JP5905357B2

JP5905357B2 - 無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法

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Publication number: JP5905357B2
Application number: JP2012157991A
Authority: JP
Inventors: 花房　清夫; 清夫花房
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2032-07-13
Also published as: JP2014023223A

Description

本発明は、送電コイルと受電コイルとを電磁結合するように互いに接近して配置し、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で給電する無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法に関する。

送電コイルを内蔵する給電台に、受電コイルを内蔵する受電機器をセットして、送電コイルから受電コイルに電力搬送する無接点給電方法は開発されている（特許文献１参照）。この無接点給電方法は、例えば図７に示すように、携帯電話等の受電機器２６０を、無接点の給電台２２０の充電面２２１に載置し、給電台２２０から受電機器２６０に電力を搬送して、受電機器２６０に内蔵される二次電池を充電する。このような無接点給電を実現するために、給電台２２０の送電コイル２５１に、携帯電話の受電コイル２６１を接近させて、送電コイル２５１から受電コイル２６１に給電する。これにより、受電コイル２６１に誘導される電力でもって内蔵電池が充電される。この給電方法は、コネクタを介して携帯電話を給電台に接続する必要がなく、無接点方式で携帯電話に電力搬送できる利点が得られる。また受電機器として携帯電話に限られず、受電コイルを内蔵した緊急充電器等も利用できる。

ところで近年の受電機器は、大画面化や電池駆動時間の長期化等の要求によって、一層の高出力化が求められており、内蔵される二次電池の容量は大型化される傾向にある。この結果、充電に要する電力も大きくなり、充電時間が長くなる傾向にある。また一方で充電時間をできるだけ短くしたいという要求も強く、充電器の高出力化も求められているところである。

しかしながら無接点給電の方式は、標準化団体であるＷＰＣ（Wireless Power Consortium）によって現状では出力が５Ｗに規格化されている。このため、高出力の受電機器を短時間で充電することができない。高出力の受電機器を短時間で充電するには、給電台を高出力化することが考えられる。しかしながらこの場合は、高出力に対応させた受電機器を既存のＷＰＣ規格に対応させた給電台で充電しようとすると、５Ｗを超えて電力増加を要求し続けた際に給電台側で異物が載置されていると誤判断され、給電を停止するという問題があった。特にＷＰＣにおいては受電機器（レシーバー）側から給電台（トランスミッター）側に対してしか通信できない単方向通信であるため、給電台側から受電機器側に対して高出力に対応していないことを通知できず、既存のＷＰＣ対応の給電台で高出力対応の受電機器を正しく充電することができず、使い勝手が悪くなるという問題があった。

特開２００８−１７５６２号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、高出力の受電機器の充電を可能としつつも、既存の規格に対応させた低出力の給電台からも正しく充電できるようにした無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の第１の無接点給電システムによれば、第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能な、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、送電コイルを内蔵した給電台から電力を搬送する無接点給電システムであって、前記受電コイルと、前記受電コイルで受電した受電電力でもって、前記受電機器の駆動を制御する駆動制御手段と、前記受電機器側で実際に得られた受電側検出電力を検出する電力値取得手段と、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力に基づいて、前記給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を前記給電台側に送信するための制御信号送信手段とを備える前記受電機器と、前記送電コイルと、前記制御信号送信手段から送信される送電要求信号を受信するための制御信号受信手段と、前記制御信号受信手段で受信された送電要求信号に基づいて、前記送電コイルから搬送する送電電力量を制御するための電力制御手段とを備える前記給電台とを含み、前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力値を所定値と比較し、該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の電力増加要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信し、該所定値よりも高い場合は、第二電力用の増加要求信号を前記給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の電力減少要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信するよう構成できる。上記構成により、高電力での充電に対応させた受電機器を、高電力に非対応の給電台にセットした場合でも、正しく充電させることが可能となる。

また、第２の無接点給電システムによれば、前記制御信号送信手段が、前記第二電力用の電力増加要求信号と前記第一電力用の電力減少要求信号を、前記給電台に送信した際、前記給電台が、前記第二電力での給電に対応している場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を受信処理可能とし、前記第二電力での給電に非対応の場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を受信処理不可能に構成できる。上記構成により、高電力での充電に対応させた受電機器を、高電力に対応させた給電台に載置した場合も、この受電機器を正しく充電させることが可能となる。

さらに、第３の無接点給電システムによれば、前記給電台が、前記制御信号送信手段から前記第二電力用の電力増加要求信号を受信した際、前記給電台が、前記第二電力での給電に対応している場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を処理し、前記第一電力用の電力減少要求信号を処理しないように構成できる。上記構成により、給電台が独自仕様対応の場合は、送電電力の増加が可能であり、非対応の場合は、送電電力の低減のみが実行され、これによって適切な給電が実現される。

さらにまた、第４の無接点給電システムによれば、前記電力値取得手段は、電力値に代えて電流値又は電圧値を検出可能であり、前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出した電流値又は電圧値を所定値と比較し、該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信し、該所定値よりも高い場合は、第二電力用の送電要求信号を前記給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信するよう構成できる。

さらにまた、第５の無接点給電システムによれば、前記受電機器から前記給電台に対して送信するコントロールエラー信号を、第一電力用の送電要求信号とすることができる。

一方、第６の受電機器によれば、給電台に内蔵される送電コイルから搬送する電力でもって無接点で駆動可能な受電機器であって、前記送電コイルと電磁結合可能な受電コイルと、前記受電コイルで受電した受電電力でもって、前記受電機器の駆動を制御する駆動制御手段と、前記受電機器側で実際に得られた受電側検出電力を検出する電力値取得手段と、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力に基づいて、前記給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を前記給電台側に送信するための制御信号送信手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記受電機器を、第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能としており、前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力値を所定値と比較し、該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を給電台に送信し、該所定値よりも高い場合は、第二電力用の送電要求信号を給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信するよう構成されている。上記構成により、高電力での充電に対応させた受電機器を、高電力に対応させた給電台のみならず、これよりも低出力の第一電力での充電のみに対応させた給電台でも正しく充電させることが可能となる。

