(57)【要約】【課題】接点を備える二次電池が抱える問題点を一掃する二次電池装置を提供する。【解決手段】特定の共鳴周波数を有し、非接触で他の共鳴素子と共鳴関係により結合する共鳴素子３１と、整流手段３３と、周波数信号発生手段３４と、二次電池３５とを備える二次電池装置である。整流手段３３は、共鳴素子３１で他の共鳴素子から受け取ったエネルギーに応じた共鳴周波数の交流電流を整流する。整流手段３３で整流して得た直流電流により二次電池３５を充電する。周波数信号発生手段３４は、二次電池３５からの電源供給を受けて、共鳴周波数の交流電流を共鳴素子３５に供給する。【選択図】図１
2011030294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の共鳴周波数を有し、非接触で他の共鳴素子と共鳴関係により結合する共鳴素子と、
二次電池と、
前記共鳴素子で受け取ったエネルギーに応じた前記共鳴周波数の交流電流を整流し、前記二次電池に充電電流を供給するための整流手段と、
前記二次電池からの電源供給を受けて、前記共鳴周波数の交流電流を前記共鳴素子に供給するための周波数信号発生手段と、
を備える二次電池装置。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池装置において、
前記共鳴素子で受け取った前記共鳴周波数の交流電流を前記整流手段に供給する第１の状態と、前記周波数信号発生手段からの前記共鳴周波数の交流信号を前記共鳴素子に供給する第２の状態とを切り替える第１のスイッチと、
前記整流手段で整流して得た直流電流を前記二次電池に充電電流として供給する第３の状態と、前記二次電池の放電電流を、前記周波数信号発生手段に供給する第４の状態とを切り替える第２のスイッチと、
充電モードでは、前記第１のスイッチを前記第１の状態に、前記第２のスイッチを前記第３の状態に、それぞれ切り替え、放電モードでは、前記第１のスイッチを前記第２の状態に、前記第２のスイッチを前記第４の状態に、それぞれ切り替える制御手段と、
を備える二次電池装置。
【請求項３】
請求項２に記載の二次電池装置において、
前記充電モードと、前記放電モードとのいずれかを、手動で切り替え選択指示するための操作部を備え、
前記制御手段は、前記操作部で切り替え選択指示されたモードが、前記充電モードか前記放電モードかに応じて前記第１および第２のスイッチを切り替える
二次電池装置。
【請求項４】
請求項２に記載の二次電池装置において、
筐体の一部に、自己復帰式の可動手段を備え、
前記制御部は、前記可動手段の状態に応じて、前記充電モードか前記放電モードかを判別し、前記第１および第２のスイッチを切り替える
二次電池装置。
【請求項５】
請求項２に記載の二次電池装置において、
筐体内に、相手機器が充電モードとすべき機器か、放電モードとすべき機器かを判断するためのセンサ手段を備え、
前記制御部は、前記センサ手段のセンサ出力に応じて、前記充電モードか前記放電モードかを判別し、前記第１および第２のスイッチを切り替える
二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線で交流電力の伝送をすることにより、無接点で交流電力の伝送を可能とした二次電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二次電池は、直流電力を携帯型等の電子機器に供給するものであり、通常は、円筒型、四角柱型などの形状とされ、プラスとマイナスの２つの接点（端子）を介して、充電と放電を行うようにされている。
【０００３】
すなわち、図１３は、従来の二次電池の充電時あるいは放電時の状態を示す図である。図１３の例の二次電池１は、円筒型のもので、その円筒の中心線方向の一端側がプラス接点２とされ、他端側がマイナス接点３とされる。
【０００４】
通常は、この二次電池は、充電器や電子機器の筐体４に設けられる電池収納凹部４Ａ内に納められて、充電や放電を行う。そして、電池収納凹部４Ａ内には、二次電池１のプラス接点２が電気的に接続される、導電金属からなる例えば板ばね５が設けられると共に、二次電池１のマイナス接点３が電気的に接続される、導電金属からなる例えばコイルばね６が設けられている。
【０００５】
充電器の場合には、図１４（Ａ）に示すように、充電回路７からの充電電流Ｉｃが、二次電池１が流れて、この二次電池１の充電がなされる。
【０００６】
また、電子機器の場合には、図１４（Ｂ）に示すように、二次電池１からの放電電流Ｉｄが、電子機器の負荷回路８に流れて、電力が消費される。
【０００７】
