(57)【要約】【課題】電力伝送時に通信回路の保護をできると共に通信時における信号レベルの低下を避けることのできる非接触電力伝送装置を提供すること。【解決手段】非接触電力伝送装置（受電装置）１０は、電力伝送アンテナ２０に接続されると共に電力伝送アンテナ２０を介して相手側装置と非接触で電力伝送を行う受電回路３０と、通信アンテナ４０に接続された遮断回路５０と、遮断回路５０を介して通信アンテナ４０に接続されると共に通信アンテナ４０を介して相手側装置と通信を行う通信回路６０と、受電回路３０及び遮断回路５０に接続されると共に受電回路３０にて伝送する電力レベルに基づいて電力伝送の際に通信アンテナ４０と通信回路６０との間を遮断するよう遮断回路５０を制御する制御回路７０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触電力伝送部と、
前記非接触電力伝送部に接続されて前記非接触電力伝送部を介して相手側装置と非接触で電力伝送を行う電力伝送回路と、
非接触通信部と、
前記非接触通信部に接続された遮断回路と、
前記遮断回路を介して前記非接触通信部に接続され、前記非接触通信部を介して前記相手側装置と通信を行う通信回路と、
前記電力伝送回路及び前記遮断回路に接続され、前記電力伝送回路にて伝送する電力レベルに基づいて前記電力伝送の際に前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御する制御回路と
を備える非接触電力伝送装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送回路は、前記相手側装置から伝送されてきた電力を前記非接触電力伝送部を介して受電する受電回路である
非接触電力伝送装置。
【請求項３】
請求項２記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送回路は、前記非接触電力伝送部を介して受電した電力を整流する整流回路と、前記整流回路から整流された電力を受ける負荷部とを有しており、
前記制御回路は、前記整流された電力の電力レベルに基づいて前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置。
【請求項４】
請求項３記載の非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記整流された電力の電圧値が第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記整流された電力の電圧値が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置。
【請求項５】
請求項４記載の非接触電力伝送装置であって、
前記負荷部は、インピーダンスの変化するものであり、
前記第１の閾値は、前記通信回路の耐電圧値に基づいて決定され、
前記第２の閾値は、前記負荷部の前記インピーダンスが最小であるときに前記負荷部に供給される電圧値に基づいて決定される
非接触電力伝送装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の非接触電力伝送装置であって、
携帯電子機器と電力伝送モジュールとを備えており、
前記携帯電子機器は、機器側接続端子を少なくも備えており、
少なくとも前記負荷部は、前記携帯電子機器内に設けられており、
前記電力伝送モジュールは、モジュール側接続端子を少なくとも備えており、
少なくとも前記非接触電力伝送部と前記電力伝送回路とは、前記電力伝送モジュール内に設けられており、
前記負荷部と前記電力伝送回路とは、前記機器側接続端子及び前記モジュール側接続端子を介して互いに接続されている
非接触電力伝送装置。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載の非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記電力レベルが第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記電力レベルが前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御してから所定期間経過後に前記遮断を解除する
非接触電力伝送装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の非接触電力伝送装置であって、
前記非接触通信部と前記遮断回路との間に接続され、インピーダンス整合を行う整合回路を更に備える
非接触電力伝送装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の非接触電力伝送装置であって、
前記非接触電力伝送部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる電力伝送アンテナを有しており、
前記非接触通信部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる通信アンテナを有している
非接触電力伝送装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナ及び前記通信アンテナの一方は他方を囲むように設けられている
非接触電力伝送装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナは、共鳴場を介して前記相手側装置と電力伝送を行う共鳴アンテナを有している
