(57)【要約】【課題】  外出先で携帯電話などの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、外出先でその充電が容易にできる非接触電力伝送装置の提供。【解決手段】  この発明は、充電器として機能する送電装置１１と、充電器として機能するとともに２次電池１２３を含む送電・受電兼用装置１２と、２次電池１３４を含む受電装置１３とからなる。送電・受電兼用装置１２は携帯用コンピュータの電源として、受電装置１３は携帯電話の電源として使用される。送電装置１１は、送電・受電兼用装置１２または受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置をそれぞれ形成し、その結合に応じて２電池１２３または２次電池１３４を充電する。また、送電・受電兼用装置１２は、受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置１３に含まれる２電池１３４を充電する。【選択図】  図２
2005143181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、
前記送電装置は、
前記第１コイルが前記第２コイルまたは前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、
前記送電・受電兼用装置は、
前記第２コイルが前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１の２次電池を電源として用いて前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第２コイルが前記第１コイルと電磁結合するときに、その第２コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第１の２次電池の充電を行う受電手段とを備え、
前記受電装置は、
前記第３コイルが前記第１コイルまたは前記第２コイルと電磁結合するときに、その第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、
前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、相互に電磁的に結合できるとともに相互に分離自在に構成され、
前記送電装置は、
前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、
前記送電・受電兼用装置は、
前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、
前記第２コイルと、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第１接続手段と、
前記第１の２次電池と、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第２接続手段と、
前記第１接続手段および前記第２接続手段の接続を選択データに基づいてそれぞれ制御する制御手段とを備え、
前記受電装置は、
前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を備えることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項３】
前記送電・受電兼用装置は、
前記制御手段に対して、前記送電手段または前記受電手段の使用を選択的に設定する設定手段と、この設定手段の設定状態を表示させる表示手段とをさらに備え、
前記制御手段は、前記設定手段の設定に基づいて前記第１接続手段および前記第２接続手段の接続制御を行うようになっていることを特徴とする請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項４】
前記送電・受電兼用装置は、
前記第１の２次電池が前記送電手段の電源として使用されているときに、その第１の２次電池の残量を測定する残量測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記残量測定手段の測定残量が所定値以下になったときに、前記送電手段の動作を停止させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
送電装置と、受電装置と、前記送電装置と接続される第１コイルおよび前記受電装置と接続される第２コイルとからなりその両コイルが電磁的に結合できるとともに分離自在に構成する変圧器と、を備えた非接触電力伝送装置において、
前記送電装置は、
前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第１コイルと接続する電力線上を搬送する信号であって前記受電装置を識別するための識別信号を受信する受信手段と、
前記送電手段の送電開始時に、前記送電手段の送電を制御する制御手段とを備え、
前記受電装置は、
前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、
前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記識別信号を生成し、この生成させた識別信号を前記電力線上に供給する送信手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１コイルと前記第２コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段が送電を開始させないようにすることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項６】
送電装置と、受電装置と、前記送電装置と接続される第１コイルおよび前記受電装置と接続される第２コイルとからなりその両コイルが電磁的に結合できるとともに分離自在に構成する変圧器と、を備えた非接触電力伝送装置において、
前記送電装置は、
前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記送電手段が送電する電力を計測する電力計と、
前記第１コイルと接続する電力線上を搬送する信号であって前記受電装置を識別するための識別信号および前記受電手段の充電動作の終了を示す動作終了信号をそれぞれ受信する受信手段と、
前記受信手段の受信に従って前記送電手段の送電を制御する制御手段とを備え、
前記受電装置は、
前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、
前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記識別信号および前記動作終了信号をそれぞれ生成し、この生成させた識別信号および動作終了信号を前記電力線上にそれぞれ供給する送信手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１コイルと前記第２コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させると同時に前記電力計の計測値の取り込みを開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段の送電を開始させないようにし、かつ前記送電手段の送電の開始後に、前記受信手段が前記動作終了信号を受信したときには、前記計測値に基づいて充電料金を計算するようになっていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記制御手段が計算した充電料金を表示する表示手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項８】
第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、
前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、相互に電磁的に結合できるとともに相互に分離自在に構成され、
前記送電装置は、
前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、
前記受電装置は、
前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段と、
前記受電手段の受電開始時に、前記第３コイルと接続する電力線上で搬送される信号であって前記受電装置を識別するための識別信号を生成し、この生成された識別信号を前記電力線上に供給する送信手段とを備え、
前記送電・受電兼用装置は、
前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、
前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記送信手段からの前記識別信号を受信する受信手段と、
