(57)【要約】【課題】充電台に異物がセットされたことを簡単な回路構成で確実に検出する。送電コイルから受電コイルに効率よく電力搬送しながら充電する。【解決手段】無接点充電方法は、充電台１０に電池内蔵機器５０をセットし、充電台１０の送電コイル１１に電池内蔵機器５０の受電コイル５１を電磁結合して、送電コイル１１から受電コイル５１に電磁誘導作用で電力搬送して、電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。さらに、無接点充電方法は、電池内蔵機器５０側において電池５２の充電電流を検出し、検出する充電電流から伝送効率を検出して、検出伝送効率を効率閾値に比較し、検出伝送効率が効率閾値よりも小さい状態で、充電台１０に異物がセットされたと判定し、検出伝送効率が効率閾値よりも大きい状態で、充電台１０に異物がセットされないと判定し、さらに、充電電流が変動する充電電流の変動時間帯においては異物検出を中断する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電台(10)に電池内蔵機器(50)をセットし、充電台(10)の送電コイル(11)に電池内蔵機器(50)の受電コイル(51)を電磁結合して、送電コイル(11)から受電コイル(51)に電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイル(51)に誘導される電力で電池内蔵機器(50)の電池(52)を充電する無接点充電方法であって、
電池内蔵機器(50)側において電池(52)の充電電流を検出し、この充電電流から伝送効率を検出して、検出伝送効率を効率閾値に比較して、検出伝送効率が効率閾値よりも小さい状態で、充電台(10)に異物がセットされたと判定し、検出伝送効率が効率閾値よりも大きい状態で、充電台(10)に異物がセットされないと判定し、さらに、充電電流が変動する充電電流の変動時間帯において、異物検出を中断する無接点充電方法。
【請求項２】
前記電池(52)の充電電流が変動して、一時的に電流変化判別閾値よりも低下あるいは上昇する状態においては、充電電流が電流変化判別閾値よりも低下または越える時間が、設定時間よりも短い時間帯を充電電流の変動時間帯として、異物の検出を中断することを特徴とする請求項１に記載される無接点充電方法。
【請求項３】
電流変化判別閾値よりも大きい充電電流が電流変化判別閾値よりも小さくなり、または電流変化判別閾値よりも小さい充電電流が電流変化判別閾値よりも大きくなって、充電電流が電流変化判別閾値を通過すると、通過した時間からあらかじめ設定している設定時間は充電電流の変動時間帯として異物検出を中断する請求項２に記載される無接点充電方法。
【請求項４】
前記電池内蔵機器(50)側で電池(52)の充電電流を検出して、検出する充電電流と効率閾値とを充電台(10)に伝送し、充電台(10)が充電電流と効率閾値からを異物検出する請求項１ないし３のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項５】
前記充電台(10)が異物を検出する状態で、送電コイル(11)への供給電力を制御する請求項１ないし４のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項６】
前記充電電流の変動時間帯において、検出伝送効率を比較する効率閾値を最低閾値に設定して、異物検出を実質的に停止する請求項１ないし５のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項７】
最低閾値を０レベルとする請求項６に記載される無接点充電方法。
【請求項８】
異物を検出する状態において、送電コイル(11)の電力供給を停止して電池(52)の充電を停止し、あるいは送電コイル(11)に入力電力を設定電力よりも小さく制御して、電池(52)の充電電流を小さくする請求項１ないし７のいずれかに記載される無接点充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電コイルと受電コイルとを電磁結合するように互いに接近して配置し、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池を充電する無接点充電方法に関し、とくに充電台に異物がセットされたことを検出する無接点充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電コイルを内蔵する充電台に、受電コイルを内蔵する電池内蔵機器をセットして、送電コイルから受電コイルに電力搬送して、電池内蔵機器の電池を充電する無接点充電方法は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
この無接点充電方法は、充電台の送電コイルと、電池内蔵機器の受電コイルとを電磁結合するように、電池内蔵機器を充電台にセットすると、送電コイルから受電コイルに電力搬送され、受電コイルに誘導される電力で内蔵電池を充電する。この充電方法は、コネクタを介して電池内蔵機器を充電台に接続する必要がなく、無接点方式で内蔵電池を便利に充電できる。
【０００４】
この充電方法は、電池内蔵機器を充電している状態で、クリップなどの金属片の異物が載せられると、異物に誘電電流が流れてジュール熱で発熱する弊害がある。また、異物に誘導電流が流れて無駄に電力を消費するので、充電台から効率よく電池を充電できなくなる欠点もある。この欠点を解消するために、特許文献１の充電台は、上面に縦横に並べて多数の温度センサを配置している。温度センサは、充電台に載せられて異物が発熱するのを検出する。この充電台は、上に金属製の異物を載せる状態で、送電コイルに交流電力を供給すると、異物に誘電電流が流れて発熱するので、この異物の発熱を、近くに配置している温度センサで検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の充電台は、異物が上面のどこにセットされるかが特定されないために、多数の温度センサを載せ台の上面に配置する必要がある。このため、温度センサの数が多くなって部品コストが高くなる。また、異物が置かれる位置によって、どの温度センサが発熱を検出するかが特定されないので、多数に設けている全ての温度センサの検出温度から異物が載せられたことを判定する必要があるので、多数の温度センサの検出温度から異物が載せられたことを検出する検出回路も複雑になり、簡単な回路で異物を検出できない欠点もある。
【０００７】
さらに、この充電台は、電池内蔵機器を載せる載せ台の上に多数の温度センサを配置するので、温度センサやこれを配置する部品が送電コイルと受電コイルとの間にあって、これが送電コイルと受電コイルの間隔を広くして、電力搬送効率を悪化させる欠点もある。送電コイルと受電コイルは、電磁結合して電力搬送するので、より効率よく電力搬送するためには、互いに接近させてその間隔を狭くすることが大切である。ところが、送電コイルと受電コイルとの間に温度センサを配置する構造は、これによって送電コイルと受電コイルとを接近させることができず、このことにより電力搬送効率が低下する欠点がある。
【０００８】
本発明は、さらに以上の弊害を解消することを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、充電台に異物がセットされたことを簡単な回路構成で、確実に安定して検出でき、しかも、送電コイルから受電コイルに効率よく電力搬送しながら充電できる無接点充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
