JPH10191583A - 非接触式電力伝達装置 - Google Patents

非接触式電力伝達装置

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Publication number
JPH10191583A
JPH10191583A JP8342837A JP34283796A JPH10191583A JP H10191583 A JPH10191583 A JP H10191583A JP 8342837 A JP8342837 A JP 8342837A JP 34283796 A JP34283796 A JP 34283796A JP H10191583 A JPH10191583 A JP H10191583A
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JP
Japan
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winding
oscillation
voltage
transistor
main body
Prior art date
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Pending
Application number
JP8342837A
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English (en)
Inventor
Hideki Tamura
秀樹 田村
Mikihiro Yamashita
幹弘 山下
Yoshiki Katsura
嘉志記 桂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Priority to CN97122021A priority patent/CN1069999C/zh
Priority to EP97122782A priority patent/EP0851440B1/en
Priority to DE69702381T priority patent/DE69702381T2/de
Priority to US08/996,511 priority patent/US5898578A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した間歇的な駆動発振手段を経済的に得
る。 【解決手段】 発振巻線として一次巻線T1 を間歇的に
発振駆動して、その駆動信号を機器本体Bへの機器検知
信号とし、電源本体Aは機器本体Bからの応答信号を受
信して機器本体Bを検知する。一次巻線T1 と同一鉄心
に巻回した誘起巻線T2 と、誘起巻線T2 に誘起された
電圧を整流平滑するダイオードD1 およびコンデンサC
2 とで間歇駆動手段Mを構成する。間歇駆動手段Mの出
力電圧V1により動作する制御用トランジスタQ2 を発
振トランジスタQ1 の制御端に接続して、発振電圧Vc
により発振トランジスタQ1 を間歇的に駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電装置、電動歯
ブラシのような小型電気機器において、電力を供給する
電源本体と負荷を備えた機器本体とを着脱自在となるよ
うに分離可能に構成して、両者間の電磁誘導結合を応用
して電源本体から機器本体に電力を供給するための非接
触式電力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の非接触式電力伝達装置とし
て、例えば特開平6−311658号公報に記載したも
のがある。これは電源本体に機器本体を装着するときの
検知信号を、一次側発振回路の出力を十分に抑制した状
態で一次コイルから出力する信号で生成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の非接触
式電力伝達装置では、間歇的な駆動発振手段として発振
の間歇的な時間をタイマを使用して設定しているが、こ
のようなタイマによる時間設定はタイマICの手段が必
要であり、部品コストがそれだけ高価となる。また入力
電圧に変動によらず常に一定の発振期間となるために、
電源事情などで低い電圧だけが入力される場合は、機器
本体への検出信号レベルが低く、高い入力電圧の場合に
は高いレベルとなって安定しないという問題がある。
【0004】本発明によれば前記のような問題点を解決
できるものであって、安定した間歇的な駆動発振手段を
経済的に得ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明に係る非接触式電力伝達装置は、発振巻線と
して一次巻線T1 を間歇的に発振駆動して、駆動信号を
機器本体Bへの機器検知信号とし、機器本体Bの応答信
号回路Yからの応答信号を電源本体Aの応答信号受信回
路Xで受信することにより、機器本体Bを検知する非接
触式電力伝達装置において、一次巻線T1 と同一の鉄心
に巻回した二次巻線T2 と、二次巻線T 2 を誘起巻線と
して誘起された電圧を整流平滑するダイオードD1 およ
びコンデンサC2 で間歇駆動手段Mを構成し、間歇駆動
手段Mの出力電圧により動作する制御用トランジスタQ
2 を発振用トランジスタQ1 の制御端に接続して、発振
トランジスタQ1 を間歇的に駆動することを特徴とする
ものである。
【0006】つぎに本発明に係る非接触式電力伝達装置
の作用について述べる。一次巻線T1 により誘起された
二次巻線T2 の出力をコンデンサC2 で整流した後平滑
して出力電圧V1 が所定の電圧に達すると、制御用トラ
ンジスタQ2 がオンして発振が停止する。発振が停止す
ると二次巻線T2 に誘起される電圧もなくなるので出力
電圧V1 は徐々に低下して制御用トランジスタQ2 がオ
フする。
【0007】制御用トランジスタQ2 がオフすると、抵
抗R1 を通じてコンデンサC1 に電荷が蓄えられるか
ら、発振用トランジスタQ1 のベース電圧VG が上昇
し、再びトランジスタQ1 が動作して発振が始まる。以
後このような動作を反復継続して間歇的な駆動状態とな
る。つぎに機器本体Bを電源本体Aに装着すると、間歇
駆動のエネルギーにより機器本体Bに電圧が誘起される
ことになり、機器本体Bの応答信号回路Yからは応答信
号を出力することになる。応答信号回路Yの出力が電源
本体Aの応答信号受信回路Xに入力されると、トランジ
スタQ3 がオンし制御用トランジスタQ2 がオフして連
続発振となる。なお、抵抗R3 はコンデンサC2 への電
荷の蓄えを制限して出力電圧V1 の上昇を遅らせること
により、間歇駆動の発振期間を制御するものである。
【0008】入力電圧が低い場合には、二次巻線T2
