(57)【要約】【課題】保存庫内から容器を取り出した場合であっても所定の負荷への電力供給を継続することができる電力供給ユニット及び非接触電力伝送システムを提供すること。【解決手段】本発明は、内部を透視可能な皿本体３０と、皿本体３０の上部を覆う内部を透視可能な蓋部２０とを備える容器１０に取り付けられる給電ユニット１であって、蓋部２０又は皿本体３０に取り付けられる受電コイル４１と、蓋部２０又は皿本体３０に取り付けられる二次電池４５と、を備え、容器１０の外部において受電コイル４１と非接触に設けた給電コイル９０に通電することにより受電コイル４１に給電し、受電コイル４１から二次電池４５に充電を行うことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を透視可能な皿本体と、前記皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備える容器に取り付けられる給電ユニットであって、
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられる受電コイルと、
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられる二次電池と、
を備え、
前記容器の外部において前記受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより前記受電コイルに給電し、前記受電コイルから前記二次電池に充電を行うことを特徴とする給電ユニット。
【請求項２】
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられ、前記受電コイル及び前記二次電池の少なくとも一方から供給される電力によって動作する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を前記受電コイルから前記二次電池に切り替える制御を行う、請求項１記載の給電ユニット。
【請求項３】
前記受電コイルは、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンである、請求項１または請求項２に記載の給電ユニット。
【請求項４】
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられるアンテナをさらに備え、
前記アンテナは、前記受電コイル及び前記二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって、前記容器の外部に対して信号を送信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の給電ユニット。
【請求項５】
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられる無線通信部をさらに備え、
前記無線通信部は、前記受電コイル及び前記二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって、外部機器と無線通信を行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給電ユニット。
【請求項６】
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられる環境センサをさらに備え、
前記環境センサは、前記受電コイル及び前記二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって動作する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の給電ユニット。
【請求項７】
前記環境センサは温湿度センサである、請求項６記載の給電ユニット。
【請求項８】
前記容器は培養を行うためのシャーレである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の給電ユニット。
【請求項９】
前記蓋部又は前記皿本体に取り付けられる太陽電池をさらに備え、
前記受電コイル、前記二次電池及び前記太陽電池の少なくともいずれかを電力の供給源とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の給電ユニット。
【請求項１０】
前記太陽電池は、前記二次電池に充電を行う、請求項９記載の給電ユニット。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の給電ユニットが取り付けられた容器と、
前記容器が載せられる載置面を備え、前記給電コイルが設けられた給電装置と、
を備えることを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項１２】
前記給電コイルは、前記載置面に形成された、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンである、請求項１１記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１３】
前記給電コイルが含まれる面と、前記受電コイルが含まれる面とは平行である、請求項１２記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１４】
