JP2012019666A - ワイヤレス充電装置およびワイヤレス充電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】充電装置の送電可能距離内に電子機器を置くだけで、ケーブル接続なしで充電とデータの転送の両方を同時並列的にでき、個別の充電器を用意する煩雑さが無くなり利便性の高いワイヤレス充電装置およびワイヤレス充電システムを提供する。
【解決手段】ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置40と、表示デバイス22と、を有し、給電装置40は、給電する電力を生成する電力生成部44と、電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部41と、ワイヤレスよりデータ送信および受信が可能なワイヤレス通信部450,460と、を含み、表示デバイスは、ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能である。
【選択図】図10
【解決手段】ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置40と、表示デバイス22と、を有し、給電装置40は、給電する電力を生成する電力生成部44と、電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部41と、ワイヤレスよりデータ送信および受信が可能なワイヤレス通信部450,460と、を含み、表示デバイスは、ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能である。
【選択図】図10
Description
本発明は、充電池(バッテリ)を含む携帯電話等の電子機器に非接触(ワイヤレス)で電力の供給を行うことが可能な非接触給電方式のワイヤレス充電装置およびワイヤレス充電システムに関するものである。
これまで、携帯電話、デジカメ、携帯音楽プレーヤ、スマートフォンなどのモバイル機器(電子機器)は、電源となるバッテリを充電するために、それぞれ専用の電源ケーブルやACアダプタに接続して充電している。
特許文献1には、電子機器であるカメラを置いて充電するクレードルに、画像表示装置が付加されており、カメラから画像データを接点で受けて表示して、カメラの充電も接点で行う技術が開示されている。
ところが、モバイル機器は、それぞれ個別の電源ケーブルやACアダプタに接続して充電するため煩雑で、機器が増えるごとに、あるいは買い換えるたびに充電器が増えて、区別と管理が困難になるという不利益がある。
本発明は、充電装置の送電可能距離内に電子機器を置くだけで、ケーブル接続なしで充電とデータの転送の両方を同時並列的にでき、個別の充電器を用意する煩雑さが無くなり利便性の高いワイヤレス充電装置およびワイヤレス充電システムを提供することにある。
本発明の第1の観点のワイヤレス充電装置は、ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置と、表示デバイスと、を有し、上記給電装置は、給電する電力を生成する電力生成部と、上記電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部と、ワイヤレスよりデータ送信および受信が可能なワイヤレス通信部と、を含み、上記表示デバイスは、上記ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能である。
本発明の第2の観点のワイヤレス充電システムは、ワイヤレスで充電用電力を送電可能のワイヤレス充電装置と、バッテリおよび受電装置を含み、当該受電装置は、上記ワイヤレス充電装置の電力を受電して上記バッテリに充電可能な電子機器と、を有し、上記ワイヤレス充電装置は、ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置と、表示デバイスと、を有し、上記給電装置は、給電する電力を生成する電力生成部と、上記電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部と、上記電子機器とワイヤレスによりデータ送信および受信が可能な第1のワイヤレス通信部と、を含み、上記送電素子部は、電力を送電する第1の共鳴コイルを含み、上記表示デバイスは、上記ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能であり、上記電子機器の受電装置は、上記給電装置の上記第1の共鳴コイルと磁界共鳴関係をもって受電する第2の共鳴コイルを含む受電素子部と、上記充電状況に関する情報を取得する情報取得部と、上記ワイヤレス充電装置とワイヤレスによりデータ送信および受信が可能で、上記ワイヤレス充電装置からの充電用電力の受電の応答として上記情報取得部で取得した充電状況に関する情報をワイヤレスで送信可能な第2のワイヤレス通信部と、を含む。
本発明によれば、充電装置の送電可能距離内に電子機器を置くだけで、ケーブル接続なしで充電とデータの転送の両方を同時並列的にでき、個別の充電器を用意する煩雑さが無くなり利便性が高いという利点がある。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.ワイヤレス充電システムの基本構成
2.ワイヤレス充電装置の給電部の基本構成
3.ワイヤレス受電装置の基本構成
4.ワイヤレス充電システムの基本動作
5.充電装置側の送電コイルの配置構造例
6.認証を実行するワイヤレス充電システムの給電装置および受電装置の構成例
7.認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作
8.充電装置側における充電対象機器のバッテリ充電の状態表示例
9.充電状況を充電装置の一例であるフォトフレーム画面に表示するしくみ
10.充電状況の表示動作
なお、説明は以下の順序で行う。
1.ワイヤレス充電システムの基本構成
2.ワイヤレス充電装置の給電部の基本構成
3.ワイヤレス受電装置の基本構成
4.ワイヤレス充電システムの基本動作
5.充電装置側の送電コイルの配置構造例
6.認証を実行するワイヤレス充電システムの給電装置および受電装置の構成例
7.認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作
8.充電装置側における充電対象機器のバッテリ充電の状態表示例
9.充電状況を充電装置の一例であるフォトフレーム画面に表示するしくみ
10.充電状況の表示動作
<1.ワイヤレス充電システムの基本構成>
図1は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの全体の構成例を示す図である。
図2は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの電力の送信系の基本的な構成例を示すブロック図である。
図3は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの電力の受信系の基本的な構成例を示すブロック図である。
図4は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの送電側コイルおよび受電側コイルの関係を模式的に示す図である。
