JP5476211B2 - Power transmission device, power receiving device, non-contact power transmission and communication system - Google Patents
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Description
本発明は、受電装置を有する携帯型電子機器などに送電装置を有する給電機器から電磁誘導により非接触で電力を送電する機能及び両装置間でデータ通信を行う機能を有する非接触電力伝送及び通信システム、及び、そのシステムで使用する送電装置及び受電装置に関する。 The present invention relates to contactless power transmission and communication having a function of transmitting power in a contactless manner by electromagnetic induction from a power supply device having a power transmission device to a portable electronic device having a power receiving device and a function of performing data communication between both devices. The present invention relates to a system, and a power transmission device and a power reception device used in the system.
近年、電子部品の小型化に伴い、携帯電話や携帯型音楽プレーヤー等に代表される携帯型電子機器は、小型化や軽量化が図られ、広く普及してきている。一般的に、携帯型電子機器に内蔵された二次電池またはキャパシタへの充電は、携帯型電子機器の充電端子と充電装置の充電台(クレードル)に設置してある充電端子を接触させて電気的に接続し、充電台から電力を供給して携帯型電子機器の二次電池またはキャパシタを充電する方式がとられる。 In recent years, with the miniaturization of electronic components, portable electronic devices typified by mobile phones and portable music players have been widely spread due to the reduction in size and weight. Generally, charging a secondary battery or a capacitor built in a portable electronic device is performed by bringing the charging terminal of the portable electronic device into contact with the charging terminal installed on the charging stand (cradle) of the charging device. In other words, the secondary battery or the capacitor of the portable electronic device is charged by supplying power from a charging stand.
しかし、充電端子同士を接触して接続する充電方式では、充電端子の汚れや、充電端子間への異物侵入により充電ができない場合があるので、最近は電磁誘導の原理を利用した非接触の電力供給方式が多く使用されており、これに用いる非接触電力伝送装置の需要が増加している。非接触電力伝送装置では、一般的に、送電装置の送電コイルと受電装置の受電コイルとを近接して対向させて配置し、送電コイルと受電コイル間の電磁結合を介して電力の伝送が行なわれている。さらに、受電側の要求電力や異常時の送電停止等のデータや送受電装置間のID認証などのデータを送受コイル間を介して通信する機能を有する非接触電力伝送及び通信システムが開発されている。このようなシステムでは、送受信コイルとして小型実装に適した平板型コイルを用いた場合、送電コイルと受電コイル間の位置ずれが電力の伝送効率に影響を与えるので、効率改善のための位置ずれ対策に様々な方法が考えられている。 However, in the charging method in which the charging terminals are connected in contact with each other, charging may not be possible due to dirt on the charging terminals or intrusion of foreign matter between the charging terminals, so recently contactless power using the principle of electromagnetic induction Many supply systems are used, and the demand for non-contact power transmission devices used therefor is increasing. In a non-contact power transmission device, generally, a power transmission coil of a power transmission device and a power reception coil of a power reception device are arranged in close proximity to each other, and power is transmitted via electromagnetic coupling between the power transmission coil and the power reception coil. It is. Furthermore, a non-contact power transmission and communication system having a function of communicating data such as required power on the power receiving side, power transmission stoppage in case of abnormality, and data such as ID authentication between power transmitting and receiving devices via the transmitting and receiving coils has been developed. Yes. In such a system, when a flat plate coil suitable for small packaging is used as a transmission / reception coil, the displacement between the power transmission coil and the power reception coil affects the power transmission efficiency. Various methods are considered.
両コイル間に位置ずれを生じさせない対策として、送電装置、受電装置に凹凸部を設けて位置合わせを行なう手段や、送電コイルや受電コイルの中心に磁石を配置して磁力により位置合わせを行なう手段がある。これらの手段では電力伝送のための位置把握が確実に容易に行なえるが、送電装置、受電装置に形状の制約が生じる場合や、その手段のために却って効率が低下するといった問題点があった。 As a measure to prevent positional deviation between the two coils, means for positioning by providing an uneven portion on the power transmission device and power reception device, or means for positioning by magnetism by arranging a magnet at the center of the power transmission coil and power reception coil There is. With these means, the position for power transmission can be grasped easily and reliably, but there is a problem that the power transmission device and the power receiving device are limited in shape, or the efficiency is lowered due to the means. .