非接触電力伝送装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナは、前記共鳴アンテナと前記電力伝送回路との間の電力の授受に用いられる電力授受アンテナを更に備えている
非接触電力伝送装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の非接触電力伝送装置であって、
前記共鳴アンテナと前記電力授受アンテナとは互いに一部を共用している
非接触電力伝送装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送の電力の周波数と前記通信の搬送波周波数とは互いに異なる
非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手側となる装置との間で通信すると共に非接触で電力を伝送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の装置の夫々は、通信及び電力伝送の両方に使用されるコイルアンテナを備えている。特許文献１の装置間における電力伝送方式は、磁束を媒体として送電側の装置のコイルアンテナから受電側の装置のコイルアンテナに電力を伝送する電磁誘導方式である。特に、特許文献１の受電側の装置においては、コイルアンテナと通信回路の間に入力接続回路が設けられており、コイルアンテナに発生する電圧に応じて通信回路に印加される電圧を変化させて、電力伝送時に通信回路へ過電圧が印加されてしまうことを防止している。
【０００３】
コイルを介在させて非接触で電力伝送する他の方式としては、例えば、コイルを含む回路同士の共鳴を利用する共鳴方式がある。更には、送電側の電極と受電側の電極とを近接配置して両者の間で容量結合を利用して電力伝送を行う方式もある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７２２９９号公報
【特許文献２】特表２０１２−５３０４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の装置では、電力伝送時に通信回路を保護できるという利点がある一方、入力接続回路が通信時にも機能してしまうことから通信時における信号レベルが低下してしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電力伝送時に通信回路の保護をできると共に通信時における信号レベルの低下を避けることのできる非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の非接触電力伝送装置として、
非接触電力伝送部と、
前記非接触電力伝送部に接続されて前記非接触電力伝送部を介して相手側装置と非接触で電力伝送を行う電力伝送回路と、
非接触通信部と、
前記非接触通信部に接続された遮断回路と、
前記遮断回路を介して前記非接触通信部に接続され、前記非接触通信部を介して前記相手側装置と通信を行う通信回路と、
前記電力伝送回路及び前記遮断回路に接続され、前記電力伝送回路にて伝送する電力レベルに基づいて前記電力伝送の際に前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御する制御回路と
を備える非接触電力伝送装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、第２の非接触電力伝送装置として、第１の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送回路は、前記相手側装置から伝送されてきた電力を前記非接触電力伝送部を介して受電する受電回路である
非接触電力伝送装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、第３の非接触電力伝送装置として、第２の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送回路は、前記非接触電力伝送部を介して受電した電力を整流する整流回路と、前記整流回路から整流された電力を受ける負荷部とを有しており、
前記制御回路は、前記整流された電力の電力レベルに基づいて前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、第４の非接触電力伝送装置として、第３の非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記整流された電力の電圧値が第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記整流された電力の電圧値が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、第５の非接触電力伝送装置として、第４の非接触電力伝送装置であって、
前記負荷部は、インピーダンスの変化するものであり、
前記第１の閾値は、前記通信回路の耐電圧値に基づいて決定され、
前記第２の閾値は、前記負荷部の前記インピーダンスが最小であるときに前記負荷部に供給される電圧値に基づいて決定される
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、第６の非接触電力伝送装置として、第３乃至第５のいずれかの非接触電力伝送装置であって、
携帯電子機器と電力伝送モジュールとを備えており、
前記携帯電子機器は、機器側接続端子を少なくも備えており、
