JP2014023323A - Power transportation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電台から携帯機器に電磁誘導作用で電力搬送して携帯機器に内蔵している電池を充電する電力搬送方法に関し、とくに、携帯機器からメモリに記憶する記録データを充電台に無線伝送しながら、携帯機器の電池を充電する電力搬送方法に関する。 The present invention relates to a power transfer method for transferring power from a charging stand to a portable device by electromagnetic induction to charge a battery built in the portable device, and in particular, recording data stored in a memory from the portable device to the charging stand wirelessly. The present invention relates to a power carrying method for charging a battery of a portable device while transmitting.
充電台に携帯機器を載せて、充電台の送電コイルから携帯機器の受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、携帯機器の電池を充電する電力搬送方法は開発されている。(特許文献1参照) A power carrying method has been developed in which a portable device is mounted on a charging stand, and power is transferred from a power transmission coil of the charging stand to a power receiving coil of the portable device by electromagnetic induction to charge a battery of the portable device. (See Patent Document 1)
送電コイルから受電コイルに電力搬送して、携帯機器の電池を無接点充電する方法は、携帯機器をリード線やコネクタを介して充電器に接続する必要がなく、便利に使用できる特徴がある。この充電台は、カメラや携帯電話など携帯機器を充電台に載せて内蔵している電池を充電できる。また、この充電台は、携帯機器から充電台に、受電コイルの負荷インピーダンスを変更する変調をして、充電台に信号を伝送している。受電コイルの負荷インピーダンスが変化すると、送電コイルの電流や電圧が変化するので、充電台は送電コイルの電流などを検出して、携帯電話などから伝送される信号を検出できる。この伝送方式で、カメラや携帯機器のメモリに記憶される記録データを充電台に伝送することができる。ただ、この伝送方式は、伝送スピードを早くできず、大量の記録データの伝送に著しく時間がかかる欠点がある。充電台の送電コイルから携帯機器の受電コイルに電力搬送される周波数が伝送スピードを制約するからである。電力搬送の周波数を高くして、伝送スピードを早くできるが、周波数を高くすると電力搬送の送電効率が低下するので、周波数を高くできない。 The method of contactlessly charging the battery of the portable device by transferring power from the power transmission coil to the power receiving coil is characterized in that it is not necessary to connect the portable device to a charger via a lead wire or a connector and can be used conveniently. This charging stand can charge a built-in battery by placing a portable device such as a camera or a mobile phone on the charging stand. In addition, the charging base modulates the load impedance of the power receiving coil from the portable device to the charging base, and transmits a signal to the charging base. When the load impedance of the power receiving coil changes, the current and voltage of the power transmission coil change. Therefore, the charging stand can detect the current of the power transmission coil and the like, and can detect a signal transmitted from a mobile phone or the like. With this transmission method, recorded data stored in the memory of the camera or portable device can be transmitted to the charging stand. However, this transmission method has a drawback that the transmission speed cannot be increased, and it takes much time to transmit a large amount of recording data. This is because the frequency at which power is transferred from the power transmission coil of the charging stand to the power reception coil of the portable device limits the transmission speed. The transmission speed can be increased by increasing the frequency of the power carrier, but if the frequency is increased, the power transmission efficiency of the power carrier is reduced, so the frequency cannot be increased.
この欠点は、記録データを携帯機器から充電台に無線伝送して解消できる。無線伝送は搬送波の周波数を著しく高くできるので、伝送スピードを相当に早くできる。ただ、無線伝送では、携帯機器から充電台に、たとえば電池の満充電信号などの簡単な信号を伝送することはできるが、多量の記録データを無線伝送すると伝送エラーが発生して、確実に安定して記録データを伝送できない。送電コイルに供給される交流信号の高調波が、無線伝送の雑音となって、信号のS/N比を低下させるからである。この欠点は、記録データを伝送するときに、携帯機器の電池の充電を停止することで解消できる。ただ、電池の充電を停止して記録データを伝送すると、携帯機器の電池が放電されて残容量が低下した場合に記録データを伝送できなくなる。 This drawback can be solved by wirelessly transmitting recorded data from the portable device to the charging stand. Since wireless transmission can significantly increase the frequency of the carrier wave, the transmission speed can be considerably increased. However, in wireless transmission, a simple signal such as a battery full charge signal can be transmitted from the portable device to the charging stand. However, if a large amount of recorded data is transmitted wirelessly, a transmission error occurs and it is reliably stable. The recorded data cannot be transmitted. This is because harmonics of the AC signal supplied to the power transmission coil become noise in wireless transmission and reduce the S / N ratio of the signal. This disadvantage can be solved by stopping the charging of the battery of the portable device when transmitting the recording data. However, if the charging of the battery is stopped and the recording data is transmitted, the recording data cannot be transmitted when the battery of the portable device is discharged and the remaining capacity is reduced.
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、携帯機器の電池を充電しながら、大量の記録データを速やかに安定して携帯機器から充電台に伝送できる電力搬送方法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 power transfer method capable of quickly and stably transmitting a large amount of recorded data from a portable device to a charging stand while charging a battery of the portable device.