前記容器は、前記載置面に垂直な方向に複数積み重ねて配置される、請求項１１記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１５】
前記受電コイルが受電している間は前記受電コイルから所定の負荷に電力を供給し、前記給電コイルが受電しなくなった際に前記受電コイルから前記二次電池に切り替えて前記負荷に電力を供給する、請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１６】
電力の供給源が前記受電コイルから前記二次電池に切り替わった際に前記容器を前記載置面から離した旨の情報を記録し、電力の供給源が前記二次電池から前記受電コイルに切り替わった際に前記容器を前記載置面に載置した旨の情報を記録する記録部をさらに備えた、請求項１５記載の非接触電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送が可能な給電ユニット及びこれを備えた非接触電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の保存庫は、貯蔵室内に設けられ、温度等の検知機能を持つ無線センサと、この無線センサと通信を行うアンテナと、無線センサによりセンシングされ、アンテナを介して受信した情報を読み取る情報読取装置と、この情報読取装置が読み取った情報を取得し貯蔵室制御を行う制御手段とを備える。この構成により、配線を考慮することなく、任意の箇所にセンサを配置することが可能となるため、貯蔵室内の任意の箇所の情報を取得することが可能となる。
【０００３】
特許文献２に記載の非接触電力伝送システムは、送電コイルを有する送電装置と、受電コイル及び集磁束コイルを有する受電装置とを備え、送電コイルに電流を流して発生した磁束を媒介として受電コイルに電力を伝送する。
【０００４】
特許文献３に記載の培養装置は、細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカーを備えた恒温容器と、恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、恒温容器内の観察位置に設置される培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと対物レンズ駆動部とカメラ部を有する観察部とを有する。この構成により、恒温容器内への観察部の熱的影響を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１４６４４号公報
【特許文献２】特開２０１２−５０２０９号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／００４３８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の保存庫では、冷蔵庫本体及び第一の冷蔵室のいずれも、その構造及び材質上、扉をあけることなく内部を観察することはできないため、観察のたびに保管物が外気に触れ、温湿度が変化してしまう問題があった。このため、培養等のように、容器をあけることなく内部を観察する必要がある用途で使用することは困難であった。
【０００７】
特許文献２に記載の非接触電力伝送システムの受電装置では、受電コイル及び集磁束コイルの設置場所を限定しておらず、また、内部に物質を収容する空間は設けられていない。さらに、受電装置は光を透過する材質で構成されていない。このため、受電装置内に物質を収容する空間を形成したとしても、受電装置を開いて外気に触れさせる状態にしなければ内部を観察することは困難である。
【０００８】
特許文献３に記載の培養装置では、培養容器への熱的影響を低減しつつ培養容器内の観察を行うことはできるものの、装置構成が複雑になるという問題がある。また、専用の培養装置が必要であり、既存の保存庫や顕微鏡を利用することはできない。
【０００９】
本発明は、蓋部を取ることなく内部を観察することができる容器に適用される電力供給ユニット及び非接触電力伝送システムを提供することを目的としている。また、容器ごとにワイヤレス給電できるとともに、保存庫内から容器を取り出した場合であっても所定の負荷への電力供給を継続することができる電力供給ユニット及び非接触電力伝送システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、内部を透視可能な皿本体と、皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備える容器に取り付けられる給電ユニットであって、蓋部又は皿本体に取り付けられる受電コイルと、蓋部又は皿本体に取り付けられる二次電池と、を備え、容器の外部において受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより受電コイルに給電し、受電コイルから二次電池に充電を行うことを特徴とする給電ユニットである。
【００１１】
このような構成によれば、既存の透視可能な容器に本発明の給電ユニットを取り付けることで、蓋部をとることなく内部を観察することができるとともに、観察のたびに容器内の環境を変化させることのなく温度・湿度等の環境の検知・管理を正確かつ確実に行うことができる。さらに、受電コイルから二次電池に充電しているため、受電コイルから電力が供給されない場合でも二次電池から電力を供給することができる。
