特許 6104539 非接触充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6104539

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】非接触充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20170316BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20170316BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 302D

   H02J50/10

   H02J7/00 301D

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-196324(P2012-196324)

(22)【出願日】2012年9月6日

(65)【公開番号】特開2014-54059(P2014-54059A)

(43)【公開日】2014年3月20日

【審査請求日】2015年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】日立マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000040

【氏名又は名称】特許業務法人池内・佐藤アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】日野 吉晴

(72)【発明者】

【氏名】三宅 聡

【審査官】 吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２７１６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４８７２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波電力を送電するための送電コイルを有する送電モジュールと、
電磁誘導を介して前記高周波電力を受電する受電コイル、及び受電した電力を整流した直流電力により充電される二次電池を有する受電モジュールとを備え、
前記受電モジュールは、前記二次電池を交換不可能な状態に内蔵するとともに、前記二次電池の過放電を防止する保護回路を含む非接触充電システムにおいて、
前記受電モジュールは、
前記二次電池からの前記保護回路も含む全ての電源供給箇所への電流経路を遮断した保存モードと、前記二次電池からの電源供給を可能とした使用モードとの間の切替えを行う切替制御部と、
前記受電モジュールが前記送電モジュールに対して所定の受電位置に装着されたときに装着応動信号を出力する装着応動部と、
前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの存在する時間幅であるキャリア時間幅に応じて前記切替制御部の動作を制限する動作制限部とを備え、
前記切替制御部は、初期状態において前記保存モードを維持するように設定され、前記装着応動信号の出力に応じて前記使用モードに切り替えて維持するように構成され、
前記装着応動部は、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの有無に応じた出力となるように構成され、前記受電キャリアが存在するときに前記装着応動信号を出力しており、
前記動作制限部は、前記キャリア時間幅が一定長さを超えた場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とするように制御することを特徴とする非接触充電システム。

【請求項2】

前記送電モジュールは、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、
前記受電モジュールは、前記送電モジュールの前記送信部からの送信データを受信する受信部を備え、
前記切替制御部は、前記キャリア時間幅が一定長さを超えたとき、または前記受信部が前記解除コマンドを受信したときに、前記使用モードへ切り替える制御を行う請求項１に記載の非接触充電システム。

【請求項3】

高周波電力を送電するための送電コイルを有する送電モジュールと、
電磁誘導を介して前記高周波電力を受電する受電コイル、及び受電した電力を整流した直流電力により充電される二次電池を有する受電モジュールとを備え、
前記受電モジュールは、前記二次電池を交換不可能な状態に内蔵するとともに、前記二次電池の過放電を防止する保護回路を含む非接触充電システムにおいて、
前記受電モジュールは、
前記二次電池からの前記保護回路も含む全ての電源供給箇所への電流経路を遮断した保存モードと、前記二次電池からの電源供給を可能とした使用モードとの間の切替えを行う切替制御部と、
前記受電モジュールが前記送電モジュールに対して所定の受電位置に装着されたときに装着応動信号を出力する装着応動部とを備え、
前記切替制御部は、初期状態において前記保存モードを維持するように設定され、前記装着応動信号の出力に応じて前記使用モードに切り替えて維持するように構成され、
前記装着応動部は、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの有無に応じた出力となるように構成され、前記受電キャリアが存在するときに前記装着応動信号を出力しており、
前記送電モジュールは、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、
前記受電モジュールは、前記送電モジュールの前記送信部からの送信データを受信する受信部と、前記解除コマンドを受信した場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とする制御を行う動作制限部とを備えた非接触充電システム。

