(57)【要約】      （修正有）【課題】金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合に、複雑な回路構成を必要とせずに安価なシステムで非接触による電力供給を安全かつ速やかに停止させる。【解決手段】送電側共振部１からトランス３を経由して受電側共振部２に非接触で電力供給が行われているとき、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合、送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーが受電側コイル３１にて消費され続けられることになるため、タイマ回路１２を構成する抵抗Ｒ5及びコンデンサＣ4により設定される時定数で定められた一定時間以上、送電側コイルに電流が流れたタイミングで、給電停止回路１３の制御をもとにスイッチングトランジスタＱ1のスイッチング駆動を停止させる。また。時定数で定められた一定時間が経過する前のタイミングで、受電側共振部に設けられる負荷２０への電源供給を電源供給制御回路２１によりオフ制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電側共振部からトランスを経由して受電側共振部に非接触で電力供給を行う非接触給電装置であって、
前記トランスは、直流電源からの電源供給で駆動する送電側コイルと、前記送電側コイルから伝達される電源を受電する受電側コイルとを有し、
前記送電側共振部は、前記送電側コイルをスイッチング駆動するためのスイッチングトランジスタを有する発振回路と、前記送電側コイルに流れる電流を検知する電流検知抵抗を有し、前記電流検知抵抗の両端電圧を検出するための電圧検出回路と、前記スイッチングトランジスタを制御して前記送電側コイルから前記受電側コイルへの非接触の給電を停止させるための給電停止回路と、タイマ用抵抗及びタイマ用コンデンサにより設定される時定数で前記給電停止回路を制御するためのタイマ回路とを備え、
前記タイマ回路は、前記電流検知抵抗の両端電圧を分圧するための分圧抵抗を備え、
前記電圧検出回路は、前記電流検知抵抗の両端電圧を整流・平滑するための整流・平滑回路と、前記整流・平滑回路を経由して整流・平滑されたゲート電圧が前記分圧抵抗を経由して分圧されたソース電圧と比較して大きいときにオフ状態となる第１の電圧検出用トランジスタと、前記第１の電圧検出用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わる第２の電圧検出用トランジスタとを備え、
前記給電停止回路は、前記第１の電圧検出用トランジスタがオフ状態であって前記第２の電圧検出用トランジスタがオン状態であるとき、前記時定数で前記タイマ用コンデンサが充電されるまでの一定時間オフ状態が保持され、前記時定数で定められる一定時間以上前記送電側コイルに電流が流れるときにオン状態に切換わる第１の給電停止用トランジスタと、前記第１の給電停止用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わる第２の給電停止用トランジスタと、前記第２の給電停止用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わるフォトカプラとを備え、
前記発振回路の前記スイッチングトランジスタは、前記給電停止回路の前記フォトカプラがオフ状態のとき、前記送電側コイルの前記スイッチング駆動を停止させることを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記受電側共振部は、負荷への電源供給をパルス駆動でオン／オフ制御するための電源供給制御回路を有し、
前記電源供給制御回路による前記負荷への電源供給がオフ制御されるタイミングは、前記時定数で定められる一定時間の経過前であることを特徴とする請求項１記載の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスを用いた磁気結合により、送電側共振部から当該トランスを経由して受電側共振部に非接触で電力供給を行う非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の非接触給電装置として、電源側コイル上に金属片等の異物を置いても加熱しない、安全性の高い非接触電力伝送装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この非接触電力伝送装置によれば、（負荷部に設けられる）負荷の有無を検出する負荷検出回路が、負荷検出用の信号を発生する信号発生回路からの信号検出動作に同期することで、（電源部に設けられる）商用電源を高周波電源に変換するインバータ回路の出力を制御、例えば、発振の停止、出力の低減、スイッチング周波数の低下等することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０９３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、背景技術に記載した非接触電力伝送装置によれば、インバータの出力を制御するにあたって、負荷部の構成として負荷検出回路及び信号発生回路を用いた通信が必要となるため、回路構成が複雑となり製造コストも増大となる難点があった。