図1は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの全体の構成例を示す図である。
図2は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの電力の送信系の基本的な構成例を示すブロック図である。
図3は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの電力の受信系の基本的な構成例を示すブロック図である。
図4は、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電システムの送電側コイルおよび受電側コイルの関係を模式的に示す図である。
本ワイヤレス充電システム10は、表示機能および無電通信機能を含むワイヤレス充電装置20およびワイヤレス受電装置を含む電子機器(ポータブル機器)30を有する。
ワイヤレス充電装置(以下、充電装置という)20は、たとえばデジタルカメラで撮像したデジタル画像データを表示するフォトフレーム200により構成される。
充電装置20は、基本的に、装置本体としての矩形の筐体21、筐体21の中央部に配置された液晶表示装置(LCD)等の表示デバイス22、および電源ケーブル23を有する。
そして、図1の充電装置20は、筐体21の外枠部211に送電コイル(共鳴コイル)等の給電装置が配置されており、送電可能距離に配置される電子機器30に充電のための電力をワイヤレス(無線、非接触)給電を行う。
充電装置20は、後述するように、電子機器30との間でワイヤレス(無線)により認証確認を行う機能を含む。
また、充電装置20は、電子機器30との間で、画像データ等のデジタルデータの送受信を行うことが可能である。
たとえば、充電装置20は、後述するように、充電対象の電子機器30のバッテリに対する充電の進捗状況が何%か(充電率)、満充電までの残り時間情報や、充電完了等の充電に関する情報を表示デバイス22に表示する機能を有する。
充電装置20は、基本的に、装置本体としての矩形の筐体21、筐体21の中央部に配置された液晶表示装置(LCD)等の表示デバイス22、および電源ケーブル23を有する。
そして、図1の充電装置20は、筐体21の外枠部211に送電コイル(共鳴コイル)等の給電装置が配置されており、送電可能距離に配置される電子機器30に充電のための電力をワイヤレス(無線、非接触)給電を行う。
充電装置20は、後述するように、電子機器30との間でワイヤレス(無線)により認証確認を行う機能を含む。
また、充電装置20は、電子機器30との間で、画像データ等のデジタルデータの送受信を行うことが可能である。
たとえば、充電装置20は、後述するように、充電対象の電子機器30のバッテリに対する充電の進捗状況が何%か(充電率)、満充電までの残り時間情報や、充電完了等の充電に関する情報を表示デバイス22に表示する機能を有する。
電子機器30は、デジタルカメラや携帯電話機等のポータブル機器により構成され、2次電池であるバッテリが搭載されている。
電子機器30は、充電装置20からワイヤレスで電力の供給を受けて受電し、整流、検波等を行って、受電電力を負荷であるバッテリに供給する。
電子機器30のワイヤレス受電装置は、充電装置20との間で、画像データ等のデジタルデータの送受信を行うことが可能である。
たとえば、ワイヤレス受電装置は、後述するように、バッテリに対する充電の進捗状況が何%か(充電率)、満充電までの残り時間情報や、充電完了等の充電に関する情報をワイヤレスで送信する機能を有する。
電子機器30は、充電装置20からワイヤレスで電力の供給を受けて受電し、整流、検波等を行って、受電電力を負荷であるバッテリに供給する。
電子機器30のワイヤレス受電装置は、充電装置20との間で、画像データ等のデジタルデータの送受信を行うことが可能である。
たとえば、ワイヤレス受電装置は、後述するように、バッテリに対する充電の進捗状況が何%か(充電率)、満充電までの残り時間情報や、充電完了等の充電に関する情報をワイヤレスで送信する機能を有する。
次に、以上のワイヤレス充電システム10に適用される充電装置20における給電装置40および電子機器30における受電装置50について説明する。
<2.ワイヤレス充電装置の給電部の基本構成>
給電装置40は、送電素子部41、フィルタおよび整合回路42、アンプ43、および電力生成部として高周波電力発生する信号源44を有する。
給電装置40は、送電素子部41、フィルタおよび整合回路42、アンプ43、および電力生成部として高周波電力発生する信号源44を有する。
送電素子部41は、共鳴素子としての第1の共鳴コイル(送電コイル)411、およびキャパシタ412を含んで構成される。送電素子部41は、共鳴コイル411とキャパシタ412により共振回路が形成される。
図1の例では、共鳴コイル411は、筐体21の外枠部211に配置される。
また、送電素子部41は、給電素子としての給電コイルが配置されてもよい。
なお、共鳴コイルは共振コイルとも呼ぶが、本実施形態においては共鳴コイルと呼ぶこととする。
図1の例では、共鳴コイル411は、筐体21の外枠部211に配置される。
また、送電素子部41は、給電素子としての給電コイルが配置されてもよい。
なお、共鳴コイルは共振コイルとも呼ぶが、本実施形態においては共鳴コイルと呼ぶこととする。
共鳴コイル411は、受電装置50の共鳴コイル511と自己共振周波数が一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く伝送する。
整合回路42は、共鳴コイル411の給電点におけるインピーダンス整合機能を有し、電力を効率よく送電可能にインピーダンスを調整する。
アンプ43は、信号源44による電力信号を電力増幅して、整合回路42に供給する。
信号源44は、ワイヤレス電力伝送のための高周波電力を発生する。
信号源44は、高効率に高周波電力を発生させることが望ましいため、スイッチングアンプなどが用いられる。
信号源44は、アンプ43、整合回路42を通して送電素子部41の共鳴コイル4111に給電(印加)される。
信号源44は、高効率に高周波電力を発生させることが望ましいため、スイッチングアンプなどが用いられる。
信号源44は、アンプ43、整合回路42を通して送電素子部41の共鳴コイル4111に給電(印加)される。
<3.ワイヤレス受電装置の基本構成>
受電装置50は、受電素子部51、フィルタおよび整合回路52、検波整流回路53、フィルタ54、および負荷であるバッテリ55を含んで構成されている。
受電装置50は、受電素子部51、フィルタおよび整合回路52、検波整流回路53、フィルタ54、および負荷であるバッテリ55を含んで構成されている。
受電素子部51は、共鳴素子としての第2の共鳴コイル(受電コイル)511およびキャパシタ512を有する。受電素子部51は、共鳴コイル511とキャパシタ512により共振回路が形成される。
共鳴コイル511は、交流磁界を受けて起電力を発生する。
共鳴コイル511は、給電部4の共鳴コイル411と自己共振周波数が一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く受信する。
共鳴コイル511は、交流磁界を受けて起電力を発生する。
共鳴コイル511は、給電部4の共鳴コイル411と自己共振周波数が一致したときに磁界共鳴関係となり電力を効率良く受信する。
