CN103348562B - 非接触式连接器系统以及电力传输系统 - Google Patents

非接触式连接器系统以及电力传输系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103348562B
CN103348562B CN201280008041.4A CN201280008041A CN103348562B CN 103348562 B CN103348562 B CN 103348562B CN 201280008041 A CN201280008041 A CN 201280008041A CN 103348562 B CN103348562 B CN 103348562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
coil
receiving coil
magnetic
transmit coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280008041.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103348562A (zh
Inventor
浅沼健
浅沼健一
山本温
坂田勉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvingpeak Venture Capital Co ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=48612120&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN103348562(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN103348562A publication Critical patent/CN103348562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103348562B publication Critical patent/CN103348562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H04B5/24—
    • H04B5/79—

Abstract

一种电力传输系统，具有沿着相互靠近地对置的第一面和第二面分别设置的发送线圈(1)和接收线圈(2)。发送线圈(1)和接收线圈(2)相靠近地设置，以使相互进行电磁耦合。发送线圈(1)的绕组被卷绕在第一面上，接收线圈(2)的绕组被卷绕在第二面上。电力传输系统，在第一面和第二面之间具有磁性体(3)，该磁性体(3)按照至少覆盖发送线圈(1)和接收线圈(2)的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与发送线圈(1)和接收线圈(2)相靠近地设置，以使进行电磁耦合。