【０００６】
本発明は、この難点を解消するためになされたもので、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合において、複雑な回路構成を必要とせずに安価なシステムで非接触による電力供給を安全かつ速やかに停止させることができる非接触給電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様である非接触給電装置は、送電側共振部からトランスを経由して受電側共振部に非接触で電力供給を行う当該装置である。トランスは、直流電源からの電源供給で駆動する送電側コイルと、送電側コイルから伝達される電源を受電する受電側コイルとを有している。送電側共振部は、送電側コイルをスイッチング駆動するためのスイッチングトランジスタを有する発振回路と、送電側コイルに流れる電流を検知する電流検知抵抗を有し、電流検知抵抗の両端電圧を検出するための電圧検出回路と、スイッチングトランジスタを制御して送電側コイルから受電側コイルへの非接触の給電を停止させるための給電停止回路と、タイマ用抵抗及びタイマ用コンデンサにより設定される時定数で給電停止回路を制御するためのタイマ回路とを備えている。タイマ回路は、電流検知抵抗の両端電圧を分圧するための分圧抵抗を備えている。電圧検出回路は、電流検知抵抗の両端電圧を整流・平滑するための整流・平滑回路と、整流・平滑回路を経由して整流・平滑されたゲート電圧が分圧抵抗を経由して分圧されたソース電圧と比較して大きいときにオフ状態となる第１の電圧検出用トランジスタと、第１の電圧検出用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わる第２の電圧検出用トランジスタとを備えている。給電停止回路は、第１の電圧検出用トランジスタがオフ状態であって第２の電圧検出用トランジスタがオン状態であるとき、時定数でタイマ用コンデンサが充電されるまでの一定時間オフ状態が保持され、時定数で定められる一定時間以上送電側コイルに電流が流れるときにオン状態に切換わる第１の給電停止用トランジスタと、第１の給電停止用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わる第２の給電停止用トランジスタと、第２の給電停止用トランジスタに連動してオン状態／オフ状態が切換わるフォトカプラとを備えている。発振回路のスイッチングトランジスタは、給電停止回路のフォトカプラがオフ状態のとき、送電側コイルのスイッチング駆動を停止させるものである。
【０００８】
この態様の非接触給電装置によれば、送電側共振部からトランスを経由して受電側共振部に非接触で電力供給が行われているとき、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合、送電側コイルに蓄えられたエネルギーが受電側コイルにて消費され続けられることになるため、送電側共振部に設けられる、タイマ回路を構成するタイマ用抵抗及びタイマ用コンデンサにより設定される時定数で定められた一定時間以上、送電側コイルに電流が流れたタイミングで、給電停止回路の制御をもとにスイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止させることができる。これにより、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合であっても、複雑な回路構成を必要とせずに安価なシステムで非接触による電力供給を安全かつ速やかに停止させることができる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様である非接触給電装置は、本発明の第１の態様において、受電側共振部は、負荷への電源供給をパルス駆動でオン／オフ制御するための電源供給制御回路を有している。電源供給制御回路による負荷への電源供給がオフ制御されるタイミングは、時定数で定められる一定時間の経過前である。
【００１０】
この態様の非接触給電装置によれば、送電側共振部に設けられるタイマ回路を構成するタイマ用抵抗及びタイマ用コンデンサにより設定される時定数で定められた一定時間が経過する前のタイミングで、受電側共振部に設けられる負荷への電源供給が電源供給制御回路によりオフ制御されるため、スイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止させることなく、その動作を継続することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の非接触給電装置によれば、送電側共振部からトランスを経由して受電側共振部に非接触で電力供給が行われているとき、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合であっても、複雑な回路構成を必要とせずに安価なシステムで非接触による電力供給を安全かつ速やかに停止させることができる。