整合回路52は、共鳴コイル511の負荷との接続部(負荷端)におけるインピーダンス整合機能を有し、電力を効率よく受電可能にインピーダンスを調整する。
検波整流回路53は、受電した交流電力を整流して直流(DC)電力としてフィルタ54に供給する。
フィルタ54は検波整流回路53により供給されるDC電力を、供給先である電子機器の仕様に応じたDC電圧に変換して、その安定化したDC電圧を電子機器の負荷であるバッテリ55に供給する。このように、フィルタ54は、電圧安定化回路として機能する。
<4.ワイヤレス充電システムの基本動作>
本実施形態に係るワイヤレス充電システム10では、充電装置20であるフォトフレームのフレーム外周である外枠部211に給電装置40の共鳴コイル(送電コイル)411が、表示デバイス22の外周部を囲むように組み込まれている(配置されている)。
また、たとえばデジタルカメラなどの電子機器30に、受電装置50の共鳴コイル(受電コイル)511が、電子機器30の一面側内部に組み込まれている(配置されている)。
そして、充電装置20に搭載された給電装置40において、たとえば図2に示すように、所定の周波数の信号源44からの信号をアンプ43により電力増幅する。
そして、増幅された電力が整合回路42を通して共鳴コイル(送電コイル)に供給され、これにより交流電流を流し、交流磁界を発生させることで電力をワイヤレスで送電する。
電子機器30側においては、共鳴コイル(受電コイル)511が交流磁界を受けて起電力が発生し、整合回路52を通して検波整流回路53に供給される。検波整流回路53では交流電流を直流電流に変換して、フィルタ54を通してバッテリ55を充電する。
このように、本実施形態においては、充電装置20であるフォトフレームおよびデジタルカメラの共鳴コイルにキャパシタを組み合わせて共振回路を構成して、磁界共鳴方式の電力伝送とする。
これにより、2つの共鳴コイル411,511間の位置が離れても、コイル中心軸が一致していなくても、電力伝送の効率はさほど低下しない。
本実施形態に係るワイヤレス充電システム10では、充電装置20であるフォトフレームのフレーム外周である外枠部211に給電装置40の共鳴コイル(送電コイル)411が、表示デバイス22の外周部を囲むように組み込まれている(配置されている)。
また、たとえばデジタルカメラなどの電子機器30に、受電装置50の共鳴コイル(受電コイル)511が、電子機器30の一面側内部に組み込まれている(配置されている)。
そして、充電装置20に搭載された給電装置40において、たとえば図2に示すように、所定の周波数の信号源44からの信号をアンプ43により電力増幅する。
そして、増幅された電力が整合回路42を通して共鳴コイル(送電コイル)に供給され、これにより交流電流を流し、交流磁界を発生させることで電力をワイヤレスで送電する。
電子機器30側においては、共鳴コイル(受電コイル)511が交流磁界を受けて起電力が発生し、整合回路52を通して検波整流回路53に供給される。検波整流回路53では交流電流を直流電流に変換して、フィルタ54を通してバッテリ55を充電する。
このように、本実施形態においては、充電装置20であるフォトフレームおよびデジタルカメラの共鳴コイルにキャパシタを組み合わせて共振回路を構成して、磁界共鳴方式の電力伝送とする。
これにより、2つの共鳴コイル411,511間の位置が離れても、コイル中心軸が一致していなくても、電力伝送の効率はさほど低下しない。
以上のように、本ワイヤレス充電システム10においては、給電装置40の送電コイルからデジタルカメラ等の電子機器30の受電コイルに電力を送電して、ケーブル無しでフォトフレームの傍らに置くだけで電子機器30を充電できる。
このとき、コイルとキャパシタで共振回路を構成して磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送とする。これにより、送電コイルと受電コイルが正対していなくても、図4に示すように、ある角度を持って位置している場合でも、磁束が受電コイルに集中して、高い効率で電力を伝送できる。
このとき、コイルとキャパシタで共振回路を構成して磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送とする。これにより、送電コイルと受電コイルが正対していなくても、図4に示すように、ある角度を持って位置している場合でも、磁束が受電コイルに集中して、高い効率で電力を伝送できる。
電子機器30としては、デジタルカメラだけでなく、携帯電話機や携帯音楽プレーヤやスマートフォン等であっても、受電コイルを組み込むことで、充電装置20の一例であるフォトフレームの近傍に置くだけで充電ができる。したがって、電子機器の使用者が個別の充電器を用意する必要がない。
なお、充電と同時並列的に、デジタルカメラや携帯電話機内の写真データファイルを、無線LANやBluetoothやZigbeeなどの無線通信の機能で、フォトフレームにデータ転送して画像を表示させることが可能である。
以上により、フォトフレーム等の充電装置20の近傍にモバイル機器である電子機器30を置くだけで、ケーブル接続なしで充電と画像データの転送の両方が同時並列的にでき、個別の充電器を用意する煩雑さが無くなる。
なお、充電と同時並列的に、デジタルカメラや携帯電話機内の写真データファイルを、無線LANやBluetoothやZigbeeなどの無線通信の機能で、フォトフレームにデータ転送して画像を表示させることが可能である。
以上により、フォトフレーム等の充電装置20の近傍にモバイル機器である電子機器30を置くだけで、ケーブル接続なしで充電と画像データの転送の両方が同時並列的にでき、個別の充電器を用意する煩雑さが無くなる。
<5.充電装置側の送電コイルの配置構造例>
図1の構成では、充電装置20を形成するフォトフレームは、フレーム外周である外枠部211に給電装置40の共鳴コイル(送電コイル)411が、表示デバイス22の外周部を囲むように組み込まれている(配置されている)。
この例では、充電やデータ転送(通信)の対象である電子機器30のフォトフレームの傍らに置くことによって、充電やデータ転送を行う。
これに対して、以下に示すように、共鳴コイル(送電コイル)411が配置され、かつ電子機器30の載置台として機能するような充電台となる構成を採用することが可能である。この構成を採用することにより、確実に電力を送電可能な距離に電子機器30を置くことが可能となり、さらに効率で送電できる。
図1の構成では、充電装置20を形成するフォトフレームは、フレーム外周である外枠部211に給電装置40の共鳴コイル(送電コイル)411が、表示デバイス22の外周部を囲むように組み込まれている(配置されている)。
この例では、充電やデータ転送(通信)の対象である電子機器30のフォトフレームの傍らに置くことによって、充電やデータ転送を行う。
これに対して、以下に示すように、共鳴コイル(送電コイル)411が配置され、かつ電子機器30の載置台として機能するような充電台となる構成を採用することが可能である。この構成を採用することにより、確実に電力を送電可能な距離に電子機器30を置くことが可能となり、さらに効率で送電できる。
[充電台をもつ充電装置の第1の構成例]
図5(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第1の構成例を示す図である。