【請求項4】

前記切替制御部は、前記受信部が保存モード設定コマンドを受信した場合に、前記保存モードに切り替えて維持するように構成された請求項２または３に記載の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、電磁誘導を利用して非接触で電力を伝送し受電側に内蔵された二次電池を充電する非接触充電システムに関し、特に、二次電池を内蔵した小型のセット機器の保存期間における電力消費を回避させる機能に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、携帯電話をはじめとする小型の電気機器に対して、非接触（ワイヤレス）で給電する非接触充電システムが採用されつつある。小型の電気機器に内蔵された二次電池を充電するために、非接触充電システムを採用すれば、充電操作の煩雑さが大幅に改善される。また、ボタン型リチウムイオン電池で動作する補聴器のような小型のセット機器の場合、使用環境を考慮して防水構造が必要である場合が多いので、形態上、電池を非接触で充電することが必須とされる。

【0003】

非接触充電システムは、例えば充電器に組み込まれた送電モジュールと、セット機器に組み込まれた受電モジュールにより構成される。送電モジュールの送電コイルと受電モジュールの受電コイルの間の電磁誘導を介して、送電モジュールから受電モジュールへ電力が伝送される。受電モジュールでは、受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換し、充電電圧に電圧変換して、二次電池に対する充電が行われる。

【0004】

上述のような小型のセット機器では、容量の小さいボタン型の二次電池が使用されるので、蓄電エネルギーの無駄な消費を極力低減させることが望ましい。特に、二次電池を内蔵したセット機器が、工場で製造された後、出荷前などの保存状態にある期間の自己消費電力をできるだけ小さくすることは、二次電池の許容保存期間やそれが内蔵されたセット機器の許容保存期間を長くするためには非常に重要である。

【0005】

そのためには、セット機器の保存中に、二次電池からセット機器に対する通常の電源供給を停止することは当然であるが、例えば特許文献１にはさらに、保存中の電池パック内での自己消費電力を低減させるための構成例が開示されている。

【0006】

すなわち、電池パックには、内蔵された二次電池の残容量を演算する演算回路、電池パックに関する情報を記憶する記憶回路等を含む半導体回路が内蔵される。この半導体回路は、二次電池を電源として動作するので、電池パックの保存中においても、無駄な電力を消費する。従って、特許文献１では、上述の半導体回路に対する電源供給を、二次電池パックが接続されるセット機器を経由して行う構成とする。これにより、保存時には電池パックとセット機器が非接続となるため、消費電力を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００２−３２４５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、補聴器のような小型のセット機器の場合、二次電池が交換不能な状態で内蔵される場合が多く、その場合には、特許文献１のような方法を採ることができない。

【0009】

また、通常、二次電池パックには過放電に対する保護回路が搭載され、この回路が動作した場合にはパック出力への放電を停止するように構成される。しかし、この場合も、使用電圧範囲内では保護回路に対する電源供給は維持されており、過放電保護が機能した場合でも、保護回路内部での電力消費は継続される。

【0010】

ところが、保護回路の消費電力も長期的には無視できない量となる。そのため、特に小型のセット機器の場合、保護回路自体の消費電力を低減する手段を設けないと、許容保存期間は自己消費電流によって制限されてしまう。

【0011】

そこで本発明は、二次電池を内蔵したセット機器の初期状態では、保護回路も含めて電源供給を停止し、セット機器が使用に供された状態の発生に応じて、通常使用の電源供給を可能とする非接触充電システム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】

【0012】

本発明の非接触充電システムは、高周波電力を送電するための送電コイルを有する送電モジュールと、電磁誘導を介して前記高周波電力を受電する受電コイル、及び受電した電力を整流した直流電力により充電される二次電池を有する受電モジュールとを備え、前記受電モジュールは、前記二次電池を交換不可能な状態に内蔵するとともに、前記二次電池の過放電を防止する保護回路を含む。

