(57)【要約】【課題】充電器の電源サイズを小さく抑えつつも、被充電機器の電池容量を減少させないようにすることが可能な非接触電力伝送装置を提供する。【解決手段】複数の携帯機器１０ａ〜１０ｃを同時に非接触充電可能な非接触電力伝送装置であって、携帯機器１０ａ〜１０ｃを充電する順番を決定し、その順番で順次携帯機器１０ａ〜１０ｃを充電値Ｈａ〜Ｈｃで本充電するとともに、携帯機器１０ａ〜１０ｃのうちの所定の機器を本充電している状態で、携帯機器１０ａ〜１０ｃのうちの本充電されない他の機器に対し、本充電での充電値Ｈａ〜Ｈｃよりもそれぞれ低い充電値Ｌａ〜Ｌｃで低レート充電するように制御する充電制御部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の機器を同時に非接触充電可能な非接触電力伝送装置であって、
前記複数の機器を所定の順番で本充電するとともに、前記複数の機器のうちの所定の機器を前記本充電している状態で、前記複数の機器のうちの本充電されない他の機器に対し、前記本充電での充電値よりも低い充電値で低レート充電するように制御する充電制御手段を備えたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記本充電の入力電力に基づき前記低レート充電の充電値を設定することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記複数の機器からの機器情報に基づき前記低レート充電の充電値を設定することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記複数の機器からの機器情報に基づき前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記複数の機器の中で電池容量が小さいものの優先順位が高くなるように前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項６】
請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記複数の機器の中で電池残量が小さいものの優先順位が高くなるように前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置において、
前記充電制御手段は、前記本充電の順番を複数回繰り返して本充電を行うことで前記複数の機器に一様に充電することを特徴とす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、例えば、充電器と複数の携帯機器との間で電磁誘導にて電力伝送が可能な非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯機器に内蔵される２次電池（バッテリ）を非接触で充電するものが知られている。携帯機器及びこれに対応する専用の充電器には、それぞれ充電のための電力を伝送するコイルが備えられており、両コイルでの電磁誘導により充電器から携帯機器に交流電力を伝送し、これを直流電力に変換して２次電池を充電させるようになっている。
【０００３】
ところで、このような非接触充電装置において、複数の携帯機器を一度に充電可能なシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、充電ステージに載置された複数の携帯機器を充電する順番を所定の方法で決定し、その順番で複数の携帯機器を順次充電していくようになっているため、各携帯機器に対して一度に充電する場合に比べて、充電器の電源サイズを小さく抑えることが可能となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２１０５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、上記のような複数の携帯機器を一度に充電可能なシステムでは、充電中でない他の機器の電池容量が漸減してしまう。そのため、例えば携帯電話等の待ち受けのある機器の場合において、充電器に載置したときには僅かに電池容量が残っていて待ち受け状態とすることができていても、充電の優先順位が低く設定されていると、充電の順番が回ってくるまでの順番待ちの間に電池容量が減少して待ち受け状態とすることができなくなる場合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、充電器の電源サイズを小さく抑えつつも、被充電機器の電池容量を減少させないようにすることが可能な非接触電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の機器を同時に非接触充電可能な非接触電力伝送装置であって、前記複数の機器を所定の順番で本充電するとともに、前記複数の機器のうちの所定の機器を前記本充電している状態で、前記複数の機器のうちの本充電されない他の機器に対し、前記本充電での充電値よりも低い充電値で低レート充電するように制御する充電制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、充電制御手段は、所定の機器を本充電している状態で他の機器に対して本充電での充電値よりも低い充電値で低レート