図5(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第1の構成例を示す図である。
この例では、充電台24は、フォトフレームの本体である矩形の筐体21にヒンジ25で開閉可能に連結されている。
充電台24には、内部に共鳴コイル(送電コイル)411を含む給電装置40が配置される。
充電台24は、たとえば矩形の筐体21と略同じ大きさを有し、未使用時は図5(A)に示すように、筐体21に背面側に合わせるように格納(収容)される。
充電台24は、使用時には図5(B)に示すように、フォトフレームの背後に開いた状態でデスク等の上に展開される。
この開いた状態で電子機器30が充電台24上に搭載される。これにより、確実に電力を送電可能な距離に電子機器30を置くことが可能となり、さらに効率で送電できる。
充電台24には、内部に共鳴コイル(送電コイル)411を含む給電装置40が配置される。
充電台24は、たとえば矩形の筐体21と略同じ大きさを有し、未使用時は図5(A)に示すように、筐体21に背面側に合わせるように格納(収容)される。
充電台24は、使用時には図5(B)に示すように、フォトフレームの背後に開いた状態でデスク等の上に展開される。
この開いた状態で電子機器30が充電台24上に搭載される。これにより、確実に電力を送電可能な距離に電子機器30を置くことが可能となり、さらに効率で送電できる。
[充電台をもつ充電装置の第2の構成例]
図6は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第2の構成例を示す図である。
図6は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第2の構成例を示す図である。
第2の構成例の充電台24Bが第1の構成例と異なる点は、使用時にはフォトフレームの背後に開いた状態で展開されるのではなく、さらにフォトフレームの前面側にも展開可能に構成されている点にある。
その他の構成は第1の構成例と同様である。
その他の構成は第1の構成例と同様である。
[充電台をもつ充電装置の第3の構成例]
図7(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第3の構成例を示す図である。
図7(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第3の構成例を示す図である。
第3の構成例では、ヒンジ25に、側方への引き出し可能な構成を有し、フォトフレームの背面側の格納されている充電台24Cを側方(横)に引き出し、引き出した状態で全面側に倒すことで前面側にも展開可能に構成されている。
[充電台をもつ充電装置の第4の構成例]
図8(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第4の構成例を示す図である。
図8(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第4の構成例を示す図である。
第4の構成例では、側方への開くヒンジ26を有し、フォトフレームの背面側の格納されている充電台24Dを側方(横)に開いて、開いた状態で前面側に倒すことで前面側にも展開可能に構成されている。
[充電台をもつ充電装置の第5の構成例]
図9(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第5の構成例を示す図である。
図9(A)および(B)は、本実施形態に係る送電コイルが配置され電子機器を置くことが可能な充電台を有する充電装置の第5の構成例を示す図である。
第5の構成例では、充電台24Eがガラスか透明の樹脂により形成され、フォトフレームの前面側にヒンジ25により格納し、使用時に前面側に倒すことで前面側にも展開可能に構成されている。
<6.認証を実行するワイヤレス充電システムの給電装置および受電装置の構成例>
以上に、本実施形態に係るワイヤレス充電システムの基本的な構成および動作について説明した。
次に、通信機能を有し、充電やデータ転送を、認証を実行してから行うワイヤレス充電システムについて説明する。
以上に、本実施形態に係るワイヤレス充電システムの基本的な構成および動作について説明した。
次に、通信機能を有し、充電やデータ転送を、認証を実行してから行うワイヤレス充電システムについて説明する。
フォトフレームにより形成される充電装置20とデジタルカメラ等により形成される電子機器30が通信、データ転送してよいかどうかを確認するためには、通信機能で認証コマンドにより認証を実行してから、充電やデータ転送を行う。
充電やデータ転送を行うために、データ通信系は、電力伝送系とは別の周波数帯域を使い、前述したように、Bluetooth、ZigBee、ワイヤレスLANなどの通信システムを使うことが可能である。
これに対して、電力伝送の周波数に変調を加えるような通信系を使うことも可能であり、以下に電力伝送系と通信系で共振回路を共用する場合の構成について説明する。
充電やデータ転送を行うために、データ通信系は、電力伝送系とは別の周波数帯域を使い、前述したように、Bluetooth、ZigBee、ワイヤレスLANなどの通信システムを使うことが可能である。
これに対して、電力伝送の周波数に変調を加えるような通信系を使うことも可能であり、以下に電力伝送系と通信系で共振回路を共用する場合の構成について説明する。
図10は、本実施形態に係る給電機能およびデータ送受信機能を有する充電装置の給電装置の構成例を示す図である。
図11は、本実施形態に係る受電機能およびデータ送受信機能を有する電子機器の受電装置の構成例を示す図である。
図11は、本実施形態に係る受電機能およびデータ送受信機能を有する電子機器の受電装置の構成例を示す図である。
図10の給電装置40Aは、基本的、図2の構成、すなわち、送電素子部41、フィルタおよび整合回路42、アンプ43、および電力生成部として高周波電力発生する信号源44を含んで構成される。
そして、フィルタおよび整合回路42、アンプ43、信号源44、およびデジタル信号処理回路451を含で電力送電およびデータ送信部450が形成されている。
さらに、給電装置40Aは、データ受信部460、および制御部としてのCPU470を有し、これらにより第1のワイヤレス通信部が形成されている。
データ受信部460は、フィルタ整合回路461、ASK検波復調回路462、フィルタ463、アンプ464、およびデジタル信号処理回路465を有する。
図10の給電装置40Aにおいては、送電素子部41の共鳴コイル(送電コイル)411、およびキャパシタ412を含んで構成される共振回路が、電力送電およびデータ送信部450およびデータ受信部460により共用される。
また、CPU470は、データ受信部460で受信されてデジタル信号処理回路465の処理データに基づいて所定の処理を行い、また、データ送信のために、電力送電およびデータ送信部450のデジタル信号処理回路451を制御する。
そして、フィルタおよび整合回路42、アンプ43、信号源44、およびデジタル信号処理回路451を含で電力送電およびデータ送信部450が形成されている。
さらに、給電装置40Aは、データ受信部460、および制御部としてのCPU470を有し、これらにより第1のワイヤレス通信部が形成されている。