本発明の電力搬送方法は、電池32とメモリ39を内蔵する携帯機器30の受電コイル31と、充電台10の送電コイル11とを電磁結合して、充電台10から携帯機器30に電磁誘導作用で電力搬送して、携帯機器30の電池32を充電し、さらに、携帯機器30のメモリ39の記録データを無線通信で充電台10に無線伝送する。電力搬送方法は、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する無線伝送タイミングにおいては、充電台10から携帯機器30に電力搬送を中断し、充電台10から携帯機器30に電力搬送する電力搬送タイミングと、無線伝送タイミングとを交互に繰り返して、充電台10から携帯機器30に電力搬送し、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する。
In the power transfer method of the present invention, the
以上の電力搬送方法は、携帯機器の電池を充電しながら、大量の記録データを速やかに安定して携帯機器から充電台に伝送できる特徴がある。とくに、携帯機器の電池を充電しながら、携帯機器から充電台にメモリの記録データを無線伝送するので、記録データを無線伝送している途中で電池が切れて無線伝送が中断されることがなく、メモリの記録データを確実に安定して充電台に伝送できる特徴がある。さらに、記録データを伝送しながら電池を充電するので、記録データを無線伝送しながら電池も次第に充電される特徴がある。 The above power transfer method is characterized in that a large amount of recorded data can be quickly and stably transmitted from the portable device to the charging stand while charging the battery of the portable device. In particular, since the recording data in the memory is wirelessly transmitted from the portable device to the charging stand while charging the battery of the portable device, the wireless transmission is not interrupted due to the battery running out during the wireless transmission of the recording data. The memory recording data can be reliably and stably transmitted to the charging stand. Further, since the battery is charged while transmitting the recording data, the battery is gradually charged while transmitting the recording data wirelessly.
本発明の電力搬送方法は、電力搬送タイミングを、充電台10のタイマー16で中断させることができる。
この電力搬送方法は、電力搬送タイミングを中断する信号を、電力搬送している状態で携帯機器から充電台に伝送する必要がなく、電力搬送タイミングを確実に中断できる特徴がある。充電台が電力搬送している状態で、携帯機器から充電台に電力搬送タイミングを中断させる信号を無線伝送すると、送電コイルから放射される高調波が雑音となって、確実に中断信号を伝送するのが難しくなるが、充電台がタイマーで電力搬送タイミングを中断させるので、携帯機器から中断信号を伝送することなく、充電台が電力搬送タイミングを確実に中断できる。
In the power transfer method of the present invention, the power transfer timing can be interrupted by the
This power transfer method is characterized in that it is not necessary to transmit a signal for interrupting the power transfer timing from the portable device to the charging stand while the power is being transferred, and the power transfer timing can be reliably interrupted. When a signal that interrupts the power transfer timing from the portable device to the charging stand is wirelessly transmitted while the charging stand is carrying power, the harmonics emitted from the power transmission coil become noise, and the interruption signal is reliably transmitted. However, since the charging stand interrupts the power transfer timing with a timer, the charging stand can reliably interrupt the power transfer timing without transmitting an interruption signal from the portable device.
本発明の電力搬送方法は、無線伝送タイミングを、タイマー46で中断することができる。
以上の電力搬送方法は、無線伝送タイミングをタイマーで中断するので、確実に無線伝送タイミングを中断できる。また、無線伝送タイミングの時間幅を一定時間にできるので、充電台から携帯機器に効率よく電力搬送しながら、記録データを伝送できる特徴がある。それは、携帯機器から電力搬送される交流電力を整流して直流に変換して電源の平滑コンデンサーに蓄電し、平滑コンデンサーを放電しながら電池に充電電流を供給して充電できるからである。平滑コンデンサーは、電力搬送される電力で瞬時にチャージされ、電力搬送が中断される状態においては、蓄電された電力を電池に供給することができる。したがって、電力搬送が中断された状態においても、電池の充電が継続されて、電池を効率よく充電できる。
In the power transfer method of the present invention, the wireless transmission timing can be interrupted by the
In the above power transfer method, since the wireless transmission timing is interrupted by the timer, the wireless transmission timing can be interrupted reliably. In addition, since the time width of the wireless transmission timing can be set to a certain time, the recording data can be transmitted while efficiently transferring power from the charging stand to the portable device. This is because AC power carried from the portable device can be rectified and converted to DC, stored in a smoothing capacitor of the power source, and charged by supplying a charging current to the battery while discharging the smoothing capacitor. The smoothing capacitor is instantaneously charged with the electric power conveyed, and the stored electric power can be supplied to the battery in a state where the electric power conveyance is interrupted. Therefore, even when the power transfer is interrupted, the battery is continuously charged and the battery can be charged efficiently.
本発明の電力搬送方法は、無線伝送タイミングの時間幅を100msec以下とすることができる。
以上の電力搬送方法は、無線伝送タイミングの時間幅を100msec以下と短くするので、電力搬送タイミングを中断する時間幅を短くできる。この方法は、蓄電された平滑コンデンサーを放電して電池を充電する時間が短く、電池を一定の電圧に保持して連続して充電できる特徴がある。
In the power transfer method of the present invention, the time width of the wireless transmission timing can be set to 100 msec or less.