Description

非接触式连接器系统以及电力传输系统
技术领域
本发明涉及使用线圈间的感应耦合的非接触式连接器装置以及非接触式连接器系统、和使用它们的电力传输装置以及电力传输系统。
背景技术
近年来，为了对伴随手机或电动汽车等的移动性的电子设备或EV设备进行无线充电，利用了线圈间的感应耦合的非接触式连接器装置以及非接触式连接器系统、和具备它们的电力传输装置以及电力传输系统的开发正在不断发展。作为非接触式电力传输系统，例如，公知有专利文献1～3的发明。
专利文献1的无接点式供电装置，其特征在于，构成为具备：家具，其具有提供电力的电力用初级线圈；无电线设备，其具有在相对于该家具而被配置在规定配置位置的状态下被配置在由电力用初级线圈引起的磁通内的电力用次级线圈；以及报知单元，其报知无电线设备相对于家具的规定的配置位置。
专利文献2的无接点式电力传输线圈，其特征在于具有：平面线圈，其将线状导体在大致同一平面内以螺旋状卷绕而形成；和磁性体层，其将在粘合剂溶剂中混入磁性体粒子的液状的磁性体溶液涂敷成覆盖上述平面线圈的一个平面部以及该平面线圈的侧面部而形成。
专利文献3的无线传输系统，具有用于无线电力传输的谐振器，它具备：导体，其形成一个以上的环路并且具有规定电感；和电容器网络，其具有规定电容以及所希望的电参数并且与上述导体连接。其中，上述电容器网络具备：作为电参数而具有第一温度分布的第一类型的至少一个电容器；和作为电参数而具有第二温度分布的第二类型的至少一个电容器。
这样的非接触式的电力传输系统的原理，也能够应用于具有非接触式连接器装置的信息传输系统、或IH烹调装置等的感应加热装置中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2001-309579号公报
专利文献2：JP特开2008-172873号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2010/0181845号说明书
发明概要
发明所要解决的技术问题
在非接触式的电力传输系统中，为了实现高传输效率，需要使发送线圈和接收线圈的位置正确地照准对置，以使发送侧的电力传输装置(例如充电器)所具有的发送线圈与接收侧的电力传输装置(例如被充电器)所具有的接收线圈进行强电磁耦合。
根据专利文献1以及2的发明，存在以下问题：若对置的发送线圈和接收线圈的位置正确地照准，则能够实现高传输效率，但若位置偏离，则传输效率降低。
为了解决由位置偏离引起的传输效率的降低，在专利文献3的发明中，动态地变更了匹配电路。然而，这样的解决方法又出现使控制变得复杂的问题。
同样的问题，不仅存在于非接触式的电力传输系统，也存在于具备非接触式连接器装置的信息传输系统、或感应加热装置中。
发明内容
本发明的目的在于，解决以上技术问题，并提供一种结构简单、对于发送线圈和接收线圈的位置偏离耐抗性强、并且传输效率高的非接触式连接器装置以及非接触式连接器系统，此外，提供一种具备这样的非接触式连接器装置的电力传输装置以及电力传输系统。
本发明的第一方式的非接触式连接器装置，具备与接收线圈相靠近地设置以使与接收线圈进行电磁耦合的发送线圈，在该非接触式连接器装置中，
上述发送线圈的绕组被卷绕在第一面上，
上述非接触式连接器装置，
在上述第一面和与上述第一面相靠近地对置且设置上述接收线圈的第二面之间具有第一磁性体，该第一磁性体按照至少覆盖上述发送线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合。
本发明的第二方式的非接触式连接器装置，具备与发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合的接收线圈，在该非接触式连接器装置中，
上述接收线圈的绕组被卷绕在与设置上述发送线圈的第一面相靠近地对置的第二面上，
上述非接触式连接器装置，在上述第一面和上述第二面之间具有第二磁性体，该第二磁性体按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合。
本发明的第三方式的非接触式连接器系统，包括作为具备上述发送线圈的第一非接触式连接器装置的第一方式所述的非接触式连接器装置、和具备上述接收线圈的第二非接触式连接器装置，
上述接收线圈的绕组被卷绕在上述第二面上，
上述第一磁性体，还在上述第一面和上述第二面之间，按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近以使进行电磁耦合，通过使上述接收线圈靠近上述第一磁性体，而使上述接收线圈的自电感增大，
通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数进行设定，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性。
本发明的第四方式的非接触式连接器系统，包括作为具备上述发送线圈的第一非接触式连接器装置的第一方式所述的非接触式连接器装置、和作为具备上述接收线圈的第二非接触式连接器装置的第二方式所述的非接触式连接器装置，
通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数进行设定，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性。
本发明的第五方式的电力传输装置，具有：供电电路；和与上述供电电路连接的本发明的第一方式的非接触式连接器装置。
本发明的第六方式的电力传输装置，具有：受电电路；和与上述受电电路连接的本发明的第二方式的非接触式连接器装置。
本发明的第七方式的电力传输系统，具有：上述非接触式连接器系统；与上述第一非接触式连接器装置连接的供电电路；和与上述第二非接触式连接器装置连接的受电电路。
发明效果
根据本发明的非接触式连接器装置以及非接触式连接器系统，电力传输装置以及电力传输系统，结构非常简单的同时，即使在发送线圈和接收线圈之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率发送电力。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。
图2是图1的A-A’线的剖视图。
图3是表示比较例的电力传输系统的概略结构的剖视图。
图4是表示图3的电力传输系统的等效电路的一个示例的电路图。
图5是表示使图3的发送线圈1和接收线圈2之间的耦合系数k变化时的传输效率的频率特性的简图。
图6是表示图3的电力传输系统中的磁通的流动的简图。
图7是表示在图3的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2之间的距离d增大时的磁通的流动的简图。
图8是表示在图3的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2之间的距离d增大，并且插入磁性体6时的磁通的流动的简图。
图9是表示图1的电力传输系统中的磁通的流动的简图。
图10是表示在图1的电力传输系统中，发送线圈1和接收线圈2的位置偏离时的磁通的流动的简图。
图11是表示本发明的第一实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。
图12是图11的电力传输系统的俯视图。
图13是图11的B-B’线的剖视图。
图14是表示图11的电力传输系统的等效电路的电路图。
图15是说明在图11的电力传输系统中，在发送线圈1和接收线圈2之间产生的位置偏离的图。
图16是表示在去除了磁性体3的图11的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2的位置偏离发生变化时的传输效率的频率特性的图表。
图17是表示在图11的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2的位置偏离发生变化时的传输效率的频率特性的图表。
图18是表示相对于图11的电力传输系统的位置偏离的传输效率的特性的图表。
图19是表示在图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。
图20是表示在使磁性体3的厚度减少的图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。
图21是表示在使磁性体3的厚度减少的图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。
图22是表示本发明的第二实施例的电力传输系统的概略结构的俯视图。
图23是表示在去除空洞的图22的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。
图24是表示在图22的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。
图25是表示本发明的第三实施例的电力传输系统的概略结构的剖视图。
