JP2023176816A - 無線充電装置及びコイル形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コイル形成対象面において面内方向の任意の位置に任意の大きさのコイルを形成できる無線充電装置及びコイル形成装置を提供する。【解決手段】無線充電装置は、スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部を含む。制御部は、スイッチ部を制御することにより、充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態のスイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の導体を含むコイルを形成する。【選択図】図1
Description
本発明は、無線充電装置及びコイル形成装置に関する。
特許文献1は、無線充電装置に関連する技術(以下、「従来技術」と称呼される。)を開示する。従来技術は、複数の送電コイルに対する受電コイルの相対位置に応じて、複数の送電コイルから隣接する2つの送電コイルを選択し、選択した隣接する2つの送電コイルに交流電力が供給されるように、送電回路と複数の送電コイルとの接続状態を切り替える。これにより、従来技術は、受電コイルの位置に応じた位置に配置されている送電コイルから、受電することができる。
しかし、従来技術では、受電コイルに対して送電コイルの形成位置及び大きさが適切ではないので、送電コイルにおいて、受電コイルに対向しない部分が生じることにより、その分、磁界が無駄となるので、給電の効率が低下することが生じ得る。
このような問題に対して、充電面の面内方向の任意な位置に任意な大きさの送電コイルを形成できるようにすれば、受電コイルに対して、送電コイルを適切な位置に適切な大きさの送電コイルを形成できるようになるので、給電の効率を向上できる。
そこで、コイル形成対象面(例えば、充電対象が配置される充電面など)において、面内方向の任意の位置に任意の大きさのコイルを形成することが求められている。
本発明は上記課題を解決するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、コイル形成対象面において面内方向の任意の位置に任意の大きさのコイルを形成できる無線充電装置及びコイル形成装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の無線充電装置は、スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、ように構成されている。
本発明の無線充電装置は、導体と、複数の半導体スイッチング素子を含む複数の半導体スイッチチング素子群とが面内方向において規則的に配置され、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、前記半導体スイッチング素子をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する半導体スイッチング素子群間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記半導体スイッチング素子及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、ように構成されている。
本発明のコイル形成装置は、スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、コイル形成対象面に適用されるコイル形成部と、前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、を備え、前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成するように構成されている。
本発明によれば、コイル形成対象面において面内方向の任意の位置に任意の大きさのコイルを形成できる。
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す場合がある。
<<第1実施形態>>
図1は本発明の第1実施形態に係る送電装置及び送電装置によって無線充電される受電装置を含む携帯端末40(例えば、スマートフォン)の機能を説明するための概略ブロック図である。
図1は本発明の第1実施形態に係る送電装置及び送電装置によって無線充電される受電装置を含む携帯端末40(例えば、スマートフォン)の機能を説明するための概略ブロック図である。
送電装置10は、電源11、整流平滑回路12、DC/DC変換器13、送電制御CPU14、送電コイル励振回路15、送電コイルCL1が形成されるコイル形成部16及び通信IF31を含む。なお、送電装置10は、便宜上、「無線充電装置」又は「コイル形成装置」とも称呼される場合がある。送電制御CPU14は、便宜上、「制御部」とも称呼される場合がある。
電源11は、交流を供給する交流電源である。整流平滑回路12は、電源11から供給される交流を直流に変換する。DC/DC変換器13は、直流を降圧した後に送電制御CPU14に供給する。送電制御CPU14は、送電コイル励振回路15に供給する電流を制御する。更に、送電制御CPU14は、コイル形成部16の後述のスイッチ部を制御する。
コイル形成部16は、送電コイル励振回路15に接続されている。後に上述するように、コイル形成部16には、送電コイルCL1が形成される(後述の図3Cを参照。)。
コイル形成部16は、送電コイル励振回路15に接続されている。後に上述するように、コイル形成部16には、送電コイルCL1が形成される(後述の図3Cを参照。)。
送電コイル励振回路15は、コイル形成部16に形成された送電コイルCL1から受電コイル21に相互誘導作用により送電するために、直流を交流に変換して交流を送電コイルCL1に供給する。通信IF31は、外部装置(受電装置20)と通信を行うためのインタフェースである。
受電装置20は、受電コイル21、整流平滑回路22、充電制御CPU23、二次電池24及び受電装置主機能回路25を含む。
受電コイル21は、整流平滑回路22に接続されている。整流平滑回路22は、送電コイルCL1から相互誘電作用により受電した受電コイル21の交流を整流した後、直流に変換して充電制御CPU23に送信する。充電制御CPU23は、二次電池24を充電するために二次電池24に供給する充電電流及び充電電圧等を制御する。更に、充電制御CPU23は、二次電池24の充電池残量(充電率)を算出する。二次電池24は、例えば、リチウムイオン二次電池等の充電及び放電可能な二次電池である。二次電池24は、複数の二次電池からなる組電池であってもよい。
図2は受電装置主機能回路25の構成例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、受電装置主機能回路25は、CPU251と、バス252と、メモリ253と、タッチパネル254と、画像処理回路255と、音声処理回路256と、センサIF257と、通信IF258と、拡張I/F259と、充電制御回路2510と、を含む。
CPUはメモリ253に各種プログラムをロードし、メモリ253にロードされたプログラムを実行することにより、携帯端末40の各種機能を実現する。
メモリ253は、主記憶装置(例えば、RAM)であり、メモリ253には、上述したようにCPUが実行する各種プログラムがロードされ、CPUが各種プログラムを実行する際に使用するデータが一時的に記憶される。
タッチパネル254は、タッチスクリーンとも称呼され、画面に触れた位置を検知することが可能なディスプレイである。
画像処理回路255は、タッチパネル254に表示する画像データを生成するための処理を行う回路である。
音声処理回路256は、携帯端末40から出力する音声を生成するための処理を行う回路である。
センサIF257は、携帯端末40が備える各種センサと接続するためのインタフェースである。
通信IF258は、携帯端末40が外部と通信するためのインタフェースである。