少なくとも前記負荷部は、前記携帯電子機器内に設けられており、
前記電力伝送モジュールは、モジュール側接続端子を少なくとも備えており、
少なくとも前記非接触電力伝送部と前記電力伝送回路とは、前記電力伝送モジュール内に設けられており、
前記負荷部と前記電力伝送回路とは、前記機器側接続端子及び前記モジュール側接続端子を介して互いに接続されている
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、第７の非接触電力伝送装置として、第１又は第２の非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記電力レベルが第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記電力レベルが前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１４】
また、本発明は、第８の非接触電力伝送装置として、第１乃至第３のいずれかの非接触電力伝送装置であって、
前記制御回路は、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御してから所定期間経過後に前記遮断を解除する
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１５】
また、本発明は、第９の非接触電力伝送装置として、第１乃至第８のいずれかの非接触電力伝送装置であって、
前記非接触通信部と前記遮断回路との間に接続され、インピーダンス整合を行う整合回路を更に備える
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１６】
また、本発明は、第１０の非接触電力伝送装置として、第１乃至第９のいずれかの非接触電力伝送装置であって、
前記非接触電力伝送部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる電力伝送アンテナを有しており、
前記非接触通信部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる通信アンテナを有している
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１７】
また、本発明は、第１１の非接触電力伝送装置として、第１０の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナ及び前記通信アンテナの一方は他方を囲むように設けられている
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１８】
また、本発明は、第１２の非接触電力伝送装置として、第１０又は第１１の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナは、共鳴場を介して前記相手側装置と電力伝送を行う共鳴アンテナを有している
非接触電力伝送装置を提供する。
【００１９】
また、本発明は、第１３の非接触電力伝送装置として、第１２の非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送アンテナは、前記共鳴アンテナと前記電力伝送回路との間の電力の授受に用いられる電力授受アンテナを更に備えている
非接触電力伝送装置を提供する。
【００２０】
また、本発明は、第１４の非接触電力伝送装置として、第１３の非接触電力伝送装置であって、
前記共鳴アンテナと前記電力授受アンテナとは互いに一部を共用している
非接触電力伝送装置を提供する。
【００２１】
また、本発明は、第１５の非接触電力伝送装置として、第１乃至第１４のいずれかの非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送の電力の周波数と前記通信の搬送波周波数とは互いに異なる
非接触電力伝送装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
上述したように、本発明による制御回路は、電力伝送回路にて伝送する電力レベルに基づいて、電力伝送の際に非接触通信部と通信回路との間を遮断するよう遮断回路を制御する。そのため、本発明の非接触電力伝送装置においては、特許文献１の入力接続回路のように通信時における信号レベルの低下を招くような回路を非接触通信部と通信回路との間に設ける必要がない。従って、本発明によれば、電力伝送時に通信回路を適切に保護できると共に通信時における信号レベルの低下を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による非接触電力伝送装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の非接触電力伝送装置に含まれる受電回路を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による非接触電力伝送装置を模式的に示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による非接触電力伝送装置を模式的に示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態による非接触電力伝送装置を模式的に示す図である。
