JP7105428B2 - ライト部搭載の受電装置と篏合するバッテリー搭載装置を有するワイヤレス給電システム - Google Patents
ライト部搭載の受電装置と篏合するバッテリー搭載装置を有するワイヤレス給電システム Download PDFInfo
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Description
一方、ワイヤレス給電の技術においては、種々の方法、方式に基づいた装置が、数多く提案されている。その中でも、電磁誘導を使った方法は、広く一般的に知られている。
バッテリー搭載装置は、バッテリーが内蔵されている本体である。これに、ライト装置を篏合部において合体する事で、本体のバッテリーの電力でライトを光らせる事ができる。ライト装置は、数種類が用意され、例えば、遠くまで光らせるスポットビームなライトや、広範囲を光らせるワイドビームなライトなどがある。それぞれバッテリーの消耗具合も異なる。この篏合部には、電気的に接触する事で接続される接続コネクタがあり、ライト装置がバッテリー搭載装置に、ねじ込んでしっかり取り付けられる事で、電気的に接続状態となる。この時、海水など水分が篏合部に残っていると接続コネクタや、防水のパッキンなどの寿命を早めるとされ、十分に水分をふき取ってから篏合しなければならない。バッテリー搭載装置には、コネクタが具備され、ACアダプタが接続されて、バッテリーを充電する事ができる。コネクタには専用の蓋が用意され、ACアダプターを接続しない時には蓋をして防水する必要がある。
バッテリー搭載の本体とライト部が着脱可能な水中ライトの場合、海水等の水滴にさらされる装置では、バッテリーの交換や、ライトの交換は、水中ではできず、十分水滴をふき取った状態で行わなければならない。接続コネクタ部からの漏電や寿命を速める問題が生じる。
該第1の給電コイルに電磁波を発生させるべく電力を供給する第1の給電回路部と、
前記第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取る第1の受電コイルと、
該第1の受電コイルに発生したエネルギーを回収する第1の受電回路部と、
該第1の受電回路部が回収したエネルギーを蓄える第1のバッテリーと
を有し、
前記第1の給電コイルと前記第1の受電コイルとが所定の共振周波数で共振する現象を用いた電磁誘導により電気的エネルギーを供給して前記第1のバッテリーを充電する第1のワイヤレス給電システムと、
電磁波を発生する第2の給電コイルと、
該第2の給電コイルに電磁波を発生させるべく電力を供給する第2の給電回路部と、
前記第2の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取る第2の受電コイルと、
該第2の受電コイルに発生したエネルギーを回収する第2の受電回路部と、
該第2の受電回路部が回収したエネルギーを消費するエネルギー消費回路部と
を有し、
前記第2の給電コイルと前記第2の受電コイルとが所定の共振周波数で共振する現象を用いた電磁誘導により電気的エネルギーを供給して前記エネルギー消費回路部にエネルギーを供給する第2のワイヤレス給電システムとの二つのワイヤレス給電システムからなる複合的なワイヤレス給電システムであって、
前記第1の受電コイルを前記第2の給電コイルと兼用するワイヤレス受給電コイルとして構成し、
前記第1のバッテリーを前記第2の給電コイルに電磁波を発生させる電力源とし、
第2の給電回路部と第1の受電回路部とを一つの回路基板で実装して所定のモード切換手段により給電モードと受電モードとを切換可能とした受給電回路部として構成し、
前記モード切換手段によって、
給電モードが有効の場合、前記第2の給電回路部が有効になり、前記ワイヤレス受給電コイルから前記第二の受電コイルに向けて電磁波を出力して前記エネルギー消費回路部にエネルギーを供給し、
受電モードが有効の場合、前記第1の受電回路部が有効になり、前記第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により、前記ワイヤレス受給電コイルに発生したエネルギーを回収し、前記第一のバッテリーに充電することを特徴とする。
これにより、電気的に無接点な状態で、電力を供給できるシステムを提供することができる。
前記ワイヤレス受給電コイルと、前記第1のバッテリーと、前記受給電回路部と、前記モード切換手段とをバッテリー搭載装置として一体的に構成し、