拡張IF259は、携帯端末40の機能を拡張するためのインタフェースである。
充電制御回路2510は、二次電池24を充電するときの充電電流及び充電電圧等を制御する。
通信IF27は、外部装置(送電装置10)と通信を行うためのインタフェースである。二次電池24に対して、二次電池24の温度を検出する温度センサ2512が設けられている。温度センサ2512は、二次電池24に内蔵されていてもよく、携帯端末40側に設けられていてもよい。
図3Aはコイル形成部16の構成例を示す図である。図3Aに示すように、コイル形成部16は、複数個の素子部100と、素子部100間に配置される銅片200(導体)と、メモリ300と、を含む。
図3Bに示すように、コイル形成部16は、GND層161と、基材層162と、電源層163と、フェライト層164と、素子部100(例えば、MOS-FET群)及び銅片200の層と、がこの順で積層された構造を有する。
素子部100は、例えば、半導体プロセスにより形成された複数の半導体スイッチング素子(例えば、MOS-FET)を含む半導体スイッチング素子群である。コイル形成部16は、面内方向において、銅片200と複数の半導体スイッチング素子群とが規則的に配列されている。
フェライト層164上には、面内方向に、グリッド状(格子点状)に規則的に配置された複数個の半導体スイッチング素子群(素子部100)と、隣接する素子部100間に配置される複数の導体(本例において、銅片200)とが形成されている。複数の素子部100は、面内方向において、均等の間隔で配置された複数個の素子部100からなる素子部100の列が、当該列の列方向と直交する方向に均等の間隔で並ぶように、配置されている。
フェライト層164は、磁気シールドとして機能し、電源層163を流れる電流である電源電流による磁界の影響を排除することにより、送電コイルCL1を流れる電流である信号電流で磁界を形成するために設けられている。
図3Cは図3Aの領域R1の拡大図である。図3Cに示すように、素子部100は、導線Cdと、第1スイッチ部S1と、第2スイッチ部S2と、第3スイッチ部S3と、第4スイッチ部S4と、第5スイッチ部S5と、第6スイッチ部S6と、第7スイッチ部S7と、第8スイッチ部S8と、を含む。なお、第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8は、これらを区別する必要がない場合、「スイッチ部S」と称呼される。
第1スイッチ部S1、導線Cd及び第5スイッチ部S5が、素子部100の対向する第1辺及び第3辺のそれぞれの中点を結ぶ直線上に配置されている。
第3スイッチ部S3、導線Cd及び第7スイッチ部S7が、素子部100の対向する第2辺及び第4辺のそれぞれの中点を結ぶ直線上に配置されている。
第2スイッチ部S2、導線Cd及び第6スイッチ部S6が、素子部100の第1の対角線上に配置されている。
第8スイッチ部S8、導線Cd及び第4スイッチ部S4が、素子部100の第2の対角線上に配置されている。
導線Cdは、例えば、銅線であり、スイッチ部Sは、例えば、半導体スイッチング素子(例えば、MOS-FET)である。なお、スイッチ部Sは、半導体以外の材料(例えば、カーボンナノチューブ、グラフェンなど)を用いたスイッチング素子であってもよい。
複数の素子部100のそれぞれの各スイッチ部Sが、導通状態(ON)及び非導通状態(OFF)の何れかに設定されることによって、図3Dに示すように、隣接する素子部100間の銅片200が、電流が流れることが可能な導通状態、及び、非導通状態の何れかになり、コイル形状の電流経路を形成する、ON状態のスイッチ部Sと導通状態の銅片200とを含むコイル(送電コイルCL1)が形成される。なお、図3Dにおいて、銅片200の図示は省略されている。
図4Aは図3Dの領域R11の拡大図であり、図4Bは図3Dの領域R12の拡大図であり、図4Cは図3Dの領域R13の拡大図であり、図4Dは図3Dの領域R14の拡大図である。
図4Aに示すように、図3Dの領域R11の縦方向の直線状の電流が流れることが可能な電流経路は、縦方向にて隣接する素子部100のそれぞれにおいて、第1スイッチ部S1及び第5スイッチ部S5がONに設定され、第2スイッチ部S2乃至第4スイッチ部S4及び第6スイッチ部乃至第8スイッチ部S8がOFFに設定されることで形成されている。
図4Bに示すように、図3Dの領域R12の横方向の直線状の電流が流れることが可能な電流経路は、横方向にて隣接する素子部100のそれぞれにおいて、第3スイッチ部S3及び第7スイッチ部S7がONに設定され、第1スイッチ部S1、第2スイッチ部S2及び第8スイッチ部S8、並びに、第4スイッチ部S4乃至第6スイッチ部S6がOFFに設定されることにより、形成されている。
図4Cに示すように、図3Dの領域R13の斜め方向の直線状の電流が流れることが可能な電流経路は、斜め方向にて隣接する素子部100のそれぞれにおいて、第4スイッチ部S4及び第8スイッチ部S8がONに設定され、第1スイッチ部S1乃至第3スイッチ部S3、及び、第5スイッチ部S5乃至第7スイッチ部S7がOFFに設定されることにより、形成されている。
図4Dに示すように、図3Dの領域R14の折れ線状の電流が流れることが可能な電流経路は、斜め方向にて隣接する素子部100の一方の素子部100において、第1スイッチ部S1及び第4スイッチ部S4がONに設定され、第2スイッチ部S2及び第3スイッチ部S3、並びに、第5スイッチ部S5乃至第8スイッチ部S8がOFFに設定されることにより、形成されている。
その他の領域においても、送電コイルCL1の形状に対応するように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のそれぞれがON及びOFFの何れかに制御されている。
これらにより、電流が流れることが可能なコイル形状の電流経路が形成され、送電コイルCL1が形成される。
メモリ300には、互いに関連付けられた、各スイッチ部Sを識別するためのスイッチ部識別情報と各スイッチ部Sの位置と各スイッチ部SがON及びOFFの何れの状態にあるかを示すスイッチ状態情報と、を含むスイッチ情報が格納されている。スイッチ状態情報は、スイッチ部Sが導通状態にある場合、そのスイッチ部Sに対応するスイッチ状態情報がONに設定され、スイッチ部Sが非導通状態にある場合、そのスイッチ部Sに対応するスイッチ状態情報がOFFに設定される。
更に、メモリ300には、複数種の形状及び大きさ並びに面内方向におけるコイルの形成位置と、これらに対応する対応するスイッチ識別情報及びスイッチ状態情報と、が、互いに関連付けられて格納されたコイル形状管理テーブルが記憶されている。
送電制御CPU14は、メモリ300に格納されたスイッチ情報及びコイル形状管理テーブルを参照して、任意の位置及び任意のコイル形状及び大きさに対応するスイッチ状態情報に従うように、各スイッチ部SをON及びOFFの何れかの状態に制御することによって、任意の形状及び大きさの送電コイルCL1を任意の位置に形成する。なお、第1実施形態では、任意の所定の形状及び所定の大きさの送電コイルCL1が任意の所定の位置に形成される。
<具体的作動>
図5は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ500から処理を開始してステップ505に進み、受電装置20が載置される充電面(即ち、コイル形成部16の一主面)に標準コイルを形成するように、各スイッチ部Sを制御する。なお、標準コイルは、予め設定された所定の形状及び大きさを有するコイルであり、本例において、図3Dに示す形状及び大きさの送電コイルCL1である。
図5は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ500から処理を開始してステップ505に進み、受電装置20が載置される充電面(即ち、コイル形成部16の一主面)に標準コイルを形成するように、各スイッチ部Sを制御する。なお、標準コイルは、予め設定された所定の形状及び大きさを有するコイルであり、本例において、図3Dに示す形状及び大きさの送電コイルCL1である。