また、第７の無接点給電台によれば、受電機器を無接点で駆動可能な給電台であって、該受電機器に内蔵された受電コイルと電磁結合可能な送電コイルと、該受電機器に内蔵された制御信号送信手段から送信される、前記給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を受信するための制御信号受信手段と、前記制御信号受信手段で受信された送電要求信号に基づいて、前記送電コイルから搬送する電力量を制御するための電力制御手段とを備え、前記電力制御手段は、受電機器を、規格化された第一電力、又は該第一電力よりも高い、規格化されていない第二電力で駆動するための送電電力を送電可能としており、前記制御信号受信手段が、制御信号送信手段と通信を行い、第一電力での駆動を要求する送電要求信号か、第二電力での駆動を要求する送電要求信号かを判別可能であって、前記制御信号受信手段は、制御信号送信手段から送電要求信号を受信すると、先に第二電力での駆動を要求する送電要求信号かどうかの判定を行い、第二電力の送電要求信号であると判定すると、該第二電力での駆動に必要な電力を前記送電コイルを介して送電すると共に、第二電力の送電要求信号でないと判定すると、第一電力の送電要求信号かどうかを判定し、該第一電力の送電要求信号である場合は、該第一電力での駆動に必要な電力を前記送電コイルを介して送電するよう構成できる。上記構成により、規格化されていない高電力での充電に対応させた受電機器を、高電力に対応させた給電台のみならず、これよりも低出力の第一電力での充電のみに対応させた給電台でも正しく充電させることが可能となる。

さらに、第８の無接点給電方法によれば、第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能な、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、送電コイルを内蔵した給電台から電力を搬送する無接点給電方法であって、前記受電コイルを前記送電コイルと電磁結合させた状態で、前記送電コイルから前記受電コイルに対して電力を搬送する工程と、前記受電機器が、前記受電コイルで受けた受電電力により駆動を開始すると共に、受電側検出電流又は受電側検出電力を検出する工程と、検出された受電側検出電流又は受電側検出電力を、予め規定された所定値と比較し、該所定値よりも低い場合は、給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関する指示を行うための送電要求信号として、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信し、該所定値よりも高い場合は、第二電力用の送電要求信号を前記給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信する工程とを含むことができる。これにより、高電力での充電に対応させた受電機器を、高電力に対応させた給電台のみならず、これよりも低出力の第一電力での充電のみに対応させた給電台でも正しく充電させることが可能となる。

さらにまた、第９の無接点給電方法によれば、第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で送電可能な、送電コイルを内蔵した給電台から、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、電力を搬送する無接点給電方法であって、前記受電コイルを前記送電コイルと電磁結合させた状態で、前記送電コイルから前記受電コイルに対して電力を搬送する工程と、前記給電台が、該給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を、受電機器から受信し、該送電要求信号が、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号である場合はこれを処理し、該送電要求信号が、第二電力用の送電要求信号及び送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号である場合は、該低減指示の第一電力用の送電要求信号を無視して、第二電力用の送電要求信号の処理を行う工程とを含むことができる。これにより、高電力での充電に対応させた給電台でもって、高電力に対応させた受電機器のみならず、これよりも低出力の第一電力での充電のみに対応させた受電機器でも正しく充電することが可能となる。

さらにまた、第１０の無接点給電方法によれば、第一電力を、規格化された電力値とし、第二電力を、規格化されていない電力値とできる。これにより、規格化されていない高電力の充電に対応させることが可能となり、大容量の受電機器でも短時間で充電することができる。

さらにまた、第１１の無接点給電方法によれば、第一電力を５Ｗに、第二電力を１０Ｗに、それぞれ設定できる。

さらにまた、第１２の無接点給電方法によれば、前記受電機器から前記給電台に要求される送電電力量が、ゼロから第一電力量の間は、前記給電台は前記受電機器に対し、規格化された送電要求信号に基づいて給電を行い、第一電力量を超えた場合は、前記給電台は前記受電機器に対し、前記規格化された送電要求信号とは異なる固有の送電要求信号に基づいて給電を行うことができる。このような仕組みにより、給電台が第一電力よりも大きい第二電力で受電機器に給電を行うことが可能となり、規格化された電力を超えたより大電流での給電により、充電時間の短縮化や高出力での駆動を図ることが可能となる。

さらにまた、第１３の無接点給電方法によれば、前記給電台が、第二電力量で送電不可能な仕様の場合は、前記受電機器から前記固有の送電要求信号を受信してもこれを無視し、第二電力量で送電可能な仕様の場合は、前記受電機器から前記固有の送電要求信号を受信するとこれに基づいて給電を行うことができる。これにより、給電台が第一電力のみに対応し、受電機器が第一電力での充電、第二電力での充電の双方に対応した仕様の場合でも、正常に給電等の動作が可能となる。

さらにまた、第１４の無接点給電方法によれば、前記受電機器から前記給電台に要求される送電電力量が、第一電力量に達した後、さらに送電電力量を増加することを要求する固有の送電要求信号が前記受電機器から給電台に送信されても、送電電力量が増加しない場合には、前記給電台が第一電力までしか出力できないと判断して、前記規格化された送電要求信号のみを用いて通信を行うことができる。これにより、給電台が第一電力のみに対応し、受電機器が第一電力での充電、第二電力での充電の双方に対応した仕様の場合に、給電台に要求する給電電力量が給電台の仕様を超えて、異常と判定されて給電が停止される事態を回避し、給電台の仕様が異なる場合でも受電機器への充電や給電を可能とすることができる。

実施の形態１に係る無接点充電システムを示すブロック図である。実施の形態３に係る無接点充電システムを示すブロック図である。実施の形態２に係る無接点充電システムを示すブロック図である。５Ｗ対応、５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器を、それぞれ５Ｗ対応又は５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台に載置する組み合わせを示す模式図である。図３の各組み合わせにおいて、充電台が電池駆動機器に電力伝送制御を行う様子を示すブロック図である。１０Ｗ対応の電池駆動機器を充電する際の動作を示すフローチャートである。１０Ｗ対応の充電台で充電する際の動作を示すフローチャートである。従来の無接点充電台と携帯電話を示す斜視図である。

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無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法を例示するものであって、本発明は無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法を以下のものに特定しない。特に本明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、及び「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が、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。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施の形態１）

