JP6607669B2 - ワイヤレス充電装置及びその充電方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス充電装置及びその充電方法に関するものである。

近年、ワイヤレス充電装置が大量に市販されるようになった。従来のワイヤレス充電装置は、主にファラデーの電磁誘導の法則を利用している。具体的には、電流が１つのコイルを流れると磁場を発生する。この磁場は、他の１つのコイルにおいて磁力を生成する。このように、磁場の変化によって電気エネルギーを生成する。しかし、従来のワイヤレス充電装置は、被充電装置の電池残量を知ることができず、充電をコントロールできないため充電効率が低い。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、充電効率が高いワイヤレス充電装置及びこのワイヤレス充電装置の充電方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るワイヤレス充電装置は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置にワイヤレス充電するために用いられる。ワイヤレス充電装置は、互いに電気的に接続されているコイル及び制御ユニットを備え、コイルは、制御ユニットが送信した信号をファラデーの電磁波の法則によってワイヤレス充電機能を備えた電子装置に伝送し、制御ユニットは、識別モジュール、電力量取得モジュール、比較モジュール及び選択モジュールを備え、識別モジュールは、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別し、電力量取得モジュールは、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量の情報を取得し、比較モジュールは、ワイヤレス充電装置の電池の残量とワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量とを比較し且つこの比較結果に基づいて選択モジュールを制御し、選択モジュールは、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決め、前記ワイヤレス充電装置は、前記コイルを介してファラデーの電磁誘導の法則によって前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電する。

また、上記の課題を解決するために、本発明に係るワイヤレス充電装置の充電方法は、ワイヤレス充電装置をあるワイヤレス充電機能を備えた電子装置に近づけて、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別するステップと、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量を取得するステップと、ワイヤレス充電装置の電池の残量とワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量とを比較するステップと、この比較結果に基づいて、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決めるステップと、ファラデーの電磁誘導の法則によって、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電するステップと、を備える。

従来の技術と異なり、本発明に係るワイヤレス充電装置は、電力量取得モジュールを介してワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量を取得した後、比較モジュールを介して必要な電力量とワイヤレス充電装置の電池の残量とを比較して、この比較結果に基づいて選択モジュールを制御して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決める。このようにして、ワイヤレス充電の過程において、充電すべき電力量を制御することができるため、本発明のワイヤレス充電装置はより高い充電効率を有し、電力量を浪費しない。

本発明の実施形態に係るワイヤレス充電装置の機能モジュールを示す図である。 図１に示したワイヤレス充電装置の充電方法のフローチャートである。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るワイヤレス充電装置１００は、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットＰＣ等の携帯式電子装置であることが可能である。ワイヤレス充電装置１００は、他のワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電することに用いられる。また、ワイヤレス充電装置１００は、他のワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００から、ワイヤレス充電の方式によって電気エネルギーを取得することもできる。ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００のハードウェア及びソフトウェアは、ワイヤレス充電装置１００のハードウェア及びソフトウェアと全く同じであるか又は従来のワイヤレス充電機能のみを備える。

ワイヤレス充電装置１００は、コイル１０及び該コイル１０に電気的に接続されている制御ユニット２０を含む。制御ユニット２０は、識別モジュール２２、電力量取得モジュール２４、比較モジュール２６及び選択モジュール２８を備える。

コイル１０は、電気エネルギーを電磁波に変換して、前記電磁波をワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に伝送すると共に、制御ユニット２０が生成した信号を電磁波の方式によってワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に伝送する。

識別モジュール２２は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００を識別する。具体的には、識別モジュール２２は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に検証信号を送信して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００から識別情報（ＩＤ）を取得する。前記識別情報は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００のハードウェアのアドレス及び型番等である。その後、識別モジュール２２は、前記識別情報に基づいてワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００を識別して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００と一対一の無線通信接続関係を確立する。

電力量取得モジュール２４は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００の現在の電力量及び必要な電力量（例えば、完全に充電されるまでに必要な電力量）の情報を取得する。例を挙げると、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００の電池が完全に充電された時の総電力量は約１７００ｍＡｈであり、電池の現在の電力量は約５００ｍＡｈである場合、電池に必要な電力量は約１２００ｍＡｈである。

比較モジュール２６は、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量とワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量とを比較した後、この比較結果に基づいて、選択モジュール２８を制御する。ワイヤレス充電装置１００の電池の残量がワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量より大きい場合、比較モジュール２６は選択モジュール２８に第一制御信号を送信する。また、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量がワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量より小さいか又はそれに等しい場合、比較モジュール２６は選択モジュール２８に第二制御信号を送信する。

選択モジュール２８は、比較モジュール２６が送信した第一制御信号或いは第二制御信号に基づいて、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電すべき電力量を決める。具体的には、選択モジュール２８が第一制御信号を受信すると、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量を充電すべき電力量として（言い換えれば、前記必要な電力量と同じ電力量を選択して）、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電する。また、選択モジュール２８が第二制御信号を受信すると、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電しないことを選択するか又はワイヤレス充電装置１００の電池の残量の一部を充電すべき電力量とする。

以下、図２に基づいて、本発明のワイヤレス充電装置１００の動作原理について詳細に説明する。ワイヤレス充電装置１００の充電方法は、少なくとも以下のステップを備える。

ステップＳ１において、ワイヤレス充電装置１００をワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に近づけて、識別モジュール２２を利用してワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に検証信号を送信して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００の識別情報（ＩＤ）を取得する。ついで、この識別情報によってワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００を識別する。上記の過程において、検証信号の送信及び識別情報の取得動作は、全てコイル１０によって実現される。

