplied to the plurality of electric devices 50 simultaneously or sequentially.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための太陽電池テーブルを例示するものであって、本発明は太陽電池テーブルを以下のものに特定しない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the Example shown below illustrates the solar cell table for materializing the technical idea of this invention, and this invention does not specify a solar cell table to the following.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1は本発明の実施例にかかる太陽電池テーブルの斜視図、図2は図1に示す太陽電池テーブルの平面図、図3は図1の太陽電池テーブルの正面図、図4は図1に示す太陽電池テーブルのブロック回路図、図5ないし図11は無接点電力供給部3を示している。
1 is a perspective view of a solar cell table according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the solar cell table shown in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the solar cell table of FIG. FIG. 5 to FIG. 11 show the non-contact power supply unit 3.
これらの図に示す太陽電池テーブルは、天板1と、この天板1の表面に固定している太陽電池パネル2と、天板1に設けられて、天板1の上面に載せられる受電コイル51を有する電気機器50に電力を供給する無接点電力供給部3と、天板1の下に脱着自在にセットしている非常用ポータブル電源8とを備えている。
The solar cell table shown in these drawings includes a top plate 1, a solar cell panel 2 fixed to the surface of the top plate 1, and a receiving coil provided on the top plate 1 and placed on the top surface of the top plate 1. A non-contact power supply unit 3 that supplies power to the electric device 50 having 51 and an emergency portable power source 8 that is detachably set under the top plate 1 are provided.
無接点電力供給部3は、電気機器50の受電コイル51に電磁結合されて磁気誘導作用で電力を伝送する送電コイル11と、この送電コイル11に交流電力を供給する交流電源12と、送電コイル11を天板1の上に載せられる電気機器50の受電コイル51に接近させる制御機構10とを備えている。
The non-contact power supply unit 3 includes a power transmission coil 11 that is electromagnetically coupled to the power receiving coil 51 of the electric device 50 and transmits power by a magnetic induction action, an AC power source 12 that supplies AC power to the power transmission coil 11, and a power transmission coil. 11 is provided with a control mechanism 10 that causes the power receiving coil 51 of the electric device 50 placed on the top plate 1 to approach the power receiving coil 51.
天板1は、太陽電池パネル2を設けている発電領域4と、無接点電力供給部3の送電コイル11を天板1に沿って移動させる給電領域5の上面を同一平面として、天板1の上面を平面状としている。この太陽電池テーブルは、平面状の給電領域5に載せられる電気機器50の受電コイル51に送電コイル11を接近させて、送電コイル11から受電コイル51に電力搬送して電気機器50に電力を供給する。
The top plate 1 has the same top surface as the power generation region 4 provided with the solar cell panel 2 and the upper surface of the power supply region 5 for moving the power transmission coil 11 of the contactless power supply unit 3 along the top plate 1. The upper surface of is made planar. In this solar cell table, the power transmission coil 11 is brought close to the power reception coil 51 of the electric device 50 placed on the planar power supply region 5, and power is transferred from the power transmission coil 11 to the power reception coil 51 to supply power to the electric device 50. To do.
図3の天板1は、発電領域4と給電領域5との上面に透光性と防水性があって、非磁気シールド性の光磁気透過パネル6を設けて上面を平面状としている。光磁気透過パネル6は、透明の強化プラスチックパネル6Aである。図の天板1は、天板本体110の上に、強化プラスチックパネル6Aを脱着できるように載せて、表面に光磁気透過パネル6を設けている。光磁気透過パネル6には強化プラスチックパネルを使用するが、この光磁気透過パネルには、透明のガラス板も使用できる。
The top plate 1 of FIG. 3 has translucency and waterproofness on the upper surfaces of the power generation region 4 and the power feeding region 5, and is provided with a non-magnetic shielding magneto-optical transmission panel 6 so that the upper surface is planar. The magneto-optical transmission panel 6 is a transparent reinforced plastic panel 6A. The top plate 1 shown in the figure is mounted on the top plate main body 110 so that the reinforced plastic panel 6A can be attached and detached, and the magneto-optical transmission panel 6 is provided on the surface. A reinforced plastic panel is used for the magneto-optical transmission panel 6, and a transparent glass plate can also be used for the magneto-optical transmission panel.
図の天板1は、天板本体110の外周に周壁111を設けて、この周壁111の内側に光磁気透過パネル6の強化プラスチックパネル6Aを入れている。この構造の天板1は、光磁気透過パネル6を天板本体110の上に脱着できるように載せて定位置に配置できる。したがって、光磁気透過パネル6を簡単に脱着できる構造として、太陽電池パネル2や無接点電力供給部3のメンテナンスを簡単にできる。また、この天板1は、太陽電池パネル2や無接点電力供給部3を天板本体110に組み付けて、光磁気透過パネル6を載せることで、簡単に組み立てできる。ただ、天板は、天板本体に太陽電池パネルと無接点電力供給部を固定した後、天板本体の上面に、透明の強化プラスチック層を設けて、すなわち、プラスチックを塗布して光磁気透過パネルを設けることもできる。また、光磁気透過パネルは、粘着テープや接着剤を介して天板本体の上面の定位置に固定することもできる。この天板は、天板本体の外周に周壁を設けることなく、光磁気透過パネルを天板本体に固定できる。この天板は、光磁気透過パネルと天板本体の外形を同じにして、光磁気透過パネルで天板本体の上面全体をカバーする構造とする。図3に示すように、外周に周壁111を設けている天板本体110も、周壁111の幅は狭いので、光磁気透過パネル6の外形は天板本体110の外形にほぼ等しくなり、光磁気透過パネル6は天板本体110のほぼ全面をカバーする。
In the illustrated top plate 1, a peripheral wall 111 is provided on the outer periphery of the top plate main body 110, and a reinforced plastic panel 6 </ b> A of the magneto-optical transmission panel 6 is placed inside the peripheral wall 111. The top plate 1 having this structure can be placed at a fixed position by placing the magneto-optical transmission panel 6 on the top plate body 110 so as to be removable. Therefore, maintenance of the solar cell panel 2 and the non-contact power supply unit 3 can be simplified as a structure in which the magneto-optical transmission panel 6 can be easily detached. The top plate 1 can be easily assembled by assembling the solar cell panel 2 and the non-contact power supply unit 3 to the top plate body 110 and mounting the magneto-optical transmission panel 6 thereon. However, after fixing the solar cell panel and the non-contact power supply unit to the top plate body, the top plate is provided with a transparent reinforced plastic layer on the top surface of the top plate body. Panels can also be provided. In addition, the magneto-optical transmission panel can be fixed at a fixed position on the top surface of the top plate body via an adhesive tape or an adhesive. This top plate can fix the magneto-optical transmission panel to the top plate body without providing a peripheral wall on the outer periphery of the top plate body. The top plate has a structure in which the magneto-optical transmission panel and the top plate main body have the same outer shape, and the magneto-optical transmission panel covers the entire top surface of the top plate main body. As shown in FIG. 3, the top plate body 110 having the peripheral wall 111 on the outer periphery also has a narrow width, so that the outer shape of the magneto-optical transmission panel 6 is almost equal to the outer shape of the top plate body 110. The transmission panel 6 covers almost the entire surface of the top plate body 110.
図2の平面図に示す天板1は、中央部を給電領域5として、この給電領域5の外側に太陽電池パネル2を設けて発電領域4を設けている。天板本体110は、無接点電力供給部3と太陽電池パネル2を設けるために、上方に開口する凹部112、113を設けている。天板本体110は、中央部に無接点電力供給部3をセットする凹部113を設けて、ここに無接点電力供給部3をセットしている。図に示す天板本体110は、中央部に設けた貫通穴114に、上方開口の枡形の容器115を配置して凹部113を設けている。この容器115は、たとえば、磁性金属で成形して磁気シールドすることができる。ただ、無接点電力供給部をセットする凹部は、天板本体を貫通することなく、天板本体の上面に設けることもできる。さらに、無接点電力供給部3をセットする凹部113の外側に、太陽電池パネル2をセットする凹部112を設けて、ここに太陽電池パネル2をセットしている。
The top plate 1 shown in the plan view of FIG. 2 has a central portion as a power feeding region 5 and a solar cell panel 2 provided outside the power feeding region 5 to provide a power generation region 4. In order to provide the non-contact power supply unit 3 and the solar cell panel 2, the top plate body 110 is provided with recesses 112 and 113 that open upward. The top plate main body 110 is provided with a recess 113 for setting the contactless power supply unit 3 at the center, and the contactless power supply unit 3 is set here. The top plate main body 110 shown in the drawing is provided with a recess 113 by disposing a bowl-shaped container 115 having an upper opening in a through hole 114 provided in the center. The container 115 can be formed of a magnetic metal and magnetically shielded, for example. However, the recess for setting the non-contact power supply unit can be provided on the top surface of the top plate body without penetrating the top plate body. Furthermore, the recessed part 112 which sets the solar cell panel 2 is provided in the outer side of the recessed part 113 which sets the non-contact electric power supply part 3, and the solar cell panel 2 is set here.
さらに、図1と図3の太陽電池テーブルは、天板1の下面に非常用ポータブル電源8を脱着自在にセットする収納部116を設けている。図の天板1は、天板本体110の下面に、両側に側壁117Aを有する溝型パネル117を固定して、天板本体110の下面に収納部116を設けている。この収納部116にセットされる非常用ポータブル電源8は、図3と図4に示すように、太陽電池パネル2に接続されて、太陽電池パネル2で充電される電池7と、この電池7の直流を商用電源の交流に変換するDC/ACインバータ121と、DC/ACインバータ121の出力側に接続しているコンセント124とを設けている。
Further, the solar cell table of FIGS. 1 and 3 is provided with a storage portion 116 for detachably setting the emergency portable power supply 8 on the lower surface of the top plate 1. In the illustrated top plate 1, a grooved panel 117 having side walls 117 </ b> A on both sides is fixed to the lower surface of the top plate main body 110, and a storage portion 116 is provided on the lower surface of the top plate main body 110. As shown in FIGS. 3 and 4, the emergency portable power supply 8 set in the storage unit 116 is connected to the solar cell panel 2 and charged by the solar cell panel 2. A DC / AC inverter 121 that converts direct current into alternating current of a commercial power source and an outlet 124 connected to the output side of the DC / AC inverter 121 are provided.
非常用ポータブル電源8は、雄側と雌側からなる一対のコネクタ122、123を介して太陽電池パネル2と無接点電力供給部3とに接続される。この非常用ポータブル電源8は、収納部116にセットされる状態で、雄側のコネクタを雌側のコネクタに挿入して太陽電池パネル2と無接点電力供給部3とに接続される。雌側のコネクタは非常用ポータブル電源8の背面に固定され、雄側のコネクタは、収納部116の内面であって、非常用ポータブル電源8の背面との対向面に固定している。この構造は、非常用ポータブル電源8を収納部116に挿入して、コネクタ122、123を介して太陽電池パネル2と無接点電力供給部3とに接続できるので、非常用ポータブル電源8を収納部116にセットする状態で、内蔵する電池7が太陽電池パネル2の発電電力で充電されると共に、内蔵する電池7の電力を無接点電力供給部3に供給できる。
The emergency portable power supply 8 is connected to the solar cell panel 2 and the non-contact power supply unit 3 through a pair of connectors 122 and 123 formed of a male side and a female side. The emergency portable power supply 8 is connected to the solar cell panel 2 and the non-contact power supply unit 3 by inserting a male connector into the female connector while being set in the storage unit 116. The female connector is fixed to the back surface of the emergency portable power supply 8, and the male connector is fixed to the inner surface of the storage portion 116 and the surface facing the back surface of the emergency portable power supply 8. In this structure, the emergency portable power supply 8 can be inserted into the storage section 116 and connected to the solar cell panel 2 and the non-contact power supply section 3 via the connectors 122 and 123. In the state set to 116, the built-in battery 7 is charged with the generated power of the solar battery panel 2, and the power of the built-in battery 7 can be supplied to the contactless power supply unit 3.
非常用ポータブル電源8の電池7は、充電回路120を介して太陽電池パネル2の出力で充電される。充電回路120は、太陽電池パネル2の出力で電池7を充電し、電池7の満充電を検出して充電を停止する。電池7は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池、あるいはニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池を使用できる。
The battery 7 of the emergency portable power supply 8 is charged with the output of the solar battery panel 2 via the charging circuit 120. The charging circuit 120 charges the battery 7 with the output of the solar battery panel 2, detects full charge of the battery 7, and stops charging. As the battery 7, any rechargeable battery such as a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or a nickel cadmium battery can be used.
DC/ACインバータ121は、電池7の直流を商用電源の交流に変換してコンセント124に出力する。たとえば、DC/ACインバータ121は、周波数を50Hzないし60Hzとし、電圧を100Vとする交流を出力する。DC/ACインバータ121は、コンセント124に外部器機が接続されることを検出して動作し、あるいは電源スイッチ125を設けて、この電源スイッチ125をオンに切り換える状態で動作して、コンセント124に商用電源を出力する。
The DC / AC inverter 121 converts the direct current of the battery 7 into the alternating current of the commercial power source and outputs it to the outlet 124. For example, the DC / AC inverter 121 outputs an alternating current having a frequency of 50 Hz to 60 Hz and a voltage of 100V. The DC / AC inverter 121 operates by detecting that an external device is connected to the outlet 124, or operates by providing a power switch 125 and turning on the power switch 125. Output power.
図5ないし図11は、無接点電力供給部3の概略構成図及び原理図を示している。無接点電力供給部3は、図5、図6、及び図11に示すように、上に電気機器50を載せて、電気機器50に電力を供給する。電気機器50は、電池52を内蔵する携帯電話やランタンなどで、無接点電力供給部3から供給される電力で内蔵電池52を充電する。ただ、ランタンなどの電気機器は、内蔵する電池を充電することなく、無接点電力供給部から供給される電力でランタンを点灯することもできる。
5 to 11 show a schematic configuration diagram and a principle diagram of the non-contact power supply unit 3. As shown in FIGS. 5, 6, and 11, the non-contact power supply unit 3 places the electrical device 50 on the top and supplies power to the electrical device 50. The electric device 50 charges the built-in battery 52 with the power supplied from the non-contact power supply unit 3 using a mobile phone or a lantern that incorporates the battery 52. However, an electric device such as a lantern can light the lantern with electric power supplied from a non-contact power supply unit without charging a built-in battery.
電気機器50は、送電コイル11に電磁結合される受電コイル51を内蔵している。さらに、電気機器50は、この受電コイル51に誘導される電力で充電される電池52を内蔵し、あるいは受電コイルに誘導される電力で点灯させる光源を備えている。また、電気機器にはパック電池も使用できる。パック電池は、無接点電力供給部から供給される電力で充電される。
The electric device 50 includes a power receiving coil 51 that is electromagnetically coupled to the power transmitting coil 11. Furthermore, the electric device 50 has a built-in battery 52 that is charged by the power induced in the power receiving coil 51 or a light source that is turned on by the power induced in the power receiving coil. In addition, a battery pack can be used for the electric device. The battery pack is charged with power supplied from a non-contact power supply unit.