【図６】図５の非接触電力伝送装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【図７】図６の非接触電力伝送装置の変形例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態による非接触電力伝送装置は受電装置であり、相手側装置となる送電装置との間で非接触で電力を伝送すると共に通信を行うものである。
【００２５】
図１に示されるように、本実施の形態による非接触電力伝送装置１０は、電力伝送アンテナ（非接触電力伝送部）２０と、電力伝送アンテナ２０に接続された受電回路（電力伝送回路）３０と、通信アンテナ（非接触通信部）４０と、通信アンテナ４０に接続された遮断回路５０と、遮断回路５０を介して通信アンテナ４０に接続された通信回路６０と、受電回路３０及び遮断回路５０に接続された制御回路７０とを備えている。
【００２６】
図示された電力伝送アンテナ２０は、ループアンテナからなるものであるが、コイルアンテナからなるものであってもよい。
【００２７】
受電回路３０は、電力伝送アンテナ２０を介して、相手側装置（図示せず）と非接触で電力伝送を行うものである。本実施の形態による電力伝送方式は、相手側装置（図示せず）の有するアンテナとの間で磁束を媒体として電力を伝送する電磁誘導方式である。
【００２８】
特に、図示された受電回路３０は、相手側装置である送電装置（図示せず）から非接触で伝送されてきた電力を受電するものである。本実施の形態による受電回路３０は、図２に示されるように、電力伝送アンテナ２０に接続された整流回路３２と、負荷部３４とを備えている。図示された整流回路３２は、全波整流回路と平滑コンデンサとを有するものであるが、本発明はこれに限定されるわけではなく、様々な整流回路を用いることができる。
【００２９】
本実施の形態による負荷部３４は、具体的には、バッテリ本体及び保護回路からなるものである。バッテリ本体が満充電に近い状態のときや保護回路が機能しているとき、負荷部３４の入力インピーダンスは高い。一方、バッテリ本体が空に近い状態で保護回路が機能していないとき（即ち、充電中）は、負荷部３４の入力インピーダンスは低い。このように、本実施の形態による負荷部３４の入力インピーダンスは変化するものである。
【００３０】
図１に示されるように、通信アンテナ４０は、ループアンテナからなるものであるが、コイルアンテナからなるものであってもよい。本実施の形態による通信アンテナ４０は、電力伝送アンテナ２０に囲まれている。このような配置形態の場合、非接触電力伝送装置１０全体としては省スペース化が図られることとなるが、電力伝送アンテナ２０と通信アンテナ４０との間の結合係数が大きく、従って、電力伝送から通信回路６０を保護する必要が高くなる。本実施の形態とは逆に電力伝送アンテナ２０が通信アンテナ４０に囲まれている場合も同様の理由により電力伝送から通信回路６０を保護する必要が高い。これらの場合に、後述する本実施の形態による制御回路７０及び遮断回路５０による通信回路６０の保護が特に有効である。
【００３１】
遮断回路５０は、制御回路７０の制御の下で、通信アンテナ４０と通信回路６０との間を遮断したり、逆に遮断を解除したり（即ち、接続したり）するものである。遮断回路５０は、例えば、半導体スイッチ又は機械的スイッチで構成される。
【００３２】
通信回路６０は、通信アンテナ４０を介して相手側装置（図示せず）と通信を行うものである。なお、通信の際には、当然のことながら遮断回路５０による遮断は解除されている。本実施の形態において、電力伝送の電力の周波数と通信の搬送波周波数とは互いに異なっている。このように電力伝送の電力の周波数と通信の搬送波周波数とを異ならせることとすると、通信アンテナ４０から通信回路６０に至る系にバンドパスフィルタや共振回路を付加して電力伝送に伴う交流電力をより確実に遮断することもできる。但し、本発明はこれに限定されるわけではなく、電力伝送の電力の周波数と通信の搬送波周波数が互いに同じであってもよい。
【００３３】
制御回路７０は、受電回路３０にて受電した電力レベル（即ち、電力伝送回路にて伝送する電力レベル）に基づいて電力伝送の際に通信アンテナ４０と通信回路６０との間を遮断するように遮断回路５０を制御する。本実施の形態による制御回路７０は、伝送される電力レベルが所定の閾値を超えたことにより電力伝送が開始したものとして、伝送される電力から通信回路６０を保護するように遮断回路５０を制御している。制御回路７０が電力伝送系において伝送されている電力のレベルに基づいて遮断回路５０の制御を行っていることから、特許文献１の場合と異なり、通信回路６０の前段に不要なインピーダンスを付加する必要がない。従って、本実施の形態によれば、通信時における信号レベルの低下を避けることができる。
【００３４】
詳しくは、本実施の形態による制御回路７０は、ヒステリシス制御を行うものである。即ち、制御回路７０は、伝送される電力のレベルが第１の閾値を上回ったときに、通信アンテナ４０と通信回路６０との間を遮断するよう遮断回路５０を制御し、伝送される電力のレベルが第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、遮断を解除するように遮断回路５０を制御する。
【００３５】
特に、本実施の形態による制御回路７０は、整流回路３２の出力に基づいて遮断回路５０の制御を行っている。具体的には、制御回路７０は、整流回路３２の出力（整流された電力の電圧値）が第１の閾値を上回ったときに、通信アンテナ４０と通信回路６０との間を遮断するよう遮断回路５０を制御し、整流回路３２の出力が第２の閾値を下回ったときに、遮断を解除するように遮断回路５０を制御している。
【００３６】
