JP3179802B2 - 非接触型充電装置 - Google Patents
非接触型充電装置Info
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Description
ミソリ等に用いる非接触型充電装置に関するものであ
る。
の概略構成を示し、この従来例では高周波発振回路を内
蔵した一次側の充電器1には永久磁石2を、この充電器
1に着脱自在に装着され、充電器1側の高周波発振回路
と電磁気的に結合される内蔵蓄電池内蔵の負荷機器3に
はリードリレー4を内蔵している。
荷機器3を装着した時に永久磁石2によりリードリレー
4が動作して開放状態となり、負荷Mと蓄電池Bの間を
遮断して自動的に停止させるか又はリードリレー4の信
号によって警報する仕組みになっていた。
レー4を用いた上記の従来例構成ではリードリレー4の
位置決め精度の問題や、リードリレー4の負荷開閉能力
が小さいために大きな負荷Mの開閉が不可能なことや、
またリレー接点の信頼性や大きさに問題があった。
もので、その目的とするところは負荷を蓄電池に接続し
た状態で蓄電池が充電されるのを防いで充電容量を確実
に確保し、しかも信頼性の高い動作が得られ、また負荷
容量も大きくとれることができる非接触型充電装置を提
供するにある。
に、請求項第1項記載の発明は一次側の高周波発振回路
を内蔵した充電器と、蓄電池及び蓄電池により駆動され
る負荷を有し、上記充電器に着脱自在に装着されて上記
高周波発振回路に対して電磁気的に結合し、高周波発振
回路の高周波出力による電磁誘導で得る二次出力により
蓄電池を充電する負荷機器とからなる非接触型充電装置
において、高周波発振回路における電流又は電圧の変化
を検知して負荷機器側の負荷の接続の有無を判別する判
別手段を備えたものである。
を用い、充電器側には負荷負荷機器装着状態で負荷の動
作、非動作を振動で検知する振動センサと、この振動セ
ンサの出力で負荷の蓄電池への接続の有無を判別する判
別手段とを備えたことを特徴とする。請求項3記載の発
明は、二次側の蓄電池の電池電圧を検知して負荷の蓄電
池への接続の有無を判別する判別手段を備えたことを特
徴とする。
蓄電池への接続有りと判別した出力により負荷と蓄電池
との間を遮断する手段を備えたことを特徴とする。請求
項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、判別
手段が負荷の蓄電池への接続有りと判別した出力により
負荷と蓄電池との間を遮断する手段を備えたことを特徴
とする。
機器側の負荷が接続された状態で充電されようとした場
合には、判別手段によりこれを検知して表示なり警報を
行ったり、或いは高周波発振回路の動作を停止させるこ
とにより、蓄電池に負荷を接続した状態で充電するのを
未然に防ぐことができ、十分な充電容量の確保ができ
る。
ており、この実施例ではリンギングチョークコンバータ
と称せられる自励式の高周波発振回路を用いており、商
用電源ACを全波整流器DBで全波整流し、コンデンサ
C1 で平滑して得られる直流電源から抵抗R1 を介して
トランジスタQ1 のベースに起動電流が供給されると、
トランジスタQ1 がオンし、一次巻線L1 を介してトラ
ンジスタQ1 には図2(a)に示すようなコレクタ電流
が流れ、トランジスタQ1 の飽和によってトランジスタ
Q1 はオフする。この動作において、上記一次巻線L1
に電磁気的に結合された帰還巻線L3 にも電圧が誘起さ
れ、抵抗R2 、コンデンサC2 を介してトランジスタQ
1 にベース電流を供給するため、自励発振がスタートす
る。
L1 に蓄えられた磁気エネルギはトランジスタQ1 のオ
フ期間に放出され、一次巻線L1 に電磁気的に結合され
た二次巻線L2 には電磁誘導によって二次電圧が誘起
し、ダイオードD2 を通じて蓄電池Bを充電するように
なっている。ここで充電装置としての上記リンギングチ
ョークコンバータからなる高周波発振回路は、二次巻線
L2 側を除いて一次側として充電器1内に内蔵され、上
記二次巻線L2 と蓄電池Bと蓄電池Bの出力で駆動され
るモータ等の負荷Mとは負荷機器3側に内蔵され、負荷
機器3を充電器1側の所定位置に装着することにより、
上記二次巻線L3が一次巻線L1 と電磁気的に結合され
て上記のように二次電圧を得、蓄電池Bを非接触で充電