【0013】

上記課題を解決するために、前記受電モジュールは、前記二次電池からの前記保護回路も含む全ての電源供給箇所への電流経路を遮断した保存モードと、前記二次電池からの電源供給を可能とした使用モードとの間の切替えを行う切替制御部と、前記受電モジュールが前記送電モジュールに対して所定の受電位置に装着されたときに装着応動信号を出力する装着応動部と、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの存在する時間幅であるキャリア時間幅に応じて前記切替制御部の動作を制限する動作制限部とを備え、前記切替制御部は、初期状態において前記保存モードを維持するように設定され、前記装着応動信号の出力に応じて前記使用モードに切り替えて維持するように構成され、前記装着応動部は、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの有無に応じた出力となるように構成され、前記受電キャリアが存在するときに前記装着応動信号を出力し、前記動作制限部は、前記キャリア時間幅が一定長さを超えた場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とするように制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

上記構成によれば、切替制御部は、初期状態において二次電池からの保護回路も含む全ての電源供給箇所への電流経路を遮断した保存モードを保持するので、低消費電力状態とすることができ、長期保存が可能である。一方、受電モジュールの送電モジュールへの装着に応じて、切替制御部は電源供給が可能な使用モードとなる。このように、構造の増大や複雑化を伴うことなく、受電モジュールの装着状態に応じた動作モードの切替えが行われて、操作の煩雑さを回避しながら、保護回路に起因する電力消費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態１における非接触充電システムを示すブロック図

【図2A】実施の形態２における非接触充電システムの動作を説明するための波形図

【図2B】実施の形態２における非接触充電システムの動作を説明するための波形図

【図3】実施の形態３における非接触充電システムを示すブロック図

【図4A】同非接触充電システムの第１例の動作を説明するための波形図

【図4B】同非接触充電システムの第２例の動作を説明するための波形図

【図4C】同非接触充電システムの第３例の動作を説明するための波形図

【図4D】同非接触充電システムの第３例の動作を説明するための波形図

【図5】実施の形態４における非接触充電システムを示すブロック図

【図6】同非接触充電システムの動作を説明するための波形図

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の非接触充電システムは、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。

【0017】

すなわち、前記装着応動部は、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの有無に応じた出力となるように構成され、前記受電キャリアが存在するときに前記装着応動信号を出力する構成とすることができる。

【0018】

また、前記受電コイルの出力における前記高周波電力の受電キャリアの存在する時間幅であるキャリア時間幅に応じて前記切替制御部の動作を制限する動作制限部を備え、前記動作制限部は、前記キャリア時間幅が一定長さを超えた場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とするように制御する構成とすることができる。

【0019】

また、前記送電モジュールは、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、前記受電モジュールは、前記送電モジュールの前記送信部からの送信データを受信する受信部を備え、前記切替制御部は、前記キャリア時間幅が一定長さを超えたとき、または前記受信部が前記解除コマンドを受信したときに、前記使用モードへ切り替える制御を行う構成とすることができる。

【0020】

また、前記送電モジュールは、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、前記受電モジュールは、前記送電モジュールの前記送信部からの送信データを受信する受信部と、前記解除コマンドを受信した場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とする制御を行う動作制限部とを備えた構成とすることができる。

【0021】

また、前記受電モジュールは、近接スイッチを備え、前記送電モジュールは、前記受電モジュールが前記受電位置に配置された状態になったときに前記近接スイッチを切替えるように配置された切替作用部を備え、前記装着応動部は、前記切替作用部による前記近接スイッチの切替えに応じて前記装着応動信号を出力する構成とすることができる。

【0022】

この場合に、前記送電モジュールは、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、前記受電モジュールは、前記送電モジュールの前記送信部からの送信データを受信する受信部と、前記解除コマンドを受信した場合に、前記切替制御部による前記使用モードへの切り替えを可能とする制御を行う動作制限部とを備えた構成とすることができる。

【0023】

また、前記切替制御部は、前記受信部が前記保存モード設定コマンドを受信した場合に、前記保存モードに切り替えて維持する構成とすることができる。

【0024】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0025】

＜実施の形態１＞
実施の形態１における非接触充電システムについて、図１に示すブロック図を参照して説明する。このシステムは、送電モジュール１の送電コイル２と、受電モジュール３の受電コイル４の間で、電磁誘導を介して電力を伝送するように構成されている。送電モジュール１は充電器に組み込まれ、受電モジュール３は、例えば携帯電話や補聴器等のセット機器に組み込まれる。