本発明の無接点充電方法は、充電台１０に電池内蔵機器５０をセットして、充電台１０の送電コイル１１に電池内蔵機器５０の受電コイル５１を電磁結合して、送電コイル１１から受電コイル５１に電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイル５１に誘導される電力で電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。さらに、無接点充電方法は、電池内蔵機器５０側において電池５２の充電電流を検出し、検出する充電電流から伝送効率を検出して、検出伝送効率を効率閾値に比較して、検出伝送効率が効率閾値よりも小さい状態で、充電台１０に異物がセットされたと判定し、検出伝送効率が効率閾値よりも大きい状態で、充電台１０に異物がセットされないと判定し、さらに、充電電流が変動する充電電流の変動時間帯においては、異物検出を中断する。
【００１０】
ところで、電池は受電コイルに誘導される電力で充電される。したがって、電池の充電電流は、受電コイルの出力、すなわち、受電コイルの交流を直流に変換する整流回路の出力電力となる。したがって、本明細書において「電池の充電電流」は、整流回路の出力電流を含む意味に使用し、電池の充電電流として、整流回路の出力電流を検出することができる。
【００１１】
以上の無接点充電方法は、充電台に異物がセットされたことを簡単な回路構成で確実に検出できる。それは、電池内蔵機器側において、電池の充電電流を検出して伝送効率を検出し、この検出伝送効率を効率閾値に比較して、異物を検出できるからである。さらに、以上の方法は、異物が送電コイルの電力の一部を消費して、受電コイルに誘導される電力が減少して伝送効率が低下することを検出する。したがって、従来のように充電台に多数の温度センサを設ける必要がなく、充電台の構造や電子回路を極めて簡単にできる。また、電池内蔵機器は、電池の満充電を検出するために、充電電流を検出する電流検出回路を装備するので、充電電流を検出するために専用の回路を設けることなく、異物判定ができる。さらに、以上の方法は、電池の充電電流から伝送効率を検出して異物検出するので、充電台に異物がセットされると速やかに検出できる特徴も実現する。
【００１２】
さらに、以上の無接点充電方法は、電池に接続している負荷変動による異物検出の誤判定を防止できる特徴も実現する。電池の充電電流から伝送効率を検出して、検出する伝送効率を効率閾値に比較して異物検出する方法は、充電電流が変動して伝送効率が変動すると異物がセットされたと誤判定することがある。ところが、以上の無接点充電方法は、充電電流の変動時間帯において異物検出を中断するので、この状態における異物検出の誤判定を防止して、確実に安定して異物検出できる。
【００１３】
本発明の無接点充電方法は、電池５２の充電電流が変動して、一時的に電流変化判別閾値よりも低下あるいは上昇する状態においては、充電電流が電流変化判別閾値よりも低下または越える時間が、設定時間よりも短い時間帯を充電電流の変動時間帯として、異物の検出を中断することができる。
【００１４】
以上の無接点充電方法は、電池の充電電流から検出する伝送効率で異物検出しながら、電池に接続している負荷変動による異物検出の誤判定を確実に防止できる。伝送効率から異物検出する方法は、電池の負荷が変動して、電池の充電電流が変動すると、異物が検出されたと誤判定することがある。たとえば、充電している電池の負荷が低下し、あるいは電池内蔵機器側で電池の充電を一時的に停止すると、電池の充電電流が減少して伝送効率が低下することがある。充電電流から検出される伝送効率で異物検出する方法は、この状態になると、異物がセットされていないにも関わらず、異物がセットされたと誤判定する。ところが、以上の無接点充電方法は、充電電流が電流変化判別閾値よりも低下または上昇する時間が、設定時間よりも短い時間帯を充電電流の変動時間帯として異物検出を中断するので、電池の負荷変動による異物検出の誤判定を防止できる。現実に異物がセットされた状態では、連続して伝送効率が低下するので、連続して伝送効率が効率閾値よりも低くなる状態では異物がセットされたと判定する。しかしながら、負荷変動で一時的に伝送効率が効率閾値よりも低くなっても異物がセットされたと誤判定しない。また、充電電流が一定の電流となると、伝送効率から異物検出を再開するので、異物がセットされた状態は、確実に検出できる。
【００１５】
本発明の無接点充電方法は、電流変化判別閾値よりも大きい充電電流が電流変化判別閾値よりも小さくなり、または電流変化判別閾値よりも小さい充電電流が電流変化判別閾値よりも大きくなって、充電電流が電流変化判別閾値を通過すると、通過した時間からあらかじめ設定している設定時間は充電電流の変動時間帯として異物検出を中断することができる。
【００１６】
本発明の無接点充電方法は、電池内蔵機器５０側で電池５２の充電電流を検出して、検出する充電電流と効率閾値とを充電台１０に伝送し、充電台１０が充電電流と効率閾値から異物検出することができる。
以上の無接点充電方法は、電池内蔵機器から伝送される電池の充電電流と効率閾値から異物検出するので、異物を検出する状態で送電コイルへの供給電力を制御して、異物による発熱などを防止することができる。
【００１７】
本発明の無接点充電方法は、充電台１０が異物を検出する状態で、送電コイル１１への供給電力を制御することができる。
以上の無接点充電方法は、異物を検出する状態で送電コイルへの供給電力を小さくし、あるいは送電コイルに電力を供給しないように制御して、異物の発熱などの弊害を確実に防止できる。
【００１８】
本発明の無接点充電方法は、充電電流の変動時間帯において、検出伝送効率を比較する効率閾値を最低閾値に設定して、異物検出を実質的に停止することができる。
この方法は、効率閾値を低下させることで、実質的に異物検出を中断できる。
【００１９】
さらに、本発明の無接点充電方法は、最低閾値を０レベルとすることができる。
この無接点充電方法は、効率閾値を変更することで、確実に異物検出を中断できる。
【００２０】
本発明の無接点充電方法は、異物を検出する状態において、送電コイル１１の電力搬送を停止して電池５２の充電を停止し、あるいは送電コイル１１に入力電力を設定電力よりも小さく制御して、電池５２の充電電流を小さくすることができる。
以上の方法は、充電台にセットされる異物の加熱を防止し、あるいは異物の加温を少なくしながら、電池内蔵機器の電池を充電できる特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例にかかる無接点充電方法で充電台に載せた電池内蔵機器の電池を充電する状態を示すブロック図である。
【図２】充電電流によって伝送効率が変化する特性と充電電流に対する効率閾値の一例を示すグラフである。
【図３】充電電流が変化する状態において異物検出する一例を示す図である。
【図４】充電電流が変化する状態において異物検出する他の一例を示す図である。
【図５】図３に示す方法で異物検出するフローチャートである。
【図６】図４に示す方法で異物検出するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための無接点充電方法を例示するものであって、本発明は無接点充電方法を以下の方法や回路構成に特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図１は、本発明の無接点充電方法で、充電台１０の上に電池内蔵機器５０を載せて、電池内蔵機器５０の電池５２を充電する状態を示している。