前記第２コイルと、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第１接続手段と、
前記第１の２次電池と、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第２接続手段と、
前記第２コイルと前記第３コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、前記送電手段と前記第２コイルとを前記第１接続手段で接続させると同時に前記第１の２次電池と前記送電手段とを前記第２接続手段で接続させた後、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段の送電を開始させないようにする制御手段と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項９】
前記送電・受電兼用装置は、
前記第１の２次電池が前記送電手段の電源として使用されているときに、その第１の２次電池の残量を測定する残量測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記残量測定手段の測定残量が所定値以下になったときに、前記送電手段の動作を停止させることを特徴とする請求項８に記載の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、変圧器を介して電磁的に接続された送電回路および受電回路を備え、受電回路の出力電力を利用して２次電池の充電ができるようにした非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の非接触電力伝送装置としては、図８に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１、送電回路２、１次コイル３および２次コイル４からなる変圧器（トランス）５、受電回路６、および２次電池７を備えたものが知られている。また、変圧器５を構成する１次コイル３と２次コイル４は、２次電池７を充電する際には接近させて電磁的に結合させて使用するようになっており、その使用後は物理的に容易に分離できるようになっている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
このような構成からなる非接触電力伝送装置では、ＡＣ／ＤＣコンバータ１が交流電圧を直流電圧に変換する。送電回路２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１からの直流電圧を利用して所定の周波数の交流電圧を生成し、この生成した交流電圧を１次コイル３に供給する。１次コイル３に供給された交流電圧により２次コイル４に交流が誘起され、この２次コイル４に誘起された交流電圧が受電回路６に供給される。受電回路６は、その２次コイル４に誘起された交流電圧を整流して直流電圧を出力する。この直流電圧により２次電池７が充電される。
【特許文献１】特開平１０−２３６７７号公報
【特許文献２】特開２００２−２７２０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、図８に示す従来の非接触電力伝送装置は、２次電池７を充電するときには、変圧器５を構成する１次コイル３と２次コイル４を接近させて使用し、その充電の完了後はその両者を物理的に容易に分離できる。このため、従来の非接触電力伝送装置を、携帯電話や携帯用コンピュータの電源（２次電池）として使用すると便利である。
ところで、近年、携帯電話の普及がめざましいが、外出先において、携帯電話の電源の充電切れにより使用不能になるという事態がしばしば経験される。このような場合に、従来の非接触電力伝送装置では、そのような事態に容易かつ迅速に対処できない。
【０００５】
一方、近年、携帯電話のみならず携帯用コンピュータの普及がめざましく、外出時にその両者を持参するビジネスマンなどが増加している。携帯電話と携帯用コンピュータの各電源の容量を比較すると、一般に、携帯電話のほうが電源の容量が小さい。
そこで、携帯電話の電源が充電切れとなった場合に、携帯用コンピュータの電源を利用して非接触で携帯電話の電源の充電ができれば、その事態に容易かつ迅速に対処でき、きわめて便利である。
【０００６】
さらに、従来の非接触電力伝送装置では、上記のように２次電池７を充電するときには、変圧器５を構成する１次コイル３と２次コイル４を接近させれば良いので、携帯電話や携帯用コンピュータなどの電源として適用すると便利である。
しかし、両コイル３、４を接近させたことを条件に、送電回路２が動作を開始するような場合において、送電回路２と受電回路６との規格などが一致しないような場合には、送電回路２と受電回路６との間で適正が動作が行われず不良などの原因となり、安全性などの点で好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明の第１の目的は、上記の点に鑑み、外出先で携帯電話などの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、外出先でその充電が容易かつ迅速にできる非接触電力伝送装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、上記の点に鑑み、携帯電話や携帯用コンピュータなどの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、その充電動作の安全性の向上や不正行為の防止が図れる非接触電力伝送装置を提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の第３の目的は、外出先で携帯電話などの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、外出先でその充電が容易かつ迅速にできる上に、その充電動作の安全性の向上や不正行為の防止が図れるようにした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】
【０００９】
上記の課題を解決して本発明の第１の目的を達成するために、各発明は、以下のように構成した。
すなわち、第１の発明は、第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、前記送電装置は、前記第１コイルが前記第２コイルまたは前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、前記送電・受電兼用装置は、前記第２コイルが前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１の２次電池を電源として用いて前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第２コイルが前記第１コイルと電磁結合するときに、その第２コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第１の２次電池の充電を行う受電手段とを備え、前記受電装置は、前記第３コイルが前記第１コイルまたは前記第２コイルと電磁結合するときに、その第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を備えている。
【００１０】
第２の発明は、第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、相互に電磁的に結合できるとともに相互に分離自在に構成され、前記送電装置は、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、前記送電・受電兼用装置は、前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、前記第２コイルと、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第１接続手段と、前記第１の２次電池と、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第２接続手段と、前記第１接続手段および前記第２接続手段の接続を選択データに基づいてそれぞれ制御する制御手段とを備え、前記受電装置は、前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を備えている。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記送電・受電兼用装置は、前記制御手段に対して、前記送電手段または前記受電手段の使用を選択的に設定する設定手段と、この設定手段の設定状態を表示させる表示手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記設定手段の設定に基づいて前記第１接続手段および前記第２接続手段の接続制御を行うようになっている。
【００１２】