【００１２】
また、本発明の非接触給電装置によれば、受電側共振部に設けられる負荷への電源供給の有無に依存することなく、非接触で電力供給を行うにあたり必要とされるスイッチングトランジスタのスイッチング駆動を停止せずに継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施例による非接触給電装置の具体的な構成を示す電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の非接触給電装置を適用した実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例による非接触給電装置の具体的な構成を示す電気回路図であって、トランス３を用いた磁気結合により、送電側共振部１から当該トランス３を経由して受電側共振部２に非接触で電力供給を行うものである。ここで、トランス３は、送電側共振部１の後述する直流電源１４からの電源供給で駆動して磁束を発生する送電側コイル３０と、送電側コイル３０に発生する磁束をもとに当該送電側コイル３０のエネルギーである電源を受電するための受電側コイル３１とを有している。
【００１６】
なお、本願発明の非接触給電装置についての具体的な設置態様としては、例えば、ハンズフリー通話が可能なハンドセット（送受話器）に、受電側共振部２及びトランス３を構成する受電側コイル３１が備えられる一方、ハンドセットの動作電源を充電させる充電台に、送電側共振部１及び当該トランス３を構成する送電側コイル３０が備えられるものである。
【００１７】
同図に示す送電側共振部１は、発振回路１０、電圧検出回路１１、タイマ回路１２及び給電停止回路１３と、これら構成各部１０、１１、１２、１３及びトランス３を構成する送電側コイル３０の動作電源となる直流電源１４とが備えられている。
【００１８】
この送電側共振部１において、発振回路１０は、（ＮＰＮ型の）スイッチングトランジスタＱ1、起動抵抗Ｒ1、インダクタ（帰還コイル）Ｌ、送電側共振コンデンサＣ1及びコンデンサＣ2を有している。ここで、送電側共振コンデンサＣ1は、トランス３を構成する送電側コイル３０とともに共振回路（ＬＣ回路）を構成するものであって、この送電側共振コンデンサＣ1の値は、通常、送電側コイル３０と受電側コイル３１との磁気結合が良好とされエネルギー損失が低く抑えられる値に設定されている。
【００１９】
電圧検出回路１１は、（Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴにて構成される）第１、第２の電圧検出用トランジスタＱ2、Ｑ3、電流検知抵抗Ｒ2、整流抵抗Ｒ3、（第２の電圧検出用抵抗Ｑ3用の）給電用抵抗Ｒ4及び平滑コンデンサＣ3を有している。ここで、整流抵抗Ｒ3及び平滑コンデンサＣ3は、電流検知抵抗Ｒ2の両端電圧を整流・平滑するための整流・平滑回路を構成するものである。
【００２０】
タイマ回路１２は、タイマ用抵抗Ｒ5、分圧抵抗Ｒ6及びタイマ用コンデンサＣ4を有している。ここで、タイマ用抵抗Ｒ5及びタイマ用コンデンサＣ4は、給電停止回路１３を制御するための時定数を設定する時定数回路を構成するものである。また、タイマ用抵抗Ｒ5は、分圧抵抗Ｒ6とともに当該分圧抵抗を構成するものであって、電圧検出回路１１を構成する整流抵抗Ｒ3及び平滑コンデンサＣ3（整流・平滑回路）を経由して整流・平滑された電圧を分圧し、第１、第２の電圧検出用トランジスタＱ2、Ｑ3のソース電圧を生成することができる。
【００２１】
給電停止回路１３は、（Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴにて構成される）第１、第２の給電停止用トランジスタＱ4、Ｑ5、電流制限抵抗Ｒ7、Ｒ8、フォトカプラＰＣを構成するフォトダイオードＤ及び（ＮＰＮ型の）フォトトランジスタＱ6を有している。
【００２２】
前述のような送電側共振部１の構成各部について具体的な接続の態様を説明するにあたり、直流電源１４の（＋）側には、トランス３を構成する送電側コイル３０を経由して、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタが接続されており、このトランジスタＱ1のエミッタは、電圧検出回路１１を構成する電流検知抵抗Ｒ2を経由して基準電位点に接続されている。また、直流電源１４の（−）側には、基準電位点が接続されている。
【００２３】
また、直流電源１４の（＋）側とトランス３を構成する送電側コイル３０（の一端側）との間には、発振回路１０を構成する、直列接続された起動抵抗Ｒ1、インダクタＬ、コンデンサＣ2を順次経由して基準電位点が接続されているとともに、電圧検出回路１１を構成する給電用抵抗Ｒ4の一端側とがそれぞれ接続されている。この電圧検出回路１１において、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のゲートには、第１の電圧検出用トランジスタＱ2のドレインが接続されており、それらの間には給電用抵抗Ｒ4の他端側が接続され、第１、第２の電圧検出用トランジスタＱ2、Ｑ3のソースはそれぞれ、基準電位点に接続され、さらに、第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート−ソース間には、平滑コンデンサＣ3が並列接続されている。