【００２４】
充電台１０は、ケース２０の上面に、電池内蔵機器５０を載せる上面プレート（図示せず）を設けて、この上面プレートの内側に送電コイル１１を配置している。送電コイル１１は、交流電源１２を接続して、交流電源１２をコントロール回路１３で制御している。コントロール回路１３は、電池内蔵機器５０の伝送回路５４から伝送される検出信号を受信回路１４で検出して、検出する検出信号で、送電コイル１１に供給する電力をコントロールする。さらに、充電台１０は、電池内蔵機器５０から伝送される電池の充電電流、充電電圧から伝送効率（＝送電効率）を検出し、検出伝送効率をあらかじめ設定している効率閾値に比較して、電池内蔵機器５０を充電している状態で、充電台１０に異物がセットされたかどうかを判定する異物検出回路１５を備えている。
【００２５】
充電台１０は、送電コイル１１を受電コイル５１に電磁結合して、送電コイル１１から受電コイル５１に電力搬送する。電池内蔵機器５０を上面プレートの自由な位置にセットして、電池５２を充電する充電台１０は、送電コイル１１を受電コイル５１に接近するように移動させる機構（図示せず）を内蔵している。この充電台１０は、送電コイル１１をケース２０の上面プレートの下に配設して、上面プレートに沿って移動させて受電コイル５１に接近させる。ただし、充電台は、必ずしも送電コイルを受電コイルに接近させる機構を内蔵する必要はなく、電池内蔵機器を充電台の定位置に配置する構造とすることもできる。
【００２６】
送電コイル１１は、上面プレートと平行な面で渦巻き状に巻いてなる平面コイルで、上面プレートの上方に交流磁束を放射する。この送電コイル１１は、上面プレートに直交する交流磁束を上面プレートの上方に放射する。送電コイル１１は、交流電源１２から交流電力が供給されて、上面プレートの上方に交流磁束を放射する。送電コイル１１は、磁性材からなるコア（図示せず）に線材を巻いてインダクタンスを大きくできる。コアのある送電コイルは、磁束を特定部分に集束して、効率よく電力を受電コイルに伝送できる。ただ、送電コイルは、必ずしもコアを設ける必要はなく、空芯コイルとすることもできる。空芯コイルは軽いので、送電コイルを上面プレートの内面で移動させる構造にあっては、移送機構を簡単にできる。送電コイル１１は、受電コイル５１の外径にほぼ等しくして、受電コイル５１に効率よく電力搬送する。
【００２７】
交流電源１２は、たとえば、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波電力を送電コイル１１に供給する。送電コイル１１を受電コイル５１に接近するように移動させる充電台１０は、交流電源１２を、可撓性のリード線を介して送電コイル１１に接続している。交流電源１２は、発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプとを備える。
【００２８】
充電台１０は、送電コイル１１を受電コイル５１に接近させた状態で、交流電源１２で送電コイル１１に交流電力を供給する。送電コイル１１の交流電力は、受電コイル５１に電力搬送されて、電池５２を充電する。充電台１０は、電池５２が満充電されると、電池内蔵機器５０から伝送される満充電信号で送電コイル１１への電力供給を停止して、電池５２の充電を停止する。
【００２９】
異物検出回路１５は、充電台１０から電池内蔵機器５０に電力搬送される伝送効率を検出し、検出伝送効率をあらかじめ設定している効率閾値に比較して異物検出する。異物検出回路１５は、伝送効率が効率閾値よりも低下すると、充電台１０に異物がセットされたと判定して、コントロール回路１３で交流電源１２を制御する。さらに、異物検出回路１５は、電池５２の充電電流が変動する充電電流の変動時間帯においては、異物検出を中断する。したがって、充電電流の変動時間帯においては、検出する伝送効率が効率閾値よりも低下しても異物検出を中断して異物がセットされたとは判定しない。異物がセットされない状態で、電池５２の負荷が変動して、充電電流が変化して伝送効率が変動することがあるからである。異物検出回路１５は、充電電流の変動時間帯でない時間帯において、検出伝送効率が効率閾値よりも小さい状態で異物がセットされたと判定し、検出伝送効率が効率閾値よりも大きい状態では、異物がセットされないと判定して電池５２を充電する。
【００３０】
図１の充電台１０は異物検出回路１５を備えているが、異物検出回路は、電池内蔵機器に設けることもできる。電池内蔵機器に設けられる異物検出回路は、電池の充電電流、充電電圧から検出される検出伝送効率を効率閾値に比較して異物検出する。異物検出回路を内蔵する電池内蔵機器は、異物を検出したことを示す異物検出信号を充電台に伝送する。充電台は、異物検出信号を受けてコントロール回路で交流電源の出力を制御する。
【００３１】
電池内蔵機器５０は、充電台１０の送電コイル１１に電磁結合される受電コイル５１を内蔵しており、この受電コイル５１に誘導される電力で電池５２を充電する。電池内蔵機器５０は、充電できる電池５２を備えている携帯機器であって、パック電池、携帯電話機、携帯式の音響機器、携帯機器を充電する電池を内蔵している充電器など、電池を備える携帯機器である。
【００３２】
図１の電池内蔵機器５０は、電池５２と、受電コイル５１と、この受電コイル５１に誘導される交流を直流に変換する整流回路５６と、整流回路５６から出力される直流で電池５２を充電する充電制御回路５３と、電池５２の充電電流を検出する電流検出回路５７と、効率閾値を設定する閾値設定回路５５と、電流検出回路５７で検出される検出電流と閾値設定回路５５で設定される効率閾値を充電台１０に伝送する伝送回路５４とを備える。図に示す電池内蔵機器５０は、内蔵する電池５２を、充電制御回路５３を介して充電するが、電池内蔵機器は、必ずしも充電制御回路を設けることなく、整流回路から出力される電力を直接に電池に供給して電池を充電することもできる。また、電池内蔵機器は、充電される電池を電池パックとして、脱着自在に内蔵することもできる。この電池パックは、図示しないが、電池と、整流回路から出力される直流で電池を充電する充電制御回路と、電池の充電電流を検出する電流検出回路とを内蔵し、この電流検出回路で検出される電池の充電電流を信号として電池パックから出力して、閾値設定回路に入力することができる。
【００３３】
電池５２は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることができる。電池内蔵機器５０は、１個ないし複数の電池５２を内蔵している。複数の電池は、直列又は並列に接続され、あるいは直列と並列に接続される。
【００３４】
整流回路５６は、図示しないが、受電コイル５１に誘導される交流をダイオードブリッジで全波整流して脈流を平滑コンデンサーで平滑化する。整流回路は、ダイオードブリッジで交流を整流するが、整流回路には、ＦＥＴをブリッジに接続して、交流に同期してＦＥＴをオンオフに切り換えて整流する同期整流回路も使用できる。ＦＥＴの同期整流回路はオン抵抗が小さく、整流回路の発熱を少なくして、電池内蔵機器のケース内温度の上昇を少なくできる。また、平滑コンデンサーは必ずしも必要でなく、ダイオードブリッジや同期整流回路の出力で電池を充電することもできる。
【００３５】