図11は、内蔵する電池52を無接点電力供給部3から供給される電力で充電する電気機器50の回路図を示す。この電気機器50は、受電コイル51と並列にコンデンサー53を接続している。コンデンサー53と受電コイル51は並列共振回路54を構成する。コンデンサー53と受電コイル51の共振周波数は、送電コイル11から電力搬送される周波数に近似する周波数として、送電コイル11から効率よく受電コイル51に電力搬送できる。図11の電気機器50は、受電コイル51から出力される交流を整流するダイオード55と、整流された脈流を平滑化する平滑コンデンサー56とからなる整流回路57と、この整流回路57から出力される直流で電池52を充電する充電制御回路58とを備える。充電制御回路58は、電池52の満充電を検出して充電を停止する。
FIG. 11 shows a circuit diagram of the electric device 50 that charges the built-in battery 52 with the power supplied from the non-contact power supply unit 3. In the electric device 50, a capacitor 53 is connected in parallel with the power receiving coil 51. The capacitor 53 and the power receiving coil 51 constitute a parallel resonance circuit 54. The resonance frequency of the capacitor 53 and the power receiving coil 51 can be efficiently conveyed from the power transmitting coil 11 to the power receiving coil 51 as a frequency that approximates the frequency of power conveyed from the power transmitting coil 11. The electric device 50 in FIG. 11 is output from the rectifier circuit 57 including a diode 55 that rectifies the alternating current output from the power receiving coil 51, a smoothing capacitor 56 that smoothes the rectified pulsating current, and the rectifier circuit 57. And a charge control circuit 58 that charges the battery 52 with a direct current. The charge control circuit 58 detects full charge of the battery 52 and stops charging.
図示しないが、無接点電力供給部から供給される電力で光源を点灯するランタン等の電気機器は、整流回路から出力される直流を一定の電圧に安定化する定電圧回路を備えている。この電気機器は、定電圧回路の出力を光源に接続して、定電圧回路の出力で光源を点灯する。また、光源を備える電気機器に限らず、たとえば、ラジオ等の電気機器は、定電圧回路の出力で動作させることができる。すなわち、定電圧回路から出力される電源電力は、全ての電気機器に電源電力として使用できる。
Although not shown, an electric device such as a lantern that lights a light source with power supplied from a non-contact power supply unit includes a constant voltage circuit that stabilizes the direct current output from the rectifier circuit to a constant voltage. In this electrical device, the output of the constant voltage circuit is connected to the light source, and the light source is turned on by the output of the constant voltage circuit. Moreover, not only an electric apparatus provided with a light source but an electric apparatus such as a radio can be operated by the output of a constant voltage circuit. That is, the power source power output from the constant voltage circuit can be used as power source power for all electrical devices.
無接点電力供給部3は、図6ないし図11に示すように、受電コイル51に電磁結合されて磁気誘導作用で電力を伝送する送電コイル11と、この送電コイル11に交流電力を供給する交流電源12と、送電コイル11を天板1の上に載せられる電気機器50の受電コイル51に接近させる制御機構10とを備えている。図の無接点電力供給部3は、上面に上面プレート21を有するケース20を備え、このケース20に、送電コイル11と交流電源12と制御機構10を内蔵している。制御機構10は、上面プレート21の上方に位置して、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50の位置を検出する位置検出制御器14と、この位置検出制御器14に制御されて、送電コイル11を上面プレート21の内面に沿って移動させる移動機構13とを備えている。さらに、図の無接点電力供給部3は、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50を認識して表示する認識表示器40を備えている。
As shown in FIGS. 6 to 11, the non-contact power supply unit 3 includes a power transmission coil 11 that is electromagnetically coupled to the power reception coil 51 and transmits power by a magnetic induction action, and an alternating current that supplies AC power to the power transmission coil 11. The power supply 12 and the control mechanism 10 that brings the power transmission coil 11 closer to the power reception coil 51 of the electric device 50 placed on the top plate 1 are provided. The illustrated non-contact power supply unit 3 includes a case 20 having an upper surface plate 21 on an upper surface, and the case 20 incorporates a power transmission coil 11, an AC power source 12, and a control mechanism 10. The control mechanism 10 is positioned above the upper surface plate 21 and is controlled by the position detection controller 14 that detects the position of the electric device 50 placed on the power feeding region 5 of the top plate 1 and the position detection controller 14. And a moving mechanism 13 that moves the power transmission coil 11 along the inner surface of the upper surface plate 21. Furthermore, the non-contact power supply unit 3 shown in the figure includes a recognition indicator 40 that recognizes and displays an electric device 50 placed on the power feeding region 5 of the top plate 1.
この無接点電力供給部3は、天板1の給電領域5に複数の電気機器50が載せられるとき、以下の動作で、各々の電気機器50の内蔵電池52を充電する。
(1)認識表示器40が、ケース20の天板1の給電領域5に載せられた各々の電気機器50を認識して表示部41に表示する。たとえば3個の電気機器50が天板1の給電領域5に載せられると、表示部41は3個のパイロットランプ42を点灯して、3個の電気機器50を認識したことを表示する。
(2)位置検出制御器14が各々の電気機器50の位置を検出する。
(3)位置検出制御器14は、移動機構13を制御して、移動機構13でもって送電コイル11を上面プレート21に沿って移動させて、優先して充電する電気機器50の受電コイル51に接近させる。
(4)受電コイル51に接近する送電コイル11は、受電コイル51に電磁結合されて受電コイル51に交流電力を搬送する。
(5)電気機器50は、受電コイル51の交流電力を整流して直流に変換し、この直流で内蔵電池52を充電する。
(6)最初の電気機器50の内蔵電池52が満充電されると、位置検出制御器14は、次に充電する電気機器50の受電コイル51に送電コイル11を接近させて、この電気機器50の内蔵電池52を充電する。
The contactless power supply unit 3 charges the built-in battery 52 of each electrical device 50 by the following operation when a plurality of electrical devices 50 are mounted on the power feeding region 5 of the top plate 1.
(1) The recognition indicator 40 recognizes each electric device 50 placed on the power feeding area 5 of the top plate 1 of the case 20 and displays it on the display unit 41. For example, when three electrical devices 50 are placed on the power feeding area 5 of the top board 1, the display unit 41 lights up the three pilot lamps 42 to indicate that the three electrical devices 50 have been recognized.
(2) The position detection controller 14 detects the position of each electric device 50.
(3) The position detection controller 14 controls the movement mechanism 13 to move the power transmission coil 11 along the upper surface plate 21 with the movement mechanism 13, and to the power reception coil 51 of the electric device 50 that preferentially charges. Move closer.
(4) The power transmission coil 11 approaching the power reception coil 51 is electromagnetically coupled to the power reception coil 51 and carries AC power to the power reception coil 51.
(5) The electric device 50 rectifies the AC power of the power receiving coil 51 and converts it to DC, and charges the built-in battery 52 with this DC.
(6) When the built-in battery 52 of the first electric device 50 is fully charged, the position detection controller 14 brings the power transmission coil 11 close to the power receiving coil 51 of the electric device 50 to be charged next, and the electric device 50 The built-in battery 52 is charged.
以上の動作で電気機器50の電池52を充電する無接点電力供給部3は、交流電源12に接続している送電コイル11をケース20に内蔵している。送電コイル11は、ケース20の上面プレート21の下に配設されて、上面プレート21に沿って移動するように配設される。したがって、天板1の上面であって、この上面プレート21の上方に位置する領域が、前述した給電領域5となる。送電コイル11から受電コイル51への電力搬送の効率は、送電コイル11と受電コイル51の間隔を狭くして向上できる。好ましくは、送電コイル11を受電コイル51に接近する状態で、送電コイル11と受電コイル51の間隔は7mm以下とする。したがって、送電コイル11は、上面プレート21の下にあって、できるかぎり上面プレート21に接近して配設される。送電コイル11は、上面プレート21の上に配置される天板1の上に載せられる電気機器50の受電コイル51に接近するように移動するので、上面プレート21の下面に沿って移動できるように配設される。
The contactless power supply unit 3 that charges the battery 52 of the electric device 50 by the above operation has the power transmission coil 11 connected to the AC power supply 12 built in the case 20. The power transmission coil 11 is disposed under the upper surface plate 21 of the case 20 so as to move along the upper surface plate 21. Therefore, a region located on the top surface of the top plate 1 and above the top plate 21 is the power feeding region 5 described above. The efficiency of power transfer from the power transmission coil 11 to the power reception coil 51 can be improved by narrowing the interval between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. Preferably, the distance between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 is set to 7 mm or less while the power transmission coil 11 is approaching the power reception coil 51. Therefore, the power transmission coil 11 is disposed below the top plate 21 and as close to the top plate 21 as possible. Since the power transmission coil 11 moves so as to approach the power receiving coil 51 of the electric device 50 placed on the top plate 1 disposed on the upper surface plate 21, it can move along the lower surface of the upper surface plate 21. Arranged.
送電コイル11を内蔵するケース20は、電気機器50を載せる平面状の上面プレート21を上面に設けている。図の無接点電力供給部3は、上面プレート21全体を平面状として水平に配設している。上面プレート21は、給電領域5に、大きさや外形が異なる複数の電気機器50を配置できる大きさ、たとえば、一辺を5cmないし30cmとする四角形とする。ただ、上面プレートは、直径を7cmないし30cmとする円形とすることもできる。無接点電力供給部3は、上面プレートを、より多数の電気機器を給電領域に同時に載せることができる大きさとして、複数の電気機器を一緒に載せて内蔵電池を順番に充電することができる。
The case 20 containing the power transmission coil 11 is provided with a planar upper surface plate 21 on which the electric device 50 is placed on the upper surface. In the illustrated non-contact power supply unit 3, the entire top plate 21 is horizontally arranged in a flat shape. The upper surface plate 21 has a size that allows a plurality of electrical devices 50 having different sizes and outer shapes to be arranged in the power supply region 5, for example, a quadrangle having one side of 5 cm to 30 cm. However, the top plate may be circular with a diameter of 7 cm to 30 cm. The non-contact power supply unit 3 can charge the built-in battery in order by placing a plurality of electric devices together with the upper surface plate having such a size that a larger number of electric devices can be simultaneously mounted on the power feeding region.
送電コイル11は、上面プレート21と平行な面で渦巻き状に巻かれてなる平面コイルで、上面プレート21の上方に交流磁束を放射する。この送電コイル11は、上面プレート21に直交する交流磁束を上面プレート21の上方に放射する。送電コイル11は、交流電源12から交流電力が供給されて、上面プレート21の上方に交流磁束を放射する。送電コイル11は、磁性材からなるコア15に線材を巻いてインダクタンスを大きくできる。コア15は、透磁率が大きいフェライト等の磁性材料で、上方を開放する壺形としている。壺形のコア15は、渦巻き状に巻かれた送電コイル11の中心に配置する円柱部15Aと、外側に配置される円筒部15Bを底部で連結する形状としている。コア15のある送電コイル11は、磁束を特定部分に集束して、効率よく電力を受電コイル51に伝送できる。ただ、送電コイルは、必ずしもコアを設ける必要はなく、空芯コイルとすることもできる。空芯コイルは軽いので、これを上面プレートの内面で移動する移動機構を簡単にできる。送電コイル11は、受電コイル51の外径にほぼ等しくして、受電コイル51に効率よく電力搬送する。
The power transmission coil 11 is a planar coil wound in a spiral shape on a surface parallel to the upper surface plate 21, and radiates an alternating magnetic flux above the upper surface plate 21. The power transmission coil 11 radiates an alternating magnetic flux orthogonal to the upper surface plate 21 above the upper surface plate 21. The power transmission coil 11 is supplied with AC power from the AC power source 12 and radiates AC magnetic flux above the upper surface plate 21. The power transmission coil 11 can increase the inductance by winding a wire around a core 15 made of a magnetic material. The core 15 is made of a magnetic material such as ferrite having a high magnetic permeability, and has a bowl shape that opens upward. The bowl-shaped core 15 has a shape in which a columnar portion 15A disposed at the center of a power transmission coil 11 wound in a spiral shape and a cylindrical portion 15B disposed on the outside are connected at the bottom. The power transmission coil 11 having the core 15 can concentrate the magnetic flux to a specific portion and efficiently transmit power to the power reception coil 51. However, the power transmission coil does not necessarily need to be provided with a core, and may be an air-core coil. Since the air-core coil is light, a moving mechanism for moving it on the inner surface of the upper plate can be simplified. The power transmission coil 11 is substantially equal to the outer diameter of the power reception coil 51 and efficiently conveys power to the power reception coil 51.
交流電源12は、太陽電池パネル2から入力される電力と、非常用ポータブル電源8の電池7から入力される電力を、たとえば、20kHz〜1MHzの高周波電力に変換して送電コイル11に供給する。交流電源12は、入力側にダイオード126を介して太陽電池パネル2と、電池7とを接続している。この回路構成の交流電源12は、太陽電池パネル2の電圧が電池7より高い状態では、太陽電池パネル2から電力が供給され、電池7の電圧が太陽電池パネル2よりも高い状態にあっては、電池7から電力が供給される。このように、太陽電池パネル2と電池7の両方から電力を供給している交流電源12は、太陽電池パネル2の出力が十分でない状態においては、電池7から電力を供給できるので、常に安定して高周波電力を出力して、電気機器50に電力を供給できる。
The AC power supply 12 converts the power input from the solar battery panel 2 and the power input from the battery 7 of the emergency portable power supply 8 into, for example, high frequency power of 20 kHz to 1 MHz and supplies the power to the power transmission coil 11. The AC power source 12 connects the solar cell panel 2 and the battery 7 via a diode 126 on the input side. When the voltage of the solar battery panel 2 is higher than that of the battery 7, the AC power supply 12 having this circuit configuration is supplied with power from the solar battery panel 2, and the voltage of the battery 7 is higher than that of the solar battery panel 2. Electric power is supplied from the battery 7. As described above, the AC power supply 12 that supplies power from both the solar battery panel 2 and the battery 7 can supply power from the battery 7 in a state where the output of the solar battery panel 2 is not sufficient. Thus, high-frequency power can be output and power can be supplied to the electrical device 50.