【００２４】
また、直流電源１４の（＋）側とトランス３を構成する送電側コイル３０（の一端側）との間には、給電停止回路１３を構成する、直列接続された電流制限抵抗Ｒ8、（フォトカプラＰＣを構成する）フォトダイオードＤ（のアノード、カソード）、第２の給電停止用トランジスタＱ5（のドレイン、ソース）を順次経由して基準電位点とがそれぞれ接続されている。
【００２５】
また、直流電源１４の（＋）側とトランス３を構成する送電側コイル３０（の一端側）との間には、タイマ回路１２を構成する、直列接続されたタイマ用抵抗（分圧抵抗）Ｒ5、タイマ用コンデンサＣ4を順次経由して基準電位点が接続されており、このコンデンサＣ4には、分圧抵抗Ｒ6が並列接続されている。
【００２６】
また、発振回路１０を構成する起動抵抗Ｒ1とインダクタＬとの間には、送電側共振コンデンサＣ1を経由してトランス３を構成する送電側コイル３０及びスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ間と、給電停止回路１３の（フォトカプラＰＣを構成する）フォトトランジスタＱ6のコレクタとがそれぞれ接続されており、このトランジスタＱ6のエミッタは、スイッチングトランジスタＱ1のベースに接続されている。
【００２７】
また、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のエミッタと電圧検出回路１１を構成する電流検知抵抗Ｒ2との間には、整流抵抗Ｒ3を経由して第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲートが接続されている。なお、電圧検出回路１１において、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のドレインは、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4のゲートに接続されている。
【００２８】
さらに、給電停止回路１３において、第２の給電停止用トランジスタＱ5のゲートには、第１の給電停止用トランジスタＱ4のドレインが接続されており、それらの間には電流制限抵抗Ｒ7の他端側が接続され、第１の給電停止用トランジスタＱ4のソースは、基準電位点に接続されている。
【００２９】
次に、受電側共振部２は、電池等の負荷２０と、（ＮＰＮ型の）電源供給用トランジスタＱ7及びパルス駆動回路２１ａを備える電源供給制御回路２１と、受電側共振コンデンサＣ5とを有している。ここで、受電側共振コンデンサＣ5は、トランス３を構成する受電側コイル３１とともに共振回路（ＬＣ回路）を構成するものであって、この受電側共振コンデンサＣ5の値は、通常、受電側コイル３１と送電側コイル３０との磁気結合が良好とされエネルギー損失が低く抑えられる値に設定されている。
【００３０】
前述のような受電側共振部２の構成各部について具体的な接続の態様を説明するにあたり、トランス３を構成する受電側コイル３１の一端側には、受電側共振部３の電源供給制御回路２１を構成する電源供給用トランジスタＱ7（のコレクタ、エミッタ）を順次経由して負荷２０の一端側が接続されており、受電側コイル３１の他端側、負荷２０の他端側はそれぞれ、基準電位点に接続されている。
【００３１】
また、電源供給制御回路２１において、電源供給用トランジスタＱ7のベースには、パルス駆動回路２１ａを経由して基準電位点が接続されており、このトランジスタＱ7のコレクタ−ベース間には、受電側共振コンデンサＣ5が並列接続されている。
【００３２】
このように構成された本発明の実施例による非接触給電装置において、以下、具体的な動作について説明する。
【００３３】
図１に示す送電側共振部１において、直流電源１４から所定の電圧レベルの直流電圧が電源供給される例えば、システム起動時において、この直流電源１４から発振回路１０を構成する起動抵抗Ｒ1、給電停止回路１３のフォトカプラＰＣを構成するフォトトランジスタＱ6のコレクタ、エミッタを順次経由して、スイッチングトランジスタＱ1にベース電圧が印加されると、このトランジスタＱ1は、コレクタ−エミッタ間が導通して電流が流れるためにオン状態となり、トランス３を構成する送電側コイル３０に電流が流れることで磁束が発生し、エネルギーが蓄えられる。
【００３４】
なお、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1がオン状態になると、インダクタＬには、スイッチングトランジスタＱ1のオン状態を保持するための電圧が発生するため、このトランジスタＱ1へのベース電圧の供給が継続されることになる。
【００３５】