できるようになっている。
ミッタには一次電流を検出する抵抗R3 を接続し、この
抵抗R3 の両端電圧をダイオードD1 、コンデンサC3
による積分回路で積分するようになっている。つまり、
二次側負荷の負荷電圧によってトランジスタQ1 のエミ
ッタと抵抗R 3 の接続点aでの周期が変わることと抵抗
R3 の両端電圧のピーク値が一定であることを利用し、
二次側負荷の負荷電圧により図2(b)に示すような変
化する積分回路の積分値を識別することで、負荷Mが蓄
電池Bに接続されているか否を判別するようになってお
り、積分値の変化カーブは図2(c)に示すように二次
負荷である蓄電池Bの充電電圧VB のカーブに比例する
ため、積分値の変化をみれば二次側の蓄電池Bの充電電
圧のカーブを知ることができるのである。
ータ5でA/D変換した後CPU2に取込んで演算し、
単位時間当たりの積分値のカーブの傾きy/xを求め、
この傾きy/xの値が変化していれば、蓄電池Bの充電
のためにのみ二次電流が流れているとCPU6が判断す
る。また負荷機器3側の操作スイッチSWがオンして、
負荷Mが蓄電池Bに接続されていると、図2(d)に示
すように二次巻線L2 からの二次電流が負荷Mに流れる
ため、一次側の電流が増大して、抵抗R3 の両端電圧も
大きくなり、積分値は図2(b)の破線で示すようにピ
ーク値に達し、積分値の傾きy/xの値が変化しないた
め、CPU6では負荷Mが接続されたと判断し、報知回
路7により表示や警報を鳴らし、使用者に知らせるので
ある。
作を停止させて、省エネルギを図っても良い。ところ
で、上記実施例では、負荷Mに流れる電流が充電電流よ
りも大きな場合であったが、負荷Mに流れる電流が充電
電流よりも小さい場合は、単位時間当たりの変化率が通
常の負荷Mが蓄電池Bに接続されていない場合の充電に
比べて小さい。そこで変化率が小さくなったときには負
荷Mが接続されていると判断するようにCPU6の判断
プログラムを設定しておくと良い。
荷Mがモータのように動作すると振動するものに対応さ
せたもので、図3に示すように充電器1に設けた負荷機
器3の装着部8に振動センサ9を設けている。つまり、
負荷機器3の操作スイッチSWがオン状態で充電が行わ
れた場合には、負荷Mの回転動作で振動が起き、この振
動は振動センサ9により電圧信号に変換され、この電圧
信号は更に図4に示すオペアンプ10で増幅された後、
ダイオードD4 、コンデンサC4 で整流平滑されトラン
ジスタQ2 のベースに与えられ、トランジスタQ2 をオ
ンさせる。このオンにより発光ダイオードLEDを点灯
させ、使用者に負荷Mがオン状態となっていることを知
らせる。勿論発光ダイオードLEDの点灯以外に音によ
る報知でも良い。
は帰還巻線L3 の出力電圧を整流平滑するもので、整流
平滑された直流は更にツェナーダイオードZDに一定化
されて振動センサ9、オペアンプ10、発光ダイオード
LEDの電源となる。 (実施例3)本実施例も負荷機器3内の負荷Mがモータ
のように動作すると振動するものに対応させたもので、
振動が起きると、一次巻線L1 、二次巻線L2 の電磁気
的結合状態が悪くなることを利用している。つまり本実
施例は図5に示すように実施例1と同様にトランジスタ
Q1 に流れる一次電流をトランジスタQ1 のエミッタに
接続した抵抗R3 で電圧変換し、その電圧をダイオード
D1 とコンデンサC3 で積分して変化値を抽出し、この
変化値をオペアンプ11で増幅し、その増幅した電圧値
と、予め設定した基準値とをコンパレータ12で比較し
て、電圧値が基準値を越えた場合に振動があるものと見
なしてコンパレータ12の出力で発光ダイオードLED
2 を点灯させ、使用者に負荷Mがオン状態となっている
ことを知らせる。勿論発光ダイオードLEDの点灯以外
に音による報知でも良い。
ツェナーダイオードZDはオペアンプ11、コンパレー
タ12の電源を帰還巻線L3 の出力から得るためのもの
であり、コンパレータ12の基準電圧は抵抗R4 、R5
で上記ツェナーダイオードZDの両端電圧を分圧して得
ている。 (実施例4)本実施例は、図6に示すように負荷機器3
側に一次巻線L1 と電磁気的に結合される出力巻線L4
と、この出力巻線L4の出力をダイオードD5 で整流
し、コンデンサC6 で平滑し、ツェナーダイオードZD
2 で一定電圧とする電源部と、この電源部の出力電圧を