この従来の二次電池１を使用する場合、次のような特徴や問題点がある。  
（１）二次電池と、充電器や電子機器内部の回路基板をケーブルで有線接続する必要がある。  
（２）電子機器において、電池交換を行うには電池収納部を露出させる必要があり、電子機器として密閉・防水構造を取り難い。  
（３）二次電池の接点（端子）は常時汚れの無い状態に保つ必要がある。  
（４）電子機器に二次電池を収納する場合、電池収納部に電池蓋を付けて二次電池の脱落を防止する必要がある。なお、蓋と一体型の二次電池では電池蓋は不要となるが、そのような二次電池の場合には、充電器が専用になる欠点がある。  
（５）二次電池が電池収納部に収納された状態では、確実に接触を得る為にバネ圧が掛かっているので、二次電池を取り出し難い。  
（６）二次電池のサイズの交差を機構的に吸収する必要がある。
【０００８】
（７）二次電池を収納する充電器や電子機器の電池収納部側の端子にはバネ性が必要なので、充電器や電子機器に無駄な伸縮スペースを要する。  
（８）二次電池は端子を露出する必要があるので液漏れの防止が困難である。  
（９）従来の二次電池では、電子機器の電池収納部に収納されて使用されるので、一つの電池は一つの電子機器しか同時に駆動できない。
【０００９】
充電器と二次電池との間の上記の問題を解決するものとして、特許文献１（特開２００５−１１７７４８号公報）には、電磁誘導により二次電池の充電を行うようにした非接触型再充電性電池およびその充電器が提供されている。
【００１０】
これは、充電器は電磁誘導用一次コイルを備え、非接触型再充電性電池は、一次コイルとの間の電磁誘導関係により誘導電流を励起する二次コイルを備える。そして、非接触型再充電性電池では、二次コイルに誘起された電流を直流に整流して内蔵する二次電池を充電するものである。
【００１１】
この非接触型再充電性電池は、電子機器に搭載して使用する際には、従来の乾電池や二次電池と全く同様に使用できるようにされている。すなわち、この非接触型再充電性電池は、プラスおよびマイナスの接点を備え、それらの接点を、電子機器の電池収納部の板バネやコイルバネからなる端子と接続させることにより、従来と同様にして使用できるようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１１７７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の特許文献１の非接触型再充電性電池によれば、充電器と二次電池との間の関係においては、上記（１）、（５）、（６）、（７）の問題に関しては改善される。しかしながら、特許文献１の非接触型再充電性電池は、プラスおよびマイナスの金属接点を備え、従来と同様に、電子機器の電池収納部の板バネやコイルバネからなる端子と接続されて使用されるものであるので、その他の問題については改善されずに残っている。
【００１４】
この発明は、上記の点にかんがみ、充電のみではなく、放電も無接点で行うことにより、上記（１）-（９）の全ての問題を改善できる二次電池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】
【００１５】
上記の課題を解決するために、この発明は、
特定の共鳴周波数を有し、非接触で他の共鳴素子と共鳴関係により結合する共鳴素子と、
二次電池と、
前記共鳴素子で受け取ったエネルギーに応じた前記共鳴周波数の交流電流を整流し、前記二次電池に充電電流を供給するための整流手段と、
前記二次電池からの電源供給を受けて、前記共鳴周波数の交流電流を前記共鳴素子に供給するための周波数信号発生手段と、
を備える二次電池装置を提供する。
【００１６】
上記の構成のこの発明の二次電池装置においては、共鳴素子が、他の共鳴素子との共鳴関係による結合により受け取ったエネルギーに応じた共鳴周波数の交流電流が整流手段で整流される。そして、整流されて得られた直流電流により、二次電池が充電される。
【００１７】
そして、この二次電池からは、周波数信号発生手段に、その電源電流として放電電流が供給される。すなわち、二次電池に蓄えられた充電電力は、周波数信号発生手段に、その駆動電力として供給される。周波数信号発生手段からの周波数信号は、共鳴素子に供給される。これにより、この共鳴素子と共鳴関係により結合されている他の共鳴素子に、交流電力が伝達される。
【００１８】
当該他の共鳴素子が電子機器に備えられるものである場合、当該他の共鳴素子に伝達されたエネルギーに基づく交流電流を整流して、当該電子機器の電源電流することができる。
【００１９】