図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る無接点給電システムを示すブロック図である。この図に示す給電台は、無接点給電方法で受電機器に電力搬送する。図では、給電台の上に受電機器５０を載せて、給電台から受電機器５０に給電する状態を示している。この実施の形態では、給電台を充電台１０とし、受電機器５０を電池駆動機器５０Ａとして、充電台１０から電池駆動機器５０Ａに給電して、電池駆動機器５０Ａの二次電池５２を充電する状態を示している。

なお本発明は、給電台を充電台に、あるいは受電機器を電池駆動機器に、それぞれ特定するものではない。受電機器は照明器具や充電アダプタとして、給電台から受電機器に給電して、受電機器を電力駆動することができる。例えば受電機器が照明機器の場合は、給電台から給電される電力で光源を点灯し、また受電機器が充電アダプタの場合は、給電台から給電される電力でもって、充電アダプタに接続される電池駆動機器に電池の充電電力を供給して、電池駆動機器の電池を充電する。また、受電機器は、パック電池であっても良い。

給電台は、ケース２０の上面に、受電機器５０を一定の位置にセットして載せる上面プレート２１を設けて、この上面プレート２１の内側に送電コイル１１を配置している。送電コイル１１は、交流電源１２を接続して、交流電源１２を電力制御手段１３で制御している。

電力制御手段１３は、受電機器５０から伝送される増減要求信号で交流電源１２を制御して、送電コイル１１に供給する電力を調整する。電力制御手段１３は、制御信号受信手段１４から入力される増加要求信号で交流電源１２から送電コイル１１への出力電力を大きくし、減少要求信号で送電コイル１１への出力を小さくして、受電機器５０から要求された要求電力を給電する。電力制御手段１３は、交流電源１２の出力を最大出力に以下に調整し、あるいはあらかじめ設定している設定電力以下に調整する。電力制御手段１３は、増加要求信号によって交流電源１２の出力を増加させるが、交流電源１２の出力が最大電力に、あるいは設定電力まで増加される状態においては、増加要求信号を検出しても、交流電源１２の出力を増加させない。

給電台は、送電コイル１１を受電コイル５１に電磁結合して、送電コイル１１から受電コイル５１に電力搬送、すなわち給電する。受電機器５０を上面プレート２１の自由な位置にセットして、二次電池５２を充電する給電台は、送電コイル１１を受電コイル５１に接近するように移動させる移動機構１６を内蔵している。この給電台は、送電コイル１１をケース２０の上面プレート２１の下に配設して、上面プレート２１に沿って移動させて受電コイル５１に接近させる。

給電台と受電機器５０は、受電機器５０を給電台の定位置にセットする位置決め部機構を設けて、受電機器５０を給電台の定位置にセットすることができる。位置決め部機構は、受電コイル５１を送電コイル１１に接近させるように、受電機器５０を給電台の定位置にセットする。送電コイル１１に接近する受電コイル５１は、電磁誘導作用で送電コイル１１から受電コイル５１に電力搬送して給電する。
（実施の形態２）

実施の形態２に係る無接点給電システムを構成する給電台と受電機器を図２に示す。この図に示す位置決め部機構２２は、給電台の定位置に受電機器５０をセットする嵌合構造である。図２の嵌合構造は、給電台の上面に受電機器５０を嵌入する嵌入凹部２３を設けて、嵌入凹部２３に受電機器５０を入れて定位置にセットしている。図示しないが、位置決め部機構は、給電台と受電機器との対向面に嵌合構造の凹凸を設けて、受電機器を給電台の定位置にセットすることもできる。嵌合構造は、受電機器の位置ずれを防止できる。

送電コイル１１は、上面プレート２１と平行な面で渦巻き状に巻いてなる平面コイルで、上面プレート２１の上方に交流磁束を放射する。この送電コイル１１は、上面プレート２１に直交する交流磁束を上面プレート２１の上方に放射する。送電コイル１１は、交流電源１２から交流電力が供給されて、上面プレート２１の上方に交流磁束を放射する。送電コイル１１は、磁性材からなるコア（図示せず）に線材を巻いてインダクタンスを大きくできる。コアのある送電コイルは、磁束を特定部分に集束して、効率よく電力を受電コイルに伝送できる。ただ、送電コイルは、必ずしもコアを設ける必要はなく、空芯コイルとすることもできる。空芯コイルは軽いので、送電コイルを上面プレートの内面で移動させる構造にあっては、移動機構を簡単にできる。送電コイル１１は、受電コイル５１の外径にほぼ等しくして、受電コイル５１に効率よく電力搬送する。

交流電源１２は、電力制御手段１３でもって送電コイル１１に供給する電力が調整されて、たとえば、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波電力を送電コイル１１に供給する。送電コイル１１を受電コイル５１に接近するように移動させる給電台は、交流電源１２を、可撓性のリード線を介して送電コイル１１に接続している。交流電源１２は、発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプとを備える。

給電台は、送電コイル１１を受電コイル５１に接近させた状態で、交流電源１２で送電コイル１１に交流電力を供給する。送電コイル１１の交流電力は、受電コイル５１に搬送されて、二次電池５２を充電する。給電台は、二次電池５２が満充電され、あるいは異物検出し、あるいはまた異常判定する状態で、受電機器５０から伝送される信号で送電コイル１１への電力供給を停止して、二次電池５２の充電を停止する。

図１Ａと図２の受電機器５０は電池駆動機器５０Ａで、この受電機器５０は、給電台の送電コイル１１に電磁結合される受電コイル５１を内蔵している。受電コイル５１に誘導される受電電力で二次電池５２を充電する。したがって、図１Ａの受電機器５０は、二次電池５２と、受電コイル５１と、この受電コイル５１に誘導される交流を直流に変換する整流回路５６と、整流回路５６から出力される直流で二次電池５２を充電する充電電流や電圧を調整する充電制御手段５３と、受電機器５０の情報信号を給電台に伝送する伝送回路５４と、整流回路５６の出力から受電電力を検出して、受電電力を、二次電池５２を充電するために必要な電力である要求電力に比較して増減要求信号を検出すると共に、この増減要求信号から異物検出する検出回路５５とを備える。