次に、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1がオン状態になると、電圧検出回路１１を構成する電流検出抵抗Ｒ2の両端電圧が、整流抵抗Ｒ3及び平滑コンデンサＣ3を経由して整流・平滑された後、平滑コンデンサＣ3に充電される。この充電動作に伴い、平滑コンデンサＣ3の両端電圧が上昇するため、これに連動して第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧も上昇することになる。
【００３６】
ここで、トランス３を構成する送電側コイル３０及び受電側コイル３１の間が近接していないと、送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーが殆ど消費されないため、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は少ない状態となる。
【００３７】
したがって、電圧検出回路１１を構成する第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧は、当該トランジスタＱ2のオン電圧と比較して低いため、このトランジスタＱ2はオフ状態となる一方、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のゲート電圧は、直流電源１４からの直流電圧が給電用抵抗Ｒ4を経由して供給されることで上昇し、このトランジスタＱ7のドレイン−ソース間が導通して電流が流れるためにオン状態となる。また、第１の電圧検出用トランジスタＱ2がオフ状態、第２の電圧検出用トランジスタＱ3がオン状態になると、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4のゲート電圧が、直流電源１４の基準電位レベル（０Ｖ）まで低下するため、このトランジスタＱ4はオフ状態になる。
【００３８】
給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4がオフ状態であるとき、第２の給電停止用トランジスタＱ5には、直流電源１４からの直流電圧が電流制限抵抗Ｒ7を経由してゲート電圧として印加されることから、このトランジスタＱ5のドレイン−ソース間が導通して電流が流れるためにオン状態となる。このように第２の給電停止用トランジスタＱ5がオン状態になると、直流電源１４から電流制限抵抗Ｒ8を経由して供給される直流電圧により、フォトカプラＰＣを構成するフォトダイオードＤのアノード−カソード間に電流が流れることで、当該フォトカプラＰＣのオン状態も保持される。
【００３９】
また、給電停止回路１３を構成するフォトカプラＰＣがオン状態で保持されると、スイッチングトランジスタＱ1へのベース電圧の印加が継続するため、トランス３を構成する送電側コイル３０の発振を行うスイッチング駆動が保持されることになる。
【００４０】
次に、トランス３を構成する送電側コイル３０及び受電側コイル３１間を近接させたときの動作として、受電側共振部２の電源供給制御回路２１を構成するパルス駆動回路２１ａの制御により、電源供給用トランジスタＱ7が例えば、８００ｍｓオン状態、２００ｍｓオフ状態となるようなパルス駆動が繰返されて負荷２０に電源供給されているとき、このトランジスタＱ7がオン状態に制御（オン制御）される８００ｍｓの所定の時間内は、送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーが、磁気結合により受電側コイル３１にて受電され消費されることになるため、送電側共振部１の発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ−エミッタ間に流れる電流も大きくなる。
【００４１】
したがって、電圧検出回路１１を構成する電流検出抵抗Ｒ2の両端電圧も上昇し、この両端電圧は、整流抵抗Ｒ3及び平滑コンデンサＣ3を経由して整流・平滑された後、平滑コンデンサＣ3に充電されることになる。この充電動作に伴い、平滑コンデンサＣ3の両端電圧が上昇するため、第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧も上昇することになる。
【００４２】
ここで、電圧検出回路１１を構成する電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧は、当該トランジスタＱ2のオン電圧と比較して高いため、このトランジスタＱ2はオン状態となる一方、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のゲート電圧は、直流電源１４の基準電位レベル（０Ｖ）まで低下するため、このトランジスタＱ3はオン状態からオフ状態に切換えられる。このように第１の電圧検出用トランジスタＱ2がオン状態になると、第２の電圧検出用トランジスタＱ2がオフ状態に切換えられるため、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4は速やかにオフ状態からオン状態に切換わることなく、タイマ回路１２を構成するタイマ用抵抗Ｒ5及びタイマ用コンデンサＣ4により設定される時定数で定められる一定時間である、当該タイマ用コンデンサＣ4が充電されるまでの間、オフ状態が保持されることになる。