また、位置ずれした場合にそれを修正できるようにする対策も様々な方法が考えられている。例えば、特許文献1には、受電コイルが所定の位置関係にあるか無いかを判別する手段が開示されている。図14は、特許文献1に記載された、非接触電力伝送装置を用いた携帯型電子機器である電子時計とその充電台の全体構成を示す平面図であり、図15は充電台の表示部の表示例を示している。これによれば、充電台400の凹部402に電子時計401を配置した時、送電コイルが発生する磁界によって変化する受電コイルの電気的状態を検出し、両コイルの位置関係や充電の状態によって充電台400の表示部404に図15(a)〜(d)のような表示をすることで、使用者に受電コイルすなわち電子時計の位置ずれや現在の充電状態が分かるような構成について開示されている。
In addition, various methods have been considered for measures that can correct a misalignment. For example, Patent Document 1 discloses means for determining whether or not a power receiving coil has a predetermined positional relationship. FIG. 14 is a plan view showing the overall configuration of an electronic timepiece, which is a portable electronic device using a non-contact power transmission device described in Patent Document 1, and its charging stand, and FIG. 15 is a display unit of the charging stand. A display example is shown. According to this, when the
また、特許文献2には、配置された送受電コイルの中心位置の一致または不一致を受電装置または送電装置に設けた表示部に表示する手段が開示されている。これによれば、送電コイルの磁界によって受電コイルに発生した検出電圧と、所定の基準電圧との比較を行い、その状態を表示部のレベルメータによって表示することで使用者に報知し、より高効率な充電が行えるようにする構成について開示されている。 Patent Document 2 discloses a means for displaying the coincidence or mismatch of the center positions of the arranged power transmission / reception coils on a display unit provided in the power reception device or power transmission device. According to this, the detected voltage generated in the power receiving coil by the magnetic field of the power transmitting coil is compared with a predetermined reference voltage, and the state is displayed by the level meter of the display unit, so that the user is notified, and the higher A configuration that enables efficient charging is disclosed.
上記の従来の特許文献1、2の非接触電力伝送装置では、そのときの送受電コイルの位置が正確に一致しているか否かを表示等する手段を有しているが、使用者に正確な結合位置へと誘導できるような送受信コイルの位置ずれの方向などを表示させる手段はないので、最適な位置に受電装置を配置するのに時間を要する場合がある。送電コイルと受電コイルが一対一に配置される非接触電力伝送システムでは送電装置の中央にコイルが配置されることが多く、おおよその位置は想像できるが、複数対複数の送受コイルを配置するといったマルチ化された非接触電力伝送システムの場合は、送電装置の正確な送信コイルの位置を推定するのは困難であり、上記の従来の手段では容易に最適な位置に受電装置を配置するのは困難である。 The contactless power transmission devices of the above-described conventional patent documents 1 and 2 have means for displaying whether or not the position of the power transmission / reception coil at that time is exactly the same. Since there is no means for displaying the direction of positional deviation of the transmitting and receiving coils that can be guided to a proper coupling position, it may take time to arrange the power receiving device at the optimum position. In a non-contact power transmission system in which a power transmission coil and a power reception coil are arranged one-on-one, the coil is often arranged at the center of the power transmission device, and an approximate position can be imagined, but a plurality of pairs of transmission / reception coils are arranged. In the case of a multi-contact non-contact power transmission system, it is difficult to estimate the exact position of the transmission coil of the power transmission device, and it is difficult to easily place the power reception device at the optimum position with the conventional means described above. Have difficulty.
本発明は、上記のような従来の課題を解決し、送電コイルと受電コイルの位置関係を正確に判定するとともに、使用者に最適な位置を方向表示等によって知らせる機能を持たせることで、位置合わせを正確かつ容易に行なうことが可能で、かつマルチ化にも対応した送電装置、受電装置、あるいはそれらを使用した非接触電力伝送及び通信システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, accurately determines the positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil, and has a function of notifying the user of the optimal position by direction indication, etc. It is an object of the present invention to provide a power transmission device, a power reception device, or a non-contact power transmission and communication system using them, which can be accurately and easily matched and can be used for multi-use.
