JP2012065537A - 電池内蔵機器と充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無接点充電する充電装置と充電アダプターの両方の充電状態や接続を検出し、最適な充電に選択して充電する。
【解決手段】電池内蔵機器と充電装置は、内蔵電池５２を充電する充電アダプター８０が接続される充電端子７２と、内蔵電池５２を無接点充電する無接点充電部６０とを有する電池内蔵機器と、この電池内蔵機器をセットして無接点充電する充電装置とを備える。電池内蔵機器は、充電装置にセットされたことを検出する充電装置検出部６１と、充電アダプター８０の接続又は充電を検出するアダプター検出部６２と、内蔵電池５２の充電を充電装置と充電アダプター８０のいずれかに選択する充電選択部６３を備え、電池内蔵機器が充電装置にセットされ、かつ充電アダプター８０の接続状態において、充電選択部６３が、充電装置と充電アダプター８０のいずれか一方で内蔵電池５２を充電するように制御する。
【選択図】図８

Description

本発明は、パック電池や携帯電話などの電池内蔵機器と、この電池内蔵機器に電磁誘導
作用で電力を搬送して、電池内蔵機器の内蔵電池を充電する充電装置に関する。

電磁誘導の作用で電源コイルから誘導コイルに電力搬送して、パック電池やノート型パ
ソコンなどの電池内蔵機器に内蔵している電池を充電する無接点充電台は開発されている
。（特許文献１参照）

特許文献１は、無接点充電台に、交流電源で励磁される電源コイルを内蔵し、パック電
池やノート型パソコン等の電池内蔵機器には、電源コイルに電磁結合される誘導コイルを
内蔵する構造を記載する。この無接点充電台は、電源コイルに電池内蔵機器の誘導コイル
を対向するように配置して、電池内蔵機器の内蔵電池を充電できる。

ところで、電池内蔵機器は、無接点充電台によらず、充電アダプターを接続して内蔵電
池を充電する充電端子を設けたものがある。この電池内蔵機器が、充電アダプターを接続
して無接点充電台に載せられると、充電アダプターと無接点充電台の両方で内蔵電池が充
電される。無接点充電台は、単独で内蔵電池を最適な電流や電圧で充電するように設計さ
れ、さらに、充電アダプターも、単独で内蔵電池を最適な電流と電圧で充電するように設
計されている。したがって、無接点充電台と充電アダプターの両方で内蔵電池が充電され
ると、内蔵電池を正常な状態で充電できなくなる。

この欠点を解消するために、無接点充電台で内蔵電池を充電している電池内蔵機器に、
充電アダプターなどが接続されると、充電アダプターの充電を停止する充電システムが開
発されている。（特許文献２参照）

特開２００５−１１０４０９号公報 特許第４４３５７８８号公報

特許文献２の充電システムは、無接点充電台による内蔵電池の充電電流を検出して、無
接点充電台が内蔵電池を充電している状態を検出する。この状態で、電池内蔵機器に充電
アダプターが接続されると、充電アダプターから内蔵電池を充電する充電回路を充電しな
い状態とする。したがって、無接点充電台に電池内蔵機器が載せられると、電池内蔵機器
の内蔵電池は無接点充電台のみで充電される。

以上の充電システムは、無接点充電台と充電アダプターの両方で同時に内蔵電池を充電
することはないが、無接点充電台が内蔵電池を充電している電流を検出して、充電アダプ
ターの充電を停止するので、内蔵電池を必ずしも最適な状態で速やかに充電できないこと
がある。たとえば、充電アダプターが速やかに内蔵電池を充電できる状態であっても、充
電アダプターでは充電できない欠点がある。

本発明は、さらに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、電池内蔵機器の内蔵電池を無接点充電する無接点充電台等の充電装置と充
電アダプターの両方の充電状態や接続を検出して、内蔵電池を無接点充電する充電装置と
充電アダプターの最適な充電に選択して、常に内蔵電池を好ましい状態で充電できる電池
内蔵機器と充電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、内蔵電池５２、１５２を備えると共に、この内蔵
電池５２、１５２を充電する充電アダプター８０、１８０が接続される充電端子７２、１
７２と、内蔵電池５２、１５２を電磁結合作用で無接点充電する無接点充電部６０とを有
する電池内蔵機器５０、１５０と、この電池内蔵機器５０、１５０をセットして電磁結合
作用で無接点充電する充電装置１０、１１０とを備えている。電池内蔵機器５０、１５０
は、充電装置１０、１１０にセットされたことを検出する充電装置検出部６１と、充電ア
ダプター８０、１８０の接続又は充電を検出するアダプター検出部６２と、充電装置検出
部６１とアダプター検出部６２の検出信号で、内蔵電池５２、１５２の充電を充電装置１
０、１１０と充電アダプター８０、１８０のいずれかに選択する充電選択部６３を備えて
いる。電池内蔵機器と充電装置は、電池内蔵機器５０、１５０が充電装置１０、１１０に
セットされ、かつ充電アダプター８０、１８０の接続状態において、充電選択部６３が、
充電装置１０、１１０と充電アダプター８０、１８０のいずれか一方で内蔵電池５２、１
５２を充電するように制御する。

以上の電池内蔵機器と充電装置は、無接点充電する充電装置と充電アダプターの両方の
充電状態や接続を検出して、内蔵電池を無接点充電する充電装置と充電アダプターの最適
な充電に選択して、常に内蔵電池を好ましい状態で充電できる特徴がある。それは、電池
内蔵機器が、無接点充電と、充電アダプターでの充電を検出して、最適な充電状態で内蔵
電池を充電するからである。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、電池内蔵機器５０、１５０が充電装置１０、１１
０にセットされ、かつ充電アダプター８０、１８０の接続状態において、充電選択部６３
が、充電アダプター８０、１８０の出力のみで内蔵電池５２、１５２を充電することがで
きる。
以上の電池内蔵機器は、充電アダプターを接続して充電装置にセットされる状態で、発
熱を少なくして、内蔵電池を効率よく、好ましい状態で速やかに充電できる特徴がある。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、電池内蔵機器５０、１５０が、無接点充電部６０
の出力電力で動作すると共に、無接点充電による内蔵電池５２、１５２の充電をコントロ
ールし、かつ充電装置検出部６１を備えるマイコン６４を備え、充電装置１０、１１０か
ら供給される電力でマイコン６４を動作状態として、充電装置検出部６１で充電装置１０
、１１０からの充電状態を検出することができる。
以上の電池内蔵機器は、内蔵電池の充電をコントロールし、かつ充電装置検出部を備え
るマイコンを内蔵電池で動作させることなく、すなわち、内蔵電池の無駄な電力消費を削
減しながら、簡単な回路構成で、充電装置からの充電状態を検出できる。充電装置から電
磁結合作用で供給される電力でマイコンが稼働して、充電装置の充電状態を検出するから
である。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、アダプター検出部６２が、無接点充電を停止する
状態で、電池内蔵機器５０、１５０に内蔵してなる内蔵電池５２、１５２の保護素子７８
であるスイッチング素子７８Ａの電圧と、内蔵電池５２、１５２の電圧と、電池内蔵機器
５０、１５０に内蔵する温度センサ５９の電圧と、充電アダプター８０、１８０から入力
される信号と、内蔵電池５２、１５２の電圧上昇と、内蔵電池５２、１５２の温度上昇の
少なくともひとつを検出して、充電アダプター８０、１８０の接続又は充電を検出するこ
とができる。
以上の電池内蔵機器は、アダプター検出部が、無接点充電を停止する状態で、スイッチ
ング素子の電圧降下が設定値を越える状態で、充電アダプターの接続状態と判定できる。
充電アダプターの充電電流がスイッチング素子に流れて、電圧降下を発生させるからであ
る。
また、アダプター検出部は、無接点充電を停止して内蔵電池の電圧を検出し、内蔵電池
の電圧が低下すると充電アダプターを接続していないと判定し、内蔵電池の電圧が低下し
ないと充電アダプターを接続していると判定できる。充電状態で内蔵電池の電圧が上昇す
るからである。
さらに、アダプター検出部は、電池内蔵機器の温度センサの電圧を検出して、充電アダ
プターの接続を判定できる。充電アダプターが接続されると、温度センサに充電アダプタ
ーから電圧が供給されるからである。
また、アダプター検出部は、充電アダプターから「充電中」の信号が入力されて、充電
アダプターの接続状態を判定できる。
さらにまた、アダプター検出部は、充電されると内蔵電池の電圧が上昇するので、内蔵
電池の電圧上昇から充電アダプターの接続を判定できる。
また、アダプター検出部は、充電されて内蔵電池の温度が上昇するので、内蔵電池の温
度上昇から充電アダプターの接続状態を判定できる。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、電池内蔵機器５０、１５０が、充電装置１０、１
１０による充電を停止する時間を設定するタイマ６７を備えて、アダプター検出部６２が
、このタイマ設定時間に、充電アダプター８０、１８０の設定又は充電を検出することが
できる。
以上の電池内蔵機器は、充電装置にセットされる状態で、一時的に無接点充電を停止す
るので、このタイミングに充電アダプターの接続状態を確実に検出できる。それは、充電
アダプターで充電される状態と、充電されない状態とで、内蔵電池の電圧、電流、温度、
温度センサの電圧などが変化するからである。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、アダプター検出部６２が、内蔵電池５２、１５２
の充電電流を検出する第１の充電電流検出回路６８と、充電装置１０、１１０からの充電
出力電流を検出する第２の充電電流検出回路６９とを備え、第１の充電電流検出回路６８
と、第２の充電電流検出回路６９が検出する充電電流の差から充電アダプター８０、１８
０の充電を検出することができる。
以上の電池内蔵機器は、第１の充電電流検出回路と第２の充電電流検出回路との電流の
差で、確実に充電アダプターの接続状態を判定できる。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、充電アダプター８０、１８０と内蔵電池５２、１
５２との間にダイオード７５を設けて、アダプター検出部６２が、このダイオード７５の
充電アダプター８０、１８０側の電圧を検出して充電アダプター８０、１８０の充電を検
出することができる。
以上の電池内蔵機器は、簡単な回路構成としながら、充電アダプターからの充電状態を
確実に検出できる。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、アダプター検出部６２が、充電アダプター８０、
１８０の接続又は充電を検出して、充電装置１０、１１０に充電停止信号を伝送し、ある
いは無接点充電部６０による内蔵電池５２、１５２の充電を停止することができる。
以上の電池内蔵機器は、充電アダプターを接続して内蔵電池を充電する状態で、充電装
置からの電力搬送を停止できるので、無駄な電力消費を削減して効率よく内蔵電池を充電
できる。また、内蔵電池を充電ない状態で、充電装置からの電力搬送を停止して、電池内
蔵機器や内蔵電池の磁気誘導作用による発熱を防止できる。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、アダプター検出部６２（外部電源検出部２４２に相当）が、アダプター検出回路２４２Ｃを備え、充電アダプター８０（外部電源２２０に相当）の接続による電圧印加により、アダプター検出回路２４２Ｃが動作して、接続信号を、アダプター検出部６２に送信して、充電アダプター８０の接続を検出する。
以上の電池内蔵機器は、簡便な構造にて、充電アダプター８０の接続を検出することができる。