以上のようにして、この発明による二次電池装置によれば、交流電力に応じたエネルギーを共鳴素子により外部から得て、二次電池の充電を行い、当該二次電池の放電に基づいて共鳴素子により交流電力に応じたエネルギーを外部に伝達するようにする。したがって、無接点で、充電器のみならず、電子機器との間で電力の伝送が可能となり、上述した従来の接点を備える二次電池の問題点を改善することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、共鳴素子によりエネルギーを外部から得て、二次電池の充電を行い、当該二次電池の放電に基づいて共鳴素子を通じてエネルギーを外部に伝達することで、無接点で、充電器のみならず、電子機器との間で電力の伝送が可能となる。したがって、従来の接点を備える二次電池の問題点を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明による二次電池装置の実施形態の構成例を示す図である。
【図２】磁界共鳴現象を利用する電力伝送システムを説明するための図である。
【図３】この発明による二次電池装置の実施形態の外観構成例を示す図である。
【図４】この発明による二次電池装置の実施形態における充電モードおよび放電モードを説明するための図である。
【図５】この発明による二次電池装置の他の実施形態の構成例を説明すための図である。
【図６】この発明による二次電池装置の他の実施形態の構成例の充電モードの状態を説明するための図である。
【図７】この発明による二次電池装置の他の実施形態の構成例の放電モードの状態を説明するための図である。
【図８】この発明による二次電池装置のさらに他の実施形態の構成例を説明すための図である。
【図９】この発明による二次電池装置のさらに他の実施形態の構成例を説明すための図である。
【図１０】この発明による二次電池装置のさらに他の実施形態におけるモード切り替え動作を説明すための図である。
【図１１】この発明による二次電池装置の実施形態の利用形態を説明するための図である。
【図１２】この発明による二次電池装置の実施形態の利用形態を説明するための図である。
【図１３】従来の二次電池の充電時および放電時の使用状態を説明するための図である。
【図１４】従来の二次電池の充電時および放電時を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明による二次電池装置の実施形態を説明する前に、この発明の実施形態で用いる磁界共鳴現象を用いた電力伝送システムについて説明する。
【００２３】
［磁界共鳴関係による結合を用いた電力伝送システム］
図２に、この磁界共鳴現象を用いた電力伝送システムの構成例を示す。この図２は、電力の給電元（送電側）の電力送信装置１０と、電力の給電先（受電側）の電力受信装置２０とが１対１の場合のシステム構成例を示すブロック図である。
【００２４】
電力送信装置１０は、この例では、共鳴素子１１と、励振素子１２と、周波数信号発生部１３とからなる。
【００２５】
共鳴素子１１は、例えば空芯コイルで構成されており、ループコイルとされている。また、励振素子１２は、例えば空芯コイルで構成されており、そのコイルの両端は、周波数信号発生部１３の出力端の一方および他方に接続されている。そして、共鳴素子１１と励振素子１２とは、電磁誘導により強く結合する関係になるように構成されている。
【００２６】
共鳴素子１１を構成する空芯コイルは、インダクタンスのみではなく、コイル内部容量（キャパシタンス）を有し、それらインダクタンスおよびキャパシタンスで定まる自己共振周波数を有している。
【００２７】
周波数信号発生部１３は、共鳴素子１１の自己共振周波数に等しい周波数の周波数信号を発生する。この周波数信号発生部１３は、コルピッツ型発振回路やハートレー型発振回路などにより構成される。
【００２８】
図示は省略するが、電力送信装置１０は、交流電源からの電源供給を受けて周波数信号発生部１３から周波数信号を発生させる。
【００２９】
一方、電力受信装置２０は、この例では、共鳴素子２１と、励振素子２２と、整流回路２３と、負荷２４とからなっている。負荷２４は、負荷回路であっても良い。この電力受信装置２０は、種々の電子機器の構成とすることができる。
【００３０】
共鳴素子２１は、共鳴素子１１と同様に、例えば空芯コイルで構成されており、ループコイルとされている。また、励振素子２２は、例えば空芯コイルで構成されており、そのコイルの両端は、整流回路２３の入力端の一方および他方に接続されている。そして、これら共鳴素子２１と励振素子２２とは、電磁誘導により強く結合する関係になるように構成されている。