【0026】

送電コイル２と共振コンデンサ５からなる共振回路に対し、コイルドライバ６から高周波電力が供給されて、送電コイル２からの送電が行われる。コイルドライバ６の動作は、送電制御回路７により制御される。受電モジュール３では、受電コイル４と共振コンデンサ８の並列回路からなる共振回路によって高周波電力を受電する。共振コンデンサ８の両端の交流電圧は、整流回路９に供給されて直流電圧に変換される。

【0027】

整流回路９の出力電力はレギュレータ１０により一定電圧に制御された後、充電制御回路１１により給電スイッチ１２を介して二次電池１３に供給される。二次電池１３の放電電力は給電スイッチ１２を介して、この受電モジュール３を内蔵したセット機器の電源部１４に供給される。給電スイッチ１２のＯＮ・ＯＦＦは、ラッチ回路１５が出力するＳＷ信号によりいずれか一方に保持される。

【0028】

保護回路１６は二次電池１３の過放電を防止するために設けられている。図示は省略するが、保護回路１６が動作することにより、周知のように二次電池１３からの放電経路が遮断されるように構成される。保護回路１６は、給電スイッチ１２を介して二次電池１３から電源供給されるように接続されている。このような接続により、給電スイッチ１２のＯＦＦ状態では、二次電池１３からセット機器の電源部１４への電源供給のみでなく、保護回路１６も含む全ての電源供給箇所への電流経路が遮断される。

【0029】

初期状態、例えば、受電モジュール３を組み込んだセット機器が出荷前などの保存状態にある期間には、ラッチ回路１５のＳＷ信号はＯＦＦに保持されており、給電スイッチ１２はＯＦＦである。このときの給電スイッチ１２とラッチ回路１５の機能により、二次電池１３からの電源供給の経路を遮断した状態を、本実施の形態では保存モードと呼ぶ。給電スイッチ１２がラッチ回路１５によりＯＮに保持され、電源供給が可能な状態を使用モードと呼ぶ。給電スイッチ１２とラッチ回路１５は、受電モジュール３の保存モードと使用モードとの間の切替えを行う切替制御部として機能する。

【0030】

使用モードへの切替えは、充電制御回路１１から二次電池１３に充電電圧が出力されることにより発生する。すなわち、ラッチ回路１５は充電制御回路１１からの充電電圧によりＯＮに切替えられる。この場合の、充電制御回路１１からの充電電圧は、受電モジュール３の保存モードを使用モードに切替えるための信号として機能する。

【0031】

ここで、充電制御回路１１からの充電電圧は、受電コイル４における高周波電力のキャリアの存在により生成される。言い換えれば、充電制御回路１１は、受電コイル４における高周波電力のキャリアの存在の有無に応じた信号をラッチ回路１５に供給することになる。受電コイル４におけるキャリアは、受電モジュール３が送電モジュール１に対して所定の受電位置に装着されることによって発生する。従って、充電制御回路１１は、受電モジュール３の受電位置への装着状態に応じて動作し、受電位置に装着されたときに装着応動信号を出力する装着応動部として機能することになる。このように、給電スイッチ１２とラッチ回路１５からなる切替制御部は、装着応動信号の出力に応じて使用モードに切り替わるように構成されている。