本発明の電池内蔵機器と充電装置は、アダプター検出回路２４２Ｃは、充電アダプター８０（外部電源２２０に相当）の接続による電圧印加により動作するスイッチング素子ＳＷを、アダプター検出部６２（外部電源検出部２４２に相当）の入力ポートＩ、アース間に設置して、充電アダプター８０の接続による電圧印加により、スイッチング素子ＳＷが導通状態となり、入力ポートＩに、接続信号として低電位が印加されることにより、充電アダプター８０の接続を検出する。
以上の電池内蔵機器は、簡便な構造にて、充電アダプター８０の接続を検出することができる。

本発明の一実施例にかかる電池内蔵機器と充電装置の斜視図である。 図１に示す充電装置の内部構造を示す概略斜視図である。 図１に示す充電装置の内部構造を示す水平断面図である。 図３に示す充電装置の垂直縦断面図である。 図３に示す充電装置の垂直横断面図である。 充電装置の位置検出制御器の一例を示す回路図である。 本発明の一実施例にかかる電池内蔵機器と充電装置のブロック図である。 図７に示す電池内蔵機器の回路図である。 位置検出信号で励起された誘導コイルから出力されるエコー信号の一例を示す図である。 電源コイルと誘導コイルの相対的な位置ずれに対する発振周波数の変化を示す図である。 本発明の他の実施例にかかる電池内蔵機器と充電装置の斜視図である。 図１１に示す電池内蔵機器の内蔵電池を充電する状態を示す概略断面図である。 図１１に示す電池内蔵機器と充電装置のブロック図である。 図１１に示す充電装置の位置検出制御器を示す回路図である。 本発明の一実施例にかかるバッテリパックのブロック図である。 本発明の一実施例にかかるバッテリパックを充電台にセットした状態を示すブロック図である。

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電池内蔵機器と充電装置を例示するものであって、本発
明は電池内蔵機器と充電装置を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、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。

図１ないし図７は、充電装置１０の概略構成図及び原理図を示している。充電装置１０
は、図１、図２、及び図７に示すように、充電装置１０の上に電池内蔵機器５０を載せて
、電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を磁気誘導作用で電力搬送して充電する。電池内蔵機
器５０は、内蔵電池５２を備えると共に、この内蔵電池５２を充電する充電アダプター８
０が接続される充電端子７２と、内蔵電池５２を電磁結合作用で無接点充電する無接点充
電部６０とを備えている。無接点充電部６０は、充電装置１０の電源コイル１１に電磁結
合される誘導コイル５１を備えており、この誘導コイル５１に誘導される電力で内蔵電池
５２を充電している。

図８は、電池内蔵機器５０の回路図を示す。この電池内蔵機器５０は、内蔵電池５２を
パック電池７０として脱着できるように内蔵している。電池内蔵機器５０のパック電池７
０は、内蔵電池５２を無接点充電する無接点充電部６０を備えている。この無接点充電部
６０は、充電装置１０の電源コイル１１に電磁結合される誘導コイル５１と、この誘導コ
イル５１に誘導される交流を整流する整流回路５３と、この整流回路５３の出力で電池内
蔵機器５０の内蔵電池５２の充電を制御する制御回路５４とを備えている。さらに、電池
内蔵機器５０は、充電端子７２を介して外部に接続される充電アダプター８０でパック電
池７０の内蔵電池５２を充電する充電回路７１を内蔵している。以上の電池内蔵機器５０
は、内蔵電池５２をパック電池７０として、脱着できる構造とするが、内蔵電池を脱着で
きないように、電池内蔵機器に内蔵することもできる。この電池内蔵機器は、無接点充電
部を構成する誘導コイルと内蔵電池と制御回路とを内蔵している。

制御回路５４は、電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされたことを検出する充電
装置検出部６１と、電池内蔵機器５０に接続されて内蔵電池５２を充電する充電アダプタ
ー８０の接続又は充電を検出するアダプター検出部６２と、充電装置検出部６１とアダプ
ター検出部６２の検出信号で、内蔵電池５２の充電を充電装置１０と充電アダプター８０
のいずれかに選択する充電選択部６３を備える。

制御回路５４は、電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされ、かつ充電アダプター
８０の接続状態において、充電選択部６３でもって、充電装置１０と充電アダプター８０
のいずれか一方で内蔵電池５２を充電するように制御する。制御回路５４は、好ましくは
、電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされて、充電アダプター８０が接続される状
態、すなわち、充電装置１０と充電アダプター８０の両方で内蔵電池５２を充電できる状
態にあっては、充電装置１０から電力搬送される電力で内蔵電池５２を充電することなく
、充電アダプター８０から供給される電力のみで内蔵電池５２を充電する。ただし、電池
内蔵機器５０が充電装置１０にセットされて、充電アダプター８０が接続される状態にお
いて、充電アダプター８０から供給される電力で内蔵電池５２を充電することなく、充電
装置１０から電力搬送される電力でのみで内蔵電池５２を充電することもできる。

制御回路５４はマイコン６４と、このマイコン６４でオンオフに切り換えられるスイッ
チ６５、６６とを備えている。制御回路５４のマイコン６４は、充電装置検出部６１と、
アダプター検出部６２と、充電選択部６３とを実現する。マイコン６４の充電装置検出部
６１は、電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされ、あるいは充電装置１０で充電さ
れる状態を検出する。マイコン６４は、誘導コイル５１の出力を直流に変換する整流回路
５３の出力を電源電圧として動作し、内蔵電池５２から供給される電力では動作しない。
すなわち、内蔵電池５２は、マイコン６４を動作させる電力を消費せず、充電装置１０か
ら磁気誘導作用で供給される電力で動作する。このため、マイコン６４は、電池内蔵機器
５０が充電装置１０にセットされる状態で動作状態となる。充電装置検出部６１は、マイ
コン６４が動作状態になったことで、電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされたこ
とを検出する。この充電装置検出部６１は、簡単な回路構成で充電装置１０にセットされ
たことを検出できる。ただし、本発明は、充電装置検出部をこの回路構成には特定しない
。たとえば、充電装置から送信される信号を受信して、充電装置にセットされたことを検
出することもできるからである。

アダプター検出部６２は、充電アダプター８０の接続を検出し、あるいは充電アダプタ
ー８０による内蔵電池５２の充電を検出する。アダプター検出部６２は、無接点充電を停
止する状態で、充電アダプター８０の接続や充電を検出する。無接点充電の停止は、整流
回路５３と内蔵電池５２との間に接続しているスイッチ６５をオフに切り換えて実現され
る。制御回路５４のマイコン６４は、充電アダプター８０の接続や充電を検出するタイミ
ングにおいて、スイッチ６５をオフに保持して無接点充電を停止する。

アダプター検出部６２は、無接点充電を停止する状態で、以下の（１）〜（６）のいず
れかを検出し、あるいはこれ等を複数検出して、電池内蔵機器５０への充電アダプター８
０の接続又は充電を検出する。充電アダプター８０の接続や充電を検出するタイミングは
タイマ６７で設定される。制御回路５４は、充電アダプター８０の設定や充電を検出する
タイミングを記憶するタイマ６７を備え、このタイマ６７の設定時間に充電アダプター８
０の設定や充電を検出する。

（１）パック電池７０の保護素子７８の電圧降下を検出して充電アダプター８０の充電を
検出する。
内蔵電池５２の過充電、過放電、過電流から防止するために、内蔵電池５２と電池内蔵
機器５０の負荷７９との間にＦＥＴやトランジスタなどのスイッチング素子７８Ａが接続
される。充電アダプター８０が接続されて、充電アダプター８０から内蔵電池５２が充電
されると、スイッチング素子７８Ａに充電電流が流れて電圧降下が発生する。充電アダプ
ター８０が接続されない状態にあっては、スイッチング素子７８Ａに充電電流が流れず、
充電電流による電圧降下は発生しない。充電電流が流れて発生する電圧降下は、スイッチ
ング素子７８Ａのオン抵抗と充電電流の積に比例する。したがって、アダプター検出部６
２は、無接点充電を停止する状態で、保護回路７８を実現するスイッチング素子７８Ａの
電圧降下が設定値よりも大きいと、充電アダプター８０から内蔵電池５２が充電されてい
ると判定する。

（２）内蔵電池５２の電圧を検出して、充電アダプター８０の充電を検出する。
内蔵電池５２は充電時の電圧が、充電しない状態よりも高くなる。このため、充電アダ
プター８０は、内蔵電池５２の電圧を検出して、内蔵電池５２を充電しているかどうかを
判定できる。とくに、無接点充電をオンオフに切り換えて、内蔵電池５２の電圧を検出し
て、充電アダプター８０の充電をより正確に検出できる。内蔵電池５２が充電アダプター
８０で充電されている状態で、無接点充電をオンオフに切り換えても、内蔵電池５２は常
に充電状態にあるので、電圧変化は少ない。これに対して、内蔵電池５２が充電アダプタ
ー８０に充電されない状態で、無接点充電をオンオフに切り換えられると、内蔵電池５２
は充電状態と、非充電状態とに切り換えられて、電圧変動が大きくなる。したがって、ア
ダプター検出部６２は、無接点充電をオフからオンに切り換える状態で、内蔵電池５２の
電圧が上昇し、オンからオフに切り換えて、内蔵電池５２の電圧が低下すると、充電アダ
プター８０で充電されていないと判定し、無接点充電をオンオフに切り換えて、内蔵電池
５２の電圧変動が少ない状態では、充電アダプター８０で充電していると判定できる。