【００３１】
また、共鳴素子２１を構成する空芯コイルは、共鳴素子１１と同様に、インダクタンスのみではなく、コイル内部容量（キャパシタンス）を有し、それらインダクタンスおよびキャパシタンスで定まる自己共振周波数を有している。
【００３２】
そして、共鳴素子１１と共鳴素子２１との自己共振周波数は、互いに等しい周波数ｆｏとされる。
【００３３】
以上のようなシステム構成において、電力送信装置１０においては、周波数信号発生部１３から、共鳴素子１１および２１の自己共振周波数ｆｏに等しい周波数の周波数信号が励振素子１２に供給される。
【００３４】
したがって、励振素子１２を構成する空芯コイルには、この周波数ｆｏの交流電流が流れ、同じく空芯コイルからなる共鳴素子１１に、電磁誘導により、同じ周波数ｆｏの誘導電流を誘起させる。
【００３５】
この図２の例では、電力受信装置２０の共鳴素子２１を構成する空芯コイルの自己共振周波数は、周波数ｆｏであって、電力送信装置１０の共鳴素子１１の自己共振周波数とは一致している。したがって、電力送信装置１０の共鳴素子１１と、電力受信装置２０の共鳴素子２１とは、磁界共鳴関係になり、当該周波数ｆｏのときに結合量が最大になり、損失が最小となる。
【００３６】
以上のように、この例では、電力送信装置１０の共鳴素子１１と、電力受信装置２０の共鳴素子２１とは、磁界共鳴の関係になっているので、当該共鳴周波数ｆｏにおいて、共鳴素子１１から共鳴素子２１へと非接触で交流電流が供給される。
【００３７】
電力受信装置２０においては、共鳴素子２１に現れた交流電流により、電磁誘導によって励振素子２２に誘導電流が誘起される。そして、この励振素子２２に誘起された誘導電流は整流回路２３で整流されて直流電流とされ、負荷２４に、その電源電流として供給される。
【００３８】
以上のようにして、電力送信装置１０から電力受信装置２０へ、磁界共鳴現象が用いられて電力が無線伝送される。
【００３９】
この共鳴型の無線電力伝送では、３〜４メートルというような距離でも送電可能で、しかも大電力も送れる。このため、受電側に、内蔵する２次電池を有しないシステムも、容易に構築することができるという利点を有する。
【００４０】
また、共鳴する機構がなければエネルギーが伝わらないので、他の電子機器への影響が殆どないという特徴がある。さらに、多少、結合の軸合わせが悪くても伝送効率があまり落ちないと言う利点もある。
【００４１】
［この発明の二次電池装置の実施形態］
［第１の実施形態］
＜ハードウエア構成例＞
以下に説明するこの発明の二次電池装置の実施形態は、図２の電力送信装置１０からの電力供給を受けて、二次電池の充電を行い、図２の電力受信装置２０に対して電力供給を行うものとして位置付けられる。
【００４２】
図１に、この発明の二次電池装置の実施形態の構成例のブロック図を示す。
【００４３】
この実施形態の二次電池装置３０は、この例では、共鳴素子３１と、励振素子３２と、整流回路３３と、周波数信号発生部３４と、二次電池３５と、制御部３６と、スライドスイッチ３７と、スイッチ回路３８および３９とからなる。
【００４４】
共鳴素子３１は、共鳴素子１１や共鳴素子２１と同様に、例えば空芯コイルで構成されており、ループコイルとされている。
【００４５】
そして、共鳴素子３１を構成する空芯コイルは、共鳴素子１１や共鳴素子２１と同様に、インダクタンスのみではなく、コイル内部容量（キャパシタンス）を有し、それらインダクタンスおよびキャパシタンスで定まる自己共振周波数を有している。
【００４６】
そして、共鳴素子３１の自己共振周波数は、共鳴素子１１や共鳴素子２１の自己共振周波数に等しい周波数ｆｏとされている。
【００４７】
また、励振素子３２は、例えば空芯コイルで構成されている。共鳴素子３１と励振素子３２とは、電磁誘導により強く結合する関係になるように構成されている。そして、励振素子３２を構成する空芯コイルの両端は、スイッチ回路３８に接続される。
【００４８】
このスイッチ回路３８は、励振素子３２を構成する空芯コイルの両端を、整流回路３３の入力端の一方および他方に接続する状態（Ｃ側）と、周波数信号発生部３４の出力端の一方および他方に接続する状態（Ｄ側）とのいずれかに切り替えるためのものである。この例では、スイッチ回路３８は、制御部３６からの切り替え制御信号により切り替え制御される。
【００４９】