【００１２】
本発明の給電ユニットにおいて、蓋部又は皿本体に取り付けられ、受電コイル及び二次電池の少なくとも一方から供給される電力によって動作する制御部をさらに備え、制御部は、受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を受電コイルから二次電池に切り替える制御を行うことが好ましい。これにより、受電コイルの受電電圧が低下した場合でも二次電池に切り替えて電力を供給することができる。
【００１３】
本発明の給電ユニットにおいて、受電コイルは、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンであることが好ましい。これにより、所望の位置に、所望の形状の受電コイルを安価に形成することできる。
【００１４】
本発明の給電ユニットにおいて、蓋部又は皿本体に取り付けられるアンテナをさらに備え、アンテナは、受電コイル及び二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって、容器の外部に対して信号を送信することが好ましい。これにより、容器ごとに検知した温度・湿度等の環境データを外部へ送出することができる。
【００１５】
本発明の給電ユニットにおいて、蓋部又は皿本体に取り付けられる無線通信部をさらに備え、無線通信部は、受電コイル及び二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって、外部機器と無線通信を行うことが好ましい。これにより、容器ごとの環境管理の経過や結果を外部のコンピュータ、タブレット端末等に送ることができる。
【００１６】
本発明の給電ユニットにおいて、蓋部又は皿本体に取り付けられる環境センサをさらに備え、環境センサは、受電コイル及び二次電池の少なくとも一方から供給された電力によって動作することが好ましい。環境センサは、温湿度センサであることが好ましい。これにより、容器ごとに環境の管理を行うことが可能となる。本発明の給電ユニットにおいて、容器は培養を行うためのシャーレであることが好ましい。
【００１７】
本発明の給電ユニットにおいて、蓋部又は皿本体に取り付けられる太陽電池をさらに備え、受電コイル、二次電池及び太陽電池の少なくともいずれかを電力の供給源とすることが好ましい。これにより、受電コイルの受電電圧が低下した場合、太陽電池や二次電池からの電力供給によって継続的な運用を図ることができる。本発明の給電ユニットにおいて、太陽電池は、二次電池に充電することが好ましい。
【００１８】
本発明の非接触電力伝送システムは、上述のいずれかの給電ユニットが取り付けられた容器と、容器が載せられる載置面を備え、給電コイルが設けられた給電装置と、を備えることを特徴とする。これにより、容器ごとに電力を供給することができるようになる。
【００１９】
本発明の非接触電力伝送システムにおいて、給電コイルは、載置面に形成された、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンであることが好ましい。これにより、所望の位置に、所望の形状の給電コイルを安価に形成することできる。
【００２０】
本発明の非接触電力伝送システムにおいて、給電コイルが含まれる面と、受電コイルが含まれる面とは平行であることが好ましい。これにより、給電コイルから受電コイルへの給電を効率良く行うことができる。
【００２１】
本発明の非接触電力伝送システムにおいて、容器は、載置面に垂直な方向に複数積み重ねて配置されることが好ましい。上述の構成により容器の配置の制約が少ないため、配置空間を広げることなく積み重ねて配置することができる。
【００２２】
本発明の非接触電力伝送システムにおいて、受電コイルが受電している間は受電コイルから所定の負荷に電力を供給し、給電コイルが受電しなくなった際に受電コイルから二次電池に切り替えて負荷に電力を供給することが好ましい。これにより、受電コイルで受電している間から、受電電圧が低下した、又は受電しなくなった状態であっても、途切れることなく負荷に電力を供給し続けることができる。
【００２３】
本発明の非接触電力伝送システムにおいて、電力の供給源が受電コイルから二次電池に切り替わった際に容器を前記載置面から離した旨の情報を記録し、電力の供給源が前記二次電池から受電コイルに切り替わった際に容器を載置面に載置した旨の情報を記録する記録部をさらに備えることが好ましい。これにより、電力の供給源の切り替わりによって容器が収納位置から取り出されたか否か、容器が収納位置に戻されたか否かの情報を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、蓋部を取ることなく内部を観察することができる容器に適用される電力供給ユニット及び非接触電力伝送システムを提供することができる。