（３）内蔵電池５２の温度を検出する温度センサ５９の電圧で充電アダプター８０の接続
を検出する。
電池内蔵機器５０に充電アダプター８０が接続されると、内蔵電池５２の温度を検出す
る温度センサ５９の電圧が高くなる。それは、充電アダプター８０が接続されると、温度
センサ５９がプルアップ抵抗７３を介して電源７４に接続されるからである。充電アダプ
ター８０が接続されない状態で、温度センサ５９はプルアップ抵抗７３を介して電源７４
に接続されない。したがって、充電アダプター８０を接続しない状態で、温度センサ５９
の電圧はほぼ０Ｖと低く、充電アダプター８０が接続されて、プルアップ抵抗７３で電源
７４に接続される状態で、温度センサ５９の電圧が上昇する。したがって、アダプター検
出部６２は、温度センサ５９の電圧を検出して、充電アダプター８０の接続や充電を検出
できる。

（４）充電アダプター８０から入力される信号を検出して、充電アダプター８０の接続状
態を判定できる。
この回路構成は、充電アダプター８０から特定の信号を出力し、この信号をアダプター
検出部６２が受信して、充電アダプター８０の接続や充電を検出する。

（５）内蔵電池５２の電圧上昇を検出して、充電アダプター８０による内蔵電池５２の充
電を検出する。
内蔵電池５２は、充電アダプター８０で充電されるにしたがって電圧が次第に上昇する
。したがって、充電装置検出部６１は、内蔵電池５２の電圧上昇勾配を検出して、充電ア
ダプター８０で充電されることを検出できる。充電アダプター８０が内蔵電池５２を充電
しない状態では内蔵電池５２の電圧上昇はなく、充電アダプター８０に充電されて内蔵電
池５２の電圧上昇勾配は大きくなる。したがって、アダプター検出部６２は、単位時間に
内蔵電池５２の電圧が上昇する勾配を検出して、充電アダプター８０の充電を検出できる
。

（６）内蔵電池５２の温度上昇勾配を検出して、充電アダプター８０による内蔵電池５２
の充電を検出する。
内蔵電池５２は、充電アダプター８０で充電されると温度が次第に上昇する。したがっ
て、充電装置検出部６１は、内蔵電池５２の温度上昇勾配を検出して、充電アダプター８
０で充電されることを検出できる。充電アダプター８０が内蔵電池５２を充電しない状態
では内蔵電池５２の温度上昇は少なく、充電アダプター８０に充電されて内蔵電池５２の
温度上昇は大きくなる。したがって、アダプター検出部６２は、無接点充電を停止する状
態で、内蔵電池５２の温度上昇勾配を検出して、充電アダプター８０での充電を検出でき
る。

さらに、アダプター検出部６２は、無接点充電を停止することなく、充電アダプター８
０の充電を検出することもできる。このアダプター検出部６２は、内蔵電池５２の充電電
流を検出する第１の充電電流検出回路６８と、充電装置１０からの充電出力電流を検出す
る第２の充電電流検出回路６９を備え、第１の充電電流検出回路６８と、第２の充電電流
検出回路６９が検出する充電電流の差から充電アダプター８０の充電を検出する。

第１の充電電流検出回路６８は、内蔵電池５２の充電電流を検出するので、充電装置１
０による充電電流と、充電アダプター８０による充電電流が加算された充電電流が検出さ
れる。一方、第２の充電電流検出回路６９は、充電装置１０による充電電流のみを検出す
る。したがって、充電装置１０のみで内蔵電池５２を充電する状態にあっては、第１の充
電電流検出回路６８の検出電流と、第２の充電電流検出回路６９の検出電流とが同じ電流
値となる。したがって、第１の充電電流検出回路６８と第２の充電電流検出回路６９の検
出電流が同じであると、充電アダプター８０は内蔵電池５２を充電せず、充電装置１０の
みが内蔵電池５２を充電していると判定する。また、充電装置１０と充電アダプター８０
の両方が内蔵電池５２を充電していると、第１の充電電流検出回路６８の検出電流が、第
２の充電電流検出回路６９の検出電流よりも大きくなる。したがって、この状態では、充
電アダプター８０が内蔵電池５２を充電している状態と判定できる。

さらに、電池内蔵機器５０は、充電アダプター８０と内蔵電池５２との間にダイオード
７５を設けて、このダイオード７５の充電アダプター８０側の電圧をアダプター検出部６
２で検出して、充電アダプター８０による充電を検出することができる。図８の電池内蔵
機器５０は、内蔵電池５２のプラスの出力側に、整流回路５３の出力ラインと充電回路７
１の出力ラインを接続しており、これらの接続点７６と充電回路７１との間であって、ス
イッチ６６より充電回路７１側にダイオード７５を接続している。このダイオード７５は
、充電回路７１から内蔵電池５２に向かって電流を流すことができるように接続している
。アダプター検出部６２は、ダイオード７５の充電回路７１側の電圧の有無を検出して、
充電アダプター８０からの充電状態を検出できる。それは、充電アダプター８０が接続さ
れず、充電回路７１が内蔵電池５２を充電しない状態では、ダイオード７５の充電回路７
１側で電圧は検出されないが、充電アダプター８０が接続されて、充電回路７１から内蔵
電池５２に電力が供給される状態では電圧が検出されるからである。この構造も、簡単な
回路構成としながら、無接点充電を停止することなく充電アダプター８０からの充電を検
出できる。ここで、図８の電池内蔵機器５０は、スイッチ６６の充電回路７１側にダイオ
ード７５を接続しているが、ダイオードは、スイッチより接続点側に接続することも、充
電端子と充電回路の間に接続することもできる。

充電装置１０と充電アダプター８０の両方で内蔵電池５２を充電して、充電アダプター
８０の充電を検出するアダプター検出部６２は、内蔵電池５２を一時的に充電装置１０と
充電アダプター８０の両方で充電する。この状態は、内蔵電池５２を好ましい状態では充
電できない。したがって、充電アダプター８０の接続や充電を検出するために、充電装置
１０と充電アダプター８０の両方で内蔵電池５２を充電するタイミングは、できる限り短
く設定される。この設定時間もタイマ６７に記憶される。タイマ６７の設定時間に、充電
アダプター８０が内蔵電池５２を充電しているかどうかを判定した後、充電選択部６３は
充電アダプター８０のみで内蔵電池５２を充電するように制御する。

制御回路５４は、充電装置検出部６１で充電装置１０にセットされたことを検出し、さ
らにアダプター検出部６２でもって、充電アダプター８０の接続や充電を検出すると、充
電選択部６３でもって、充電装置１０に充電停止信号を伝送して、充電装置１０の充電を
停止して、充電アダプター８０で内蔵電池５２を充電する。制御回路５４は、電池内蔵機
器５０が充電装置１０にセットされない状態で、充電アダプター８０が接続されると、充
電アダプター８０で内蔵電池５２を充電する。充電装置１０と充電アダプター８０の両方
が内蔵電池５２を充電するのを阻止するために、制御回路５４は、充電装置検出部６１と
アダプター検出部６２とを備える。電池内蔵機器５０が充電装置１０にセットされない状
態では、アダプター検出部６２で充電アダプター８０の接続や充電を検出する必要はない
。内蔵電池５２を理想的な状態で充電アダプター８０で充電できるからである。電池内蔵
機器５０が充電装置１０にセットされる状態に限って、アダプター検出部６２は充電アダ
プター８０の接続や充電を検出するので、アダプター検出部６２は、電池内蔵機器５０が
充電装置１０にセットされない状態で、充電アダプター８０の接続や充電を検出する必要
はない。したがって、充電装置１０から電力搬送される電力で制御回路５４のマイコン６
４を動作状態とする電池内蔵機器５０は、充電アダプター８０の接続や充電を検出する状
態に限って、動作状態となって、充電アダプター８０の接続や充電を検出する。ただ、制
御回路５４は、つねに充電装置検出部６１とアダプター検出部６２とを動作状態として、
充電装置１０へのセットと、充電アダプター８０の接続や充電を検出することもできる。
この制御回路５４は、充電装置１０にセットされて充電アダプター８０が接続されない状
態では、充電装置１０で内蔵電池５２を充電し、充電装置１０にセットされない状態で充
電アダプター８０が接続される状態では、充電アダプター８０で内蔵電池５２を充電する
。

制御回路５４は、図８において、誘導コイル５１と並列に接続している並列コンデンサ
ー５６と直列に接続している信号スイッチ５７をオン状態に保持して、充電装置１０に充
電停止信号を送信する。充電装置１０は、並列コンデンサー５６が誘導コイル５１と並列
に接続されることを検出して、電源コイル１１に交流を出力するのを停止する。また、制
御回路５４は、信号スイッチ５７をオンに保持するのでなく、信号スイッチ５７を特定の
状態でオンオフに切り換えて、充電装置１０に充電アダプター８０の接続を伝送すること
もできる。充電装置１０は、信号スイッチ５７のオンオフを検出して、充電アダプター８
０の接続や充電を検出して、電源コイル１１に交流を出力するのを停止する。電源コイル
１１に交流を入力しないように制御して、充電装置１０による内蔵電池５２の充電を停止
する回路構成は、無駄な電力消費を削減できると共に、電池内蔵機器５０やパック電池７
０などが電源コイル１１から出力される電力で無駄に加温される弊害も防止できる。ただ
、制御回路５４は、充電アダプター８０の接続や充電を検出する状態で、必ずしも電源コ
イル１１に交流を出力しない状態とすることなく、電源コイル１１に交流を出力しながら
、電池パック８０側で内蔵電池５２への充電電流を遮断するスイッチ６５をオフにして、
充電装置１０による充電を停止することもできる。

整流回路５３は、誘導コイル５１に誘導される交流を整流して、制御回路５４に出力す
る。図の電池内蔵機器５０は、誘導コイル５１と整流回路５３の間に直列コンデンサー５
５を接続しており、この直列コンデンサー５５を介して、誘導コイル５１に誘導される交
流を整流回路５３に入力している。直列コンデンサー５５は、誘導コイル５１と直列共振
回路を構成して、誘導コイル５１に誘導される交流を効率よく整流回路５３に入力する。
したがって、直列コンデンサー５５の静電容量は、誘導コイル５１のインダクタンスで、
誘導される交流の周波数に近くなるように設定される。さらに、図の電池内蔵機器５０は
、整流回路５３の出力側に整流回路５３から出力される脈流を平滑化する電解コンデンサ
ー５８を接続している。