第４の発明は、第２または第３の発明において、前記送電・受電兼用装置は、前記第１の２次電池が前記送電手段の電源として使用されているときに、その第１の２次電池の残量を測定する残量測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記残量測定手段の測定残量が所定値以下になったときに、前記送電手段の動作を停止させるようになっている。
このような構成からなる発明によれば、外出先で携帯電話などの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、外出先でその充電が容易かつ迅速にできる。
【００１３】
また、本発明の第２の目的を達成するために、各発明は、以下のように構成した。
すなわち、第５の発明は、送電装置と、受電装置と、前記送電装置と接続される第１コイルおよび前記受電装置と接続される第２コイルとからなりその両コイルが電磁的に結合できるとともに分離自在に構成する変圧器と、を備えた非接触電力伝送装置において、前記送電装置は、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第１コイルと接続する電力線上を搬送する信号であって前記受電装置を識別するための識別信号を受信する受信手段と、前記送電手段の送電開始時に、前記送電手段の送電を制御する制御手段とを備え、前記受電装置は、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記識別信号を生成し、この生成させた識別信号を前記電力線上に供給する送信手段とを備え、前記制御手段は、前記第１コイルと前記第２コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段が送電を開始させないようになっている。
【００１４】
第６の発明は、送電装置と、受電装置と、前記送電装置と接続される第１コイルおよび前記受電装置と接続される第２コイルとからなりその両コイルが電磁的に結合できるとともに分離自在に構成する変圧器と、を備えた非接触電力伝送装置において、前記送電装置は、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記送電手段が送電する電力を計測する電力計と、前記第１コイルと接続する電力線上を搬送する信号であって前記受電装置を識別するための識別信号および前記受電手段の充電動作の終了を示す動作終了信号をそれぞれ受信する受信手段と、前記受信手段の受信に従って前記送電手段の送電を制御する制御手段とを備え、前記受電装置は、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記識別信号および前記動作終了信号をそれぞれ生成し、この生成させた識別信号および動作終了信号を前記電力線上にそれぞれ供給する送信手段とを備え、前記制御手段は、前記第１コイルと前記第２コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させると同時に前記電力計の計測値の取り込みを開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段の送電を開始させないようにし、かつ前記送電手段の送電の開始後に、前記受信手段が前記動作終了信号を受信したときには、前記計測値に基づいて充電料金を計算するようになっている。
【００１５】
第７の発明は、第６の発明において、前記制御手段が計算した充電料金を表示する表示手段を、さらに備えている。
このような構成からなる発明によれば、携帯電話や携帯用コンピュータなどの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、その充電動作の安全性の向上や不正行為の防止が図れる。
【００１６】
さらに、本発明の第３の目的を達成するために、各発明は、以下のように構成した。
すなわち、第８の発明は、第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、相互に電磁的に結合できるとともに相互に分離自在に構成され、前記送電装置は、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を備え、前記受電装置は、前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段と、前記受電手段の受電開始時に、前記第３コイルと接続する電力線上で搬送される信号であって前記受電装置を識別するための識別信号を生成し、この生成された識別信号を前記電力線上に供給する送信手段とを備え、前記送電・受電兼用装置は、前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換する受電手段と、前記第２コイルと接続する電力線上で搬送される前記送信手段からの前記識別信号を受信する受信手段と、前記第２コイルと、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第１接続手段と、前記第１の２次電池と、前記送電手段または前記受電手段との選択的な接続を行う第２接続手段と、前記第２コイルと前記第３コイルとを電磁結合させて前記送電手段で送電を開始させる際に、前記送電手段と前記第２コイルとを前記第１接続手段で接続させると同時に前記第１の２次電池と前記送電手段とを前記第２接続手段で接続させた後、その送電に先立って前記送電手段に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、前記受信手段が受信する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、その両者が一致する場合には前記送電手段の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には前記送電手段の送電を開始させないようにする制御手段と、を備えている。
【００１７】
第９の発明は、第８の発明において、前記送電・受電兼用装置は、前記第１の２次電池が前記送電手段の電源として使用されているときに、その第１の２次電池の残量を測定する残量測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記残量測定手段の測定残量が所定値以下になったときに、前記送電手段の動作を停止させるようになっている。
このような構成からなる発明によれば、外出先で携帯電話などの電源が切れてその電源の充電を非接触で行う場合に、外出先でその充電が容易かつ迅速にできる上に、その充電動作の安全性の向上や不正行為の防止が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の非接触電力伝送装置の第１実施形態の構成について、図１および図２を参照して説明する。
この第１実施形態に係る非接触電力伝送装置は、図１に示すように、充電器として機能する送電装置１１と、充電器として機能するとともに２次電池を含む送電・受電兼用装置１２と、２次電池を含む受電装置１３とを備えている。
【００１９】
そして、送電装置１１は、送電・受電兼用装置１２または受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置をそれぞれ形成し、送電・受電兼用装置１２と結合した場合にはそれに含まれる２電池を充電し、受電装置１３と結合した場合にはそれに含まれる２電池を充電するようになっている。また、送電・受電兼用装置１２は、受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置１３に含まれる２電池を充電するようになっている。
【００２０】
ここで、送電・受電兼用装置１２は、例えば携帯用コンピュータなどの携帯用端末の電源として使用され、受電装置１３は、例えば携帯電話の電源として使用される。
次に、この第１実形態の各部の具体的な構成について、図２を参照して説明する。
送電装置１１は、図２に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１と、送電回路１１２と、コイル１１３とを備えている。
【００２１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１は、例えば家庭に供給される１００〔Ｖ〕の交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、その変換された直流電圧を送電回路１１２に供給するようになっている。送電回路１１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１からの直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成する回路であり、この生成した交流電圧をコイル１１３に供給するようになっている。
【００２２】
送電・受電兼用装置１２は、図２に示すように、送電回路１２１と、受電回路１２２と、２次電池１２３と、充放電制御回路１２４と、コイル１２５と、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、設定器１２６と、制御回路１２７と、表示器１２８とを備えている。