上記の課題を解決すべく、本発明の送電装置は、送電コイルを有する送電装置と、前記送電コイルに電磁結合する受電コイルと二次電池と前記二次電池の残量を判定する二次電池残量判定手段とを有する受電装置とを備え、前記受電装置を前記送電装置に近接した設定された位置に配置することにより前記送電コイルと前記受電コイルとの電磁結合を介して、前記送電装置から前記受電装置の前記二次電池への非接触の電力伝送および前記送電装置と前記受電装置間でのデータ通信を行う非接触電力伝送および通信システムに使用する送電装置であって、前記受電コイルの位置を検知するコイル位置検知手段と、前記コイル位置検知手段の検知結果に基づいて前記受電コイルの前記の設定された位置からのずれの大きさ及び前記ずれの方向を判定するコイル位置関係判定手段と、前記コイル位置関係判定手段の判定結果を前記データ通信により前記受電装置に通知するコイル位置関係通知手段とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a power transmission device of the present invention includes a power transmission device having a power transmission coil, a power reception coil that is electromagnetically coupled to the power transmission coil, a secondary battery, and a secondary battery that determines the remaining amount of the secondary battery. A power receiving device having a remaining amount determining means, and the power receiving device is disposed at a set position close to the power transmitting device by electromagnetic coupling between the power transmitting coil and the power receiving coil. Non-contact power transmission from the power receiving device to the secondary battery and data transmission between the power transmission device and the power receiving device and power transmission device used in a communication system, the power receiving coil Coil position detecting means for detecting the position of the coil, and the magnitude and direction of the deviation of the power receiving coil from the set position based on the detection result of the coil position detecting means. And having a coil positional relationship determining means for constant, the coil position relationship notifying means for notifying the determination result of the coil position relationship determining means to the power receiving apparatus by said data communication.
ここで、本発明の送電装置は、前記受電装置は前記二次電池残量判定手段による前記二次電池の残量判定結果を前記データ通信により前記送電装置に通知する二次電池残量通知手段を備えた非接触電力伝送および通信システムに使用する送電装置であって、前記受電装置の前記二次電池残量通知手段から通知された前記二次電池の残量判定結果を受信して前記二次電池の残量を検知する二次電池残量受信検知手段と、前記二次電池残量受信検知手段の検知結果に基づいて前記二次電池の残量を前記受電装置の使用者に認識させる二次電池残量認識手段とを備えてもよい。 Here, in the power transmission device according to the present invention, the power reception device notifies the power transmission device of the secondary battery remaining amount determination result by the secondary battery remaining amount determination unit through the data communication. A power transmission device for use in a non-contact power transmission and communication system comprising: a secondary battery remaining amount determination result notified from the secondary battery residual amount notification means of the power receiving device; A secondary battery remaining amount reception detecting means for detecting a remaining amount of the secondary battery; and causing a user of the power receiving apparatus to recognize the remaining amount of the secondary battery based on a detection result of the secondary battery remaining amount reception detecting means. You may provide a secondary battery residual amount recognition means.
また、本発明の送電装置は、前記コイル位置関係判定手段の判定結果に基づいて前記受電コイルの送電コイルに対する相対位置または受電コイルに対する送電コイルの配置方向の少なくとも一方を前記受電装置の使用者に認識させる受電コイル位置認識手段を備えてもよい。 Further, the power transmission device of the present invention provides at least one of a relative position of the power receiving coil with respect to the power transmission coil or an arrangement direction of the power transmission coil with respect to the power receiving coil to a user of the power receiving device based on a determination result of the coil positional relationship determination unit. You may provide the receiving coil position recognition means to recognize.