二次電池５２は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることができる。受電機器５０は、１個ないし複数の二次電池５２を内蔵している。複数の二次電池５２は、直列又は並列に接続され、あるいは直列と並列に接続される。

整流回路５６は、図示しないが、受電コイル５１に誘導される交流をダイオードブリッジで全波整流して脈流を平滑コンデンサーで平滑化する。整流回路は、ダイオードブリッジで交流を整流するが、整流回路には、ＦＥＴをブリッジに接続して、交流に同期してＦＥＴをオンオフに切り換えて整流する同期整流回路も使用できる。ＦＥＴの同期整流回路はオン抵抗が小さく、整流回路の発熱を少なくして、受電機器のケース内温度の上昇を少なくできる。また、平滑コンデンサーは必ずしも必要でなく、ダイオードブリッジや同期整流回路の出力で電池を充電することもできる。

充電制御手段５３は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等を定電圧・定電流充電し、またニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池を定電流充電する。さらに、充電制御手段５３は、二次電池５２の満充電を検出して、満充電信号を伝送回路５４を介して給電台に伝送する。給電台は、伝送回路５４から伝送される満充電信号や受電機器５０の情報信号を制御信号受信手段１４で検出する。給電台は、受電機器５０からの情報信号を検出し、電力制御手段１３で交流電源１２を制御する。給電台は、満充電信号を検出すると、送電コイル１１への電力供給を停止させる。
（実施の形態３）

なお、図１Ａや図２の例では駆動制御手段として充電制御手段５３を用いて、二次電池５２を充電させる例を説明した。ただ本発明は、受電した電力を二次電池の充電に利用する例に限られず、受電機器の負荷を駆動させる電力として利用することもできる。このような実施の形態３として図１Ｂに示す。この図に示す受電機器５０は、充電制御手段に代えて駆動制御手段５３Ｂを備えている。他の部材は、上述した実施の形態１や２と同様の構成が利用できる。駆動制御手段５３Ｂは、受電機器の負荷ＬＤを駆動する電力に変換する。受電機器の負荷には、例えば携帯電話やキッチン用品、照明装置等が利用できる。このようにして、受電した電力を二次電池の充電以外に、負荷の駆動電力に直接利用することもできる。なお、負荷として二次電池を利用すれば上述した実施の形態１や２の構成となる。また、受電した電力を負荷の駆動と二次電池の充電の両方に利用する構成も採用で

伝送回路５４は、受電機器５０から給電台に、給電台の出力を増加又は減少するための増加要求信号と減少要求信号からなる増減要求信号、二次電池５２の満充電信号、充電している二次電池５２の電圧、充電電流、電池温度、電池のシリアル番号、電池の充電電流を特定する許容充電電流、電池の充電をコントロールする許容温度等の電池情報などの種々の情報信号を給電台に伝送する。伝送回路５４は、受電コイル５１の負荷インピーダンスを変化させて、送電コイル１１に種々の情報信号を伝送する。この伝送回路５４は、図示しないが、受電コイル５１に変調回路を接続している。変調回路は、コンデンサーや抵抗等の負荷とスイッチング素子とを直列に接続して、スイッチング素子のオンオフを制御して種々の情報信号を給電台に伝送する。

給電台の制御信号受信手段１４は、送電コイル１１のインピーダンス変化、電圧変化、電流変化等を検出して、伝送回路５４から伝送される情報信号を検出する。受電コイル５１の負荷インピーダンスが変化すると、これに電磁結合している送電コイル１１のインピーダンスや電圧や電流が変化するので、制御信号受信手段１４は、これ等の変化を検出して、受電機器５０の情報信号を検出することができる。

ただし、伝送回路は、搬送波を変調して伝送する回路、すなわち送信機とすることもできる。この伝送回路から伝送される情報信号の制御信号受信手段は、搬送波を受信して、情報信号を検出する受信器である。伝送回路と制御信号受信手段とは、受電機器から給電台に情報信号を伝送できる全ての回路構成とすることができる。

検出回路５５は、所定の周期で、整流回路５６から出力される受電電力を要求電力に比較して増減要求信号を出力する比較部５５Ａと、比較部５５Ａの増加要求信号から異物検出を判定する判定部５５Ｂとを備える。なお、異物検出の判定は受電機器側でなく、給電台側で行うこともできる。この場合は、例えば受電機器側から給電台に二次電池の電圧と充電電流を通知し、給電台側で送電電力と比較して、伝送効率が基準値よりも低い場合は異物が存在すると判断し、送電を停止する。

比較部５５Ａは、整流回路５６の出力電圧と電流の積から受電電力を検出し、検出する受電電力を要求電力に比較して増減要求信号を出力する。比較部５５Ａは、二次電池５２を充電するために必要な電力を要求電力として検出する。比較部５５Ａは、二次電池５２の種類、電池電圧、充電する電流等を検出して、二次電池５２を充電するために必要な電力、すなわち要求電力を検出する。リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池は、定電圧・定電流特性で充電されるので、二次電池５２が満充電に近づくにしたがって充電電流は減少する。したがって、二次電池５２が満充電に近づくにしたがって要求電力を小さくする。図１Ａと図２は、受電機器５０を電池駆動機器５０Ａとして、消費電力で二次電池５２を充電する。この受電機器５０は、要求電力を二次電池５２の充電電力とするが、受電機器は必ずしも電池駆動機器には限定しない。電池駆動機器でない受電機器は、要求電力を負荷の消費電力や定格電力として検出する。

増減要求信号は、給電台の出力を増加させる増加要求信号と、出力を小さくする減少要求信号である。比較部５５Ａは、受電電力が要求電力よりも小さいことを検出して増加要求信号を出力し、受電電力が要求電力よりも大きいことを検出して減少要求信号を出力する。比較部５５Ａは、負荷に最適な電力を供給できるように、受電電力を要求電力に比較して、増加要求信号又は減少要求信号からなる増減要求信号を出力する。
（高出力対応）

以上説明した給電台は、給電時、すなわち送電の最大電力量を予め規定されている。同様に電池駆動機器も、給電時に受けることのできる電力量が予め規定されている。特に、異なる機器間でも無接点給電が可能なように、無接点給電の規格が定められている。一般的には、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）により策定されたＱｉ規格が国際標準規格として知られている。同規格の規格書（Volume I: Low Power）によれば、給電電力は最大５Ｗに制限されている。