本実施の形態において、第１の閾値は通信回路６０の耐電圧値に基づいて決定されており、第２の閾値は負荷部３４のインピーダンスが最小であるときに負荷部３４に供給される電圧値に基づいて決定されている。このように設定すると、電力伝送の開始時には整流回路３２の出力が第１の閾値を超えるので、通信回路６０の保護が適切に開始される。また、負荷部３４のバッテリに充電が開始されて整流回路３２の出力が一時的に下がった場合でも遮断回路５０による遮断は継続され、通信回路６０は引き続き保護される。更に、電力伝送が終わって通信が開始される場合には、整流回路３２の出力が第２の閾値をも下回るので遮断回路５０による遮断は解除されて通信回路６０は通信アンテナ４０に接続され、通信が行われる。このように、本実施の形態によれば、電力伝送の際に通信回路６０の保護を適切に行うことができる。
【００３７】
なお、制御回路７０による遮断回路５０の制御は、上述したものには限定されない。例えば、伝送される電力レベルに応じて電力伝送の際に遮断回路５０を遮断すると共に、所定期間経過後に遮断を解除するよう遮断回路５０を制御回路７０が制御することとしてもよい。その場合において、遮断解除のタイミングは、制御回路７０が一定時間を計測してその時間の経過後としてもよい。また、本実施の形態において、制御回路７０は、伝送する電力レベルが所定のレベルを超えたときに電力伝送が開始するとして遮断回路５０を遮断していたが、通信開始から一定時間経過後に電力伝送が行われることが分かっている場合には、電力レベルに基づいて通信の開始を検知してから一定時間をカウントした後に遮断回路５０を遮断することとしてもよい。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図３を参照すると、本発明の第２の実施の形態による非接触電力伝送装置１０ａは、上述した第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０の変形例である。従って、以下においては上述した実施の形態と本実施の形態との差異のみについて図面を参照して説明する。
【００３９】
上述した第１の実施の形態における電力伝送方式は電磁誘導方式であったが、本実施の形態による電力伝送方式は共鳴場を利用した共鳴方式である。
【００４０】
図３に示されるように、本実施の形態による非接触電力伝送装置１０ａの電力伝送アンテナ２０ａは、所定の周波数で共鳴して電力を蓄積できる共鳴アンテナ２２ａと、共鳴アンテナ２２ａに蓄積された電力を取り出すための電力授受アンテナ２４ａとを備えている。電力授受アンテナ２４ａは、受電回路３０に接続されている。その他の構成は、上述した第１の実施の形態の場合と同様である。
【００４１】
図示された共鳴アンテナ２２ａと電力授受アンテナ２４ａとは物理的に別体で構成されているが、共鳴アンテナ２２ａと電力授受アンテナ２４ａとは互いに一部を共用していてもよい。また、電力授受アンテナ２４ａを省略して共鳴アンテナ２２ａから直接電力を受電回路３０にて取り出すこととしてもよい。更に、電力授受アンテナ２４ａ側でも共振させることとしてもよい。
【００４２】
（第３の実施の形態）
図４を参照すると、本発明の第３の実施の形態による非接触電力伝送装置１０ｂは、上述した第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０の変形例である。従って、以下においては上述した実施の形態と本実施の形態との差異のみについて図面を参照して説明する。
【００４３】
本実施の形態による非接触電力伝送装置１０ｂは、通信アンテナ４０と遮断回路５０との間に接続され、通信アンテナ４０と通信回路６０とのインピーダンスを一致させるための整合回路８０を更に備えている。
【００４４】
換言すると、本実施の形態による遮断回路５０は、整合回路８０と通信回路６０との間に設けられている。このような配置とすると、整合回路８０を通過した信号は電圧振幅を抑えられていることから、遮断回路５０の耐電圧特性に余裕を持たせることができる。
【００４５】
（第４の実施の形態）
図５には、上述した実施の形態による非接触電力伝送装置の適用例が示されている。図５を参照すると、本実施の形態による非接触電力伝送装置１０ｃは、携帯電子機器１００ｃと電力伝送モジュール２００ｃとを備えている。携帯電子機器１００ｃは接点で構成された機器側接続端子１１０を備えており、電力伝送モジュール２００ｃは接点で構成されたモジュール側接続端子２１０を備えている。本実施の形態による非接触電力伝送装置１０ｃにおいては、携帯電子機器１００ｃを電力伝送モジュール２００ｃに搭載することにより、機器側接続端子１１０とモジュール側接続端子２１０とが互いに接続される。なお、携帯電子機器１００ｃを電力伝送モジュール２００ｃの接続形態は、この例には限られない。例えば、機器側接続端子１１０とモジュール側接続端子２１０を夫々コネクタとし、それらをケーブルで接続することとしてもよい。
【００４６】
携帯電子機器１００ｃには、上述した実施の形態による非接触電力伝送装置の構成要素のうち、少なくとも負荷部３４が設けられている。一方、電力伝送モジュール２００ｃには、上述した実施の形態による非接触電力伝送装置の構成要素のうち、少なくとも電力伝送アンテナ（非接触電力伝送部）２０と受電回路（電力伝送回路）３０（特に、整流回路３２）とが設けられている。これにより、非接触充電機能を有さない携帯電子機器１００ｃに対して非接触充電機能を付加することができる。
【００４７】
第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０の構成要素を上述した第４の実施の形態による非接触電力伝送装置１０ｃに適用した例について図６及び図７を用いて更に具体的に説明する。