送電回路１２１は、動作時に、２次電池１２３から供給される直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成し、この生成した交流電圧をコイル１２５に供給する回路である。受電回路１２２は、コイル１２５が送電装置１１のコイル１１３と電磁結合して送電装置１１から電力が送電される場合に、コイル１２５に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を生成する回路、すなわち交流−直流変換回路である。受電回路１２で生成される直流電圧は、充放電制御回路１２４を介して２次電池１２３に供給され、２次電池１２３を充電するようになっている。
【００２３】
２次電池１２３は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。充放電制御回路１２４は、受電回路１２２により２次電池１２３を充電する場合にはその充電の制御（監視）を行い、２次電池１２３で送電回路１２１や負荷（図示せず）を動作させる場合には放電の制御（監視）を行う回路である。
コイル１２５は、送電装置１１のコイル１１３と接近させて使用する場合には、その両コイル１２５、１１３は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、コイル１２５は、受電装置１３のコイル１３１と接近させて使用する場合には、その両コイル１２５、１３１は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。すなわち、コイル１１３、１２５、１３１は、相互に電磁結合でき、かつ相互に分離できるようになっている。
【００２４】
切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、コイル１２５と、送電回路１２１または受電回路１２２との選択的な接続を行うものである。また、切り換えスイッチＳＷ３は、２次電池１２３と、送電回路１２１または受電回路１２２との選択的な接続を行うものである。これらの切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の各接点は、通常は、例えば図示のように受電回路１２２側に接続されている。
【００２５】
設定器１２６は、使用者が、送電回路１２１または受電回路１２２の使用を選択的に設定するものであり、その設定データが制御回路１２７に入力されるようになっている。制御回路１２７は、その設定器１２６からの設定データに従って、その動作状態を表示器１２８を表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点の切り換えを制御する回路である。表示器１２８は、液晶表示器などからなり、上記のように所定の情報が表示されるようになっている。
【００２６】
受電装置１３は、図２に示すように、コイル１３１と、受電回路１３２と、充放電制御回路１３３と、２次電池１３４とを備えている。
コイル１３１は、送電装置１１のコイル１１３と接近させて使用する場合には、その両コイル１３１、１１３は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、コイル１３１は、送電・受電兼用装置１２のコイル１２５と接近させて使用する場合には、その両コイル１３１、１２５は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。電磁結合によりコイル１３１に誘起される交流電圧は、受電回路１３２に供給されるようになっている。
【００２７】
受電回路１３２は、コイル１３１に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を出力する回路である。受電回路１３２から出力される直流電圧は、充放電制御回路１２３を介して２次電池１３４に供給され、２次電池１３４を充電するようになっている。充放電制御回路１３３は、受電回路１３２からの出力により２次電池１３４を充電する場合にはその充電の制御を行い、２次電池１３４で負荷（図示せず）を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
【００２８】
次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例について、図１および図２を参照して説明する。
この例では、送電・受電兼用装置１２を携帯用コンピュータの電源（２次電池）として使用し、受電装置１３を携帯電話の電源（２次電池）として使用する場合について説明する。
【００２９】
まず、送電・受電兼用装置１２の２次電池１２３を、送電装置１１を用いて充電する場合について説明する。この場合には、使用者は、送電・受電兼用装置１２のコイル１２５を送電装置１１のコイル１１３に接近させて、両コイル１２５、１１３が電磁結合する状態にさせる。
この状態で、使用者は、送電装置１１を用いて２次電池１２３の充電を行う旨の設定を設定器１２６で行うと、その設定データが制御回路１２７に入力される。制御回路１２７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器１２８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図に示す位置、すなわち、受電回路１２２側に固定させる。
【００３０】
この結果、送電・受電兼用装置１２の２次電池１２３は、送電装置１１による充電が開始される。この充電時には、受電回路１２２により２次電池１２３の充電が行われる。また、充放電制御回路１２４は、２次電池１２３の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１２２による２次電池１２３の充電を停止させる。
次に、受電装置１３の２次電池１３４を、送電装置１１で充電する場合について説明する。この場合には、使用者は、受電装置１３のコイル１３１を送電装置１１のコイル１１３に接近させて、両コイル１３１、１１３が電磁結合する状態にさせる。
【００３１】
この結果、受電装置１３の２次電池１３４は、送電装置１１による充電が開始される。この充電時には、受電回路１３２により２次電池１３４の充電が行われる。また、充放電制御回路１３３は、２次電池１３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１３２による２次電池１３４の充電を停止させる。
次に、使用者が、受電装置１３を使用（搭載）する携帯電話と、送電・受電兼用装置１２を使用する携帯用コンピュータとを持参して外出した場合において、外出先で、携帯電話に使用する受電装置１３の２次電池１３４の充電が切れて充電が必要な場合について説明する。
【００３２】
この場合には、外出先において、使用者は、受電装置１３のコイル１３１を送電・受電兼用装置１２のコイル１２５に接近させて、両コイル１３１、１２５が電磁結合する状態にさせる。この状態で、使用者が、送電・受電兼用装置１２により２次電池１３４を充電させる旨の設定を設定器１２６で行うと、その設定データが制御回路１２７に入力される。制御回路１２７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器１２８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図に示す位置とは反対の位置、すなわち、送電回路１２１側に切り換える。
【００３３】
この結果、受電装置１３の２次電池１３４は、送電・受電兼用装置１２による充電が開始される。この充電時には、受電回路１３２により２次電池１３４の充電が行われる。また、充放電制御回路１３３は、２次電池１３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１３２による２次電池１３４の充電を停止させる。
以上説明したように、この第１実施形態では、充電器として機能する送電装置１１と、充電器として機能するとともに２次電池１２３を含む送電・受電兼用装置１２と、２次電池１３４を含む受電装置１３とを備えるようにした。
【００３４】
このため、第１実施形態によれば、送電・受電兼用装置１２を携帯用コンピュータの電源に使用するとともに、受電装置１３を携帯電話の電源に使用し、携帯電話と携帯用パーソナルコンピュータを持参して外出した場合において、外出先で、携帯電話に使用する受電装置１３の２次電池１３４の充電が切れた場合には、その２次電池１３４は、持参している送電・受電兼用装置１２を使用することにより、外出先で容易かつ迅速に充電を行うことができる。
【００３５】
また、第１実施形態の送電・受電兼用装置１２では、コイル１２５を送電回路１２１と受電回路１２２で共用するようにしたので、その装置全体の小型化、省スペース化を図ることができる。
さらに、第１実施形態の送電・受電兼用装置１２では、２次電池として使用する場合または充電器として使用する場合に、その使用を任意に設定できる上に、その設定状態を使用者が表示器により容易に認識できるので、その設定ミスによる誤動作を防止できる。
