(57)【要約】【課題】利便性を向上させることができる非接触充電システムを提供する。【解決手段】充電器１０は、送電側コイル１３ａ〜１３ｃを複数備えるとともに、電源回路１１からの電力を交流電力に変換して送電側コイル１３ａ〜１３ｃに供給する電力伝送回路１２ａ〜１２ｃを複数の送電側コイル１３ａ〜１３ｃ毎に個別に備える。そして、複数の受電側コイル２１ａ〜２１ｃを備えた被充電機器（本体機器Ａ）に対し、充電器１０の複数の送電側コイル１３ａ〜１３ｃからの電力伝送によって充電可能であるとともに、送電側コイル１３ａ〜１３ｃの個数よりも少ない個数の受電側コイル（受電側コイル２１ｄ〜２１ｆ）を備えた被充電機器（本体機器Ｂ〜Ｄ）を、複数同時に充電可能となっている。【選択図】図１
2011205767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電器と被充電機器とにそれぞれ備えられた送電側コイル及び受電側コイルの電磁誘導作用により非接触で前記充電器から前記被充電機器に給電を行い、前記受電側コイルにて受電した電力を前記被充電機器に内蔵の二次電池に充電する非接触充電システムであって、
前記充電器は、前記送電側コイルを複数備えるとともに、電源回路からの電力を交流電力に変換して前記送電側コイルに供給する電力伝送回路を複数の前記送電側コイル毎に個別に備え、
前記受電側コイルを複数備えた前記被充電機器に対し、前記充電器の複数の前記送電側コイルからの電力伝送によって充電可能であるとともに、
複数の前記送電側コイルの個数よりも少ない個数の前記受電側コイルを備えた前記被充電機器を、複数同時に充電可能であることを特徴とする非接触充電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触充電システムにおいて、
前記受電側コイルを複数備えた前記被充電機器は、その各受電側コイルで受電した交流電力を整流する整流回路を該受電側コイル毎に個別に備え、該各受電側コイルで受電した交流電力を前記各整流回路で整流した後に合成するように構成されたことを特徴とする非接触充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体機器と充電器との間等、２つの機器間で電磁誘導にて電力伝送を行う非接触充電システム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本体機器（被充電機器）に内蔵される二次電池を非接触で充電するものが知られている。本体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本体機器に交流電力を伝送し、これを直流電力に変換して二次電池を充電させるようになっている。
【０００３】
ところで、非接触充電システムにおいて、本体機器と充電器にそれぞれ複数のコイルを有する構成が知られており、このような充電システムでは、二次電池を急速に充電することが可能となっている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような非接触充電システムでは、複数のコイルによって本体機器を急速に充電することが可能となっているが、利便性向上の点において、更なる改善の余地があった。
【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、利便性を向上させることができる非接触充電システム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、充電器と被充電機器とにそれぞれ備えられた送電側コイル及び受電側コイルの電磁誘導作用により非接触で前記充電器から前記被充電機器に給電を行い、前記受電側コイルにて受電した電力を前記被充電機器に内蔵の二次電池に充電する非接触充電システムであって、前記充電器は、前記送電側コイルを複数備えるとともに、電源回路からの電力を交流電力に変換して前記送電側コイルに供給する電力伝送回路を複数の前記送電側コイル毎に個別に備え、前記受電側コイルを複数備えた前記被充電機器に対し、前記充電器の複数の前記送電側コイルからの電力伝送によって充電可能であるとともに、複数の前記送電側コイルの個数よりも少ない個数の前記受電側コイルを備えた前記被充電機器を、複数同時に充電可能であることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、受電側コイルを複数備えた被充電機器に対し、充電器の複数の送電側コイルからの電力伝送によって充電可能であるため、その被充電機器を急速に充電することが可能となる。