しかしながら、近年のタブレット機器（スレートＰＣ）に代表される受電機器の大画面化、高性能化に伴う駆動電力の増大等に伴い、受電機器を駆動する電池の大容量化が進んでいる。電池容量が大きくなるにつれて、充電時間が長くなるが、その一方で充電時間をできるだけ短縮して稼働時間を長くしたいという要望も強い。これに応えるには、充電時の電力量を増大させる必要がある。ここで、規格外の大電流で充電可能な充電台や電池駆動機器を設計すると、特定の組み合わせでしか充電できなくなって、使い勝手が悪くなる。そこで、Ｑｉ規格のような、既存の規格にも対応させた充電台や電池駆動機器を設計することが考えられる。ここで、Ｑｉ規格に対応した５Ｗ対応の充電台及び電池駆動機器に対し、より高出力の、例えば１０Ｗでの充電にも対応させつつ、Ｑｉ規格の５Ｗ充電にも対応させた５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台及び電池駆動機器を導入した場合において、既存の充電台、電池駆動機器との互換性を考えると、図３のような組み合わせが考えられる。このように、図３の組み合わせにおいては、
（１）５Ｗ対応の電池駆動機器５０Ａを５Ｗ対応の充電台１０Ａに置いて充電する場合、
（２）５Ｗ対応の電池駆動機器５０Ａを５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂに置いて充電する場合、
（３）５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂを５Ｗ対応の充電台１０Ａに置いて充電する場合、
（４）５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂを５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂに置いて充電する場合、
の４通りが考えられる。この内、（１）５Ｗ対応の電池駆動機器５０Ａと５Ｗ対応の充電台１０Ａとの組み合わせは、従来型の電池駆動機器と充電台の組み合わせであるため、問題なく動作する。また、（４）５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂと５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂとの組み合わせも、独自規格の１０Ｗに対応させた機器同士の組み合わせであるため問題なく動作する。

一方で、（２）５Ｗ対応の電池駆動機器５０Ａと５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂとの組み合わせにおいては、電池駆動機器５０Ａが従来の規格に対応させた５Ｗの送電電力を充電台側に要求することで、正しく充電できる。言い換えると、この組み合わせでは、電池駆動機器５０Ａが５Ｗ以上の送電電力を求めることはできず、低電力での充電のみが可能となる。

しかしながら、（３）５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂを５Ｗ対応の充電台１０Ａに置いて充電する場合は、５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂが１０Ｗの電力での充電を５Ｗ対応の充電台１０Ａに対して求めると、送電電力が５Ｗでは足りず、これ以上に増加するように求める結果、充電台側から見れば、規定値以上の電力を求められ続ける状態となって、異物が載置されているものと誤判断されて充電が停止されてしまい、その結果充電できなくなる虞があった。特にＱｉ規格においては、レシーバー（電池駆動機器）側からトランスミッター（充電台）側への通信のみが規定されており、逆に充電台から電池駆動機器側への通信が規定されていないため、電池駆動機器側で充電台の仕様を取得して、これに応じて充電台側に要求する電力量を調整するといった制御ができなかった。

そこで本実施の形態においては、電池駆動機器側で、送電電力を大きくするよう充電台側に要求する場合には、送電電力を下げる要求も発する。そして充電電力の増加要求信号は、独自仕様対応の機器でのみ読み取れる固有の信号とし、一方の充電電力の減少要求信号は、既存の機器で読み取れる信号とする。これにより、高電力充電に非対応の充電台であっても、充電電力を下げる命令のみを解釈できるため、規格で規定された充電電力以上の送電電力を要求されることがなく、正常に充電できるようになる。

一方で、（４）のように５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂで５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂを充電する場合においては、増加要求信号を充電台が受け取ると、続く減少要求信号を実行しないように構成しておく。これによって、独自仕様対応の充電台では、増加要求信号を受信して実行する一方、減少要求信号は無視することで、送電電力を増加させた状態で充電することが可能となる。

ここで、図３の各組み合わせにおいて、充電台１０が電池駆動機器５０に電力伝送制御を行う様子を、図４のブロック図に基づいて説明する。
（充電台１０）

充電台１０は、上述の通り送電コイル１１と、制御信号受信手段１４と、電力制御手段１３とを備える。制御信号受信手段１４は、電池駆動機器５０の制御信号送信手段５７から送信される送電要求信号を受信する。また電力制御手段１３は、制御信号受信手段１４で受信された送電要求信号に基づいて、送電コイル１１から搬送する送電電力量を制御する。
（電池駆動機器５０）

一方電池駆動機器５０は、受電コイル５１と、負荷と、電力値取得手段５８と、制御信号送信手段５７とを備える。負荷は、例えば二次電池５２と、これを充電する充電電流を制御する充電制御手段５３とで構成される。電力値取得手段５８は、電池駆動機器５０側で実際に得られた受電側検出電力を検出する。制御信号送信手段５７は、電力値取得手段５８で検出された受電側検出電力に基づいて、充電台１０から電池駆動機器５０に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を、充電台１０側に送信する。この制御信号送信手段５７は、図１Ａ、２で示した伝送回路５４が利用できる。また図４の例では、電力値取得手段５８と制御信号送信手段５７とを別部材としているが、これらを一のＩＣなどで構成することもできる。なお送電要求信号は、制御信号送信手段５７の指示により受電コイル５１を介して充電台１０側に送信される。

制御信号送信手段５７は、電力値取得手段５８で検出された受電側検出電力値を所定値と比較し、この所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の電力増加要求信号を、送電要求信号として充電台１０に送信する。一方、この所定値よりも高い場合は、第二電力用の増加要求信号を充電台１０に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の電力減少要求信号を、送電要求信号として充電台１０に送信する。このような構成により、高電力での充電に対応させた電池駆動機器と充電台の組み合わせに限らず、高電力に非対応の電池駆動機器と充電台が混在する場合でも、それぞれの組み合わせにおいて正しく充電させることが可能となる。
（第一電力用の送電電力増加要求信号）