【００３６】
次に、第１実施形態に使用される送電・受電兼用装置１２の変形例について、図３を参照して説明する。
図２に示す第１実施形態では、上記のように、受電装置１３の２次電池１３４が外出先で切れた場合に、外出先で送電・受電兼用装置１２を使用してその２次電池１３４を充電することができる。
【００３７】
このとき、送電・受電兼用装置１２の２次電池１２３を使用することになるが、受電装置１３の２次電池１３４の充電のために、その２次電池１２３を使い切ってしまうのは好ましくない。
一方、送電・受電兼用装置１２の充放電制御回路１２４は、２次電池１３４を使用して送電回路１２１を動作させる場合には、２次電池１２３の放電状態を監視する。すなわち、充放電制御回路１２４は、２次電池１２３の放電時には例えばダウンカウンタで計数動作を行い、その計数値を２次電池１２３の残量データとしている。
【００３８】
そこで、図３に示す送電・受電兼用装置１２Ａの制御回路１２７Ａは、受電装置１３の２次電池１３４の充電中に、充放電制御回路１２４からの残量データを入力するようにした。そして、制御回路１２７Ａは、受電装置１３の２次電池１３４の充電中に、その残量データが所定値以下になった場合には、送電回路１２１の送電動作を停止させ、または切り換えスイッチＳＷ３の接点を送電回路１２１側から受電回路１２２側に切り換えるようにした。
【００３９】
なお、送電・受電兼用装置１２Ａのその他の部分の構成は、図２に示す送電・受電兼用装置１２の構成と基本的に同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
次に、本発明の非接触電力伝送装置の第２実施形態の構成について、図４を参照して説明する。
【００４０】
この第２実施形態に係る非接触電力伝送装置は、図４に示すように、充電器として機能する送電装置２１と、２次電池２２３を含む受電装置２２と、送電装置２１と受電装置２２とを電磁的に結合する変圧器２３とを備え、送電装置２１が受電装置２２の２次電池の充電を行う際に、その充電の安全性の向上、および不正行為の防止を図るようにした。
ここで、受電装置２２は、例えば携帯電話、携帯用コンピュータなどの各電源として使用されるものとする。
【００４１】
送電装置２１は、図４に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１と、送電回路２１２と、動作開始スイッチ２１３と、変圧器２１４と、センサ２１５と、制御回路２１６とを備えている。
ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１は、例えば家庭に供給される１００〔Ｖ〕の交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、その変換された直流電圧を送電回路２１２に供給するようになっている。送電回路２１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１からの直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成する回路であり、この生成した交流電圧を変圧器２３を構成する１次コイル２３１に供給するようになっている。
【００４２】
動作開始スイッチ２１３は、送電回路２１２が送電を開始する旨を指示するスイッチであり、その指示は制御回路２１６に入力されるようになっている。変圧器２１４は、１次コイル２３１の両端と接続される電力線２１７、２１８と、センサ２１５とを電磁的に結合するものである。センサ２１５は、電力線２１７、２１８上を伝搬する識別信号を検出するものであり、その検出された識別信号は制御回路２１６に入力されるようになっている。
【００４３】
制御回路２１６は、動作開始スイッチの２１３の指示により送電回路２１２の送電を開始させる際に、その送電に先立って送電回路２１２に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、センサ２１５が受信する後述の識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定するようになっている。
また、制御回路２１６は、その判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路２１２の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には送電回路２１２の送電を開始させないように、送電回路２１２を制御するようになっている。
【００４４】
受電装置２２は、図４に示すように、受電回路２２１と、充放電制御回路２２２と、２次電池２２３と、不揮発性メモリ２２４と、識別信号送信回路２２５と、変圧器２２６とを備えている。
受電回路２２１は、変圧器２３の２次コイル２３２に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を生成する回路、すなわち交流−直流変換回路である。受電回路２２１で生成される直流電圧は、充放電制御回路２２２を介して２次電池２２３に供給され、２次電池２２３を充電するようになっている。
【００４５】
２次電池２２３は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。充放電制御回路２２２は、受電回路２２１により２次電池２２３を充電する場合にはその充電の制御を行い、２次電池２２３で負荷（図示せず）を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
不揮発性メモリ２２４は、受電装置２２を識別するための識別信号をデジタルデータの形態で記憶するメモリであり、その識別信号は識別信号送信回路２２５により読み出されるようになっている。識別信号送信回路２２５は、その不揮発性メモリ２２４から読み出した識別信号を変圧器２２６を介して、変圧器３の両端に接続される電源線２２７、２２８に供給するようになっている。
【００４６】
次に、このような構成からなる第２実施形態の動作例について、図４を参照して説明する。
この例では、受電装置２２を例えば携帯電話や携帯用コンピュータの電源（２次電池）として使用する場合であって、受電装置２２の２次電池２２３を、送電装置２１を用いて充電する場合について説明する。
【００４７】
この場合には、使用者は、変圧器２３を構成する１次コイル２３１と２次コイル２３２に接近させて、両コイル２３１、２３２が電磁結合する状態にさせる。この状態で、使用者が、送電回路２１２の送電動作の開始を指示するために動作開始スイッチ２１３を操作すると、その指示データが制御回路２１６に入力される。
制御回路２１６は、その指示データに従い、送電回路２１２の送電動作に先立って、送電回路２１２が所定時間だけプレ送電を行うように制御する。これにより、送電回路２１２はプレ送電を行うので、送電回路２１２は所定時間だけ交流電圧を生成し、この生成された交流電圧が変圧器２３を介して受電回路２２１に伝送される。
【００４８】
受電回路２２１は、その伝送された交流電圧を整流して直流電圧を生成すると同時に、プレ送電があった旨を識別信号送信回路２２５に通知する。この通知に基づき、識別信号送信回路２２５は、不揮発性メモリ２２４から受電装置２２を識別するための識別信号を読み出し、この読み出した識別信号を変圧器２２６を介して、変圧器２３の両端に接続される電源ライン２２７、２２８に供給する。
【００４９】
このため、その識別信号は、変圧器２３を介して電源ライン２１７、２１８上に現れるので、センサ２１５は、その電源ライン２１７、２１８上の識別信号を検出し、この検出された識別信号が制御回路２１６に入力される。
制御回路２１６は、センサ２１５が検出する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、この判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路２１２の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には送電回路２１２の送電を開始させないように、送電回路２１２を制御させる。
【００５０】
以上説明したように、第２実施形態では、送電装置２１が、受電装置２２の２次電池２２３を充電する際に、その充電に先立って、識別信号を用いて受電装置２２が適正（正規）なものであるか否かを判断し、適正である場合に送電装置２１は充電を開始するようにした。このため、第２実施形態では、送電装置２１と受電装置との間の規格などが異なる場合には、送電装置２１は充電動作を拒否でき、充電の安全性の向上、不正行為の防止を図ることができる。
【００５１】
次に、本発明の非接触電力伝送装置の第３実施形態の構成について、図５を参照して説明する。
図４に示す第２実施形態では、上記のように、送電装置２１が充電する際の安全性、不正行為などを防止できるが、その充電にかかった充電料金を使用者から徴収できないので、ガソリンスタンドなどに設置して使用できない。