その後、送電制御CPU14はステップ510に進み、間欠送電を開始してステップ515に進み、受電装置20が充電面に存在するか否かを判定する。なお、この判定は、Q値の判定と通信IF27及び通信IF31による通信の可否に基づいて行われる。
受電装置20が充電面に存在しない場合、送電制御CPU14はステップ515にて「No」と判定してステップ515の処理を再び実行する。
受電装置20が充電面に存在する場合、送電制御CPU14はステップ515にて「Yes」と判定してステップ520に進んで、バッテリー残量(二次電池24の充電残量)を受電装置20から取得してステップ525に進む。
送電制御CPU14は、ステップ520にて取得したバッテリー残量に基づいて、受電装置20の二次電池24が満充電状態であるか否かを判定する。
受電装置20の二次電池24が満充電状態ではない場合、送電制御CPU14はステップ525にて「No」と判定してステップ530に進み、充電送電(充電用の送電)を実行し、ステップ520に戻る。
これに対して、受電装置20の二次電池24が満充電状態ある場合、送電制御CPU14はステップ525にて「Yes」と判定してステップ535に進み、充電送電を停止してステップ510に戻る。
<効果>
以上説明したように、本発明の第1実施形態に係る送電装置10は、コイル形成部16の素子部100の各スイッチ部Sを制御することにより、任意の所定位置に任意の所定の形状及び大きさの送電コイルCL1を形成できる。これにより、送電装置10は、効率よく無線充電を行うことができる。
以上説明したように、本発明の第1実施形態に係る送電装置10は、コイル形成部16の素子部100の各スイッチ部Sを制御することにより、任意の所定位置に任意の所定の形状及び大きさの送電コイルCL1を形成できる。これにより、送電装置10は、効率よく無線充電を行うことができる。
<<第2実施形態>>
本発明の第2実施形態に係る送電装置10について説明する。第2実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第1実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第2実施形態に係る送電装置10は、給電の効率のよい位置を探索して、探索した位置で受電装置20を充電する。
本発明の第2実施形態に係る送電装置10について説明する。第2実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第1実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第2実施形態に係る送電装置10は、給電の効率のよい位置を探索して、探索した位置で受電装置20を充電する。
以下、この相違点を中心として説明する。
図6は本発明の第2実施形態に係る送電装置10及び送電装置10によって無線充電される受電装置20の機能を説明するための概略ブロック図である。
図6に示すように、送電装置10は、送電電力検出部17を備える。送電電力検出部17は、送電電力を検出する。以上の点以外は、図1に示した送電装置10の構成と同様である。受電装置20は、受電電力検出部28を備える。受電電力検出部28は、受電電力を検出する。送電装置10は、受電電力を送電電力で除することにより給電の効率を算出する。以上の点以外は、図1に示した受電装置20の構成と同様である。
<概要>
第2実施形態に係る送電装置10の動作の概要について説明する。図7は送電装置10の動作を説明するための図である。なお、図7においてコイル形成部16の銅片200の図示は省略されている(図8乃至図9においても同様。)。
第2実施形態に係る送電装置10の動作の概要について説明する。図7は送電装置10の動作を説明するための図である。なお、図7においてコイル形成部16の銅片200の図示は省略されている(図8乃至図9においても同様。)。
図7に示すように、コイル形成部16の充電面の右下の領域に対して、受電コイル21を含む受電装置20を有する携帯端末40(スマートフォン)が配置される。
この場合、送電装置10は、図8に示すように、左上の領域に、送電コイルCL1を形成する。その後、送電装置10は、スイッチ部Sを制御することによって、矢印a1に沿って、送電コイルCL1を移動させて送電コイルCL1の給電の効率を測定し、効率よく無線充電可能な位置を探索する。
送電装置10は、給電の効率が十分ではない場合、送電コイルCL1の形状を維持したまま送電コイルCL1が所定の移動方向(例えば、右)に所定の距離(例えば、素子部100間の距離)だけ移動するように、各素子部100の各スイッチ部Sを制御する。
例えば、送電装置10は、移動前における各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のそれぞれのON/OFF状態と同じ状態を、移動方向に隣接する素子部100のスイッチ部S1乃至スイッチ部S8のそれぞれに対して設定することにより、送電コイルCL1の形状を維持したまま所定の移動方向に送電コイルCL1が所定の距離だけ移動させることができる。
その後、送電装置10は、送電コイルCL1を所定の移動方向に所定の距離だけ移動させた位置で、給電の効率を測定する。給電の効率が十分ではない場合、送電装置10は、送電コイルCL1の形状を維持したまま送電コイルCL1が所定の移動方向に所定の距離だけ移動するように、各素子部100のスイッチ部Sを制御する。送電装置10は、以上の動作を給電の効率が十分(許容範囲内である)と判定されるまで、繰り返し行う。その結果、図9に示すように、給電の効率が十分と判定される位置で送電コイルCL1を形成することができる。
<具体的作動>
図10は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ1000から処理を開始して以下に述べるステップ1005及びステップ1010の処理を順に実行した後、ステップ1015に進む。
図10は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ1000から処理を開始して以下に述べるステップ1005及びステップ1010の処理を順に実行した後、ステップ1015に進む。
ステップ1005:送電制御CPU14は、充電面の左上の所定位置に標準コイル(送電コイルCL1)を形成する。
ステップ1010:送電制御CPU14は、間欠送電を開始する。
送電制御CPU14は、ステップ1015に進むと、受電装置20が充電面に存在するか否かを判定する。受電装置20が充電面に存在しない場合、送電制御CPU14はステップ1015にて「No」と判定してステップ1020に進み、送電コイルCL1を所定の次の位置に移動させる。即ち、送電制御CPU14は、送電コイルCL1を所定の次の位置に移動させるように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のON及びOFFを制御する。その後、送電制御CPU14は、ステップ1015に戻り、再びステップ1015の処理を実行する。
受電装置20が充電面に存在する場合、送電制御CPU14はステップ1015にて「Yes」と判定してステップ1025に進み、受電装置20の充電制御CPU23と通信部27及び通信部31を介して通信を行うことにより、受電電力検出部28によって検出された電力を取得する。送電制御CPU14は、送電電力検出部17及び受電電力検出部28によって検出された電力に基づいて給電の効率を計算し、給電の効率が所定の許容範囲内であるか否か(例えば、所定の閾値以下であるか否か)を判定する。
給電の効率が所定の許容範囲内ではない場合、送電制御CPU14はステップ1025にて「No」と判定してステップ1020に進み、既述のステップ1020の処理を実行した後、ステップ1015に戻る。
給電の効率が所定の許容範囲内である場合、送電制御CPU14はステップ1025にて「Yes」と判定してステップ1030に進み、バッテリー残量を受電装置20から取得してステップ1035に進む。
送電制御CPU14は、ステップ1030にて取得したバッテリー残量に基づいて、受電装置20の二次電池24が満充電状態であるか否かを判定する。