前記第二の受電コイルと、前記第二の受電回路部と、前記エネルギー消費回路部とを末端消費部として一体的に構成し、
該末端消費部は、数種類の機能の異なる前記エネルギー消費回路部をそれぞれ有する複数種類のものとして構成し、前記バッテリー搭載装置に対して、取り換え可能であって、前記末端消費部と前記バッテリー搭載装置とは、電気的接合部が外に露出しないようにして接続されるものであることを特徴とする。
これにより、水中でも取り換え可能とすることができる。
前記末端消費部は、数種類の機能をそれぞれ有するライト部として構成されることを特徴とする。
これにより、水中であっても、複数のライト部を取り替えて使用可能となる。
前記嵌合部は、直接的な電気的接合部を持たず、防水対策された嵌合部であって、
前記受給電回路部は、さらに制御回路を有し、
前記制御回路は、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと、前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルとの近接状態を検出して、前記エネルギー消費回路部へのエネルギー供給を連続的かつ高いエネルギーにて実行することを特徴とする。
これにより、エネルギー供給を無駄にせずに実行することが可能となる。
前記嵌合部は、直接的な電気的接合部を持たず、防水対策された嵌合部であって、
前記受給電回路部は、さらに制御回路を有し、
前記エネルギー消費回路部と、前記バッテリー搭載装置とのそれぞれには、さらにマグネットおよびマグネットスイッチが設けられ、
前記制御回路は、前記マグネットスイッチの出力に基づいて、前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルと前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルとの近接状態を検出して、それに基づいて、前記エネルギー消費回路部へのエネルギー供給を連続的かつ高いエネルギーにて実行することを特徴とする。
これにより、エネルギー供給を無駄にせずに実行することができる。
さらにまた、お互いの装置を認識しやすくする蓄光材料による発光部を具備し、
前記バッテリー搭載装置と、前記末端消費部との間の篏合状態が解除された際に、前記LEDライトが一定時間、発光して、前記末端消費部の交換を容易にする事を特徴とした。
これにより、暗い場所であっても、末端消費部の取り換えを容易にする。
前記バッテリー搭載装置と前記末端消費部とが嵌合した状態にあって、前記末端消費部の発する光の方向を自由に変えられるように回転部を有しており、
前記第二の受電回路により、当該回転部の回転方向もしくは回転位置を検出する機能を有し、
前記バッテリー搭載装置側の前記制御回路は、該回転方向若しくは回転位置により、前記ワイヤレス受給電コイルを介する電気エネルギーの供給を制御して、ライトの強弱若しくはライトの色若しくは点灯と点滅を変更できる事を特徴とした。
これにより、光の指向性に対応した電力の出力調整が可能となる。
前記ワイヤレス受給電コイルとの組み合わせで並列共振回路を形成するよう、共振周波数に調整された共振用コンデンサーと、
前記給電コイルに対して、電源供給のオン(駆動状態)と、オフ(共振状態)とを周期的に繰り返すスイッチング回路と、
前記ワイヤレス受給電コイルに対して供給する電源の周波数を変更する周波数調整回路と、
前記給電コイルの共振状態を検出し、前記周波数調整回路及び前記制御回路に検出信号を出力する共振状態センサーを、
さらに有し、
前記制御回路は、
前記スイッチング回路と、前記周波数調整回路との双方を統括して制御し、
当該共振状態センサーからの情報にしたがって、最適な共振周波数と安定した共振状態となるように、給電の周波数と駆動時間を定め、それに従って前記スイッチ回路と前記周波数調整回路とを制御するとともに、
異常な共振状態や、水中若しくは塩水の中で電磁波を出力した際に起こりうる放電異常状態であると判断した場合、更には温度検出による発熱、過電圧や過電流を検知し、異常状態であると判断した場合には、給電を止めることを特徴とする。
これにより、漏電などの無駄なエネルギー消費を回避することが可能となる。
前記バッテリー搭載装置と前記末端消費部とが篏合していない若しくは篏合状態を感知していない状態の時、待機状態の給電モードで動作し、篏合状態を感知した時に、待機状態の給電モードから受電モードに切り替えることを特徴とする。