【００５２】
そこで、この第３実施形態は、図４に示すように、充電器として機能する送電装置２１Ａと、２次電池を含む受電装置２２Ａと、送電装置２１Ａと受電装置２２Ａとを電磁的に結合する変圧器２３とを備え、送電装置２１Ａが受電装置２２Ａの２次電池の充電を行う際に、その充電が適正に行える上に、その充電にかかった充電料金を使用者から徴収できるようにし、ガソリンスタンドなどに設置して使用できるようにしたものである。
【００５３】
ここで、受電装置２２Ａは、例えば携帯電話、携帯用コンピュータなどの各電源として使用されるものとする。
換言すると、第３実施形態は、図４に示す第２実施形態の構成を基本とし、図５に示すように変圧器２１９Ａ、電力計２１９Ｂ、および表示器２１９Ｃを追加するとともに、図４に示す制御回路２１６、不揮発性メモリ２２４、および識別信号送信回路２２５を、図５に示す制御回路２１６Ａ、不揮発性メモリ２２４Ａ、および識別信号送信回路２２５Ａにそれぞれ置き換えるようにしたものである。
【００５４】
送電装置２１Ａは、図５に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１と、送電回路２１２と、動作開始スイッチ２１３と、変圧器２１９Ａと、電力計２１９Ｂと、変圧器２１４と、センサ２１５と、制御回路２１６Ａと、表示器２１９Ｃとを備えている。
電力計２１９Ｂは、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１から送電回路２１２に供給される電力を測定する電力計であり、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１１の出力ラインと変圧器２１９Ａを介して電磁結合されている。電力計２１９Ｂの測定電力は、制御回路２１６Ａに入力されるようになっている。表示器２１９Ｃは、後述のように、制御回路２１６が充電にかかった充電料金を計算し、その計算した充電料金を表示するものである。
【００５５】
制御回路２１６Ａは、動作開始スイッチの２１３の指示により送電回路２１２の送電を開始させる際に、その送電に先立って送電回路２１２に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、センサ２１５が受信する後述の識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定するようになっている。
また、制御回路２１６Ａは、その判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路２１２の送電を開始させると同時に電力計２１９Ｂの測定電力の取り込りこんで電力の積算を開始し、その両者が一致しない場合には送電回路２１２の送電を開始させないように、送電回路２１２を制御するようになっている。
【００５６】
さらに、制御回路２１６Ａは、後述の充電完了信号をセンサ２１５が受信したときには、その電力の積算値に基づいて充電料金を計算し、その計算した充電料金を表示器２１９Ｃに表示させる。
なお、送電装置２１Ａの他の部分の構成は、図４に示す送電装置２１の構成と同じであるので、その説明は省略する。
【００５７】
受電装置２２Ａは、図５に示すように、受電回路２２１と、充放電制御回路２２２と、２次電池２２３と、不揮発性メモリ２２４Ａと、送信回路２２５Ａと、変圧器２２６とを備えている。
不揮発性メモリ２２４Ａは、受電装置２２Ａを識別するための識別信号と、受電装置２２Ａの充電が終了したことを示す充電終了信号をデジタルデータの形態で記憶するメモリであり、その識別信号と充電終了信号は送信回路２２５Ａにより読み出されるようになっている。送信回路２２５Ａは、その不揮発性メモリ２２４Ａから読み出した識別信号または充電終了信号を変圧器２２６を介して、変圧器２３の両端に接続される電源線２２７、２２８に供給するようになっている。
【００５８】
次に、このような構成からなる第３実施形態の動作例について、図５を参照して説明する。
この例では、受電装置２２Ａを例えば携帯電話や携帯用コンピュータの電源として使用する場合であって、受電装置２２Ａの２次電池２２３を、送電装置２１Ａを用いて充電する場合について説明する。
【００５９】
この場合には、使用者は、変圧器２３を構成する１次コイル２３１と２次コイル２３２とを接近させて、両コイル２３１、２３２が電磁結合する状態にさせる。この状態で、使用者が、送電回路２１２の送電動作の開始を指示するために動作開始スイッチ２１３を操作すると、その指示データが制御回路２１６Ａに入力される。
制御回路２１６Ａは、その指示データに従い、送電回路２１２の送電動作に先立って、送電回路２１２が所定時間だけプレ送電を行うように制御する。これにより、送電回路２１２はプレ送電を行うので、送電回路２１２は所定時間だけ交流電圧を生成し、この生成された交流電圧が変圧器２３を介して受電回路２２１に伝送される。
【００６０】
受電回路２２１は、その伝送された交流電圧を整流して直流電圧を生成すると同時に、プレ送電があった旨を送信回路２２５Ａに通知する。この通知に基づき、送信回路２２５Ａは、不揮発性メモリ２２４Ａから受電装置２２Ａを識別するための識別信号を読み出し、この読み出した識別信号を変圧器２２６を介して、変圧器２３の両端に接続される電源線２２７、２２８に供給する。
【００６１】
このため、その識別信号は、変圧器２３を介して電源ライン２１７、２１８上に現れるので、センサ２１５は、その電源ライン２１７、２１８上の識別信号を検出し、この検出された識別信号が制御回路２１６Ａに入力される。
制御回路２１６Ａは、センサ２１５が検出する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、この判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路２１２の送電を開始させると同時に電力計２１９Ｂの測定電力の取り込りこんで電力の積算を開始し、その両者が一致しない場合には送電回路２１２の送電を開始させないように、送電回路２１２を制御させる。
【００６２】
このようにして送電装置２１Ａによる充電が開始されると、この充電時には、受電装置２２Ａ側では、受電回路２２１により２次電池２２３の充電が行われる。また、充放電制御回路２２２は、２次電池２２３の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路２２１による２次電池２２３の充電を停止させると同時に、その充電が終了した旨の充電終了信号を送信回路２２５Ａに対して送出する。
【００６３】
この結果、送信回路２２５Ａは、不揮発性メモリ２２４Ａから２次電池２２３の充電が終了した旨の充電終了信号を読み出し、この読み出した充電終了信号を変圧器２２６を介して、変圧器２３の両端に接続される電源ライン２２７、２２８に供給する。
このため、その充電終了信号は、変圧器２３を介して電源ライン２１７、２１８上に現れるので、センサ２１５は、その電源ライン２１７、２１８上の充電終了信号を検出し、この検出された充電終了信号が制御回路２１６Ａに入力される。
【００６４】
制御回路２１６Ａは、その充電終了信号をセンサ２１５が受信して取り込んだときには、その電力の積算値に基づいて充電料金を計算し、その計算した充電料金を表示器２１９Ｃに表示させる。これにより、第３実施例の使用者は、その充電料金の支払いが可能となる。
次に、本発明の非接触電力伝送装置の第４実施形態の構成について、図６を参照して説明する。
【００６５】
図２に示す第１実施形態では、上記のように、受電装置１３の２次電池１３４が外出先で切れた場合に、外出先で送電・受電兼用装置１２を使用してその２次電池１３４を充電できる。一方、図４に示す第２実施形態では、上記のように、送電装置２１で受電装置２２の２次電池２２３を充電する際に、安全性の向上、不正行為の防止などを図ることができる。
【００６６】
そこで、第４実施形態は、第１実施形態と第２実施形態の各構成を有機的に結合することにより、外出先で携帯電話などの２次電池が充電ができる上に、その充電の際に安全性の向上、不正行為の防止などが図れるようにしたものである。
すなわち、第４実施形態は、図６に示すように、充電器として機能する送電装置３１と、充電器として機能するとともに２次電池３２３を含む送電・受電兼用装置３２と、２次電池３３４を含む受電装置３３とを備えている。
【００６７】
そして、送電装置３１は、送電・受電兼用装置３２または受電装置３３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置をそれぞれ形成し、送電・受電兼用装置３２と結合した場合にはそれに含まれる２電池３２３を充電し、受電装置３３と結合した場合にはそれに含まれる２電池３３４を充電するようになっている。
さらに、送電・受電兼用装置３２は、受電装置３３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置３３に含まれる２電池３３４を充電するが、その充電に先立って、その充電の安全性や不正性などを識別信号を利用して判断するようにし、その安全性などが確保できる場合に充電を開始するようになっている。