In the above power transfer method, the time width of the wireless transmission timing is shortened to 100 msec or less, so that the time width for interrupting the power transfer timing can be shortened. This method is characterized in that the time required to charge the battery by discharging the stored smoothing capacitor is short, and the battery can be continuously charged while maintaining a constant voltage.
本発明の電力搬送方法は、無線伝送タイミングの時間幅を10msec以下とすることができる。
この方法は、無線伝送タイミングの時間幅を10msec以下とさらに短くするので、電力搬送タイミングの中断時間がさらに短く、充放電される平滑コンデンサーでもって、さらに電池を一定の電圧に保持しながら連続して効率よく充電できる特徴がある。
In the power transfer method of the present invention, the time width of the wireless transmission timing can be set to 10 msec or less.
In this method, the time width of the wireless transmission timing is further shortened to 10 msec or less, so that the interruption time of the power transfer timing is further shortened, and the battery is continuously maintained while being held at a constant voltage with a smoothing capacitor to be charged and discharged. And can be charged efficiently.
本発明の電力搬送方法は、無線伝送タイミングを、携帯機器30から充電台10に伝送した記録データのデータ量で中断させることができる。
この電力搬送方法は、所定量の記録データを無線伝送した後、無線伝送タイミングを中断するので、記録データを効率よく無線伝送しながら、携帯機器の電池を充電できる。
In the power transfer method of the present invention, the wireless transmission timing can be interrupted by the amount of recording data transmitted from the
In this power transfer method, the wireless transmission timing is interrupted after wirelessly transmitting a predetermined amount of recording data, so that the battery of the portable device can be charged while efficiently transmitting the recording data wirelessly.
本発明の電力搬送方法は、携帯機器30から充電台10に電力搬送タイミングを開始する電力搬送の開始信号を無線伝送し、充電台10が無線伝送の開始信号を検出して電力搬送タイミングを開始することができる。
以上の電力搬送方法は、携帯機器から無線伝送される開始信号でもって、充電台が電力搬送を開始するので、携帯機器から充電台に、電力搬送タイミングの開始信号を確実に伝送して、電力搬送タイミングを開始できる。
The power transfer method of the present invention wirelessly transmits a power transfer start signal for starting power transfer timing from the
In the above power transfer method, since the charging base starts power transfer with the start signal transmitted wirelessly from the portable device, the power transfer timing start signal is reliably transmitted from the portable device to the charging stand to The conveyance timing can be started.
本発明の電力搬送方法は、充電台10にマイクロコンピュータ51の通信回線52を接続し、通信回線52を介してマイクロコンピュータ51から充電台10に電力搬送タイミングを制御する制御信号を伝送して、充電台の電力搬送タイミングを制御することができる。
以上の電力搬送方法は、マイクロコンピュータで電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを制御して、効率よく電力搬送しながら記録データを無線伝送できる。
In the power transfer method of the present invention, the
In the above power transfer method, the microcomputer can control the power transfer timing and the wireless transmission timing, and can transmit the recording data wirelessly while efficiently transferring the power.
本発明の電力搬送方法は、電力搬送タイミングにおいて、電池32が充電状態にあることを携帯機器30の表示手段43で表示すると共に、無線伝送タイミングにおいても、電池32が充電状態であると表示手段43で表示することができる。
以上の電力搬送方法は、電力搬送タイミングにおいて、電池が充電状態にあることを携帯機器の表示部で表示するので、ユーザーが電池の充電状態を視認できると共に、無線伝送タイミングにおいても、電池が充電状態であると表示することで、電池の充電が継続されていることをユーザーに認識させることができる。
The power transfer method of the present invention displays that the