抵抗R6 、R7 で分圧して得た基準電圧と蓄電池Bの両
端電圧とを比較するコンパーレタ13とを設け、このコ
ンパレータ13により操作スイッチSWがオン状態で負
荷Mが蓄電池Bに接続されているときの電池電圧と、負
荷Mが接続されていないときの電池電圧とを判別し、負
荷M接続時の電池電圧が低いときに発光ダイオードLE
D3 を点灯させ、使用者に知らせるようになっている。
に別の電源部を備える一方、図7に示すように負荷Mと
蓄電池Bとの間に電流検知用抵抗R0 を接続し、操作ス
イッチSWがオンされた時に流れる負荷電流で抵抗R0
の両端に発生する電圧をオペアンプ14によって増幅
し、その増幅出力でトランジスタQ4 を駆動し、発光ダ
イオードLED4 を点灯させ、使用者に負荷Mが接続さ
れていることを知らせる。
負荷Mに直列にトランジスタQ4 を接続するとともに、
蓄電池Bを電源とし、ラッチ出力をトランジスタQ4 の
ベースに与えるラッチ回路LAを備え、実施例4と同様
に設けた電源部の出力を分圧して得られた基準電圧と、
蓄電池Bの両端電圧とを比較するコンパレータ15の出
力によりラッチ回路LAを動作させようとするものであ
る。つまり、負荷Mが操作スイッチSWを通じて蓄電池
Bに接続され、蓄電池Bの電圧が基準電圧を下回った状
態ではコンパーレタ15の出力によりラッチ回路LAに
クロックを与え、その出力を”L”レベルに反転させ、
トランジスタQ4 をオフし、負荷Mの通電回路を遮断す
る。
するためコンパレータ15の出力が反転するが、ラッチ
回路LAの出力は”L”のまま維持される。次に充電器
1より負荷機器3を取外し、その状態で操作スイッチS
Wをオフすると、電源供給が無くなり、ラッチ回路LA
はリセットされる。この後操作スイッチSWをオンする
と、ラッチ回路LAに電源が供給されるが、コンパレー
タ15からの信号が無いためリセット状態、つまりラッ
チ出力が”H”の状態となる。従ってトランジスタQ4
がオンし、負荷Mは蓄電池Bにより駆動されることにな
る。
電装置は上述のように構成したので、負荷機器側の負荷
が接続された状態で充電された場合には、判別手段によ
りこの状態を検知することができ、そのため表示や警報
或いは高周波発振回路の停止等を行うことにより、負荷
を蓄電池に接続した状態で蓄電池が充電されるのを未然
に防止でき、その結果充電容量を確実に確保でき、しか
もリードスイッチ等の機械的スイッチを用いないため負
荷容量を大きくとれることができ、回路の小型化も図
れ、また信頼性の向上も図れるという効果を奏する。
電池との間を自動的に遮断することでができ、負荷を蓄
電池に接続した状態で蓄電池が充電されるのを二次側で
確実に防止できるという効果がある。
Claims (5)
- 【請求項1】一次側の高周波発振回路を内蔵した充電器
と、蓄電池及び蓄電池により駆動される負荷を有し、上
記充電器に着脱自在に装着されて上記高周波発振回路に
対して電磁気的に結合し、高周波発振回路の高周波出力
による電磁誘導で得る二次出力により蓄電池を充電する
負荷機器とからなる非接触型充電装置において、高周波
発振回路における電流又は電圧の変化を検知して負荷機
器側の負荷の接続の有無を判別する判別手段を備えたこ
とを特徴とする非接触型充電装置。 - 【請求項2】一次側の高周波発振回路を内蔵した充電器
と、蓄電池及び蓄電池により駆動される負荷を有し、上
記充電器に着脱自在に装着されて上記高周波発振回路に
対して電磁気的に結合し、高周波発振回路の高周波出力
による電磁誘導で得る二次出力により蓄電池を充電する
負荷機器とからなる非接触型充電装置において、負荷に
モータを用い、充電器側には負荷負荷機器装着状態で負
荷の動作、非動作を振動で検知する振動センサと、この
振動センサの出力で負荷の蓄電池への接続の有無を判別
する判別手段とを備えたことを特徴とする非接触型充電
装置。 - 【請求項3】一次側の高周波発振回路を内蔵した充電器
と、蓄電池及び蓄電池により駆動される負荷を有し、上
記充電器に着脱自在に装着されて上記高周波発振回路に
対して電磁気的に結合し、高周波発振回路の高周波出力
による電磁誘導で得る二次出力により蓄電池を充電する
負荷機器とからなる非接触型充電装置において、負荷に
モータを用い、負荷動作時の一次側、二次側の電気的結
合状態における高周波発振回路における電流又は電圧の