データ受信部460は、フィルタ整合回路461、ASK検波復調回路462、フィルタ463、アンプ464、およびデジタル信号処理回路465を有する。
図10の給電装置40Aにおいては、送電素子部41の共鳴コイル(送電コイル)411、およびキャパシタ412を含んで構成される共振回路が、電力送電およびデータ送信部450およびデータ受信部460により共用される。
また、CPU470は、データ受信部460で受信されてデジタル信号処理回路465の処理データに基づいて所定の処理を行い、また、データ送信のために、電力送電およびデータ送信部450のデジタル信号処理回路451を制御する。
図11の受電装置50Aは、基本的に図3の構成、すなわち、受電素子部51、フィルタおよび整合回路52、検波整流回路53、フィルタ54、および負荷であるバッテリ55を含んで構成されている。
そして、フィルタおよび整合回路52、検波整流回路53、フィルタ54、および負荷であるバッテリ55により電力受電部560が形成されている。
さらに、受電装置50Aは、データ受信部570、データ送信部580、および制御部としてのCPU590を有し、これらのより第2のワイヤレス通信部が形成されている。
データ受信部570は、フィルタ整合回路571、ASK検波復調回路572、フィルタ573、およびデジタル信号処理回路574を有する。
データ送信部580は、デジタル信号処理回路581、および負荷スイッチ582を含んで構成されている。
図11の受電装置50Aにおいては、受電素子部51の共鳴コイル(送電コイル)511、およびキャパシタ512を含んで構成される共振回路が、電力受電部560、データ受信部570、およびデータ送信部580により共用される。
また、CPU590は、データ受信部570で受信されてデジタル信号処理回路574の処理データに基づいて処理を行い、また、データ送信のために、データ送信部580のデジタル信号処理回路581を制御する。
そして、フィルタおよび整合回路52、検波整流回路53、フィルタ54、および負荷であるバッテリ55により電力受電部560が形成されている。
さらに、受電装置50Aは、データ受信部570、データ送信部580、および制御部としてのCPU590を有し、これらのより第2のワイヤレス通信部が形成されている。
データ受信部570は、フィルタ整合回路571、ASK検波復調回路572、フィルタ573、およびデジタル信号処理回路574を有する。
データ送信部580は、デジタル信号処理回路581、および負荷スイッチ582を含んで構成されている。
図11の受電装置50Aにおいては、受電素子部51の共鳴コイル(送電コイル)511、およびキャパシタ512を含んで構成される共振回路が、電力受電部560、データ受信部570、およびデータ送信部580により共用される。
また、CPU590は、データ受信部570で受信されてデジタル信号処理回路574の処理データに基づいて処理を行い、また、データ送信のために、データ送信部580のデジタル信号処理回路581を制御する。
本実施形態のワイヤレス充電システム10において、たとえばフォトフレームにより形成される充電装置20が送電しながら振幅変調(ASK変調)する場合は、次のような処理が行われる。
たとえば図10に示すように、CPU470の制御の下、電力送電およびデータ送信部450でアンプ43の出力を変化させることで、出力される交流磁界が振幅変調になり、デジタルカメラ等の電子機器30にデータ伝送できる。したがって、フォトフレームにより形成される充電装置20から電子機器30に認証コマンドを送信することできる。
電子機器30の受電装置50Aにおいては、交流磁界の振幅変調をデータ受信部570のASK検波復調回路572で検波・復調して、デジタル信号処理回路574で処理してCPU590で認証コマンドとして認識する。
電子機器30の受電装置50Aが認証コマンドを受信すると、データ送信部580のコイルに接続された負荷抵抗R1をスイッチングさせてフォトフレームにより形成される充電装置20に返信する。
認証コマンドに応じた返信として、たとえば電子機器30側にあらかじめ書き込まれた
ID番号と、充電が可能な状態であることを示すステータス情報を返信する。
充電装置20の共鳴コイル411は、電子機器30側共鳴コイル511と磁気的に結合している。したがって、受電装置のデータ送信部580の負荷スイッチングにより発生するインピーダンス変化を、フォトフレームである充電装置20側で振幅の変化として、データ受信部460でASK検波・ベースバンド復調して、CPU470がこれを返信として認識する。
こうして、フォトフレームである充電装置20の給電装置40Aが電子機器30のID番号を取得することで、正当な相手であることを確認した上で、充電のために送電を開始する。あるいは、正当な相手であることを確認した上で、画像データをフォトフレームに転送して、フォトフレーム画面を含む表示デバイス22に表示する。
たとえば図10に示すように、CPU470の制御の下、電力送電およびデータ送信部450でアンプ43の出力を変化させることで、出力される交流磁界が振幅変調になり、デジタルカメラ等の電子機器30にデータ伝送できる。したがって、フォトフレームにより形成される充電装置20から電子機器30に認証コマンドを送信することできる。
電子機器30の受電装置50Aにおいては、交流磁界の振幅変調をデータ受信部570のASK検波復調回路572で検波・復調して、デジタル信号処理回路574で処理してCPU590で認証コマンドとして認識する。
電子機器30の受電装置50Aが認証コマンドを受信すると、データ送信部580のコイルに接続された負荷抵抗R1をスイッチングさせてフォトフレームにより形成される充電装置20に返信する。
認証コマンドに応じた返信として、たとえば電子機器30側にあらかじめ書き込まれた
ID番号と、充電が可能な状態であることを示すステータス情報を返信する。
充電装置20の共鳴コイル411は、電子機器30側共鳴コイル511と磁気的に結合している。したがって、受電装置のデータ送信部580の負荷スイッチングにより発生するインピーダンス変化を、フォトフレームである充電装置20側で振幅の変化として、データ受信部460でASK検波・ベースバンド復調して、CPU470がこれを返信として認識する。
こうして、フォトフレームである充電装置20の給電装置40Aが電子機器30のID番号を取得することで、正当な相手であることを確認した上で、充電のために送電を開始する。あるいは、正当な相手であることを確認した上で、画像データをフォトフレームに転送して、フォトフレーム画面を含む表示デバイス22に表示する。
<7.認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作>
次に、認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作を説明する。
図12は、認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作を説明するためのフローチャートである。
以下では、充電装置をフォトフレームとして符号200を付して説明する。
次に、認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作を説明する。
図12は、認証して充電する場合のワイヤレス充電システムの動作を説明するためのフローチャートである。
以下では、充電装置をフォトフレームとして符号200を付して説明する。