【0032】

また、ラッチ回路１５のセット端子に接続されたＣＰＵ１７は、給電スイッチ１２とラッチ回路１５の状態を、二次電池１３からの電源供給の経路を遮断した保存モードに設定するための機能を有する。すなわち、セット機器の出荷前の検査では、給電スイッチ１２をＯＮ、すなわち使用モードに設定するために、ラッチ回路１５のＳＷ信号をＯＮに制御する。その後、長期保存のために、ＣＰＵ１７を介した操作によりラッチ回路１５のＳＷ信号をＯＦＦに切替えて、保存モードに設定する。また、他の目的で、ＣＰＵ１７を介した操作により、必要に応じて給電スイッチ１２をＯＦＦ状態に復帰可能な構成とすることもできる。ＣＰＵ１７とラッチ回路１５の間にはまた、モニター信号線１５ａが設けられている。モニター信号線１５ａは、ラッチ回路１５の状態を確認するためにＣＰＵ１７へフィードバックを掛けるために設けられている。ＣＰＵ１７は、モニター信号のレベルを検知し、現在のモードを事前確認し、必要に応じて保存モードの設定／解除を実行する。

【0033】

整流回路９の出力側にはさらに、電圧検知回路１８が接続されている。電圧検知回路１８は、整流回路９の出力電圧を検知してＣＰＵ１７に供給する。ＣＰＵ１７は、電圧検知回路１８の出力に基づき、受電コイル４におけるキャリアが適切な状態か否かを判定し、それに応じてラッチ回路１５の誤作動を防止する制御を行う。

【0034】

上記構成の非接触充電システムによれば、ユーザーによるセット機器の使用前は、ラッチ回路１５のＳＷ信号がＯＦＦに保持されるので、二次電池１３からのセット機器の電源部１４に対する電源供給も、保護回路１６に対する電源供給も、給電スイッチ１２により遮断された保存モードが維持される。これにより、セット機器が長期にわたって保存された場合でも、保護回路１６による電力の消費を防止して、二次電池１３の電力が、保証期間に達する前に保証値以下になることを確実に防止できる。

【0035】

一方、ユーザーがセット機器を使用開始するために、セット機器が、送電モジュール１を組み込んだ充電器に装着されたときに、受電コイル４がキャリアを受電する。これにより、ラッチ回路１５のＳＷ信号がＯＮとなって保持され、給電スイッチ１２がＯＮに切替えられて、電源部１４、及び保護回路１６に対する電源供給が可能な使用モードとなる。

【0036】

以上のように、本実施の形態によれば、補聴器のような小型のセット機器の場合では困難な、構造の増大や複雑化を伴うことなく、受電モジュールの装着状態に応じた動作モードの切替えが可能となる。従って、操作の煩雑さを回避しながら、保護回路１６に起因する電力消費を低減することができる。

【0037】

＜実施の形態２＞
実施の形態２における非接触充電システムの構成は、基本的には、図１に示した実施の形態１と同様である。実施の形態１との相違は、ＣＰＵ１７が、受電コイル４の出力における高周波電力の受電キャリアの存在する時間幅であるキャリア時間幅に応じて、ラッチ回路１５のＳＷ信号のＯＮ状態への切替を制限する動作制限部としての機能を含むことである。

【0038】

動作制限部の機能について、図２Ａ、２Ｂに示す波形図を参照して説明する。図２Ａ、２Ｂにおいて、（ａ）は受電コイル４における高周波電力のキャリア信号の波形、（ｂ）はラッチ回路１５が出力するＳＷ信号の波形である。

【0039】

キャリア信号（ａ）におけるキャリアの存在期間は、キャリア波形１９、２０により示される。この期間は、受電モジュール３が受電位置に装着されて充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されている期間に対応する。従って、装着応動信号がラッチ回路１５に供給されている期間であり、実施の形態１では、この期間とＳＷ信号（ｂ）のＯＮ期間とが一致する。

【0040】

しかし、他のシステムでの誤動作により、適切でないキャリアあるいはノイズを受電する場合が想定されるので、その場合は、給電スイッチ１２がＯＮに切替えられることを回避するように制御することが望ましい。本実施の形態では、キャリア時間幅が、図２Ａ、２Ｂに示すキャリアプロテクト時間を超えていない場合は、誤動作と判定するようにＣＰＵ１７の動作制限部を構成する。