【００４３】
なお、前述の時定数で定められる一定時間が経過する前のタイミングで、受電側共振部２の電源供給制御回路２１を構成する電源供給用トランジスタＱ7がオフ状態となるように、パルス駆動回路２１ａによるパルス駆動を制御することで、トランス３を構成する受電側コイル３１に流れる電流が減少し、これに連動して送電側コイル３０に蓄えられたエネルギー消費も減少することで、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ−エミッタ間に流れる電流を低く抑えることができる。
【００４４】
したがって、電圧検出回路１１を構成する第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧は、当該トランジスタＱ2のオン電圧と比較して低くなることから、このトランジスタＱ2のドレイン−ソース間が非導通となりオフ状態になる。その結果、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のゲート電圧は、当該トランジスタＱ3のオン電圧と比較して低くなることから、このトランジスタＱ3のドレイン−ソース間が導通して電流が流れるためにオフ状態からオン状態に切換えられる。このように第２の電圧検出用トランジスタＱ3が再びオン状態になると、前述の時定数で定められる一定時間の計時が再開され、タイマ用コンデンサＣ4に充電された電荷が全て放電されることにより、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4のゲート電圧が、直流電源１４の基準電位レベル（０Ｖ）まで低下することで、このトランジスタＱ4はオン状態からオフ状態に切換えられる。
【００４５】
また、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4がオフ状態であるときには、前述と同様、これに連動して第２の給電停止用トランジスタＱ5はオン状態であって、フォトカプラＰＣもオン状態となるため、トランス３を構成する送電側コイル３０の発振を行うスイッチング駆動が保持されることになる。
【００４６】
次に、送電側共振部１及びトランス３を構成する送電側コイル３０を備えた例えば、ハンドセットの充電台に、金属等の異物が近接している場合や、受電側共振部３の構成各部が何らかの理由で破損することで過多な電流で駆動している場合において、送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーは、受電側コイル３１にて消費され続けられることになる。
【００４７】
したがって、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ−エミッタ間に流れる電流も大きい値で保持されるため、電圧検出回路１１を構成する電流検出抵抗Ｒ2の両端電圧も高い状態で保持されることになる。
【００４８】
ここで、電圧検出回路１１を構成する第１の電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧は、当該トランジスタＱ2のオン電圧と比較して高いまま保持されているため、このトランジスタＱ2はオン状態のままである一方、第２の電圧検出用トランジスタＱ3についてもオフ状態のままであるため、これらの状態がタイマ回路１２を構成するタイマ用抵抗Ｒ5及びタイマ用コンデンサＣ4により設定される時定数で定められる一定時間を超えることになる。
【００４９】
そこで、前述の時定数で定められる一定時間を超えたタイミングで、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4をオフ状態からオン状態に切換えることで、第２の給電停止用トランジスタＱ5のゲート電圧が、直流電源１４の基準電位レベル（０Ｖ）まで低下するため、このトランジスタＱ5のドレイン−ソース間が非導通となりオン状態からオフ状態に切換えられる。
【００５０】
また、給電停止回路１３を構成する第２の給電停止用トランジスタＱ5がオフ状態になると、直流電源１４からの直流電圧が電流制限抵抗Ｒ7を経由してゲート電圧として印加されるものの、このトランジスタＱ5のドレイン−ソース間に電流が流れないため、フォトカプラＰＣを構成するフォトダイオードＤのアノード−カソード間にも電流が流れず、ゆえに当該フォトカプラＰＣはオン状態からオフ状態に切換えられる。
【００５１】
さらに、給電停止回路１３を構成するフォトカプラＰＣがオフ状態になることで、フォトトランジスタＱ6のコレクタ−エミッタ間が非導通となりオン状態からオフ状態に切換えられる。このようにフォトトランジスタＱ6がオフ状態になると、直流電源１４から発振回路１０を構成する起動抵抗Ｒ1を経由してスイッチングトランジスタＱ1へのベース電圧の印加が停止するため、トランス３を構成する送電側コイル３０の発振を行うスイッチング駆動の動作も停止するため、前述のように金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合であっても、非接触による電力供給を行う安全かつ速やかに停止させることができる。