In the above power transfer method, the battery charging state is displayed on the display unit of the portable device at the power transfer timing, so that the user can visually recognize the battery charging state and the battery is charged at the wireless transmission timing. By displaying that the battery is in a state, the user can recognize that the battery is being charged.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電力搬送方法を例示するものであって、本発明は電力搬送方法を以下の方法に特定しない。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、実施の形態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、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a power transfer method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the power transfer method as the following method. Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the embodiments are indicated in “Claims” and “Means for Solving the Problems”. It is appended to the members shown. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1は、充電台10と携帯機器30のブロック図を示している。充電台10は、携帯機器30の受電コイル31に電力搬送する送電コイル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、携帯機器30から送信される電波を受信する受信器13とを備えている。この図の充電台10は、携帯機器30から無線伝送されるデータをマイクロコンピュータ51に伝送する通信回路14を備えている。充電台10には、携帯機器30から無線伝送されるデータを記憶するメモリ19を内蔵させることもできる。この充電台10は、携帯機器30から伝送されるデータをメモリ19に記憶する。メモリ19に記憶するデータを、通信回線52を介して通信回路14からマイクロコンピュータ51に伝送することができる。充電台10と携帯機器30の斜視図を図2に示している。この図の充電台10は、上に携帯機器30を脱着できるようにセットして、携帯機器30に電力搬送して電池32を充電する。さらに、図2の充電台10は、通信回線52を介して、マイクロコンピュータ51を内蔵するパソコン50を外部接続している。
FIG. 1 shows a block diagram of the charging
携帯機器30は、メモリ39と充電できる電池32を内蔵し、かつ、メモリ39の記録データを外部に出力する機器である。この携帯機器30は、たとえばデジタルカメラや携帯電話などである。携帯機器30は、記録データを充電台10に無線伝送し、無線伝送された記録データを充電台10のメモリ19に、あるいは充電台10を介してマイクロコンピュータ51のメモリ59に記憶させる。本発明は、携帯機器30を、デジタルカメラや携帯電話には特定しない。デジタルカメラや携帯電話は、メモリ39に多量の画像データを記憶して、マイクロコンピュータ51などに伝送して処理する。
The
図1の携帯機器30は、送電コイル11に電磁結合される受電コイル31と、この受電コイル31に誘導される交流を直流に変換する整流回路36と、整流回路36から出力される直流で電池32を充電する充電制御回路37と、画像データなどのデータを記憶するメモリ39と、このメモリ39に記憶される記録データを充電台10に無線伝送する送信器33とを備えている。
1 includes a
図1の携帯機器30は、充電台10に電池32の満充電信号を伝送する変調回路35を備える。変調回路35は、電池32の情報信号を充電台10に伝送する。情報信号は、充電している電池32の残容量、電圧、電流、温度、満充電等の信号である。携帯機器30が情報信号として、満充電信号を充電台10に伝送すると、充電台10はこの満充電信号を検出して、送電コイル11への電力供給を停止して電池32の充電を停止する。また、充電台10は、携帯機器30から伝送される電池32の情報信号を検出して、送電コイル11への供給電力をコントロールして、電池32を好ましい電圧と電流で充電する。変調回路35は、並列コンデンサー41とスイッチング素子42との直列回路を備えて、受電コイル31と並列に接続される。変調回路35は、スイッチング素子42をオンオフに切り換えて、受電コイル31の負荷インピーダンスを変更して、充電制御回路37から入力される電池32の満充電信号などの情報信号を充電台10に伝送する。変調回路35は、スイッチング素子42のオン状態で並列コンデンサー41を受電コイル31と並列に接続し、スイッチング素子42のオフ状態で並列コンデンサー41を受電コイル31に接続しない。変調回路35は、並列コンデンサー41を接続する状態と、接続しない状態に切り換えて、受電コイル31の負荷インピーダンスを変化させて、情報信号を充電台10に伝送する。変調回路35は、充電台10に信号を伝送しない状態で、スイッチング素子42をオフ状態に保持して、並列コンデンサー41を受電コイル31に接続しない状態とする。並列コンデンサー41が受電コイル31に接続される状態では、送電コイル11から受電コイル31に電力搬送する送電効率が低下するからである。
The
充電台10は、受電コイル31の負荷インピーダンスの変化を、送電コイル11の負荷インピーダンスの変化として検出して、満充電信号などの情報信号を検出する検出回路15を備える。検出回路15は、電力搬送する状態で、送電コイル11の負荷インピーダンスの変化を送電コイル11の電流や電圧の変化から検出して電池32の情報信号を検出する。この充電台10と携帯機器30は、電力搬送を中断することなく、充電台10から携帯機器30に電力搬送している状態で、携帯機器30から充電台10に電池32の情報信号を確実に伝送する。したがって、電池32が満充電された状態では充電を停止できる。ただ、充電制御回路37は、送信器33を介して電池32の充電状態を充電台10に伝送することもできる。電力搬送する状態で、送信器33から受信器13に電池32の情報信号を伝送すると、送電コイル11の交流の高調波がノイズの原因となる。ノイズの影響を少なくするために、送信器33は、伝送速度を低くして、また、繰り返し電池32の充電状態を伝送して、充電台10の受信器13に電池32の充電状態を無線伝送する。無線伝送は、伝送速度を遅くしてノイズの影響を少なくできるからである。
The charging
充電制御回路37は、整流回路36から入力される電力で電池32を充電し、電池32が満充電されると、電池32の充電を停止するために満充電信号を出力する。リチウムイオン電池である電池32を充電する充電制御回路37は、定電圧・定電流充電して電池32を満充電する。ニッケル水素電池である電池を充電する充電制御回路は、定電流充電して電池を満充電する。