受電装置20の二次電池24が満充電状態ではない場合、送電制御CPU14はステップ1035にて「No」と判定してステップ1040に進み、充電送電を実行し、ステップ1030に戻る。
これに対して、受電装置20の二次電池24が満充電状態ある場合、送電制御CPU14はステップ1035にて「Yes」と判定して1045に進み、充電送電を停止してステップ1010に戻る。
<効果>
以上説明したように、本発明の第2実施形態に係る送電装置10は、送電コイルCL1を効率よく充電可能な位置に形成できる。これにより、送電装置10は、効率よく無線充電を行うことができる。
以上説明したように、本発明の第2実施形態に係る送電装置10は、送電コイルCL1を効率よく充電可能な位置に形成できる。これにより、送電装置10は、効率よく無線充電を行うことができる。
<<第3実施形態>>
本発明の第3実施形態に係る送電装置10について説明する。第3実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第1実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第3実施形態に係る送電装置10は、充電面にて送電コイルを移動させて、充電面に存在する受電装置20を探索する。送電装置10は、受電装置20の探索を終了した後、受電装置20が検出された位置にて送電コイルを形成する。この場合において、例えば、受電装置20が複数(例えば、2つ)検出された場合、図11に示すように、受電装置20が検出された位置のそれぞれに、送電コイルCL11及び送電コイルCL12を形成する。なお、図11において、銅片200の図示は省略されている。
本発明の第3実施形態に係る送電装置10について説明する。第3実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第1実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第3実施形態に係る送電装置10は、充電面にて送電コイルを移動させて、充電面に存在する受電装置20を探索する。送電装置10は、受電装置20の探索を終了した後、受電装置20が検出された位置にて送電コイルを形成する。この場合において、例えば、受電装置20が複数(例えば、2つ)検出された場合、図11に示すように、受電装置20が検出された位置のそれぞれに、送電コイルCL11及び送電コイルCL12を形成する。なお、図11において、銅片200の図示は省略されている。
以下、この相違点を中心として説明する。
<具体的作動>
図12は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ1200から処理を開始し、以下に述べるステップ1205及びステップ1210の処理を順に実行した後、ステップ1215に進む。
図12は送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ1200から処理を開始し、以下に述べるステップ1205及びステップ1210の処理を順に実行した後、ステップ1215に進む。
ステップ1205:送電制御CPU14は、充電面の左上の所定位置に標準コイルを形成する。なお、標準コイルは、予め設定された所定の形状及び大きさを有するコイルであり、本例において、図11に示す送電コイルCL11である。
ステップ1210:送電制御CPU14は、間欠送電を開始し、送電コイルCL11のQ値の判定と通信IF27及び通信IF31による通信の可否を確認する。
送電制御CPU14は、ステップ1215に進むと、充電面の全位置のスキャンが完了したか否かを判定する。なお、ここでの「充電面の全位置のスキャン」とは、充電面のコイル形成位置を順に所定量だけ所定方向にずらして、送電コイルCL11のQ値を測定して判定値と比較することにより、充電面に受電装置20が存在するか否かを順に調べることをいう。
充電面の全位置のスキャンが完了していない場合、送電制御CPU14はステップ1215にて「No」と判定して以下に述べるステップ1220及びステップ1225の処理を実行した後、再びステップ1215に戻り、ステップ1215の処理を実行する。
ステップ1220:送電制御CPU14は、送電コイルCL11の形成位置を所定の次の位置に移動する。即ち、送電制御CPU14は、送電コイルCL11を所定の次の位置に移動させるように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のON及びOFFを制御する。
ステップ1225:送電制御CPU14は、受電装置20の検出結果をメモリ300に保存する。
充電面の全位置のスキャンが完了した場合、送電制御CPU14は、ステップ1215にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1230及びステップ1235の処理を順に実行した後、ステップ1240に進む。
ステップ1230:送電制御CPU14は、受電装置検出結果に基づいて、受電装置20が検出された位置に、送電コイルCL11を形成する。即ち、送電制御CPU14は、送電コイルCL11を所定の位置に移動させるように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のON及びOFFを制御する。このとき、受電装置20が複数検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で送電コイルを形成する。
ステップ1235:送電制御CPU14は、バッテリー残量を受電装置20から取得する。
送電制御CPU14は、ステップ1240に進むと、ステップ1235にて取得したバッテリー残量に基づいて、受電装置20の二次電池24が満充電状態であるか否かを判定する。
受電装置20の二次電池24が満充電状態ではない場合、送電制御CPU14はステップ1240にて「No」と判定してステップ1245に進み、充電送電を実行し、ステップ1235に戻る。
これに対して、受電装置20の二次電池24が満充電状態ある場合、送電制御CPU14はステップ1240にて「Yes」と判定して1250に進み、充電送電を停止してステップ1210に戻る。
<効果>
以上説明したように、本発明の第3実施形態に係る送電装置10は、複数の受電装置20が検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で送電コイルを形成させることができる。これにより、送電装置10は効率よく無線充電を行うことができる。
以上説明したように、本発明の第3実施形態に係る送電装置10は、複数の受電装置20が検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で送電コイルを形成させることができる。これにより、送電装置10は効率よく無線充電を行うことができる。
<<第4実施形態>>
本発明の第4実施形態に係る送電装置10について説明する。第4実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第2実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第4実施形態に係る送電装置10は、充電面にて送電コイルを移動させて、充電面に存在する受電装置20を探索する。送電装置10は、受電装置20が検出された位置に送電コイルを形成する。更に、第4実施形態に係る送電装置10は、必要に応じて送電コイルの大きさ及び形状を変えて、最も給電の効率のよい大きさ及び形状の送電コイルを形成する。その結果、例えば、図13及び図14に示すように、大きさの異なる複数の送電コイルが形成されたり、図14に示すように、充電面に存在する異物DO1を避けた形状のコイルCL22が形成されたりする。なお、図13及び図14において、銅片200の図示は省略されている。
本発明の第4実施形態に係る送電装置10について説明する。第4実施形態に係る送電装置10は
、以下の点のみにおいて第2実施形態に係る送電装置10と相違する。