交流電源12は、可撓性のリード線16を介して送電コイル11に接続される。送電コイル11が、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50の受電コイル51に接近するように移動されるからである。交流電源12は、図示しないが、自励式の発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプとを備える。自励式の発振回路は、送電コイル11を発振コイルに併用している。したがって、この発振回路は、送電コイル11のインダクタンスで発振周波数が変化する。送電コイル11のインダクタンスは、送電コイル11と受電コイル51との相対位置で変化する。送電コイル11と受電コイル51との相互インダクタンスが、送電コイル11と受電コイル51との相対位置で変化するからである。したがって、送電コイル11を発振コイルに使用する自励式の発振回路は、交流電源12が受電コイル51に接近するにしたがって変化する。このため、自励式の発振回路は、発振周波数の変化で送電コイル11と受電コイル51との相対位置を検出することができ、位置検出制御器14に併用できる。
The AC power supply 12 is connected to the power transmission coil 11 via a flexible lead wire 16. This is because the power transmission coil 11 is moved so as to approach the power reception coil 51 of the electric device 50 placed on the power supply region 5 of the top plate 1. Although not shown, the AC power source 12 includes a self-excited oscillation circuit and a power amplifier that amplifies the AC output from the oscillation circuit. The self-excited oscillation circuit uses the power transmission coil 11 in combination with the oscillation coil. Therefore, the oscillation frequency of this oscillation circuit changes due to the inductance of the power transmission coil 11. The inductance of the power transmission coil 11 changes at the relative position between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. This is because the mutual inductance between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 changes at the relative position between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. Therefore, the self-excited oscillation circuit that uses the power transmission coil 11 as the oscillation coil changes as the AC power supply 12 approaches the power reception coil 51. For this reason, the self-excited oscillation circuit can detect the relative position between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 by a change in the oscillation frequency, and can be used together with the position detection controller 14.
送電コイル11は、移動機構13で受電コイル51に接近するように移動される。図6ないし図9の移動機構13は、送電コイル11を、上面プレート21に沿って、X軸方向とY軸方向に移動させて受電コイル51に接近させる。図の移動機構13は、位置検出制御器14で制御されるサーボモータ22でネジ棒23を回転して、ネジ棒23にねじ込んでいるナット材24を移動して、送電コイル11を受電コイル51に接近させる。サーボモータ22は、送電コイル11をX軸方向に移動させるX軸サーボモータ22Aと、Y軸方向に移動させるY軸サーボモータ22Bとを備える。ネジ棒23は、送電コイル11をX軸方向に移動させる一対のX軸ネジ棒23Aと、送電コイル11をY軸方向に移動させるY軸ネジ棒23Bとを備える。一対のX軸ネジ棒23Aは、互いに平行に配設されて、ベルト25に駆動されてX軸サーボモータ22Aで一緒に回転される。ナット材24は、各々のX軸ネジ棒23Aにねじ込んでいる一対のX軸ナット材24Aと、Y軸ネジ棒23Bにねじ込んでいるY軸ナット材24Bからなる。Y軸ネジ棒23Bは、その両端を一対のX軸ナット材24Aに回転できるように連結している。送電コイル11はY軸ナット材24Bに連結している。
The power transmission coil 11 is moved by the moving mechanism 13 so as to approach the power reception coil 51. The moving mechanism 13 in FIGS. 6 to 9 moves the power transmission coil 11 along the top plate 21 in the X-axis direction and the Y-axis direction to approach the power receiving coil 51. The moving mechanism 13 shown in the figure rotates the screw rod 23 by the servo motor 22 controlled by the position detection controller 14 to move the nut member 24 screwed into the screw rod 23, and the power transmission coil 11 is moved to the power receiving coil 51. To approach. The servo motor 22 includes an X-axis servo motor 22A that moves the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and a Y-axis servo motor 22B that moves the Y-axis direction. The screw rod 23 includes a pair of X-axis screw rods 23A that move the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and a Y-axis screw rod 23B that moves the power transmission coil 11 in the Y-axis direction. The pair of X-axis screw rods 23A are arranged in parallel to each other, driven by the belt 25, and rotated together by the X-axis servomotor 22A. The nut member 24 includes a pair of X-axis nut members 24A screwed into the respective X-axis screw rods 23A, and a Y-axis nut member 24B screwed into the Y-axis screw rods 23B. The Y-axis screw rod 23B is coupled so that both ends thereof can be rotated to a pair of X-axis nut members 24A. The power transmission coil 11 is connected to the Y-axis nut member 24B.
さらに、図に示す移動機構13は、送電コイル11を水平な姿勢でY軸方向に移動させるために、Y軸ネジ棒23Bと平行にガイドロッド26を配設している。ガイドロッド26は、両端を一対のX軸ナット材24Aに連結しており、一対のX軸ナット材24Aと一緒に移動する。ガイドロッド26は、送電コイル11に連結されるガイド部27を貫通しており、送電コイル11をガイドロッド26に沿ってY軸方向に移動できるようにしている。すなわち、送電コイル11は、互いに平行に配設されるY軸ネジ棒23Bとガイドロッド26に沿って移動するY軸ナット材24Bとガイド部27を介して、水平な姿勢でY軸方向に移動する。
Further, the moving mechanism 13 shown in the figure has a guide rod 26 disposed in parallel with the Y-axis screw rod 23B in order to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction in a horizontal posture. Both ends of the guide rod 26 are connected to the pair of X-axis nut members 24A and move together with the pair of X-axis nut members 24A. The guide rod 26 penetrates the guide portion 27 coupled to the power transmission coil 11 so that the power transmission coil 11 can be moved along the guide rod 26 in the Y-axis direction. That is, the power transmission coil 11 moves in the Y-axis direction in a horizontal posture via the Y-axis nut member 24 </ b> B and the guide portion 27 that move along the Y-axis screw rod 23 </ b> B and the guide rod 26 arranged in parallel to each other. To do.
この移動機構13は、X軸サーボモータ22AがX軸ネジ棒23Aを回転させると、一対のX軸ナット材24AがX軸ネジ棒23Aに沿って移動して、Y軸ネジ棒23Bとガイドロッド26をX軸方向に移動させる。Y軸サーボモータ22BがY軸ネジ棒23Bを回転させると、Y軸ナット材24BがY軸ネジ棒23Bに沿って移動して、送電コイル11をY軸方向に移動させる。このとき、送電コイル11に連結されたガイド部27は、ガイドロッド26に沿って移動して、送電コイル11を水平な姿勢でY軸方向に移動させる。したがって、X軸サーボモータ22AとY軸サーボモータ22Bの回転を位置検出制御器14で制御して、送電コイル11をX軸方向とY軸方向に移動できる。ただし、無接点電力供給部は、移動機構を以上のメカニズムには特定しない。移動機構には、送電コイルをX軸方向とY軸方向に移動できる全ての機構を利用できるからである。
In the moving mechanism 13, when the X-axis servomotor 22A rotates the X-axis screw rod 23A, the pair of X-axis nut members 24A move along the X-axis screw rod 23A, and the Y-axis screw rod 23B and the guide rod 26 is moved in the X-axis direction. When the Y-axis servo motor 22B rotates the Y-axis screw rod 23B, the Y-axis nut member 24B moves along the Y-axis screw rod 23B, and moves the power transmission coil 11 in the Y-axis direction. At this time, the guide part 27 connected to the power transmission coil 11 moves along the guide rod 26 to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction in a horizontal posture. Therefore, the rotation of the X-axis servomotor 22A and the Y-axis servomotor 22B can be controlled by the position detection controller 14, and the power transmission coil 11 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction. However, the non-contact power supply unit does not specify the moving mechanism as the above mechanism. This is because any mechanism that can move the power transmission coil in the X-axis direction and the Y-axis direction can be used as the moving mechanism.
位置検出制御器14は、天板1の給電領域5に載せられた電気機器50の位置を検出する。図6ないし図9の位置検出制御器14は、電気機器50に内蔵される受電コイル51の位置を検出して、送電コイル11を受電コイル51に接近させる。さらに、位置検出制御器14は、受電コイル51の位置を粗検出する第1の位置検出制御器14Aと、受電コイル51の位置を精密検出する第2の位置検出制御器14Bとを備える。この位置検出制御器14は、第1の位置検出制御器14Aで受電コイル51の位置を粗検出すると共に、移動機構13を制御して送電コイル11の位置を受電コイル51に接近させた後、さらに、第2の位置検出制御器14Bで受電コイル51の位置を精密検出しながら移動機構13を制御して、送電コイル11の位置を正確に受電コイル51に接近させる。この無接点電力供給部3は、速やかに、しかも、より正確に送電コイル11を受電コイル51に接近できる。
The position detection controller 14 detects the position of the electric device 50 placed on the power feeding area 5 of the top board 1. The position detection controller 14 of FIGS. 6 to 9 detects the position of the power receiving coil 51 built in the electric device 50, and causes the power transmitting coil 11 to approach the power receiving coil 51. Further, the position detection controller 14 includes a first position detection controller 14A that roughly detects the position of the power receiving coil 51, and a second position detection controller 14B that precisely detects the position of the power receiving coil 51. The position detection controller 14 roughly detects the position of the power receiving coil 51 by the first position detection controller 14A, and controls the moving mechanism 13 to bring the position of the power transmitting coil 11 closer to the power receiving coil 51. Further, the moving mechanism 13 is controlled while precisely detecting the position of the power receiving coil 51 by the second position detection controller 14B, so that the position of the power transmitting coil 11 is brought close to the power receiving coil 51 accurately. This non-contact power supply unit 3 can quickly and more accurately approach the power transmission coil 11 to the power reception coil 51.
第1の位置検出制御器14Aは、図10に示すように、上面プレート21の内面に固定されて天板1の表面に接近して配置している複数の位置検出コイル30と、この位置検出コイル30にパルス信号を供給するパルス電源31と、このパルス電源31から位置検出コイル30に供給されるパルスに励起されて受電コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信する受信回路32と、この受信回路32が受信するエコー信号から送電コイル11の位置を判別する識別回路33とを備える。
As shown in FIG. 10, the first position detection controller 14 </ b> A includes a plurality of position detection coils 30 fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 and arranged close to the surface of the top plate 1, and this position detection. A pulse power supply 31 that supplies a pulse signal to the coil 30 and a receiving circuit that receives an echo signal that is excited by a pulse supplied from the pulse power supply 31 to the position detection coil 30 and that is output from the power reception coil 51 to the position detection coil 30. 32 and an identification circuit 33 for determining the position of the power transmission coil 11 from the echo signal received by the receiving circuit 32.
位置検出コイル30は複数列のコイルからなり、複数の位置検出コイル30を上面プレート21の内面に所定の間隔で固定している。位置検出コイル30は、受電コイル51のX軸方向の位置を検出する複数のX軸検出コイル30Aと、Y軸方向の位置を検出する複数のY軸検出コイル30Bとを備える。各々のX軸検出コイル30Aは、Y軸方向に細長いループ状であって、複数のX軸検出コイル30Aは、所定の間隔で上面プレート21の内面に固定されている。隣接するX軸検出コイル30Aの間隔(d)は、受電コイル51の外径(D)よりも小さく、好ましくはX軸検出コイル30Aの間隔(d)を受電コイル51の外径(D)の1倍ないし1/4倍としている。X軸検出コイル30Aは、間隔(d)を狭くして、受電コイル51のX軸方向の位置を正確に検出できる。各々のY軸検出コイル30Bは、X軸方向に細長いループ状であって、複数のY軸検出コイル30Bは、所定の間隔で上面プレート21の内面に固定されている。隣接するY軸検出コイル30Bの間隔(d)も、X軸検出コイル30Aと同じように、受電コイル51の外径(D)よりも小さく、好ましくはY軸検出コイル30Bの間隔(d)を受電コイル51の外径(D)の1倍ないし1/4倍としている。Y軸検出コイル30Bも、その間隔(d)を狭くして、受電コイル51のY軸方向の位置を正確に検出できる。
The position detection coil 30 includes a plurality of rows of coils, and the plurality of position detection coils 30 are fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 at a predetermined interval. The position detection coil 30 includes a plurality of X-axis detection coils 30A that detect the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction, and a plurality of Y-axis detection coils 30B that detect a position in the Y-axis direction. Each X-axis detection coil 30A has a loop shape elongated in the Y-axis direction, and the plurality of X-axis detection coils 30A are fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 at a predetermined interval. The interval (d) between the adjacent X-axis detection coils 30A is smaller than the outer diameter (D) of the power receiving coil 51. Preferably, the interval (d) between the X-axis detection coils 30A is equal to the outer diameter (D) of the power receiving coil 51. 1 times to 1/4 times. The X-axis detection coil 30A can accurately detect the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction by narrowing the interval (d). Each Y-axis detection coil 30B has a loop shape elongated in the X-axis direction, and the plurality of Y-axis detection coils 30B are fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 at a predetermined interval. Similarly to the X-axis detection coil 30A, the interval (d) between the adjacent Y-axis detection coils 30B is also smaller than the outer diameter (D) of the power receiving coil 51, and preferably the interval (d) between the Y-axis detection coils 30B. The outer diameter (D) of the power receiving coil 51 is set to 1 to 1/4 times. The Y-axis detection coil 30B can also accurately detect the position of the power receiving coil 51 in the Y-axis direction by narrowing the interval (d).
パルス電源31は、所定のタイミングでパルス信号を位置検出コイル30に出力する。パルス信号が入力される位置検出コイル30は、パルス信号で接近する受電コイル51を励起する。励起された受電コイル51は、流れる電流のエネルギーでエコー信号を位置検出コイル30に出力する。したがって、受電コイル51の近くにある位置検出コイル30は、図12に示すように、パルス信号が入力された後、所定の時間遅れて、受電コイル51からのエコー信号が誘導される。位置検出コイル30に誘導されるエコー信号は、受信回路32で識別回路33に出力される。したがって、識別回路33は、受信回路32から入力されるエコー信号でもって、位置検出コイル30に受電コイル51が接近しているかどうかを判定する。複数の位置検出コイル30にエコー信号が誘導されるとき、識別回路33は、エコー信号レベルの大きい位置検出コイル30にもっとも接近していると判定する。
The pulse power supply 31 outputs a pulse signal to the position detection coil 30 at a predetermined timing. The position detection coil 30 to which the pulse signal is input excites the power receiving coil 51 that approaches with the pulse signal. The excited power receiving coil 51 outputs an echo signal to the position detection coil 30 with the energy of the flowing current. Therefore, as shown in FIG. 12, the position detection coil 30 near the power receiving coil 51 is guided by a predetermined time after the pulse signal is input, and the echo signal from the power receiving coil 51 is induced. The echo signal induced in the position detection coil 30 is output to the identification circuit 33 by the reception circuit 32. Therefore, the identification circuit 33 determines whether or not the power receiving coil 51 is approaching the position detection coil 30 with the echo signal input from the receiving circuit 32. When echo signals are induced in the plurality of position detection coils 30, the identification circuit 33 determines that the position detection coil 30 with the highest echo signal level is closest.