また、容器ごとにワイヤレス給電できるとともに、貯蔵庫内から容器を取り出した場合であっても所定の負荷への電力供給を継続することができる電力供給ユニット及び非接触電力伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係る給電ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す側面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る給電ユニットの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態に係る給電ユニットが取り付けられた容器を積み重ねた状態を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る給電ユニットが取り付けられた容器を給電装置上に置いた状態を示す側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫内に配置した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る給電ユニット及び非接触電力伝送システムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る給電ユニット１が取り付けられた容器１０の構成を示す側面図であって、（Ａ）は皿本体３０と蓋部２０を分離した状態を、（Ｂ）は皿本体３０に蓋部２０を載せた状態をそれぞれ示している。図２は、給電ユニット１の構成を示す平面図である。図３は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。図４は、本実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。図５は、本実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。
【００２８】
容器１０は、図１に示すように、底面を有する内部を透視可能な円筒形の皿本体３０と、皿本体３０の上部を密閉して覆う天井面を有する内部を透視可能な円筒形の蓋部２０とを備える。容器１０は、例えば、内部で培養を行うためのシャーレであって、皿本体３０及び蓋部２０は内部を透視可能なガラスや合成樹脂材料で形成されることが好ましい。本明細書での「内部を透視可能な」とは、透明又は半透明など、容器１０の内部の状態を外部から目視などで観察可能な状態を意味している。
【００２９】
本実施形態に係る給電ユニット１は、上述の容器１０に取り付けられて外部から非接触で電力の供給を受けることができる。給電ユニット１は、受電コイル４１と、二次電池４５とを備える。受電コイル４１はコイル部４０に含まれ、蓋部２０又は皿本体３０に取り付けられる。二次電池４５は蓋部２０又は皿本体３０に取り付けられ、受電コイル４１による受電電力を利用して充電される。
【００３０】
蓋部２０の上面２１には、コイル部４０が設けられている。コイル部４０は、図４に示すように、容器１０の高さ方向Ｚに沿って積み重ねられた、受電コイル４１と負荷整合コイル４２とからなる。コイル部４０は、蓋部２０の上面２１の中央部２２の周囲に配置される。コイル部４０は、螺旋状に巻いた導線を蓋部２０に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。受電コイル４１は、容器１０の外部において受電コイル４１と非接触に設けた給電コイル９０（図７）に通電することにより、給電される。
【００３１】
図１に示すように、蓋部２０の側面２３には、導線７０によって互いに電気的に接続された、制御モジュール５０、アンテナ６０及び二次電池４５が、接着により固定されている。制御モジュール５０はコイル部４０に電気的に接続されている。制御モジュール５０、アンテナ６０、二次電池４５及び導線７０は、非導電性で非透光性のテープ８０によって覆われている。
【００３２】
図３に示すように、制御モジュール５０は、制御部として各部を制御する制御回路５１と、環境センサの一例である温湿度センサ５２とを有する。本実施形態では、制御回路５１は電圧検知部５１１及び切り替え部５１２を含む。電圧検知部５１１は、受電コイル４１の受電電圧を検知する。切り替え部５１２は、電圧検知部５１１で検知した電圧値に基づいて電力供給源の切り替えを行う。
【００３３】
本実施形態では、電圧検知部５１１で検知した電圧値が予め設定された値（受電基準値）以上の場合には、切り替え部５１２は受電コイル４１を電力供給源として選択する。これにより、受電コイル４１から供給された電力によって所定の負荷（例えば、温湿度センサ５２やアンテナ６０）が動作することになる。また、受電コイル４１から供給された電力によって二次電池４５が充電される。
【００３４】
一方、電圧検知部５１１で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部５１２は二次電池４５を電力供給源として選択する。これにより、二次電池４５から供給された電力によって所定の負荷（例えば、温湿度センサ５２やアンテナ６０）が動作することになる。なお、電圧検知部５１１で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部５１２は電力供給源として受電コイル４１及び二次電池４５の両方を選択するようにしてもよい。これにより、受電コイル４１及び二次電池４５のそれぞれが互いの電力を補うように構成される。
【００３５】