充電装置１０は、図１ないし図７に示すように、交流電源１２に接続されて誘導コイル
５１に起電力を誘導する電源コイル１１と、この電源コイル１１を内蔵すると共に、上面
には電池内蔵機器５０を載せる上面プレート２１を有するケース２０とを備える。電源コ
イル１１は、誘導コイル５１に電磁結合されて電力を搬送する。電池内蔵機器５０は、誘
導コイル５１を電源コイル１１に電磁結合する位置にセットされて、電源コイル１１から
誘導コイル５１に電力搬送される。電源コイル１１を大きくして、誘導コイル５１をセッ
トする領域を広くして、電源コイル１１から誘導コイル５１に電力搬送できる。好ましい
、充電装置１０は、ケース２０に載せられた電池内蔵機器５０の誘導コイル５１の位置に
電源コイル１１を移動させる。この充電装置１０は、電源コイル１１から誘導コイル５１
に効率よく電力搬送できる。

電源コイル１１を誘導コイル５１の位置に移動させる充電装置１０は、図に示すように
、ケース２０に内蔵されて、電源コイル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、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０の位置を検出して、
移動機構１３を制御して電源コイル１１を電池内蔵機器５０の誘導コイル５１に接近させ
る位置検出制御器１４とを備える。以上の充電装置１０は、電源コイル１１と、交流電源
１２と、移動機構１３と、位置検出制御器１４とをケース２０に内蔵している。

以上の充電装置１０は、以下の動作で電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を充電する。
（１）ケース２０の上面プレート２１に電池内蔵機器５０が載せられると、この電池内蔵
機器５０の位置が位置検出制御器１４で検出される。
（２）電池内蔵機器５０の位置を検出した位置検出制御器１４は、移動機構１３を制御し
て、移動機構１３でもって電源コイル１１を上面プレート２１に沿って移動させて電池内
蔵機器５０の誘導コイル５１に接近させる。
（３）誘導コイル５１に接近する電源コイル１１は、誘導コイル５１に電磁結合されて誘
導コイル５１に交流電力を搬送する。
（４）電池内蔵機器５０は、誘導コイル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。

以上の動作で電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を充電する充電装置１０は、交流電源１
２に接続している電源コイル１１をケース２０に配置している。電源コイル１１は、ケー
ス２０の上面プレート２１の下に水平姿勢に配設されて、上面プレート２１に沿って移動
する。電源コイル１１から誘導コイル５１への電力搬送の効率は、電源コイル１１と誘導
コイル５１の間隔を狭くして向上できる。好ましくは、電源コイル１１を誘導コイル５１
に接近する状態で、電源コイル１１と誘導コイル５１の間隔は７ｍｍ以下とする。したが
って、電源コイル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２
１に接近して配設される。電源コイル１１は、上面プレート２１の上に載せられる電池内
蔵機器５０の誘導コイル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。

電源コイル１１を内蔵するケース２０は、電池内蔵機器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１と図２の充電装置１０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、大きさや外形が異なる種々の電池
内蔵機器５０を上に載せることができる大きさ、たとえば、一辺を５ｃｍないし３０ｃｍ
とする四角形としている。ただ、上面プレートは、直径を５ｃｍないし３０ｃｍとする円
形とすることもできる。図１と図２の充電装置１０は、上面プレート２１を大きくして、
すなわち複数の電池内蔵機器５０を同時に載せることができる大きさとして、複数の電池
内蔵機器５０を一緒に載せて内蔵される内蔵電池５２を順番に充電できるようにしている
。また、上面プレートは、その周囲に周壁などを設け、周壁の内側に電池内蔵機器をセッ
トして、内蔵する電池を充電することもできる。

電源コイル１１は、上面プレート２１と平行な面で渦巻き状に巻かれた平面コイルで、
上面プレート２１の上方に交流磁束を放射する。この電源コイル１１は、上面プレート２
１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。電源コイル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。

電源コイル１１が、交流電源１２に接続される回路図を図７に示している。この図の交
流電源１２は、入力される商用電源８１を直流電圧に変換するスイッチング電源１６と、
このスイッチング電源１６から出力される直流を交流に変換して電源コイル１１に供給す
るスイッチング素子１８と、スイッチング素子１８を制御する切換回路１９とを備えてい
る。

電源コイル１１は、移動機構１３で誘導コイル５１に接近するように移動される。図２
ないし図５の移動機構１３は、電源コイル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誘導コイル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、電源コイル１１を誘導コイル５１に接近させる。サーボ
モータ２２は、電源コイル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、電源コイル１１を
Ｘ軸方向に移動させる一対のＸ軸ネジ棒２３Ａと、電源コイル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２３
Ｂ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。電源コイル１１はＹ軸ナット材
２４Ｂに連結している。

さらに、図に示す移動機構１３は、電源コイル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２
６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、電源コイル１１に連結されるガイド部２７を貫通し
ており、電源コイル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、電源コイル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。

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、電源コイル１１
をＹ軸方向に移動させる。このとき、電源コイル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、電源コイル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、電源コイル１１をＸ軸方向とＹ軸方向に移動できる。ただし、本発明の
充電装置は、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、電源コイルを
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。

位置検出制御器１４は、上面プレート２１に載せられた電池内蔵機器５０の位置を検出
する。図２ないし図５の位置検出制御器１４は、電池内蔵機器５０に内蔵される誘導コイ
ル５１の位置を検出して、電源コイル１１を誘導コイル５１に接近させる。

さらに、位置検出制御器１４は、移動機構１３を制御して電源コイル１１の位置を誘導
コイル５１に接近させる。位置検出制御器１４は、図６に示すように、上面プレート２１
の内面に固定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に位置検出
信号を供給する検出信号発生回路３１と、この検出信号発生回路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誘導コイル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電
源コイル１１の位置を判別する識別回路３３とを備える。

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、誘導コイル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、誘導コイル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）を誘導コイル
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、誘導コイル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、誘導コイル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）を誘導コイル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、
誘導コイル５１のＹ軸方向の位置を正確に検出できる。

検出信号発生回路３１は、所定のタイミングで位置検出信号であるパルス信号を位置検
出コイル３０に出力する。位置検出信号が入力される位置検出コイル３０は、位置検出信
号で接近する誘導コイル５１を励起する。励起された誘導コイル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、誘導コイル５１の
近くにある位置検出コイル３０は、図９に示すように、位置検出信号が入力された後、所
定の時間遅れて、誘導コイル５１からのエコー信号が誘導される。なお、前述の電池内蔵
機器５０において、誘導コイル５１に位置検出信号が入力されるタイミングで信号スイッ
チ５７をオンに切り換えて、誘導コイル５１に直列に並列コンデンサー５６を接続して並
列共振回路を構成することにより、誘導コイル５１に入力される位置検出信号に対して、
誘導コイル５１から出力されるエコー信号のレベルを大きくできる特徴がある。したがっ
て、誘導コイル５１の位置をより正確に検出できる。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に誘導コイル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。

図６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。

図６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。検出信号発生回路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に位置検出信号を出力する。検出信
号発生回路３１から位置検出コイル３０に出力される位置検出信号のレベルは、誘導コイ
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、検出信号発生回路
３１から受信回路３２に入力される位置検出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、位置検出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、位置検出信号から所定のタイミング、たとえば数μｓ
ｅｃ〜数百μｓｅｃ遅れた信号となる。エコー信号が位置検出信号から遅れる遅延時間は
、一定の時間であるから、位置検出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に誘導コイル５１が接近しているかどう
かを判定する。

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、位置検出信号とエコー信号を出力する。識別回路３３は、
受信回路３２から入力される位置検出信号とエコー信号から位置検出コイル３０に誘導コ
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、位置検出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誘導コイル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。

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、誘導コイル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に位置検出信号を出力し、位置検出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に誘導コイル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に誘導コイル５１が接近しているか
どうかを判定する。誘導コイル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から誘導コ
イル５１のＸ軸方向の位置を検出できる。誘導コイル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、誘導コイル５１のＹ軸方向の位
置を検出する。

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、電源コイ
ル１１を誘導コイル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、電源コイル１１を誘導コイル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、電源コイル１
１を誘導コイル５１のＹ軸方向の位置に移動させる。

以上のようにして、位置検出制御器１４が電源コイル１１を誘導コイル５１に接近する
位置に移動させる。以上の位置検出制御器１４で電源コイル１１を誘導コイル５１に接近
した後、電源コイル１１から誘導コイル５１に電力搬送して内蔵電池５２を充電する。た
だ、充電装置１０は、さらに電源コイル１１の位置を正確に制御して誘導コイル５１に接
近させた後、電力搬送して内蔵電池５２を充電することができる。誘導コイル５１の位置
を正確に検出する位置検出制御器１５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電源コイル１１の位置を正確に検出して移動機構１３を制
御する。この位置検出制御器１５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、電源コイル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１０
に示している。この図は、電源コイル１１と誘導コイル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
、電源コイル１１が誘導コイル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、位置検出制御器１５は、移動機
構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して電源コイル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
て電源コイル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。位
置検出制御器１５は、以上のようにして、電源コイル１１を誘導コイル５１に最も接近す
る位置に移動できる。

なお、充電装置１０の識別回路３３は、エコー信号を検出して、電池内蔵機器５０の誘
導コイル５１がセットされたと認識、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、電池内蔵機器５０の誘導コイル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、電池内蔵機器５０の誘導コイル５１が搭載されて
いないとして、電力供給をしない。

充電装置１０は、位置検出制御器１４、１５で移動機構１３を制御して電源コイル１１
を誘導コイル５１に接近させた状態で、交流電源１２で電源コイル１１に交流電力を供給
する。電源コイル１１の交流電力は誘導コイル５１に電力搬送されて、内蔵電池５２の充
電に使用される。電池内蔵機器５０は、内蔵電池５２が満充電されたことを検出すると、
充電を停止して、満充電信号を充電装置１０に伝送する。