图26是表示图25的发送线圈1以及接收线圈2的俯视图。
图27是表示图25的电力传输系统的传输效率的频率特性的图表。
图28是表示本发明的第一实施方式中的电力传输系统的概略结构的方框图。
图29是表示图25的电力传输系统中的供电侧的电力传输装置和受电侧的电力传输装置的结构的剖视图。
图30是表示图25的电力传输系统中的供电侧的电力传输装置和受电侧的电力传输装置的变形例的结构的剖视图。
图31是表示本发明的第二实施方式的信号传输系统的概略结构的方框图。
图32是表示本发明的第三实施方式的感应加热装置的概略结构的方框图。
图33是表示图32的感应加热装置和锅123的结构的剖视图。
图34是表示图1的发送线圈1以及接收线圈2的变形例的剖视图。
图35是说明图34的发送线圈1的卷绕方法的简图。
图36是说明图34的发送线圈1的卷绕方法的变形例的简图。
图37是表示图1的发送侧以及接收侧的非接触式连接器装置的变形例的剖视图。
图38是表示本发明的第四实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。
图39是表示本发明的第五实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。
图40是表示本发明的第四实施方式的电力传输系统的概略结构的纵剖视图。
图41是表示在图40的电力传输系统中，将被归一化的线圈间距离d/D设为参数时的耦合系数k相对于导磁率比μ1/μ2的特性的图表。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。而且，针对相同的结构要素赋予相同的符号。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式的电力传送系统的概略结构的立体图。图2是图1的A-A’线的剖视图。本实施方式的电力传送系统，构成为具有利用发送线圈1和接收线圈2之间的电磁耦合的非接触式连接器系统。在图1以外，为了图示的简化，省略了电力传输系统所需的电源、供电电路、受电电路等，仅表示非接触式连接器系统。而且，非接触式连接器系统由具有发送线圈1的发送侧的非接触式连接器装置、和具有接收线圈2的接收侧的非接触式连接器装置构成。
在图1的电力传输系统中，非接触式连接器系统具有沿着相互靠近地对置的第一面以及第二面分别设置的发送线圈1以及接收线圈2。发送线圈1具有端子P1a、P1b，接收线圈2具有端子P2a、P2b。发送线圈1和接收线圈2相靠近地设置以使彼此进行电磁耦合。发送线圈1沿着第一面设置为在第一面上的规定区域的周围卷绕绕组。同样地，接收线圈2沿着第二面设置为在第二面上的规定区域的周围卷绕绕组。非接触式连接器系统，在第一面与第二面之间具有磁性体3，该磁性体3具有规定的相对导磁率，且按照至少覆盖发送线圈1以及接收线圈2的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与发送线圈1和接收线圈2相靠近地设置以使进行电磁耦合。磁性体3，例如是铁素体。通过使磁性体3靠近发送线圈1，从而使发送线圈1的自电感增大，通过使磁性体3靠近接收线圈2，从而使接收线圈2的自电感增大。
在本实施方式的电力传输系统中，其特征在于，通过使发送线圈1以及接收线圈2各自增大自电感，从而将发送线圈1和接收线圈2之间的耦合系数降低而设定为：使从发送线圈1向接收线圈2的传输效率的频率特性由双峰性并且窄频带的特性变化为单峰性并且宽频带的特性。
以下，针对本实施方式的非接触式连接器系统的工作原理进行说明。
图3是表示比较例的电力传输系统的概略结构的剖视图。在图3的电力传输系统中，非接触式连接器系统，除了不具有磁性体3以外，与图1的非接触式连接器系统相同。发送线圈1被设置在发送侧的非接触式连接器装置的壳体4中，接收线圈2被设置在接收侧的非接触式连接器装置的壳体5中。发送线圈1和接收线圈2被隔开为相距距离d。
在图3的电力传输系统中，若发送线圈1中流动电流，则通过由该电流形成的发送线圈1的周围的电磁场而使接收线圈2产生感应电动势，在接收线圈2中流动感应电流。若换言之，发送线圈1和接收线圈2相互电磁耦合。作为对该耦合的程度进行评价的指标，使用下式的耦合系数k。
k＝M/(√L1×√L2) (0≤|k|≤1)
其中，M表示发送线圈1和接收线圈2之间的互电感，L1表示发送线圈1的自电感，L2表示接收线圈2的自电感。
图4是表示图3的电力传输系统的等效电路的一个示例的电路图。Q是信号源，z01是发送电路的负载电感，z02是接收电路以及负载的负载电感，R1、R2是电阻，C1、C2是匹配用的电容器。在电力传输系统以角频率ω进行工作时，表示传输效率的参数S21，能够利用自电感L1、L2和互感电感M表示如下。
[式1]
而且，图4的等效电路及其参数S21的算式仅是简单的一个示例，电力传输系统的等效电路以及传输效率也可以由其它任意的恰当的模型来表示。
当发送线圈1和接收线圈2进行强电磁耦合时，|k|≈1，但随着距离d增大，|k|的值会减少，当发送线圈1和接收线圈2不进行电磁耦合时，|k|＝0。
图5是表示使图3的发送线圈1和接收线圈2之间的耦合系数k变化时的传输效率的频率特性的简图。在图5中，Q值假设为固定。根据图5可知：根据耦合系数k的大小，传输效率的频带宽度会发生变化。通常，当发送线圈1和接收线圈2的电磁耦合较强时，变成双峰性并且窄频带的特性，无法实现宽频带工作。即，为了实现宽频带工作，需要在使发送线圈1和接收线圈2靠近的条件下，降低耦合系数k。耦合系数k，由于是自电感L1、L2的平方根与互电感M之比，因此，若能够使自电感L1和L2增大，则能够降低耦合系数k。
图6～图8是表示图3的电力传输系统中的磁通的流动的简图。在图6～图8中，省略图3的壳体4、5而仅表示发送线圈1和接收线圈2。如图6所示，在发送线圈1和接收线圈2相互靠近时，若在发送线圈1中流动电流，则以包围发送线圈1以及接收线圈2两者的方式形成磁通M1a、M1b，互电感M增大，耦合系数k变高。图7是表示在图3的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2之间的距离d增大时的磁通的流动的简图。如图7所示，当发送线圈1和接收线圈2相互远离时，若在发送线圈1中流动电流，则在发送线圈1和接收线圈2的周围所形成的磁通之中一部分磁通M2a、M2b成为漏磁通，因此，互电感M降低，耦合系数k变低。图8是表示在图3的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2之间的距离d增大，并且插入磁性体6时的磁通的流动的简图。当发送线圈1和接收线圈2相互远离时，如图8所示，能够通过在发送线圈1以及接收线圈2的中心部分插入磁性体6(铁、铁素体等)，将图7的漏磁通M2a、M2b变化为通过磁性体6的内部而包围发送线圈1和接收线圈2两者的磁通M1b，其结果是，互电感M增大，耦合系数k变高。
如图6所示，在发送线圈1和接收线圈2相互靠近的条件下，如前所述，由于耦合系数变高，因此无法实现宽频带工作。因此，需要控制磁通的流动，且取代使互感电感M降低，而提高自电感L1、L2。
图9是表示图1的电力传输系统中的磁通的流动的简图。若在发送线圈1中流动电流，则一部分磁通M1形成为通过磁性体3而包围发送线圈1和接收线圈2两者，但另一部分磁通M2a，在磁性体3内仅通过发送线圈1的附近，不通向接收线圈2，而形成为仅包围发送线圈1的漏磁通M2a。通过形成漏磁通M2a，发送线圈1的自电感L1增大。同样地，若在接收线圈2中流动感应电流，则在磁性体3内仅通过接收线圈2的附近，不通向发送线圈1，而形成仅包围接收线圈2的漏磁通M2b。通过形成漏磁通M2b，接收线圈2的自电感L2增大。如此，在图1的电力传输系统中，通过具有磁性体3，自感电感L1、L2增大，与图6的情况相比，耦合系数k降低，因此，能够实现宽频带工作。
图10是表示在图1的电力传输系统中，发送线圈1和接收线圈2的位置偏离时的磁通的流动的简图。此时，也与图9的情况相同，形成仅包围发送线圈1的漏磁通M2a和仅包围接收线圈2的漏磁通M2b。因此，与图9的情况相同，通过具备磁性体3，自电感L1、L2增大，与图6的情况相比，耦合系数k降低，因此，能够实现宽频带工作。
针对优选的耦合系数k，参照图5来进行说明。如前所述，当发送线圈1和接收线圈2的电磁耦合较强时，虽然呈双峰性并且窄频带的特性，但若逐渐使耦合系数k降低，则传输效率的两个峰值间的频率间隔逐渐减小，并且，两个峰值间的传输效率的极小值逐渐增大。当该频率间隔实质上为0时，若换言之，当传输效率的两个峰值与其间的极小值之差变小时(例如5～10％)，电力传输系统的频带宽度成为最大。决定耦合系数k，以使满足该条件，决定电力传输系统的各参数(磁性体3的厚度以及相对导磁率、发送线圈1以及接收线圈2的匝数等)，以使实现该耦合系数k的值。