図10に示す位置検出制御器14は、各々の位置検出コイル30を切換回路34を介して受信回路32に接続する。この位置検出制御器14は、入力を順番に切り換えて複数の位置検出コイル30に接続するので、ひとつの受信回路32で複数の位置検出コイル30のエコー信号を検出できる。ただし、各々の位置検出コイルに受信回路を接続してエコー信号を検出することもできる。
The position detection controller 14 shown in FIG. 10 connects each position detection coil 30 to the reception circuit 32 via the switching circuit 34. Since the position detection controller 14 switches the inputs in order and connects them to the plurality of position detection coils 30, the single reception circuit 32 can detect the echo signals of the plurality of position detection coils 30. However, an echo signal can also be detected by connecting a receiving circuit to each position detection coil.
図10の位置検出制御器14は、識別回路33で制御される切換回路34で複数の位置検出コイル30を順番に切り換えて受信回路32に接続する。パルス電源31は切換回路34の出力側に接続されて、位置検出コイル30にパルス信号を出力する。パルス電源31から位置検出コイル30に出力されるパルス信号のレベルは、受電コイル51からのエコー信号に比較して極めて大きい。受信回路32は、入力側にダイオードからなるリミッター回路35を接続している。リミッター回路35は、パルス電源31から受信回路32に入力されるパルス信号の信号レベルを制限して受信回路32に入力する。信号レベルの小さいエコー信号は、制限されることなく受信回路32に入力される。受信回路32は、パルス信号とエコー信号の両方を増幅して出力する。受信回路32から出力されるエコー信号は、パルス信号から所定のタイミング、たとえば数μsec〜数百μsec遅れた信号となる。エコー信号がパルス信号から遅れる遅延時間は、一定の時間であるから、パルス信号から所定の遅延時間後の信号をエコー信号とし、このエコー信号のレベルから位置検出コイル30に受電コイル51が接近しているかどうかを判定する。
The position detection controller 14 in FIG. 10 switches the plurality of position detection coils 30 in order by the switching circuit 34 controlled by the identification circuit 33 and connects to the receiving circuit 32. The pulse power supply 31 is connected to the output side of the switching circuit 34 and outputs a pulse signal to the position detection coil 30. The level of the pulse signal output from the pulse power supply 31 to the position detection coil 30 is extremely higher than the echo signal from the power receiving coil 51. The receiving circuit 32 has a limiter circuit 35 made of a diode connected to the input side. The limiter circuit 35 limits the signal level of the pulse signal input from the pulse power supply 31 to the reception circuit 32 and inputs the pulse signal to the reception circuit 32. An echo signal having a low signal level is input to the receiving circuit 32 without being limited. The receiving circuit 32 amplifies and outputs both the pulse signal and the echo signal. The echo signal output from the receiving circuit 32 is a signal delayed from the pulse signal by a predetermined timing, for example, several μsec to several hundred μsec. Since the delay time that the echo signal is delayed from the pulse signal is a fixed time, the signal after a predetermined delay time from the pulse signal is used as an echo signal, and the receiving coil 51 approaches the position detection coil 30 from the level of this echo signal. Determine whether or not.
受信回路32は、位置検出コイル30から入力されるエコー信号を増幅して出力するアンプである。受信回路32は、パルス信号とエコー信号を出力する。識別回路33は、受信回路32から入力されるパルス信号とエコー信号から位置検出コイル30に受電コイル51が接近してセットされるかどうかを判定する。識別回路33は、受信回路32から入力される信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ36を備えている。このA/Dコンバータ36から出力されるデジタル信号を演算してエコー信号を検出する。識別回路33は、パルス信号から特定の遅延時間の後に入力される信号をエコー信号として検出し、さらにエコー信号のレベルから受電コイル51が位置検出コイル30に接近しているかどうかを判定する。
The reception circuit 32 is an amplifier that amplifies and outputs an echo signal input from the position detection coil 30. The receiving circuit 32 outputs a pulse signal and an echo signal. The identification circuit 33 determines whether or not the power reception coil 51 is set close to the position detection coil 30 from the pulse signal and echo signal input from the reception circuit 32. The identification circuit 33 includes an A / D converter 36 that converts a signal input from the reception circuit 32 into a digital signal. The digital signal output from the A / D converter 36 is calculated to detect an echo signal. The identification circuit 33 detects a signal input after a specific delay time from the pulse signal as an echo signal, and further determines whether the power receiving coil 51 is approaching the position detection coil 30 from the level of the echo signal.
識別回路33は、複数のX軸検出コイル30Aを順番に受信回路32に接続するように切換回路34を制御して、受電コイル51のX軸方向の位置を検出する。識別回路33は、各々のX軸検出コイル30Aを受信回路32に接続する毎に、識別回路33に接続しているX軸検出コイル30Aにパルス信号を出力し、パルス信号から特定の遅延時間の後に、エコー信号が検出されるかどうかで、このX軸検出コイル30Aに受電コイル51が接近しているかどうかを判定する。識別回路33は、全てのX軸検出コイル30Aを受信回路32に接続して、各々のX軸検出コイル30Aに受電コイル51が接近しているかどうかを判定する。受電コイル51がいずれかのX軸検出コイル30Aに接近していると、このX軸検出コイル30Aを受信回路32に接続する状態でエコー信号が検出される。したがって、識別回路33は、エコー信号を検出できるX軸検出コイル30Aから受電コイル51のX軸方向の位置を検出できる。受電コイル51が複数のX軸検出コイル30Aに跨って接近する状態では、複数のX軸検出コイル30Aからエコー信号が検出される。この状態において、識別回路33はもっとも強いエコー信号、すなわちレベルの大きいエコー信号が検出されるX軸検出コイル30Aにもっとも接近していると判定する。識別回路33は、Y軸検出コイル30Bも同じように制御して、受電コイル51のY軸方向の位置を検出する。
The identification circuit 33 detects the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction by controlling the switching circuit 34 so that the plurality of X-axis detection coils 30A are connected to the receiving circuit 32 in order. The identification circuit 33 outputs a pulse signal to the X-axis detection coil 30A connected to the identification circuit 33 every time each X-axis detection coil 30A is connected to the reception circuit 32, and a specific delay time is determined from the pulse signal. Later, whether or not the power receiving coil 51 is approaching the X-axis detection coil 30A is determined based on whether or not an echo signal is detected. The identification circuit 33 connects all the X-axis detection coils 30A to the reception circuit 32, and determines whether or not the power reception coils 51 are close to the respective X-axis detection coils 30A. When the power receiving coil 51 approaches one of the X axis detection coils 30 </ b> A, an echo signal is detected in a state where the X axis detection coil 30 </ b> A is connected to the reception circuit 32. Therefore, the identification circuit 33 can detect the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction from the X-axis detection coil 30A that can detect an echo signal. In a state in which the power receiving coil 51 approaches across the plurality of X-axis detection coils 30A, echo signals are detected from the plurality of X-axis detection coils 30A. In this state, the identification circuit 33 determines that it is closest to the X-axis detection coil 30A from which the strongest echo signal, that is, the echo signal having a high level is detected. The identification circuit 33 similarly controls the Y-axis detection coil 30B to detect the position of the power receiving coil 51 in the Y-axis direction.
識別回路33は、検出するX軸方向とY軸方向から移動機構13を制御して、送電コイル11を受電コイル51に接近する位置に移動させる。識別回路33は、移動機構13のX軸サーボモータ22Aを制御して、送電コイル11を受電コイル51のX軸方向の位置に移動させる。また、移動機構13のY軸サーボモータ22Bを制御して、送電コイル11を受電コイル51のY軸方向の位置に移動させる。
The identification circuit 33 controls the moving mechanism 13 from the detected X-axis direction and Y-axis direction to move the power transmission coil 11 to a position approaching the power reception coil 51. The identification circuit 33 controls the X-axis servomotor 22 </ b> A of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 to the position of the power reception coil 51 in the X-axis direction. Further, the Y-axis servomotor 22B of the moving mechanism 13 is controlled to move the power transmission coil 11 to the position of the power reception coil 51 in the Y-axis direction.
以上のようにして、第1の位置検出制御器14Aが送電コイル11を受電コイル51に接近する位置に移動させる。無接点電力供給部3は、第1の位置検出制御器14Aで送電コイル11を受電コイル51に接近した後、送電コイル11から受電コイル51に電力搬送して電池52を充電することができる。ただ、無接点電力供給部3は、さらに送電コイル11の位置を正確に制御して受電コイル51に接近させた後、電力搬送して電池52を充電することができる。送電コイル11は、第2の位置検出制御器14Bでより正確に受電コイル51に接近される。
As described above, the first position detection controller 14 </ b> A moves the power transmission coil 11 to a position approaching the power reception coil 51. The non-contact power supply unit 3 can charge the battery 52 by transferring power from the power transmission coil 11 to the power reception coil 51 after the power transmission coil 11 approaches the power reception coil 51 by the first position detection controller 14A. However, the non-contact power supply unit 3 can further accurately control the position of the power transmission coil 11 to approach the power reception coil 51 and then carry power to charge the battery 52. The power transmission coil 11 is more accurately approached to the power reception coil 51 by the second position detection controller 14B.
第2の位置検出制御器14Bは、交流電源12を自励式の発振回路として、自励式の発振回路の発振周波数から送電コイル11の位置を正確に検出して移動機構13を制御する。第2の位置検出制御器14Bは、移動機構13のX軸サーボモータ22AとY軸サーボモータ22Bを制御して、送電コイル11をX軸方向とY軸方向に移動させて、交流電源12の発振周波数を検出する。自励式の発振回路の発振周波数が変化する特性を図13に示している。この図は、送電コイル11と受電コイル51の相対的な位置ずれに対する発振周波数の変化を示している。この図に示すように、自励式の発振回路の発振周波数は、送電コイル11が受電コイル51に最も接近する位置でもっとも高くなり、相対位置がずれるにしたがって発振周波数が低くなる。したがって、第2の位置検出制御器14Bは、移動機構13のX軸サーボモータ22Aを制御して送電コイル11をX軸方向に移動し、発振周波数が最も高くなる位置で停止する。また、Y軸サーボモータ22Bも同じように制御して送電コイル11をY軸方向に移動して、発振周波数が最も高くなる位置で停止する。第2の位置検出制御器14Bは、以上のようにして、送電コイル11を受電コイル51に最も接近する位置に移動できる。
The second position detection controller 14B controls the moving mechanism 13 by accurately detecting the position of the power transmission coil 11 from the oscillation frequency of the self-excited oscillation circuit using the AC power supply 12 as a self-excited oscillation circuit. The second position detection controller 14B controls the X-axis servo motor 22A and the Y-axis servo motor 22B of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Detect the oscillation frequency. FIG. 13 shows the characteristic that the oscillation frequency of the self-excited oscillation circuit changes. This figure shows the change of the oscillation frequency with respect to the relative displacement between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. As shown in this figure, the oscillation frequency of the self-excited oscillation circuit is highest at a position where the power transmission coil 11 is closest to the power reception coil 51, and the oscillation frequency is lowered as the relative position is shifted. Therefore, the second position detection controller 14B controls the X-axis servomotor 22A of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and stops at the position where the oscillation frequency becomes the highest. The Y-axis servo motor 22B is similarly controlled to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction and stop at the position where the oscillation frequency becomes the highest. The second position detection controller 14B can move the power transmission coil 11 to the position closest to the power reception coil 51 as described above.
以上の無接点電力供給部3は、第1の位置検出制御器14Aで受電コイル51の位置を粗検出した後、さらに第2の位置検出制御器14Bで微調整して送電コイル11を受電コイル51に接近させるが、図14に示す以下の位置検出制御器64は、微調整することなく送電コイル11を受電コイル51に接近できる。
The non-contact power supply unit 3 described above, after coarsely detecting the position of the power receiving coil 51 by the first position detection controller 14A, is further finely adjusted by the second position detection controller 14B to make the power transmission coil 11 the power receiving coil. The following position detection controller 64 shown in FIG. 14 can bring the power transmission coil 11 closer to the power reception coil 51 without fine adjustment.
この位置検出制御器64は、図14に示すように、上面プレートの内面に固定されて天板の表面に接近して配置している複数の位置検出コイル30と、この位置検出コイル30にパルス信号を供給するパルス電源31と、このパルス電源31から位置検出コイル30に供給されるパルスに励起されて受電コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信する受信回路32と、この受信回路32が受信するエコー信号から送電コイル11の位置を判別する識別回路73とを備える。さらに、この位置検出制御器64は、識別回路73に、受電コイル51の位置に対する各々の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベル、すなわち図7に示すように、各々の位置検出コイル30をパルス信号で励起して所定の時間経過後に誘導されるエコー信号のレベルを記憶する記憶回路77を備えている。この位置検出制御器64は、各々の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベルを検出し、検出したエコー信号のレベルを記憶回路77に記憶しているエコー信号のレベルに比較して、受電コイル51の位置を検出している。
As shown in FIG. 14, the position detection controller 64 includes a plurality of position detection coils 30 fixed to the inner surface of the upper surface plate and arranged close to the surface of the top plate, and a pulse applied to the position detection coil 30. A pulse power supply 31 for supplying a signal, a receiving circuit 32 for receiving an echo signal that is excited by a pulse supplied from the pulse power supply 31 to the position detection coil 30 and output from the power reception coil 51 to the position detection coil 30; And an identification circuit 73 for determining the position of the power transmission coil 11 from the echo signal received by the reception circuit 32. Further, the position detection controller 64 causes the discrimination circuit 73 to detect the level of the echo signal induced in each position detection coil 30 with respect to the position of the power receiving coil 51, that is, as shown in FIG. Is stored with a storage circuit 77 for storing the level of an echo signal that is induced after a predetermined time has passed. The position detection controller 64 detects the level of the echo signal induced in each position detection coil 30, compares the level of the detected echo signal with the level of the echo signal stored in the storage circuit 77, and The position of the power receiving coil 51 is detected.