電池内蔵機器５０は、誘導コイル５１に満充電信号を出力し、この満充電信号を誘導コ
イル５１から電源コイル１１に伝送して、充電装置１０に満充電の情報を伝送することが
できる。この電池内蔵機器５０は、交流電源１２と異なる周波数の交流信号を誘導コイル
５１に出力し、充電装置１０はこの交流信号を電源コイル１１で受信して満充電を検出す
ることができる。また、電池内蔵機器５０が特定周波数の搬送波を満充電信号で変調する
信号を誘導コイル５１に出力し、充電装置１０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、電池内蔵機器は、満充電信号を
充電装置に無線伝送して、満充電の情報を伝送することもできる。この電池内蔵機器は、
満充電信号を送信する送信器を内蔵しており、充電装置は満充電信号を受信する受信器を
内蔵する。図７に示す充電装置１０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、電池内蔵機器５０から出力される満充
電信号を検出して、内蔵電池５２の満充電を検出する。

さらに、電池内蔵機器と充電装置の他の一例を図１１ないし図１３に示している。図に
示す電池内蔵機器１５０は、走行用モーター１７７で駆動される電動車両１５０Ａである
。電動車両１５０Ａである電池内蔵機１５０は、内蔵電池１５２として、走行用モーター
１７７を駆動する走行用バッテリ１７０を搭載している。図に示す電動車両１５０Ａは電
気自動車である。ただ、電動車両は、走行用モーターで駆動される車両であって、内蔵電
池が充電装置で無接点充電される他の全ての車両、例えば、電動車椅子、電動カート、電
動フォークリフト等とすることもできる。
なお、以下に示す実施例において、前述の電池内蔵機器５０及び充電台１０と同じ構成
要素については、同符号を付してその詳細な説明を省略する。

走行用バッテリ１７０は、電動車両を走行させる走行用モーター１７７を駆動する。走
行用モーター１７７に大電力を供給できるように、走行用バッテリ１７０は多数の電池セ
ル１７０Ａを直列に接続して出力電圧を高くしている。電池セル１７０Ａは、ニッケル水
素電池やリチウムイオン二次電池が使用される。ただ、二次電池には、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。

さらに、電動車両１５０Ａである電池内蔵機器１５０は、走行用バッテリ１７０である
内蔵電池１５２を無接点充電する無接点充電部６０を備えている。この無接点充電部６０
は、充電装置１１０の電源コイル１１に電磁結合される誘導コイル５１と、この誘導コイ
ル５１に誘導される交流を整流する整流回路５３と、この整流回路５３の出力で電池内蔵
機器１５０の内蔵電池１５２の充電を制御する制御回路５４とを備えており、充電装置１
１０の電源コイル１１から誘導コイル５１に磁気誘導作用で電力搬送して内蔵電池１５２
を充電する。

充電装置１１０は、図１１ないし図１３に示すように、交流電源１１２に接続されて誘
導コイル５１に起電力を誘導する電源コイル１１と、この電源コイル１１を内蔵すると共
に、電池内蔵機器１５０の誘導コイル５１が配置された面に沿って移動する走行台車１２
０と、定位置にセットされた電動車両１５０Ａの誘導コイル５１の位置を検出して、走行
台車１２０の電源コイル１１を誘導コイル５１の位置に移動させる位置検出制御器１１４
とを備える。この充電装置１１０は、図１１と図１２に示すように、電動車両１５０Ａの
下方に配置されて、上にセットされる電動車両１５０Ａに搭載される走行用バッテリ１７
０を充電する。この充電装置１１０は、位置検出制御器１１４で誘導コイル５１の位置を
検出し、検出された位置に電源コイル１１を内蔵する走行台車１２０を走行させて、電源
コイル１１を誘導コイル５１の位置に移動させる。充電装置１１０は、電源コイル１１を
誘導コイル５１に電磁結合する位置に移動させた状態で、電源コイル１１から誘導コイル
５１に電力搬送して内蔵電池１５２を無接点充電する。以上の充電装置１１０は、駐車ス
ペース１８５に停車された電動車両１５０Ａの誘導コイル５１の位置に電源コイル１１を
移動させて、電源コイル１１から誘導コイル５１に効率よく電力搬送できる。

電源コイル１１は、走行台車１２０の上面と平行な面内で渦巻き状に巻かれた平面コイ
ルで、走行台車１２０の上方に交流磁束を放射する。この電源コイル１１は、走行台車１
２０の上面に直交する交流磁束を上方に放射する。電源コイル１１は、交流電源１２から
交流電力が供給されて、走行台車１２０の上方に交流磁束を放射する。

走行台車１２０は、位置検出制御器１１４に制御されて、電源コイル１１を誘導コイル
５１の位置に移動させる。走行台車１２０は、交流電源１２に接続している電源コイル１
１を上面の下に水平姿勢に配設している。この走行台車１２０は、電動車両１５０Ａの下
面に沿って移動して、電源コイル１１を電動車両１５０Ａの下面に内蔵された誘導コイル
５１に接近させる。図に示す走行台車１２０は、これを走行させる車輪１２３と、この車
輪１２３を駆動するモーター１２２と、このモーター１２２を制御する移動機構１１３と
を備えている。

位置検出制御器１１４は、駐車スペース１８５に停車される電動車両１５０Ａに内蔵さ
れる誘導コイル５１の位置を検出して、走行台車１２０の移動機構１１３を制御して電源
コイル１１を誘導コイル５１に接近させる。この位置検出制御器１１４は、図１１と図１
４に示すように、位置検出プレート１２１の内面に複数の位置検出コイル１３０を固定し
ている。位置検出コイル１３０は、誘導コイル５１のＸ軸方向の位置を検出する複数のＸ
軸検出コイル１３０Ａと、Ｙ軸方向の位置を検出する複数のＹ軸検出コイル１３０Ｂとを
備えている。各々のＸ軸検出コイル１３０Ａは、Ｙ軸方向に細長いループ状で、所定の間
隔で位置検出プレート１２１の内面に固定している。また、各々のＹ軸検出コイル１３０
Ｂは、Ｘ軸方向に細長いループ状で、所定の間隔で上面プレート２１の内面に固定してい
る。

この位置検出制御器１１４は、検出信号発生回路３１から位置検出コイル１３０に位置
検出信号を供給し、この位置検出信号のパルスに励起されて誘導コイル５１から出力され
るエコー信号を受信回路３２で受信し、受信したエコー信号から電源コイル１１の位置を
識別回路３３が判定して誘導コイル５１の位置を検出する。識別回路３３は、Ｘ軸検出コ
イル１３０Ａから検出されるエコー信号で誘導コイル５１のＸ軸方向の位置を判定し、Ｙ
軸検出コイル１３０Ｂから検出されるエコー信号で誘導コイル５１のＹ軸方向の位置を判
定する。

位置検出制御器１４は、誘導コイル５１の位置を検出すると、走行台車１２０を移動さ
せて電源コイル１１を誘導コイル５１に接近させる。位置検出制御器１１４は、移動機構
１１３を介してモーター１２２を制御し、車輪１２３を駆動して走行台車１２０を自由な
方向に走行させる。自由に走行する走行台車１２０の位置は、たとえば、電源コイル１１
からパルスを出力し、このパルスを位置検出コイル１３０で受信することで検出できる。
したがって、位置検出制御器１１４は、走行台車１２０位置を検出しながら、車輪１２３
を駆動するモーター１２２の回転を制御して、電源コイル１１を誘導コイル５１に移動さ
せる。ただし、位置検出制御器は、走行台車を移動させる機構を以上のメカニズムには特
定しない。

さらに、充電装置１１０は、電源コイル１１の位置を正確に制御して誘導コイル５１に
接近させた後、電力搬送して内蔵電池５２を充電することができる。誘導コイル５１の位
置を正確に検出する位置検出制御器１１５は、交流電源１１２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電源コイル１１の位置を正確に検出して移動機構１
３を制御する。この位置検出制御器１１５は、走行台車１２０の移動機構１１３を制御し
て、電源コイル１１を移動させて、交流電源１１２の発振周波数を検出する。前述のよう
に、自励式の発振回路の発振周波数は、電源コイル１１が誘導コイル５１に最も接近する
位置でもっとも高くなるように、またはもっとも低くなるように設定しておけば、相対位
置がずれるにしたがって発振周波数が低く、もしくは高くなる。したがって、位置検出制
御器１１５は、移動機構１１３を制御して走行台車１２０を移動し、発振周波数が最も高
く、もしくは低くなる位置で停止させて、電源コイル１１を誘導コイル５１に最も接近す
る位置に移動できる。さらに、誘導コイル５１は、常に充電状態のデータを並列コンデン
サー５６の接続状態のＯＮ／ＯＦＦにより充電装置１１０側に伝えており、この充電状態
の良し悪しを比較することにより、単純に最適位置に移動することもできる。

充電装置１１０は、位置検出制御器１１４、１１５で移動機構１１３を制御して電源コ
イル１１を誘導コイル５１に接近させた状態で、交流電源１１２で電源コイル１１に交流
電力を供給する。電源コイル１１の交流電力は誘導コイル５１に電力搬送されて、内蔵電
池１５２の充電に使用される。電池内蔵機器１５０は、内蔵電池１５２が満充電されたこ
とを検出すると、充電を停止して、満充電信号を充電装置１１０に伝送する。

以上の充電装置１１０は、以下の動作で電動車両１５０Ａである電池内蔵機器１５０の
内蔵電池１５２を充電する。
（１）電動車両１５０Ａを駐車スペース１８５の定位置に停車させる。電動車両１５０Ａ
は、たとえば、駐車スペース１８５に配置した左右の車輪止め１８６に左右の車輪１８７
を当接させて、定位置に停車される。
（２）定位置に配置された電動車両１５０Ａの誘導コイル５１の位置を、位置検出制御器
１１４で検出する。位置検出制御器１１４は、電動車両１５０Ａの下方に配置された位置
検出プレート１２１に内蔵される位置検出コイル１３０で誘導コイル５１の位置を検出す
る。
（３）誘導コイル５１の位置を検出した位置検出制御器１１４は、移動機構１１３を制御
して、移動機構１１３でもって走行台車１２０を移動させて、走行台車１２０に内蔵され
た電源コイル１１を電動車両１５０Ａの下面に内蔵された誘導コイル５１に接近させる。
（４）誘導コイル５１に接近する電源コイル１１は、誘導コイル５１に電磁結合されて誘
導コイル５１に交流電力を搬送する。
（５）電動車両１５０Ａの無接点充電部６０は、誘導コイル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１５２である走行用バッテリ１７０を充電する。