これにより、受電と給電のモードをよりスムーズに切り替えることが可能となる。
受電モードでは第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取るワイヤレス受給電コイルと、該ワイヤレス受給電コイルに発生したエネルギーを回収する第1の受電回路部により構成されるものであって、
所定の受電レベルでは無い場合には、受電モードから待機状態の給電モードに切り替えるものであることを特徴とする。
これにより、受電と給電のモードをよりスムーズに切り替えることが可能となる。
給電モードでは、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと前記第2の受電コイルとが、受電モードでは、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと前記第1の給電コイルとが、芯穴を中心として篏合し、フェライトの底面が設けられていない側で向かい合わせの状態で配置され、
受電モード又は給電モードにあっては、芯穴を中心として回転しても、ワイヤレス給電をし続ける事を特徴とした。
これにより、磁束の指向性を高めることができる。
受電モード又は給電モードで、ワイヤレス受給電を行っている際に、該ワイヤレス給電システムは、双方向のデータ通信を可能とした所定の通信手段を有し、
受給電回路部のコントロール部によって、バッテリーの充電状況を検出し、その数値を、前記通信手段で、相手方へ通信し、
前記エネルギー消費部では少なくともエネルギー消費量を記録する仕組みと、その数値を前記通信手段で、前記バッテリー搭載装置へ通信する事を特徴とした。
これにより、充電状況、消費状況のモニタリングが可能となる。
図1は、水中ライトの構成図の例1である。水中ライト50は、バッテリー搭載装置53とライト部搭載の受電装置51とで分離、着脱可能な製品である。ライト部搭載の受電装置51は、幾種のライトが用意されており、適宜取り替えられる仕組みであり、逆にバッテリー搭載装置53のバッテリーが消耗された場合、予め用意しておいた別途、満充電のバッテリー搭載装置53があれば、取り替える事で継続して水中にてライトが利用できる。
従来の水中ライトでは、水中から取り出して、十分篏合部若しくは接続部の水分をふき取った上で、バッテリー搭載装置926とライト装置925を取り替える必要があった。これは漏電の問題や、海水がついた時のコネクタ部の電?や塩噛みなど接点寿命が悪くなる要因があったからである。また、同じ様に、バッテリー搭載装置926のバッテリーを充電する場合には、コネクタ929に、ACアダプタ928を接続する事で充電できる。このコネクタ929は、水中の時には、防水の蓋をした上で利用しなければならない。この様に、従来の水中ライトでは、水中や水滴がついた状態でのバッテリー搭載装置926とライト装置925を取り替える事ができなかったし、防水部のメンテナンスが必要で利便性が悪かった。
図1の水中ライトの構成図1の篏合部には電気的なコネクタが無い。その代わり、位置を合わせる接合部と、バッテリー搭載装置53のワイヤレス受給電側55には、ワイヤレス給電として機能するワイヤレス受給電コイルが内蔵され、ライト部搭載の受電装置51のワイヤレス受電側54には、ワイヤレス受電コイルが内蔵されている。篏合部及び接合部は、主に樹脂で構成され、腐食しにくい素材を使うことが好ましい。
バックアップ用バッテリーは、例えばスーパーキャパシタなどを利用すれば良い。
バッテリー充電装置57には、ACアダプタ60と接続され電源を供給する。バッテリー充電装置57は、ACアダプタ60とのコネクタ部は、特段防水処理は必要ない。
それに対し、図4に示す本発明におけるワイヤレス給電システムの給電装置10の回路では、並列共振回路を採用する。
図4の回路では、給電コイル11に対する給電を止めずに、共振状態を検波する方法を用いる事ができる。
図4に示すように、給電コイル11と共振用コンデンサー14とが並列共振回路を構成する場合、駆動状態にあっても共振状態にあっても、給電装置10が受電装置2と共振状態にあれば、エネルギーを供給し続ける。
図5(D)は、図1の共振状態センサー16に入力された受信信号である。この信号は、共振状態にある給電コイル11の状態を示している。この信号波形は、簡略的に示しているが、周波数特性を有する信号であり、周波数成分を測定する事も可能である。主に、電圧としてAD変換回路などでデジタル値に変換し、図4の制御回路17に情報を送る。