・第4実施形態に係る送電装置10は、充電面にて送電コイルを移動させて、充電面に存在する受電装置20を探索する。送電装置10は、受電装置20が検出された位置に送電コイルを形成する。更に、第4実施形態に係る送電装置10は、必要に応じて送電コイルの大きさ及び形状を変えて、最も給電の効率のよい大きさ及び形状の送電コイルを形成する。その結果、例えば、図13及び図14に示すように、大きさの異なる複数の送電コイルが形成されたり、図14に示すように、充電面に存在する異物DO1を避けた形状のコイルCL22が形成されたりする。なお、図13及び図14において、銅片200の図示は省略されている。
以下、この相違点を中心として説明する。
図15A及び図15Bは、送電制御CPU14が実行する処理フローを示すフローチャートである。送電制御CPU14はステップ1500から処理を開始して以下に述べるステップ1505及びステップ1510の処理を順に実行した後、ステップ1515に進む。
ステップ1505:送電制御CPU14は、充電面の左上の所定位置に標準コイル(送電コイルCL11)を形成する。
ステップ1510:送電制御CPU14は、間欠送電を開始する。
送電制御CPU14は、ステップ1515に進むと、充電面の全位置のスキャンが完了したか否かを判定する。充電面の全位置のスキャンが完了していない場合、送電制御CPU14はステップ1515にて「No」と判定して以下に述べるステップ1520及びステップ1525の処理を実行した後、再びステップ1515に戻り、ステップ1515の処理を実行する。
ステップ1520:送電制御CPU14は、受電装置20の検出結果(検出位置)をメモリ300に保存する。
ステップ1525:送電制御CPU14は、送電コイルCL11の形成位置を次の位置に移動する。即ち、送電制御CPU14は、送電コイルCL11を所定の次の位置に移動させるように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のON及びOFFを制御する。
充電面の全位置のスキャンが完了した場合、送電制御CPU14は、ステップ1515にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1530の処理を実行した後、ステップ1535に進む。
ステップ1530:送電制御CPU14は、受電装置検出結果に基づいて、受電装置20が検出された位置に、送電コイルCL11を形成する。このとき、受電装置20が複数検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で送電コイルを形成する。
送電制御CPU14は、ステップ1535に進むと、コイルサイズのスキャンが完了したか否かを判定する。なお、ここでの「コイルサイズのスキャン」とは、コイルサイズ(コイルの大きさ)を順に所定の大きさに変えて、順に給電の効率を測定する(調べる)ことをいう。コイルサイズのスキャンが完了していない場合、送電制御CPU14はステップ1535にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1540及びステップ1545の処理を順に実行した後、ステップ1530に戻る。
ステップ1540:送電制御CPU14は、送電コイルCL11のサイズを所定の次のサイズに変更する。
ステップ1545:送電制御CPU14は、受電装置20の検出結果を取得し、サイズ毎に給電の効率をメモリ300に保存する。
コイルサイズのスキャンが完了した場合、送電制御CPU14はステップ1535にて「Yes」と判定してステップ1550に進み、メモリ300に記憶したサイズ毎の給電の効率に基づいて、各受電装置20で最も給電の効率が良いサイズの送電コイルを形成する。
その後、送電制御CPU14は、図15Bのステップ1555に進み、コイル形状のスキャンが完了したか否かを判定する。なお、ここでの「コイル形状のスキャン」とは、コイル形状(円形、四角形、楕円状、半円状、三日月状)を順に所定の形状に変えて、順に給電の効率を測定する(調べる)ことをいう。
コイル形状のスキャンが完了していない場合、送電制御CPU14はステップ1555にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1560及びステップ1565の処理を順に実行した後、ステップ1555に戻る。
ステップ1560:送電制御CPU14は、給電の効率を測定した後、送電コイルの形状を所定の次の形状(前の形状とは異なる形状)に変更する。例えば、送電制御CPU14は、送電コイルを所定の次の形状に変更させるように、各素子部100の第1スイッチ部S1乃至第8スイッチ部S8のON及びOFFを制御する。
ステップ1565:送電制御CPU14は、形状毎の給電の効率の検出結果を取得し、形状毎に給電の効率をメモリ300に保存する。
その後、コイル形状のスキャンが完了した場合、送電制御CPU14はステップ1555にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1570及びステップ1575の処理を順に実行した後、ステップ1580に進む。
ステップ1570:送電制御CPU14は、メモリ300に記憶した形状毎の給電の効率に基づいて、各受電装置20に対して、最も給電の効率が良い形状の送電コイルを形成する。
ステップ1575:送電制御CPU14は、バッテリー残量を受電装置20から取得する。
送電制御CPU14は、ステップ1580に進むと、ステップ1575にて取得したバッテリー残量に基づいて、受電装置20の二次電池24が満充電状態であるか否かを判定する。
受電装置20の二次電池24が満充電状態ではない場合、送電制御CPU14はステップ1580にて「No」と判定してステップ1585に進み、充電送電を実行し、ステップ1575に戻る。
これに対して、受電装置20の二次電池24が満充電状態ある場合、送電制御CPU14はステップ1580にて「Yes」と判定して1590に進み、充電送電を停止して図15Aのステップ1510に戻る。
図15A及び図15Bの処理フローが実行されることにより、送電装置10は、充電面の受電装置20の位置及び数に応じて、給電の効率がよい種々の形状の送電コイルを1又は複数個、充電面に形成できる。
<効果>
以上説明したように、本発明の第4実施形態に係る送電装置10は、複数の受電装置20が検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で、効率よく無線充電可能な形状及び大きさの送電コイルを形成できるので、より効率よく無線充電を行うことができる。これにより、送電装置10は、小型の受電装置20を充電するときの給電の効率を向上できる。更に、送電装置10は、異物DO1を回避するようなコイル形状の送電コイルを充電面に形成することができる。
以上説明したように、本発明の第4実施形態に係る送電装置10は、複数の受電装置20が検出された場合、受電装置20が検出されたそれぞれの位置で、効率よく無線充電可能な形状及び大きさの送電コイルを形成できるので、より効率よく無線充電を行うことができる。これにより、送電装置10は、小型の受電装置20を充電するときの給電の効率を向上できる。更に、送電装置10は、異物DO1を回避するようなコイル形状の送電コイルを充電面に形成することができる。
<<第5実施形態>>
本発明の第5実施形態に係る送電装置10について説明する。第5実施形態に係る送電装置10は、以下の点のみにおいて、第1実施形態に係る送電装置10と相違点を有する。
・第5実施形態に係る送電装置10は、充電面にNFC用のコイルCL31(以下、「NFCコイルCL31」と称呼される。)を形成する。NFCとは、Near Field Communication(近距離無線通信)のことである。
本発明の第5実施形態に係る送電装置10について説明する。第5実施形態に係る送電装置10は、以下の点のみにおいて、第1実施形態に係る送電装置10と相違点を有する。