電源コイル１１から誘導コイル５１への電力搬送の効率は、電源コイル１１と誘導コイ
ル５１の間隔を狭くして向上できる。したがって、電源コイル１１と誘導コイル５１の間
隔は、走行台車１２０が電動車両１５０Ａの下面の沿って走行する状態で、走行台車１２
０の上面と電動車両１５０Ａの下面とが互いに接触することのない間隔であって、好まし
くは、走行台車１２０の上面と電動車両１５０Ａの下面との隙間を５ｃｍ以下とする間隔
とする。
ただ、走行台車は、車輪を駆動して走行台車を走行させる移動時においては、走行台車
の上面と電動車両の下面との間隔を、互いに接触することのない余裕のある間隔としてお
き、電源コイルから誘導コイルに交流電力を搬送する状態では、電源コイルを昇降機構で
上昇させて、誘導コイルに最接近させて電力搬送することもできる。この走行台車は、内
蔵電池の充電が終了すると、電源コイルを昇降機構で下降させた後、車輪で走行させて移
動させる。

以上の電動車両１５０Ａである電池内蔵機器１５０も、充電装置１１０からの無接点充
電に加えて充電アダプタ１８０から充電できる構造としている。図の電動車両１５０Ａで
ある電池内蔵機器１５０は、内蔵電池５２である走行用バッテリ１７０を充電する充電ア
ダプター１８０が接続される充電端子１７２を備えている。充電アダプター１８０は、充
電コード１８２の先端に設けた接続プラグ１８３が電動車両１５０Ａの充電端子１７２に
挿入されて、電動車両１５０Ａに搭載される走行用バッテリー１７０を充電する。

以上の電池内蔵機器１５０も、前述の電池内蔵機器５０と同様に、電動車両１５０Ａが
充電装置１１０にセットされ、かつ充電アダプター１８０の接続状態において、充電装置
１１０と充電アダプター１８０のいずれか一方で内蔵電池１５２を充電する。すなわち、
この電池内蔵機器１５０も、制御回路５４が、電池内蔵機器１５０が充電装置１１０にセ
ットされたことを検出する充電装置検出部６１と、電池内蔵機器１５０に接続されて内蔵
電池１５２を充電する充電アダプター１８０の接続又は充電を検出するアダプター検出部
６２と、充電装置検出部６１とアダプター検出部６２の検出信号で、内蔵電池１５２の充
電を充電装置１０と充電アダプター８０のいずれかに選択する充電選択部６３を備えてい
る。制御回路５４は、好ましくは、電動車両１５０Ａが充電装置１１０にセットされて、
充電アダプター１８０が接続される状態にあっては、充電装置１１０から電力搬送される
電力で内蔵電池１５２を充電することなく、充電アダプター１８０から供給される電力の
みで内蔵電池１５２を充電する。ただし、電池内蔵機器１５０が充電装置１１０にセット
されて、充電アダプター１８０が接続される状態において、充電アダプター１８０から供
給される電力で内蔵電池１５２を充電することなく、充電装置１１０から電力搬送される
電力でのみで内蔵電池１５２を充電することもできる。

以上の充電装置１１０は、電源コイル１１を内蔵してなる走行台車１２０と、位置検出
制御器１１４を構成する位置検出コイル１３０を内蔵してなる位置検出プレート１２１と
を備えている。この充電装置１１０は、前述の充電装置１０のように、位置検出制御部と
電源コイルをケーシング等の収納部に内蔵することなく、薄い位置検出プレート１２１と
、電源コイル１１を内蔵してなる自走式の走行台車１２０とで構成ので、位置検出プレー
ト１２１を簡単な構造として容易に移動して、電動車両１５０Ａの駐車スペース１８５に
簡単に設置できると共に、自走式の走行台車１２０を自由に移動させて、電源コイル１１
を誘導コイル５１に接近できる特徴がある。ただ、充電装置は、位置検出プレートと電源
コイルを外装ケースに内蔵して車両の駐車スペースに配置することも、あるいは、車両の
駐車スペースの地面に埋設して定位置に配置することもできる。駐車スペースに埋設され
る充電装置は、駐車スペースの定位置に段差部を設けると共に、この段差部に位置検出制
御器と電源コイルを内蔵し、この段差部の上方の定位置に電動車両を駐車させる状態で、
移動機構で電源コイルを移動させて誘導コイルに背金させて無接点充電する。

次に、電池内蔵機器として、出力コネクタを備えるバッテリパック２１０について、説明する。上述と同じ構成については、同様の名称を利用し、説明を省略する。
バッテリパック２１０は、図１５に示すように、電磁誘導作用で電力を搬送して充電する送電コイル１１を有する充電装置１０（充電台）に載せられて、送電コイル１１から電力を受け取る受電コイル２０５と、この受電コイル２０５に誘導される電力で充電される内蔵電池２０１と、この内蔵電池２０１の出力を外部に出力する電源用の出力コネクタ２０８と、受電コイル２０５に誘導される電力で内蔵電池１を充電する充電回路２５０を実装する回路基板（図示せず）と、この回路基板と受電コイル２０５と内蔵電池２０１とを内蔵するケーシング２とを備える。さらに、バッテリパック２１０は、外部電源２２０に接続されて充電されるサブ充電回路２５７も内蔵している。

図１５、図１６に記載されるバッテリパック２１０の回路構成（ブロック図）は、慣用技術として、プラスチック製のケーシング（図示せず）に収納される。受電コイル２０５は、図示しないが、ケーシングの底面内側に配置され、送電コイル１１と接近して、配置することができる。

（誘導コイルとしての受電コイル）
受電コイル２０５は、線材を平面に渦巻き状に巻いた平面コイルである。この平面コイルの受電コイル５は、渦巻きを１層又は複数層に巻いて、全体の形状を円板状として外形を円形としている。

（出力コネクタ、入力コネクタ）
さらに、バッテリパック２１０は、図１５、図１６に示すように、外部に接続される携帯電子機器２３０に電力を供給する出力コネクタ２０８を備えている。図のバッテリパック２１０は、出力コネクタ２０８としてＵＳＢコネクタ２０８Ａを備える。出力コネクタ２０８であるＵＳＢコネクタ２０８Ａは、標準ＵＳＢコネクタであり、操作部を押圧したとき操作される押しボタンスイッチ２１６が動作して、電力を出力する。ただ、出力コネクタはＵＳＢコネクタには特定されない。出力コネクタには、外部に接続される携帯電子機器に電力を供給できる、ＵＳＢコネクタ以外のコネクタ、例えば、携帯電話に接続される電源端子を接続するコネクタ等を使用することもできる。さらに、図のバッテリパック２１０は、内蔵電池２０１を充電するための入力コネクタ２１８も備える。図の出力コネクタ２０８と入力コネクタ２１８は、回路基板に固定されて、定位置に配置している。

回路基板は、図１５に示すように、受電コイル２０５に誘導される交流を直流に変換して内蔵電池２０１を充電する充電回路２５０と、外部電源２２０から入力される電力で内蔵電池２０１を充電するサブ充電回路２５７（上述の実施例の充電回路７１に相当する）と、充電された内蔵電池２０１の電圧を一定の電圧に安定化して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ２５８と、内蔵電池２０１の充電状態と出力コネクタ２０８への放電状態とを制御する制御回路２４０（上述の実施例のマイコン６４に相当する）とを実装している。

（充電回路）
充電回路２５０は、受電コイル２０５に誘導される交流を整流して直流に変換する整流回路２５１と、この整流回路２５１で整流された脈流を平滑化する平滑回路２５２の平滑コンデンサー２５２Ａと、この平滑回路２５２で平滑化された直流で内蔵電池２０１を充電する充電制御回路５３とを備えている。充電回路５０は、内蔵電池１を好ましい電圧と電流で充電する。内蔵電池２０１をリチウムイオン電池とするバッテリパック２１０の充電回路２５０は、充電制御回路２５３を、内蔵電池２０１を一定の電圧と電流で充電する定電圧・定電流回路とする。内蔵電池をニッケル水素電池などのアルカリ電池とするバッテリパックは、充電制御回路を定電流回路とする。

（サブ充電回路（上述の実施例の充電回路７１に相当する））
サブ充電回路２５７は、外部電源２２０から入力される電力で内蔵電池２０１を充電する。内蔵電池２０１をリチウムイオン電池とするバッテリパックにあっては、このサブ充電回路２５７が定電圧・定電流充電して内蔵電池１を充電する。また、内蔵電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とするバッテリパックにあっては、サブ充電回路が定電流充電して内蔵電池を充電する。さらに、サブ充電回路２５７は、内蔵電池２０１の満充電を検出して充電を停止する。図に示すバッテリパック２１０は、外部電源２２０からサブ充電回路２５７に電力を入力する入力コネクタ２１８を備えている。図に示す入力コネクタ２１８は、ミニ又はマイクロＵＳＢコネクタ２１８Ａとしている。ただ、入力コネクタは、外部電源から電力を入力できるミニ又はマイクロＵＳＢコネクタ以外のコネクタ、例えば、ＡＣアダプタに接続されるピンプラグを接続するコネクタ等を使用することもできる。

サブ充電回路２５７は、入力コネクタ２１８に外部電源２２０（上述の実施例の充電アダプター８０に相当）が接続されると、このことを入力電流、または入力電圧から検出できる。外部電源２２０が接続されると、外部電源２２０から電力が供給されるからである。サブ充電回路２５７は、外部電源２２０から電力が入力される状態において、外部電源２２０から供給される電力で内蔵電池２０１を充電する。ただ、バッテリパックは、充電専用の入力コネクタを設けることなく、出力コネクタを、外部から電力を入力するコネクタと外部に電力を出力するコネクタとに併用することもできる。このバッテリパックは、たとえば、出力コネクタを、切換スイッチを介してサブ充電回路とＤＣ／ＤＣコンバータに接続し、この切換スイッチを制御して出力コネクタをサブ充電回路とＤＣ／ＤＣコンバータのいずれかに接続する。