また、電源18や給電コイル11及び共振周波数の仕様は、送りたいエネルギーの大きさや、給電させたいエリアの広さや高さに応じて仕様を決める。共振用コンデンサー14は主に、基準とする共振周波数の仕様に応じて定まる。これらの構成は、実際は複雑なシミュレーションを重ねた上で構成された高度な電気回路となる。
上述したように、制御回路17には、マイクロコントローラ又はプログラマブルロジックデバイスのように、プログラム可能な回路を用いるので、シミュレーションを重ねた上で、適切なプログラムを見出し、当該プログラムに従う制御を行うことが可能となる。
この時の受電コイル1及び共振周波数の仕様や容積は、受け取りたいエネルギーの大きさに応じて設定されるが、受電装置2として納めたい容積を優先する設計をすることも可能である。
一般的な既存のワイヤレス給電の装置の場合、受電装置2側に、周波数の検波回路及び、受電装置2がどの様な状態にあるかを示す、給電装置10への通信手段が備わる場合が多い。通信手段により、給電装置10に送信し、給電装置10は適宜共振周波数を調整する仕組みを持つ。その場合、受電装置10には所定のIC回路が必要である。
本発明のバッテリー搭載装置のワイヤレス給電システムは、ワイヤレス給電コイルとワイヤレス受電コイルを一つとしたワイヤレス受給電コイルである。
給電回路部と受電回路部が一つの回路基板で実装された受給電回路部となっている。受給電回路部には所定の切り替え手段により給電モードと受電モードを切り替え可能とした受給電回路部で構成された。
本発明で提案している並列共振回路を使った回路であり、共振用コンデンサー34がコイルと並列に接続されている。
バッテリー搭載装置本体部61には、フェライトコイルA64が具備され、回路基板A63と接続されている。ここには、図6に示したワイヤレス受給電回路が実装されている基板である。回路基板A63とは、バッテリー70が接続されている。フェライトコイルA64は、ワイヤレス受給電コイルとも称する。
ライト装置部62には、フェライトコイルB65が具備され、回路基板B66と接続されている。ここには、図6に示したワイヤレス受給電回路が実装されている基板である。回路基板B66には、ライトであるLED69と接続されている。
フェライトコイルA64とフェライトコイルB65とは、ケースの厚みを挟んで向かい合わせになる様な配置である。
更には、ライトの強弱ではなく、ライトの色の変更、若しくは点灯と点滅を変更する事も可能である。幾種のライトを現場で取り替える事ができるので、適した用途のライトに変更して、更には多機能に運用できる。
しかし、磁石スイッチを使わない方法も、本発明では開示しているが後述説明する。
ポット形のフェライトコア81の間略図として、電線で巻かれたコイル部83と、フェライト84と、中心に穴が開いている場合は、芯穴85とで構成されたポット形のフェライトコア81である。
バッテリーと搭載装置91には、フェライトコイルA92が具備され、回路基板A93と接続されている。回路基板A93はバッテリー94と接続された構成である。フェライトコイルA92は、ワイヤレス受給電コイルとも称する。
バッテリー給電装置92には、フェライトコイルC95が具備され、回路基板C96と接続されている。回路基板C96はACアダプタなどから電源が供給されている。
バッテリー給電装置92は、バッテリーと搭載装置91に水滴がついた状態で充電しようとする事を想定して、防滴対策97の機構を持つ。
防滴対策97は、スポンジ状の水滴を吸う素材になっており、自然蒸発の為の空気穴を設けているバッテリー給電装置92のケースである。また、防滴対策97の別の方法としては、バッテリーと搭載装置91と合体する時に、バッテリーと搭載装置91についた水滴が押し出され、皿状の防滴対策97に水滴が流される仕組みでも良い。皿状の防滴対策97には水滴を逃がす穴をバッテリーと搭載装置91のケースに設ける。
初期化処理は、電源を入れた時に実行される諸々処理である。8-2は、ワイヤレス給電の待機状態の給電モード切り替え処理である。この時、低電圧駆動の状態でのワイヤレス給電処理を行う(8-3)。この状態では、例えば、給電の電圧自体を低くする他、給電しないタイミングを長くとって、間欠的に給電を行うなどをして、消費電力を低く抑える処理を行う。給電をすると、ライト装置の受電側があるかないかで、共振状態センサー16の検出から、閾値以上かどうかを、センサーに反応8-4で判断する。センサーに反応が無い場合は、ワイヤレス受電モードに切り替える(8-6)。次に8-7のワイヤレス受電処理を行う。共振状態センサー16の検出から、閾値以上かどうかを、センサーに反応8-8で判断する。