・第5実施形態に係る送電装置10は、充電面にNFC用のコイルCL31(以下、「NFCコイルCL31」と称呼される。)を形成する。NFCとは、Near Field Communication(近距離無線通信)のことである。
以下、この相違点を中心として説明する。
図16はコイル形成部16の構成例を示す平面図である。図16において、銅片200の図示は省略されている。図16に示すように、送電装置10は、各素子部100の各スイッチ部Sを制御することにより、NFCコイルCL31及び送電用の送電コイルCL32を形成する。送電装置10は、NFC機器との通信時にNFCコイルCL31のみを形成し、電力伝送時には、送電コイルCL32のみを形成するようにしてもよい。
なお、図示は省略するが、送電装置10は、各スイッチ部Sを制御することにより、NFCコイルCL31及び送電コイルCL32を並べて形成するようにしてもよい。更に、NFC機器(NFCカード)と重なる領域を避けるような形状の送電コイルCL32を形成するようにしてもよい。
<効果>
以上説明したように、本発明の第5実施形態に係る送電装置10は、充電面に、送電コイルCL32以外にNFC用のNFCコイルCL31を形成することができる。
以上説明したように、本発明の第5実施形態に係る送電装置10は、充電面に、送電コイルCL32以外にNFC用のNFCコイルCL31を形成することができる。
<<変形例>>
本発明は上記各実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。更に、上記各実施形態は、本発明の範囲を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
本発明は上記各実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。更に、上記各実施形態は、本発明の範囲を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
上記各実施形態において、図17に示すように、複数のコイル形成部16で、一つの充電面を形成してもよい。これにより、充電領域を拡張することができる。この場合において、例えば、各スイッチ部Sが制御されることにより、各コイル形成部16に一つの送電コイルCL41(CL42、CL43、又は、CL44)が形成されてもよい。なお、図17において、銅片200の図示は省略されている(図18及び図19においても同様。)。
図18に示すように、例えば、各スイッチ部Sが制御されることにより、2つのコイル形成部16間の境界をまたぐように、一つの送電コイルCL51が形成されてもよい。図19に示すように、各スイッチ部Sが制御されることにより、4つのコイル形成部16の隣接するコイル形成部16間の境界をまたぐように、一つの送電コイルCL61が形成されてもよい。
上記各実施形態において、コイル形成部16端部における送電用のコイルのQ値を安定させるために、充電面に送電を実行する送電用のコイルと共に、充電面の周端部(周縁の近傍の領域)に無給電コイル(例えば、図13の送電コイルCL13乃至CL16と同じ位置に同じ形状及び同じ大きさで形成されるような無給電状態のコイル)が形成されるようにしてもよい。
上記各実施形態において、受電装置20が、コイル形成部16を備えるようにして、コイル形成部16が受電面に適用されるようにしてもよい。この場合において、受電装置20のみが、コイル形成部16を備えていてもよい。コイル形成部16は薄型のため受電装置20の薄型に寄与する。また、受電コイル21と送電コイルCL1を完全に同一形状にすることにより漏れ磁界を最小化し、さらなる効率向上が期待できる。
上記各実施形態において、NG素子部ができた場合の処置として、NG素子部に隣接する素子部100でバイパス電流経路を形成するようにしてもよい。即ち、上記各実施形態において、スイッチ部Sが機能しない素子部100(NG素子部)が発生した場合、その素子部100に代えて、NG素子部に隣接する素子部100を用いて、送電コイルが形成されるようにしてもよい。
上記各実施形態において、未使用の銅片200が磁気的な影響を発生しないように、銅片200の一部または全てがGNDにショートされるようにしてもよい。
上記第2実施形態及び第3実施形態において、複数の受電装置20が検出され、複数の送電コイルが形成された場合、複数の送電コイルのそれぞれが、受電装置20に送電する状態、及び、受電装置20への送電を停止している状態の何れかに制御されるようにしてもよい。
この場合において、例えば、以下に述べるように、充電が制御されてもよい。
・複数の送電コイルの全てが、受電装置20に送電する状態に制御されることにより、複数の送電コイルから同時に送電して、複数の受電装置20が同時に充電されるようにしもよい。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つの送電コイルを、送電対象の受電装置20が満充電になるたびに切り替えることにより、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つのコイルを、送電対象の受電装置20が所定量だけ充電されるたびに切り替えながら、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。これにより、充電時の受電装置20の温度上昇による送電電力の低下を抑制できるので、充電の効率を向上できる。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つのコイルを、送電対象の受電装置20の温度センサ2512によって検出された温度に基づいて、切り替えながら、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。
・複数の送電コイルの全てが、受電装置20に送電する状態に制御されることにより、複数の送電コイルから同時に送電して、複数の受電装置20が同時に充電されるようにしもよい。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つの送電コイルを、送電対象の受電装置20が満充電になるたびに切り替えることにより、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つのコイルを、送電対象の受電装置20が所定量だけ充電されるたびに切り替えながら、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。これにより、充電時の受電装置20の温度上昇による送電電力の低下を抑制できるので、充電の効率を向上できる。
・複数の送電コイルの一つだけが受電装置20に送電する状態として、送電状態の一つのコイルを、送電対象の受電装置20の温度センサ2512によって検出された温度に基づいて、切り替えながら、複数の受電装置20が順番に満充電状態に充電されるようにしてもよい。
上記各実施形態において、送電コイルと受電コイルとを用いて、通信が行われるようにしてもよい。
本発明は以下の構成をとることもできる。
[1]
スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]
スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[2]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面内において、形成した前記コイルの位置を移動させる、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面内において、形成した前記コイルの位置を移動させる、
ように構成された、
無線充電装置。
[3]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、形成した前記コイルの形状及び大きさの少なくとも一つを変更する、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、形成した前記コイルの形状及び大きさの少なくとも一つを変更する、
ように構成された、