第一電力用の送電電力増加要求信号は、規格化された送電要求信号とできる。例えばＱｉ規格の場合は、５Ｗ用の制御誤差（コントロールエラー）信号を利用できる。これにより、Ｑｉ規格に従った二次電池の充電が可能となる。

一方、第二電力用の増加要求信号は、このような規格によらない、任意の電力値での充電に対応させた送電要求信号とする。

なお、この例では説明を簡素化するため、５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂと電池駆動機器５０Ｂ、及び５Ｗ対応の充電台１０Ａと電池駆動機器５０Ａの組み合わせについて説明する。ただ、本発明において電力値は５Ｗや１０Ｗに限定されるものでない。例えば１５Ｗや２０Ｗ以上の高電力で充電可能な充電台や電池駆動機器としてもよい。また、無接点充電の規格もＱｉ規格に限られるものでなく、他の規格に対応した充電台や電池駆動機器に対しても、本願発明を適用できる。さらに無接点（ワイヤレス）充電方式としては、可動コイル型の他、マグネット吸引型、コイルアレイ型などが適宜利用できる。

この無接点給電システムにおいては、電池駆動機器５０から充電台に要求される送電電力量が、ゼロから第一電力量の間は、充電台１０は電池駆動機器５０に対し、規格化された送電要求信号に基づいて給電を行う。一方で、電池駆動機器５０から充電台に要求される送電電力量が、第一電力量を超えた場合は、充電台１０は電池駆動機器５０に対し、規格化された送電要求信号とは異なる固有の送電要求信号に基づいて給電を行う。固有の送電要求信号は、規格化されていない、独自コマンドが利用できる。このような仕組みにより、充電台１０Ｂが第一電力よりも大きい第二電力で電池駆動機器５０Ｂに給電を行うことが可能となり、規格化された電力を超えたより大電流での給電により、充電時間の短縮化や高出力での駆動を図ることが可能となる。

また充電台１０Ａは、第二電力量で送電不可能な仕様の場合は、受電機器から固有の送電要求信号を受信してもこれを無視する。一方で、第二電力量で送電可能な仕様の場合は、受電機器から固有の送電要求信号を受信すると、これに基づいて給電を行う。このよう
にすることで、充電台１０Ａが第一電力のみに対応し、電池駆動機器５０Ｂが第一電力での充電、第二電力での充電の双方に対応した仕様の場合でも、正常に給電等の動作が可能となる。

さらに電池駆動機器５０から充電台に要求される送電電力量が、第一電力量に達した後、さらに送電電力量を増加することを要求する固有の送電要求信号が電池駆動機器５０Ｂから充電台１０Ａに送信されても、送電電力量が増加しない場合には、充電台１０Ａが第一電力までしか出力できないと判断して、規格化された送電要求信号のみを用いて通信を行うものとする。これにより、充電台１０Ａが第一電力のみに対応し、電池駆動機器５０Ｂが第一電力での充電、第二電力での充電の双方に対応した仕様の場合に、充電台１０Ａに要求する給電電力量が充電台の仕様を超えて、異常と判定されて給電が停止される事態を回避し、充電台の仕様が異なる場合でも電池駆動機器への充電や給電を可能とすることができる。
（電池駆動機器から充電台への電力伝送制御）

次に、電池駆動機器が充電台に電力伝送制御を行う手順を、５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂと、５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂのそれぞれについて、図５、図６のフローチャートに基づいて説明する。
（電池駆動機器の動作）

まず５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂの場合を、図５に基づいて説明する。はじめにステップＳ５１において、電力値取得手段５８が受電側検出電力値を検出する。例えば、充電制御手段５３が二次電池を充電する充電電流値や充電電圧値、充電電力値、あるいは受電コイルが受電した受電電力値等を測定し、これを受電側検出電力値とする。検出された受電側検出電力値は、Ａ／Ｄ変換されて、制御信号送信手段５７に送出される。

次にステップＳ５２において、制御信号送信手段５７が、受電側検出電力値を所定値と比較する。所定値は、規格化された電力値とする。例えばＱｉ規格の低電力仕様（Volume I: Low Power）に従えば、５Ｗとなる。このため、充電電力Ｐoutが５Ｗを超えたかどうかを判定する。あるいは、二次電池の充電電流Ｉoutの上限を所定値とすることもでき、例えば充電電流Ｉoutが１Ａを超えたかどうかで判定することもできる。

受電側検出電力値が所定値を超えていないと判定した場合は、ステップＳ５３に進み、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電電力増加要求信号を、送電要求信号として充電台１０に送信する。第一電力用の送電電力増加要求信号は、規格化された送電要求信号とできる。例えばＱｉ規格の場合は、５Ｗ用の制御誤差（Control Error）信号を利用できる。これにより、Ｑｉ規格に従った二次電池の充電が可能となる。その後、ステップＳ５１に戻って同様のループを繰り返す。

一方、ステップＳ５２において受電側検出電力値が所定値を超えていると判定した場合は、ステップＳ５４に進み、送電電力を増加するように指示する第二電力用の送電増加要求信号を充電台１０に送信する。第二電力用の送電電力増加要求信号は、第一電力用の規格に非対応の送電要求信号とできる。これにより、独自規格の送電要求信号を追加することで、規格に制約されない高電力での充電が可能となる。例えば、Ｑｉ規格で規定された最大電力である５Ｗを超える、例えば１０Ｗの送電要求信号を送信する。

次にステップＳ５５において、送電電力を減少するように指示する第一電力用の送電電力減少要求信号を、送電要求信号として充電台１０に送信する。第一電力用の送電電力減少要求信号は、ステップＳ５３と同様、規格化された送電要求信号とする。例えばＱｉ規格の場合は、５Ｗ用の制御誤差（Control Error）信号として、送電電力を減少させるように指示する。その後、同様にステップＳ５１に戻って同様のループを繰り返す。

このようにして独自規格の送電要求信号に加えて、規格化された送電要求信号も送出することで、独自規格に非対応の充電台１０Ａに対しても、ステップＳ５５の送電要求信号によって電力制御を行うことができる。