次からは、繰り返し処理である。8-10ワイヤレス受電処理を行い、センサーに反応8-11で判断する。そして、センサーの反応から安定した受電が行われているのであれば、8-12でバッテリー受電処理を行う。8-9に戻って、センサーに反応している限り、繰り返し処理される。センサーに反応が無くなった場合は、8-1に戻る。
8-4のセンサーに反応がある場合は、8-5ワイヤレス給電の通常の給電モードに切り替える。8-13にて、高電圧駆動でワイヤレス給電処理を行う。8-14に所定の異常検知処理を行う。異常検知の結果、対象物にワイヤレス給電を行っている(8-15)場合は、8-16へ、そうでなければ8-1に戻る。対象物が正常の場合、8-17にて高電圧駆動でワイヤレス給電処理を行う。そして、センサーに反応が無くなった場合は、8-1に戻り、反応があれば、8-16に戻り繰り返し処理を行う。
この様に、バッテリー搭載本体部のワイヤレス受給電のモード切り替えの仕組みを、フロー図にて説明した。
バッテリー給電器では、10-1にて通信処理を開始する。ここでは、通信内容をメモリに格納する処理が主に行われる。次に10-2にて、通信送信処理を行う。通信送信は、ポーリング形式で通信を行う。次に10-3にて、通信受信待ちを行う。通信が通れば、レスポンス値が返ってくる仕組みなので、一定時間、受信を待つ。次にレスポンス値が返ってきた場合、10-4に通信受信処理を行う。例えば、その値が、バッテリー容量としての充電状態を示めす値であれば、10-5満充電判断処理を行う。ここで、満充電と判断した場合、例えば、図11のLEDなどを赤点灯から緑点灯に変更する。
次に、バッテリー搭載本体部を説明する。10-2の通信処理から送信された通信内容を受信する10-7通信受信処理がある。10-8通信有りと判断された場合、バッテリー容量を測定し、10-10のバッテリー容量値を返信する処理を行い、レスポンスとして送信する。
Claims (12)
- 電磁波を発生する第1の給電コイルと、
該第1の給電コイルに電磁波を発生させるべく電力を供給する第1の給電回路部と、
前記第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取る第1の受電コイルと、
該第1の受電コイルに発生したエネルギーを回収する第1の受電回路部と、
該第1の受電回路部が回収したエネルギーを蓄える第1のバッテリーと
を有し、
前記第1の給電コイルと前記第1の受電コイルとが所定の共振周波数で共振する現象を用いた電磁誘導により電気的エネルギーを供給して前記第1のバッテリーを充電する第1のワイヤレス給電システムと、
電磁波を発生する第2の給電コイルと、
該第2の給電コイルに電磁波を発生させるべく電力を供給する第2の給電回路部と、
前記第2の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取る第2の受電コイルと、
該第2の受電コイルに発生したエネルギーを回収する第2の受電回路部と、
該第2の受電回路部が回収したエネルギーを消費するエネルギー消費回路部と
を有し、
前記第2の給電コイルと前記第2の受電コイルとが所定の共振周波数で共振する現象を用いた電磁誘導により電気的エネルギーを供給して前記エネルギー消費回路部にエネルギーを供給する第2のワイヤレス給電システムと
の二つのワイヤレス給電システムからなる複合的なワイヤレス給電システムであって、
前記第1の受電コイルを前記第2の給電コイルと兼用するワイヤレス受給電コイルとして構成し、
前記第1のバッテリーを前記第2の給電コイルに電磁波を発生させる電力源とし、
第2の給電回路部と第1の受電回路部とを一つの回路基板で実装して所定のモード切換手段により給電モードと受電モードとを切換可能とした受給電回路部として構成し、
前記モード切換手段によって、
給電モードが有効の場合、前記第2の給電回路部が有効になり、前記ワイヤレス受給電コイルから前記第二の受電コイルに向けて電磁波を出力して前記エネルギー消費回路部にエネルギーを供給し、
受電モードが有効の場合、前記第1の受電回路部が有効になり、前記第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により、前記ワイヤレス受給電コイルに発生したエネルギーを回収し、前記第一のバッテリーに充電するワイヤレス給電システムにおいて、