【0041】

図２Ａのキャリア信号（ａ）におけるキャリア波形１９は、時間幅がキャリアプロテクト時間を超えていないので、誤動作により発生したものと判定される。それにより、動作制限部は、充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されているにも係わらず、ＳＷ信号（ｂ）をＯＮ状態に切替えないように、ラッチ回路１５の動作を制限する。従って、ＳＷ信号（ｂ）はＯＦＦのままに維持される。

【0042】

一方、図２Ｂのキャリア信号（ａ）におけるキャリア波形２０は、時間幅がキャリアプロテクト時間を超えている。従って、キャリア波形２０の時間幅がキャリアプロテクト時間を超えた時点から、動作制限部によるラッチ回路１５の動作の制限は解除される。このとき、充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されていることにより、ＳＷ信号（ｂ）をＯＮ状態に切替えて、保存モードを解除して使用モードに移行する。

【0043】

＜実施の形態３＞
実施の形態３における非接触充電システムについて、図３に示すブロック図を参照して説明する。このシステムは、基本的な構成は、実施の形態１の構成と同様であり、同様の要素については同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。

【0044】

本実施の形態では、送電モジュール１が、解除コマンドを含むデータを送信する送信部を備え、受電モジュール３が、送電モジュール１の送信部からの送信データを受信する受信部を備える。図３において、送電モジュール１では、変調回路２１が送信部を構成し、コイルドライバ６が出力する高周波電力のキャリアを変調して解除コマンドあるいは保存モード設定コマンドを送信する。受電モジュール３では、アンプ２２、検波回路２３、復調回路２４により受信部を構成する。受信データはＣＰＵ１７に供給される。

【0045】

受電モジュール３のＣＰＵ１７は、解除コマンドが受信された場合のみ、ラッチ回路１５のＳＷ信号のＯＮ状態への切替えを可能とする動作制限部としての機能を有する。

【0046】

動作制限部の機能について、図４Ａ〜４Ｄに示す波形図を参照して説明する。図４Ａ〜４Ｄにおいて、（ａ）は受電コイル４における高周波電力のキャリア信号の波形、（ｂ）はラッチ回路１５が出力するＳＷ信号の波形である。

【0047】

キャリア信号（ａ）におけるキャリアの存在期間は、キャリア波形２５、２６により示される。この期間は、受電モジュール３が受電位置に装着されて充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されている期間に対応する。従って、装着応動信号がラッチ回路１５に供給されている期間であり、実施の形態１では、この期間とＳＷ信号（ｂ）のＯＮ期間とが一致する。これに対して、本実施の形態では、更に、解除コマンド２７あるいは保存モード設定コマンド２８との併用により、ＳＷ信号（ｂ）のＯＮ・ＯＦＦが切替えられる。

【0048】

図４Ａは、本実施の形態における第１例の非接触充電システムの動作を示す。この例は、例えば製造工程での製品検査時間短縮を目的とした場合、キャリアプロテクト時間を強制的に解除する必要がある場合に対処するための構成である。この場合、キャリア信号（ａ）に含まれる解除コマンド２７を、キャリアプロテクト時間と併用する。これにより、プロテクト時間に達する前に送電モジュール１から解除コマンド２７を送信することにより、ＳＷ信号（ｂ）をＯＮ状態に切替えて、保存モードを解除することが可能である。

【0049】

次に図４Ｂは、本実施の形態における第２例の非接触充電システムの動作を示す。この例は、工場出荷時など製造工程で動作確認の検査を終えた後、再度保存モードにする必要がある場合に対処するための構成である。この場合、ＳＷ信号（ｂ）がＯＮの状態において、送電モジュール１から保存モード設定コマンド２８を送信する。保存モード設定コマンド２８は、受電モジュール３の受信回路で復調され、ＣＰＵ１６でラッチ回路１５のＳＷ信号（ｂ）をＯＦＦに切替えて、保存モードに設定する。