ステップＳ２において、電力量取得モジュール２４は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００の現在の電力量及び必要な電力量（例えば、完全に充電されるまでに必要な電力量）の情報を取得する。

ステップＳ３において、比較モジュール２６は、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量とワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量とを比較する。ワイヤレス充電装置１００の電池の残量がワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量より大きい場合、比較モジュール２６は選択モジュール２８に第一制御信号を送信し、且つ以下のステップＳ５を実行する。また、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量がワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量より小さいか又はそれに等しい場合、比較モジュール２６は選択モジュール２８に第二制御信号を送信し、且つ以下のステップＳ４を実行する。

ステップＳ４において、選択モジュール２８は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に継続的に充電するかどうかを選択する。ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に継続的に充電することを決めた場合、以下のサブステップＳ４１を実行する。また、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に継続的に充電しないことを決めた場合、以下のサブステップＳ４２を実行する。

サブステップＳ４１において、選択モジュール２８は、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量の一部を選択して、これを充電すべき電力量として、以下のステップＳ６を実行する。選択の根拠は、ワイヤレス充電装置１００の電池の残量の数値及びユーザの要求によって決められる。

サブステップＳ４２において、選択モジュール２８は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電しないことを選択する。

ステップＳ５において、選択モジュール２８は、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量と同じ電力量を選択して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電し、且つ以下のステップＳ６を実行する。

ステップＳ６において、コイル１０によって、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電すべき電力量を電磁波に変換して、この電磁波をワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に伝送して、ファラデーの電磁誘導の法則を利用してワイヤレス充電を実現する。

上記の記載から分かるように、本発明のワイヤレス充電装置１００は、電力量取得モジュール２４を介して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に必要な電力量を取得した後、比較モジュール２６を介して前記必要な電力量とワイヤレス充電装置１００の電池の残量とを比較して、この比較結果に基づいて、選択モジュール２８を制御して、ワイヤレス充電機能を備えた電子装置２００に充電すべき電力量を決める。ワイヤレス充電の過程において、充電すべき電力量を制御することができるため、本発明のワイヤレス充電装置１００はより高い充電効率を有し、且つ電力量を浪費しない。

１０ コイル
２０ 制御ユニット
２２ 識別モジュール
２４ 電力量取得モジュール
２６ 比較モジュール
２８ 選択モジュール
１００ ワイヤレス充電装置
２００ ワイヤレス充電機能を備えた電子装置

Claims (8)

1. ワイヤレス充電機能を備えた電子装置にワイヤレス充電するために用いられるワイヤレス充電装置であって、
   前記ワイヤレス充電装置は、互いに電気的に接続されているコイル及び制御ユニットを備え、前記コイルは、前記制御ユニットが送信した信号を電磁波によって前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に伝送し、
   前記制御ユニットは、識別モジュール、電力量取得モジュール、比較モジュール及び選択モジュールを備え、
   前記識別モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別し、前記電力量取得モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量の情報を取得し、前記比較モジュールは、前記ワイヤレス充電装置の電池の残量と前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量とを比較し、且つこの比較結果に基づいて前記選択モジュールを制御し、前記選択モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決め、前記ワイヤレス充電装置は、前記コイルを介してファラデーの電磁誘導の法則によって、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電することを特徴とするワイヤレス充電装置。
2. 前記識別モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に検証信号を送信して、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置から識別情報（ＩＤ）を取得した後、前記識別情報に基づいて前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別して、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置と一対一の無線通信接続関係を確立することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
3. 前記ワイヤレス充電装置の電池の残量が前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量より大きい場合、前記比較モジュールは前記選択モジュールに第一制御信号を送信し、前記選択モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量と同じ電力量を選択して、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
4. 前記ワイヤレス充電装置の電池の残量が前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量より小さいか又はそれに等しい場合、前記比較モジュールは前記選択モジュールに第二制御信号を送信し、前記選択モジュールは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電しないことを選択するか又は前記ワイヤレス充電装置の電池の残量の一部を前記充電すべき電力量とすることを特徴とする請求項３に記載のワイヤレス充電装置。
5. ワイヤレス充電装置をあるワイヤレス充電機能を備えた電子装置に近づけて、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別するステップと、
   前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量を取得するステップと、
   前記ワイヤレス充電装置の電池の残量と前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量とを比較するステップと、
   この比較結果に基づいて、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決めるステップと、
   ファラデーの電磁誘導の法則によって、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電するステップと、
   を備えることを特徴とするワイヤレス充電装置の充電方法。
6. 前記ワイヤレス充電装置をあるワイヤレス充電機能を備えた電子装置に近づけて、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置を識別するステップは、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に検証信号を送信して、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置から識別情報を取得するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載のワイヤレス充電装置の充電方法。
7. 前記比較結果に基づいて、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決めるステップは、前記ワイヤレス充電装置の電池の残量が前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量より大きい場合、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量と同じ電力量を選択して、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のワイヤレス充電装置の充電方法。
8. 前記比較結果に基づいて、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電すべき電力量を決めるステップは、前記ワイヤレス充電装置の電池の残量が前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に必要な電力量より小さいか又はそれに等しい場合、前記ワイヤレス充電機能を備えた電子装置に充電しないことを選択するか又は前記ワイヤレス充電装置の電池の残量の一部を前記充電すべき電力量とするステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のワイヤレス充電装置の充電方法。

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