給電ユニット１は、太陽電池４６を備えていてもよい。太陽電池４６は、例えば蓋部２０の上面２１や側面２３など、光が当たりやすい位置に配置される。太陽電池４６を備える場合、給電ユニット１は、受電コイル４１、二次電池４５及び太陽電池４６の少なくともいずれかを電力の供給源とする。すなわち、電圧検知部５１１で検知した受電コイル４１の受電電圧が受電基準値以上の場合には、切り替え部５１２は受電コイル４１を電力供給源として選択する。
【００３６】
一方、電圧検知部５１１で検知した受電コイル４１の受電電圧が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部５１２は二次電池４５及び太陽電池４６の少なくともいずれか、又は受電コイル４１、二次電池４５及び太陽電池４６の全てを電力供給源として選択する。
【００３７】
また、電圧検知部５１１は、太陽電池４６の電圧値を検知してもよい。切り替え部５１２は、電圧検知部５１１で検知した太陽電池４６の電圧値と受電コイル４１の受電電圧値とに基づき電力の流れを選択してもよい。例えば、電圧検知部５１１で検知した太陽電池４６の電圧値が予め設定された値（発電基準値）以上であり、受電コイル４１の受電電圧が受電基準値以上であった場合には、切り替え部５１２は受電コイル４１を温湿度センサ５２等の負荷の電力供給源として選択するとともに、太陽電池４６での発電電力を二次電池４５の充電に割り当てるよう選択を行う。
【００３８】
また、電圧検知部５１１は、さらに二次電池４５の電圧を検知してもよい。この場合、切り替え部５１２は、電圧検知部５１１で検知した受電コイル４１の受電電圧、二次電池４５の電圧及び太陽電池４６の電圧値のそれぞれに基づき、負荷へ電力を供給する供給源のバランスを調整したり、二次電池４５への充電に割り当てる電力を調整したりすることができる。
【００３９】
本実施形態に係る非接触電力伝送システムは、前記給電ユニット１が取り付けられた容器１０と、この容器１０に非接触で給電する給電装置１００とを有している。
【００４０】
前述のように、容器１０に搭載された制御モジュール５０は、制御回路５１と、環境センサとしての温湿度センサ５２とを備える。制御回路５１、温湿度センサ５２、及びアンテナ６０は、受電コイル４１に供給された電力及び二次電池４５の電力の少なくともいずれか、又は受電コイル４１に供給された電力、二次電池４５の電力及び太陽電池４６の電力の少なくともいずれかによって動作する。
【００４１】
温湿度センサ５２は、容器１０の温度及び湿度を検知して制御回路５１へ出力する。制御回路５１は、温湿度センサ５２による検知結果と、容器１０ごとに設定されたＩＤ情報とをアンテナ６０から給電装置１００のアンテナ９３を通してＩＤリーダ９２へ記録される。アンテナ６０は、例えば高周波の搬送信号を、温湿度センサ５２による検知結果とＩＤ情報に対応する信号で変調して送信する。アンテナ６０からＩＤリーダ９２へ信号を記録する時間間隔、及び、ＩＤ情報は、制御回路５１の記憶部に予め保存されている。
【００４２】
また、制御モジュール５０に、給電装置１００からの電力を受電している状態であることを示すインジケータを設けることが好ましい。このインジケータを設けると、制御モジュール５０の故障などにより受電できていない容器１０の交換等を行えるため好ましい。インジケータは、発光ダイオードなどを用いる。
【００４３】
給電装置１００では、ＩＤリーダ９２が受信した情報が制御部９１の記憶部に保存される。制御部９１に対して、外部機器から、記憶部に保存した情報の取り出し要求があった場合は、アンテナ９３（無線装置）によって外部機器（コンピュータやタブレット端末）へ送信することができる。
【００４４】
また、容器１０が給電装置１００から離れたり、何らかの影響で給電装置１００から給電できなくなったりした場合など、受電コイル４１での受電電圧が受電基準値よりも低くなると、切り替え部５１２によって二次電池４５や太陽電池４６の電力を温湿度センサ５２やアンテナ６０に供給するよう切り替えを行う。これにより、受電コイル４１で受電している間から、受電電圧が低下した、又は受電しなくなった状態であっても、途切れることなく温湿度センサ５２によって情報を検知し、アンテナ６０から情報を送信し続けることができる。
【００４５】
特に、無線通信ではペアリングに所定の時間を必要とする。本実施形態では容器１０を給電装置１００から離しても二次電池４５や太陽電池４６から電力が供給されるため、無線通信のペアリングが維持され、リンク切れを起こすことがなくなる。したがって、給電装置１００から給電されない状況であっても、容器１０の温度や湿度といった環境情報を失うことがなく、また、容器１０の移動中の環境情報の変化もモニタリングすることが可能となる。
【００４６】
給電コイル９０と、容器１０側の負荷整合コイル４２、及び受電コイル４１の関係は、図５に示すとおりである。
【００４７】
給電装置１００に設けられた制御部９１では、外部の電源１１０から供給された電力を、所定の波形の交流電圧Ｖｉｎ（図５）として給電コイル９０に供給（通電）する。給電装置１００では、給電コイル（Ｌ１）９０とコンデンサＣ１ならびに巻線抵抗ｒ１で発振回路が構成されており、給電コイル（Ｌ）９０に所定の周波数（１ＭＨｚ以下）の交番電流が与えられる。コンデンサＣ１及び巻線抵抗ｒ１は給電装置１００内に配置されている。
【００４８】
容器１０側では、負荷整合コイル（Ｌ２）４２と共振コンデンサＣ２ならびに巻線抵抗ｒ２により共振回路が構成されており、受電コイル（Ｌ３）４１は巻線抵抗ｒ２と、制御モジュール５０などの負荷ＲＬに接続されている。容器１０側では、共振コンデンサＣ２、巻線抵抗ｒ２、負荷ＲＬ、及び、巻線抵抗ｒ３は制御モジュール５０に配置されている。