この位置検出制御器64は、以下のようにして、各々の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベルから、受電コイル51の位置を求めている。図14に示す位置検出コイル30は、受電コイル51のX軸方向の位置を検出する複数のX軸検出コイル30Aと、Y軸方向の位置を検出する複数のY軸検出コイル30Bとを備え、複数の位置検出コイル30を上面プレート21の内面に所定の間隔で固定している。各々のX軸検出コイル30Aは、Y軸方向に細長いループ状であって、各々のY軸検出コイル30Bは、X軸方向に細長いループ状としている。図14は、受電コイル51をX軸方向に移動させる状態における、X軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルを示しており、横軸が受電コイル51のX軸方向の位置を示し、縦軸が各々のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルを示している。この位置検出制御器64は、各々のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルを検出することによって、受電コイル51のX軸方向の位置を求めることができる。この図に示すように、受電コイル51をX軸方向に移動すると、各々のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルは変化する。たとえば、受電コイル51の中心が第1のX軸位置検出コイル30Aの中心にあるとき、図14の点Aで示すように、第1のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルが最も強くなる。また、受電コイル51が第1のX軸位置検出コイル30Aと第2のX軸位置検出コイル30Aの中間にあるとき、図10の点Bで示すように、第1のX軸位置検出コイル30Aと第2のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルは同じとなる。すなわち、各々のX軸位置検出コイル30Aは、受電コイル51が最も近くにあるときに誘導されるエコー信号のレベルが最も強くなり、受電コイル51が離れるにしたがってエコー信号のレベルは小さくなる。したがって、どのX軸位置検出コイル30Aのエコー信号のレベルが最も強いかで、受電コイル51がどのX軸位置検出コイル30Aに最も接近しているかを判定できる。また、ふたつのX軸位置検出コイル30Aにエコー信号が誘導されるとき、強いエコー信号を検出するX軸位置検出コイル30Aからどの方向にあるX軸位置検出コイル30Aにエコー信号が誘導されるかで、最もエコー信号の強いX軸位置検出コイル30Aからどの方向にずれて受電コイル51があるかを判定でき、また、エコー信号のレベル比でふたつのX軸位置検出コイル30Aとの相対位置を判定できる。たとえば、ふたつのX軸位置検出コイル30Aのエコー信号のレベル比が1であると、受電コイル51はふたつのX軸位置検出コイル30Aの中央に位置すると判定できる。
The position detection controller 64 obtains the position of the power receiving coil 51 from the level of the echo signal induced in each position detection coil 30 as follows. The position detection coil 30 shown in FIG. 14 includes a plurality of X-axis detection coils 30A that detect the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction, and a plurality of Y-axis detection coils 30B that detect the position in the Y-axis direction. A plurality of position detection coils 30 are fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 at a predetermined interval. Each X-axis detection coil 30A has an elongated loop shape in the Y-axis direction, and each Y-axis detection coil 30B has an elongated loop shape in the X-axis direction. FIG. 14 shows the level of the echo signal induced in the X-axis position detection coil 30A in a state where the power receiving coil 51 is moved in the X-axis direction, and the horizontal axis shows the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction. The vertical axis indicates the level of the echo signal induced in each X-axis position detection coil 30A. The position detection controller 64 can determine the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction by detecting the level of the echo signal induced in each X-axis position detection coil 30A. As shown in this figure, when the power receiving coil 51 is moved in the X-axis direction, the level of the echo signal induced in each X-axis position detection coil 30A changes. For example, when the center of the power receiving coil 51 is at the center of the first X-axis position detection coil 30A, the level of the echo signal induced in the first X-axis position detection coil 30A as shown by the point A in FIG. Is the strongest. Further, when the power receiving coil 51 is in the middle of the first X-axis position detection coil 30A and the second X-axis position detection coil 30A, as shown by a point B in FIG. 10, the first X-axis position detection coil 30A. And the level of the echo signal induced in the second X-axis position detection coil 30A is the same. That is, in each X-axis position detection coil 30A, the level of the echo signal that is induced when the power receiving coil 51 is closest is the strongest, and the level of the echo signal decreases as the power receiving coil 51 moves away. Therefore, it can be determined which X-axis position detection coil 30A is closest to the power receiving coil 51 depending on which X-axis position detection coil 30A has the strongest echo signal level. Also, when an echo signal is induced in the two X-axis position detection coils 30A, in which direction the echo signal is induced from the X-axis position detection coil 30A that detects a strong echo signal. Thus, it can be determined in which direction the power receiving coil 51 is shifted from the X-axis position detecting coil 30A having the strongest echo signal, and the relative position between the two X-axis position detecting coils 30A can be determined by the level ratio of the echo signal. Can be judged. For example, if the level ratio of the echo signals of the two X-axis position detection coils 30A is 1, it can be determined that the power receiving coil 51 is located at the center of the two X-axis position detection coils 30A.
識別回路73は、受電コイル51のX軸方向の位置に対する、各々のX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルを記憶回路77に記憶している。受電コイル51が置かれると、いずれかのX軸位置検出コイル30Aにエコー信号が誘導される。したがって、識別回路73は、X軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号で受電コイル51が載せられたこと、すなわち電気機器50が無接点電力供給部3に載せられたことを検出する。さらに、いずれかのX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベルを、記憶回路77に記憶しているレベルに比較して、受電コイル51のX軸方向の位置を判別することができる。識別回路は、隣接するX軸位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベル比から受電コイルのX軸方向の位置を特定する関数を記憶回路に記憶して、この関数から受電コイルの位置を判別することもできる。この関数は、ふたつのX軸位置検出コイルの間に受電コイルを移動させて、各々のX軸位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベル比を検出して求められる。識別回路73は、ふたつのX軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号のレベル比を検出し、検出されるレベル比から、この関数に基づいてふたつのX軸位置検出コイル30Aの間における受電コイル51のX軸方向の位置を演算して検出することができる。
The identification circuit 73 stores the level of the echo signal induced in each X-axis position detection coil 30 </ b> A with respect to the X-axis direction position of the power receiving coil 51 in the storage circuit 77. When the power receiving coil 51 is placed, an echo signal is induced in one of the X-axis position detection coils 30A. Therefore, the identification circuit 73 detects that the power receiving coil 51 has been placed by an echo signal induced in the X-axis position detection coil 30 </ b> A, that is, that the electric device 50 has been placed on the non-contact power supply unit 3. Furthermore, the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction can be determined by comparing the level of the echo signal induced in any of the X-axis position detection coils 30 </ b> A with the level stored in the storage circuit 77. . The identification circuit stores in the storage circuit a function that specifies the position of the receiving coil in the X-axis direction from the level ratio of the echo signal induced in the adjacent X-axis position detection coil, and determines the position of the receiving coil from this function You can also This function is obtained by moving the power receiving coil between the two X-axis position detection coils and detecting the level ratio of the echo signal induced in each X-axis position detection coil. The identification circuit 73 detects the level ratio of echo signals induced in the two X-axis position detection coils 30A, and receives power between the two X-axis position detection coils 30A based on this function from the detected level ratio. The position of the coil 51 in the X-axis direction can be calculated and detected.
以上は、識別回路73が、X軸位置検出コイル30Aに誘導されるエコー信号から、受電コイル51のX軸方向の位置を検出する方法を示すが、受電コイル51のY軸方向の位置もX軸方向と同じようにして、Y軸位置検出コイル30Bに誘導されるエコー信号から検出できる。
The above shows a method in which the identification circuit 73 detects the position of the power receiving coil 51 in the X-axis direction from the echo signal induced in the X-axis position detection coil 30A, but the position of the power receiving coil 51 in the Y-axis direction is also X. In the same manner as in the axial direction, it can be detected from the echo signal induced in the Y-axis position detection coil 30B.
識別回路73が、受電コイル51のX軸方向とY軸方向の位置を検出すると、この識別回路73からの位置信号でもって、位置検出制御器64は送電コイル11を受電コイル51の位置に移動させる。
When the identification circuit 73 detects the positions of the power receiving coil 51 in the X-axis direction and the Y-axis direction, the position detection controller 64 moves the power transmission coil 11 to the position of the power receiving coil 51 with the position signal from the identification circuit 73. Let
なお、上記のような波形のエコー信号が検出されたとき、無接点電力供給部3の識別回路73は、電気機器50の受電コイル51が搭載されたと認識、識別することができる。エコー信号の波形とは異なる波形が検出、識別されるときは、電気機器50の受電コイル51以外(例えば、金属異物)のものが搭載されたとして、電力供給を停止することができる。また、エコー信号の波形が検出、識別されないときは、電気機器50の受電コイル51が搭載されていないとして、電力供給をしない。
When the echo signal having the waveform as described above is detected, the identification circuit 73 of the non-contact power supply unit 3 can recognize and identify that the power receiving coil 51 of the electric device 50 is mounted. When a waveform different from the waveform of the echo signal is detected and identified, it is possible to stop the power supply on the assumption that a device other than the power receiving coil 51 of the electric device 50 (for example, a metal foreign object) is mounted. Further, when the waveform of the echo signal is not detected or identified, it is assumed that the power receiving coil 51 of the electric device 50 is not mounted and power is not supplied.
無接点電力供給部3は、位置検出制御器14、64で移動機構13を制御して送電コイル11を受電コイル51に接近させた状態で、交流電源12で送電コイル11に交流電力を供給する。送電コイル11の交流電力は受電コイル51に電力搬送されて、電池52の充電に使用される。電気機器50は、電池52が満充電されたことを検出すると、充電を停止して、満充電信号を無接点電力供給部3に伝送する。電気機器50は、受電コイル51に満充電信号を出力し、この満充電信号を受電コイル51から送電コイル11に伝送して、無接点電力供給部3に満充電の情報を伝送することができる。この電気機器50は、交流電源12と異なる周波数の交流信号を受電コイル51に出力し、無接点電力供給部3はこの交流信号を送電コイル11で受信して満充電を検出することができる。また、電気機器50が特定周波数の搬送波を満充電信号で変調する信号を受電コイル51に出力し、無接点電力供給部3が特定周波数の搬送波を受信し、この信号を復調して満充電信号を検出することもできる。さらに、電気機器は、満充電信号を無接点電力供給部に無線伝送して、満充電の情報を伝送することもできる。この電気機器は、満充電信号を送信する送信器を内蔵しており、無接点電力供給部は満充電信号を受信する受信器を内蔵する。図11に示す位置検出制御器14は、内蔵電池52の満充電を検出する満充電検出回路17を内蔵している。この満充電検出回路17は、電気機器50から出力される満充電信号を検出して、電池52の満充電を検出する。
The non-contact power supply unit 3 supplies AC power to the power transmission coil 11 with the AC power source 12 in a state where the position detection controllers 14 and 64 control the moving mechanism 13 to bring the power transmission coil 11 closer to the power reception coil 51. . The AC power of the power transmission coil 11 is transferred to the power reception coil 51 and used for charging the battery 52. When the electric device 50 detects that the battery 52 is fully charged, the electric device 50 stops charging and transmits a full charge signal to the contactless power supply unit 3. The electric device 50 can output a full charge signal to the power receiving coil 51, transmit this full charge signal from the power receiving coil 51 to the power transmission coil 11, and transmit full charge information to the non-contact power supply unit 3. . The electric device 50 outputs an AC signal having a frequency different from that of the AC power supply 12 to the power receiving coil 51, and the non-contact power supply unit 3 can receive the AC signal by the power transmission coil 11 and detect full charge. In addition, the electric device 50 outputs a signal for modulating a carrier wave of a specific frequency with a full charge signal to the power receiving coil 51, and the non-contact power supply unit 3 receives the carrier wave of the specific frequency, and demodulates this signal to generate a full charge signal. Can also be detected. Furthermore, the electric device can also transmit full charge information by wirelessly transmitting a full charge signal to the non-contact power supply unit. This electrical device has a built-in transmitter that transmits a full charge signal, and the non-contact power supply unit has a built-in receiver that receives the full charge signal. The position detection controller 14 shown in FIG. 11 includes a full charge detection circuit 17 that detects the full charge of the internal battery 52. The full charge detection circuit 17 detects a full charge signal output from the electric device 50 to detect full charge of the battery 52.
図11に示す第2の位置検出制御器14Bは、自励式の発振回路の発振周波数の変化から送電コイル11と受電コイル51の相対位置を判定するが、送電コイルと受電コイルとの相対位置を微調整する第2の位置検出制御器は、送電コイルの電圧、送電コイルに電力を供給する交流電源の消費電力、あるいは受電コイルに誘導される電流から送電コイルの受電コイルに対する相対位置を検出することができる。この第2の位置検出制御器は、発振周波数を変化させる必要がないので、他励式の発振回路とすることができる。
The second position detection controller 14B shown in FIG. 11 determines the relative position between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 from the change in the oscillation frequency of the self-excited oscillation circuit. The second position detection controller 14B determines the relative position between the power transmission coil and the power reception coil. The second position detection controller for fine adjustment detects the relative position of the power transmission coil with respect to the power reception coil from the voltage of the power transmission coil, the power consumption of the AC power supply that supplies power to the power transmission coil, or the current induced in the power reception coil. be able to. Since the second position detection controller does not need to change the oscillation frequency, it can be a separately-excited oscillation circuit.
図16において、送電コイル11の電圧から受電コイル51に対する送電コイル11の相対位置を検出する第2の位置検出制御器14Cは、送電コイル11に発生している交流電圧を整流して直流電圧に変換し、その電圧を検出する電圧検出回路83を内蔵している。この第2の位置検出制御器14Cは、送電コイル11を移動させて、送電コイル11の電圧を電圧検出回路83で検出する。送電コイル11と受電コイル51の相対位置に対して送電コイル11の電圧が変化する特性を図17に示している。この図は、送電コイル11と受電コイル51の相対的な位置ずれに対する送電コイル11の電圧の変化を示している。この図に示すように、送電コイル11の電圧は、送電コイル11が受電コイル51に最も接近する位置でもっとも低くなり、相対位置がずれるにしたがって電圧が高くなる。したがって、第2の位置検出制御器14Cは、移動機構13のX軸サーボモータ22Aを制御して送電コイル11をX軸方向に移動し、送電コイル11の電圧が最も低くなる位置で停止する。また、Y軸サーボモータ22Bも同じように制御して送電コイル11をY軸方向に移動して、送電コイル11の電圧が最も低くなる位置で停止する。第2の位置検出制御器14Cは、以上のようにして、送電コイル11を受電コイル51に最も接近する位置に移動できる。
In FIG. 16, the second position detection controller 14 </ b> C that detects the relative position of the power transmission coil 11 with respect to the power reception coil 51 from the voltage of the power transmission coil 11 rectifies the AC voltage generated in the power transmission coil 11 to a DC voltage. A voltage detection circuit 83 for converting and detecting the voltage is incorporated. The second position detection controller 14 </ b> C moves the power transmission coil 11 and detects the voltage of the power transmission coil 11 with the voltage detection circuit 83. The characteristic that the voltage of the power transmission coil 11 changes with respect to the relative position of the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 is shown in FIG. This figure shows a change in the voltage of the power transmission coil 11 with respect to the relative displacement between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. As shown in this figure, the voltage of the power transmission coil 11 is lowest at the position where the power transmission coil 11 is closest to the power reception coil 51, and the voltage is increased as the relative position is shifted. Therefore, the second position detection controller 14C controls the X-axis servomotor 22A of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and stops at a position where the voltage of the power transmission coil 11 is lowest. The Y-axis servomotor 22B is similarly controlled to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction and stop at a position where the voltage of the power transmission coil 11 is lowest. The second position detection controller 14 </ b> C can move the power transmission coil 11 to the position closest to the power reception coil 51 as described above.