二次電池３５は、例えばニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池からなる充電可能な電池である。この二次電池３５の正極端は、スイッチ回路３９の可動端子に接続されている。このスイッチ回路３９は、二次電池３５の正極端を、整流回路３３の出力端に接続する状態（Ｃ側）と、周波数信号発生部３４の電源端子に接続する状態（Ｄ側）とのいずれかに切り替えるためのものである。この例では、スイッチ回路１８は、制御部３６からの切り替え制御信号により切り替え制御される。
【００５０】
スライドスイッチ３７は、図３に示すように、この実施形態の無接点二次電池３０の筐体３００に設けられている。すなわち、この実施形態の無接点二次電池３０は、外観が円筒型の形状とされており、スライドスイッチ３７は、円筒上の筐体３００の中心線方向に沿う方向に、スライド移動可能に設けられている。
【００５１】
使用者は、このスライドスイッチ３７を、スライド移動させて、この実施形態の無接点二次電池３０に対して、充電状態（充電モード）と放電状態（放電モード）とを選択指定することができる。スライドスイッチ３７は、その可動子が、充電状態の位置と、放電状態の位置とのどちらにあるかに応じた信号を、制御部３６に出力する。
【００５２】
制御部３６は、スライドスイッチ３７からの信号により、使用者により、充電状態（充電モード）と放電状態（放電モード）とのいずれが選択指定されたかを判断する。
【００５３】
そして、制御部３６は、スライドスイッチ３７のスライド移動により、使用者により充電状態（充電モード）が選択指定されたと判別したときには、スイッチ回路３８およびスイッチ回路３９を、前述の図１のＣ側（整流回路３３の経路が選択される状態）に切り替えるように制御する。
【００５４】
また、制御部３６は、スライドスイッチ３７のスライド移動により、使用者により放電状態（放電モード）が選択指定されたと判別したときには、スイッチ回路３８およびスイッチ回路３９を、前述の図１のＤ側（周波数信号発生部３４の経路が選択される状態）に切り替えるように制御する。
【００５５】
＜動作説明＞
以上のような構成を備える実施形態の二次電池装置３０の内蔵二次電池３５を充電する場合および内蔵二次電池３５から放電する場合について、図４を参照しながら説明する。
【００５６】
先ず、図４（Ａ）を参照しながら、二次電池３５の充電の場合について説明する。
【００５７】
この場合は、図２に示した電力送信装置１０を充電器として使用する。このとき、図４（Ａ）に示すように、電力送信装置１０に接続されているＡＣプラグ１４をＡＣコンセントに接続して、電力送信装置１０に電源を投入しておく。なお、ＡＣアダプタを介して、電力送信装置１０に電源を供給するようにしてもよい。
【００５８】
そして、使用者は、図４（Ａ）に示すように、電力送信装置１０に、当該二次電池装置３０を対向させて、互いの共鳴素子１１と３１とが磁界共鳴関係の位置となるようにする。
【００５９】
そして、使用者は、スライドスイッチ３７を、充電状態（充電モード）側にスライド移動操作させる。すると、制御部３６は、スライドスイッチ３７が充電状態（充電モード）側とされたことを検知して、スイッチ回路３８および３９を、図１のＣ側に切り替える。
【００６０】
この状態においては、電力送信装置１０の共鳴素子１１と、二次電池装置３０の共鳴素子３１との磁界共鳴関係による結合によって、電力送信装置１０の共鳴素子１１から交流磁界エネルギーが二次電池装置３０の共鳴素子３１に伝達される。
【００６１】
そして、共鳴素子３１に現れた交流電流により電磁誘導によって励振素子３２に誘導電流が誘起され、その誘導電流はスイッチ回路１８を通じて整流回路３３に供給される。その誘導電流は整流回路３３で整流されて直流電流とされ、スイッチ回路３９を通じて二次電池３５に供給され、この二次電池３５が充電される。
【００６２】
次に、図４（Ｂ）を参照しながら、二次電池３５の放電の場合について説明する。
【００６３】
この場合は、図２に示した電力受信装置１０を被駆動電子機器として使用する。
【００６４】
そして、使用者は、図４（Ｂ）に示すように、電力受信装置２０に、当該二次電池装置３０を対向させて、互いの共鳴素子２１と３１とが磁界共鳴関係の位置となるようにする。
【００６５】
そして、使用者は、スライドスイッチ３７を、放電状態（放電モード）側にスライド移動操作させる。すると、制御部３６は、スライドスイッチ３７が放電状態（放電モード）側とされたことを検知して、スイッチ回路３８および３９を、図１のＤ側に切り替える。
【００６６】
この状態においては、二次電池装置３０では、二次電池３５からの直流電流が、スイッチ回路３９を介して周波数信号発生部３４に、その電源電流として供給され、これにより、周波数信号発生部３４は、共鳴周波数の周波数信号を出力する。