The
携帯機器30は、充電台10にセットされて、送電コイル11から受電コイル31に電力搬送される状態で、メモリ39の記録データを送信器33で充電台10に伝送する。メモリ39の記録データを充電台10に伝送している途中で電池32が満充電されると、充電台10に満充電信号を伝送して、電池32の充電を一時的に停止する。電池32の充電が停止される状態で、電池32の残容量や電圧は電池32の情報信号として充電台10に伝送される。したがって、満充電された電池32の残容量が、あらかじめ設定している設定値、たとえば80%〜95%よりも低くなると、再び電力搬送を開始して、電力搬送しながらメモリ39の記録データを充電台10に伝送する。
The
携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する状態で、仮に電池32の充電が中断されると、記録データを無線伝送している途中で電池32が完全に放電されて、記録データの無線伝送が中断されることがある。この弊害を防止するために、本発明は電力搬送を継続しながら、すなわち、電池32の充電状態を継続しながら、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する。ただ、送電コイル11に交流を供給している状態で、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送すると、送電コイル11の交流の高調波が無線伝送のノイズとなって、安定な無線伝送を阻害する。本発明は、この弊害を防止するために、記録データを無線伝送する無線伝送タイミングと、電池32を充電するために電力搬送する電力搬送タイミングとを繰り返しながら、メモリ39の記録データを無線伝送する。すなわち、携帯機器30の電池32を充電しながら、メモリ39の記録データを無線伝送する。
If the recording of the
すなわち、本発明の電力搬送方法は、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する無線伝送タイミングにおいては、充電台10から携帯機器30に電力搬送を一時的に中断し、充電台10から携帯機器30に電力搬送する電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを交互に繰り返して、充電台10から携帯機器30に電力搬送し、また、携帯機器30から充電台10にメモリ39の記録データを無線伝送する。
That is, the power transfer method of the present invention temporarily interrupts the power transfer from the charging
電力搬送タイミングの時間幅は、タイマー16で特定する。図1の充電台10は、送電コイル11に交流電力を供給する時間幅、すなわち電力搬送タイミングの時間幅を記憶するタイマー16を交流電源12に設けている。タイマー16は、電力搬送タイミングが開始されるとカウントを開始し、タイムアップして送電コイル11への電力供給を中断する。このタイマー16の設定時間は、電力搬送タイミングの時間幅を特定する。マイクロコンピュータ51が接続される充電台10は、マイクロコンピュータ51から入力される制御信号である中断信号で送電コイル11への電力供給を中断することができる。このマイクロコンピュータ51は、電力搬送タイミングを特定する時間幅が経過すると中断信号を充電台10に出力する。タイマー16の設定時間は、たとえば、1sec以下、好ましくは100msec以下、さらに好ましくは10msec以下とする。このタイマー16の設定時間は、短くして記録データを速やかに無線伝送でき、長くして電池32を速やかに充電できる。このタイマー16の設定時間が短すぎると、すなわち電力搬送タイミングが短すぎると、電池32を速やかに充電できなくなる。また、送電コイル11に供給する交流の1周期よりも短くても効率よく電池32を充電できなくなる。したがって、このタイマー16の設定時間は、10μsecよりも長く、好ましくは100μsecよりも長くする。
The time width of the power transfer timing is specified by the
図1の携帯機器30は、メモリ39の記録データを無線伝送する無線伝送タイミングを制御するコントロール回路34を備えている。コントロール回路34は、送信器33が記録データを送信するタイミング、すなわち無線伝送タイミングを制御する。コントロール回路34は、無線伝送タイミングの時間帯を記憶するタイマー46を備える。このタイマー46は、メモリ39の記録データの無線伝送を開始するとカウントを開始し、タイムアップして、記録データの無線伝送を中断する。無線伝送タイミングの時間帯を特定するタイマー46の設定時間は、たとえば100msec以下、さらに好ましくは10msec以下とする。無線伝送タイミングは、電力搬送を中断する時間である。さらに、携帯機器30は、記録データの無線伝送を中断するタイミングにおいて、充電台10に電力搬送タイミングを開始する電力搬送の開始信号を無線伝送する。充電台10は、無線伝送の開始信号を検出して電力搬送タイミングを再開する。充電台10は、携帯機器30から無線伝送される開始信号でもって確実に電力搬送を再開できる。
The
図3は整流回路36の出力波形を示している。この図は、電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを繰り返す状態における整流回路36の出力波形を示している。この図に示すように、整流回路36の出力電圧は完全な直流とはならずに脈流となる。電力搬送タイミングで並列コンデンサー41が充電されて一定の電圧となり、無線伝送タイミングにおいては、電力搬送されないので並列コンデンサー41が放電されて次第に電圧が低下する。充電制御回路37は、整流回路36から出力される電圧を電池32の充電に最適な電圧に安定化する定電圧回路を備えている。したがって、定電圧回路の安定化電圧を、整流回路36から出力される脈流の最低電圧よりも低く設定すると、定電圧回路の出力電圧を常に一定の電圧に保持して、電池32を連続して、すなわち無線伝送タイミングにおいても、充電を中断することなく充電できる。このため、電力搬送は中断するが、電池32の充電は中断されず、電池32を速やかに充電しながら、メモリ39の記録データを速やかに無線伝送できる。
FIG. 3 shows the output waveform of the
脈流の最低電圧は、電力搬送を中断する時間、すなわち無線伝送タイミングと、並列コンデンサー41の静電容量と、出力電流で特定される。無線伝送タイミングの時間幅を短くして、並列コンデンサー41の静電容量を大きくして、電池32を連続して充電できる。さらに、充電制御回路37に、整流回路36の出力電圧を昇圧して、電池32を充電する電圧に安定化するDC/DCコンバータからなる定電圧回路を装備して、脈流の最低電圧が充電制御回路37の出力電圧よりも低くなっても、電池32を連続して充電できる。それは、脈流の最低電圧が充電制御回路37の出力電圧より低下しても、DC/DCコンバータで昇圧して、一定の電圧として電池32を充電できるからである。したがって、以上の回路構成によると、電力搬送は中断するが、電池32の充電を中断することなく、メモリ39の記録データを効率よく速やかに無線伝送できる特徴が実現される。