また、図16において、送電コイル11に電力を供給する交流電源82の消費電力から受電コイル51に対する送電コイル11の相対位置を検出する第2の位置検出制御器14Cは、交流電源82の消費電力を検出する消費電力検出回路84を内蔵している。この第2の位置検出制御器14Cは、送電コイル11を移動させて、交流電源82の消費電力を消費電力検出回路84で検出する。送電コイル11と受電コイル51の相対位置に対して交流電源82の消費電力が変化する特性を図18に示している。この図は、送電コイル11と受電コイル51の相対的な位置ずれに対する交流電源82の消費電力の変化を示している。この図に示すように、交流電源82の消費電力は、送電コイル11が受電コイル51に最も接近する位置でもっとも小さくなり、相対位置がずれるにしたがって消費電力が大きくなる。したがって、第2の位置検出制御器14Cは、移動機構13のX軸サーボモータ22Aを制御して送電コイル11をX軸方向に移動し、交流電源82の消費電力が最も小さくなる位置で停止する。また、Y軸サーボモータ22Bも同じように制御して送電コイル11をY軸方向に移動して、交流電源82の消費電力が最も低くなる位置で停止する。第2の位置検出制御器14Cは、以上のようにして、送電コイル11を受電コイル51に最も接近する位置に移動できる。
Further, in FIG. 16, the second position detection controller 14 </ b> C that detects the relative position of the power transmission coil 11 with respect to the power receiving coil 51 from the power consumption of the AC power supply 82 that supplies power to the power transmission coil 11 includes the power consumption of the AC power supply 82. Is incorporated. The second position detection controller 14 </ b> C moves the power transmission coil 11 and detects the power consumption of the AC power supply 82 by the power consumption detection circuit 84. The characteristic that the power consumption of the AC power supply 82 changes with respect to the relative position of the power transmission coil 11 and the power reception coil 51 is shown in FIG. This figure shows a change in the power consumption of the AC power supply 82 with respect to the relative displacement between the power transmission coil 11 and the power reception coil 51. As shown in this figure, the power consumption of the AC power source 82 is the smallest at the position where the power transmission coil 11 is closest to the power receiving coil 51, and the power consumption is increased as the relative position is shifted. Therefore, the second position detection controller 14C controls the X-axis servomotor 22A of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and stops at a position where the power consumption of the AC power supply 82 is minimized. . The Y-axis servo motor 22B is similarly controlled to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction and stop at a position where the power consumption of the AC power supply 82 is lowest. The second position detection controller 14 </ b> C can move the power transmission coil 11 to the position closest to the power reception coil 51 as described above.
さらに、図16において、受電コイル51の電流からから受電コイル51に対する送電コイル11の相対位置を検出する第2の位置検出制御器14Cは、受電コイル51の電流を検出する回路を内蔵している。この第2の位置検出制御器14Cは、受電コイル51の電流を電気機器90側で検出して検出した電流で搬送波を変調して無接点電力供給部103に無線伝送する送信回路95と、この送信回路95から送信される信号を無接点電力供給部103側で受信し、この信号を復調して受電コイル51の電流を検出する受信回路85とを備えている。この第2の位置検出制御器14Cは、送電コイル11を移動させて、受電コイル51の電流を検出する。送電コイル11と受電コイル51の相対位置に対して受電コイル51の電流が変化する特性を図19に示している。この図は、送電コイル11と受電コイル51の相対的な位置ずれに対する受電コイル51の変化を示している。この図に示すように、受電コイル51の電流は、送電コイル11が受電コイル51に最も接近する位置でもっとも大きくなり、相対位置がずれるにしたがって電流が小さくなる。したがって、第2の位置検出制御器14Cは、移動機構13のX軸サーボモータ22Aを制御して送電コイル11をX軸方向に移動し、受電コイル51の電流が最も大きくなる位置で停止する。また、Y軸サーボモータ22Bも同じように制御して送電コイル11をY軸方向に移動して、受電コイル51の電流が最も大きくなる位置で停止する。第2の位置検出制御器14Cは、以上のようにして、送電コイル11を受電コイル51に最も接近する位置に移動できる。
Further, in FIG. 16, the second position detection controller 14 </ b> C that detects the relative position of the power transmission coil 11 with respect to the power reception coil 51 from the current of the power reception coil 51 includes a circuit that detects the current of the power reception coil 51. . The second position detection controller 14C includes a transmission circuit 95 that modulates a carrier wave with a current detected by detecting the current of the power receiving coil 51 on the electric device 90 side, and wirelessly transmits it to the non-contact power supply unit 103. A non-contact power supply unit 103 receives a signal transmitted from the transmission circuit 95 and demodulates the signal to detect a current in the power receiving coil 51. The second position detection controller 14 </ b> C detects the current of the power receiving coil 51 by moving the power transmitting coil 11. FIG. 19 shows characteristics in which the current of the power receiving coil 51 changes with respect to the relative position between the power transmitting coil 11 and the power receiving coil 51. This figure shows the change of the power receiving coil 51 with respect to the relative displacement between the power transmitting coil 11 and the power receiving coil 51. As shown in this figure, the current of the power receiving coil 51 is the largest at the position where the power transmitting coil 11 is closest to the power receiving coil 51, and the current becomes smaller as the relative position is shifted. Therefore, the second position detection controller 14C controls the X-axis servomotor 22A of the moving mechanism 13 to move the power transmission coil 11 in the X-axis direction, and stops at the position where the current of the power reception coil 51 becomes the largest. The Y-axis servo motor 22B is similarly controlled to move the power transmission coil 11 in the Y-axis direction and stop at a position where the current of the power reception coil 51 becomes the largest. The second position detection controller 14 </ b> C can move the power transmission coil 11 to the position closest to the power reception coil 51 as described above.
以上の移動機構13は、送電コイル11をX軸方向とY軸方向とに移動して、送電コイル11を受電コイル51に最も近い位置に移動させるが、無接点電力供給部は、移動機構がX軸方向とY軸方向とに送電コイルを移動して、送電コイルの位置を受電コイルに接近させる構造には特定せず、送電コイルは種々の方向に移動させて、受電コイルに接近することもできる。
The above moving mechanism 13 moves the power transmission coil 11 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and moves the power transmission coil 11 to the position closest to the power receiving coil 51. The power transmission coil is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the position of the power transmission coil is not specified to be close to the power reception coil, and the power transmission coil is moved in various directions to approach the power reception coil. You can also.
無接点電力供給部3は、天板1の給電領域5に載せられる複数の電気機器50の電池52を特定の順番で満充電する。位置検出制御器14、64は、各々の電気機器50の電池52を充電する順番をメモリ38に記憶している。位置検出制御器14、64は、天板1の給電領域5に載せられる各々の電気機器50の電池52を充電する順番を、上面プレート21に対向する位置、すなわち給電領域5の位置で特定される位置の順番として記憶している。位置の順番は、たとえば、図2及び図5の紙面上において、給電領域5の左側に載せられる電気機器50を優先して充電する順番である。この位置検出制御器14、64は、たとえば、図2と図5に示すように3個の電気機器50が天板1の給電領域5に載せられると、最も左側の第1の電気機器50Aの電池52を優先して充電し、この第1の電気機器50Aの電池52を充電した後、中央の第2の電気機器50Bの電池52を充電し、最後に最も右側にある第3の電気機器50Cの電池52を充電する。ただ、位置検出制御器は、位置の順番として、図2及び図5の紙面上において、給電領域の右側の電気機器から順番に、あるいは上側の電気機器から順番に、あるいはまた、下側の電気機器から順番に充電するように記憶することもできる。
The non-contact power supply unit 3 fully charges the batteries 52 of the plurality of electric devices 50 mounted on the power feeding region 5 of the top board 1 in a specific order. The position detection controllers 14 and 64 store the order in which the batteries 52 of the respective electric devices 50 are charged in the memory 38. The position detection controllers 14 and 64 specify the order of charging the batteries 52 of the respective electric devices 50 placed on the power supply area 5 of the top plate 1 at the position facing the top plate 21, that is, the position of the power supply area 5. It is memorized as the order of positions. The order of the positions is, for example, the order in which the electric device 50 placed on the left side of the power feeding region 5 is preferentially charged on the paper surface of FIGS. 2 and 5. For example, as shown in FIGS. 2 and 5, the position detection controllers 14 and 64 have the leftmost first electric device 50 </ b> A when the three electric devices 50 are placed on the power feeding region 5 of the top plate 1. The battery 52 is preferentially charged, the battery 52 of the first electric device 50A is charged, the battery 52 of the second electric device 50B in the center is charged, and finally the third electric device on the rightmost side is charged. The 50C battery 52 is charged. However, the position detection controller, as the order of the positions, in order from the electrical equipment on the right side of the power supply area, the electrical equipment on the upper side, or the electrical equipment on the lower side on the paper surface of FIGS. It can also be memorized so as to charge in order from the device.
また、位置検出制御器14、64は、上面プレート21に対向して、天板1の給電領域5に載せられる各々の電気機器50の電池52を充電する順番を、給電領域5に載せられるセット順番として記憶することもできる。この位置検出制御器14、64は、給電領域5に先に載せられる順番で電気機器50の電池52を充電する。
In addition, the position detection controllers 14 and 64 are placed on the power supply area 5 in order of charging the batteries 52 of the respective electric devices 50 placed on the power supply area 5 of the top plate 1 so as to face the upper surface plate 21. It can also be stored as an order. The position detection controllers 14 and 64 charge the battery 52 of the electric device 50 in the order in which the position detection controllers 14 and 64 are placed on the power feeding region 5 first.
複数の電気機器50の電池52を充電する順番を記憶する位置検出制御器14、64は、前述したように、上面プレート21の内面に固定されて天板1の表面に接近して配置している複数の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベルから、受電コイル51の位置を検出する。図10、図11、及び図16に示す位置検出制御器14は、電気機器50の位置を粗検出する第1の位置検出制御器14Aで電気機器50の位置を検出する。第1の位置検出制御器14Aは、前述した方法で電気機器50の位置を検出する。すなわち、各々の位置検出コイル30にパルス信号を出力し、このパルス信号に励起されて電気機器50の受電コイル51から位置検出コイル30に出力されるエコー信号を受信回路32で受信し、この受信回路32で受信するエコー信号から識別回路33でもって受電コイル51の位置を判別する。識別回路33は、もっとも強いエコー信号、すなわちレベルの大きいエコー信号が検出されるX軸検出コイル30AとY軸検出コイル30Bとから受電コイル51の位置を検出する。また、図14に示す位置検出制御器64は、前述したように、識別回路73が、受電コイル51の位置に対する各々の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベルを記憶回路77に記憶しているので、各々の位置検出コイル30に誘導されるエコー信号のレベルを、記憶回路77に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、受電コイル51の位置を検出する。以上の位置検出制御器14、64は、天板1の給電領域5に載せられる各々の電気機器50の位置を検出し、検出した位置から充電する順番を特定する。
As described above, the position detection controllers 14 and 64 that store the order of charging the batteries 52 of the plurality of electric devices 50 are fixed to the inner surface of the upper surface plate 21 and arranged close to the surface of the top plate 1. The position of the power receiving coil 51 is detected from the level of the echo signal induced by the plurality of position detecting coils 30. The position detection controller 14 shown in FIGS. 10, 11, and 16 detects the position of the electric device 50 by the first position detection controller 14 </ b> A that roughly detects the position of the electric device 50. 14 A of 1st position detection controllers detect the position of the electric equipment 50 by the method mentioned above. That is, a pulse signal is output to each position detection coil 30, and an echo signal that is excited by this pulse signal and output from the power reception coil 51 of the electric device 50 to the position detection coil 30 is received by the reception circuit 32. The position of the power receiving coil 51 is determined by the identification circuit 33 from the echo signal received by the circuit 32. The identification circuit 33 detects the position of the power receiving coil 51 from the X-axis detection coil 30A and the Y-axis detection coil 30B from which the strongest echo signal, that is, the echo signal having a high level is detected. Further, as described above, the position detection controller 64 shown in FIG. 14 stores the level of the echo signal induced in each position detection coil 30 with respect to the position of the power receiving coil 51 by the identification circuit 73 in the storage circuit 77. Therefore, the level of the echo signal induced in each position detection coil 30 is compared with the level of the echo signal stored in the storage circuit 77 to detect the position of the power receiving coil 51. The position detection controllers 14 and 64 described above detect the position of each electric device 50 placed on the power feeding region 5 of the top board 1 and specify the order of charging from the detected position.
位置検出制御器14、64は、電気機器50の位置を検出すると検出信号を認識表示器40に出力する。認識表示器40は、位置検出制御器14、64から入力される検出信号でもって、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50を認識する。位置検出制御器14、64は、電気機器50を検出する毎に検出信号を認識表示器40に出力し、あるいは認識する電気機器50の個数を検出信号として認識表示器40に出力する。認識表示器40は、位置検出制御器14、64から入力される検出信号で、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50の個数を表示部41に表示する。
When the position detection controllers 14 and 64 detect the position of the electric device 50, the position detection controllers 14 and 64 output a detection signal to the recognition display 40. The recognition indicator 40 recognizes the electric device 50 placed on the power feeding area 5 of the top board 1 with the detection signals input from the position detection controllers 14 and 64. Each time the position detection controllers 14 and 64 detect the electric device 50, the position detection controllers 14 and 64 output detection signals to the recognition display 40, or output the number of recognized electric devices 50 to the recognition display 40 as detection signals. The recognition indicator 40 displays the number of electric devices 50 placed on the power feeding area 5 of the top board 1 on the display unit 41 by detection signals input from the position detection controllers 14 and 64.
表示部41は、複数のパイロットランプ42を備えている。この表示部41は、複数のパイロットランプ42を点灯して、天板1の給電領域5に載せられる複数の電気機器50の認識を表示する。たとえば、図5に示すように、3個の電気機器50が上面プレート21に載せられると、3個のパイロットランプ42を点灯して、3個の電気機器50を認識したことを表示する。この表示部41は、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50の個数設けられて、点灯するパイロットランプ42の個数で認識する電気機器50の個数を表示する。ただし、表示部は、天板の給電領域に載せられる電気機器の個数をパイロットランプの色で表示し、あるいは点滅回数で表示し、あるいはまた、デジタル数値で表示することもできる。たとえば、天板1の給電領域5に3個の電気機器50を載せることができる充電器は、第1、第2、第3のパイロットランプ42を備えている。パイロットランプ42は、認識して充電する電気機器50の順番に点灯する。
The display unit 41 includes a plurality of pilot lamps 42. The display unit 41 turns on the plurality of pilot lamps 42 and displays the recognition of the plurality of electric devices 50 placed on the power feeding area 5 of the top board 1. For example, as shown in FIG. 5, when three electric devices 50 are placed on the top plate 21, the three pilot lamps 42 are turned on to indicate that the three electric devices 50 have been recognized. The display unit 41 is provided with the number of electric devices 50 mounted on the power feeding area 5 of the top plate 1 and displays the number of electric devices 50 recognized by the number of pilot lamps 42 to be lit. However, the display unit can display the number of electric devices mounted on the power supply area of the top board by the color of the pilot lamp, the number of blinks, or a digital numerical value. For example, a charger that can mount three electrical devices 50 on the power feeding region 5 of the top plate 1 includes first, second, and third pilot lamps 42. The pilot lamps 42 are lit in the order of the electric devices 50 that are recognized and charged.