若在相隔距离d的发送线圈1和接收线圈2之间设置磁性体3，则如参照图27而在后面所述那样，在没有磁性体(“没有磁性体、d＝2.6mm”，单点划线的绘制)时呈双峰性并且窄频带的特性处，在有磁性体(“有磁性体、d＝2.6mm”，实线的绘制)时呈单峰性并且宽频带的特性。在没有磁性体的电力传输系统的情况下，由于耦合系数k高，因此表示出双峰性的特性，但在本实施方式的电力传输系统的情况下，由于磁性体3的效应，耦合系数k降低，能够实现宽频带工作。此外，根据图27，若将没有磁性体(“没有磁性体、d＝2.6mm”，单点划线的绘制)和有磁性体(“有磁性体、d＝2.6mm”，实线的绘制)进行比较，则当设置了磁性体3时，由于自电感L1、L2的增大，而使谐振频率从250kHz降低至150kHz。换言之，在本实施方式的电力传输系统中，通过降低谐振频率还得到小型化的效果。
接着，参照图11～图18，针对本实施方式的电力传输系统的对于传输线圈1和接收线圈2的位置偏离的耐抗性进行说明。
图11是表示本发明的第一实施例的电力传输系统的概略结构的立体图。图12是图11的电力传输系统的俯视图。图13是图11的B-B’线的剖视图。发送线圈1以及接收线圈2是具有30mm×30mm的正方形的外周的矩形线圈，具有布线宽度0.44mm，布线间距0.4mm，布线的厚度0.2mm，匝数为5匝。发送线圈1和接收线圈2相距距离d＝2mm而彼此对置。在发送线圈1和接收线圈2之间，设置有具有厚度2mm以及相对导磁率10的铁素体的磁性体3。图14是表示图11的电力传输系统的等效电路的电路图。Q1是信号源，Z1是负载阻抗，C3、C4是为了匹配而被加载电荷的电容器。电容器C3、C4的电容为20nF。图15是说明在图11的电力传输系统中，在发送线圈1和接收线圈2之间产生的位置偏离的图。相对于发送线圈1，使接收线圈2如图15所述那样向Y方向位移。磁性体3设为在Y方向上具有足够的长度，以使能够进行图15的位移。
在计算机模拟(图16～图21、图23、图24)中，使用有限要素法来计算发送线圈1和接收线圈2之间的阻抗矩阵，并求出100×|S21|2作为发送线圈1和接收线圈2之间的传输效率。
图16是表示在去除了磁性体3的图11的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2的位置偏离发生变化时的传输效率的频率特性的图表。图17是表示在图11的电力传输系统中，使发送线圈1和接收线圈2的位置偏离发生变化时的传输效率的频率特性的图表。可见：在没有磁性体3时(图16)，随着发送线圈1和接收线圈2之间的位移增大，谐振频率向高频带频移，传输效率降低的情形。若假设工作频率为约700kHz，则对于传输效率会产生较大的变动。这是由于：因发送线圈1和接收线圈2的位置发生了偏离，而使贯穿于发送线圈1和接收线圈2之间的磁通减少，且互电感M降低。另一方面，可知：在具备本实施方式的磁性体3的电力传输系统中(图17)，由于宽频带化的效果，而使传输效率的变动被抑制变小。即，可知：在本实施方式的电力传输系统中，具有对于位置偏离的耐抗性强的这一显著效果。
图18是表示相于图11的电力传输系统的位置偏离的传输效率的特性的图表。电力传输系统的结构，与图11～图14所示的结构相同，工作频率为680kHz。例如，若求出传输效率为60％以上的范围，则比较例(没有磁性体)允许直至5mm的偏离，实施例能够允许直至13mm的位置偏离。可见：本实施方式的电力传输系统，对于发送线圈1和接收线圈2的位置偏离具有强的耐抗性。
位置偏离耐抗性变强，是指即使发送线圈1和接收线圈2的位置发生偏离，耦合系数的相对变化也小。
接着，参照图19～图21，对在本实施方式的电力传输系统中使磁性体3的相对导磁率变化时的特性进行说明。在图19～图21中，电力传输系统的结构，除了磁性体3的厚度(等于发送线圈1和接收线圈2之间的距离)以及相对导磁率以外，与图11～图14所示的结构相同。其中，电容器C3、C4的电容为10nF。
图19是表示在图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。在图19的情况下，磁性体3的厚度为2mm。根据图19，尽管在相对导磁率μr＝2时呈双峰性的特性，但若相对导磁率μr＝7，则维持传输效率直接进行宽频带化，在相对导磁率μr＝20时呈单峰性而传输效率降低。因此，能够确认存在最佳的相对导磁率μr。图20是表示在使磁性体3的厚度减少了的图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。在图20的情况下，磁性体3的厚度为1mm，相对导磁率μr为了比较而使用了与图19的情况相同的值。通过使磁性体3的厚度减小，发送线圈1和接收线圈2之间的耦合系数k增大。在图19的情况下，虽然在μr＝7时得到了最佳特性，但若使磁性体3的厚度变化，则其不再成立。图21是表示在使磁性体3的厚度减少了的图11的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。在图21的情况下，虽然磁性体3的厚度为1mm，但使用了与图19以及图20的情况不同的相对导磁率。根据图21可知：当使磁性体3的厚度减少时，通过使用具有较大的相对导磁率(例如μr＝14)的磁性体，能够实现与减少厚度之前同样的宽频带动作。如此，在本实施方式的电力传输系统中，获得通过提高相对导磁率能够与薄型化对应的这一显著效果。由于减小磁性体3的厚度，因此会带来成本以及重量的削减。
接着，参照图22～图24，对本实施方式的电力传输系统中在磁性体3中设置了空洞时的特性进行说明。
图22是表示本发明的第二实施例的电力传输系统的概略结构的俯视图。图22的电力传输系统，除了在磁性体3中设置了空洞，其它与图11～图14所示的电力传输系统具有相同的结构。空洞的尺寸为14×14mm。图23是表示在去除空洞的图22的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。图24是表示在图22的电力传输系统中，使磁性体3的相对导磁率变化时的传输效率的频率特性的图表。若将图23和图24的图表进行比较，则可知：与空洞的有无无关，实际上得到了同样的特性。在本实施方式的电力传输系统中，磁性体3只要按照至少覆盖发送线圈1和接收线圈2的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与发送线圈1以及接收线圈2相靠近地设置即可。通过在磁性体3中设置空洞，会带来成本及重量的削减。
接着，参照图25～图27，对本实施方式的电力传输系统的另一实施例进行说明。
图25是表示本发明的第三实施例的电力传输系统的概略结构的剖视图。图26是表示图25的发送线圈1以及接收线圈2的俯视图。在发送线圈1的下方，为了屏蔽而设置有磁性体11和金属屏蔽罩12，在接收线圈2的上方，为了屏蔽而设置有磁性体13和金属屏蔽罩14。磁性体11、13以及金属屏蔽罩12、14的厚度为0.1mm。屏蔽罩具有降低泄漏电磁场、降低对周边设备的影响的效果。磁性体3的相对导磁率为10，磁性体11、13的相对导磁率为1000。发送线圈1以及接收线圈2，如图26所示，是外径29mm以及内径12.5mm，匝数为17匝的圆形线圈。发送线圈1和接收线圈2的绕组具有宽度0.48mm以及厚度0.3mm，发送线圈1和接收线圈2分别具有电感11.7μH以及串联电阻0.4Ω。
图27是表示图25的电力传输系统的传输效率的频率特性的图表。图27的图表表示通过实测得到的结果。针对发送线圈1和接收线圈之间的距离d＝2.6mm、并且有磁性体的情形(实线)；为了比较，而距离d＝2.6mm、并且没有磁性体的情形(单点划线)；以及距离d＝7.5mm、并且没有磁性体的情形(虚线)进行了模拟。磁性体3的厚度设为与距离d相等。在“没有磁性体、d＝2.6mm”时，由于发送线圈1和接收线圈2相互靠近而进行强电磁耦合，因此在频率150kHz处传输效率最大，宽频带工作未能实现。在“没有磁性体、d＝7.5mm”时，尽管通过使发送线圈1和接收线圈2相分离而使互电感降低，因此能够使耦合系数降低，作为结果能够实现宽频带工作，但此时，传输效率成为最大的频率会增大到250kHz。即，实质上会导致电力传输系统的大型化。另一方面，可知：在“有磁性体、d＝2.6mm”时，即实施例中的电力传输系统的传输效率的频率特性在150kHz处成为最大，传送效率的频带宽度(例如，传输效率达到60％以上的频带宽度)与“无磁性体、d＝2.6mm”时相比，也已被宽频带化。此外，若与“没有磁性体、d＝7.5mm”时相比，则传输效率成为最大的频率降低了。根据以上的结果，本实施方式的电力传输系统，具有能够同时实现宽频带化和小型化的这一显著效果。
以下，针对本发明的几个应用进行说明。
图28是表示本发明的第一实施方式的电力传输系统的概略结构的方框图。能够构成具备以上说明的非接触式连接器系统的电力传输系统。电力传输系统，设为由具备发送侧的非接触式连接器装置的供电侧的电力传输装置、和具备接收侧的非接触式连接器装置的受电侧的电力传输装置构成。若参照图28，则在供电侧的电力传输装置中，发送线圈1(图1)与供电电路102连接，供电电路102与电源101连接。在受电侧的电力传输装置中，接收线圈2(图1)与受电电路103连接，受电电路103与负载104(例如电池等)连接。若对发送线圈1提供电力，则在发送线圈1中流动电流，通过因该电流所形成的发送线圈1的周围的电磁场，在接收线圈2中产生感应电动势，在接收线圈2中流动感应电流。通过由负载104获取该感应电流，能够在发送线圈1和接收线圈2之间传输电力。