従って、電池容量が比較的大きい被充電機器に複数の受電側コイルを設ければ、電池容量が大きくても急速に充電することができ、効果的である。一方、電池容量が比較的小さい被充電機器の場合には受電側コイルを例えば１つ設け、その被充電機器を充電器の複数の送電側コイルのうちの１つによって個別に充電可能であるため、送電側コイルの個数分だけ複数の被充電機器を充電器で同時に充電することが可能となる。このように、被充電機器の電池容量の大きさに応じた効率的な充電が可能となるため、利便性の向上に寄与できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非接触充電システムにおいて、前記受電側コイルを複数備えた前記被充電機器は、その各受電側コイルで受電した交流電力を整流する整流回路を該受電側コイル毎に個別に備え、該各受電側コイルで受電した交流電力を前記各整流回路で整流した後に合成するように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
この発明では、被充電機器の複数の受電側コイルで受電した交流電力をそれぞれ個別の整流回路で整流した後に合成するように構成される。このため、受電側コイルを直列接続し、その受電側コイルで受電した交流電力を合成した後に整流する構成に比べてコイル部分の配線を短くでき、その結果、配線長さに起因する輻射ノイズを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
従って、上記記載の発明によれば、利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）（ｂ）本実施形態の非接触充電システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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（ａ）（ｂ）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において、充電器１０は、外部からの例えば商用電源の供給に基づいて電力供給の制御を行う電源回路１１と、電源回路１１から供給される電力に基づき被充電機器（本体機器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の充電に適した所定の交流電力を生成する３つの電力伝送回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃとを備える。電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、電力伝送用の３つの送電側コイル１３ａ，１３ｂ，１３ｃとそれぞれ接続されており、電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、生成した交流電力を送電側コイル１３ａ〜１３ｃにそれぞれ供給する。これにより、電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、送電側コイル１３ａ〜１３ｃを通じて本体機器Ａ〜Ｄに向けての電力伝送が可能となっている。また、電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、３つの送電側コイル１３ａ〜１３ｃ毎に個別に設けられているため、送電側コイル１３ａ〜１３ｃ毎に給電する電圧の制御が可能となっている。
【００１４】
本実施形態の非接触充電システムの充電器１０では、３つの受電側コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備える本体機器Ａに対する充電と、受電側コイル２１ｄ，２１ｅ，２１ｆを１つずつ備える本体機器Ｂ〜Ｄに対する充電とが両方可能となっている。尚、本体機器Ａは、例えばパソコンのバッテリであり、電池容量が比較的大きなものである。一方、本体機器Ｂ〜Ｄは、例えば携帯電話、デジタルカメラ、携帯型ゲーム機器等であり、電池容量が比較的小さなものとなっている。
【００１５】