すなわち、充電台１０Ａが１０Ｗ充電に非対応の場合は、ステップＳ５４の第二電力用の送電電力増加要求信号を解釈できないので、該ステップでは処理を行わず、代わりに次のステップＳ５５において第一電力用の送電電力減少要求信号を処理することで、送電電力を５Ｗ以下に減少させるよう制御することにより、５Ｗまでの充電を正しく行うことができる。

一方、充電台１０Ｂが１０Ｗ充電対応の場合は、ステップＳ５４の第二電力用の送電電力増加要求信号を解釈できるので、１０Ｗの高電力を実行できる。また、この場合は続くステップＳ５５において、第一電力用の送電電力減少要求信号が送信されても、１０Ｗ充電対応の充電台１０Ｂは該送電要求信号を無視することで、１０Ｗの高電力充電を継続できる。このようにして、５Ｗ対応の充電台１０Ａ、５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂのいずれの上に５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器５０Ｂを載置しても、それぞれの充電台に対応した適切な電力でもって充電することが可能となる。

なお、電池駆動機器５０Ａが５Ｗ対応の場合は、ステップＳ５４を有しない。この場合でも、後述する通り５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂでもって、最大電力５Ｗでの適切な充電が可能となる。また、充電台１０Ａが５Ｗ対応の場合は、最大電力５Ｗ充電に対応した電池駆動機器５０Ａと充電台１０Ａの組み合わせとして、従来通り正しく充電できる。
（充電台１０Ｂの動作）

次に、５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台１０Ｂ側の動作を、図６に基づいて説明する。はじめにステップＳ６１において、電池駆動機器５０からの送電電力要求信号を受信する。ここでは、電池駆動機器５０の制御信号送信手段５７あるいは受電コイル５１から、送電電力要求信号を充電台１０Ｂの制御信号受信手段１４で受信する。

次にステップＳ６２において、受信した送電電力要求信号が、第二電力用の送電電力要求信号かどうかを判定する。第二電力用の送電電力要求信号である場合は、ステップＳ６３に進み、この第二電力用の送電電力要求信号を処理する。この場合は、上述の通り、電池駆動機器５０ＢからステップＳ５５に対応する、第一電力用の送電電力減少要求信号が送信されても、これを無視することで、第二電力用（例えば１０Ｗ）の高電力充電を実行できる。

一方、第二電力用の送電電力要求信号でない場合は、ステップＳ６４に進み、第一電力用の送電電力要求信号を処理する。

そして、ステップＳ６３、ステップＳ６４のいずれの場合も、処理後はステップＳ６１に戻って同様の処理を繰り返す。

このようにして、高電力での充電に対応させた電池駆動機器５０Ｂを、高電力に対応させた充電台１０Ｂに載置した場合に、この電池駆動機器５０Ｂを正しく充電させることに加え、非対応の場合であっても、低電力での充電が実行されるため、適切な給電が実現される。この結果、規格対応機種、規格外対応機種のいずれの組み合わせにおいても、給電や充電を適切に行うことができる。

また、別途電池駆動機器５０Ｂから充電台１０Ｂへ独自コマンドを用いて、１０Ｗ対応の機器であることを通知する仕組みを適用することもできる。このような独自コマンドは、独自規格非対応の充電台１０Ａでは無視される。こうすることで、Ｓ５４とＳ５５の処理の順序を逆にしても、送電電力が５Ｗを超えた場合に第一電力用の送電減少要求信号を常に無視するように動作させることができる。

本発明に係る無接点給電システム、受電機器、給電台、無接点給電方法は、充電台等の給電台から電池駆動機器等の受電機器に電磁結合作用で電力搬送して電池を充電する方法に最適に利用できる。また、充電器に限らず、受電機器の負荷に電力を供給して駆動させるシステム、例えば照明器具やミキサーのようなキッチン製品、あるいは充電アダプターに無接点で給電する方法にも利用できる。

１０…充電台；１０Ａ…５Ｗ対応の充電台；１０Ｂ…５Ｗ／１０Ｗ対応の充電台
１１…送電コイル
１２…交流電源
１３…電力制御手段
１４…制御信号受信手段
１５…検出回路
１６…移動機構
２０…ケース
２１…上面プレート
２２…位置決め部機構
２３…嵌入凹部
５０…電池駆動機器；５０Ａ…５Ｗ対応の電池駆動機器；５０Ｂ…５Ｗ／１０Ｗ対応の電池駆動機器
５１…受電コイル
５２…二次電池
５３…充電制御手段；５３Ｂ…駆動制御手段
５４…伝送回路
５５…検出回路；５５Ａ…比較部；５５Ｂ…判定部
５６…整流回路
５７…制御信号送信手段
５８…電力値取得手段
２２０…給電台
２２１…充電面
２５１…送電コイル
２６０…受電機器
２６１…受電コイル
ＬＤ…負荷