まず、充電装置20であるフォトフレーム200の充電機能のスイッチONする(ST1)。
これにより、フォトフレーム200の充電の電源ランプが点灯する(ST2)。
フォトフレーム200が、通信用に出力を開始する(ST3)。
フォトフレーム200が、認証コマンドを繰り返し送信して(ST4)、デジタルカメラなどの電子機器30がたとえば充電台24に置かれることを待ち受ける。
ここで、たとえばデジタルカメラである電子機器30が充電台24上に載せられる(ST5)。
電子機器30が、認証コマンドを認識する(ST6)。
電子機器30が、『ID番号・充電可能』を返信する(ST7)。
フォトフレーム200は、『ID番号・充電可能』を受信し(ST8)、受けた『ID番号・充電可能』 をメモリに記録する(ST9)。
次に、フォトフレーム200は、充電用に送電する(ST10)。
電子機器30は、充電を開始して、充電ランプ点灯する(ST11,ST12)。
フォトフレーム200は、周期的に認証コマンドを送信する(ST13)。
電子機器30は、正常な充電のときは『ID番号・充電可能』を返信する。
フォトフレーム200は、正当な『ID番号・充電可能』を受けたら、充電のための送電を継続する。
電子機器30は、ステップST6において異常発生したら、『ID番号・異常発生』を返信する(ST14)。
フォトフレーム200は、『ID番号・異常発生』を受信したら(ST15,ST16)、ステップST3に戻り認証コマンドを繰り返し送信する。
電子機器30は、充電が完了したら、『ID番号・充電完了』を返信する。
フォトフレーム200は、『ID番号・充電完了』を受信したら、認証コマンド繰り返しになる。
フォトフレーム200は、電子機器30から返信を何も受けられないときは、デジカメが無いとして、『ID番号』をメモリから削除する(ST18)。また、ステップST14で返信しない場合は、電子機器30は返信内容のエラーを表示して、ステップST18の処理に移行する(ST19)。
フォトフレーム200は、認証コマンドの繰り返し送信になる。
フォトフレーム200自身が異常発生のとき、電子機器30に異常発生を通知して(ST20)、電子機器30は充電停止する。
さらに、フォトフレーム200は送電も通信も、完全に停止して、エラー表示する(ST21)。
これにより、フォトフレーム200の充電の電源ランプが点灯する(ST2)。
フォトフレーム200が、通信用に出力を開始する(ST3)。
フォトフレーム200が、認証コマンドを繰り返し送信して(ST4)、デジタルカメラなどの電子機器30がたとえば充電台24に置かれることを待ち受ける。
ここで、たとえばデジタルカメラである電子機器30が充電台24上に載せられる(ST5)。
電子機器30が、認証コマンドを認識する(ST6)。
電子機器30が、『ID番号・充電可能』を返信する(ST7)。
フォトフレーム200は、『ID番号・充電可能』を受信し(ST8)、受けた『ID番号・充電可能』 をメモリに記録する(ST9)。
次に、フォトフレーム200は、充電用に送電する(ST10)。
電子機器30は、充電を開始して、充電ランプ点灯する(ST11,ST12)。
フォトフレーム200は、周期的に認証コマンドを送信する(ST13)。
電子機器30は、正常な充電のときは『ID番号・充電可能』を返信する。
フォトフレーム200は、正当な『ID番号・充電可能』を受けたら、充電のための送電を継続する。
電子機器30は、ステップST6において異常発生したら、『ID番号・異常発生』を返信する(ST14)。
フォトフレーム200は、『ID番号・異常発生』を受信したら(ST15,ST16)、ステップST3に戻り認証コマンドを繰り返し送信する。
電子機器30は、充電が完了したら、『ID番号・充電完了』を返信する。
フォトフレーム200は、『ID番号・充電完了』を受信したら、認証コマンド繰り返しになる。
フォトフレーム200は、電子機器30から返信を何も受けられないときは、デジカメが無いとして、『ID番号』をメモリから削除する(ST18)。また、ステップST14で返信しない場合は、電子機器30は返信内容のエラーを表示して、ステップST18の処理に移行する(ST19)。
フォトフレーム200は、認証コマンドの繰り返し送信になる。
フォトフレーム200自身が異常発生のとき、電子機器30に異常発生を通知して(ST20)、電子機器30は充電停止する。
さらに、フォトフレーム200は送電も通信も、完全に停止して、エラー表示する(ST21)。
なお、電子ブックリーダー(電子書籍端末)やノートPCやタブレットPCなども、非接触で充電し、同時並列的に画像データなどを転送できる。
電子ブックリーダーなどが保護ケースに入っていても、そのまま置くだけで充電、通信できる。
電子ブックリーダーなどが保護ケースに入っていても、そのまま置くだけで充電、通信できる。
<8・充電装置側における充電対象機器のバッテリ充電の状態表示例>
以上、認証コマンド等の送受信について説明した。
以下に、別のコマンドとして、デジタルカメラ等の電子機器30のバッテリ充電の進捗状況が何%か、満充電で充電完了か、充電までの待ち時間などの情報も通信し、フォトフレームにより形成される充電装置20の表示デバイス22に表示することができる。
以上、認証コマンド等の送受信について説明した。
以下に、別のコマンドとして、デジタルカメラ等の電子機器30のバッテリ充電の進捗状況が何%か、満充電で充電完了か、充電までの待ち時間などの情報も通信し、フォトフレームにより形成される充電装置20の表示デバイス22に表示することができる。
図13は、充電装置の一例であるフォトフレームの表示画面における、充電対象の電子機器の充電状態の表示例を示す図である。
図13の例では、電子機器30の現在の充電率(%)の表示領域221、送電コイルから充電している電力(W)の時間変化を示す表示領域222が例示されている。
この表示情報は、上記したワイヤレス通信により、後述するように、電子機器30の内部で検出される充電率などの情報をフォトフレーム200により形成される充電装置20に転送すること可能である。転送された情報がフォトフレームの画面に、現在の充電の状況をモニタする情報を表示される。
また、フォトフレームの送電側の送電電力を、画面でモニタすることもできる。
また、別の表示領域223に満充電までの残り時間を表示するように構成することも可能である。
この表示情報は、上記したワイヤレス通信により、後述するように、電子機器30の内部で検出される充電率などの情報をフォトフレーム200により形成される充電装置20に転送すること可能である。転送された情報がフォトフレームの画面に、現在の充電の状況をモニタする情報を表示される。
また、フォトフレームの送電側の送電電力を、画面でモニタすることもできる。
また、別の表示領域223に満充電までの残り時間を表示するように構成することも可能である。
<9.充電状況を充電装置の一例であるフォトフレーム画面に表示するしくみ>
次に、充電状況を充電装置の一例であるフォトフレーム画面に表示するしくみについて説明する。
次に、充電状況を充電装置の一例であるフォトフレーム画面に表示するしくみについて説明する。
図14は、バッテリ(充電池)の充電時の電圧−電流特性を示す図である。
図14において、横軸が流入する電流Iを、縦軸が印加電圧Vをそれぞれ示している。