前記ワイヤレス受給電コイルと、前記第1のバッテリーと、前記受給電回路部と、前記モード切換手段とをバッテリー搭載装置として一体的に構成し、
前記第二の受電コイルと、前記第二の受電回路部と、前記エネルギー消費回路部とを末端消費部として一体的に構成し、
該末端消費部は、数種類の機能の異なる前記エネルギー消費回路部をそれぞれ有する複数種類のものとして構成し、前記バッテリー搭載装置に対して、取り換え可能であって、前記末端消費部と前記バッテリー搭載装置とは、電気的接合部が外に露出しないようにして接続されるものであることを特徴とするワイヤレス給電システム。 - 前記エネルギー消費回路部は、電気エネルギーを光に変換する回路であって、
前記末端消費部は、数種類の機能をそれぞれ有するライト部として構成されることを特徴とする請求項1に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルと、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルとが近接するように、前記エネルギー消費回路部と前記バッテリー搭載装置が嵌合する嵌合部をさらに有し、
前記嵌合部は、直接的な電気的接合部を持たず、防水対策された嵌合部であって、
前記受給電回路部は、さらに制御回路を有し、
前記制御回路は、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと、前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルとの近接状態を検出して、前記エネルギー消費回路部へのエネルギー供給を連続的かつ高いエネルギーにて実行することを特徴とする請求項1に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルと、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルとが近接するように、前記エネルギー消費回路部と前記バッテリー搭載装置が嵌合する嵌合部をさらに有し、
前記嵌合部は、直接的な電気的接合部を持たず、防水対策された嵌合部であって、
前記受給電回路部は、さらに制御回路を有し、
前記制御回路は、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと、前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルとの近接状態を検出して、前記エネルギー消費回路部へのエネルギー供給を連続的かつ高いエネルギーにて実行することを特徴とする請求項2に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルと、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルとが近接するように、前記エネルギー消費回路部と前記バッテリー搭載装置が嵌合する嵌合部をさらに有し、
前記嵌合部は、直接的な電気的接合部を持たず、防水対策された嵌合部であって、
前記受給電回路部は、さらに制御回路を有し、
前記エネルギー消費回路部と、前記バッテリー搭載装置とのそれぞれには、さらにマグネットおよびマグネットスイッチが設けられ、
前記制御回路は、前記マグネットスイッチの出力に基づいて、前記エネルギー消費回路部の第2の受電コイルと前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルとの近接状態を検出して、それに基づいて、前記エネルギー消費回路部へのエネルギー供給を連続的かつ高いエネルギーにて実行することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記バッテリー搭載装置若しくは前記末端消費部には、さらにLEDライトおよび小容量のバックアップバッテリーが設けられて、
さらにまた、お互いの装置を認識しやすくする蓄光材料による発光部を具備し、
前記バッテリー搭載装置と、前記末端消費部との間の篏合状態が解除された際に、前記LEDライトが一定時間、発光して、前記末端消費部の交換を容易にする事を特徴とした請求項3から請求項5までのいずれか1項に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記末端消費部は、電気エネルギーを光に変換する回路であって、