【0050】

この構成によれば、ユーザーには公開されない方法によって保存モードの設定が可能となる。この構成に限らず、ユーザーには公開されない他の方法によって保存モードの設定を可能とすることができる。また、キャリア信号により保存モードが解除される構成（実施の形態２のような）の場合、ＳＷ信号をＯＦＦにした後にキャリアプロテクト時間内にキャリアを停止させて、保存モードに移行することが可能である。

【0051】

図４Ｃ〜４Ｄは、本実施の形態における第３例の非接触充電システムの動作を示す。この例は、他のシステムでの誤動作により、適切でないキャリアあるいはノイズを受電する場合に対処するための構成である。この構成では、キャリア波形だけでなく、送電モジュール１から送信される解除コマンド２７も併用して、保存モードから使用モードに切替えてよい状態か否かを判定する。すなわち、実施の形態２の場合における、キャリア時間幅がキャリアプロテクト時間を超えているか否かの判定に代えて、解除コマンドの受信を用いて誤動作の判定を行う。従って、キャリア時間幅が十分に長いだけでは、給電スイッチ１２がＯＮに切替えられることはない。

【0052】

図４Ａのキャリア信号（ａ）はキャリア波形２６のみであり、解除コマンドが受信されていないので、誤動作により発生したものと判定する。それにより、動作制限部は、充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されているにも係わらず、ＳＷ信号（ｂ）をＯＮ状態に切替えないように、ラッチ回路１５の動作を制限する。従って、ＳＷ信号（ｂ）はＯＦＦのままに維持される。

【0053】

一方、図４Ｂのキャリア信号（ａ）におけるキャリア波形２６は、解除コマンド２７を含む。従って、解除コマンド２７を受信した時点から、動作制限部によるラッチ回路１５の動作の制限は解除される。このとき、充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されていることにより、ＳＷ信号（ｂ）をＯＮ状態に切替えて、保存モードを解除して使用モードに移行する。また、図４Ｂに示した保存モード設定コマンド２８により、ＳＷ信号（ｂ）をＯＦＦ状態に切替えて、保存モードに移行する構成とする。

【0054】

＜実施の形態４＞
実施の形態４における非接触充電システムについて、図５に示すブロック図を参照して説明する。このシステムの基本的な構成は、図３に示した構成と同様であり、同様の要素については同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。

【0055】

本実施の形態では、図３に示した構成に加えて、近接スイッチ２９を設けたことを特徴とする。近接スイッチ２９は、受電モジュール３が送電モジュール１に対して所定の受電位置に装着されたときに装着応動信号を出力する装着応動部として機能する。

【0056】

すなわち、近接スイッチ２９は、受電モジュール３が送電モジュール１に対して所定の受電位置に装着されているか否かに応じて、ＯＮまたはＯＦＦの一方に切替わる。ここでは、ＯＮの状態が受電位置への装着状態に対応するものとする。近接スイッチ２９のＯＮ、ＯＦＦに応じた電圧がＣＰＵ１７に供給される。ＣＰＵ１７は、近接スイッチ２９のＯＮを受電モジュール３の受電位置への装着状態に対応させて装着応動信号を生成して、ラッチ回路１５に供給する。それにより、ラッチ回路１５の出力はＯＮに切り替えられて、給電スイッチ１２をＯＮに切替える。

【0057】

近接スイッチ２９のＯＮ、ＯＦＦは、送電モジュール１に設けた切替作用部により、受電モジュール３の送電モジュール１への装着の有無に応じて切替えられる。近接スイッチ２９としては、例えば、磁力に応動して制御されるリードスイッチを用いることができる。その場合、送電モジュール１には切替作用部として、受電モジュール３の受電位置に隣接して磁石を配置する。あるいは、近接スイッチ２９として、機械式リードスイッチを用いることもできる。その場合、送電モジュール１には切替作用部として、機械式リードスイッチのＯＮ・ＯＦＦを切り替える押圧部材を設ける。あるいは、近接スイッチ２９を、光源とフォトセンサの組合わせで構成することもできる。