無線充電装置。
[4]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、複数の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、複数の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[5]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことにより、前記充電面に前記充電対象としての受電装置が存在するか否かを判定し、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことにより、前記充電面に前記充電対象としての受電装置が存在するか否かを判定し、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[6]
[5]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行って給電の効率を測定し、
給電の効率が許容範囲内と判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[5]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行って給電の効率を測定し、
給電の効率が許容範囲内と判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[7]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことによって、前記充電面において前記充電対象としての受電装置が存在する位置を検出する受電装置検出処理を実行し、
前記受電装置検出処理によって検出された1つの位置又は複数の位置のそれぞれで前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことによって、前記充電面において前記充電対象としての受電装置が存在する位置を検出する受電装置検出処理を実行し、
前記受電装置検出処理によって検出された1つの位置又は複数の位置のそれぞれで前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[8]
[7]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの大きさを変更することと、大きさを変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの大きさを特定し、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの形状を変更することと、形状を変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの形状を特定し、
前記受電装置検出処理によって検出された1又は複数の位置にて、最も給電の効率がよい大きさ、且つ、最も給電の効率がよい形状の前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[7]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの大きさを変更することと、大きさを変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの大きさを特定し、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの形状を変更することと、形状を変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの形状を特定し、
前記受電装置検出処理によって検出された1又は複数の位置にて、最も給電の効率がよい大きさ、且つ、最も給電の効率がよい形状の前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。
[9]
[1]に記載の無線充電装置において、
一つの前記充電面に複数のコイル形成部が適用される、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
一つの前記充電面に複数のコイル形成部が適用される、
ように構成された、
無線充電装置。
[10]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、NFC機器用の前記コイル及び送電用の前記コイルの少なくとも一つを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、NFC機器用の前記コイル及び送電用の前記コイルの少なくとも一つを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[11]
[1]に記載の無線充電装置において、
基材上に電源層及び磁界シールド層が積層され、前記磁界シールド層上に前記スイッチ部が設けられた、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
基材上に電源層及び磁界シールド層が積層され、前記磁界シールド層上に前記スイッチ部が設けられた、
無線充電装置。
[12]
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、送電用の前記コイル及び無給電状態の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、送電用の前記コイル及び無給電状態の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[13]
[1]に記載の無線充電装置において、
複数の前記素子部は、面内方向において、均等の間隔で配置された複数個の前記素子部からなる列が、当該列の列方向と直交する方向に均等の間隔で並ぶように、配置される、
ように構成された、
無線充電装置。
[1]に記載の無線充電装置において、
複数の前記素子部は、面内方向において、均等の間隔で配置された複数個の前記素子部からなる列が、当該列の列方向と直交する方向に均等の間隔で並ぶように、配置される、
ように構成された、
無線充電装置。
[14]
導体と、複数の半導体スイッチング素子を含む複数の半導体スイッチチング素子群とが面内方向において規則的に配置され、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記半導体スイッチング素子をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する半導体スイッチング素子群間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記半導体スイッチング素子及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
導体と、複数の半導体スイッチング素子を含む複数の半導体スイッチチング素子群とが面内方向において規則的に配置され、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記半導体スイッチング素子をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する半導体スイッチング素子群間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記半導体スイッチング素子及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。
[15]
スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、コイル形成対象面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
コイル形成装置。
スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、コイル形成対象面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
コイル形成装置。
[16]
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記コイル形成対象面は、受電装置の受電面である、
コイル形成装置。
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記コイル形成対象面は、受電装置の受電面である、
コイル形成装置。
[17]
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面内において、形成した前記コイルの位置を移動させる、
ように構成された、
コイル形成装置。
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面内において、形成した前記コイルの位置を移動させる、
ように構成された、
コイル形成装置。
[18]
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、形成した前記コイルの形状及び大きさの少なくとも一つを変更する、
ように構成された、
コイル形成装置。
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、形成した前記コイルの形状及び大きさの少なくとも一つを変更する、
ように構成された、
コイル形成装置。
[19]
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、複数の前記コイルを形成する、
ように構成された、
コイル形成装置。
[15]に記載のコイル形成装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、複数の前記コイルを形成する、
ように構成された、
コイル形成装置。
[20]
通信に使用される前記コイルを形成する[15]に記載のコイル形成装置。
[21]
[15]に記載のコイル形成装置を搭載した受電装置。
通信に使用される前記コイルを形成する[15]に記載のコイル形成装置。
[21]
[15]に記載のコイル形成装置を搭載した受電装置。
10…送電装置、14…送電制御CPU、16…コイル形成部、20…受電装置、40…携帯端末、100…素子部、S1~S8…スイッチ部、200…銅片、300…メモリ、CL1…送電コイル
Claims (16)
- スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面内において、形成した前記コイルの位置を移動させる、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、形成した前記コイルの形状及び大きさの少なくとも一つを変更する、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、複数の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことにより、前記充電面に前記充電対象としての受電装置が存在するか否かを判定し、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項5に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記受電装置が存在すると判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行って給電の効率を測定し、
給電の効率が許容範囲内と判定した位置で、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、前記充電面の所定の位置に前記コイルを形成した後、前記充電面において、前記コイルを移動させながら前記コイルから送電を行うことによって、前記充電面において前記充電対象としての受電装置が存在する位置を検出する受電装置検出処理を実行し、
前記受電装置検出処理によって検出された1つの位置又は複数の位置のそれぞれで前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項7に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの大きさを変更することと、大きさを変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの大きさを特定し、
前記スイッチ部を制御することにより前記コイルの形状を変更することと、形状を変更した前記コイルで送電した場合の給電の効率を測定することと、によって、最も給電の効率がよい前記コイルの形状を特定し、
前記受電装置検出処理によって検出された1又は複数の位置にて、最も給電の効率がよい大きさ、且つ、最も給電の効率がよい形状の前記コイルを形成し、前記コイルによって前記受電装置に送電を行う、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
一つの前記充電面に複数のコイル形成部が適用される、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、NFC機器用の前記コイル及び送電用の前記コイルの少なくとも一つを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
基材上に電源層及び磁界シールド層が積層され、前記磁界シールド層上に前記スイッチ部が設けられた、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
前記制御部は、
前記スイッチ部を制御することにより、送電用の前記コイル及び無給電状態の前記コイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。 - 請求項1に記載の無線充電装置において、
複数の前記素子部は、面内方向において、均等の間隔で配置された複数個の前記素子部からなる列が、当該列の列方向と直交する方向に均等の間隔で並ぶように、配置される、
ように構成された、
無線充電装置。 - 導体と、複数の半導体スイッチング素子を含む複数の半導体スイッチチング素子群とが面内方向において規則的に配置され、充電対象が配置される充電面に適用されるコイル形成部と、
前記半導体スイッチング素子をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する半導体スイッチング素子群間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記半導体スイッチング素子を制御することにより、前記充電面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記半導体スイッチング素子及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
無線充電装置。 - スイッチ部を含む複数の素子部、及び、隣接する前記素子部間を接続する導体を含み、コイル形成対象面に適用されるコイル形成部と、
前記スイッチ部をON及びOFFの何れかに制御することにより、隣接する前記素子部間の前記導体を導通状態及び非導通状態の何れかにする制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記スイッチ部を制御することにより、前記コイル形成対象面に、コイル形状の電流経路を形成するON状態の前記スイッチ部及び電流が流れることが可能な導通状態の前記導体を含むコイルを形成する、
ように構成された、
コイル形成装置。 - 請求項15に記載のコイル形成装置を搭載した受電装置。
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