さらに、このバッテリパックは、入力コネクタ２１８に外部電源２２０が接続されて、かつ充電装置１０にセットされる状態において、外部電源１２０と充電装置１０のいずれか一方で内蔵電池２０１を充電する構造としている。図１５の制御回路２４０は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされたことを検出する充電台検出部４１（上述の実施例の充電装置検出部６１に相当）と、外部電源２２０の接続又は充電を検出する外部電源検出部２４２（上述の実施例のアダプター検出部６２に相当）と、充電台検出部２４１と外部電源検出部２４２の検出信号で、内蔵電池２０１の充電を充電装置１０と外部電源２２０のいずれかに選択する充電選択部２４３（上述の実施例の充電選択部６３に相当）を備える。

制御回路２４０は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされ、かつ外部電源２２０の接続状態において、充電選択部２４３でもって、充電装置１０と外部電源２２０のいずれか一方で内蔵電池２０１を充電するように制御する。制御回路２４０は、好ましくは、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされて、外部電源２２０が接続される状態、すなわち、充電装置１０と外部電源２２０の両方で内蔵電池２０１を充電できる状態にあっては、充電装置１０から電力搬送される電力で内蔵電池２０１を充電することなく、外部電源２２０から供給される電力のみで内蔵電池２０１を充電する。ただし、バッテリパック１０が充電装置１０にセットされて、外部電源２２０が接続される状態において、外部電源２２０から供給される電力で内蔵電池２０１を充電することなく、充電装置１０から電力搬送される電力でのみで内蔵電池２０１を充電することもできる。この場合は、スイッチ２４４をオフに制御してサブ充電回路２５７からの電力を遮断する。

制御回路２４０の充電台検出部２４１は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされ、あるいは充電装置１０で充電される状態を検出する。この制御回路２４０は、受電コイル２０５の出力を直流に変換する整流回路２５１の出力を電源電圧として動作し、内蔵電池２０１から供給される電力では動作しない。すなわち、内蔵電池２０１は、制御回路２４０を動作させる電力を消費せず、充電装置１０から磁気誘導作用で供給される電力で動作する。このため、制御回路２４０は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされる状態で動作状態となる。充電台検出部２４１は、制御回路２４０が動作状態になったことで、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされたことを検出する。この充電台検出部２４１は、簡単な回路構成で充電装置１０にセットされたことを検出できる。ただし、充電台検出部は、充電台から送信される信号を受信して、充電台にセットされたことを検出することもできる。

外部電源検出部２４２は、外部電源２２０の接続を検出し、あるいは外部電源２２０による内蔵電池２０１の充電を検出する。外部電源検出部２４２は、無接点充電を停止する状態で、外部電源２２０の接続や充電を検出する。無接点充電の停止は、充電回路２５０と内蔵電池２０１との間に接続しているスイッチ２４５をオフに切り換えて実現される。制御回路２４０は、外部電源２２０の接続や充電を検出するタイミングにおいて、スイッチ２４５をオフに保持して無接点充電を停止する。
ここで、外部電源検出部２４２における外部電源２２０の接続の検出について、詳細に説明する。外部電源検出部２４２（上述の実施例のアダプター検出部６２に相当）は、アダプター検出回路２４２Ｃを備え、充電アダプターである外部電源２２０の接続による電圧印加により、アダプター検出回路２４２Ｃが動作して、接続信号を、外部電源検出部２４２に送信する。詳細には、アダプター検出回路２４２Ｃは、外部電源２２０の接続による電圧印加により動作するスイッチング素子ＳＷを、外部電源検出部２４２の入力ポートＩ、アース間に設置して、外部電源２２０の接続による電圧印加により、スイッチング素子ＳＷが導通状態となり、入力ポートＩに、前記接続信号として低電圧が印加される。
具体的には、図１５に示すように、外部電源２２０のプラス側の電気経路と、ＮＰＮ型トランジスターＴｒのベースとが、電流制限用の抵抗Ｒを介して接続され、トランジスターＴｒのエミッターが接地され、コレクターと外部電源検出部２４２の入力ポートＩとが電気接続される。
このような構成により、外部電源２２０が接続されると、接続による印加電圧により、トランジスターＴｒのベース電位が高レベルとなり、トランジスターＴｒのコレクターとエミッター間が導通状態となって、入力ポートＩの電位が、高レベルから低レベル（低電位、低電圧、接地状態）になる。そして、このような入力ポートの低電位状態が、接続信号として、外部電源検出部２４２に送信され、外部電源検出部２４２がこれを検出して、外部電源２２０の接続を検出する。

制御回路２４０は、充電台検出部２４１で充電装置１０にセットされたことを検出し、さらに外部電源検出部２４２でもって、外部電源２２０の接続や充電を検出すると、充電選択部２４３でもって、充電装置１０に充電停止信号を伝送して、充電装置１０の充電を停止して、外部電源２２０で内蔵電池２０１を充電する。制御回路２４０は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされない状態で、外部電源２２０が接続されると、外部電源２２０で内蔵電池２０１を充電する。バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされない状態では、外部電源検出部２４２で外部電源２２０の接続や充電を検出する必要はない。内蔵電池２０１を理想的な状態で外部電源１２０で充電できるからである。バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされる状態に限って、外部電源検出部２４２は外部電源２２０の接続や充電を検出するので、外部電源検出部２４２は、バッテリパック２１０が充電装置１０にセットされない状態で、外部電源２２０の接続や充電を検出する必要はない。したがって、充電装置１０から電力搬送される電力で制御回路２４０を動作状態とするバッテリパック２１０は、外部電源２２０の接続や充電を検出する状態に限って、動作状態となって、外部電源２２０の接続や充電を検出する。ただ、制御回路２４０は、つねに充電台検出部２４１と外部電源検出部２４２とを動作状態として、充電装置１０へのセットと、外部電源２２０の接続や充電を検出することもできる。この制御回路２４０は、充電装置１０にセットされて外部電源２２０が接続されない状態では、充電装置１０で内蔵電池２０１を充電し、充電装置１０にセットされない状態で外部電源２２０が接続される状態では、外部電源２２０で内蔵電池２０１を充電する。

制御回路２４０は、図１５において、受電コイル２０５と並列に接続している並列コンデンサー２５４と直列に接続している信号スイッチ２５５をオン状態に保持して、充電装置１０に充電停止信号を送信する。充電装置１０は、並列コンデンサー２５６が受電コイル２０５と並列に接続されることを検出して、送電コイル１１に交流を出力するのを停止する。また、制御回路２４０は、信号スイッチ２５５をオンに保持するのでなく、信号スイッチ２５５を特定の状態でオンオフに切り換えて、充電装置１０に外部電源２２０の接続を伝送することもできる。充電装置１０は、信号スイッチ２５５のオンオフを検出して、外部電源２２０の接続や充電を検出して、送電コイル１１に交流を出力するのを停止する。送電コイル１１に交流を入力しないように制御して、充電装置１０による内蔵電池２０１の充電を停止する回路構成は、無駄な電力消費を削減できると共に、バッテリパック２１０が送電コイル１１から出力される電力で無駄に加温される弊害も防止できる。ただ、制御回路２４０は、外部電源２２０の接続や充電を検出する状態で、必ずしも送電コイル１１に交流を出力しない状態とすることなく、送電コイル１１に交流を出力しながら、バッテリパック２１０側で内蔵電池２０１への充電電流を遮断するスイッチ２４５をオフにして、充電装置１０による充電を停止することもできる。

整流回路２５１は、受電コイル２０５に誘導される交流を整流して、制御回路２４０に出力する。図のバッテリパック２１０は、受電コイル２０５と整流回路２５１の間に直列コンデンサー２５６を接続しており、この直列コンデンサー２５６を介して、受電コイル５に誘導される交流を整流回路５１に入力している。直列コンデンサー５６は、受電コイル２０５と直列共振回路を構成して、受電コイル２０５に誘導される交流を効率よく整流回路２５１に入力する。したがって、直列コンデンサー２５６の静電容量は、受電コイル２０５のインダクタンスで、誘導される交流の周波数に近くなるように設定される。

（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
ＤＣ／ＤＣコンバータ２５８は、充電された内蔵電池１の電圧を一定の電圧に安定化して出力する。図１５の回路図に示す回路基板（図示せず）においては、内蔵電池２０１とＤＣ／ＤＣコンバータ２５８との間に、放電スイッチ２４６を接続している。この放電スイッチ２４６は、制御回路２４０でオンオフに制御される。制御回路２４０は、操作部として操作される押しボタンスイッチ２１６から入力される信号で放電スイッチ２４６をオンオフに切り変える。制御回路２４０は、押しボタンスイッチ２１６から一定の時間オン信号が入力されると放電スイッチ２４６をオンに切り換えて、内蔵電池２０１の出力をＤＣ／ＤＣコンバータ２５８に出力する。この状態でＤＣ／ＤＣコンバータ２５８は動作状態となって、出力側に接続している出力コネクタ２０８に安定化された電力を供給する。制御回路２４０は、出力コネクタ２０８に接続している携帯電子機器が外されると、出力コネクタ２０８から携帯電子機器が外されたことを、出力電流で検出できる。携帯電子機器が外されると出力電流が０Ａとなるからである。

さらに、回路基板（図示せず）は、図１５に示すように、内蔵電池２０１の充放電を制御する保護回路２４７を実装している。保護回路２４７は、電池温度と電池の電圧を検出して電池の充放電をコントロールする。電池の温度は、内蔵電池２０１の表面に熱結合状態に固定している温度センサ２１９で検出される。したがって、保護回路２４７には温度センサ２１９を接続している。保護回路２４７は、電池の充放電電流を制限する温度を記憶するメモリ２４８を備えている。メモリ２４８は、電池の温度に対する許容電流を記憶している。許容電流は、その温度において電池に流すことができる最大電流であって、この電流よりも少ない電流で使用される。したがって、保護回路２４７は、電池温度から電池を充放電する電流を許容電流よりも小さく制御して電池を保護する。また、保護回路２４７は、電池の充放電を許容する最高温度と最低温度を記憶して、この最高温度と最低温度との間で充放電を許容するように制御することもできる。最高温度と最低温度は、電池の種類により最適温度に設定され、たとえばリチウムイオン電池においては、最高温度を約６０℃〜７０℃、最低温度を約−１０℃〜０℃とすることができる。