前記バッテリー搭載装置と前記末端消費部とが嵌合した状態にあって、前記末端消費部の発する光の方向を自由に変えられるように回転部を有しており、
前記第二の受電回路により、当該回転部の回転方向もしくは回転位置を検出する機能を有し、
前記バッテリー搭載装置側の前記制御回路は、該回転方向若しくは回転位置により、前記ワイヤレス受給電コイルを介する電気エネルギーの供給を制御して、ライトの強弱若しくはライトの色若しくは点灯と点滅を変更できる事を特徴とした請求項3から請求項6までのいずれか1項に記載したワイヤレス給電システム。 - 前記受給電回路部の給電モードに関わる回路は、
前記ワイヤレス受給電コイルとの組み合わせで並列共振回路を形成するよう、共振周波数に調整された共振用コンデンサーと、
前記給電コイルに対して、電源供給のオン(駆動状態)と、オフ(共振状態)とを周期的に繰り返すスイッチング回路と、
前記ワイヤレス受給電コイルに対して供給する電源の周波数を変更する周波数調整回路と、
前記給電コイルの共振状態を検出し、前記周波数調整回路及び前記制御回路に検出信号を出力する共振状態センサーを、
さらに有し、
前記制御回路は、
前記スイッチング回路と、前記周波数調整回路との双方を統括して制御し、
当該共振状態センサーからの情報にしたがって、最適な共振周波数と安定した共振状態となるように、給電の周波数と駆動時間を定め、それに従って前記スイッチング回路と前記周波数調整回路とを制御するとともに、
異常な共振状態や、水中若しくは塩水の中で電磁波を出力した際に起こりうる放電異常状態であると判断した場合、更には温度検出による発熱、過電圧や過電流を検知し、異常状態であると判断した場合には、給電を止めることを特徴とする請求項3から請求項7までのいずれか1項に記載するワイヤレス給電システム。 - 前記モード切換手段は、
前記バッテリー搭載装置と前記末端消費部とが篏合していない若しくは篏合状態を感知していない状態の時、待機状態の給電モードで動作し、篏合状態を感知した時に、待機状態の給電モードから受電モードに切り替えることを特徴とする請求項3から請求項5までのいずれか1項に記載のワイヤレス給電システム。 - 前記モード切換手段は、
受電モードでは第1の給電コイルから発せられた電磁波を電磁誘導により受け取るワイヤレス受給電コイルと、該ワイヤレス受給電コイルに発生したエネルギーを回収する第1の受電回路部により構成されるものであって、
所定の受電レベルでは無い場合には、受電モードから待機状態の給電モードに切り替えるものであることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のワイヤレス給電システム。 - 前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイル、前記第1の給電コイル、及び、前記第2の受電コイルは、巻線部を囲む円筒状の部分と、巻線部の軸の部分と、円筒状の部分の一方の底面がフェライトで構成されたポット形フェライトコアであり、
給電モードでは、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと前記第2の受電コイルとが、受電モードでは、前記バッテリー搭載装置のワイヤレス受給電コイルと前記第1の給電コイルとが、芯穴を中心として篏合し、フェライトの底面が設けられていない側で向かい合わせの状態で配置され、
受電モード又は給電モードにあっては、芯穴を中心として回転しても、ワイヤレス給電をし続ける事を特徴とした請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載したワイヤレス給電システム。 - さらに、双方向の通信手段を有し、
受電モード又は給電モードで、ワイヤレス受給電を行っている際に、該ワイヤレス給電システムは、双方向のデータ通信を可能とした所定の通信手段を有し、
受給電回路部のコントロール部によって、バッテリーの充電状況を検出し、その数値を、前記通信手段で、相手方へ通信し、
前記エネルギー消費回路部では少なくともエネルギー消費量を記録する仕組みと、その数値を前記通信手段で、前記バッテリー搭載装置へ通信する事を特徴とした請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載したワイヤレス給電システム。
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