充電制御回路５３は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等を定電圧・定電流充電し、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池を定電流充電する。さらに、充電制御回路５３は、電池５２の満充電を検出して、満充電信号を伝送回路５４を介して充電台１０に伝送する。充電台１０は、伝送回路５４から伝送される満充電信号を受信回路１４で検出する。満充電信号を検出すると、コントロール回路１３は交流電源１２を制御して、送電コイル１１への電力供給を停止させる。
【００３６】
伝送回路５４は、電池内蔵機器５０から充電台１０に、電池５２の充電電流、充電電圧、効率閾値信号、電池５２の満充電信号、ＩＤ信号などの種々の伝送信号を伝送する。伝送回路５４は、受電コイル５１の負荷インピーダンスを変化させて、送電コイル１１に種々の伝送信号を伝送する。この伝送回路５４は、図示しないが、受電コイル５１に変調回路を接続している。変調回路は、コンデンサーや抵抗等の負荷とスイッチング素子とを直列に接続して、スイッチング素子のオンオフを制御して種々の伝送信号を充電台１０に伝送する。
【００３７】
充電台１０の受信回路１４は、送電コイル１１のインピーダンス変化、電圧変化、電流変化等を検出して、伝送回路５４から伝送される伝送信号を検出する。受電コイル５１の負荷インピーダンスが変化すると、これに電磁結合している送電コイル１１のインピーダンスや電圧や電流が変化するので、受信回路１４は、これ等の変化を検出して、電池内蔵機器５０の伝送信号を検出することができる。
【００３８】
ただし、伝送回路は、搬送波を変調して伝送する回路、すなわち送信機とすることもできる。この伝送回路から伝送される伝送信号の受信回路は、搬送波を受信して、伝送信号を検出する受信器である。伝送回路と受信回路とは、電池内蔵機器から充電台に伝送信号を伝送できる全ての回路構成とすることができる。
【００３９】
電流検出回路５７は、電池５２の充電電流を検出する。図１の電流検出回路５７は、電池５２と直列に接続している電流検出抵抗５７Ａと、この電流検出抵抗５７Ａの両端の電圧を増幅する差動アンプ５７Ｂとを備えており、差動アンプ５７Ｂの出力から電池５２の充電電流を検出する。電池５２の充電電流は整流回路５６の出力、すなわち受電コイル５１に誘導される電力の出力となる。したがって、電池５２の充電電流は、整流回路５６の出力電流を検出して検出することができ、また、受電コイル５１の出力を検出して検出することもできる。
【００４０】
閾値設定回路５５は、検出伝送効率を比較して異物検出する効率閾値を設定する。効率閾値は、検出伝送効率に比較されて、充電台１０に異物がセットされたかどうか、すなわち異物検出を判定する伝送効率の閾値である。充電台１０から電池内蔵機器５０に電力搬送される伝送効率が効率閾値よりも低くなると、充電台１０に異物がセットされたと判定し、伝送効率が効率閾値よりも大きいと異物がセットされないと判定する。効率閾値は、充電電流を考慮して設定される。閾値設定回路５５は、電池５２の充電電流に対する効率閾値を記憶している。充電電流が大きくなると、受電コイル５１に誘導される電力が大きくなって伝送効率が高くなるからである。満充電に近づくにしたがって充電電流を減少させる充電方法、あるいは、電池内蔵機器５０において電池５２から出力される電力を消費する負荷が変動する場合、さらには、電池内蔵機器５０にＡＣ／ＤＣアダプタ（図示せず）が接続された等の理由により受電コイル５１から電池５２への入力が切断される場合等にあっては、効率閾値を電池５２の充電電流を考慮して変更する。充電電流が小さくなると、効率閾値を小さくして正確に異物検出できるからである。
【００４１】
閾値設定回路５５は、電池５２の充電電流に対する効率閾値を、テーブルとして記憶し、あるいは関数として記憶することができる。電池５２の充電電流に対する効率閾値の一例を図２の曲線Ｂに示している。この曲線Ｂで示す効率閾値は、充電電流に対して階段状に変化させている。この曲線Ｂは、３６０ｍＡ以上の充電電流に対する効率閾値を４１％、３６０ｍＡと３００ｍＡの間の充電電流に対する効率閾値を３５％、３００ｍＡと２００ｍＡの間の充電電流に対する効率閾値を３０％、２００ｍＡと１００ｍＡとの間の充電電流に対する効率閾値を２０％に設定している。また、１００ｍＡ以下の充電電流に対しては、この電流帯においては、異物による発熱が小さいので、効率閾値を０％に設定している。ただ、効率閾値は、充電電流に対して直線状または曲線状に変化させることもできる。
【００４２】
伝送効率は、充電台１０の定位置に電池内蔵機器５０をセットし、充電台１０に異物を載せない状態で、送電コイル１１の入力電力と受電コイル５１に誘導される電力との比率から、以下の式で検出される。
伝送効率［％］＝（受電コイルに誘導される電力／送電コイルの入力電力）×１００
受電コイル５１に誘導される電力は、整流回路５６の出力電圧（＝充電電圧）と電流の積で検出され、送電コイル１１の入力電力は、交流電源１２の出力、すなわち交流電源１２の出力電圧と電流の積から検出される。
【００４３】
電池５２を充電する電流は、電池５２の状態によって変化する。たとえば、電池５２の温度が高くなり、あるいは定電圧・定電流充電する電池５２の電圧が設定電圧まで上昇すると充電電流を次第に小さくする。電池５２の状態は、電池内蔵機器５０の伝送回路５４から充電台１０の受信回路１４に伝送される。充電台１０は、電池内蔵機器５０から伝送される信号を受信回路１４で検出してコントロール回路１３に入力する。コントロール回路１３は、入力される信号で交流電源１２の出力を制御して送電コイル１１の供給電力を制御する。たとえば、電池５２の温度が設定値よりも高くなることを、充電台１０が受信回路１４を介して検出すると、コントロール回路１３が交流電源１２の出力を小さくし、受電コイル５１に誘導される電力を小さくして、電池５２の充電電流を小さく制限する。また、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池は、定電流充電して電池の電圧が設定電圧まで上昇すると、定電圧充電して充電電流を次第に小さくする。
【００４４】
電池５２の充電電流に対する伝送効率は、電池５２の充電電流によって変化する。図２の曲線Ａは、電池５２の充電電流によって伝送効率が変化する特性を示している。この曲線Ａに示すように、電池５２の充電電流が小さくなると伝送効率は低下する。曲線Ａは、異物がセットされない状態における伝送効率を示している。曲線Ａは、電池５２の充電電流を４００ｍＡとする状態で、伝送効率が約５５％となり、充電電流が減少するにしたがって伝送効率が低下する状態を示している。伝送効率は、充電台１０に異物がセットされた状態で低下する。異物が送電コイル１１の電力の一部を吸収して、受電コイル５１に誘導される電力が小さくなるからである。ここで、図２の曲線Ｂは、前述の充電電流に対する効率閾値を階段状に示しており、曲線Ａで示す伝送効率より１０％ないし３０％低下する伝送効率を効率閾値としている。ただ、異物を検出する効率閾値は、曲線Ａで示す伝送効率より５％〜４０％低下する閾値に設定することができる。
【００４５】
充電台１０に電池内蔵機器５０をセットして電池５２を充電している状態で、電池内蔵機器５０と共に充電台１０に異物が載せられると、異物によって伝送効率が低下して、電池５２の充電電流は異物がセットされないノーマル状態の充電電流よりも小さくなる。伝送効率が効率閾値よりも小さくなると、異物がセットされたと判定する。このことを実現するために、電池内蔵機器５０は充電電流、充電電圧を検出して充電台１０に伝送する。また、電池内蔵機器５０は、充電電流に対する効率閾値も充電台に伝送する。充電台１０は、電池内蔵機器５０から伝送される充電電流と充電電圧の積と、送電コイル１１の入力電力とから上述の計算式に基づいて伝送効率を演算して検出し、この伝送効率を効率閾値に比較して、異物がセットされたかどうかを判定する。