さらに、表示部41は、発光ダイオードなどのパイロットランプ42の発光色で電気機器50の充電状態を表示する。このパイロットランプ42は、電気機器50を認識する発光色と、充電状態を表示する発光色とで異なる色に発光する。たとえば、電気機器50を認識する発光色を緑色とし、充電している電気機器50の発光色を赤色として、認識する電気機器50の個数を表示すると共に、充電している電気機器50を特定することができる。たとえば、3個の電気機器50を載せて、最初に充電する第1の電気機器50Aの電池52を充電している状態では、第1のパイロットランプ42Aの発光色を赤色、第2のパイロットランプ42Bと第3のパイロットランプ42Cの発光色を緑色とする。この状態で、ユーザーは、第1の電気機器50Aの電池52を充電している状態を認識できる。パイロットランプ42は、点灯状態で充電状態を表示することもできる。この表示部41は、たとえば、電気機器50を認識する状態では連続してパイロットランプ42を点灯し、充電している電気機器50を表示する状態ではパイロットランプ42を点滅して表示することができる。さらに、充電状態を表示する表示部41は、パイロットランプ42の発光色や点灯状態によらず、「第1の電気機器を充電中」等の文字で充電状態を表示することもできる。
Further, the display unit 41 displays the state of charge of the electric device 50 by the emission color of the pilot lamp 42 such as a light emitting diode. The pilot lamp 42 emits light in different colors depending on the emission color for recognizing the electric device 50 and the emission color for displaying the state of charge. For example, the emission color for recognizing the electric device 50 is green, the emission color of the electric device 50 being charged is red, the number of electric devices 50 to be recognized is displayed, and the electric device 50 being charged is specified. be able to. For example, in a state where the three electric devices 50 are mounted and the battery 52 of the first electric device 50A to be charged first is charged, the emission color of the first pilot lamp 42A is red, and the second pilot lamp The emission color of 42B and the third pilot lamp 42C is green. In this state, the user can recognize the state of charging the battery 52 of the first electric device 50A. The pilot lamp 42 can also display a charge state in a lighting state. For example, the display unit 41 can light the pilot lamp 42 continuously in a state where the electric device 50 is recognized, and can blink the pilot lamp 42 in a state where the electric device 50 is being charged. . Furthermore, the display unit 41 that displays the charging state can display the charging state with characters such as “charging the first electric device” regardless of the emission color or lighting state of the pilot lamp 42.
さらに、表示部41は、特定の電気機器50の電池52が満充電されたことを表示することもできる。この表示部41は、パイロットランプ42の発光色を、認識したことを示す発光色、及び充電中を示す発光色と異なる発光色として、たとえば、青色の発光色として表示することができる。この表示部41のパイロットランプ42は、電気機器50を認識する状態で緑色に、充電している状態では赤色に、満充電された状態で青色に発光して、電気機器50の認識、充電、満充電を表示する。さらに、パイロットランプ42の表示部41は、点灯状態で満充電を表示することもできる。この表示部41は、電気機器50の電池52が満充電されると、長い点灯状態と、短い点灯状態とを繰り返すように点滅して表示することができる。また、表示部は、「第1の電気機器が満充電」などと文字で表示することもできる。
Furthermore, the display unit 41 can also display that the battery 52 of the specific electric device 50 is fully charged. The display unit 41 can display the emission color of the pilot lamp 42 as an emission color different from the emission color indicating that the pilot lamp 42 is recognized and the emission color indicating that charging is in progress, for example, as a blue emission color. The pilot lamp 42 of the display unit 41 emits green light when the electric device 50 is recognized, red when the electric device 50 is charged, and blue light when the electric device 50 is fully charged. Display full charge. Furthermore, the display part 41 of the pilot lamp 42 can also display full charge in a lighting state. When the battery 52 of the electrical device 50 is fully charged, the display unit 41 can blink and display a long lighting state and a short lighting state. In addition, the display unit can display characters such as “the first electric device is fully charged”.
以上の無接点電力供給部3は、以下の動作をして、天板1の給電領域5に載せられる複数の電気機器50の電池52を充電する。
(1)天板1の給電領域5に電気機器50が載せられると、位置検出制御器14の第1の位置検出制御器14Aが電気機器50の位置を検出して、検出信号を認識表示器40に出力する。
(2)認識表示器40は、検出信号から電気機器50を認識して、表示部41に表示する。天板1の給電領域5に3個の電気機器50が載せられると、位置検出制御器14は3個の電気機器50の位置を検出して、検出信号を認識表示器40に出力する。したがって、認識表示器40は、3個の電気機器50を認識して表示部41に表示する。パイロットランプ42からなる表示部41は、3個のパイロットランプ42を点灯して、3個の電気機器50が天板1の給電領域5に載せられたことを表示する。
(3)位置検出制御器14が複数の電気機器50を検出すると、位置の順番又はセット順番から充電する順番を特定する。電気機器50を位置の順番で充電する無接点電力供給部3は、たとえば、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50を左側が順番に充電する。したがって、位置検出制御器14は、移動機構13を制御して、送電コイル11を最初に充電する第1の電気機器50Aの受電コイル51に接近させて、第1の電気機器50Aの電池52を充電する。
(4)最初の電気機器50の電池52が満充電されると、位置検出制御器14は、電気機器50から出力される満充電信号で満充電を検出する。満充電を検出すると、位置検出制御器14は、移動機構13を制御して、送電コイル11を次に充電する電気機器50の受電コイル51に接近させる。この状態で、第2の電気機器50Bの電池52に電力搬送して、この電池52を満充電する。
(5)さらに、第2の電気機器50Bの電池52が満充電されて、第2の電気機器50Bからの満充電信号を満充電検出回路17が受信すると、位置検出制御器14が、さらに第3の電気機器50Cの受電コイル51の位置に送電コイル11を接近させて、この電気機器50の電池52を満充電する。
The non-contact power supply unit 3 described above performs the following operation to charge the batteries 52 of the plurality of electric devices 50 placed on the power feeding region 5 of the top plate 1.
(1) When the electric device 50 is placed on the power feeding region 5 of the top board 1, the first position detection controller 14A of the position detection controller 14 detects the position of the electric device 50 and recognizes the detection signal. Output to 40.
(2) The recognition indicator 40 recognizes the electric device 50 from the detection signal and displays it on the display unit 41. When the three electric devices 50 are placed on the power supply area 5 of the top plate 1, the position detection controller 14 detects the positions of the three electric devices 50 and outputs detection signals to the recognition display 40. Therefore, the recognition indicator 40 recognizes the three electric devices 50 and displays them on the display unit 41. The display unit 41 including the pilot lamps 42 lights up the three pilot lamps 42 and displays that the three electric devices 50 are placed on the power feeding area 5 of the top board 1.
(3) When the position detection controller 14 detects the plurality of electric devices 50, the charging order is specified from the position order or the set order. The contactless power supply unit 3 that charges the electrical devices 50 in the order of positions, for example, charges the electrical devices 50 placed on the power feeding region 5 of the top board 1 in order on the left side. Therefore, the position detection controller 14 controls the moving mechanism 13 to bring the power transmission coil 11 closer to the power receiving coil 51 of the first electric device 50A that is charged first, and the battery 52 of the first electric device 50A. Charge.
(4) When the battery 52 of the first electric device 50 is fully charged, the position detection controller 14 detects full charge by a full charge signal output from the electric device 50. When the full charge is detected, the position detection controller 14 controls the moving mechanism 13 to bring the power transmission coil 11 closer to the power reception coil 51 of the electric device 50 to be charged next. In this state, power is transferred to the battery 52 of the second electric device 50B, and the battery 52 is fully charged.
(5) Furthermore, when the battery 52 of the second electric device 50B is fully charged and the full charge detection circuit 17 receives the full charge signal from the second electric device 50B, the position detection controller 14 further The power transmission coil 11 is brought close to the position of the power receiving coil 51 of the third electrical device 50C, and the battery 52 of the electrical device 50 is fully charged.
以上の無接点電力供給部3は、天板1の給電領域5に3個の電気機器50が載せられてから充電を開始するが、無接点電力供給部3は、充電している途中で電気機器50が載せられることがある。位置検出制御器14がセット順番で電気機器50の電池52を充電する無接点電力供給部は、先に載せられた電気機器50の電池52を満充電した後、後から載せられる電気機器50の電池52を充電する。
The above non-contact power supply unit 3 starts charging after the three electric devices 50 are placed on the power feeding region 5 of the top plate 1. However, the non-contact power supply unit 3 is in the middle of charging. The device 50 may be placed. The non-contact power supply unit in which the position detection controller 14 charges the battery 52 of the electric device 50 in the set order fully charges the battery 52 of the electric device 50 mounted first, and then the electric device 50 mounted later. The battery 52 is charged.
位置検出制御器14が位置の順番で電気機器50を充電する無接点電力供給部は、充電している途中で別の電気機器50が載せられても、先に載せられた電気機器50の電池52の充電を停止することなく、充電している電気機器50を優先して充電する。その後、この電気機器50の電池52が満充電、もしくは所定容量まで充電されると、位置の順番で、たとえば、左側の電気機器50から順番に充電する無接点電力供給部においては、左側の電気機器50の電池52から順番に充電する。ただ、位置検出制御器は、特定の電気機器の電池を充電している途中で、この電気機器よりも優先する位置、たとえば左側に電気機器が載せられると、充電する電気機器を、後から載せられた左側の電気機器の電池に変更することもできる。すなわち、この無接点電力供給部は、常に左側にある電気機器から順番に充電する。
The non-contact power supply unit in which the position detection controller 14 charges the electric device 50 in the order of the position is not limited to the battery of the electric device 50 placed first even if another electric device 50 is loaded in the middle of charging. The electric device 50 being charged is preferentially charged without stopping the charging of 52. Thereafter, when the battery 52 of the electric device 50 is fully charged or charged to a predetermined capacity, the left-side electric power supply unit that charges in order of position, for example, the left electric device 50 in turn, The battery 50 of the apparatus 50 is charged in order. However, if the position detection controller is in the middle of charging the battery of a specific electrical device and the electrical device is placed on a position that has priority over this electrical device, for example, the left side, the electrical device to be charged is placed later. It can also be changed to the battery of the left electrical device. That is, the non-contact power supply unit always charges in order from the electric device on the left side.
位置検出制御器14は、上面プレート21に載せられる電気機器50を検出するために、電気機器50の電池52を充電する状態にあっても、一定の周期で、たとえば数秒〜数十秒の周期で、電気機器50を検出している。
Even if the position detection controller 14 is in a state of charging the battery 52 of the electric device 50 in order to detect the electric device 50 placed on the upper surface plate 21, for example, a cycle of several seconds to several tens of seconds. Thus, the electric device 50 is detected.
位置検出制御器14は、天板1の給電領域5に載せられる電気機器50を検出するために、電気機器50の電池52を充電する状態にあっても、一定の周期で、たとえば数秒〜数十秒の周期で、電気機器50を検出している。
Even if the position detection controller 14 is in a state of charging the battery 52 of the electric device 50 in order to detect the electric device 50 placed on the power feeding region 5 of the top board 1, for example, several seconds to several The electric device 50 is detected at a cycle of 10 seconds.
以上の無接点電力供給部3は、電気機器50の電池52を満充電した後、次に充電する電気機器50の受電コイル51に送電コイル11を接近して、次の電気機器50の電池52を充電する。内蔵電池52をリチウムイオン電池とする電気機器50の無接点電力供給部3は、電池52を満充電する前に、次の電気機器50の充電に切り換えることもできる。この無接点電力供給部3は、位置検出制御器14が、電気機器50の電池52があらかじめ設定している設定残容量まで充電されたことを検出する残容量検出回路18を備えている。この無接点電力供給部3は、充電している電池52が設定残容量まで充電されたことを残容量検出回路18で検出すると、送電コイル11を次に充電する電気機器50の受電コイル51に接近して、この電気機器50の電池52を設定残容量まで充電して、各々の電気機器50の電池52を順番に設定残容量まで充電する。設定残容量は、リチウムイオン電池の電圧が設定電圧、たとえば4.1V/セル〜4.2V/セルに上昇する残容量、たとえば80%である。リチウムイオン電池は、この設定容量までは定電流充電によって速やかに充電される。この無接点電力供給部3は、全ての電気機器50の電池52を設定容量まで充電した後、さらに位置の順番、又はセット順番にしたがって、送電コイル11を電気機器50の受電コイル51に接近させて、各々の電気機器50の電池52を満充電する。
The non-contact power supply unit 3 described above, after fully charging the battery 52 of the electrical device 50, brings the power transmission coil 11 close to the power receiving coil 51 of the electrical device 50 to be charged next, and the battery 52 of the next electrical device 50. To charge. The non-contact power supply unit 3 of the electric device 50 that uses the built-in battery 52 as a lithium ion battery can also switch to the next charging of the electric device 50 before the battery 52 is fully charged. The non-contact power supply unit 3 includes a remaining capacity detection circuit 18 that detects that the position detection controller 14 has been charged to a preset remaining capacity of the battery 52 of the electric device 50. When the remaining capacity detection circuit 18 detects that the charged battery 52 has been charged to the set remaining capacity, the contactless power supply unit 3 supplies the power receiving coil 51 to the power receiving coil 51 of the electric device 50 that is charged next. Approaching, the battery 52 of this electric device 50 is charged to the set remaining capacity, and the battery 52 of each electric device 50 is charged to the set remaining capacity in order. The set remaining capacity is a remaining capacity at which the voltage of the lithium ion battery rises to a set voltage, for example, 4.1 V / cell to 4.2 V / cell, for example, 80%. The lithium ion battery is quickly charged up to this set capacity by constant current charging. The non-contact power supply unit 3 charges the batteries 52 of all the electric devices 50 to the set capacity, and further brings the power transmission coil 11 closer to the power receiving coil 51 of the electric device 50 according to the order of positions or the set order. Then, the battery 52 of each electric device 50 is fully charged.
全ての電気機器50の電池52が満充電されると、無接点電力供給部3は、交流電源12をオフ状態として、送電コイル11への電力供給を停止する。
When the batteries 52 of all the electrical devices 50 are fully charged, the contactless power supply unit 3 turns off the AC power supply 12 and stops supplying power to the power transmission coil 11.