【００４９】
この構成では、給電コイル９０に与えられる交流信号により電流磁界Ｍ１２が誘導される。この電流磁界Ｍ１２は、負荷整合コイル（Ｌ２）４２に与えられて共振が発生し、この共振による誘導磁界Ｍ２３が受電コイル４１に与えられ、負荷ＲＬに電力が供給される。
【００５０】
給電コイル９０、負荷整合コイル４２でインピーダンスが整合されて受電コイル４１に給電されるため、給電コイル９０に供給した電力に応じた電力を効率良く受電コイル４１に伝達することができる。すなわち、負荷整合コイル４２を用いたことにより、負荷特性を最適なものにすることができ、特に、１つの給電コイル９０で複数の受電コイル４１に電力を供給する場合に、相互干渉を生じない程度のＱ値に抑えつつ、複数の受電コイル４１の全体のＱ値を高めることができる。
【００５１】
図６は、本実施形態に係る給電ユニット１が取り付けられた容器１０を給電装置１００の上に積み重ねた状態を示す側面図である。図７は、本実施形態に係る給電ユニット１が取り付けられた容器１０を給電装置１００上に置いた状態を示す側面図である。
【００５２】
容器１０は、図６に示すように、コイル部４０を形成した蓋部２０上に、別の容器１０の皿本体３０を載せることによって積み上げることができる。ここで、蓋部２０の上部と皿本体３０の下部に互いに嵌め合う嵌合部を設けると、積み上げた容器１０の平面方向（高さ方向に直交する方向）の位置が決まり、平面方向における全ての容器１０の中心位置が一致するため、電力の供給がより確実になり、また位置ずれによる落下の可能性が小さくなる。このように積み上げられた容器１０は、図７に示す給電装置１００の載置面１０１上に配置される。これにより、容器１０は、載置面１０１に垂直な方向Ｄ１に積み上げられる。
【００５３】
平面視略四角形の載置面１０１には、容器１０を配置する４つの領域１０２、１０３、１０４、１０５（図６、図７）が設けられ、これらの領域を囲むように、周縁部に給電コイル９０が形成されている。給電コイル９０は略矩形状に巻いた導線を載置面１０１に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。ここで、給電コイル９０が含まれる面と、受電コイル４１が含まれる面とは平行となる。なお、容器１０は、積み上げずに平置きしてもよい。
【００５４】
以上のような構成の、給電装置１００と給電装置１００上に配置された容器１０は非接触電力伝送システムを構成する。本実施形態の非接触電力伝送システムにおいては、負荷整合コイル４２を設けることにより、容器１０を積み上げても、各容器について相互干渉が生じない程度のＱ値に抑えることができるため、適切な大きさの電力をそれぞれの容器の受電コイル４１に供給することができる。
【００５５】
図８は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫１２０内に配置した状態を示す斜視図である。保存庫１２０の本体部１２２の上面１２２ａには給電装置１００が載置され、給電装置１００の載置面１０１上には、載置面１０１に垂直な方向Ｄ１に容器１０が積み上げられている。本体部１２２上には、容器１０及び給電装置１００を囲むように、蓋部１２１が載せられる。本体部１２２には、温度コントローラ（不図示）が設けられており、蓋部１２１と本体部１２２で囲まれる空間内の温度を調節可能である。
【００５６】
保存庫１２０に保存されている容器１０においては、温湿度センサ５２によって温度・湿度が検知され、制御回路５１の記憶部に保存されている。また、温湿度センサ５２による検知結果は、容器１０ごとのＩＤ情報とともに給電装置１００に送信され、制御部９１の記憶部に保存されるとともに、アンテナ９３によって外部に送信される。アンテナ９３から送信されたデータを受信した外部機器は、容器１０ごとに温度・湿度をチェックすることが可能である。
【００５７】
また、保存庫１２０に保存されている容器１０を外に出して、顕微鏡などで容器１０内を観察しようとした場合、容器１０を給電装置１００から離すことで給電ができなくなってしまう。このような場合であっても、本実施形態では受電コイル４１での受電電圧が低下した際に二次電池４５や太陽電池４６によって温湿度センサ５２やアンテナ６０に電力を供給し続けることができる。したがって、保存庫１２０から取り出しても、容器１０内の温度、湿度の検知を継続できることになる。
【００５８】
また、保存庫１２０に保存されている容器１０を外に出して、顕微鏡などで容器１０内を観察する場合に、給電装置１００と顕微鏡に設けられた制御回路部との間でＲＦ信号などの通信を行ってＩＤの確認などのマッチングを行い、その後にアンテナから送信されたデータが顕微鏡の制御回路に送信する必要がある。本実施の形態では、容器１０を保存庫１２０から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置１００に電力を確保することができる。したがって、容器１０を保存庫１２０から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置１００の制御部９１と顕微鏡側の制御回路とのマッチングを完了させることができ、容器１０を顕微鏡に設置した直後に、給電装置１００の制御部９１と顕微鏡側の制御回路とでの通信が直ちに可能になる。