图29是表示图25的电力传输系统中的供电侧的电力传输装置和接收电力侧的电力传输装置的结构的剖视图。在实施本实施方式的电力传输系统时(例如无线电充电等)，优选在供电侧的电力传输装置(充电器)的壳体4的内部，具备发送线圈1和磁性体3，在受电侧的电力传输装置(被充电的设备)的壳体5的内部，仅具备接收线圈2。在使受电侧的电力传输装置靠近供电侧的电力传输装置时，接收线圈2被设置为在与磁性体3中的设置了发送线圈1一侧的面(第一面)对置的面(第二面)上的规定区域的周围卷绕绕组。在不进行电力传输时，接收线圈2与发送线圈1以及磁性体3远离。当使受电侧的电力传输装置与供电侧的电力传输装置靠近来进行电力传输时，接收线圈2按照至少覆盖接收线圈2的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与磁性体3相靠近，通过使接收线圈2靠近磁性体3，接收线圈2的自电感增大。之后，与参照图1等来说明的情况同样地进行工作。
图30是表示图25的电力传输系统中的供电侧的电力传输装置和接收电力侧的电力传输装置的变形例的结构的剖视图。磁性体也可以设置在供电侧的电力传输装置和受电侧的电力传输装置双方。在图30的电力传输系统中，在供电侧的电力传输装置的壳体4的内部，具备发送线圈1和磁性体3a，在供电侧的电力传输装置的壳体5的内部，仅具备磁性体3b和接收线圈2。当不进行电力传输时，接收线圈2与发送线圈1远离。当使受电侧的电力传输装置与供电侧的电力传输装置靠近来进行电力传输时，接收线圈2与发送线圈1进行电磁耦合。通过磁性体3a、3b使发送线圈1和接收线圈2分别增大各自的自电感，能够降低发送线圈1和接收线圈2之间的耦合系数来进行设定，以使从发送线圈1向接收线圈2的传输效率的频率特性由双峰性并且窄频带的特性变化为单峰性并且宽频带的特性。之后，与参照图1等来说明的情况同样地进行工作。
在图29以及图30中，壳体4、5，例如，由ABS树脂或橡胶等的电介质或者绝缘体、或者其双方构成。而且，能够由磁性体材料构成壳体4、5的至少一方。例如，通过在壳体(电介质)中混入磁性体粉末，能够使壳体的相对导磁率增加。而且，能够将磁性体3与由磁性体材料构成的壳体4或5呈一体化。通过将磁性体3与壳体4或5进行一体化，有能够将电力传输系统薄型化的效果，此外，由于部件被削减，也能够预计成本的降低和轻量化。
根据本实施方式的电力传输系统，结构非常简单的同时，即使在发送线圈和接收线圈之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率传输电力。
第二实施方式
图31是表示本发明的第二实施方式的信号传输系统的概略结构的方框图。也可以使用以上说明的非接触式连接器系统，来传输信号以代替传输电力。信号传输系统，由具备发送侧的非接触式连接器装置的发送侧的信息传输装置、和具备接收侧的非接触式连接器装置的接收侧的信息传输装置构成。若参照图31，则在发送侧的信息传输装置中，发送线圈1(图1)与发送电路112连接，发送电路112与信号源111连接。在接收侧的信息传输装置中，接收线圈2(图1)与接收电路113连接。信号传输系统中的发送侧的信息传输装置以及接收侧的信息传输装置，能够与图29或图30所示的供电侧的电力传输装置和受电侧的电力传输装置同样地构成。根据本实施方式的信息传输系统，结构非常简单的同时，即使在发送线圈和接收线圈之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率传送信息。
第三实施方式
图32是表示本发明的第三实施方式的感应加热装置的概略结构的方框图。图33是表示图32的感应加热装置和锅123的结构的剖视图。能够通过利用以上说明的电力传输系统的原理来构成感应加热装置。
若参照图32，则在感应加热装置中，作为感应加热线圈的发送线圈1(图1)与烹调电路122连接，烹调电路122与电源121连接。而且，设置锅123等的感应加热用烹调容器，以代替图1的接收线圈2。锅123与发送线圈1相靠近地设置以使与发送线圈1进行电磁耦合。而且，若通过发送线圈1和锅123之间的电磁耦合，而在发送线圈1中流动电流，则通过由该电流形成的发送线圈1的周围的电磁场而会在锅123的底面产生感应电动势，被感应的涡电流流向锅123的底面。由于将该涡电流等效地看作损失性的线圈，因此能够定义锅123的自电感、以及发送线圈1和锅123之间的互电感。发送线圈1沿第一面设置为在水平的第一面上的规定区域的周围卷绕绕组。感应加热装置，在第一面、和与第一面的上方靠近地对置并且锅123的底面所位于的第二面之间，具备磁性体3，该磁性体3至少跨经发送线圈1的绕组和锅123的底面所存在的区域与发送线圈1和锅123的底面相靠近地设置以使进行电磁耦合。通过使磁性体3靠近发送线圈1，增大发送线圈1的自电感，通过使磁性体3靠近锅123的底面，增大锅123的自电感。
根据本实施方式的感应加热装置，其特征在于：通过增大发送线圈1和锅123各自的自电感，使发送线圈1和锅123之间的耦合系数降低后进行设定，以使由发送线圈1向锅123的传输效率的频率特性由双峰性并且窄频带的特性变化为单峰性并且宽频带的特性。根据本实施方式的感应加热装置，结构非常简单的同时，即使在发送线圈1和锅123之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率对锅123进行加热。
变形例
以下，参照图34～图36，对本发明的实施方式的变形例进行说明。在参照图1以外说明的实施方式和实施例中，虽然发送线圈1的绕组沿第一面以单层进行了卷绕，且接收线圈2的绕组沿第二面以单层进行了卷绕，但绕组也可以多层卷绕。
图34是表示图1的发送线圈1和接收线圈2的变形例的剖视图。图35是说明图34的发送线圈1的卷绕方法的简图。在图34及图35中，表示发送线圈1和接收线圈2分别以2层进行了卷绕的情况。发送线圈1的各层的绕组1a、1b，互相反向地卷绕，通过由端子Pb、Pd进行连接，使绕组1a、1b相互串联连接。通过将绕组1a、1b串联连接，具有能够使发送线圈1的电感增大的效果。针对接收线圈2也同样。
图36是说明图34的发送线圈1的卷绕方法的变形例的简图。发送线圈1的各层的绕组1a、1b，在相同方向上卷绕，由端子Pa、Pb进行连接，还通过端子Pb、Pd进行连接，使绕组1a、1b相互并联连接。通过将绕组1a、1b并联连接，具有能够降低发送线圈2的电阻的效果。
而且，发送线圈1和接收线圈2各自的全长相对于工作波长需要大幅缩短。
发送线圈1和接收线圈2的至少一者可以以多层进行卷绕。此外，发送线圈1和接收线圈2各自或至少一者也可以以3层以上进行卷绕。
图37是表示图1的发送侧和接收侧的非接触式连接器装置的变形例的剖视图。非接触式连接器装置可以在印刷布线基板上形成。此时，发送线圈1和接收线圈2分别作为电介质基板7、8上的导体图案而形成。在发送线圈1和电介质基板7上涂敷磁性体3a，在接收线圈2和电介质基板8上(图37中，电介质基板8的下表面)涂敷磁性体3b。如此，将印刷布线基板上的发送线圈1和接收线圈2与磁性体3a、3b呈一体地形成，从而能够提供高强度和低成本的非接触式连接器装置。此外，也可以在发送侧和接收侧的非接触式连接器装置的至少一者中，将印刷布线基板上的发送线圈1或接收线圈2与磁性体呈一体地形成。
此外，为了匹配而对发送线圈1和接收线圈2加载电荷的电容器，虽然在图14中与发送线圈1和接收线圈2并联连接，但也可以如图4所示地串联连接。此外，也可以使用其它匹配电路。
在此，对本发明的工作原理进行补充。作为与本发明的对比，若考虑从发送天线向接收天线发射电波的情况，则发送天线和接收天线相互远离，处于非电磁耦合的状态，因此，即使天线间的相对关系改变，频带宽度也不变化。然而，在非接触式连接器系统中，发送线圈和接收线圈相互靠近，进行电耦合，因此，根据耦合的状态，频带宽度会发生变动。因此，若设计成窄频带，则只要发送线圈和接收线圈之间的距离发生微小的变化，传输效率成为最大的频率就发生频移，其结果是，传输效率降低。在本发明的实施方式中说明的非接触式连接器系统中，通过在发送线圈1和接收线圈2之间设置磁性体3来实现宽频带工作，其结果是，即使由于一些位置偏离而使传输效率成为最大的频率发生变化(参照图17)，也能够抑制传输效率的变动。如此，通过实现宽频带工作，从而即使在发送线圈1和接收线圈2之间产生位置偏离时，也能够在所希望频率下维持传输效率。
在现有的技术中，有在发送线圈和接收线圈之间设置磁性体的技术，例如，在专利文献1所公开的发明。然而，专利文献1的发明，与本发明的图8相同，为了增大发送线圈和接收线圈之间的耦合系数而使用了磁性体，因此，其与在本发明中使用磁性体的目的、即用于增大发送线圈1和接收线圈2各自的自电感而降低耦合系数的使用完全不同。在专利文献1的发明中使用的磁性体，为了增大耦合系数而具有较高的相对导磁率。另一方面，在本发明中使用的磁性体，还能够具有比较小的相对导磁率。