【００６７】
そして、周波数信号発生部３４からの周波数信号は、スイッチ回路３８を通じて、励振素子３２に供給される。
【００６８】
したがって、励振素子３２を構成する空芯コイルには、この周波数ｆｏの交流電流が流れ、同じく空芯コイルからなる共鳴素子３１に、電磁誘導により、同じ周波数ｆｏの誘導電流を誘起させる。
【００６９】
電力受信装置２０の共鳴素子２１を構成する空芯コイルの自己共振周波数は、周波数ｆｏであって、二次電池装置３０の共鳴素子３１の自己共振周波数とは一致している。したがって、二次電池装置３０の共鳴素子３１と、電力受信装置２０の共鳴素子２１とは、磁界共鳴関係になり、当該周波数ｆｏのときに結合量が最大になり、損失が最小となる。
【００７０】
以上のように、この例では、二次電池装置３０の共鳴素子３１と、電力受信装置２０の共鳴素子２１とは、磁界共鳴の関係になっているので、両者の間で交流磁界エネルギーの伝達がなされる。これにより、共鳴周波数ｆｏにおいて、共鳴素子１１から共鳴素子２１へと非接触で交流電流が供給されることになる。
【００７１】
電力受信装置２０においては、共鳴素子２１に現れた交流電流により、電磁誘導によって励振素子２２に誘導電流が誘起され、この励振素子２２に誘起された誘導電流は整流回路２３で整流されて直流電流とされ、負荷２４に、その電源電流として供給される。
【００７２】
以上のようにして、二次電池装置３０から電力受信装置２０、すなわち、被駆動電子機器へ、磁界共鳴現象が用いられて電力が無線伝送される。
【００７３】
上述のように、この実施形態の二次電池装置３０は、交流磁界により無線でエネルギー交換を行う。よって、充電器には送電設備、被駆動電子機器本体側には受電設備が必要となるが、この実施形態の二次電池装置３０と充電器および被駆動電子機器との間で、非接触でエネルギー交換を行えるようになる。
【００７４】
この実施形態の二次電池装置３０は、従来の二次電池や特許文献１の非接触型再充電性電池のように、充電器や被駆動電子機器の電池収納部に収納する（嵌め込む）作業は基本的に不要となる。
【００７５】
このため、二次電池装置３０自体に、充電状態（充電モード）と放電状態（放電モード）とのどちらの状態であるかを明示的に指示する必要がある。上述の実施形態では、スライドスイッチ３７がその明示的指示手段の役割を果たしている。
【００７６】
［二次電池装置の他の実施形態］
充電モードと放電モードとの明示的指示手段としては、上述例のスライドスイッチなどの手動操作手段に限られるものではなく、種々の構成が可能である。
【００７７】
［第２の実施形態］
図５〜図７は、実施形態の二次電池装置３０にマイクロスイッチ３０１を設け、このマイクロスイッチ３０１を充電状態と放電状態との明示的指示手段とする場合の例である。すなわち、この第２の実施形態は、第１の実施形態におけるスライドスイッチ３７に代えて、マイクロスイッチ３０１を用いる。その他の構成は、上述の第１の実施形態と全く同様である。
【００７８】
この第２の実施形態においては、図５に示すように、マイクロスイッチ３０１を、その自己復帰型のアクチュエータ部の操作子３０２を、二次電池装置３０の筐体３００の外部に突出させるように、二次電池装置３０に設ける。この例では、円筒型の筐体３００の中心線方向に沿う方向に、操作子３０２が移動可能の状態で、マイクロスイッチ３０１を二次電池装置３０に設ける。
【００７９】
そして、この例では、図６に示すように、充電器となる電力送信装置１０の筐体１０Ｓには、二次電池装置３０の収納部１０１を設ける。そして、この収納部１０１の側内壁１０２には、二次電池装置３０を収納したときに、マイクロスイッチ３０１の操作子３０２が対向する部分に凹部１０３を形成しておく。
【００８０】
また、この例では、図７に示すように、放電対象の被駆動電子機器（電力受信装置）の筐体２０Ｓにも、二次電池装置３０の収納部２０１を設ける。そして、この収納部２０１の側内壁２０２には、充電器の場合のような凹部は形成しない。
【００８１】
したがって、二次電池装置３０が充電器となる電力送信装置１０の収納部１０１に収納された状態では、マイクロスイッチ３０１の操作子３０２は、凹部１０３内に入り、外部に突出した状態のままとなる。すなわち、マイクロスイッチ３０１は、第１の切り替え状態となる。
【００８２】
一方、二次電池装置３０が放電対象の被駆動電子機器（電力受信装置）の筐体２０Ｓの収納部２０１に収納されると、マイクロスイッチ３０１の操作子３０２は、側内壁１０２により押圧規制され、内部に押し込まれた状態となる。すなわち、マイクロスイッチ３０１は、第１の切り替え状態とは異なる第２の切り替え状態となる。