充電するように制御するため、各機器に対して一度に本充電する場合に比べて充電器の電源サイズを小さく抑えつつも、被充電機器の電池容量を減少させないようにすることが可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記本充電の入力電力に基づき前記低レート充電の充電値を設定することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、低レート充電の充電値が本充電の入力電力に基づき設定されるため、電源の定格出力を効率的に利用することが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記複数の機器からの機器情報に基づき前記低レート充電の充電値を設定することを特徴とする。
【００１１】
この発明では、低レート充電の充電値が複数の機器からの機器情報に基づき設定されるため、電源の定格出力を効率的に利用することが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記複数の機器からの機器情報に基づき前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、例えば被充電機器の種類に応じた好適な順番で本充電することが可能となり、効率的な充電に寄与できる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記複数の機器の中で電池容量が小さいものの優先順位が高くなるように前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする。
【００１３】
この発明では、電池容量が小さい機器から先に本充電されるため、効率的な充電に寄与できる。
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記複数の機器の中で電池残量が小さいものの優先順位が高くなるように前記複数の機器を本充電する順番を決定することを特徴とする。
【００１４】
この発明では、電池残量が小さい機器から先に本充電されるため、効率的な充電に寄与できる。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置において、前記充電制御手段は、前記本充電の順番を複数回繰り返して本充電を行うことで前記複数の機器に一様に充電することを特徴とする。
【００１５】
この発明では、複数の機器に一様に充電することができるため、効率的な充電に寄与できる。
【発明の効果】
【００１６】
従って、上記記載の発明によれば、充電器の電源サイズを小さく抑えつつも、被充電機器の電池容量を減少させないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の非接触充電システムの構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）本実施形態の充電制御を説明するための説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）別例の充電制御を説明するための説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）別例の充電制御を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の非接触充電システムを示す。本実施形態の非接触充電システムの充電器２０は、複数の携帯機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対して同時に非接触充電可能なものである。複数の携帯機器１０ａ〜１０ｃには例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機器等が含まれる。
【００１９】
各携帯機器１０ａ〜１０ｃは、例えばデジタルカメラであれば静止画や動画の撮影等、主たる機能を実行するための機能回路（図示略）を備え、同じく内蔵の２次電池（バッテリ）１１からの電源供給に基づいて動作する。また、同じく内蔵の受電側回路１２は、電力用コイル１３を通じて受電した充電器２０からの所定の交流電力に基づいて所定の直流電力に変換するものであり、２次電池１１はその直流電力にて充電される。また、各携帯機器１０ａ〜１０ｃは認証回路１４を備えており、該認証回路１４は認証用コイル１５を通じて充電器２０との間で確認信号の授受を行う。
【００２０】
充電器２０は、外部からの例えば商用電源の供給に基づいて各携帯機器１０ａ〜１０ｃへの充電を制御する充電制御部２１と、充電制御部２１と電気的に接続され充電制御部２１から供給される直流電力を交流電力に変換する複数の送電側回路２２と、各送電側回路２２に接続された電力用コイル２３とを備えている。送電側回路２２は、携帯機器１０ａ〜１０ｃが載置される複数の載置ポイント（図示略）にそれぞれ対応して設けられるとともに、変換した交流電力を電力用コイル２３を通じて対応する載置ポイントに載置された携帯機器１０ａ〜１０ｃの電力用コイル１３に向けて電力伝送を行う。尚、本実施形態の充電器２０では、同時に３つの携帯機器１０ａ〜１０ｃが充電可能となるように前記載置ポイントが３つ設けられるものであり、それに対応して送電側回路２２及び電力用コイル２３もそれぞれ３つ設けられている。