第四实施方式
图38是表示本发明的第四实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。在图38中，具备具有发送线圈1的磁性体3的实施方式的供电电路，具有接收线圈2，例如，也可以对智能手机201或其它手机内的实施方式的受电电路进行充电或供电。
第五实施方式
图39是表示本发明的第五实施方式的电力传输系统的概略结构的立体图。在图39中，具备具有发送线圈1的磁性体3的实施方式的供电电路，具有接收线圈2，例如，可以对平板终端装置202或其它信息终端装置内的实施方式的受电电路充电或供电。
图40是表示本发明的第四实施方式的电力传输系统的概略结构的纵剖视图。此外，图41是表示在图40的电力传输系统中，将被归一化的线圈间距离d/D设为参数时的相对于导磁率比μ1/μ2的耦合系数k的特性的图表。以下，参照图40和图41，针对具体的设计例进行说明。
在图40中，匝数分别相同的发送线圈1和接收线圈2仅图示了最外周，且将其外周的内径设为D。此外，用分别具有导磁率μ1的壳体4、5挟设了厚度d、导磁率μ2的磁性体。
在如以上构成的电力传输系统中，一般而言，效率η＝|S21|2取决于耦合系数k与线圈1、2的Q值之积。在电力传输系统中，高效率是必需的条件，为了实现效率90％以上，具体而言，需要kQ＞20。例如，在使用Q＝100以下的线圈1、2时，为了实现kQ＞20，优选耦合系数为0.2以上。然而，若耦合系数过强，则如前所述，会呈双峰性并且窄频带的特性，因此为了实现宽频带化，优选耦合系数在0.6以下。
鉴于以上所述，虽然针对耦合系数k设计为：决定线圈1、2间的磁性体的导磁率以使实现0.2≤k≤0.6，但在决定壳体4、5的导磁率μ1时，需要根据在线圈1、2的更侧配置的作为屏蔽罩部件的磁性体3的导磁率μ2，选定不同的值。在此，设置作为屏蔽罩部件的磁性体3的目的在于，降低向所靠近的电子设备等的漏电磁场。以下，表示具体的设计例。
本发明人，如图40所示，通过模拟而计算出直径Dmm、匝数1、线圈间距d的线圈1、2之间的耦合系数k。将线圈1、2里侧的磁性体3的导磁率设为μ1，将线圈间的磁性体的导磁率设为μ2。
根据图41的计算结果可知：越提高导磁率比μ2/μ1，耦合系数k越降低的情形。如前所述，为了针对耦合系数k实现0.2≤k≤0.6，当被归一化的线圈间距d/D接近于0.2以下时，需要将μ2/μ1设为大于1的值。然而，若过大，则会根据靠近的程度，而不满足成为目标的耦合系数的范围。因此，μ2/μ1的范围大于1而小于100是有用的。在图41中，300的阴影区域表示本实施例的有用区域。
在以上的实施方式以及变形例中，虽然设为“非接触式连接器装置”等，但作为其它名称，也有无接点的电力传输的连接器装置这类“非接点式连接器装置”等。
实施方式的概要
本发明的第一方式的非接触式连接器装置，具备与接收线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合的发送线圈，在该非接触式连接器装置中，
上述发送线圈的绕组被卷绕在第一面上，
上述非接触式连接器装置，
在上述第一面和与上述第一面相靠近地对置且设置上述接收线圈的第二面之间具有第一磁性体，该第一磁性体按照至少覆盖上述发送线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合。
本发明的第二方式的非接触式连接器装置，在本发明的第一方式的非接触式连接器装置中，通过使上述发送线圈靠近上述第一磁性体，而使上述发送线圈的自电感增大。
本发明的第三方式的非接触式连接器装置，具备与发送线圈靠近地设置以使进行电磁耦合的接收线圈，在该非接触式连接器装置中，
上述接收线圈的绕组被卷绕在与设置上述发送线圈的第一面相靠近地对置的第二面上，
上述非接触式连接器装置，在上述第一面和上述第二面之间具有第二磁性体，该第二磁性体按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合。
本发明的第四方式的非接触式连接器装置，在本发明的第三方式的非接触式连接器装置中，通过使上述接收线圈靠近上述第二磁性体，而使上述接收线圈的自电感增大。
本发明的第五方式的非接触式连接器系统，包括作为具备上述发送线圈的第一非接触式连接器装置的第一方式所述的非接触式连接器装置、和具备上述接收线圈的第二非接触式连接器装置，
上述接收线圈的绕组被卷绕在上述第二面上，
上述第一磁性体，还在上述第一面和上述第二面之间，按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近以使进行电磁耦合，通过使上述接收线圈靠近上述第一磁性体，而使上述接收线圈的自电感增大，
通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数进行设定，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性。
本发明的第六方式的非接触式连接器系统，包括作为具备上述发送线圈的第一非接触式连接器装置的第一方式的非接触式连接器装置、和作为具备上述接收线圈的第二非接触式连接器装置的第三方式所述的非接触式连接器装置，
通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数进行设定，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性。
本发明的第七方式的非接触式连接器系统，其特征在于，在本发明的第六方式的非接触式连接器系统中，设定第一磁性体的导磁率，以使上述耦合系数设定为0.2以上且0.6以下。
本发明的第八方式的非接触式连接器系统，其特征在于，在本发明的第五～七方式中任一项的非接触式连接器系统中，上述发送线圈的绕组沿着上述第一面以单层进行卷绕，上述接收线圈的绕组沿着上述第二面以单层进行卷绕。
本发明的第九方式的非接触式连接器系统，其特征在于，在本发明的第五～七方式中任一项的非接触式连接器系统中，上述发送线圈和上述接收线圈的至少一方的绕组，沿着上述第一或第二面以多层进行卷绕，上述多层绕组之中的各层的绕组被互相串联连接。
本发明的第十方式的非接触式连接器系统，其特征在于，在本发明的第五～七方式中任一项的非接触式连接器系统中，上述发送线圈和上述接收线圈的至少一方的绕组，沿着上述第一或第二面以多层进行卷绕，上述多层绕组之中的各层的绕组被互相并联连接。
本发明的第十一方式的非接触式连接器系统，在本发明的第五方式的非接触式连接器系统中，上述发送线圈的绕组形成为沿着上述第一面的第一电介质基板上的导体图案，
上述第一磁性体，与上述发送线圈和上述第一电介质基板呈一体地形成。
本发明的第十二方式的非接触式连接器系统，在本发明的第六或七方式的非接触式连接器系统中，
上述发送线圈的绕组形成为沿着上述第一面的第一电介质基板上的导体图案，
上述第一磁性体，与上述发送线圈和上述第一电介质基板呈一体地形成，
上述接收线圈的绕组形成为沿着上述第二面的第二电介质基板上的导体图案，
上述第二磁性体，与上述接收线圈和上述第二电介质基板呈一体地形成。
本发明的第十三方式的电力传输装置，具备供电电路、和与上述供电电路连接的本发明的第一或第二方式的非接触式连接器装置。
本发明的第十四方式的电力传输装置，具备受电电路、和与上述受电电路连接的权利要求第三或四方式的非接触式连接器装置。
本发明的第十五方式的电力传输系统，具有：本发明的第五～十二方式中任一项的非接触式连接器系统；与上述第一非接触式连接器装置连接的供电电路；以及与上述第二非接触式连接器装置连接的受电电路。
产业上的利用可能性
根据本发明的非接触式连接器装置和非接触式连接器系统、电力传输装置以及电力传输系统，结构非常简单的同时，即使在发送线圈和接收线圈之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率传输电力。
根据本发明的信息传输装置和信息传输系统，结构非常简单的同时，即使在发送线圈和接收线圈之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率传送信息。
根据本发明的感应加热装置，结构非常简单的同时，即使在感应加热线圈和烹调容器之间产生位置偏离，也能够以稳定的传输效率对烹调容器进行加热。
符号说明：
1、1a、2b-发送线圈，
2、2a、2b-接收线圈，
3、3a、3b、6、11、13-磁性体，
4、5-壳体，
7、8-电介质基板，
12、14-金属屏蔽罩，
101-电源，
102-供电电路，
103-受电电路，
104-负载，
111-信号源，
112-发送电路，
113-接收电路，
121-电源，
122-烹调电路，
123-锅，
201-智能手机，
202-平板终端装置，
C2～C4-电容，
L1、L2-自电感，
M-互电感，
P1a、P1b、P2a、P2b、Pa、Pb、Pc、Pd-端子，
R1、R2-电阻，
Q、Q1-信号源，
z01、z02、Z1-负载阻抗。