【００４６】
電池５２の充電電流と伝送効率は、異物がセットされる以外の要因、たとえば、電池５２の負荷変動によっても変化する。充電している電池５２の負荷が小さくなって、電池５２の電圧が上昇すると、充電電流が減少するからである。また、電池内蔵機器５０側で種々の制御をして電池５２の充電電流が変化することもある。
【００４７】
電池５２の負荷変動などで、充電電流が変化して伝送効率が効率閾値よりも低くなると、異物がセットされたと誤判定することがある。この弊害を解消する異物検出回路１５は、電池５２の充電電流が電流変化判別閾値よりも低下する時間帯を、充電電流の変動時間帯として、異物検出を中断する。電池５２の負荷変動などで充電電流が減少する状態は、長い時間続かない。これに対して異物がセットされて充電電流が減少する状態は、異物が除去されない限り継続する。したがって、異物検出を中断した後、充電電流が安定する状態が継続すると異物検出を再開して異物を検出できる。
【００４８】
充電台１０に異物がセットされる状態では、異物が送電コイル１１の電力の一部を吸収して電池５２の充電電流を減少させて一定の電流値に保持する。これに対して電池５２の負荷変動による充電電流の減少は、一定の電流とはならずに変動する。図１には図示しないが、電池５２の両端は電池内蔵機器５０の負荷に接続され、負荷の変動は、例えば、携帯電話であれば、液晶画面のオン、オフ、あるいは、電池５２からの出力のオンオフ等によりもたらされる。負荷変動が起こる時間帯、すなわち充電電流の変動時間帯において異物検出すると、誤検出することがある。この弊害を防止するために、充電電流の変動時間帯において異物検出を中断する。異物検出は、電池５２の充電電流が安定して変動しない状態で、伝送効率を効率閾値に比較し、伝送効率が効率閾値以下に低下する状態に限って、異物がセットされたと判定して、電池５２の負荷変動による誤検出は防止できる。
【００４９】
充電電流の変動時間帯は、充電電流を電流変化判別閾値に比較して決定する。充電電流が変動して、電流変化判別閾値よりも低下し、あるいは上昇した後、一定の時間は充電電流の変動時間帯として異物検出を中断する。図３は、異物がセットされないノーマル状態において、４００ｍＡで充電される電池５２の電流変化判別閾値を３６０ｍＡとしている。すなわち、電池５２の充電電流の変動を検出するために、３６０ｍＡの電流変化判別閾値を設けている。電池５２の充電電流が電流変化判別閾値を越える毎に、一定の時間は異物検出を中断する。
ここで、本明細書において、電池の充電電流が電流変化判別閾値を越えるとは、電池の充電電流が、電流変化判別閾値よりも大きな値から小さな値に減少する状態、または、充電電流が電流変化判別閾値よりも小さな値から大きな値に増加する状態を意味するものとする。すなわち、電池の充電電流が電流変化判別閾値に跨って変化する状態を意味するものとする。
【００５０】
電池５２の充電電流が３６０ｍＡ以下に減少すると、一定の時間は充電電流の変動時間帯として、効率閾値を最低閾値（図３においては０レベル）に設定して異物検出を中断する。最低閾値は、いかなる状態においても、伝送効率がこの閾値よりも低くならない最低値よりも小さくしているので、伝送効率が最低閾値以下に低下することはなく、異物検出は実質的に停止される。充電電流が３６０ｍＡ以下に減少した状態が設定時間（例えば６０秒、後述するフローチャートのタイマ２を参照）継続すると、すなわち、電流が安定しているとして、異物検出を開始する。このことを実現するために、充電電流が３６０ｍＡ以下に低下したタイミングでカウントを開始するタイマ（後述するフローチャートにおけるタイマ２）を設けている。このタイマがタイムアップする状態まで充電電流の変動時間帯とし、充電電流が電流変化判別閾値を越えることなくタイマがタイムアップして、継続して充電電流が３６０ｍＡ以下にあると、効率閾値を最低閾値から充電電流で設定された閾値に変更して、異物検出を再開する。異物検出を再開して、検出する伝送効率が効率閾値よりも低い状態にあると、異物がセットされたと判定する。
【００５１】
異物がセットされたことが検出されると、異物検出回路１５は、異物検出信号をコントロール回路１３に入力する。コントロール回路１３は、異物検出信号を検出すると交流電源１２の出力を制御して、送電コイル１１への供給電力を停止し、あるいは低下させる。ただし、送電コイル１１の出力が設定値よりも小さく、電池５２の充電電流が相当に小さくて、異物による弊害が無視できる程度であると、コントロール回路１３は異物検出信号を検出する状態で、送電コイル１１への電力供給を停止せず、また低下しない。
【００５２】
図３において、３６０ｍＡ以下に低下していた充電電流が３６０ｍＡ以上に増加して設定時間（例えば１５秒、後述するフローチャートのタイマ１を参照）経過すると、充電電流の変動時間帯が終了したとして、最低閾値に設定していた閾値を充電電流に対する効率閾値（例えば４１％）に変更して、異物検出を再開する。充電電流が３６０ｍＡを越えた時間をカウントするために、たとえば、設定時間を１５秒とするタイマ（後述するフローチャートにおけるタイマ１）を設けている。このタイマは、充電電流が３６０ｍＡを越えたタイミングでカウントを開始し、タイムアップするまで継続して充電電流が３６０ｍＡ以上であると、充電電流の変動時間帯が終了したとして、最低閾値に設定していた閾値を、充電電流に対する効率閾値に再設定して異物検出を再開する。
ここで、充電電流が３６０ｍＡ以上に増加した時間をカウントするタイマ（後述するフローチャートのタイマ１）の設定時間（１５秒）を、充電電流が３６０ｍＡ以下に減少した時間をカウントするタイマ（後述するフローチャートのタイマ２）の設定時間（６０秒）より短くしているのは、充電電流が定電流充電領域であり、充電電流が安定していることが多いからである。
【００５３】
充電電流の変動時間帯を判定するために、図３に示すように、充電電流が３６０ｍＡよりも大きくなるとカウントを開始するタイマ１（設定時間は１５秒）と、充電電流が３６０ｍＡ以下に低下するとカウントを開始するタイマ２（設定時間は６０秒）とを備えている。タイマ１とタイマ２がカウントしている時間帯が、充電電流の変動時間帯となる。タイマ１は、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡよりも大きくなったタイミングでカウントを開始するが、タイムアップする前に充電電流が３６０ｍＡ以下に低下すると、タイマ１はリセットされてカウントを停止して、充電電流が再び３６０ｍＡを越えるまでカウントを開始しない。タイマ２は、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下となったタイミングでカウントを開始するが、タイムアップする前に充電電流が３６０ｍＡよりも大きくなると、タイマ２はリセットされてカウントを停止して、充電電流が再び３６０ｍＡ以下になるまでカウントを開始しない。
【００５４】
異物がセットされないノーマル状態においても、電池５２は常に一定の電流で充電されるとは限らない。たとえば、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池は、電圧が所定の電圧（４．１Ｖ／セル〜４．２Ｖ／セル）に上昇するまでは一定の電流で充電される。たとえば、この電圧に上昇するまで４００ｍＡで定電流充電される。電池５２の電圧がこの電圧まで上昇した後は、電池５２の電圧が上昇しないように、充電電流を次第に減少させる。
