JP2013207897A - 非接触充電システム及び充電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】環状のフレームを含むケースと、ケースの内部に設けられた受電コイルと、受電コイルに接続された蓄電手段と、を備えた電子機器と、所定の平面内に配線された送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、所定の周波数で変動する磁界を生じさせる充電装置と、により構成され、充電装置における所定の平面上に載置された電子機器の蓄電手段を受電コイルと送電用導線との間における電磁誘導により充電する非接触充電システムであって、送電用導線は、フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている。
【選択図】図2
Description
環状のフレームを含むケースと、
当該ケースの内部に設けられた受電コイルと、
当該受電コイルに接続された蓄電手段と、
を備えた電子機器と、
所定の平面内に配線された送電用導線を備え、
前記送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、当該所定の周波数で変動する磁界を生じさせる充電装置と、
により構成され、
前記充電装置における前記所定の平面上に載置された前記電子機器の前記蓄電手段を前記受電コイルと前記送電用導線との間における電磁誘導により充電する非接触充電システムであって、
前記送電用導線は、前記フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている
ことを特徴とする非接触充電システムである。
非接触充電システム1は、充電装置としての充電器100と、充電される電子機器200とにより構成される。
磁性シート25cは、充電器100から電子機器200に入り込む磁束を当該磁性シート25cの範囲内で充電器100側に戻すために受電コイル26を覆うように、この受電コイル26の上部に設けられている。
なお、電子腕時計では、動作に必要とされる電力が小さい場合が多く、従って、充電時に供給される電力を小さく抑えることでも発熱量を抑えることが出来る。
ここでは、送電用導線11及び受電コイル26と共に、受電コイル26に対するフレーム21aの位置を示し、その他の構成については表示を省略している。
図2(a)は、第1実施形態の非接触充電システムにおける送電用導線11の配線形状と受電コイル26aの配置を示す図である。
この送電用導線11は、シート10の上面中央において2つの環状領域(第1のループ構造、第2のループ構造)が連結されるように配置されている。また、これら2つの環状領域は、電源回路12に接続された送電用導線11の両端に所定の電圧差が印加された場合に、互いに反対回りに電流が流れるように接続される。即ち、送電用導線11は、8の字型に配線されている。このような配線形状により、この送電用導線11に電圧が印加された際に2つの環状領域を貫く磁束の向きは、常に反対向きになる。
なお、送電用導線11は、同じ位置を複数回通るように積層されて設けられても良い。また、この配線形状を縮小したものが複数個並列に配列されていても良い。
なお、上記のように2つの環状領域の形状及びサイズが同一の場合には、受電コイル26aがどちらの環状領域と重なるように配置されても同様に適切な充電が行われる。ここで、受電コイル26aは、送電用導線11による2つの環状領域を跨いだり、1つの環状領域の内部及び外部を跨いだりするように配置されると、受電コイル26a内を上向きに貫く磁束と下向きに貫く磁束とにより磁束の総量が相殺される。従って、電子機器200は、受電コイル26aの内部に含まれる上向き磁界の領域と下向き磁界の領域との差が大きくなるように充電器100のシート10上に配置されるのが好ましいが、受電コイル26aが2つの環状領域を均等に跨いで配置されない限りは、配置された位置に応じた効率で二次電池の充電が成される。
図3(a)は、第2実施形態の非接触充電システム1における電子機器200が備える受電コイルの形状を示す図である。
図4は、第3実施形態の非接触充電システム1における充電器100を示す図である。
同様に、シート10は、更に複数回折り畳まれることで、コイル様に送電用導線11がパターン配置された充電器100とすることが可能である。
例えば、上記実施の形態では、シート状の充電器100を例に挙げて説明したが、より厚みを持ったものや、スタンド状で電子機器200を立てかけたりする形状のものであっても良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成や配置は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜修正可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
環状のフレームを含むケースと、
当該ケースの内部に設けられた受電コイルと、
当該受電コイルに接続された蓄電手段と、
を備えた電子機器と、
所定の平面内に配線された送電用導線を備え、
前記送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、当該所定の周波数で変動する磁界を生じさせる充電装置と、
により構成され、
前記充電装置における前記所定の平面上に載置された前記電子機器の前記蓄電手段を前記受電コイルと前記送電用導線との間における電磁誘導により充電する非接触充電システムであって、
前記送電用導線は、前記フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている
ことを特徴とする非接触充電システム。
<請求項2>
前記ケースは、導電性の材質からなることを特徴とする請求項1記載の非接触充電システム。
<請求項3>
前記受電コイルの上部には、磁性体が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の非接触充電システム。
<請求項4>
前記送電用導線は、
所定のパターンが前記所定の平面内に複数個二次元配置され、両端に印加された所定の電圧に対し、隣接する当該所定のパターンにより生じる磁束の向きが互いに反対となるように配線されている
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の非接触充電システム。
<請求項5>
前記充電装置は、シート上に前記送電用導線のパターン配置がなされ、当該シートを折り畳むことで、前記パターン配置が積層される
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の非接触充電システム。
<請求項6>
前記受電コイルは、一又は複数のコイル部を含み、当該一又は複数のコイル部の各々は、前記二分された2つの領域の何れかから同一極性の起電力が得られる向きにそれぞれ巻回されている
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の非接触充電システム。
<請求項7>
前記送電用導線のパターン配置には、前記二分された2つの領域のうち一方の領域に設けられた第1のループ構造と、前記二分された2つの領域のうち他方の領域に設けられた第2のループ構造と、が含まれ、