Claims (9)

1.一种非接触式连接器系统，包括：
具备发送线圈的第一非接触式连接器装置；和
具备与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合的接收线圈的第二非接触式连接器装置，
上述发送线圈的绕组被卷绕在第一面上，
上述第一非接触式连接器装置，
在上述第一面和与上述第一面相靠近地对置且设置上述接收线圈的第二面之间具有第一磁性体，该第一磁性体按照至少覆盖上述发送线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合，
上述接收线圈的绕组被卷绕在上述第二面上，
上述第一磁性体，还在上述第一面和上述第二面之间，按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近以使进行电磁耦合，通过使上述接收线圈靠近上述第一磁性体，而使上述接收线圈的自电感增大，
上述非接触式连接器系统，通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性，
将上述双峰性且窄频带的频率特性的中心频率设定为比上述单峰性且宽频带的频率特性的中心频率低。
2.根据权利要求1所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述第二非接触式连接器装置，
在上述第一面和上述第二面之间具有第二磁性体，该第二磁性体按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合，
上述非接触式连接器系统，通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数进行设定，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性。
3.根据权利要求2所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
设定第一磁性体的导磁率，以使上述耦合系数设定为0.2以上且0.6以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述发送线圈的绕组沿着上述第一面以单层进行卷绕，上述接收线圈的绕组沿着上述第二面以单层进行卷绕。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述发送线圈和上述接收线圈的至少一方的绕组，沿着上述第一面或第二面以多层进行卷绕，上述多层的绕组之中的各层的绕组被互相串联连接。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述发送线圈和上述接收线圈的至少一方的绕组，沿着上述第一面或第二面以多层进行卷绕，上述多层的绕组之中的各层的绕组被互相并联连接。
7.根据权利要求1所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述发送线圈的绕组被形成为沿着上述第一面的第一电介质基板上的导体图案，
上述第一磁性体，与上述发送线圈和上述第一电介质基板呈一体地形成。
8.根据权利要求2或3所述的非接触式连接器系统，其特征在于，
上述发送线圈的绕组被形成为沿着上述第一面的第一电介质基板上的导体图案，
上述第一磁性体，与上述发送线圈和上述第一电介质基板呈一体地形成，
上述接收线圈的绕组被形成为沿着上述第二面的第二电介质基板上的导体图案，
上述第二磁性体，与上述接收线圈和上述第二电介质基板呈一体地形成。
9.一种电力传输系统，具有：
非接触式连接器系统，其包括具备发送线圈的第一非接触式连接器装置、和具备与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合的接收线圈的第二非接触式连接器装置；
与上述第一非接触式连接器装置连接的供电电路；以及
与上述第二非接触式连接器装置连接的受电电路，
上述发送线圈的绕组被卷绕在第一面上，
上述第一非接触式连接器装置，
在上述第一面和与上述第一面相靠近地对置且设置上述接收线圈的第二面之间具有第一磁性体，该第一磁性体按照至少覆盖上述发送线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述发送线圈相靠近地设置以使进行电磁耦合，
上述接收线圈的绕组被卷绕在上述第二面上，
上述第一磁性体，还在上述第一面和上述第二面之间，按照至少覆盖上述接收线圈的绕组所存在的区域的至少一部分的方式与上述接收线圈相靠近以使进行电磁耦合，通过使上述接收线圈靠近上述第一磁性体，而使上述接收线圈的自电感增大，
上述电力传输系统，通过增大上述发送线圈和上述接收线圈各自的自电感，来降低上述发送线圈和上述接收线圈之间的耦合系数，以使从上述发送线圈向上述接收线圈的传输效率的频率特性由双峰性且窄频带的特性变化为单峰性且宽频带的特性，
将上述双峰性且窄频带的频率特性的中心频率设定为比上述单峰性且宽频带的频率特性的中心频率低。
CN201280008041.4A 2011-12-14 2012-11-14 非接触式连接器系统以及电力传输系统 Active CN103348562B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-272904 2011-12-14
JP2011272904 2011-12-14
PCT/JP2012/007304 WO2013088640A1 (ja) 2011-12-14 2012-11-14 非接触コネクタ装置及びシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103348562A CN103348562A (zh) 2013-10-09
CN103348562B true CN103348562B (zh) 2017-05-10