さらに、保護回路２４７は、内蔵電池２０１の電圧を検出して充放電を制御する。この保護回路２４７は、充電している電池の電圧が最高電圧まで上昇すると充電を停止し、また、放電している電池の電圧が最低電圧まで低下すると放電を停止する。図１５に示す保護回路２４７は、電池温度や電池電圧の異常を検出すると、充電回路２５０を制御して内蔵電池２０１の充電を停止し、また、放電スイッチ２４６をオフに制御して内蔵電池２０１の放電を停止する。

さらに、図１５に示すバッテリパックは、内蔵電池２０１とＤＣ／ＤＣコンバータ２５８との間に、放電スイッチ２４６を接続している。この放電スイッチ２４６は、制御回路２４０でオンオフに制御される。制御回路２４０は、押しボタンスイッチ２１６から入力される信号で放電スイッチ２４６をオンオフに切り変える。制御回路２４０は、押しボタンスイッチ２１６から一定の時間オン信号が入力されると放電スイッチ２４６をオンに切り換えて、内蔵電池２０１の出力をＤＣ／ＤＣコンバータ２５８に出力する。この状態でＤＣ／ＤＣコンバータ２５８は動作状態となって、出力側に接続している出力コネクタ２０８に安定化された電力を供給する。制御回路２４０は、出力コネクタ２０８に接続している携帯電子機器２３０が外されると、出力コネクタ２０８から携帯電子機器２３０が外されたことを、出力電流で検出できる。携帯電子機器２３０が外されると出力電流が０Ａとなるからである。

さらに、図１５に示すバッテリパックは、内蔵電池２０１の残容量を検出する残容量検出回路２４９も実装している。この残容量検出回路２４９は、内蔵電池２０１の電圧や電池の電流から残容量を演算して、発光ダイオード２１７の発光色や点灯個数で残容量を表示する。この残容量検出回路２４９は、押しボタンスイッチ２１６からオン信号が入力されると、発光ダイオード２１７を点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。

また、押しボタンスイッチ１６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８を動作状態に切り換えることもできる。押しボタンスイッチ１６のオンオフ信号で残容量を表示し、またＤＣ／ＤＣコンバータ５８の動作状態を切り換えるバッテリパック１０は、押しボタンスイッチ１６を短く押すと残容量を表示し、押しボタンスイッチ１６を長く押すとＤＣ／ＤＣコンバータ５８を動作状態に切り換えることができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ５８は、押しボタンスイッチ１６から入力されるオン信号が設定時間よりも長いことを判定して、動作状態に切り換えられる。このバッテリパック１０は、押しボタンスイッチ１６を長く押さない状態でＤＣ／ＤＣコンバータ５８を動作しない状態に保持できるので、出力コネクタ８に携帯電子機器１３０を接続しない状態で、電池の無駄な消費を防止できる。それは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５８が動作状態にあると負荷に携帯電子機器１３０を接続しない状態で電力を消費するからである。

さらに、制御回路は、内蔵電池２０１の満充電を検出して、内蔵電池２０１の充電を停止する。充電回路２５０は、内蔵電池２０１の満充電を検出すると、満充電されたことを示す満充電信号を充電装置１０に伝送する。充電装置１０は、満充電信号を検出して充電を停止する。

１０…充電装置
１１…電源コイル
１２…交流電源
１３…移動機構
１４…位置検出制御器
１５…位置検出制御器
１６…スイッチング電源
１７…満充電検出回路
１８…スイッチング素子
１９…切換回路
２０…ケース
２１…上面プレート
２２…サーボモータ ２２Ａ…Ｘ軸サーボモータ
２２Ｂ…Ｙ軸サーボモータ
２３…ネジ棒 ２３Ａ…Ｘ軸ネジ棒
２３Ｂ…Ｙ軸ネジ棒
２４…ナット材 ２４Ａ…Ｘ軸ナット材
２４Ｂ…Ｙ軸ナット材
２５…ベルト
２６…ガイドロッド
２７…ガイド部
３０…位置検出コイル ３０Ａ…Ｘ軸検出コイル
３０Ｂ…Ｙ軸検出コイル
３１…検出信号発生回路
３２…受信回路
３３…識別回路
３４…切換回路
３５…リミッター回路
３６…Ａ／Ｄコンバータ
５０…電池内蔵機器
５１…誘導コイル
５２…内蔵電池
５３…整流回路
５４…制御回路
５５…直列コンデンサー
５６…並列コンデンサー
５７…信号スイッチ
５８…電解コンデンサー
５９…温度センサ
６０…無接点充電部
６１…充電装置検出部
６２…アダプター検出部
６３…充電選択部
６４…マイコン
６５…スイッチ
６６…スイッチ
６７…タイマ
６８…第１の充電電流検出回路
６９…第２の充電電流検出回路
７０…パック電池
７１…充電回路
７２…充電端子
７３…プルアップ抵抗
７４…電源
７５…ダイオード
７６…接続点
７８…保護素子 ７８Ａ…スイッチング素子
７９…負荷
８０…充電アダプター
８１…商用電源
１１０…充電装置
１１２…交流電源
１１３…移動機構
１１４…位置検出制御器
１１５…位置検出制御器
１２０…走行台車
１２１…検出プレート
１２２…モーター
１２３…車輪
１３０…位置検出コイル １３０Ａ…Ｘ軸検出コイル
１３０Ｂ…Ｙ軸検出コイル
１５０…電池内蔵機器 １５０Ａ…電動車両
１５２…内蔵電池
１７０…走行用バッテリ １７０Ａ…電池セル
１７２…充電端子
１７７…走行用モーター
１８０…充電アダプター
１８２…充電コード
１８３…接続プラグ
１８５…駐車スペース
１８６…車輪止め
１８７…車輪
２０１…内蔵電池
２０５…受電コイル
２０８…出力コネクタ ２０８Ａ…ＵＳＢコネクタ
９…電池組立
２１０…バッテリパック
２１６…押しボタンスイッチ
２１７…発光ダイオード
２１８…入力コネクタ ２１８Ａ…ミニ又はマイクロＵＳＢコネクタ
２１９…温度センサ
２４０…制御回路
２４１…充電台検出部
２４２…外部電源検出部 ２４２Ｃ…アダプター検出回路
２４３…充電選択部
２４４…スイッチ
２４５…スイッチ
２４６…放電スイッチ
２４７…保護回路
２４８…メモリ
２４９…残容量検出回路
２５０…充電回路
２５１…整流回路
２５２…平滑回路 ２５２Ａ…平滑コンデンサー
２５３…充電制御回路
２５４…並列コンデンサー
２５５…信号スイッチ
２５６…直列コンデンサー
２５７…サブ充電回路
２５８…ＤＣ／ＤＣコンバータ

Claims (10)

1. 内蔵電池を備えると共に、この内蔵電池を充電する充電アダプターが接続される充電端
   子と、内蔵電池を電磁結合作用で無接点充電する無接点充電部とを有する電池内蔵機器と
   、この電池内蔵機器をセットして電磁結合作用で無接点充電する充電装置とを備え、
   前記電池内蔵機器が、充電装置にセットされたことを検出する充電装置検出部と、
   前記充電アダプターの接続又は充電を検出するアダプター検出部と、
   前記充電装置検出部と前記アダプター検出部の検出信号で、内蔵電池の充電を前記充電
   装置と前記充電アダプターのいずれかに選択する充電選択部を備え、
   前記電池内蔵機器が充電装置にセットされ、かつ充電アダプターの接続状態において、
   前記充電選択部が、充電装置と充電アダプターのいずれか一方で内蔵電池を充電するよ
   うに制御する電池内蔵機器と充電装置。
2. 前記電池内蔵機器が充電装置にセットされ、かつ充電アダプターの接続状態において、
   前記充電選択部が、充電アダプターの出力のみで内蔵電池を充電する請求項１に記載さ
   れる電池内蔵機器と充電装置。
3. 前記電池内蔵機器が、無接点充電部の出力電力で動作すると共に、無接点充電による内
   蔵電池の充電をコントロールし、かつ充電装置検出部を備えるマイコンを備え、充電装置
   から供給される電力で前記マイコンが動作状態となって、充電装置検出部が充電装置から
   の充電状態を検出する請求項１又は２に記載される電池内蔵機器と充電装置。
4. 前記アダプター検出部が、無接点充電を停止する状態で、
   電池内蔵機器に内蔵してなる電池の保護素子であるスイッチング素子の電圧と、
   内蔵電池の電圧と、
   電池内蔵機器に内蔵する温度センサの電圧と、
   充電アダプターから入力される信号と、
   内蔵電池の電圧上昇と、
   内蔵電池の温度上昇の少なくともひとつを検出して、充電アダプターの接続又は充電を
   検出する請求項１ないし３のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
5. 前記電池内蔵機器が、充電装置による充電を停止する時間を設定するタイマを備え、前
   記アダプター検出部が、このタイマ設定時間に充電アダプターの接続又は充電を検出する
   請求項１ないし４のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
6. 前記アダプター検出部が、内蔵電池の充電電流を検出する第１の充電電流検出回路と、
   充電装置からの充電出力電流を検出する第２の充電電流検出回路とを備え、第１の充電電
   流検出回路と、第２の充電電流検出回路が検出する充電電流の差から充電アダプターの充
   電を検出する請求項１ないし５のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
7. 前記充電アダプターと前記内蔵電池との間にダイオードを設けており、前記アダプター
   検出部が、このダイオードの充電アダプター側の電圧を検出して充電アダプターの充電を
   検出する請求項１ないし５のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
8. 前記アダプター検出部が充電アダプターの接続又は充電を検出して、充電装置に充電停
   止信号を伝送し、あるいは無接点充電部による内蔵電池の充電を停止するようにしてなる
   請求項１ないし７のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
9. 前記アダプター検出部が、アダプター検出回路を備え、前記充電アダプターの接続による電圧印加により、アダプター検出回路が動作して、接続信号を、前記アダプター検出部に送信して、前記充電アダプターの接続を検出する請求項１ないし３のいずれかに記載される電池内蔵機器と充電装置。
10. 前記アダプター検出回路は、前記充電アダプターの接続による電圧印加により動作するスイッチング素子を、前記アダプター検出部の入力ポート、アース間に設置して、前記充電アダプターの接続による電圧印加により、スイッチング素子が導通状態となり、前記入力ポートに、前記接続信号として低電位が印加されることにより、前記充電アダプターの接続を検出する請求項９に記載される電池内蔵機器と充電装置。

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