前記受電コイルは、前記第1のループ構造から第1起電力を得る第1のコイル部と、前記第2のループ構造から前記第1起電力と同一極性で第2起電力を得る第2のコイル部とを含む
ことを特徴とする請求項6記載の非接触充電システム。
<請求項8>
前記送電用導線のパターン配置には、前記二分された2つの領域のうち一方の領域に設けられた第1のループ構造と、前記二分された2つの領域のうち他方の領域に設けられた第2のループ構造と、が含まれ、
前記コイル部は、前記第1のループ構造又は前記第2のループ構造の何れかを貫く磁束変化に基づいて起電力を得ることを特徴とする請求項6記載の非接触充電システム。
<請求項9>
前記第1のループ構造及び前記第2のループ構造は、前記二分された2つの領域の境界線上で連結されて8の字型形状を成すことを特徴とする請求項7又は8記載の非接触充電システム。
<請求項10>
前記第1のループ構造及び前記第2のループ構造は、前記フレームが載置される範囲内に設けられていることを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載の非接触充電システム。
<請求項11>
前記ケースは、下部を覆う裏蓋部を含み、
前記所定の周波数は、商用電源周波数であり、
前記裏蓋部の厚さは、当該裏蓋部の材質と前記商用電源周波数とによって定まる表皮厚さよりも薄く構成される
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の非接触充電システム。
<請求項12>
環状のフレームを含むケースと当該ケースの内部に設けられた受電コイルと当該受電コイルに接続された蓄電手段とを備えた電子機器に非接触充電する充電装置であって、
所定の平面内に配線され、前記フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている送電用導線を備え、
前記送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、当該所定の周波数で変動する磁界を生じさせ、前記所定の平面上に載置された前記電子機器の前記蓄電手段を前記受電コイルと前記送電用導線との間における電磁誘導により充電する充電装置。
10 シート
11 送電用導線
11a 電極
11b 電極
12 電源回路
13 電源コード
21 ケース
21a フレーム
21b 裏蓋部
22 表示動作部
23 モータ
24 受信回路
25a、25b、25c 磁性シート
26、26a、26b、26c、26d 受電コイル
27 電源部
28 アンテナ
100 充電器
200 電子機器
Claims (12)
- 環状のフレームを含むケースと、
当該ケースの内部に設けられた受電コイルと、
当該受電コイルに接続された蓄電手段と、
を備えた電子機器と、
所定の平面内に配線された送電用導線を備え、
前記送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、当該所定の周波数で変動する磁界を生じさせる充電装置と、
により構成され、
前記充電装置における前記所定の平面上に載置された前記電子機器の前記蓄電手段を前記受電コイルと前記送電用導線との間における電磁誘導により充電する非接触充電システムであって、
前記送電用導線は、前記フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている
ことを特徴とする非接触充電システム。 - 前記ケースは、導電性の材質からなることを特徴とする請求項1記載の非接触充電システム。
- 前記受電コイルの上部には、磁性体が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の非接触充電システム。
- 前記送電用導線は、
所定のパターンが前記所定の平面内に複数個二次元配置され、両端に印加された所定の電圧に対し、隣接する当該所定のパターンにより生じる磁束の向きが互いに反対となるように配線されている
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の非接触充電システム。 - 前記充電装置は、シート上に前記送電用導線のパターン配置がなされ、当該シートを折り畳むことで、前記パターン配置が積層される
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の非接触充電システム。 - 前記受電コイルは、一又は複数のコイル部を含み、当該一又は複数のコイル部の各々は、前記二分された2つの領域の何れかから同一極性の起電力が得られる向きにそれぞれ巻回されている
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の非接触充電システム。 - 前記送電用導線のパターン配置には、前記二分された2つの領域のうち一方の領域に設けられた第1のループ構造と、前記二分された2つの領域のうち他方の領域に設けられた第2のループ構造と、が含まれ、
前記受電コイルは、前記第1のループ構造から第1起電力を得る第1のコイル部と、前記第2のループ構造から前記第1起電力と同一極性で第2起電力を得る第2のコイル部とを含む
ことを特徴とする請求項6記載の非接触充電システム。 - 前記送電用導線のパターン配置には、前記二分された2つの領域のうち一方の領域に設けられた第1のループ構造と、前記二分された2つの領域のうち他方の領域に設けられた第2のループ構造と、が含まれ、
前記コイル部は、前記第1のループ構造又は前記第2のループ構造の何れかを貫く磁束変化に基づいて起電力を得ることを特徴とする請求項6記載の非接触充電システム。 - 前記第1のループ構造及び前記第2のループ構造は、前記二分された2つの領域の境界線上で連結されて8の字型形状を成すことを特徴とする請求項7又は8記載の非接触充電システム。
- 前記第1のループ構造及び前記第2のループ構造は、前記フレームが載置される範囲内に設けられていることを特徴とする請求項6〜9の何れか一項に記載の非接触充電システム。
- 前記ケースは、下部を覆う裏蓋部を含み、
前記所定の周波数は、商用電源周波数であり、
前記裏蓋部の厚さは、当該裏蓋部の材質と前記商用電源周波数とによって定まる表皮厚さよりも薄く構成される
ことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の非接触充電システム。 - 環状のフレームを含むケースと当該ケースの内部に設けられた受電コイルと当該受電コイルに接続された蓄電手段とを備えた電子機器に非接触充電する充電装置であって、
所定の平面内に配線され、前記フレームが載置される範囲を二分した2つの領域の各々において生じる磁界の向きが反対となるようにパターン配置されている送電用導線を備え、
前記送電用導線に対して所定の周波数の交流電圧を印加することで、当該所定の周波数で変動する磁界を生じさせ、前記所定の平面上に載置された前記電子機器の前記蓄電手段を前記受電コイルと前記送電用導線との間における電磁誘導により充電する充電装置。
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