また、図15は、受電装置におけるバッテリ(充電池)の充電時の電圧と電流の検出系を示す図である。
図16は、電子機器側のメモリ内に記録されている基地の充電特性を表として示す図である。
図14において、横軸が流入する電流Iを、縦軸が印加電圧Vをそれぞれ示している。
また、図15は、受電装置におけるバッテリ(充電池)の充電時の電圧と電流の検出系を示す図である。
図16は、電子機器側のメモリ内に記録されている基地の充電特性を表として示す図である。
デジタルカメラや携帯電話機などの電子機器30のバッテリ(充電池)に、非接触で充電するときに、現在の充電率、満充電までの残り時間がフォトフレーム画面に表示できて、目視で確認できると便利である。
一般にバッテリ(充電池)は、充電のときに、印加する電圧Vと流れ込む電流Iの関係が、『フの字』特性Aと呼ばれる特性になる。これは、カタカナのフの字に似てるためこのように呼ばれる。
バッテリ(充電池)が、残量ゼロに近い状態で充電を開始すると、印加電圧Vが低くても充電ができて電流が流入する。
充電時間の経過とともにバッテリ(充電池)の端子電圧が上昇してゆき、ある程度充電が進むと印加電圧Vを上げても電流が流入しなくなり、満充電となる。
このフの字特性Aは、充電池の製品に固有の特性曲線となるので、充電池の型番が決まっていれば、既知の曲線である。
よって、充電実行中に電圧値Vと電流値Iを検出すれば、この既知の曲線から現在の充電がどの程度進行しているか判断でき、また満充電までの時間がどれくらいか、判断できる。
一般にバッテリ(充電池)は、充電のときに、印加する電圧Vと流れ込む電流Iの関係が、『フの字』特性Aと呼ばれる特性になる。これは、カタカナのフの字に似てるためこのように呼ばれる。
バッテリ(充電池)が、残量ゼロに近い状態で充電を開始すると、印加電圧Vが低くても充電ができて電流が流入する。
充電時間の経過とともにバッテリ(充電池)の端子電圧が上昇してゆき、ある程度充電が進むと印加電圧Vを上げても電流が流入しなくなり、満充電となる。
このフの字特性Aは、充電池の製品に固有の特性曲線となるので、充電池の型番が決まっていれば、既知の曲線である。
よって、充電実行中に電圧値Vと電流値Iを検出すれば、この既知の曲線から現在の充電がどの程度進行しているか判断でき、また満充電までの時間がどれくらいか、判断できる。
そこで、事前にこのフの字特性Aの時間Tと電圧Vと電流Iの関係を、デジタルデータ(離散値)として(T、V、I)の形で、図16に示すように、デジタルカメラや携帯電話機等の電子機器30のメモリに記録しておく。
一方、現在の電圧値Vと電流値Iを検出するには、図15に示すように、バッテリ(充電池)55の充電の端子において電圧計561で検出した電圧値VをAD変換器(ADC)562でAD変換してデジタル回路600に取り込む。
また電流値Iは、電流計563、たとえば数オームから10オーム程度の低い抵抗Rに電流を流して、両端の電位差ΔVとして、ADC564でAD変換してデジタル回路600に取り込み、I=ΔV/Rにより計算で電流値Iが求まる。
デジタル回路600は、マイクロコンピュータ(マイコン)601とメモリ602を含み、マイクロコンピュータ601で計算等が行われる。
メモリ602内には、カラ状態から満充電までの既知の充電特性が記録されている。
これに対して、マイクロコンピュータ601は、現在の電圧値Vと電流値Iとを比較して、いちばん近い値を決めて、そのときの時刻Tを求める。
充電特性の満充電の時刻TmaxからTを引くと、満充電までの残り時間が算出される。
また、満充電時の電圧Vmaxに対して、現在の電圧Vとの比V/Vmaxで充電率が算出される。
電圧計561、電流計563、ADC562,564、マイクロコンピュータ601、メモリ602により情報取得部が形成されている。
一方、現在の電圧値Vと電流値Iを検出するには、図15に示すように、バッテリ(充電池)55の充電の端子において電圧計561で検出した電圧値VをAD変換器(ADC)562でAD変換してデジタル回路600に取り込む。
また電流値Iは、電流計563、たとえば数オームから10オーム程度の低い抵抗Rに電流を流して、両端の電位差ΔVとして、ADC564でAD変換してデジタル回路600に取り込み、I=ΔV/Rにより計算で電流値Iが求まる。
デジタル回路600は、マイクロコンピュータ(マイコン)601とメモリ602を含み、マイクロコンピュータ601で計算等が行われる。
メモリ602内には、カラ状態から満充電までの既知の充電特性が記録されている。
これに対して、マイクロコンピュータ601は、現在の電圧値Vと電流値Iとを比較して、いちばん近い値を決めて、そのときの時刻Tを求める。
充電特性の満充電の時刻TmaxからTを引くと、満充電までの残り時間が算出される。
また、満充電時の電圧Vmaxに対して、現在の電圧Vとの比V/Vmaxで充電率が算出される。
電圧計561、電流計563、ADC562,564、マイクロコンピュータ601、メモリ602により情報取得部が形成されている。
<10.充電状況の表示動作>
次に、充電状況の表示動作について説明する。
図17および図18は、充電状況の表示動作を説明するためのフローチャートである。
次に、充電状況の表示動作について説明する。
図17および図18は、充電状況の表示動作を説明するためのフローチャートである。
たとえばユーザがフォトフレーム200を操作して、『充電状況の表示画面』に切り替える(ST31)。
すると、フォトフレーム200から、現在充電中の電子機器30に対して、ワイアやレス(無線)通信により充電状況リクエストコマンドが送信される(ST32)。
たとえば充電台24上に電子機器30が無ければ、無線のレスポンスが返信されないので、フォトフレーム表示は『充電中の機器:無し』となる。
電子機器30が充電中であれば、充電状況リクエストコマンドを受けて(ST33)、電子機器30内部の情報を収集する(ST34〜ST37)。
すなわち、バッテリ(充電池)55の端子の電圧Vと既知抵抗Rの電位差ΔVをマイクロコンピュータ(マイコン)601にAD変換して取り込む(ST34,ST35)。
マイクロコンピュータ601は、電流I=ΔV/Rを算出する(ST36)。そして、マイクロコンピュータ601は、メモリ602内に記録されている、充電特性表を参照して、電圧Vが近い行を特定する(ST37)。この行のIが、算出したIとある誤差範囲であることを確認する(ST38)。
範囲外の場合は、異常またはバッテリ(充電池)の劣化として、電子機器30本体で充電エラー表示し(ST39)、たとえば充電を停止し、バッテリ(充電池)を回路から切り離す(ST40)。
一方、特定した行のIが、算出したIとある誤差範囲であることを確認すると(ST38)、一覧表で特定した行の時刻Tと、満充電時刻Tmaxとの差ΔTを算出する(ST41)。
満充電の電圧Vmaxと現在の電圧Vとの比Vrate を充電率として算出する(ST42)。
そして、差ΔTと比Vrateを、ワイヤレス(無線)通信で電子機器30からフォトフレーム200に伝送する(ST43)。またはエラー情報を伝送する。
フォトフレーム200がワイヤレス(無線)で返信データを受けて(ST44)、表示デバイス22の画面に残り時間ΔTと充電率である比Vrateを表示領域223,221に表示する(ST45)。
また、充電率データを蓄積して経時的なグラフとして表示領域222に表示する。またはエラー発生を表示する。