The minimum voltage of the pulsating current is specified by the time during which the power transfer is interrupted, that is, the wireless transmission timing, the capacitance of the
さらに、携帯機器30は、携帯機器30から充電台10に伝送した記録データの量で、無線伝送を中断することもできる。この携帯機器30は、充電台10に伝送したデータ量をコントロール回路34で検出し、所定量の記録データが伝送されると無線伝送を中断する。この方法は、所定量の記録データを無線伝送したタイミングで無線伝送タイミングを中断するので、効率よく無線伝送できる。
Furthermore, the
充電台10は、携帯機器30の記録データをマイクロコンピュータ51のメモリ59や充電台10のメモリ19への伝送を開始するための信号、すなわち送信要求信号を検出すると、電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを繰り返して、携帯機器30の電池32を充電しながら、携帯機器30のメモリ39の記録データをメモリ59に伝送し、あるいはメモリ19に記録する。送信要求信号を検出しない充電台10は、連続して携帯機器30に電力搬送して、電池32を充電する。
When the charging
送信要求信号は、充電台10に接続されるマイクロコンピュータ51から充電台10に制御信号として伝送され、充電台10から携帯機器30に伝送される。ただ、送信要求信号は、携帯機器30や充電台10から出力することもできる。この携帯機器30や充電台10は、送信要求信号を出力する操作スイッチ(図示せず)を備えている。操作スイッチは、ユーザーが、携帯機器30の記録データをマイクロコンピュータ51のメモリ59や充電台10のメモリ19に伝送したいときに操作されて、送信要求信号を出力する。
The transmission request signal is transmitted as a control signal from the
充電台10にマイクロコンピュータ51が接続される状態においては、記録データをメモリ59に伝送したいユーザーが、マイクロコンピュータ51のキーボードを操作して、制御信号である送信要求信号を充電台10に伝送する。充電台10はマイクロコンピュータ51から伝送される送信要求信号を携帯機器30に伝送する。マイクロコンピュータ51の送信要求信号を携帯機器30に伝送する充電台10はサブ送信器18を備え、携帯機器30はサブ送信器18から送信される送信要求信号を受信するサブ受信器38を備える。マイクロコンピュータ51から充電台10に入力される送信要求信号は、充電台10のサブ送信器18から携帯機器30のサブ受信器38に伝送される。送信要求信号を受信した携帯機器30は、無線伝送タイミングにおいて記録データを充電台10に無線伝送する。
In a state where the
携帯機器30は、充電台10からの送信要求信号を検出すると、充電停止信号を充電台10に伝送する。充電停止信号は、携帯機器30の送信器33から充電台10の受信器13に無線伝送され、あるいは、携帯機器30の変調回路35から充電台10の検出回路15に伝送される。充電停止信号を無線伝送する方式は、電力搬送を開始する前に無線伝送し、あるいは電力搬送している状態では、伝送スピードを遅くして無線伝送される。変調回路35から検出回路15に充電停止信号を伝送する方式は、電力搬送しながら伝送される。
When the
充電台10が、送信要求信号を受けると、電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを繰り返しながら電池32を充電して、記録データを受信する。充電台10が、送信要求信号を受けない状態では、充電台10は電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを繰り返すことなく、通常の状態で、すなわち連続して送電コイル11に交流電力を供給して、電池32を充電する。
When the charging
さらに、図1の携帯機器30は、電池32の充電状態を表示する表示手段43を備えている。図に示す表示手段43は、LED等の光源44Aからなる表示部44と、この光源44Aの点灯状態をコントロールする点灯回路45とを備えている。この表示手段43は、充電制御回路37が電池32を充電する状態において、充電制御回路37から点灯回路45に電池32が充電状態であることを示す信号が入力されると共に、点灯回路45が光源44Aを点灯させて、電池32の充電状態を外部に表示する。さらに、表示手段43は、電池32が満充電されると、光源44Aの点灯色を変化させて、あるいは点灯を中止して、電池32が満充電されたことをユーザーに認識させることができる。
Further, the
さらに、表示手段43は、電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを交互に繰り返す状態において、電力搬送タイミングで光源44Aを点灯させて電池32の充電状態を表示することに加えて、無線伝送タイミングにおいても光源44Aを点灯させて電池32の充電が継続中であることを表示する。それは、無線伝送タイミングで光源44Aの点灯を中断すると、光源44Aが点灯と消灯を短時間に繰り返す状態となって、ユーザーが機器の異常を疑って不安になるのを防止するためである。この表示手段43は、電力搬送タイミングだけでなく、無線伝送タイミングにおいても電池32の充電状態を表示する光源44Aを点灯させることで、データの伝送状態においても電池32が充電されていることを表示部44の表示からユーザーに認識させることができる。この表示手段43は、例えば、無線伝送タイミングにおいても点灯回路45が光源44Aを消灯することなく継続して点灯させることで実現できる。すなわち、この点灯回路45は、電池32の充電が開始されると、電池32の充電が終了するまでの間、連続して光源44Aを点灯させることで、電池32が充電中であることを表示できる。
Further, the
点灯回路45は、光源44Aに連続して電力を出力する回路構成とすることで、無線伝送タイミングにおいても光源44Aを点灯することができる。ただ、点灯回路は、図4に示す回路構成とすることもできる。この図に示す点灯回路45は、光源44Aに電力を供給する電力供給ライン49にコンデンサー47を接続している。コンデンサー47が接続される電力供給ライン49の充電制御回路37側には、逆電流を阻止するダイオード48を接続している。この点灯回路45は、電力搬送タイミングにおいて、充電制御回路37が電池32を充電するタイミングでは、充電制御回路37から供給される電力で光源44Aを点灯させると共に、充電制御回路37から供給される電力の一部をコンデンサー47に蓄電する。無線伝送タイミングにおいて、充電制御回路37が電池32の充電を中断するタイミングでは、充電制御回路37から光源44Aに電力は供給されないが、コンデンサー47から供給される電力で光源44Aを点灯させる。ここで、無線伝送タイミングは、たとえば100msec以下、好ましくは10msec以下と短い時間に設定されるので、コンデンサー47の容量を大きくすることなく、光源44Aを連続点灯することが可能である。また、点灯回路45は、必ずしも光源44Aを連続点灯する必要はなく、ユーザーが光源44Aの消灯を識別できない程度の短時間であれば、光源44Aを消灯することも可能である。