また、充電器１０及び本体機器Ａ〜Ｄはそれぞれ、図示しない認証回路及び認証用コイルを備えており、それらの認証回路は、認証用コイルを通じて充電器１０と各本体機器Ａ〜Ｄとの間で確認信号の授受を行う。つまり、充電器１０の認証回路は、充電しようとする本体機器Ａ〜Ｄが充電器１０と適合するものか否かをその確認信号の授受にて判定し、適合の本体機器Ａ〜Ｄであるとの判定に基づいて電源回路１１に充電許可信号を出力する。そして、電源回路１１はその充電許可信号の入力に基づいて本体機器Ａ〜Ｄ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、適合しない本体機器Ａ〜Ｄや金属等が充電器１０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。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、本体機器Ａの受電側コイル２１ａ〜２１ｃは、本体機器Ａが充電器１０に載置（近接）された状態において、各送電側コイル１３ａ〜１３ｃに対応した位置にそれぞれ配設されている。また、本体機器Ａは、３つの受電側コイル２１ａ〜２１ｃにそれぞれ対応して設けられたダイオードとコンデンサ等を有する３つの整流回路２２ａ〜２２ｃと、各整流回路２２ａ〜２２ｃと直列接続された二次電池２３ａとを備えている。整流回路２２ａ〜２２ｃは、本体機器Ａの充電時において、充電器１０の各送電側コイル１３ａ〜１３ｃを通じて受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電した交流電力を所定の直流電力に変換する。即ち、整流回路２２ａ〜２２ｃは、受電側コイル２１ａ〜２１ｃに鎖交された磁束から取り出された電流を受電側コイル２１ａ〜２１ｃ毎に整流するようになっている。整流回路２２ａ〜２２ｃは、直列接続された二次電池２３ａに直流電力を供給し、二次電池２３ａはその直流電力にて充電される。
【００１７】
本体機器Ａの充電時において、充電器１０の電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、送電側コイル１３ａ〜１３ｃを通じて本体機器Ａに向けての電力伝送を行う。このとき、電源回路１１は、電力伝送回路１２ａ〜１２ｃからそれぞれ送電側コイル１３ａ〜１３ｃに供給される電力が互いに等しくなるように制御する。本体機器Ａ側では、受電側コイル２１ａ〜２１ｃはそれぞれ略同一の大きさの電力を受電し、二次電池２３ａには、１つの受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電する電力の３倍の電力が二次電池２３ａに充電されるようになっている。このように、それぞれ３つずつの送電側コイル１３ａ〜１３ｃ及び受電側コイル２１ａ〜２１ｃを通じて二次電池２３ａの充電を行うことで、その二次電池２３ａを急速に充電することが可能となっている。
【００１８】
また、本実施形態の本体機器Ａでは、受電側コイル２１ａ〜２１ｃからの電流を受電側コイル２１ａ〜２１ｃ毎に整流回路２２ａ〜２２ｃで整流するようになっており、各整流回路２２ａ〜２２ｃと二次電池２３ａが直列接続されている。このため、受電側コイル２１ａ〜２１ｃを整流前に互いに直列接続する構成に比べてコイル部分の配線を短くでき、その結果、配線長さに起因する輻射ノイズを低減することが可能となっている。
【００１９】
図１（ｂ）に示すように、受電側コイル２１ｄ〜２１ｆを１つずつ備える本体機器Ｂ〜Ｄは、受電側コイル２１ｄ〜２１ｆにそれぞれ対応して設けられたダイオードとコンデンサ等を有する整流回路２２ｄ，２２ｅ，２２ｆと、その整流回路２２ｄ〜２２ｆとそれぞれ接続された二次電池２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとを１つずつ備えている。整流回路２２ｄ〜２２ｆは、本体機器Ｂ〜Ｄの充電時において、充電器１０の各送電側コイル１３ａ〜１３ｃを通じて受電側コイル２１ｄ〜２１ｆで受電した交流電力を所定の直流電力に変換して二次電池２３ｂ〜２３ｄにそれぞれ供給し、二次電池２３ｂ〜２３ｄはその直流電力にて充電される。
【００２０】
本体機器Ｂ〜Ｄを充電器１０の送電側コイル１３ａ〜１３ｃにそれぞれ対応する位置にそれぞれ載置（近接）し、本体機器Ｂ〜Ｄを充電器１０にて同時に充電する場合について説明する。まず、充電器１０の電力伝送回路１２ａ〜１２ｃは、送電側コイル１３ａ〜１３ｃを通じて本体機器Ｂ〜Ｄに向けての電力伝送を行う。このとき、電源回路１１は、本体機器Ｂ〜Ｄの充電にそれぞれ適した所定の交流電力が各送電側コイル１３ａ〜１３ｃから送電されるように各電力伝送回路１２ａ〜１２ｃを制御する。そして、送電側コイル１３ａから本体機器Ｂの受電側コイル２１ｄへ、送電側コイル１３ｂから本体機器Ｃの受電側コイル２１ｅへ、送電側コイル１３ｃから本体機器Ｄの受電側コイル２１ｆへそれぞれ電力伝送が行われるようになっている。
【００２１】