【００５５】
図４は、複数の電流変化判別閾値を設けて、充電電流が減少する状態において、あるいは負荷変動するとき、確実に異物検出できる状態を示している。この図の充電方法は、複数の電流変化判別閾値を設けており、電池５２の充電電流が最初の電流変化判別閾値（図４においては３６０ｍＡ）以下になると、効率閾値を最低閾値（図４においては０レベル）に設定することで異物検出を中止すると共に、充電電流が低下して電流変化判別閾値を越えるごとに、一定の時間は充電電流の変動時間帯として異物検出を中断し、電池５２の充電電流が設定時間（例えば６０秒）連続して電流変化判別閾値を越えないと充電電流が安定した状態であり、充電電流の変動時間帯が終了したとして、効率閾値を変更して異物検出を再開する。
【００５６】
図４は、第１〜第４の電流変化判別閾値、３６０ｍＡ、３００ｍＡ、２００ｍＡ、１００ｍＡを設けている。各々の電流変化判別閾値を越える状態における充電電流に対して異なる効率閾値を設定している。すなわち、第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡ以上の充電電流に対する第１の効率閾値と、第１の電流変化判別閾値の３６０ｍＡと第２の電流変化判別閾値の３００ｍＡの間の充電電流に対する第２の効率閾値と、第２の電流変化判別閾値の３００ｍＡと第３の電流変化判別閾値の２００ｍＡの間の充電電流に対する第３の効率閾値と、第３の電流変化判別閾値の２００ｍＡと第４の電流変化判別閾値の１００ｍＡとの間の充電電流に対する第４の効率閾値とを設定して、電池５２の充電電流が設定時間連続して電流変化判別閾値を越えないと充電電流が安定した状態であり、充電電流の変動時間帯が終了したとして、充電電流に対する効率閾値に設定して異物検出を再開する。この図において、第１の効率閾値を４１％、第２の効率閾値を３５％、第３の効率閾値を３０％、第４の効率閾値を２０％に設定している。
【００５７】
図４は、異物がセットされないノーマル状態において、電池５２を４００ｍＡで充電している状態で、電池５２の負荷が変動して充電電流が変動する状態を示している。この図において、電池５２の充電電流は、ノーマル状態の４００ｍＡから、複数の電流変化判別閾値を通過して低下する。すなわち、４００ｍＡの充電電流は、順番に電流変化判別閾値の３６０ｍＡ、３００ｍＡ、２００ｍＡ、１００ｍＡを通過して低下する。電流変化判別閾値を通過する毎に、タイマはリセットしてカウントを開始する。すなわち、３６０ｍＡの電流変化判別閾値を通過するときにタイマがカウントを開始し、３００ｍＡを通過すると、カウントしているタイマをリセットして再びカウントを開始する。２００ｍＡ、１００ｍＡを通過するときも同じように、カウントしているタイマをリセットしてカウントを開始させる。カウントしているタイマがタイムアップするまでに電流変化判別閾値を通過しないと、充電電流の変動時間帯が終了したと判定する。
【００５８】
図４は、第４の電流変化判別閾値を通過してカウントを開始したタイマがタイムアップするまでに、充電電流が増加して、再び第４の電流変化判別閾値を通過するので、充電電流の変動時間帯が終了したとは判定しない。充電電流が次第に増加して、１００ｍＡ、２００ｍＡ、３００ｍＡの電流変化判別閾値を通過するので、電流変化判別閾値を通過する毎に、カウントしているタイマをリセットしてカウントを開始させる。３００ｍＡの電流変化判別閾値を通過した後、タイマがタイムアップするまで電流変化判別閾値を通過しないので、充電電流の変動時間帯が終了したと判定する。
【００５９】
図４は、負荷変動で低下していた電池５２の充電電流が増加して、３００ｍＡの電流変化判別閾値を通過した後、タイマがタイムアップするまで、すなわち、設定時間（６０秒）が経過するまで、充電電流が電流変化判別閾値を通過しないで充電電流が変化しない状態にある。したがって、設定時間が経過すると、充電電流の変動時間帯が終了したとして、最低閾値に設定していた閾値を充電電流に対する効率閾値に変更して、異物検出を再開する。この図において、異物検出を再開する状態で、充電電流が第１の電流変化判別閾値と第２の電流変化判別閾値との間にあるので、効率閾値を第２の効率閾値に設定して異物検出を再開する。
【００６０】
図４は、充電電流が３００ｍＡの電流変化判別閾値を越えて、符号Ｘで示される時間帯では３６０ｍＡの電流変化判別閾値を越えない状態が設定時間（６０秒）継続するので、効率閾値が第２の効率閾値に変更されて異物検出が再開される。図４においては、充電電流が、第１の電流変化判別閾値を通過した後、第２、第３、第４の電流変化判別閾値を通過（充電電流が減少、または、増加して通過する）しているが、上記設定時間を経過していないことより、異物検出閾値を最低閾値（０レベル）の状態に保持して、異物を検出していない。
【００６１】
図４に示すように、複数の効率閾値を設けて異物検出する方法は、電池５２の充電電流を小さくする状態で異物検出できる。充電電流が小さい状態で異物検出すると、異物検出を表示するが充電を停止することなく、充電電流を減少し、あるいは充電電流を減少させることなく、異物検出を表示して電池の充電を継続することもできる。電池５２が小さい充電電流で充電される状態は、送電コイル１１の供給電力を小さくするので、電池内蔵機器５０と一緒に異物がセットされても、異物に供給される電力も小さく、異物の発熱を少なくできるからである。
【００６２】
図４は、電池５２の充電電流が３００ｍＡないし３６０ｍＡの間にあって、設定時間経過するまで上下の電流変化判別閾値を通過しない状態において、第２の効率閾値（３５％）に設定して異物検出を再開する状態を示しているが、電池５２の充電電流が、２００ｍＡないし３００ｍＡの間にあって、設定時間が経過するまで上下の電流変化判別閾値を通過しない場合は、第３の効率閾値（３０％）に設定して異物検出を再開する。さらにまた、電池５２の充電電流が、たとえば、２００ｍＡないし１００ｍＡの間にあって、設定時間が経過するまで上下の電流変化判別閾値を通過しない場合は、第４の効率閾値（２０％）に設定して異物検出を再開する。
【００６３】
図３に示すように充電電流が変化する状態において、図５に示すように、以下のフローチャートで異物検出する。以下の充電方法は、電池の充電電流の変動時間帯においては、異物検出を中断する。
［ｎ＝１のステップ］
電流検出回路５７で電池５２の充電電流を検出して、検出する充電電流を、電池５２の電流が変化したかどうかを判定する閾値である電流変化判別閾値の３６０ｍＡに比較して、充電電流が電流変化判別閾値よりも大きいか小さいかを判定する。図３は、ノーマル状態において、電池５２を４００ｍＡで充電しているので、３６０ｍＡの電流変化判別閾値を通過しないと、充電電流が変化しないと判定し、電流変化判別閾値の３６０ｍＡを通過すると、充電電流が変化したと判定する。
［ｎ＝２のステップ］
電池５２の充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡよりも大きい状態、すなわち充電電流がノーマル状態の４００ｍＡから変化しない状態で、設定時間を６０秒にセットしているタイマ２をリセットする。タイマ２は、充電電流が３６０ｍＡ以下になる時間をカウントするタイマである。タイマ２が、カウントを開始してからタイムアップするまでが充電電流の変動時間帯である。したがって、タイマ２がタイムアップして、充電電流の変動時間帯が終了した後、検出する伝送効率が効率閾値の４１％よりも小さいと、異物がセットされたと判定する。
［ｎ＝３のステップ］