本発明の受電装置は、送電コイルを有する送電装置と、前記送電コイルに電磁結合する受電コイルと二次電池と前記二次電池の残量を判定する二次電池残量判定手段とを有する受電装置とを備え、前記受電装置を前記送電装置に近接した設定された位置に配置することにより前記送電コイルと前記受電コイルとの電磁結合を介して、前記送電装置から前記受電装置の二次電池への非接触の電力伝送および前記送電装置と前記受電装置間でのデータ通信を行い、前記送電装置は前記受電コイルの位置を検知するコイル位置検知手段と、前記コイル位置検知手段の検知結果に基づいて前記受電コイルの前記の設定された位置からのずれの大きさ及び前記ずれの方向を判定するコイル位置関係判定手段と、前記コイル位置関係判定手段の判定結果を前記データ通信により前記受電装置に通知するコイル位置関係通知手段を備えた非接触電力伝送および通信システムに使用する受電装置であって、前記送電装置のコイル位置関係通知手段から通知された前記判定結果を受信して前記送電コイルと前記受電コイルとの位置関係を検知するコイル位置関係受信検知手段と、前記コイル位置関係受信検知手段の検知結果に基づいて前記受電コイルの送電コイルに対する相対位置または受電コイルに対する送電コイルの配置方向の少なくとも一方を前記受電装置の使用者に認識させる送電コイル位置認識手段を備えたことを特徴とする。 A power receiving apparatus according to the present invention includes a power transmitting apparatus having a power transmitting coil, a power receiving coil that is electromagnetically coupled to the power transmitting coil, a secondary battery, and a secondary battery remaining capacity determining unit that determines a remaining capacity of the secondary battery. A secondary battery of the power receiving device from the power transmitting device via electromagnetic coupling between the power transmitting coil and the power receiving coil by disposing the power receiving device at a set position close to the power transmitting device. Non-contact power transmission to and data communication between the power transmission device and the power reception device, the power transmission device detects the position of the power reception coil, and the detection result of the coil position detection means The coil positional relationship determining means for determining the magnitude of the shift of the power receiving coil from the set position and the direction of the shift based on the determination results of the coil positional relationship determining means The determination result notified from the coil positional relationship notifying means of the power transmission device, which is a power receiving device for use in a non-contact power transmission and communication system provided with a coil positional relationship notification means for notifying the power receiving device by data communication Coil positional relationship reception detection means for detecting the positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil, and the relative position or power reception of the power reception coil with respect to the power transmission coil based on the detection result of the coil positional relationship reception detection means A power transmission coil position recognizing unit is provided that allows a user of the power receiving apparatus to recognize at least one of the arrangement directions of the power transmission coil with respect to the coil.
ここで、本発明の受電装置は、前記二次電池残量判定手段の判定結果に基づいて前記二次電池の残量を前記受電装置の使用者に認識させる二次電池残量認識手段を備えてもよい。 Here, the power receiving device of the present invention includes a secondary battery remaining amount recognizing unit that allows a user of the power receiving device to recognize the remaining amount of the secondary battery based on the determination result of the secondary battery remaining amount determining unit. May be.
本発明の非接触電力伝送および通信システムは、上記の受電コイル位置認識手段を備えた送電装置を用いたことを特徴とする。または、上記のいずれかの送電装置と上記の送電コイル位置認識手段を備えた受電装置とを用いてもよい。すなわち、本発明の非接触電力伝送および通信システムは、上記の受電コイル位置認識手段を備えた送電装置か、または、送電コイル位置認識手段を備えた受電装置の少なくとも一方を有する非接触電力伝送および通信システムである。 The non-contact power transmission and communication system of the present invention is characterized by using a power transmission device provided with the above-described receiving coil position recognition means. Alternatively, any one of the above-described power transmission devices and the power reception device including the above-described power transmission coil position recognition unit may be used. That is, the non-contact power transmission and communication system of the present invention includes a non-contact power transmission and at least one of a power transmission device including the power receiving coil position recognition unit or a power reception device including the power transmission coil position recognition unit. It is a communication system.
本発明の送電装置、受電装置、あるいはそれらを用いた非接触電力伝送及び通信システムによれば、受電コイルの位置およびその設定位置からのずれを、送電装置がコイル位置検知手段とコイル位置関係判定手段によって判定することによって送電装置が検知し、または、その位置関係をデータ通信することによって受電装置が検知することが可能となる。 According to the power transmission device, the power reception device, or the contactless power transmission and communication system using the power transmission device of the present invention, the power transmission device determines the position of the power reception coil and the deviation from the set position by the coil position detection means and the coil positional relationship. It is possible for the power transmitting apparatus to detect by determining by means, or to detect the power receiving apparatus by data communication of the positional relationship.
さらに、受電コイルと送電コイルの相対位置または設定位置からのずれの方向を送電装置、受電装置の少なくとも一方に表示等の方法によって認識することができる手段を設けることで、使用者が正確かつ容易に電力伝送効率が高い最適な受電コイルの設置位置を把握することが可能となる。 Furthermore, the user can accurately and easily provide a means for recognizing the relative position of the power receiving coil and the power transmitting coil or the direction of deviation from the set position by a method such as display on at least one of the power transmitting device and the power receiving device. In addition, it is possible to grasp the optimal installation position of the receiving coil with high power transmission efficiency.