Claims

第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能な、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、送電コイルを内蔵した給電台から電力を搬送する無接点給電システムであって、
前記受電コイルと、
前記受電コイルで受電した受電電力でもって、前記受電機器の駆動を制御する駆動制御手段と、
前記受電機器側で実際に得られた受電側検出電力を検出する電力値取得手段と、
前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力に基づいて、前記給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を前記給電台側に送信するための制御信号送信手段と
を備える前記受電機器と、
前記送電コイルと、
前記制御信号送信手段から送信される送電要求信号を受信するための制御信号受信手段と、
前記制御信号受信手段で受信された送電要求信号に基づいて、前記送電コイルから搬送する送電電力量を制御するための電力制御手段と
を備える前記給電台と
を含み、
前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力値を所定値と比較し、
該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の電力増加要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信し、
該所定値よりも高い場合は、第二電力用の増加要求信号を前記給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の電力減少要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信するよう構成されてなることを特徴とする無接点給電システム。
請求項１に記載の無接点給電システムであって、
前記制御信号送信手段が、前記第二電力用の電力増加要求信号と前記第一電力用の電力減少要求信号を、前記給電台に送信した際、前記給電台が、
前記第二電力での給電に対応している場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を受信処理可能とし、
前記第二電力での給電に非対応の場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を受信処理不可能に構成してなることを特徴とする無接点給電システム。
請求項１又は２に記載の無接点給電システムであって、
前記給電台が、前記制御信号送信手段から前記第二電力用の電力増加要求信号を受信した際、前記給電台が、前記第二電力での給電に対応している場合には、前記第二電力用の電力増加要求信号を処理し、前記第一電力用の電力減少要求信号を処理しないように構成してなることを特徴とする無接点給電システム。
請求項１から３のいずれか一に記載の無接点給電システムであって、
前記電力値取得手段は、電力値に代えて電流値又は電圧値を検出可能であり、
前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出した電流値又は電圧値を所定値と比較し、
該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信し、
該所定値よりも高い場合は、第二電力用の送電要求信号を前記給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を、送電要求信号として前記給電台に送信するよう構成されてなることを特徴とする無接点給電システム。
請求項１から４のいずれか一に記載の無接点給電システムであって、
前記受電機器から前記給電台に対して送信するコントロールエラー信号を、第一電力用の送電要求信号としてなることを特徴とする無接点給電システム。
給電台に内蔵される送電コイルから搬送する電力でもって無接点で駆動可能な受電機器であって、
前記送電コイルと電磁結合可能な受電コイルと、
前記受電コイルで受電した受電電力でもって、前記受電機器の駆動を制御する駆動制御手段と、
前記受電機器側で実際に得られた受電側検出電力を検出する電力値取得手段と、
前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力に基づいて、前記給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を前記給電台側に送信するための制御信号送信手段と
を備え、
前記駆動制御手段は、前記受電機器を、第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能としており、
前記制御信号送信手段は、前記電力値取得手段で検出された受電側検出電力値を所定値と比較し、
該所定値よりも低い場合は、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を給電台に送信し、
該所定値よりも高い場合は、第二電力用の送電要求信号を給電台に送信すると共に、送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信するよう構成されてなることを特徴とする受電機器。
受電機器を無接点で駆動可能な給電台であって、
該受電機器に内蔵された受電コイルと電磁結合可能な送電コイルと、
該受電機器に内蔵された制御信号送信手段から送信される、前記給電台から受電機器に
搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を受信するための制御信号受信手段と、
前記制御信号受信手段で受信された送電要求信号に基づいて、前記送電コイルから搬送する電力量を制御するための電力制御手段と
を備え、
前記電力制御手段は、受電機器を、規格化された第一電力、又は該第一電力よりも高い、規格化されていない第二電力で駆動するための送電電力を送電可能としており、
前記制御信号受信手段が、制御信号送信手段と通信を行い、第一電力での駆動を要求する送電要求信号か、第二電力での駆動を要求する送電要求信号かを判別可能であって、
前記制御信号受信手段は、制御信号送信手段から送電要求信号を受信すると、先に第二電力での駆動を要求する送電要求信号かどうかの判定を行い、
第二電力の送電要求信号であると判定すると、該第二電力での駆動に必要な電力を前記送電コイルを介して送電すると共に、
第二電力の送電要求信号でないと判定すると、第一電力の送電要求信号かどうかを判定し、該第一電力の送電要求信号である場合は、該第一電力での駆動に必要な電力を前記送電コイルを介して送電するよう構成してなることを特徴とする給電台。
第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で駆動可能な、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、送電コイルを内蔵した給電台から電力を搬送する無接点給電方法であって、
前記受電コイルを前記送電コイルと電磁結合させた状態で、前記送電コイルから前記受電コイルに対して電力を搬送する工程と、
前記受電機器が、前記受電コイルで受けた受電電力により駆動を開始すると共に、受電側検出電流又は受電側検出電力を検出する工程と、
検出された受電側検出電流又は受電側検出電力を、予め規定された所定値と比較し、
該所定値よりも低い場合は、給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関する指示を行うための送電要求信号として、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信し、
該所定値よりも高い場合は、
第二電力用の送電要求信号を前記給電台に送信すると共に、
送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号を前記給電台に送信する工程と、
を含むことを特徴とする無接点給電方法。
第一電力又は該第一電力よりも高い第二電力で送電可能な、送電コイルを内蔵した給電台から、受電コイルを内蔵した受電機器に対して、電力を搬送する無接点給電方法であって、
前記受電コイルを前記送電コイルと電磁結合させた状態で、前記送電コイルから前記受電コイルに対して電力を搬送する工程と、
前記給電台が、該給電台から受電機器に搬送される送電電力量に関して指示する送電要求信号を、受電機器から受信し、
該送電要求信号が、送電電力を増加するように指示する第一電力用の送電要求信号である場合はこれを処理し、
該送電要求信号が、第二電力用の送電要求信号及び送電電力を低減するように指示する第一電力用の送電要求信号である場合は、該低減指示の第一電力用の送電要求信号を無視して、第二電力用の送電要求信号の処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする無接点給電方法。
請求項８又は９に記載の無接点給電方法であって、
第一電力が、規格化された電力値であり、
第二電力が、規格化されていない電力値であることを特徴とする無接点給電方法。
請求項８から１０のいずれか一に記載の無接点給電方法であって、
第一電力が５Ｗであり、
第二電力が１０Ｗであることを特徴とする無接点給電方法。
請求項８から１１のいずれか一に記載の無接点給電方法であって、
前記受電機器から前記給電台に要求される送電電力量が、
ゼロから第一電力量の間は、前記給電台は前記受電機器に対し、規格化された送電要求信号に基づいて給電を行い、
第一電力量を超えた場合は、前記給電台は前記受電機器に対し、前記規格化された送電要求信号とは異なる固有の送電要求信号に基づいて給電を行うことを特徴とする無接点給電方法。
請求項１２に記載の無接点給電方法であって、
前記給電台が、
第二電力量で送電不可能な仕様の場合は、前記受電機器から前記固有の送電要求信号を受信してもこれを無視し、
第二電力量で送電可能な仕様の場合は、前記受電機器から前記固有の送電要求信号を受信するとこれに基づいて給電を行うことを特徴とする無接点給電方法。
請求項１２又は１３に記載の無接点給電方法であって、
前記受電機器から前記給電台に要求される送電電力量が、
第一電力量に達した後、さらに送電電力量を増加することを要求する固有の送電要求信号が前記受電機器から給電台に送信されても、送電電力量が増加しない場合には、前記給電台が第一電力までしか出力できないと判断して、前記規格化された送電要求信号のみを用いて通信を行うことを特徴とする無接点給電方法。