タイマ１がタイムアップしたかどうかを判定する。タイマ１は設定時間を１５秒にセットしている。タイマ１は、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えた時間をカウントするタイマである。タイマ１がカウントを開始してからタイムアップするまでの時間帯も充電電流の変動時間帯である。
［ｎ＝４〜６のステップ］
タイマ１がタイムアップするまで、ｎ＝１〜５のステップをループして、異物検出を中断する。すなわち、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越える状態になって、１５秒間は充電電流の変動時間帯として、異物検出を中断する。タイマ１がタイムアップすると、ｎ＝６のステップに進んで、充電電流の変動時間帯が終了したとして、異物検出を再開する。
【００６４】
図３において、ノーマル状態で電池５２が４００ｍＡの充電電流で充電されるので、充電電流は常に電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えている。したがって、最初の１５秒は異物検出が中断されるが、その後は継続して異物検出される。充電電流が減少して３６０ｍＡ以下になった後、充電電流が増加して電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えた後は、１５秒経過するまでは、異物検出を中断するが、１５秒経過してタイマ１がタイムアップすると、ｎ＝６のステップで異物検出を再開する。すなわち、電池５２の充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下に低下した後、充電電流が増加して電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えると、１５秒後に異物検出を再開する。異物検出は、検出される充電電流から伝送効率を検出して、検出伝送効率を効率閾値に比較して検出されるが、このとき、効率閾値は、例えば、４１％に設定される。
【００６５】
［ｎ＝７、８のステップ］
充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下に減少すると、充電電流の変動時間帯になったと判定して、効率閾値を最低閾値（０％）に設定して、実質的に異物検出を中断すると共に、タイマ１をリセットする。
［ｎ＝９〜１４のステップ］
ｎ＝９のステップで、効率閾値が変更されたかどうかを判定する。ｎ＝１のステップにおいて、充電電流が３６０ｍＡ以下に減少したと判定された初回は、効率閾値を最低閾値の０％に変更して異物検出を中断するので、ｎ＝９のステップでは効率閾値が変更されたと判定し、ｎ＝１０のステップに進んでタイマ２をリセットした後、ｎ＝１のステップに戻る。その後は、ｎ＝１のステップにおいて、充電電流が３６０ｍＡ以下であると判定されても、効率閾値は既に最低閾値に変更されているので、効率閾値が最低閾値以外の閾値に再設定されるまで、ｎ＝９のステップでは効率閾値が変更されたと判定せず、ｎ＝１１のステップに進む。さらに、その後、ｎ＝１１のステップからｎ＝１３のステップでタイマ２がタイムアップするまでを充電電流の変動時間帯として、すなわち、タイマ２がタイムアップする６０秒が経過するまで、ｎ＝１、７〜９、１１〜１３のステップをループする。タイマ２がタイムアップすると、ｎ＝１４のステップで、異物検出を再開する。すなわち、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下に低下して、タイマ２がタイムアップする６０秒経過すると、充電電流の変動時間帯が終了したとして異物検出を再開する。しかしながら、充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下に低下しても、この電流を継続する時間が６０秒以下であると、充電電流の変動時間帯として異物検出を中断して、異物検出をしない。すなわち、負荷変動による充電電流の低下と判定して、異物検出をしない。
ｎ＝１４のステップにおいて、異物検出が再開される状態では、効率閾値は最低閾値の０％から４１％に再設定される。異物検出が再開されると、充電電流から伝送効率を検出し、検出伝送効率が再設定された効率閾値に比較される。検出された伝送効率が４１％未満であると、異物がセットされたと判定する。
【００６６】
さらに、図４に示すように、複数の電流変化判別閾値を設けて異物検出する状態を、図６のフローチャートに示す。
ただし、以下に示すフローチャートは、充電電流が３６０ｍＡ以下に減少した状態では、電流が安定していると判定する設定時間を６０秒（タイマ２）とし、３６０ｍＡ以下に低下した充電電流が３６０ｍＡ以上に増加する状態では、電流が安定していると判定する設定時間を１５秒（タイマ１）として、充電電流の変動時間帯の終了を判定する状態を示している。ただ、３６０ｍＡ以下に低下した充電電流が３６０ｍＡ以上に増加する状態で、電流が安定していると判定する設定時間は、６０秒とすることもできる。この方法は、１つのタイマを使用して、充電電流の変動時間帯の終了を判定することもできる。
【００６７】
［ｎ＝１のステップ］
電流検出回路５７で電池５２の充電電流を検出して、検出する充電電流を、第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡに比較して、充電電流が第１の電流変化判別閾値よりも大きいか小さいかを判定する。図４は、ノーマル状態において、電池５２を４００ｍＡで充電しているので、検出された最新の充電電流が第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡよりも大きいと、充電電流が変化しないと判定し、第１の電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下になると、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したと判定する。
［ｎ＝２のステップ］
電池５２の充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡよりも大きい状態、すなわち充電電流がノーマル状態の４００ｍＡから変化しない状態で、設定時間を６０秒にセットしているタイマ２をリセットする。
［ｎ＝３のステップ］
タイマ１がタイムアップしたかどうかを判定する。タイマ１は設定時間を１５秒にセットしている。タイマ１は、３６０ｍＡ以下に低下していた充電電流が第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡを越えた時間をカウントするタイマである。タイマ１がカウントを開始してからタイムアップするまでの時間帯は充電電流の変動時間帯である。
［ｎ＝４〜６のステップ］
タイマ１がタイムアップするまで、ｎ＝１〜５のステップをループして、異物検出を中断する。すなわち、充電電流が第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡを越える状態になって、１５秒間は充電電流の変動時間帯として、異物検出を中断する。タイマ１がタイムアップすると、ｎ＝６のステップに進んで、充電電流の変動時間帯が終了したとして、異物検出を再開する。異物検出は、検出される充電電流から伝送効率を検出して、検出伝送効率を効率閾値に比較して検出される。ここで、変動時間帯の終了時における充電電流が、第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡよりも大きいので、異物検出に使用する効率閾値を、第１の効率閾値の４１％に設定して異物検出する。