【００８３】
この第２の実施形態の場合には、制御部３６は、図１において、スライドスイッチ３７に代わって、マイクロスイッチ３０１からの切り替え状態に応じた信号を検知し、充電モードが指示されたか、放電モードが指示されたかを判別する。
【００８４】
そして、そのモード判別結果に応じて、スイッチ回路３８，３９を前述したように切り替え制御する。すなわち、制御部３６は、マイクロスイッチ３０１が第１の切り替え状態にあるときには、スイッチ回路３８および３９を図１のＣ側（整流回路３３の経路を選択する状態）に切り替える。つまり、二次電池装置３０を充電モードの状態とする。
【００８５】
また、制御部３６は、マイクロスイッチ３０１が第２の切り替え状態にあるときには、スイッチ回路３８および３９を図１のＤ側（周波数信号発生部３４の経路を選択する状態）に切り替える。つまり、二次電池装置３０を放電モードの状態とする。
【００８６】
なお、以上の第２の実施形態の説明では、充電器（電力送信装置）および被駆動電子機器（電力受信装置）に、この発明の実施形態の二次電池装置の収納部を設けるようにした。しかし、これらの機器には、実施形態の二次電池装置の収納部は設けずに、電池収納アダプタの形式とすることもできる。
【００８７】
すなわち、電池収納アダプタに、この実施形態の二次電池装置の収納部を設けるものである。電池収納アダプタの収納部としては、図６に示すような充電用の収納部と、図７に示すような放電用の収納部との２つを設ける。
【００８８】
あるいは、図６に示したような充電用の収納部のみを電池収納アダプタに設ける構成とすることもできる。この場合には、充電モードとするときには、図６に示した状態に、この実施形態の二次電池装置３０を収納部に収納する。一方、放電モードとするときには、この実施形態の二次電池装置３０のマイクロスイッチ３０１の操作子３０２側を、図６において凹部１０３が形成されている側内壁とは反対側の側内壁に対向させて収納するようにする。このとき、電池収納アダプタには、この実施形態の二次電池装置３０の収納部での収納方向に応じて、二次電池装置は、充電モードと、放電モードとに切り換えられることを示す明示的表示を施すようにしておくとよい。
【００８９】
なお、この第２の実施形態では、マイクロスイッチを用いたが、可動手段の状態により充電モードと放電モードとを検知することができればよいので、マイクロスイッチを用いる方法に限らないことはいうまでもない。
【００９０】
［第３の実施形態］
この第３の実施形態も、この発明の実施形態の二次電池装置３０における充電モードおよび放電モードの明示的指示手段の他の例である。
【００９１】
この第３の実施形態においても、図８に示すように、充電器となる電力送信装置１０の筐体１０Ｓには、二次電池装置３０の収納部１０１を設ける。しかし、放電対象の被駆動電子機器（電力受信装置）の筐体２０Ｓには、二次電池装置３０の収納部は設ける必要はない。
【００９２】
そして、この第３の実施形態においては、筐体１０Ｓには、図８に示すように、例えば永久磁石１１０を設けると共に、二次電池装置３０には、永久磁石１１０の磁界を検知する磁界センサ３１０を設ける。
【００９３】
この第３の実施形態の場合の二次電池装置３０のハードウエア構成例のブロック図を図９に示す。
【００９４】
この図９から判るように、この第３の実施形態では、二次電池装置３０は、第１の実施形態のスライドスイッチ３７や第２の実施形態のマイクロスイッチに代わって、磁界センサ３１０を備え、そのセンサ出力が制御部３６に供給される。その他のハードウエア構成は、第１の実施形態と全く同様である。
【００９５】
そして、この第３の実施形態においては、制御部３６は、図１０に示すようにして、スイッチ回路３８および３９を切り替え制御する。この例の場合、制御部３６は、マイクロコンピュータやマイクロプロセッサを用いて構成することができる。
【００９６】
すなわち、制御部３６は、常に磁界センサ３１０からのセンサ出力を監視して、充電器の永久磁石１１０からの磁界を検知したか否かを判別する（ステップＳ１０１）。
【００９７】
ステップＳ１０１で、磁界センサ３１０が永久磁石１１０からの磁界を検知したと判別したときには、制御部３６は、スイッチ回路３８および３９を、図８のＣ側（整流回路３３の経路を選択する状態）に切り替える。つまり、二次電池装置３０を充電モードの状態とする（ステップＳ１０２）。そして、このステップＳ１０２の次には、ステップＳ１０１に戻る。
【００９８】