【００５２】
次に、前述のように非接触による電力供給を行う安全かつ速やかに停止させた後のタイミングであって、送電側に近接させた金属等の異物を離して設けた場合や、受電側共振部３の破損が修理された場合には、トランス３を構成する送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーが殆ど消費されなくなるため、発振回路１０を構成するスイッチングトランジスタＱ1のコレクタ−エミッタ間に流れる電流も少ない状態となる。
【００５３】
したがって、電圧検出回路１１を構成する電圧検出用トランジスタＱ2のゲート電圧は、当該トランジスタＱ2のオン電圧と比較して低くなるため、このトランジスタＱ2はオフ状態となる一方、第２の電圧検出用トランジスタＱ3のゲート電圧は、直流電源１４からの直流電圧が給電用抵抗Ｒ4を経由して供給されることで上昇し、このトランジスタＱ7のドレイン−ソース間が導通して電流が流れるためにオン状態となる。また、第１の電圧検出用トランジスタＱ2がオフ状態、第２の電圧検出用トランジスタＱ3がオン状態になると、給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4のゲート電圧が、直流電源１４の基準電位レベル（０Ｖ）まで低下するため、このトランジスタＱ4はオン状態からオフ状態に切換えられる。
【００５４】
給電停止回路１３を構成する第１の給電停止用トランジスタＱ4がオフ状態であるとき、第２の給電停止用トランジスタＱ5には、直流電源１４からの直流電圧が、電流制限抵抗Ｒ6を経由してゲート電圧として印加されるため、このトランジスタＱ5のドレイン−ソース間が導通して電流が流れることでオフ状態からオン状態に切換えられる。このように第２の給電停止用トランジスタＱ5が再びオン状態になると、直流電源１４から電流制限抵抗Ｒ7を経由して供給される直流電圧により、フォトカプラＰＣを構成するフォトダイオードＤのアノード−カソード間に電流が流れることで、当該フォトカプラＰＣはオフ状態からオン状態に切換えられる。
【００５５】
また、給電停止回路１３を構成するフォトカプラＰＣが再びオン状態になると、フォトトランジスタＱ6のコレクタ−エミッタ間が導通して電流が流れるためにオフ状態からオン状態に切換えられる。このようにフォトトランジスタＱ6が再びオン状態になると、直流電源１４から発振回路１０を構成する起動抵抗Ｒ1、フォトトランジスタＱ6（のコレクタ、エミッタ）を順次経由してスイッチングトランジスタＱ1にベース電圧が印加されるため、トランス３を構成する送電側コイル３０の発振を行うスイッチング駆動が再開されることになる。
【００５６】
前述までの説明から明らかなように、本願発明の非接触給電装置によれば、送電側共振部１からトランス３を構成する送電側コイル３０及び受電側コイル３１を経由して受電側共振部２に非接触で電力供給が行われているとき、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合、送電側コイル３０に蓄えられたエネルギーが受電側コイル３１にて消費され続けられることになるため、タイマ回路１２を構成するタイマ用抵抗Ｒ5及びタイマ用コンデンサＣ4により設定される時定数で定められた一定時間以上、送電側コイル３０に電流が流れたタイミングで、給電停止回路１３の制御をもとにスイッチングトランジスタＱ1のスイッチング駆動を停止させることができる。これにより、金属等の異物が送電側に近接した場合や受電側が破損した場合において、複雑な回路構成を必要とせずに安価なシステムで非接触による電力供給を安全かつ速やかに停止させることができる。また、前述の時定数で定められた一定時間が経過する前のタイミングで、受電側共振部２に設けられる負荷２０への電源供給が電源供給制御回路２１によりオフ制御されるため、スイッチングトランジスタＱ1のスイッチング駆動を停止させることなく、その動作を継続することができる。
【００５７】
本発明の非接触給電装置においては、前述のように特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成の当該装置であっても採用できるということはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００５８】
１……送電側共振部
１０……発振回路
Ｑ1……スイッチングトランジスタ
１１……電圧検出回路
Ｑ2、Ｑ3……第１、第２の電圧検出用トランジスタ
Ｒ2……電流検知抵抗
Ｒ3……整流抵抗（整流・平滑回路）
Ｃ3……平滑コンデンサ（整流・平滑回路）
１２……タイマ回路
Ｒ5……タイマ用抵抗／分圧抵抗
Ｒ6……分圧抵抗
Ｃ4……タイマ用コンデンサ
１３……給電停止回路
Ｑ4、Ｑ5……第１、第２の給電停止用トランジスタ
ＰＣ……フォトカプラ
１４……直流電源
２……受電側共振部
２０……負荷
２１……電源供給制御回路
３……トランス
３０……送電側コイル
３１……受電側コイル
【図１】
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