変化を検知して負荷機器側の負荷の蓄電池への接続の有
無を判別する判別手段を備えたことを特徴とする非接触
型充電装置。 - 【請求項4】一次側の高周波発振回路を内蔵した充電器
と、蓄電池及び蓄電池により駆動される負荷を有し、上
記充電器に着脱自在に装着されて上記高周波発振回路に
対して電磁気的に結合し、高周波発振回路の高周波出力
による電磁誘導で得る二次出力により蓄電池を充電する
負荷機器とからなる非接触型充電装置において、二次側
の蓄電池の電池電圧を検知して負荷の蓄電池への接続の
有無を判別する判別手段を備えたことを特徴とする非接
触型充電装置。 - 【請求項5】判別手段が負荷の蓄電池への接続有りと判
別した出力により負荷と蓄電池との間を遮断する手段を
備えたことを特徴とする請求項4記載の非接触型充電装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18501591A JP3179802B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 非接触型充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18501591A JP3179802B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 非接触型充電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0538063A JPH0538063A (ja) | 1993-02-12 |
JP3179802B2 true JP3179802B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16163279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18501591A Expired - Lifetime JP3179802B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 非接触型充電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3179802B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140065396A (ko) | 2011-09-12 | 2014-05-29 | 소니 주식회사 | 송전 장치 및 시스템 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18501591A patent/JP3179802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140065396A (ko) | 2011-09-12 | 2014-05-29 | 소니 주식회사 | 송전 장치 및 시스템 |
EP3293849A1 (en) | 2011-09-12 | 2018-03-14 | Sony Corporation | Device and system for power transmission |
US10530425B2 (en) | 2011-09-12 | 2020-01-07 | Sony Corporation | Device and system for power transmission |
EP3661001A1 (en) | 2011-09-12 | 2020-06-03 | SONY Corporation | Device and system for power transmission |
US11063635B2 (en) | 2011-09-12 | 2021-07-13 | Sony Corporation | Device and system for power transmission |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0538063A (ja) | 1993-02-12 |
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