【００２１】
また、充電器２０は、充電制御部２１と電気的に接続された認証回路２４を前記各載置ポイント毎に備えており、該認証回路２４は認証用コイル２５を通じて対応する載置ポイントに載置された携帯機器１０ａ〜１０ｃの認証回路１４との間で確認信号の授受を行う。
【００２２】
つまり、充電器２０の載置ポイントに載置したものが該充電器２０と適合する携帯機器１０ａ〜１０ｃか否かをその確認信号の授受にて判定し、適合の携帯機器１０ａ〜１０ｃであるとの判定に基づいて充電制御部２１に充電許可信号を出力する。そして、充電制御部２１はその充電許可信号の入力に基づいてその載置ポイントに載置された携帯機器１０ａ〜１０ｃに向けての送電を開始するようになっている。これにより、適合しない携帯機器や金属等が充電器２０に載置されても送電が実施されないため、無用な充電動作が防止される。
【００２３】
また、充電器２０の各認証回路２４は、対応する載置ポイントに載置された携帯機器１０ａ〜１０ｃが適合機器である場合に、その載置された携帯機器１０ａ〜１０ｃの種類を認証用コイル１５，２５間での通信に基づき判別し、その機器の種類に応じた機種判別信号を充電制御部２１に出力するようになっている。
【００２４】
また、充電器２０は、各送電側回路２２に供給する電圧及び電流をそれぞれ検出するための電圧検出部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ及び電流検出部２７ａ，２７ｂ，２７ｃを備え、その電圧検出部２６ａ〜２６ｃ及び電流検出部２７ａ〜２７ｃの測定値に基づいて各携帯機器１０ａ〜１０ｃへの入力電力が検出可能となっている。
【００２５】
次に、本実施形態の充電器２０の充電制御部２１の制御態様について説明する。
充電器２０の載置ポイントに複数の適合する携帯機器１０ａ〜１０ｃが載置された状態で充電器２０がオンされた（例えば、充電器２０が商用電源に接続された）場合、充電制御部２１は、各認証回路２４から出力された機種判別信号に基づき載置された複数の携帯機器１０ａ〜１０ｃを本充電する順番を決定する。即ち、充電制御部２１は、充電する携帯機器１０ａ〜１０ｃの携帯機器情報に基づきそれらを本充電する優先順位を決定する。
【００２６】
このとき、充電制御部２１は、待ち受け機能を有する携帯機器の優先順位を１番とし、その他の携帯機器については、例えば載置ポイントの優先順位が高い順（携帯機器１０ａが載置された載置ポイントから右側に順に優先順位が低いものとする）で本充電する順番を決定する。例えば、携帯機器１０ａが携帯電話（待ち受け有り）で、携帯機器１０ｂがデジタルカメラ（待ち受け無し）で、携帯機器１０ｃがゲーム機器（待ち受け無し）である場合、充電制御部２１は、本充電する優先順位を携帯機器１０ａが１番、携帯機器１０ｂが２番、そして、携帯機器１０ｃが３番に設定されるようになっている。
【００２７】
このように充電制御部２１は本充電の優先順位を決定し、優先順位を１番とした携帯機器１０ａへの本充電を開始する（図２（ａ）参照）。ここで、本実施形態の充電制御部２１は、携帯機器１０ａを本充電している状態で、他の携帯機器１０ｂ，１０ｃに対して本充電の充電値Ｈａよりも小さい充電値Ｌａで低レート充電するように制御する。まず、充電制御部２１は、優先順位が１番である携帯機器１０ａを本充電する際の低レート充電の充電値Ｌａを設定する。本実施形態の充電制御部２１は、携帯機器１０ａを本充電する際の入力電力を電圧検出部２６ａ及び電流検出部２７ａに基づき検出し、その検出された入力電力に基づいて電源の定格出力を超えないように低レート充電の充電値Ｌａを設定する。
【００２８】
例えば、電源の定格出力が１０Ｗで、携帯機器１０ａに本充電する際の入力電力（電圧検出部２６ａ及び電流検出部２７ａにて測定された値に基づく入力電力）が５Ｗの場合、定格出力（１０Ｗ）から携帯機器１０ａの入力電力（５Ｗ）を差し引いた残りの５Ｗを、本充電中でない台数（２台）で割った電力値、即ち２．５Ｗを低レート充電の充電値Ｌａとする。これにより、充電制御部２１は、携帯機器１０ａに対して本充電するととともに、携帯機器１０ｂ，１０ｃに対して電源の定格出力を超えないように充電値Ｌａで低レート充電するようになっている。尚、電源の定格出力は、適合する複数の機種の中で充電の際に必要とする電力が最大のものの電力値以上に設定されている。
【００２９】
充電制御部２１は、携帯機器１０ａへの本充電が完了すると、優先順位が２番目である携帯機器１０ｂへの本充電を開始し、携帯機器１０ａ，１０ｃに対しては低レート充電を行う（図２（ｂ）参照）。このときの低レート充電の充電値Ｌｂは、上記の携帯機器１０ａを本充電する場合と同様に設定される。携帯機器１０ｂへの本充電が完了し、携帯機器１０ｃの本充電を開始する場合も同様である（図２（ｃ）参照）。つまり、携帯機器１０ａ〜１０ｃが充電値Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃで本充電される際に、それぞれ低レート充電の充電値Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが設定されるようになっている。
【００３０】