すると、フォトフレーム200から、現在充電中の電子機器30に対して、ワイアやレス(無線)通信により充電状況リクエストコマンドが送信される(ST32)。
たとえば充電台24上に電子機器30が無ければ、無線のレスポンスが返信されないので、フォトフレーム表示は『充電中の機器:無し』となる。
電子機器30が充電中であれば、充電状況リクエストコマンドを受けて(ST33)、電子機器30内部の情報を収集する(ST34〜ST37)。
すなわち、バッテリ(充電池)55の端子の電圧Vと既知抵抗Rの電位差ΔVをマイクロコンピュータ(マイコン)601にAD変換して取り込む(ST34,ST35)。
マイクロコンピュータ601は、電流I=ΔV/Rを算出する(ST36)。そして、マイクロコンピュータ601は、メモリ602内に記録されている、充電特性表を参照して、電圧Vが近い行を特定する(ST37)。この行のIが、算出したIとある誤差範囲であることを確認する(ST38)。
範囲外の場合は、異常またはバッテリ(充電池)の劣化として、電子機器30本体で充電エラー表示し(ST39)、たとえば充電を停止し、バッテリ(充電池)を回路から切り離す(ST40)。
一方、特定した行のIが、算出したIとある誤差範囲であることを確認すると(ST38)、一覧表で特定した行の時刻Tと、満充電時刻Tmaxとの差ΔTを算出する(ST41)。
満充電の電圧Vmaxと現在の電圧Vとの比Vrate を充電率として算出する(ST42)。
そして、差ΔTと比Vrateを、ワイヤレス(無線)通信で電子機器30からフォトフレーム200に伝送する(ST43)。またはエラー情報を伝送する。
フォトフレーム200がワイヤレス(無線)で返信データを受けて(ST44)、表示デバイス22の画面に残り時間ΔTと充電率である比Vrateを表示領域223,221に表示する(ST45)。
また、充電率データを蓄積して経時的なグラフとして表示領域222に表示する。またはエラー発生を表示する。
このように、本実施形態によれば、デジタルカメラや携帯電話機などの電子機器30のバッテリ(充電池)に、非接触で充電するときに、現在の充電率、満充電までの残り時間がフォトフレーム画面に表示することができ、目視で確認することが可能となる。
これにより、ユーザには利便性の高いワイヤレス充電システムとして提供されることになる。
これにより、ユーザには利便性の高いワイヤレス充電システムとして提供されることになる。
10・・・ワイヤレス充電システム、20・・・ワイヤレス充電装置(充電装置)、21・・・筐体、22・・・表示デバイス、23・・・電源ケーブル、24・・・充電台、25,26・・・・ヒンジ、30・・・電子機器、40・・・給電装置、41・・・送電素子部41、411・・共鳴コイル(送電コイル)、412・・・キャパシタ。42・・・フィルタおよび整合回路、43・・・アンプ、44・・・信号源、450・・・電力送電およびデータ送信部、460・・・データ受信部、470・・・CPU、50・・・受電装置、51・・・受電素子部、511・・・共鳴コイル(受電コイル)、512・・・キャパシタ、52・・・フィルタおよび整合回路、53・・・検波整流回路、54・・・フィルタ、55・・・バッテリ(充電池)、560・・・電力受電部、570・・・データ受信部、580・・・データ送信部、590・・・CPU、600・・・デジタル回路、601・・・マイクロコンピュータ、602・・・メモリ。
Claims (9)
- ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置と、
表示デバイスと、を有し、
上記給電装置は、
給電する電力を生成する電力生成部と、
上記電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部と、
ワイヤレスよりデータ送信および受信が可能なワイヤレス通信部と、を含み、
上記表示デバイスは、
上記ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能である
ワイヤレス充電装置。 - 上記充電状況に関する情報は、
満充電までの残り時間および現在の充電率のうちの少なくとも一方を含む
請求項1記載のワイヤレス充電装置。 - 上記送電素子部は、
共鳴コイルを含む共振回路を有し、
上記共振回路は、
電力を送電する電力送電部と上記ワイヤレス通信部とにより共用されている
請求項1または2記載のワイヤレス充電装置。 - 上記送電素子部は、
電力を送電する共鳴コイルを含み、
上記表示デバイスを含む装置本体と、
上記装置本体に対して畳みこみの収納状態と展開状態とを取り得る充電台と、を含み、
上記充電台は、
上記給電装置の上記電力生成部、上記送電素子部、および上記ワイヤレス通信部のうち、少なくとも上記送電素子部の共鳴コイルが配置されている
請求項1から3のいずれか一に記載のワイヤレス充電装置。 - ワイヤレスで充電用電力を送電可能のワイヤレス充電装置と、
バッテリおよび受電装置を含み、当該受電装置は、上記ワイヤレス充電装置の電力を受電して上記バッテリに充電可能な電子機器と、を有し、
上記ワイヤレス充電装置は、
ワイヤレスで電力を給電可能な給電装置と、
表示デバイスと、を有し、
上記給電装置は、
給電する電力を生成する電力生成部と、
上記電力生成部で生成された電力を送電する送電素子部と、
上記電子機器とワイヤレスによりデータ送信および受信が可能な第1のワイヤレス通信部と、を含み、
上記送電素子部は、
電力を送電する第1の共鳴コイルを含み、
上記表示デバイスは、
上記ワイヤレス通信部を通して受信する充電対象機器から転送されるデータおよび充電のために送電した応答として受信する充電状況に関する情報の少なくともいずれかを表示可能であり、
上記電子機器の受電装置は、
上記給電装置の上記第1の共鳴コイルと磁界共鳴関係をもって受電する第2の共鳴コイルを含む受電素子部と、
上記充電状況に関する情報を取得する情報取得部と、
上記ワイヤレス充電装置とワイヤレスによりデータ送信および受信が可能で、上記ワイヤレス充電装置からの充電用電力の受電の応答として上記情報取得部で取得した充電状況に関する情報をワイヤレスで送信可能な第2のワイヤレス通信部と、を含む
ワイヤレス充電システム。 - 上記充電状況に関する情報は、
満充電までの残り時間および現在の充電率のうちの少なくとも一方を含む
請求項5記載のワイヤレス充電システム。 - 上記送電素子部は、
第1の共鳴コイルを含む第1の共振回路を有し、
上記第1の共振回路は、
電力を送電する電力送電部と上記第1のワイヤレス通信部とにより共用されている
請求項5または6記載のワイヤレス充電システム。 - 上記受電素子部は、
第2の共鳴コイルを含む第2の共振回路を有し、
上記第2の共振回路は、
電力を受電する電力受電部と上記第2のワイヤレス通信部とにより共用されている
請求項5から7のいずれか一に記載のワイヤレス充電システム。 - 上記ワイヤレス充電装置は、
上記表示デバイスを含む装置本体と、
上記装置本体に対して畳みこみの収納状態と展開状態とを取り得る充電台と、を含み、
上記充電台は、
上記給電装置の上記電力生成部、上記送電素子部、および上記第1のワイヤレス通信部のうち、少なくとも上記送電素子部の第1の共鳴コイルが配置されている
請求項5から8のいずれか一に記載のワイヤレス充電システム。
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