以上のように、本発明により、送電コイルと受電コイルの位置関係を正確に判定するとともに、使用者に最適な位置を方向表示等によって知らせる機能を持たせることで、位置合わせを正確かつ容易に行なうことが可能でかつマルチ化にも対応した送電装置、受電装置、あるいはそれらを使用した非接触電力伝送及び通信システムが得られる。 As described above, according to the present invention, the positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil is accurately determined, and the function of notifying the user of the optimal position by direction indication or the like is provided, so that the alignment can be performed accurately and easily. It is possible to obtain a power transmission device, a power reception device, or a non-contact power transmission and communication system using the power transmission device and power reception device that can be used and can be used in multi-version.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明による送電装置、受電装置、およびそれらを用いた非接触電力伝送及び通信システムの第1の実施の形態の基本構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムは、送電コイル101を有する送電装置100と、送電コイル101に電磁結合する受電コイル151と二次電池160と二次電池160の残量を判定する二次電池残量判定手段である二次電池残量判定部158とを有する受電装置150とを備え、受電装置150を送電装置100に近接した設定された位置に配置することにより送電コイル101と受電コイル151との電磁結合を介して、送電装置100から受電装置150の二次電池160への非接触の電力伝送および送電装置100と受電装置150間でのデータ通信を行う非接触電力伝送および通信システムである。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a power transmission device, a power reception device, and a non-contact power transmission and communication system using them according to the present invention. The contactless power transmission and communication system according to the present embodiment determines the remaining power of the
本実施の形態の送電装置100は、電源部110と、送電コイル101に高周波交流電圧を印加して行う電力伝送を制御する電力伝送制御部103と、データ通信を制御する通信制御部104と、受電コイルの位置を検知するコイル位置検知手段である位置検知コイル102と、位置検知コイル102による検知結果に基づいて受電コイル151の設定された位置からのずれの大きさ及びずれの方向を判定するコイル位置関係判定手段である送受電コイル位置関係判定部105と、送受電コイル位置関係判定部105による判定結果をデータ通信により受電装置150に通知するコイル位置関係通知手段である送受電コイル位置関係通知部106と、送受電コイル位置関係判定部105による判定結果に基づいて受電コイル151の送電コイル101に対する相対位置または受電コイル151に対する送電コイル101の配置方向の少なくとも一方を受電装置150の使用者に認識させる受電コイル位置認識手段である送受電コイル位置方向表示部107と、受電装置150からデータ通信により通知された二次電池160の残量判定結果を受信して二次電池160の残量を検知する二次電池残量受信検知手段である二次電池残量検知部108と、二次電池残量検知部108による検知結果に基づいて二次電池160の残量を前記受電装置150の使用者に認識させる二次電池残量認識手段である二次電池残量表示部109とにより構成されている。
The
本実施の形態の受電装置150は、受電コイル151により受電した電力を制御する電力伝送制御部153と、データ通信を制御する通信制御部154と、受電した電力を蓄電する二次電池160と、送電装置100の送受電コイル位置関係通知部106から通知された判定結果を受信して送電コイル101と受電コイル151との位置関係を検知するコイル位置関係受信検知手段である送受電コイル位置関係検知部155と、送受電コイル位置関係検知部155の検知結果に基づいて受電コイル151の送電コイル101に対する相対位置または受電コイル151に対する送電コイル101の配置方向の少なくとも一方を受電装置150の使用者に認識させる送電コイル位置認識手段である送受電コイル位置方向表示部157と、二次電池残量判定部158による二次電池160の残量判定結果をデータ通信により送電装置100に通知する二次電池残量通知手段である二次電池残量通知部162と、二次電池残量判定部158の判定結果に基づいて二次電池160の残量を前記受電装置150の使用者に認識させる二次電池残量認識手段である二次電池残量表示部159と、ID情報を保存するメモリ部161とにより構成されている。
The
図2は、第1の実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムにおける非接触電力伝送及び通信動作のフローを説明する動作フロー図である。図1、図2に示すように、最初の初期動作として、送電装置100は、ポーリングデータを送信して受電装置150の検出を待機する状態とする。受電装置150は、ポーリングデータを受信したら、メモリ部161に保存されているID情報を送電装置100にデータ送信する。送電装置100は、このポーリング時に位置検知コイル102により受電コイル151の位置を検知し、送受電コイル位置関係判定部105により送受電コイルの位置関係を判定し、送受電コイル位置関係通知部106により、受電装置150に対して、送受電コイルの位置関係情報をデータ通信により通知する。また、送電装置100は、送受電コイル位置方向表示部107により受電コイル151の位置方向を使用者に表示する。受電装置150は、送受電コイルの位置関係情報をデータ通信により受信し、検知した後、送受電コイル位置方向表示部157により送電コイル101の位置方向を使用者に表示する。また、受電装置150は、二次電池160の残量を判定し、送電装置100に対して、二次電池160の残量情報をデータ通信により通知する。また、受電装置150は、二次電池160の残量を使用者に表示する。送電装置100は、二次電池160の残量情報をデータ通信により受信したら、二次電池160の残量を表示する。二次電池160の充電が必要な場合は電力伝送を開始し二次電池160の充電を行い、満充電の場合は初期動作に戻る。