【００６８】
図４において、ノーマル状態で電池５２が４００ｍＡの充電電流で充電されるので、充電電流は常に電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えている。したがって、最初の１５秒は異物検出が中断されるが、その後は継続して異物検出される。充電電流が減少して３６０ｍＡ以下になった後、充電電流が増加して電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えた後は、１５秒経過するまでは、異物検出を中断するが、１５秒経過してタイマ１がタイムアップすると、ｎ＝６のステップで異物検出を再開する。すなわち、電池５２の充電電流が電流変化判別閾値の３６０ｍＡ以下に低下した後、充電電流が増加して電流変化判別閾値の３６０ｍＡを越えると、１５秒後に異物検出を再開する。
【００６９】
［ｎ＝７、８のステップ］
充電電流が第１の電流変化判別閾値である３６０ｍＡ以下に減少すると、充電電流の変動時間帯になったと判定して、効率閾値を最低閾値（０％）に設定して、実質的に異物検出を中断すると共に、タイマ１をリセットする。
［ｎ＝９のステップ］
電流検出回路５７で電池５２の充電電流を検出し、検出された充電電流を電流変化判別閾値に比較して、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したかどうかを判定する。図４に示す充電方法は、第１の電流変化判別閾値（３６０ｍＡ）、第２の電流変化判別閾値（３００ｍＡ）、第３の電流変化判別閾値（２００ｍＡ）、及び第４の電流変化判別閾値（１００ｍＡ）からなる複数の電流変化判別閾値を設けているが、第１の電流変化判別閾値（３６０ｍＡ）については、ｎ＝１のステップにおいて、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したかどうかが判定されるので、このステップでは、第２の電流変化判別閾値（３００ｍＡ）、第３の電流変化判別閾値（２００ｍＡ）、及び第４の電流変化判別閾値（１００ｍＡ）について、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したかどうかが判定される。
【００７０】
このステップでは、前回検出した充電電流と最新の充電電流との間に、第２の電流変化判別閾値（３００ｍＡ）、第３の電流変化判別閾値（２００ｍＡ）、及び第４の電流変化判別閾値（１００ｍＡ）のいずれかがあると、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したと判定する。
たとえば、前回検出した充電電流が、３００ｍＡ（第２の電流変化判別閾値）〜２００ｍＡ（第３の電流変化判別閾値）の範囲にある状態で、今回検出された最新の充電電流が引き続き３００ｍＡ〜２００ｍＡの範囲にあると、充電電流が変化しないと判定し、最新の充電電流が３００ｍＡ（第２の電流変化判別閾値）よりも大きくなり、あるいは２０００ｍＡ（第３の電流変化判別閾値）以下になると、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したと判定する。
同様に、他の電流変化判別閾値についても、前回検出した充電電流と最新の充電電流とを比較することによって、充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化したかどうかを判定する。
【００７１】
［ｎ＝１０のステップ］
電池５２の充電電流が、第２ないし第４の電流変化判別閾値のいずれかを跨いで変化すると、設定時間を６０秒にセットしているタイマ２をリセットして、ｎ＝１のステップに戻る。タイマ２は、充電電流が電流変化判別閾値を通過することなく、継続的に所定の範囲内に維持される時間をカウントするタイマである。タイマ２が、カウントを開始してからタイムアップするまでの時間帯は充電電流の変動時間帯である。
［ｎ＝１１〜１３のステップ］
ｎ＝９のステップで、電池５２の充電電流が電流変化判別閾値を跨いで変化していないと判定されると、ｎ＝１１のステップで、タイマ２がタイムアップしたかどうかを判定する。ｎ＝１１のステップでタイマ２がタイムアップするまでを充電電流の変動時間帯として、ｎ＝１、７〜９、１１〜１３のステップをループし、あるいは、ｎ＝１、７〜１０のステップをループする。すなわち、タイマ２がタイムアップする６０秒が経過するまで、充電電流の変動時間帯として異物検出を中断して、異物検出をしない。
【００７２】
［ｎ＝１４のステップ］
ｎ＝９のステップでタイマ２がタイムアップすると、充電電流が安定した状態が設定時間継続して、充電電流の変動時間帯が終了したとして、このステップで異物検出を再開する。ここで、異物検出に使用する効率閾値は、ｎ＝９のステップで検出された最新の充電電流の大きさに対応した効率閾値に再設定される。
すなわち、変動時間帯の終了時における充電電流が第１の電流変化判別閾値の３６０ｍＡと第２の電流変化判別閾値の３００ｍＡの間にある場合には、第２の効率閾値の３５％に設定して異物検出し、充電電流が第２の電流変化判別閾値の３００ｍＡと第３の電流変化判別閾値の２００ｍＡの間にある場合には、第３の効率閾値の３０％に設定して異物検出し、充電電流が第３の電流変化判別閾値の２００ｍＡと第４の電流変化判別閾値の１００ｍＡとの間にある場合には、第４の効率閾値の２０％に設定して異物検出する。さらに、変動時間帯の終了時における充電電流が第４の電流変化判別閾値の１００ｍＡ以下の場合には、充電電流に対する効率閾値０％を設定する。ただ、変動時間帯の終了時における充電電流が第４の電流変化判別閾値の１００ｍＡ以下の場合には、効率閾値を１０％以下に設定することもできる。
異物検出が再開される状態で、充電電流と充電電圧から伝送効率を検出し、検出された伝送効率を再設定された効率閾値に比較する。検出された伝送効率が再設定された効率閾値未満であると、異物がセットされたと判定する。
【００７３】
以上の無接点充電方法は、充電電流の変動を検出するために電流変化判別閾値を設け、充電電流が電流変化判別閾値を越える毎にタイマがカウントを開始して、タイマがタイムアップするまでを充電電流の変動時間帯として異物検出を中断するので、電池の充電電流がわずかに変化する状態を電流変化とは判別することなく、異物検出を確実にできる。ただ、本発明の無接点充電方法は、電池の充電電流の変化を検出する方法を以上の方法には特定しない。たとえば、充電電流が単位時間に変化する変化値から電流変化を判別し、あるいはまた、充電電流が時間を関数として変化する割合、すなわち、充電電流が時間と共に変化する勾配を検出して、充電電流の変化を検出することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…充電台
１１…送電コイル
１２…交流電源
１３…コントロール回路
１４…受信回路
１５…異物検出回路
２０…ケース
５０…電池内蔵機器
５１…受電コイル
５２…電池
５３…充電制御回路
５４…伝送回路
５５…閾値設定回路
５６…整流回路
５７…電流検出回路                ５７Ａ…電流検出抵抗
５７Ｂ…差動アンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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