The
さらに、点灯回路45は、電力搬送タイミングと無線伝送タイミングとを交互に繰り返す状態、すなわち、充電制御回路37から電池32が充電状態であることを示す信号が所定の周期で入力される状態においては、携帯機器30から充電台10側にデータを伝送中であると判定して、表示部44の表示を充電中とは異なる表示とすることもできる。例えば、表示手段43は、電池32の充電のみを行う充電状態では光源44Aを赤色に点灯し、電池32を充電しながらデータを伝送する充電状態では、光源44Aをオレンジ色に点灯し、あるいは赤色を点滅させ、さらに、電池32の充電が終了すると、光源44Aを青色に点灯し、あるいは消灯して、電池32の充電状態に応じて表示部44の表示を変更することもできる。これにより、ユーザーは、電池の充電状態とデータの伝送状態とを識別しながら確認することができる。
Furthermore, the
ただ、表示手段は、必ずしも以上の構造には特定しない。表示手段は、図示しないが、表示部を液晶画面として、この液晶画面の表示内容を制御回路で変化させて電池の充電状態を外部に表示することもできる。この表示手段も、電力搬送タイミングにおいて、液晶画面に電池の充電中を表示することに加えて、無線伝送タイミングにおいても、継続して電池の充電中を表示することができる。 However, the display means is not necessarily specified in the above structure. Although not shown, the display means can also display the state of charge of the battery externally by changing the display content of the liquid crystal screen with a control circuit using the liquid crystal screen as the display unit. In addition to displaying the charging of the battery on the liquid crystal screen at the power transfer timing, this display means can also continuously display the charging of the battery at the wireless transmission timing.
充電台10と携帯機器30は、図5のフローチャートで充電台10から携帯機器30に電力搬送し、携帯機器30から充電台10に記録データを伝送する。以下のフローチャートは、充電台10に、通信回路14を介してマイクロコンピュータ51を接続し、マイクロコンピュータ51からの送信要求信号で、携帯機器30のメモリ39に記憶する記録データを充電台10を介してマイクロコンピュータ51のメモリ59に伝送する工程を示している。
The charging
[n=1のステップ]…充電開始
携帯機器30が充電台10にセットされると、携帯機器30の充電が開始される。このステップで、充電台10は、交流電源12から送電コイル11に交流電力を供給する。携帯機器30の受電コイル31は、送電コイル11に電磁結合されて、交流電力が誘導される。受電コイル31に誘導される交流は、整流回路36で直流に変換されて、充電制御回路37に入力され、充電制御回路37は入力される直流を電池32の充電電圧と電流に調整して電池32を充電する。
[Step of n = 1] Charging start When the
[n=2のステップ]…送信要求信号を検出したか
充電台10から携帯機器30に電力搬送し、携帯機器30の充電を開始した後、ユーザーがマイクロコンピュータ51を操作して、携帯機器30のメモリ39に記憶される画像データなどの記録データをマイクロコンピュータ51のメモリ59に伝送するとき、マイクロコンピュータ51から送信要求信号が充電台10に伝送され、充電台10は、この送信要求信号を携帯機器30に伝送する。送信要求信号が検出されるまで、すなわち、マイクロコンピュータ51が携帯機器30のメモリ39の記録データをメモリ59に伝送することを要求するまで、n=1と2のステップループする。すなわち、連続して充電台10から携帯機器30に電力搬送して、電池32を充電する。
[Step n = 2] ... Is a transmission request signal detected? Power is transferred from the charging
[n=3のステップ]…充電停止信号を伝送
携帯機器30が送信要求信号を検出すると、このステップで携帯機器30から充電台10に、充電停止信号を伝送する。充電台10は、充電停止信号を検出して、電力搬送を中断する。
[n=4〜6のステップ]…記録データを充電台10に伝送(無線伝送タイミング)
充電停止信号で充電台10が電力搬送を中断した後、携帯機器30がメモリ39に記憶している記録データを充電台10に無線伝送する。携帯機器30は、一定の時間経過するまで、記録データを充電台10に無線伝送する。記録データを無線伝送する無線伝送タイミングの時間は、コントロール回路34のタイマー46で特定される。充電台10は、無線伝送される記録データを通信回路14を介してマイクロコンピュータ51に伝送する。マイクロコンピュータ51は、伝送される記録データをメモリ59に記憶する。
n=4〜6は、無線伝送タイミングである。
[n=7〜9のステップ]…電力搬送の開始信号を伝送
携帯機器30の送信器33が、記録データの無線伝送を中断した後、携帯機器30から充電台10に、電力搬送の開始信号が無線伝送される。充電台10は、この開始信号を検出して、携帯機器30への電力搬送を再開する。電力搬送を再開した後、一定時間経過すると、n=3のステップに戻って電力搬送を中断する。
n=7〜9は、電力搬送タイミングである。
[n=10のステップ]…電力搬送の開始信号を伝送
その後、全ての記録データの無線伝送が終了するまで、n=3〜9のステップをループし、n=5のステップで、全ての記録データの無線伝送が終了したと判定されると、n=10のステップに進んで電力搬送の開始信号を伝送して充電を再開して、携帯機器30の電池32を満充電する。
その後、携帯機器30の電池32が満充電されると、携帯機器30から充電台10に満充電信号が伝送されるので、充電台10は電力搬送を停止する。
[Step n = 3] ... Transmission of Charge Stop Signal When the
[Steps of n = 4 to 6]... Record data is transmitted to charging base 10 (wireless transmission timing)
After the charging
n = 4 to 6 is a wireless transmission timing.
[Step n = 7-9] ... Transmitting Power Carrying Start Signal After the
n = 7-9 is a power conveyance timing.