【００６８】
ここで、送電・受電兼用装置３２は、例えば携帯用コンピュータの電源として使用され、受電装置３３は、例えば携帯電話の電源として使用されるものとする。
次に、この第４実形態の各部の具体的な構成について、図６を参照して説明する。
送電装置３１は、図６に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１１と、送電回路３１２と、コイル３１３とを備えている。
【００６９】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３１１は、例えば家庭に供給される１００〔Ｖ〕の交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、その変換された直流電圧を送電回路３１２に供給するようになっている。送電回路３１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１１からの直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成する回路であり、この生成した交流電圧をコイル３１３に供給するようになっている。
【００７０】
送電・受電兼用装置３２は、図６に示すように、送電回路３２１と、受電回路３２２と、２次電池３２３と、充放電制御回路３２４と、コイル３２５と、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、設定器３２６Ａと、動作開始スイッチ３２６Ｂと、制御回路３２７と、表示器３２８、変圧器３２９Ａと、センサ３２９Ｂとを備えている。
送電回路３２１は、動作時に、２次電池３２３から供給される直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成し、この生成した交流電圧をコイル３２５に供給する回路である。受電回路３２２は、コイル３２５が送電装置３１のコイル３１３と電磁結合して送電装置３１から電力が送電される場合に、コイル３２５に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を生成する回路、すなわち交流−直流変換回路である。受電回路３２２で生成される直流電圧は、充放電制御回路３２４を介して２次電池３２３に供給され、２次電池３２３を充電するようになっている。
【００７１】
２次電池３２３は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。充放電制御回路３２４は、受電回路３２２により２次電池３２３を充電する場合にはその充電の制御を行い、２次電池３２３で送電回路３２１や負荷（図示せず）を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
コイル３２５は、送電装置３１のコイル３１３と接近させて使用する場合には、その両コイル３２５、３１３は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、コイル３２５は、受電装置３３のコイル３３１と接近させて使用する場合には、その両コイル３２５、３３１は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。すなわち、コイル３１３、３２５、３３１は、相互に電磁結合でき、かつ相互に分離できるようになっている。
【００７２】
切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、コイル３２５と、送電回路３２１または受電回路３２２との選択的な接続を行うものである。また、切り換えスイッチＳＷ３は、２次電池３２３と、送電回路３２１または受電回路３２２との選択的な接続を行うものである。これらの切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の各接点は、通常は、例えば図示のように受電回路３２２側に接続されている。
【００７３】
設定器３２６Ａは、使用者が、送電回路３２１または受電回路３２２の使用を選択的に設定するものであり、その設定データが制御回路３２７に入力されるようになっている。動作開始スイッチ３２６Ｂは、送電回路３２１が送電を開始する旨を指示するスイッチであり、その指示データは制御回路３２７に入力されるようになっている。変圧器３２９Ａは、コイル３２５の両端と接続される電力線３２９Ｃ，３２９Ｄと、センサ３２９Ｂとを電磁的に結合するものである。
【００７４】
センサ３２９Ｂは、電力線３２９Ｃ，３２９Ｄ上を伝搬する後述の識別信号を検出するものであり、その検出された識別信号は制御回路３２７に入力されるようになっている。表示器３２８は、液晶表示器などからなり、上記のように所定の情報が表示されるようになっている。
制御回路３２７は、設定器３２６Ａからの設定データに従って、その動作状態を表示器３２８を表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点の切り換えを制御するようになっている。
【００７５】
また、制御回路３２７は、動作開始スイッチの３２６Ｂの指示により送電回路３２１の送電を開始させる際に、その送電に先立って送電回路３２１に所定時間のプレ送電を行わせ、このプレ送電のときには、センサ３２９Ａが受信する後述の識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定するようになっている。
さらに、制御回路３２７は、その判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路３２１の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には送電回路３２１の送電を開始させないように、送電回路３２１を制御するようになっている。
【００７６】
受電装置３３は、図６に示すように、コイル３３１と、受電回路３３２と、充放電制御回路３３３と、２次電池３３４と、不揮発性メモリ３３５と、識別信号送信回路３３６と、変圧器３３７とを備えている。
コイル３３１は、送電装置３１のコイル３１３と接近させて使用する場合には、その両コイル３３１、３１３は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、コイル３３１は、送電・受電兼用装置３２のコイル３２５と接近させて使用する場合には、その両コイル３３１、３２５は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。電磁結合によりコイル３３１に誘起される交流電圧は、受電回路３３２に供給されるようになっている。
【００７７】
受電回路３３２は、コイル３３１に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を出力する回路である。受電回路３３２から出力される直流電圧は、充放電制御回路３３３を介して２次電池３３４に供給され、２次電池３３４を充電するようになっている。充放電制御回路３３３は、受電回路３３２からの出力により２次電池３３４を充電する場合にはその充電の制御を行い、２次電池３３４で負荷（図示せず）を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
【００７８】
不揮発性メモリ３３５は、受電装置３２を識別するための識別信号をデジタルデータの形態で記憶するメモリであり、その識別信号は識別信号送信回路３３６が読み出すようになっている。識別信号送信回路３３６は、その不揮発性メモリ３３５から読み出した識別信号を変圧器３３７を介して、コイル３３１の両端に接続される電源線３３８、３３９に供給するようになっている。
【００７９】
次に、このような構成からなる第４実施形態の動作例について、図６を参照して説明する。
この例では、送電・受電兼用装置３２を携帯用コンピュータの電源として使用し、受電装置３３を携帯電話の電源として使用する場合について説明する。
まず、送電・受電兼用装置３２の２次電池３２３を、送電装置３１を用いて充電する場合について説明する。この場合には、使用者は、送電・受電兼用装置３２のコイル３２５を送電装置３１のコイル３１３に接近させて、両コイル３２５、３１３が電磁結合する状態にさせる。
【００８０】
この状態で、使用者が、送電装置３１を用いて２次電池３２３の充電を行う旨の設定を設定器３２６Ａで行うと、その設定データが制御回路３２７に入力される。制御回路３２７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器３２８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図に示す位置、すなわち、受電回路３２２側に固定させる。
【００８１】