誘起電圧が低いために出力電圧V1の上昇が遅く、間歇
駆動の発振期間が長くなる。また入力電圧が高い場合に
は、間歇駆動の発振期間が短くなり、一定のエネルギを
検知信号として送出するのである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係る非接触式電力伝達装
置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は
本発明に係る非接触式電力伝達装置の電気回路図であ
る。図1においてAは電源本体、Bは機器本体、T1
一次巻線(以下発振巻線と指称)、T2は一次巻線と同
一鉄心(図示せず)上に巻回されている二次巻線(以下
誘起巻線と指称)、C1 ,C2 はコンデンサ、D1 はダ
イオード、Q1 は発振トランジスタ、Q2 は制御用トラ
ンジスタ、Q3 は発振用トランジスタQ1 のベースに接
続されたトランジスタ、R1,2,3 は抵抗、VG は発
振トランジスタQ1 のベース電圧、Xは応答信号受信回
路、Yは応答信号回路である。
【0010】本発明に係る非接触式電力伝達装置の動作
について述べる。図1に示す電気回路図において基本的
な発振動作は従来例と同様であるからその説明は省略す
る。間歇駆動用として発振巻線T1 と同一鉄心(図示せ
ず)上に誘起巻線T2 を巻回している。誘起巻線T2
出力をダイオードD1 で整流した後、コンデンサC2
平滑してその出力電圧V1 が所定の電圧に達すると、制
御用トランジスタQ2がオンして発振が停止する。発振
が停止すると誘起巻線T2 に誘起される電圧がなくなる
ために、出力電圧V1 は徐々に低下して制御用トランジ
スタQ2 がオフする。
【0011】制御用トランジスタQ2 がオフすると、抵
抗R1 を通じてコンデンサC1 には電荷が蓄えられるか
ら、発振用トランジスタQ1 のベース電圧VG が上昇し
再び発振用トランジスタQ1 が動作して発振が始まる。
以降このような動作を反復継続して間歇的に発振駆動す
る。つぎに機器本体Bを電源本体Aに装着すると、間歇
駆動のエネルギーにより機器本体Bに電圧が誘起される
ことになり、機器本体Bの応答信号回路Yからは応答信
号を出力することになる。応答信号回路Yの出力が電源
本体Aの応答信号受信回路Xに入力されると、トランジ
スタQ3 がオンして制御用トランジスタQ2がオフして
連続発振となる。なお、抵抗R3 はコンデンサC2 への
電荷の蓄えを制限し出力電圧V1 の上昇を遅らせて間歇
駆動の発振期間を制御する。そして入力電圧が低い場合
には、誘起巻線T2 の誘起電圧が低いために出力電圧V
1 の上昇が遅く間歇駆動の発振期間が長くなり、また入
力電圧が高い場合には、間歇駆動の発振期間が短くな
り、一定のエネルギを検知信号として送出する。
【0012】図2は本発明に係る非接触式電力伝達装置
の動作波形図を示しており、図2の(A)(B)および
(C)は、それぞれ時間tに対する発振巻線T1 の発振
電圧VC 、出力電圧V1 および発振用トランジスタQ1
のベース電圧VG の変化を示している。前記のように本
発明に係る非接触式電力伝達装置は、発振巻線T1 を間
歇的に発振駆動して、その駆動信号を機器本体Bへの機
器検知信号としているが、電源本体Aは機器本体Bから
の応答信号を受信して機器本体Bを検知する。発振巻線
1 と同一鉄心に巻回した誘起巻線T2 と、誘起巻線T
2 に誘起された電圧を整流平滑するダイオードD1 およ
びコンデンサC2 で間歇駆動手段Mを構成するもので、
間歇駆動手段Mの出力電圧V1 により動作する制御用ト
ランジスタQ2 を発振トランジスタQ1 の制御端に接続
して、発振電圧Vcにより発振トランジスタQ1 を間歇
的に駆動する。このようにして安定した間歇的な駆動を
行うものである。
【0013】
【発明の効果】本発明に係る非接触式電力伝達装置によ
れば、非常に簡単な回路構成であるにもかかわらず安定
した間歇的な駆動動作が可能となり、また、入力電圧に
応じて検知信号としての一定のエネルギーを効率的に送
出できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非接触式電力伝達装置の電気回路
図である。
【図2】本発明に係る非接触式電力伝達装置の動作波形
図を示すものであって、(A)は、時間tに対する一次
巻線T1 の発振電圧VC を示し、(B)は時間tに対す
る出力電圧V1 を示し、(C)は時間tに対する発振ト
ランジスタQ1 のベース電圧VG の変化を示している。
【符号の説明】
1 一次巻線(発振巻線) T2 二次巻線(誘起巻線) Q1 発振用トランジスタ Q2 制御用トランジスタ D1 ダイオード C2 コンデンサ V1 出力電圧 Vc 発振電圧 M 間歇駆動手段 A 電源本体 B 機器本体 X 応答信号受信回路 Y 応答信号回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振巻線として一次巻線を間歇的に発振
    駆動して、駆動信号を機器本体への機器検知信号とし、
    機器本体の応答信号回路からの応答信号を電源本体の応
    答信号受信回路で受信することにより、機器本体を検知
    する非接触式電力伝達装置において、一次巻線と同一の
    鉄心に巻回した二次巻線と、二次巻線を誘起巻線として
    誘起された電圧を整流平滑するダイオードおよびコンデ
    ンサで間歇駆動手段を構成し、間歇駆動手段の出力電圧
    により動作する制御用トランジスタを発振用トランジス
    タの制御端に接続して、発振トランジスタを間歇的に駆
    動することを特徴とする非接触式電力伝達装置。
JP8342837A 1996-12-24 1996-12-24 非接触式電力伝達装置 Pending JPH10191583A (ja)

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JP8342837A JPH10191583A (ja) 1996-12-24 1996-12-24 非接触式電力伝達装置
CN97122021A CN1069999C (zh) 1996-12-24 1997-12-15 非接触式电力传递装置
EP97122782A EP0851440B1 (en) 1996-12-24 1997-12-23 Noncontacting power transfer device
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DE (1) DE69702381T2 (ja)
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Effective date: 20030212