[Step of n = 10] ... Transmitting the power carrier start signal Thereafter, until the wireless transmission of all the recording data is completed, the steps of n = 3 to 9 are looped, and all the recordings are performed in the step of n = 5. When it is determined that the wireless transmission of data is completed, the process proceeds to step n = 10, a power transfer start signal is transmitted, charging is resumed, and the
Thereafter, when the
本発明の電力搬送方法は、充電台から携帯機器に電力搬送し、さらに、携帯機器に記憶される記録データを充電台に無線伝送しながら、充電台から携帯機器に電力搬送するので、内蔵する記録データを無線伝送する携帯機器の充電に好適に使用される。 The power transfer method according to the present invention is built in since the power is transferred from the charging stand to the portable device, and further, the recording data stored in the portable device is transferred wirelessly from the charging stand to the portable device while wirelessly transmitted to the charging stand. It is suitably used for charging portable devices that wirelessly transmit recorded data.
10…充電台
11…送電コイル
12…交流電源
13…受信器
14…通信回路
15…検出回路
16…タイマー
18…サブ送信器
19…メモリ
30…携帯機器
31…受電コイル
32…電池
33…送信器
34…コントロール回路
35…変調回路
36…整流回路
37…充電制御回路
38…サブ受信器
39…メモリ
41…並列コンデンサー
42…スイッチング素子
43…表示手段
44…表示部 44A…光源
45…点灯回路
46…タイマー
47…コンデンサー
48…ダイオード
49…電力供給ライン
50…パソコン
51…マイクロコンピュータ
52…通信回線
59…メモリ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記携帯機器(30)のメモリ(39)の記録データを無線通信で充電台(10)に無線伝送する電力搬送方法であって、
前記携帯機器(30)から充電台(10)にメモリ(39)の記録データを無線伝送する無線伝送タイミングにおいては、充電台(10)から携帯機器(30)に電力搬送を中断し、充電台(10)から携帯機器(30)に電力搬送する電力搬送タイミングと、前記無線伝送タイミングとを交互に繰り返して、充電台(10)から携帯機器(30)に電力搬送し、携帯機器(30)から充電台(10)にメモリ(39)の記録データを無線伝送する電力搬送方法。 The power receiving coil (31) of the portable device (30) containing the battery (32) and the memory (39) and the power transmitting coil (11) of the charging base (10) are electromagnetically coupled to carry from the charging base (10). Power is transferred to the device (30) by electromagnetic induction, and the battery (32) of the portable device (30) is charged.
A power transfer method for wirelessly transmitting recorded data in a memory (39) of the portable device (30) to a charging base (10) by wireless communication,
At the wireless transmission timing for wirelessly transmitting the recording data of the memory (39) from the portable device (30) to the charging stand (10), the power transfer from the charging stand (10) to the portable device (30) is interrupted, and the charging stand The power transfer timing for transferring power from (10) to the portable device (30) and the wireless transmission timing are alternately repeated to transfer power from the charging stand (10) to the portable device (30), and the portable device (30). Power transfer method for wirelessly transmitting recorded data of memory (39) from charging base to charging base (10).
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20180075967A1 (en) * | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Wireless power feeding system |
WO2021135751A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 华为技术有限公司 | Electronic device, wireless charging receiving apparatus, wireless charging control method and wireless charging system |
-
2012
- 2012-07-19 JP JP2012161023A patent/JP2014023323A/en active Pending
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