この結果、送電・受電兼用装置３２の２次電池３２３は、送電装置３１による充電が開始される。この充電時には、受電回路３２２により２次電池３２３の充電が行われる。また、充放電制御回路３２４は、２次電池３２３の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路３２２による２次電池３２３の充電を停止させる。
次に、受電装置３３の２次電池３３４を、送電装置３１で充電する場合について説明する。この場合には、使用者は、受電装置３３のコイル３３１を送電装置３１のコイル３１３に接近させて、両コイル３３１、３１３が電磁結合する状態にさせる。
【００８２】
この結果、受電装置３３の２次電池３３４は、送電装置３１による充電が開始される。この充電時には、受電回路３３２により２次電池３３４の充電が行われる。また、充放電制御回路３３３は、２次電池３３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路３３２による２次電池３３４の充電を停止させる。
次に、使用者が、例えば受電装置３３を使用（搭載）する携帯電話と、送電・受電兼用装置３２を使用する携帯用コンピュータとを持参して外出した場合において、外出先で、携帯電話で使用する受電装置３３の２次電池３３４の充電が切れて、充電が必要な場合について説明する。
【００８３】
この場合には、外出先において、使用者は、受電装置３３のコイル１３１を送電・受電兼用装置３２のコイル３２５に接近させて、両コイル３３１、３２５が電磁結合する状態にさせる。
この状態で、使用者が、送電・受電兼用装置３２により２次電池３３４を充電させる旨の設定を設定器３２６Ａで行うと、その設定データが制御回路３２７に入力される。制御回路３２７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器３２８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図に示す位置とは反対の位置、すなわち、送電回路３２１側に切り換える。
【００８４】
引き続き、使用者が、送電回路３２１の送電動作の開始を指示するために動作開始スイッチ３２６Ｂを操作すると、その指示データが制御回路３２７に入力される。制御回路３２７は、その指示データに従い、送電回路３２１の送電動作に先立って、送電回路３２１が所定時間だけプレ送電を行うように制御する。これにより、送電回路３２１はプレ送電を行うので、送電回路３２１は所定時間だけ交流電圧を生成し、この生成された交流電圧が電磁結合されているコイル３２５、３３１を介して受電装置３３の受電回路３３２に伝送される。
【００８５】
受電回路３３２は、その伝送された交流電圧を整流して直流電圧を生成すると同時に、プレ送電があった旨を識別信号送信回路３３６に通知する。この通知に基づき、識別信号送信回路３３６は、不揮発性メモリ３３５から受電装置３３を識別するための識別信号を読み出し、この読み出した識別信号を変圧器３３７を介して、コイル３３１の両端に接続される電源線３３８、３３９に供給する。
【００８６】
このため、その識別信号は、電磁結合されているコイル３３１、３２５を経由して電源ライン３２９Ｃ、３２９Ｄ上に現れるので、センサ３２９Ｂは、その電源ライン３２９Ｃ、３２９Ｄ上の識別信号を検出し、この検出された識別信号が制御回路３２７に入力される。
制御回路３２７は、センサ３２９Ａが検出する識別信号と基準となる識別信号とが一致するか否かを判定し、この判定の結果、その両者が一致する場合には送電回路３２１の送電を開始させ、その両者が一致しない場合には送電回路３２１の送電を開始させないように、送電回路３２１を制御させる。
【００８７】
送電回路３２１の送電が開始された場合には、受電装置３３の２次電池３３４は、送電・受電兼用装置３２による充電が開始される。この充電時には、受電回路３３２により２次電池３３４の充電が行われる。また、充放電制御回路３３３は、２次電池３３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路３３２による２次電池３３４の充電を停止させる。
【００８８】
以上説明したように、この第４実施形態では、送電・受電兼用装置３２が、受電装置３３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置３３に含まれる２電池３３４を充電するが、その充電に先立って、その充電の安全性や不正性などを識別信号を利用して判断するようにした。このため、その充電の際に、安全性の向上、および不正行為の防止を図ることができる。
【００８９】
次に、本発明の第５実施形態について、図７を参照して説明する。
図６に示す第４実施形態では、上記のように、受電装置３３の２次電池３３４が外出先で切れた場合に、外出先で送電・受電兼用装置３２を使用してその２次電池３３４を充電することができる。
このとき、送電・受電兼用装置３２は２次電池３２３を使用することになるが、受電装置３３の２次電池３３４の充電のために、その２次電池３２３を使い切ってしまうおそれがあり、それを使い切るのは好ましくない。
【００９０】
一方、送電・受電兼用装置３２の充放電制御回路３２４は、２次電池３２３を使用して送電回路３２１を動作させる場合には、２次電池３２３の放電状態を監視する。すなわち、充放電制御回路３２４は、２次電池３２３の放電時には例えばダウンカウンタで計数動作を行い、その計数値を２次電池３２３の残量データとしている。
そこで、第５実施形態は、送電・受電兼用装置３２を使用して受電装置３３の２次電池３２４を充電する場合に、その残量データを使用して、送電・受電兼用装置３２の２次電池３２３を使い切るのを避けるようにした。
【００９１】
このために、第５実施形態は、図６示す送電・受電兼用装置３２を、図７に示す送電・受電兼用装置３２Ａに置き換えようにした。すなわち、送電・受電兼用装置３２Ａの制御回路３２７Ａは、受電装置３３の２次電池３３４の充電中に、充放電制御回路３２４からの残量データを入力するようにした。
そして、制御回路３２７Ａは、受電装置３３の２次電池３３４の充電中において、その残量データが所定値以下になった場合には、送電回路３２１の送電動作を停止させ、または切り換えスイッチＳＷ３の接点を送電回路３２１側から受電回路３２２側に切り換えるようにした。
【００９２】
なお、送電・受電兼用装置３２Ａのその他の部分の構成は、図６に示す送電・受電兼用装置３２の構成と同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。また、第５実施形態の送電装置３１と受電装置３３は、図６の送電装置３１と受電装置３３と同一であるので、その説明は省略する。
以上のように、第５実施形態によれば、外出先などにおいて、送電・受電兼用装置３２を使用して受電装置３３の２次電池３２４を充電する場合に、送電・受電兼用装置３２の２次電池３２３を使い切るのを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１実施形態の構成の概念を説明するための説明図である。
【図２】この第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】この第１実施形態の送電・受電兼用装置の変形例のブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第５実施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】従来装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９４】
ＳＷ１〜ＳＷ３・・・切り換えスイッチ、１１，２１，２１Ａ，３１・・・送電装置、１２，１２Ａ，３２，３２Ａ・・・送電・受電兼用装置、１３，２２，２２Ａ，３３・・・受電装置、２３・・・変圧器、１１１，２１１，３１１・・・ＡＣ／ＤＣコンバータ、１１２，１２１，２１２，３１２，３２１・・・送電回路、１１３，１２５，１３１・・・コイル、１２２，１３２，２２１，３２２，３３２・・・受電回路、１２３，１３４，２２３，３２３，３３４・・・２次電池、１２４，１３３，２２２，３２４，３３３・・・充放電制御回路、１２６，３２６Ａ・・・設定器、１２７，１２７Ａ，２１６，２１６Ａ，３２７，３２７Ａ・・・制御回路、１２８，２１９Ａ，３２８・・・表示器、２１３，３２６Ｂ・・・動作開始スイッチ、２１４，２２６，３３７・・・変圧器、２１５，３２９Ｂ・・・センサ、２２４，２２４Ａ，３３５・・・不揮発性メモリ、２２５，３３６・・・識別信号送信回路、２１９Ｂ・・・電力計、２２５Ａ・・・送信回路。
【図１】
2005143181.tif 000003
【図２】
2005143181.tif 000004
【図３】
2005143181.tif 000005
【図４】
2005143181.tif 000006
【図５】
2005143181.tif 000007
【図６】
2005143181.tif 000008
【図７】
2005143181.tif 000009
【図８】
2005143181.tif 000010