このように本実施形態の非接触充電システムでは、充電器１０にて３つの受電側コイル２１ａ〜２１ｃを備える本体機器Ａに対して充電可能であるとともに、送電側コイル１３ａ〜１３ｃの個数よりも少ない個数（本実施形態では１つ）の受電側コイル２１ｄ〜２１ｆをそれぞれ備える３つの本体機器Ｂ〜Ｄを同時に充電可能となっている。これにより、電池容量が比較的大きな本体機器Ａの充電は急速に行うことができるとともに、電池容量が比較的小さな本体機器Ｂ〜Ｄの充電は同時に行うことができるため、利便性の向上に寄与できるようになっている。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）受電側コイル２１ａ〜２１ｃを複数備えた本体機器Ａに対し、充電器１０の複数の送電側コイル１３ａ〜１３ｃからの電力伝送によって充電可能であるため、その本体機器Ａを急速に充電することが可能となる。従って、電池容量が比較的大きい被充電機器（本体機器Ａ）に複数の受電側コイル２１ａ〜２１ｃを設ければ、電池容量が大きくても急速に充電することができ、効果的である。一方、電池容量が比較的小さい被充電機器（本体機器Ｂ〜Ｄ）の場合には受電側コイルを例えば１つ（各受電側コイル２１ｄ〜２１ｆ）設け、その本体機器Ｂ〜Ｄを複数の送電側コイル１３ａ〜１３ｃのうちの１つによって個別に充電可能である。従って、この場合には送電側コイル１３ａ〜１３ｃの個数分だけ本体機器Ｂ〜Ｄを充電器１０で同時に充電することが可能となる。このように、本体機器Ａ〜Ｄの電池容量の大きさに応じた効率的な充電が可能となるため、利便性の向上に寄与できる。
【００２３】
（２）本体機器Ａの複数の受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電した交流電力をそれぞれ個別の整流回路２２ａ〜２２ｃで整流した後に合成するように構成される。このため、受電側コイル２１ａ〜２１ｃを直列接続し、その受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電した交流電力を合成した後に整流する構成に比べてコイル部分の配線を短くでき、その結果、配線長さに起因する輻射ノイズを低減することが可能となる。
【００２４】
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、充電器１０において電力伝送回路１２ａ〜１２ｃ及び送電側コイル１３ａ〜１３ｃをそれぞれ３つ備えたが、特にこれに限定されるものではなく、その個数を適宜変更してもよい。
【００２５】
・上記実施形態では、受電側コイルを複数備える被充電機器としての本体機器Ａは、３つの受電側コイル２１ａ〜２１ｃを備えたが、特にこれに限定されるものではなく、本体機器Ａに設けられる受電側コイルの個数は適宜変更してもよい。
【００２６】
・上記実施形態では、充電器１０で複数の被充電機器を同時に充電する例として、図１（ｂ）に示すように、受電側コイル（受電側コイル２１ｄ〜２１ｆ）をそれぞれ１つ有する本体機器Ｂ〜Ｄを３つ同時に充電する場合を例に挙げたが、特にこれに限定されるものではない。例えば、充電器１０によって、受電側コイルを２つ有する本体機器と受電側コイルを１つ有する本体機器を同時に充電するように構成してもよい。
【００２７】
・上記実施形態の本体機器Ａでは、受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電した交流電力を受電側コイル２１ａ〜２１ｃ毎に整流回路２２ａ〜２２ｃで整流する構成としたが、これ以外に、受電側コイル２１ａ〜２１ｃを直列接続し、受電側コイル２１ａ〜２１ｃで受電した交流電力を１つの整流回路で整流する構成としてもよい。この構成によれば、整流回路が１つで済み、部品点数の増加を抑えることができる。
【００２８】
・上記実施形態において、整流回路２２ａ〜２２ｆの構成を適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、被充電機器としての本体機器Ａをパソコンのバッテリとし、本体機器Ｂ〜Ｄを携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機器等としたが、特にこれに限定されるものではなく、他の機器（バッテリを含む）に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ〜Ｄ…本体機器（被充電機器）、１０…充電器、１１…電源回路、１２ａ〜１２ｃ…電力伝送回路、１３ａ〜１３ｃ…送電側コイル、２１ａ〜２１ｆ…受電側コイル、２２ａ〜２２ｆ…整流回路、２３ａ〜２３ｄ…二次電池。
【図１】
2011205767.tif 000003