FIG. 2 is an operation flow diagram illustrating a flow of contactless power transmission and communication operation in the contactless power transmission and communication system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, as the first initial operation, the
図3は、受電コイル151の位置を検知するために送電装置100に設置される位置検知コイル102の配置の一実施の形態を示す模式的な平面図である。この例では、位置検知コイル102は3個使用し、それぞれが受電コイル151からのデータ信号による磁界から発生する電圧を検出し、その大きさから送電コイル101の位置を判定する構成となっている。
FIG. 3 is a schematic plan view showing an embodiment of the arrangement of the position detection coils 102 installed in the
図4および図5はそれぞれ、受電装置150の送受電コイル位置方向表示部157の表示の一実施の形態を示す模式的な平面図である。この例では、直接見ることの出来ない送電コイル101の存在する位置を、受電装置150のLCD表示画面163の一部に矢印で表示させる構成となっている。矢印の向きで送電コイル101の存在する方向を示し、矢印の大きさで送電コイル101までの距離を示している。このような表示機能を有することで、送受電コイルの位置合わせを正確かつ容易に行うことが可能となる。
FIG. 4 and FIG. 5 are schematic plan views each showing an embodiment of display on the power transmission / reception coil position /
図6は、送電装置100の送受電コイル位置方向表示部107の表示の一実施の形態を示す模式的な平面図である。この例では、直接見ることの出来ない送電コイル101の存在する位置を、送受電コイル位置方向表示部107によって表示させる構成となっている。すなわち、受電コイル151に対する送電コイル101の方向を示す矢印を送受電コイル位置方向表示部107において表示することにより、受電装置150を表示された矢印の向きに移動させることによって容易に設定された位置に配置することができる。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an embodiment of the display on the power transmission / reception coil position /
図7は、受電装置150の二次電池残量表示部159の表示の一実施の形態を示す模式的な平面図である。この例では、二次電池160(図1)の残量を、受電装置150のLCD表示画面163の一部にインジケータで表示させる構成となっている。このような表示機能を有することで、現在の充電状態や、残りの充電時間を容易に把握することが可能となる。
FIG. 7 is a schematic plan view showing an embodiment of the display of the secondary battery remaining
図8は、送電装置100の二次電池残量表示部109の表示の一実施の形態を示す模式的な平面図である。この例では、二次電池160(図1)の残量を、送電装置100に設けたインジケータによって表示させる構成となっている。
FIG. 8 is a schematic plan view showing an embodiment of the display of the secondary battery remaining
上記の位置検知コイル102の実施の形態では、送電装置100に送電コイル1個と位置検知コイル3個の例を示したが、この組み合わせに限らず、他のコイルの組み合わせ方法でもよい。また、送電コイル101を位置検知コイル102と併用で使用してもよい。例えば、図9に、送電装置100がマルチ化対応した複数の送電コイル101を有する場合の位置検知コイル102の実施の形態を示す。この場合、それらの複数の送電コイル101を位置検知コイル102としても使用することができる。
In the embodiment of the
また、上記の実施の形態では、送受電コイル位置方向表示部107および157が矢印表示による位置表示機能を有する構成を示したが、矢印表示に限らず、文字表示、色表示、インジケータ表示であっても良く、さらに、本実施の形態では受電コイル位置認識手段および送電コイル位置認識手段として表示を用いたが、表示以外の音声やアラームによって認識させる手段を用いても良い。
In the above embodiment, the power transmission / reception coil position /
また、上記の実施の形態では、二次電池残量表示部109および159としてインジケータによる電池残量表示機能を有する構成を示したが、インジケータに限らず、文字表示、色表示であってもよく、本実施の形態では二次電池残量認識手段として表示を用いたが、表示以外の音声やアラームによって認識させる手段を用いても良い。
Further, in the above embodiment, the secondary battery remaining
図10は、本発明による送電装置、受電装置、およびそれらを用いた非接触電力伝送及び通信システムの第2の実施の形態の基本構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムも第1の実施の形態と同様に、送電コイル201を有する送電装置200と、送電コイル201に電磁結合する受電コイル251と二次電池260と二次電池260の残量を判定する二次電池残量判定手段である二次電池残量判定部258とを有する受電装置250とを備え、受電装置250を送電装置200に近接した設定された位置に配置することにより送電コイル201と受電コイル251との電磁結合を介して、送電装置200から受電装置250の二次電池260への非接触の電力伝送および送電装置200と受電装置250間でのデータ通信を行う非接触電力伝送および通信システムである。