【0058】

本実施の形態ではさらに、図３に示した構成と同様に、受電モジュール３のＣＰＵ１７は、送電モジュール１から受信した解除コマンドを使用して、解除コマンドが受信された場合のみ、ラッチ回路１５のＳＷ信号のＯＮ状態への切替えを可能とする動作制限部としての機能を有するように構成される。従って、近接スイッチ２９の状態に基づく装着応動信号だけでなく、解除コマンドも併せて、保存モードから使用モードに切替えてよい状態か否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ１７の動作制限部の機能により解除コマンドを併用して、近接スイッチ２９の誤動作に基づく誤制御を回避する。

【0059】

上記構成の非接触充電システムの動作について、図６に示す波形図を参照して説明する。図６において、（ａ）は受電コイル４における高周波電力のキャリア信号の波形、（ｂ）は近接スイッチ２９の出力波形、（ｃ）はラッチ回路１５が出力するＳＷ信号の波形である。

【0060】

キャリア信号（ａ）におけるキャリアの存在期間は、キャリア波形２６により示される。この期間は、受電モジュール３が受電位置に装着されて充電制御回路１１からの充電電圧が二次電池１３に供給されている期間に対応する。但し、キャリア波形２６の存在は、装着応動信号がラッチ回路１５に供給されている期間に対応するものではない。

【0061】

本実施の形態では、近接スイッチ２９の出力波形（ｂ）がＯＮとなることにより、装着応動信号がラッチ回路１５に供給されることが、ＳＷ信号（ｂ）がＯＮとなる基本的な条件を構成する。すなわち、実施の形態１と同様、近接スイッチ２９の状態に基づく装着応動信号のみによりＳＷ信号（ｂ）をＯＮして、保存モードから使用モードに切替える構成としてもよい。

【0062】

但し、この場合でも、何らかの誤動作により近接スイッチ２９の出力波形（ｂ）がＯＮとなる場合も想定される。その場合は、給電スイッチ１２がＯＮに切替えられて使用モードになることを回避するように動作することが望ましい。そこで本実施の形態では、キャリア波形２６だけでなく、送電モジュール１から送信される解除コマンドも併せて、保存モードから使用モードに切替えてよい状態か否かを判定する。すなわち、近接スイッチ２９の出力波形（ｂ）のみでは給電スイッチ１２がＯＮに切替えられないようにＣＰＵ１７の動作制限部を構成し、解除コマンドの受信も併せて、誤動作の判定を行う。

【0063】

図６のキャリア信号（ａ）におけるキャリア波形２６は、解除コマンド２７を含む。従って、解除コマンド２７を受信した時点から、動作制限部によるラッチ回路１５の動作の制限は解除される。このとき、近接スイッチ２９の出力波形（ｂ）がＯＮであり、ＣＰＵ１７から装着応動信号がラッチ回路１５に供給されていることにより、ＳＷ信号（ｃ）をＯＮ状態に切替えて、保存モードを解除して使用モードに移行する。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明の非接触充電システムによれば、二次電池を内蔵したセット機器の長期保存中における電力の消費を最小限に抑制可能であり、携帯電話や補聴器等の小型の電気機器に有用である。

【符号の説明】

【0065】

１ 送電モジュール
２ 送電コイル
３ 受電モジュール
４ 受電コイル
５、８ 共振コンデンサ
６ コイルドライバ
７ 送電制御回路
９ 整流回路
１０ レギュレータ
１１ 充電制御回路
１２ 給電スイッチ
１３ 二次電池
１４ 電源部
１５ ラッチ回路
１５ａ モニター信号線
１６ 保護回路
１７ ＣＰＵ
１８ 電圧検知回路
１９、２０、２５、２６ キャリア波形
２１ 変調回路
２２ アンプ
２３ 検波回路
２４ 復調回路
２７ 解除コマンド
２８ 保存モード設定コマンド
２９ 近接スイッチ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】