【００４８】
図６に示される非接触電力伝送装置１０ｄにおいては、第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０の構成要素のうち、負荷部３４のみを携帯電子機器１００ｄに設け、他の構成要素を電力伝送モジュール２００ｄに設けることとしている。詳しくは、携帯電子機器１００ｄにおいて、負荷部３４は機器側接続端子１１０に接続されている。電力伝送モジュール２００ｄは、電力伝送アンテナ２０、受電回路３０（整流回路３２）、通信アンテナ４０、遮断回路５０、通信回路６０、制御回路７０及びモジュール側接続端子２１０を備えており、受電回路３０（整流回路３２）及び通信回路６０はモジュール側接続端子２１０に接続されている。特に、本例の場合、例えば従来の携帯電話機に何ら変更を加えることなく、その携帯電話機に対して非接触充電機能を付加することができる。
【００４９】
図７に示される非接触電力伝送装置１０ｅにおいては、第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０の構成要素のうち、電力伝送アンテナ２０及び受電回路３０（整流回路３２）のみを電力伝送モジュール２００ｅに設け、他の構成要素を携帯電子機器１００ｅに設けることとしている。詳しくは、電力伝送モジュール２００ｅにおいて受電回路３０（整流回路３２）はモジュール側接続端子２１０に接続されている。携帯電子機器１００ｅは、負荷部３４、通信アンテナ４０、遮断回路５０、通信回路６０及び制御回路７０を備えており、負荷部３４及び制御回路７０は機器側接続端子１１０に接続されている。特に、本例の場合、電力伝送アンテナ２０よりも通信アンテナ４０の方が相手側装置から離れて配置されることとなるため、通信回路６０をより確実に保護できることとなる。
【００５０】
図６及び図７に示される例以外の変形も可能である。例えば、図６に示される非接触電力伝送装置１０ｄにおいて、通信回路６０のみを携帯電子機器１００ｄ側に移動し、通信回路６０と機器側接続端子１１０とを接続すると共に、遮断回路５０をモジュール側接続端子２１０に接続することとしてもよい。この場合、受電回路３０と負荷部３４とを結ぶ線と、遮断回路５０と通信回路６０とを結ぶ線とは、互いに独立しているものとする。また、図７に示される非接触電力伝送装置１０ｅにおいて、制御回路７０のみを電力伝送モジュール２００ｅ側に移動し、受電回路３０と制御回路７０とを接続し且つ制御回路７０をモジュール側接続端子２１０に接続すると共に、遮断回路５０を機器側接続端子１１０に接続することとしてもよい。
【００５１】
なお、第４の実施の形態は、第１の実施の形態による非接触電力伝送装置１０をベースとしたものであったが、本発明はこれに限定されるわけではない。第２の実施の形態及び第３の実施の形態による非接触電力伝送装置１０ａ，１０ｂを上述した第４の実施の形態のように携帯電子機器と電力伝送モジュールとに分けて組み込むこととしてもよい。
【００５２】
以上、本発明について複数の実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、様々な応用・変形が可能である。
【００５３】
例えば、上述した実施の形態による負荷部３４は、バッテリ本体及び保護回路からなるものであったが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他の負荷の場合にも本発明は適用可能である。
【００５４】
また、上述した実施の形態における電力伝送方式は、電磁誘導方式や共鳴方式であったが、電界結合方式又は容量結合方式であってもよい。その場合、上述した非接触電力伝送部２０や非接触通信部４０は電極となる。
【００５５】
また、上述した実施の形態において、受電装置が非接触電力伝送装置であり送電装置が相手側装置であったが、本発明は、これに制限されるわけではない。送電装置側においても、電力伝送時の大きな電力から通信回路を保護する必要があることから、受電装置側特有の構成・機能でない場合には、通信回路の保護に関する構成を送電装置側においても採用することができる。その場合において、受電装置における受電回路に対応するものは送電装置における送電回路となるので、制御回路は送電回路により伝送する電力レベルに基づいて遮断回路の制御を行うこととなる。
【符号の説明】
【００５６】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ        非接触電力伝送装置
２０，２０ａ        電力伝送アンテナ（非接触電力伝送部）
２２ａ        共鳴アンテナ
２４ａ        電力授受アンテナ
３０        受電回路（電力伝送回路）
３２        整流回路
３４        負荷部
４０        通信アンテナ（非接触通信部）
５０        遮断回路
６０        通信回路
７０        制御回路
８０        整合回路
１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ        携帯電子機器
１１０        機器側接続端子
２００ｃ，２００ｄ，２００ｅ        電力伝送モジュール
２１０          モジュール側接続端子
【図１】
2014193055.tif 000003
【図２】
2014193055.tif 000004
【図３】