FIG. 10 is a functional block diagram showing the basic configuration of the second embodiment of the power transmission device, the power reception device, and the non-contact power transmission and communication system using them according to the present invention. Similarly to the first embodiment, the non-contact power transmission and communication system of the present embodiment also includes a
但し、本実施の形態の送電装置200は、第1の実施の形態の送電装置100と同様な機能の、電源部210と、電力伝送制御部203と、通信制御部204と、受電コイルの位置を検知する位置検知コイル202と、受電コイル251の設定された位置からのずれの大きさ及びずれの方向を判定する送受電コイル位置関係判定部205と、判定結果を受電装置250に通知する送受電コイル位置関係通知部206と、受電装置250から受信して二次電池260の残量を検知する二次電池残量検知部208とにより構成されているが、受電コイル位置認識手段である送受電コイル位置方向表示部や二次電池残量認識手段である二次電池残量表示部は備えていない。
However, the
一方、本実施の形態の受電装置250は、第1の実施の形態の受電装置150と同様な機能の、電力伝送制御部253と、通信制御部254と、二次電池260と、送電装置200から通知された判定結果を受信して送電コイル201と受電コイル251との位置関係を検知する送受電コイル位置関係検知部255と、その検知結果に基づいてコイル位置を使用者に認識させる送受電コイル位置方向表示部257と、二次電池260の残量判定結果を送電装置200に通知する二次電池残量通知部262と、二次電池260の残量を使用者に認識させる二次電池残量表示部259と、ID情報を保存するメモリ部261とにより構成されており、第1の実施の形態の受電装置150と同様なすべての機能を有している。
On the other hand, the
図11は、第2の実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムにおける非接触電力伝送及び通信動作のフローを説明する動作フロー図である。図10、図11に示すように、最初の初期動作として、送電装置200は、ポーリングデータを送信して受電装置250の検出を待機する状態とする。受電装置250は、ポーリングデータを受信したら、メモリ部261に保存されているID情報を送電装置200にデータ送信する。送電装置200は、このポーリング時に受電コイル251の位置を検知し、送受電コイルの位置関係を判定し、受電装置250に対して、送受電コイルの位置関係情報をデータ通信により通知する。受電装置250は、送受電コイルの位置関係情報をデータ通信により受信したら、送電コイル201の位置方向を使用者に表示する。また、受電装置250は、二次電池260の残量を判定し、送電装置200に対して、二次電池260の残量情報をデータ通信により通知する。また、受電装置250は、二次電池260の残量を使用者に表示する。二次電池260の充電が必要な場合は電力伝送を開始し二次電池260の充電を行い、満充電の場合は初期動作に戻る。
FIG. 11 is an operation flowchart for explaining a flow of contactless power transmission and communication operation in the contactless power transmission and communication system according to the second embodiment. As illustrated in FIGS. 10 and 11, as the first initial operation, the
図12は、本発明による送電装置、受電装置、およびそれらを用いた非接触電力伝送及び通信システムの第3の実施形態の基本構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムも第1の実施の形態と同様に、送電コイル301を有する送電装置300と、送電コイル301に電磁結合する受電コイル351と二次電池360と二次電池360の残量を判定する二次電池残量判定部358とを有する受電装置350とを備え、受電装置350を送電装置300に近接した設定された位置に配置することにより送電コイル301と受電コイル351との電磁結合を介して、送電装置300から受電装置350の二次電池360への非接触の電力伝送および送電装置300と受電装置350間でのデータ通信を行う非接触電力伝送および通信システムである。
FIG. 12 is a functional block diagram showing the basic configuration of the third embodiment of the power transmission device, power reception device, and non-contact power transmission and communication system using them according to the present invention. Similarly to the first embodiment, the non-contact power transmission and communication system of the present embodiment also includes a
本実施の形態の送電装置300は、第1の実施の形態の送電装置100と同様な機能の、電源部310と、電力伝送制御部303と、通信制御部304と、受電コイル351の位置を検知する位置検知コイル302と、受電コイル351の設定された位置からのずれの大きさ及びずれの方向を判定する送受電コイル位置関係判定部305と、受電コイル位置認識手段である送受電コイル位置方向表示部307と、受電装置350から受信して二次電池360の残量を検知する二次電池残量検知部308と、二次電池残量認識手段である二次電池残量表示部309とにより構成されており、第1の実施の形態の送電装置100と同様なすべての機能を有している。