このように、充電制御部２１は、携帯機器１０ａ〜１０ｃを本充電している状態で、本充電していない他の携帯機器１０ａ〜１０ｃに対して低レート充電するように制御する。このため、各携帯機器１０ａ〜１０ｃに対して一度に本充電する場合に比べて充電器２０の電源サイズ（定格出力）を小さく抑えつつも、本充電中でない他の携帯機器１０ａ〜１０ｃの電池容量を減少させないようにすることが可能となっている。
【００３１】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）充電制御部２１は、携帯機器１０ａ〜１０ｃを所定の順番で順次充電値Ｈａ〜Ｈｃで本充電するように制御する。また、充電制御部２１は、携帯機器１０ａ〜１０ｃのうちの所定の機器を本充電している状態で、携帯機器１０ａ〜１０ｃのうちの本充電されない他の機器に対し、本充電での充電値Ｈａ〜Ｈｃよりもそれぞれ低い充電値Ｌａ〜Ｌｃで低レート充電するように制御する。このため、各携帯機器１０ａ〜１０ｃに対して一度に本充電する場合に比べて充電器２０の電源サイズを小さく抑えつつも、被充電機器（携帯機器１０ａ〜１０ｃ）の電池容量を減少させないようにすることが可能となる。
【００３２】
（２）充電制御部２１は、本充電の入力電力に基づき低レート充電の充電値Ｌａ〜Ｌｃを設定するため、電源（充電器２０）の定格出力を効率的に利用することが可能となる。
（３）充電制御部２１は、携帯機器１０ａ〜１０ｃからの機器情報（機種判別信号）に基づき携帯機器１０ａ〜１０ｃを本充電する順番を決定するため、携帯機器１０ａ〜１０ｃの種類に応じた好適な順番で本充電することが可能となり、効率的な充電に寄与できる。
【００３３】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本充電の入力電力に基づいて他の携帯機器１０ａ〜１０ｃへの低レート充電の充電値Ｌａ〜Ｌｃが設定されたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、認証回路２４からの機種判別信号（機器情報）に基づいて低レート充電の充電値Ｌａ〜Ｌｃを設定してもよい。この場合、例えば充電する複数の機器の中に携帯電話があるとき、その携帯電話の待ち受けに十分な電力値を低レート充電の充電値に設定されるようになっている。この構成によれば、被充電機器の電池容量を減少させないようにすることが可能となり、携帯機器１０ａ〜１０ｃに対して効率的な充電が可能となる。
【００３４】
・上記実施形態では、携帯機器１０ａ〜１０ｃの種類によって本充電する順番が決定されたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、携帯機器１０ａ〜１０ｃの中で電池容量（充電可能な最大電力量）が小さいものの優先順位が高くなるように本充電する順番を決定してもよい（図３（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。尚、図３には、携帯機器１０ａの電池容量が最も小さく、携帯機器１０ｃの電池容量が最も大きい場合を示している。この構成によれば、電池容量が小さい携帯機器１０ａ〜１０ｃから先に本充電されるため、効率的な充電に寄与できる。
【００３５】
また、これ以外に例えば、携帯機器１０ａ〜１０ｃの中で電池残量が小さいものの優先順位が高くなるように本充電する順番を決定してもよい。この構成によれば、電池残量が小さい携帯機器１０ａ〜１０ｃから先に本充電されるため、効率的な充電に寄与できる。
【００３６】
・上記実施形態では、充電制御部２１が本充電の優先順位を決定するように構成したが、これに特に限定されるものではなく、例えば、載置ポイントに本充電の優先順位を予め設定しておき、載置ポイントにて本充電する優先順位が決定されるようにしてもよく、また、載置した順番で本充電するようにしてもよい。
【００３７】
・上記実施形態では、充電制御部２１は、携帯機器１０ａ〜１０ｃに対して本充電をそれぞれ１回ずつ行うように制御したが、これに特に限定されるものではなく、各携帯機器１０ａ〜１０ｃの充電が完了するまでに、所定の順番で本充電を複数回繰り返すように制御してもよい（例えば、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）。この構成によれば、携帯機器１０ａ〜１０ｃに一様に充電することができるため、効率的な充電に寄与できる。
【００３８】
・上記実施形態では、携帯機器１０ａ〜１０ｃと充電器２０との非接触充電システムに適用したが、その他の非接触電力伝送を行う機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０ａ〜１０ｃ…携帯機器、２０…充電器、２１…充電制御手段としての充電制御部、Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ…本充電の充電値、Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ…低レート充電の充電値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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