Family

ID=48612120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280008041.4A Active CN103348562B (zh) 2011-12-14 2012-11-14 非接触式连接器系统以及电力传输系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9620282B2 (zh)
EP (1) EP2793358A4 (zh)
JP (1) JP6099019B2 (zh)
CN (1) CN103348562B (zh)
WO (1) WO2013088640A1 (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8401212B2 (en) 2007-10-12 2013-03-19 Earlens Corporation Multifunction system and method for integrated hearing and communication with noise cancellation and feedback management
BRPI0915203A2 (pt) 2008-06-17 2016-02-16 Earlens Corp dispostivo, sistema e método para transmitir um sinal de áudio, e, dispostivo e método para estimular um tecido alvo
WO2010033933A1 (en) 2008-09-22 2010-03-25 Earlens Corporation Balanced armature devices and methods for hearing
DK2656639T3 (da) 2010-12-20 2020-06-29 Earlens Corp Anatomisk tilpasset øregangshøreapparat
KR20140066415A (ko) * 2012-11-23 2014-06-02 삼성전기주식회사 무선 충전 장치 및 이를 구비하는 전자 기기
US10034103B2 (en) 2014-03-18 2018-07-24 Earlens Corporation High fidelity and reduced feedback contact hearing apparatus and methods
DK3169396T3 (da) 2014-07-14 2021-06-28 Earlens Corp Glidende forspænding og peak-begrænsning for optiske høreapparater
US10512553B2 (en) * 2014-07-30 2019-12-24 The Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Inductive link coil de-tuning compensation and control
KR101535048B1 (ko) * 2014-09-30 2015-07-09 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치
US9924276B2 (en) 2014-11-26 2018-03-20 Earlens Corporation Adjustable venting for hearing instruments
JP6374311B2 (ja) * 2014-12-09 2018-08-15 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置及び電子機器
CN104575979A (zh) * 2015-01-14 2015-04-29 南京新康达磁业股份有限公司 一种变压器或电感绕组结构
DE102015203796A1 (de) * 2015-03-03 2016-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Verwendung und Anordnung von Pencake-Spulen zur drahtlosen Energieübertragung an Elektrofahrzeuge
US20170095202A1 (en) 2015-10-02 2017-04-06 Earlens Corporation Drug delivery customized ear canal apparatus
CN105186646B (zh) * 2015-10-12 2017-06-27 华中科技大学 一种用于动态无线充电的装置及其参数获取方法
US10178483B2 (en) 2015-12-30 2019-01-08 Earlens Corporation Light based hearing systems, apparatus, and methods
US11350226B2 (en) 2015-12-30 2022-05-31 Earlens Corporation Charging protocol for rechargeable hearing systems
CN105656218B (zh) * 2016-03-16 2019-01-01 中惠创智（深圳）无线供电技术有限公司 感量可调节的无线供电发射、接收线圈
JP6656039B2 (ja) * 2016-03-25 2020-03-04 株式会社Ｌｉｘｉｌ トイレシステム
CN112738700A (zh) 2016-09-09 2021-04-30 伊尔兰斯公司 智能镜系统和方法
WO2018093733A1 (en) 2016-11-15 2018-05-24 Earlens Corporation Improved impression procedure
WO2019173470A1 (en) 2018-03-07 2019-09-12 Earlens Corporation Contact hearing device and retention structure materials
WO2019199680A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Earlens Corporation Dynamic filter
US10700551B2 (en) * 2018-05-21 2020-06-30 Raytheon Company Inductive wireless power transfer device with improved coupling factor and high voltage isolation
EP3831093A4 (en) 2018-07-31 2022-06-15 Earlens Corporation QUALITY FACTOR IN A CONTACT HEARING SYSTEM
WO2024004256A1 (ja) * 2022-06-29 2024-01-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214392A (en) * 1988-11-08 1993-05-25 Murata Mfg. Co., Ltd. Multilayered ceramic type electromagnetic coupler apparatus
CN101304183A (zh) * 2007-01-09 2008-11-12 索尼爱立信移动通信日本株式会社 非接触电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置
CN102005827A (zh) * 2009-08-26 2011-04-06 索尼公司 无接触电力馈送、接收装置及相关方法和系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02128409A (ja) * 1988-11-08 1990-05-16 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック基板を用いた電磁結合装置
JP4240748B2 (ja) 2000-04-25 2009-03-18 パナソニック電工株式会社 無接点給電装置
JP4775440B2 (ja) * 2006-06-01 2011-09-21 株式会社村田製作所 無線ｉｃデバイス及び無線ｉｃデバイス用複合部品
ES2389267T3 (es) * 2006-11-06 2012-10-24 Trojan Technologies Inc. Sistema de tratamiento de fluidos
US8624750B2 (en) 2007-10-09 2014-01-07 Powermat Technologies, Ltd. System and method for inductive power provision over an extended surface
JP5426570B2 (ja) 2007-12-21 2014-02-26 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 誘導電力転送回路
US8692412B2 (en) 2008-09-27 2014-04-08 Witricity Corporation Temperature compensation in a wireless transfer system
CA2738654C (en) 2008-09-27 2019-02-26 Witricity Corporation Wireless energy transfer systems
JP2010183757A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池テーブル
CN102439820B (zh) 2010-05-03 2016-08-03 松下知识产权经营株式会社 发电装置、发电系统及无线电力传输装置
CN103109591A (zh) 2010-09-26 2013-05-15 捷通国际有限公司 选择性可控电磁屏蔽
JP5870276B2 (ja) * 2010-10-08 2016-02-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発電システムおよび発電ユニット
WO2013031025A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 富士通株式会社 電力中継器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214392A (en) * 1988-11-08 1993-05-25 Murata Mfg. Co., Ltd. Multilayered ceramic type electromagnetic coupler apparatus
CN101304183A (zh) * 2007-01-09 2008-11-12 索尼爱立信移动通信日本株式会社 非接触电力传输线圈、便携式终端和终端充电装置
CN102005827A (zh) * 2009-08-26 2011-04-06 索尼公司 无接触电力馈送、接收装置及相关方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6099019B2 (ja) 2017-03-22
WO2013088640A1 (ja) 2013-06-20
JPWO2013088640A1 (ja) 2015-04-27
US9620282B2 (en) 2017-04-11
EP2793358A1 (en) 2014-10-22
US20140084698A1 (en) 2014-03-27
CN103348562A (zh) 2013-10-09
EP2793358A4 (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103348562B (zh) 非接触式连接器系统以及电力传输系统
CN103348561B (zh) 信息传输系统
US8567048B2 (en) Method of manufacture of multi-layer wire structure
US9306358B2 (en) Method for manufacture of multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication
CN110137676B (zh) 用于高效无线通信的多层引线结构
US9439287B2 (en) Multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication
US8610312B2 (en) Induced power transmission circuit
US20140047713A1 (en) Method for manufacture of multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication
US9208942B2 (en) Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication
US9232893B2 (en) Method of operation of a multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication
US20130068499A1 (en) Method for Operation of Multi-Layer Wire Structure for High Efficiency Wireless Communication
EP3579338A1 (en) Multi-layer wire structure for high efficiency wireless communication
CN103782446A (zh) 天线装置及无线通信装置
JP2014183469A (ja) アンテナ装置及び電子機器
US11335999B2 (en) Device having a multi-layer-multi-turn antenna with frequency
KR20140111794A (ko) 고효율 무선 통신을 위한 다층 배선 구조
EP2775564A1 (en) Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication
JP2014183193A (ja) アンテナ装置及び電子機器
CN209170059U (zh) 无线装置
KR102199329B1 (ko) 고효율 무선 통신을 위한 다층 배선 구조
JP2013125620A (ja) 誘導加熱装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20151230

Address after: Japan Osaka

Applicant after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT Co.,Ltd.

Address before: Osaka Japan

Applicant before: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200217

Address after: Texas, USA

Patentee after: Solvingpeak Venture Capital Co.,Ltd.

Address before: Osaka Prefecture, Japan

Patentee before: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT Co.,Ltd.