【００５９】
さらに、電力の供給源が受電コイル４１から二次電池４５等に切り替わった際に容器１０を給電装置１００の載置面１０１から離した旨の情報を制御回路５１の記憶部に記録し、電力の供給源が二次電池４５等から受電コイル４１に切り替わった際に容器１０を給電装置１００の載置面１０１に載置した旨の情報を制御回路５１の記憶部に記録することもできる。
【００６０】
これにより、電力の供給源の切り替わりによって容器１０が保存庫１２０から外に取り出されたか否か、容器１０が保存庫１２０に戻されたか否かの情報を得ることができる。この情報によって、容器１０を保存庫１２０から取り出したタイミングや、保存庫１２０に戻されるタイミングが記録され、容器１０の管理状況や、管理状況に対応付けされた温度、湿度等の環境情報を得ることが可能になる。
【００６１】
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）受電コイル４１を、内部を透視可能な蓋部２０の上面２１の中央部２２を避けた位置に配置しているため、蓋部２０を皿本体３０に載せた状態でも上方から容器１０の内部を観察することができる。したがって、容器１０を開けることによって内部の環境を変えることがないため、より好ましい培養環境を提供することができる。
【００６２】
（２）それぞれの容器１０に受電コイル４１を設け、容器１０の外部に給電コイル９０を配置した構成により、給電コイル９０と非接触で受電コイル４１に電力を供給することが可能となるため、容器１０の配置の自由度を確保しつつ、容器１０ごとの温度・湿度管理を正確に行うことができる。
【００６３】
（３）受電コイル４１、負荷整合コイル４２、及び給電コイル９０を、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンで形成することにより、所望の形状を正確かつ安価に形成することできる。これにより、既存の容器１０を利用して簡単に給電ユニット１を取り付けることができる。
【００６４】
（４）制御モジュール５０、アンテナ６０、及び導線７０を蓋部２０の側面に配置することにより、蓋部２０を皿本体３０に載せた状態でも上方から容器１０の内部を観察することができる。
【００６５】
（５）給電コイル９０が含まれる面（載置面１０１に平行な面）と、受電コイル４１が含まれる面とを平行にすることにより、給電コイル９０から受電コイル４１への給電を効率良く行うことができる。
さらに、蓋部２０の上面２１にコイル部４０が配置された容器１０を、載置面１０１に垂直な方向に積み上げることにより、給電コイル９０からそれぞれの受電コイル４１への給電を効率良く行うことができる。
【００６６】
（６）負荷整合コイル４２を用いることにより、それぞれの容器１０の受電コイル４１について、相互干渉を生じない程度のＱ値に抑えつつ、複数の受電コイル４１の全体のＱ値を高めることができる。
【００６７】
（７）受電コイル４１の受電電力を補うように二次電池４５や太陽電池４６が設けられているため、受電コイル４１での受電電圧が低下したり、受電しなくなったりした場合であっても、二次電池４５や太陽電池４６によって制御モジュール５０（温湿度センサ５２）やアンテナ６０を駆動し続けることができる。
【００６８】
以下に変形例について説明する。
コイル部４０は、蓋部２０の上面２１の周縁部のほか、蓋部２０の下面の周縁部、蓋部２０の側面、又は、皿本体３０の側面に設けてもよい。また、制御モジュール５０、アンテナ６０、及び導線７０は、蓋部２０の側面のほか、蓋部２０の上面２１の周縁部、蓋部２０の下面の周縁部、又は皿本体３０の側面に配置してもよい。これらの構成により、蓋部２０を皿本体３０に載せた状態でも、上方又は下方から容器１０の内部を観察することができる。
【００６９】
図７においては、載置面１０１上に４つの領域１０２、１０３、１０４、１０５を配置したが、容器１０を配置する領域の数や配置はこれに限定されない。
【００７０】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明に係る給電ユニット１及び非接触電力伝送システムは、厳密な環境管理が必要な用途や、容器の配置スペースに制約がある場合に有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１      給電ユニット
１０    容器
２０    蓋部
２２    中央部
３０    皿本体
４０    コイル部
４１    受電コイル
４２    負荷整合コイル
４５    二次電池
４６    太陽電池
５０    制御モジュール
５１    制御回路
５２    温湿度センサ
６０    アンテナ
９０    給電コイル
１００  給電装置
１０１  載置面
１２０  保存庫
【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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【図７】
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【図８】
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