また、ステップＳ１０１で、磁界センサ３１０が永久磁石１１０からの磁界を検知してはいないと判別したときには、制御部３６は、スイッチ回路３８および３９を図１のＤ側（周波数信号発生部３４の経路を選択する状態）に切り替える。つまり、二次電池装置３０を放電モードの状態とする（ステップＳ１０３）。そして、このステップＳ１０３の次には、ステップＳ１０１に戻る。
【００９９】
なお、上述の第３の実施形態の説明では、磁界センサを用いる場合について説明したが、充電モードと放電モードとを区別するためのセンサとしては、磁界センサに限られるものではなく、光センサなど、その他のセンサを用いることも、勿論可能である。
【０１００】
［実施形態の二次電池装置３０の効果］
以上説明した実施形態の二次電池装置３０を用いることにより、以下のような効果が得られる。
【０１０１】
（ａ）二次電池装置と機器内部の回路基板をケーブルで接続する必要がない。  
（ｂ）設計上、電池収納についての機構的な配慮が殆ど必要なく、有線接続機構が不要になるので、機器の設計自由度が高い。  
（ｃ）電池収納部が不要であり、有線接続機構が不要になるので、機器のデザイン面での制約が少ない。  
（ｄ）電池用の端子が無い為に機構的な故障を回避できる。  
（ｅ）電池用の端子が不要なので防水・防塵構造に適する。  
（ｆ）実施形態の二次電池装置を密閉構造とすれば液漏れの心配が無い。  
（ｇ）実施形態の二次電池装置は、概ね機器の近傍にあれば良いので、電池蓋を無くすこともできる。
【０１０２】
（ｈ）実施形態の二次電池装置は、概ね機器の近傍にあれば良いので、電池を着脱し易い。
【０１０３】
（ｉ）無線によるエネルギー交換なので複数の機器へのエネルギー供給も可能である。  
などのメリットが得られる。
【０１０４】
なお、二次電池装置としては、上述した磁界共鳴関係による結合を用いる方式の他、冒頭で述べたように、電磁誘導式あるいは電波を利用する方式が可能である。しかし、この実施形態の二次電池装置によれば、磁界共鳴関係による結合を用いて、充電電力および放電電力の伝送を行うので、電力伝送距離がながく、送受信機の軸合わせを厳密に行わなくでも高い伝送効率を維持できるという効果がある。
【０１０５】
［実施形態の二次電池装置３０の利用形態の例］
上記（ｇ）、（ｈ）の効果を利用する例としては、図１１に示すような使用態様が挙げられる。すなわち、図１１の例は、ノート型に開閉可能なノート型パーソナルコンピュータや、携帯機器において、開閉のヒンジ部４００に、受電用の共鳴素子４０１等を設けておく。
【０１０６】
そして、この図１１に示すように、実施形態の二次電池装置３０を、ヒンジ部４００の中間部に挿入嵌合するようにする。この嵌合状態では、二次電池装置３０の共鳴素子３１と、受電用の共鳴素子４０１とが磁界共鳴関係により結合する状態になり、二次電池装置３０からのノート型パーソナルコンピュータや携帯機器への電力給電ができる。
【０１０７】
また、上記（ｉ）の効果を利用する例としては、電源ステーションとしての使い方がある。例えば、図１２に示すように、鞄の中に、一つの二次電池装置３０を入れておくと、鞄の中の携帯電話端末３２１、音楽プレーヤ３２２、その他ゲーム機（図示せず）などへの電力供給を同時に行うことができ、個別に、充電池を用意する必要がない。
【０１０８】
［その他の実施形態および変形例］
以上の実施形態は、共鳴素子同士の共鳴関係が磁界共鳴の場合について説明したが、電界共鳴の場合にも、この発明は適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
３０…二次電池装置、３１…共鳴素子、３２…励振素子、３３…整流回路、３４…周波数信号発生部、３５…二次電池、３６…制御部
【図１】
2011030294.tif 000003
【図２】
2011030294.tif 000004
【図３】
2011030294.tif 000005
【図４】
2011030294.tif 000006
【図５】
2011030294.tif 000007
【図６】
2011030294.tif 000008
【図７】
2011030294.tif 000009
【図８】
2011030294.tif 000010
【図９】
2011030294.tif 000011
【図１０】
2011030294.tif 000012
【図１１】
2011030294.tif 000013
【図１２】
2011030294.tif 000014
【図１３】
2011030294.tif 000015
【図１４】
2011030294.tif 000016