以上の無接点電力供給部は、制御機構10でもって、送電コイル11を天板1の上に載せられる電気機器50の受電コイル51に接近させて、送電コイル11から受電コイル51に電力搬送して電気機器50に電力を供給している。ただ、無接点電力供給部は、送電コイルを受電コイルに接近させる機構を備えることなく、いいかえると、送電コイルをケース内に固定して、天板の上に載せられる電気機器の受電コイルに送電コイルから電力搬送して電気機器に電力を供給することもできる。
The above non-contact power supply unit causes the power transmission coil 11 to approach the power receiving coil 51 of the electric device 50 placed on the top plate 1 with the control mechanism 10 and conveys power from the power transmitting coil 11 to the power receiving coil 51. The electric device 50 is supplied with electric power. However, the non-contact power supply unit does not have a mechanism for moving the power transmission coil close to the power reception coil. In other words, the power transmission coil is fixed in the case and is transmitted to the power reception coil of the electric device placed on the top plate. Electric power can also be supplied from the coil to the electrical equipment.
図20と図21に示す無接点電力供給部203は、ケース20の上面である上面プレート21の下面に沿うように送電コイル11を固定している。この無接点電力供給部203は、ケース20に内蔵される送電コイル11の位置、いいかえると、電気機器50を載せる位置を上面プレート21の上面に表示している。給電領域5に載せられる電気機器を送電コイル11の位置に正確にセットして、送電コイル11から受電コイル51に効率よく磁気誘導作用で電力を搬送するためである。図の無接点電力供給部203は、電気機器50を載せる位置を示すセット位置209を図形219で表示して、電気機器50を正常なセット位置209に配置できるようにしている。図のケース20は、上面プレート21の下面の中心に送電コイル11を配置しているので、上面プレート21の上面の中心に電気機器50の受電コイル51の中心を配置できるように、セット位置209を図形219で表示している。図の無接点電力供給部203は、セット位置209を表す図形219として、送電コイル11の中心において縦横に交差する中心軸219Aと、上面プレート21の外周に沿う複数の四角形219Bを表示している。複数の四角形219Bは、送電コイル11の中心を対角線の交点とする、大きさの異なる正方形で、これらを等間隔に表示している。この図形219は、縦横に交差する中心軸219Aと大きさの異なる複数の四角形219Bとで送電コイル11の中心の位置を明確に表示している。ただ、セット位置を表示する図形は、電気機器の外形を示す図形とすることもできる。
The contactless power supply unit 203 shown in FIGS. 20 and 21 fixes the power transmission coil 11 along the lower surface of the upper surface plate 21 that is the upper surface of the case 20. The contactless power supply unit 203 displays the position of the power transmission coil 11 built in the case 20, in other words, the position where the electric device 50 is placed on the upper surface of the upper surface plate 21. This is because the electric device placed on the power feeding region 5 is accurately set at the position of the power transmission coil 11, and the power is efficiently transferred from the power transmission coil 11 to the power reception coil 51 by magnetic induction. The non-contact power supply unit 203 in the figure displays a set position 209 indicating a position on which the electric device 50 is placed as a graphic 219 so that the electric device 50 can be arranged at a normal set position 209. Since the power transmission coil 11 is arranged at the center of the lower surface of the upper surface plate 21 in the case 20 in the figure, the set position 209 is set so that the center of the power receiving coil 51 of the electric device 50 can be disposed at the center of the upper surface of the upper surface plate 21. Is displayed as a graphic 219. The non-contact power supply unit 203 in the figure displays, as a figure 219 representing the set position 209, a central axis 219 </ b> A that intersects vertically and horizontally at the center of the power transmission coil 11, and a plurality of quadrangles 219 </ b> B along the outer periphery of the top plate 21. . The plurality of quadrangles 219B are squares of different sizes with the center of the power transmission coil 11 as the intersection of diagonal lines, and these are displayed at equal intervals. The figure 219 clearly displays the center position of the power transmission coil 11 with a central axis 219A intersecting vertically and horizontally and a plurality of quadrangles 219B having different sizes. However, the graphic indicating the set position may be a graphic indicating the outer shape of the electrical device.
さらに、図20と図21の無接点電力供給部203は、送電コイル11が固定されるケース20の上面プレート21の大きさを、中心部にひとつの電気機器50を配置できる大きさとして、天板1の給電領域5をひとつの電気機器50を配置できる大きさとすると共に、送電コイル11を、給電領域5にセットされるひとつの電気機器50の受電コイル51に電力搬送する大きさとしている。この太陽電池テーブルは、天板1の給電領域5にひとつの電気機器50をセットして、この電気機器50の受電コイル51に送電コイル11から電力搬送して電力を供給する。
Further, the non-contact power supply unit 203 in FIGS. 20 and 21 has a size of the top plate 21 of the case 20 to which the power transmission coil 11 is fixed so that one electric device 50 can be arranged at the center. The power feeding area 5 of the plate 1 is sized so that one electric device 50 can be arranged, and the power transmission coil 11 is sized to carry power to the power receiving coil 51 of one electric device 50 set in the power feeding area 5. In this solar cell table, one electric device 50 is set in the power feeding region 5 of the top plate 1, and the electric power is transferred from the power transmission coil 11 to the power receiving coil 51 of the electric device 50 to supply electric power.
さらに、図22と図23に示す無接点電力供給部303は、送電コイル11が固定されるケース20の上面プレート21の大きさを、複数の電気機器50を配置できる大きさに、すなわち、天板1の給電領域5を複数の電気機器50を載せることができる大きさとすると共に、送電コイル11を、給電領域5に載せられる複数の電気機器50の受電コイル51に同時に電力搬送できる大きさとしている。この太陽電池テーブルは、天板1の給電領域5に複数の電気機器50をセットする状態で、これらの電気機器50の受電コイル51に送電コイル11から同時に電力搬送して電力を供給する。
Furthermore, the non-contact power supply unit 303 shown in FIGS. 22 and 23 has a size of the upper surface plate 21 of the case 20 to which the power transmission coil 11 is fixed, that is, a size capable of arranging a plurality of electric devices 50, that is, a ceiling. The power feeding area 5 of the plate 1 is set to a size that allows a plurality of electric devices 50 to be placed thereon, and the power transmission coil 11 is set to a size that allows power to be transferred simultaneously to the power receiving coils 51 of the plurality of electric devices 50 placed on the power feeding region 5. Yes. In the state where a plurality of electric devices 50 are set in the power feeding region 5 of the top plate 1, this solar cell table simultaneously supplies power from the power transmission coil 11 to the power receiving coils 51 of these electric devices 50 to supply power.
図の無接点電力供給部303は、送電コイル11の中心の位置を、上面プレート21の上面に図形319で表示している。図の無接点電力供給部303は、電気機器50のセット位置309を表す図形319として、送電コイル11の中心において縦横に交差する中心軸319Aと、この中心軸319Aの交差点を中心とする複数の同心円319Bを表示している。図に示す図形は、3つの同心円319Bを等間隔に表示している。この図形319は、縦横に交差する中心軸319Aと大きさの異なる複数の同心円319Bとで送電コイル11の中心の位置を明確に表示している。この無接点電力供給部303は、図形319で示す送電コイル11との対向部分である給電領域5に電気機器50を載せて、送電コイル11から電気機器50の受電コイル51に電力搬送する。この無接点電力供給部303は、給電領域5に複数の電気機器50を載せる状態で、これらの電気機器50の受電コイル51に送電コイル11から同時に電力搬送できる。このように、給電領域5に載せられる複数の電気機器50の受電コイル51に同時に電力搬送できる太陽電池テーブルは、たとえば、給電領域の中心部にランタン等の照明具やラジオ等の電気機器を載せてこれらの電気機器に電力供給して使用する状態で、この電気機器の周囲の給電領域に携帯電話等の電気機器を載せて、これらの電気機器に内蔵される電池を充電することができる。
The non-contact power supply unit 303 in the figure displays the position of the center of the power transmission coil 11 as a graphic 319 on the upper surface of the upper surface plate 21. The non-contact power supply unit 303 in the figure includes a central axis 319A that intersects vertically and laterally at the center of the power transmission coil 11 as a graphic 319 representing the set position 309 of the electric device 50, and a plurality of points centered on the intersection of the central axis 319A. A concentric circle 319B is displayed. The figure shown in the figure displays three concentric circles 319B at equal intervals. The figure 319 clearly displays the center position of the power transmission coil 11 by a central axis 319A intersecting vertically and horizontally and a plurality of concentric circles 319B having different sizes. The non-contact power supply unit 303 places the electric device 50 on the power supply region 5 that is a portion facing the power transmission coil 11 indicated by a graphic 319, and conveys power from the power transmission coil 11 to the power receiving coil 51 of the electric device 50. The contactless power supply unit 303 can carry power simultaneously from the power transmission coil 11 to the power receiving coils 51 of the electric devices 50 in a state where the plurality of electric devices 50 are placed on the power supply region 5. As described above, the solar cell table capable of simultaneously transferring power to the power receiving coils 51 of the plurality of electric devices 50 placed on the power feeding area 5 has, for example, a lighting device such as a lantern or an electric equipment such as a radio mounted on the center of the power feeding area. In such a state that power is supplied to these electric devices and used, an electric device such as a mobile phone can be mounted on a power feeding area around the electric device, and a battery built in these electric devices can be charged.
さらに、無接点電力供給部は、ケースに複数の送電コイルを内蔵して、給電領域に配置される複数の電気機器の受電コイルに電力搬送することもできる。図24と図25に示す無接点電力供給部403は、送電コイル11が固定されるケース20の上面プレート21の大きさを、複数の電気機器50を配置できる大きさに、すなわち、天板1の給電領域5を複数の電気機器50を配置できる大きさとすると共に、上面プレート21の下面に沿うように複数の送電コイル11を固定している。図の無接点電力供給部403は、ケース20に3つの送電コイル11を内蔵して固定している。
Furthermore, the non-contact power supply unit can incorporate a plurality of power transmission coils in the case and carry power to the power reception coils of a plurality of electric devices arranged in the power feeding region. The contactless power supply unit 403 shown in FIGS. 24 and 25 has a size of the upper surface plate 21 of the case 20 to which the power transmission coil 11 is fixed so that a plurality of electric devices 50 can be arranged, that is, the top plate 1. The power feeding region 5 is sized so that a plurality of electric devices 50 can be disposed, and the plurality of power transmission coils 11 are fixed along the lower surface of the upper surface plate 21. The non-contact power supply unit 403 in the figure has three power transmission coils 11 built in and fixed to the case 20.
図の無接点電力供給部403は、上面プレート21の上面に、複数の電気機器50を正しい位置に配置できるように、複数のセット位置409を図形419で表示している。複数のセット位置409を表示する各々の図形419は、ケース20に内蔵される各々の送電コイル11に対向して表示している。図の無接点電力供給部403は、電気機器50の外形に沿う形状の図形419を表示している。この無接点電力供給部403は、図形419の外形に合わせて電気機器50をセットして、電気機器50を正常なセット位置に簡単に配置できる。
The non-contact power supply unit 403 in the figure displays a plurality of set positions 409 as a graphic 419 so that the plurality of electrical devices 50 can be arranged at the correct positions on the upper surface of the top plate 21. Each figure 419 displaying a plurality of set positions 409 is displayed to face each power transmission coil 11 built in the case 20. The non-contact power supply unit 403 in the figure displays a figure 419 having a shape that follows the outer shape of the electric device 50. The non-contact power supply unit 403 can easily place the electric device 50 at a normal set position by setting the electric device 50 according to the outer shape of the figure 419.
このように、複数の送電コイル11を内蔵する無接点電力供給部403は、これらの送電コイル11に同時に交流電力を供給して、給電領域5に配置される複数の電気機器50に同時に電力を供給することも、交流電力を供給する送電コイル11を順番に切り換えて、給電領域5に配置される複数の電気機器50に順番に電力を供給することもできる。この無接点電力供給部403は、図示しないが、ひとつの交流電源から複数の送電コイルに交流電力を供給することができ、あるいは、複数の交流電源を備えて、各々の交流電源から各送電コイルに交流電力を供給することもできる。
As described above, the non-contact power supply unit 403 including the plurality of power transmission coils 11 supplies AC power to the power transmission coils 11 at the same time, and simultaneously supplies power to the plurality of electric devices 50 arranged in the power feeding region 5. It is also possible to supply power to the plurality of electric devices 50 arranged in the power feeding region 5 in order by switching the power transmission coils 11 that supply AC power in order. Although not shown, the non-contact power supply unit 403 can supply AC power from a single AC power source to a plurality of power transmission coils. Alternatively, the non-contact power supply unit 403 includes a plurality of AC power sources. AC power can also be supplied.
以上のように、ケース20に送電コイル11を固定する無接点電力供給部203、303、403は、上面プレート21の上面に、電気機器50のセット位置209、309、409を図形219、319、419で表示して、電気機器50を正常なセット位置209、309、409に簡単に配置できる。ただ、上面プレートに表示する図形は、以上の形状には特定せず、電気機器を正確なセット位置に配置できる種々の模様や形状、配色とすることができる。
As described above, the contactless power supply units 203, 303, and 403 that fix the power transmission coil 11 to the case 20 have the set positions 209, 309, and 409 of the electric device 50 on the top surface of the top plate 21, and the shapes 219, 319, Displayed at 419, the electric device 50 can be easily arranged at the normal set positions 209, 309, and 409. However, the graphic displayed on the top plate is not specified as the above shape, and can be various patterns, shapes, and color schemes that can arrange the electric device at an accurate set position.
さらに、以上の無接点電力供給部は、図示しないが、天板の給電領域にセットされる電気機器に電力搬送して内蔵される電池を充電する状態において、電気機器の電池が満充電され、あるいは所定の容量まで充電されると、電気機器から出力される充電停止信号を受信して、送電コイルからの電力搬送を停止することもできる。この無接点電力供給部は、電気機器の充電回路から出力される充電停止信号を受信する回路を備えて、電気機器の電池が所定の容量まで充電されたことを検出すると、交流電源をオフ状態として、送電コイルへの電力供給を停止する。これにより、無駄な電力消費を有効に防止できる。
Furthermore, although the above non-contact power supply unit is not shown, the battery of the electric device is fully charged in the state of charging the battery that is built in the electric device that is set in the power supply area of the top plate, Alternatively, when a predetermined capacity is charged, a charge stop signal output from the electric device can be received to stop the power transfer from the power transmission coil. The contactless power supply unit includes a circuit that receives a charge stop signal output from the charging circuit of the electrical device, and turns off the AC power when detecting that the battery of the electrical device has been charged to a predetermined capacity. The power supply to the power transmission coil is stopped. Thereby, wasteful power consumption can be effectively prevented.