2014193055.tif 000005
【図４】
2014193055.tif 000006
【図５】
2014193055.tif 000007
【図６】
2014193055.tif 000008
【図７】
2014193055.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月4日(2013.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で受電するアンテナ又は電極からなる非接触受電部と、
前記非接触受電部に接続されて前記非接触受電部を介して相手側装置から非接触で電力を受電する受電回路と、
非接触通信部と、
前記非接触通信部に接続された遮断回路と、
前記遮断回路を介して前記非接触通信部に接続され、前記非接触通信部を介して前記相手側装置と通信を行う通信回路と、
前記受電回路及び前記遮断回路に接続され、前記受電回路にて受電する電力レベルに基づいて前記受電の際に前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御する制御回路と
を備える非接触受電装置であって、
前記受電回路は、前記非接触受電部を介して受電した電力を整流する整流回路と、前記整流回路から整流された電力を受ける負荷部とを有しており、
前記制御回路は、前記整流された電力の電力レベルに基づいて前記遮断回路を制御する
非接触受電装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触受電装置であって、
前記制御回路は、前記整流された電力の電圧値が第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記整流された電力の電圧値が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触受電装置。
【請求項３】
請求項２記載の非接触受電装置であって、
前記負荷部は、インピーダンスの変化するものであり、
前記第１の閾値は、前記通信回路の耐電圧値に基づいて決定され、
前記第２の閾値は、前記負荷部の前記インピーダンスが最小であるときに前記負荷部に供給される電圧値に基づいて決定される
非接触受電装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非接触受電装置であって、
携帯電子機器と受電モジュールとを備えており、
前記携帯電子機器は、機器側接続端子を少なくも備えており、
少なくとも前記負荷部は、前記携帯電子機器内に設けられており、
前記受電モジュールは、モジュール側接続端子を少なくとも備えており、
少なくとも前記非接触受電部と前記受電回路とは、前記受電モジュール内に設けられており、
前記負荷部と前記受電回路とは、前記機器側接続端子及び前記モジュール側接続端子を介して互いに接続されている
非接触受電装置。
【請求項５】
請求項１記載の非接触受電装置であって、
前記制御回路は、前記電力レベルが第１の閾値を上回ったときに、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御し、前記電力レベルが前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回ったときに、前記遮断を解除するように前記遮断回路を制御する
非接触受電装置。
【請求項６】
請求項１記載の非接触受電装置であって、
前記制御回路は、前記非接触通信部と前記通信回路との間を遮断するよう前記遮断回路を制御してから所定期間経過後に前記遮断を解除する
非接触受電装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の非接触受電装置であって、
前記非接触通信部と前記遮断回路との間に接続され、インピーダンス整合を行う整合回路を更に備える
非接触受電装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の非接触受電装置であって、
前記非接触受電部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる受電アンテナを有しており、
前記非接触通信部は、ループアンテナ又はコイルアンテナからなる通信アンテナを有している
非接触受電装置。
【請求項９】
請求項８記載の非接触受電装置であって、
前記受電アンテナ及び前記通信アンテナの一方は他方を囲むように設けられている
非接触受電装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９記載の非接触受電装置であって、
前記受電アンテナは、共鳴場を介して前記相手側装置から受電を行う共鳴アンテナを有している
非接触受電装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の非接触受電装置であって、
前記受電アンテナは、前記共鳴アンテナと前記受電回路との間の電力の授受に用いられる電力授受アンテナを更に備えている
非接触受電装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の非接触受電装置であって、
前記共鳴アンテナと前記電力授受アンテナとは互いに一部を共用している
非接触受電装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の非接触受電装置であって、
前記受電の電力の周波数と前記通信の搬送波周波数とは互いに異なる
非接触受電装置。