The
一方、本実施の形態の受電装置350は、第1の実施の形態の受電装置150と同様な機能の、電力伝送制御部353と、通信制御部354と、二次電池360と、二次電池360の残量判定結果を送電装置300に通知する二次電池残量通知部362と、ID情報を保存するメモリ部361とにより構成されているが、送電装置300からのコイル位置情報を受信する送受電コイル位置関係検知部、その結果を表示する送受電コイル位置方向表示部および二次電池残量表示部は備えていない。
On the other hand, the
図13は、第3の実施の形態の非接触電力伝送及び通信システムにおける非接触電力伝送及び通信動作のフローを説明する動作フロー図である。図12、図13に示すように、最初の初期動作として、送電装置300は、ポーリングデータを送信して受電装置350の検出を待機する状態とする。受電装置350は、ポーリングデータを受信したら、メモリ部361に保存されているID情報を送電装置300にデータ送信する。送電装置300は、このポーリング時に受電コイル351の位置を検知し、送受電コイルの位置関係を判定し、受電コイル351の位置方向を使用者に表示する。また、受電装置350は、二次電池360の残量を判定し、送電装置300に対して、二次電池360の残量情報をデータ通信により通知する。送電装置300は、二次電池360の残量情報をデータ通信により受信したら、二次電池360の残量を表示する。二次電池360の充電が必要な場合は電力伝送を開始し二次電池360の充電を行い、満充電の場合は初期動作に戻る。
FIG. 13 is an operation flow diagram illustrating a flow of contactless power transmission and communication operation in the contactless power transmission and communication system according to the third embodiment. As shown in FIGS. 12 and 13, as the first initial operation, the
以上のように、本発明により、位置合わせを正確かつ容易に行なうことが可能でかつマルチ化にも対応した送電装置、受電装置、あるいはそれらを使用した非接触電力伝送及び通信システムが得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a power transmitting device, a power receiving device, or a non-contact power transmission and communication system using them, which can be aligned accurately and easily and is also compatible with multiple devices.
本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られるものではないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and even if there is a design change within a scope not departing from the gist of the present invention. included. That is, various changes and modifications that can be naturally made by those skilled in the art are also included in the present invention.
本発明の送電装置、受電装置および非接触電力伝送及び通信システムは、携帯電話、デジタルカメラ、ヘッドセット、デジタルビデオ、ゲームコントローラー器、等の携帯端末機器とその充電装置などに利用することができる。また、自動車等の大電力が必要な装置とその充電機器にも応用可能である。 The power transmission device, power reception device, and non-contact power transmission and communication system of the present invention can be used for mobile terminal devices such as mobile phones, digital cameras, headsets, digital videos, game controller devices, and charging devices thereof. . Moreover, it is applicable also to the apparatus and its charging device which require large electric power, such as a motor vehicle.
100、200、300 送電装置
101、201、301 送電コイル
102、202、302 位置検知コイル
103、153、203、253、303、353 電力伝送制御部
104、154、204、254、304、354 通信制御部
105、205、305 送受電コイル位置関係判定部
106、206 送受電コイル位置関係通知部
107、157、257、307 送受電コイル位置方向表示部
108、208、308 二次電池残量検知部
109、159、259、309 二次電池残量表示部
110、210、310 電源部
150、250、350 受電装置
151、251、351 受電コイル
155、255 送受電コイル位置関係検知部
158、258、358 二次電池残量判定部
160、260、360 二次電池
161、261、361 メモリ部
162、262、362 二次電池残量通知部
163 LCD表示画面
400 充電台
401 電子時計
402 凹部
404 表示部
100, 200, 300
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US9722452B2 (en) * | 2015-01-22 | 2017-08-01 | Visteon Global Technologies, Inc. | Integrating a wireless charging device with a human machine interface (HMI) |
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