CN103765729B

CN103765729B - 电力中继器

Info

Publication number: CN103765729B
Application number: CN201280041700.4A
Authority: CN
Inventors: 下川聪; 内田昭嘉; 川野浩康; 松井清人; 田口雅; 田口雅一
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: KR20140053248A; CN103765729A; US9558884B2; EP2752970A4; KR101653070B1; US20140159502A1; WO2013031988A1; EP2752970A1; WO2013031025A1

Abstract

本发明的课题在于，提供能够利用简单的结构将磁场共振型的送电器的电力输送至电磁感应型的电子装置的电力中继器。电力中继器包括：盖部，其安装于包含与交流电源连接的初级线圈和通过电磁感应从所述初级线圈接受电力的初级谐振线圈的送电器，或者安装于包含次级线圈的电子装置；和次级谐振线圈，其被配设于所述盖部，利用在与所述初级谐振线圈之间产生的磁场共振，将从所述初级谐振线圈接受的电力通过电磁感应输送至所述次级线圈。

Description

电力中继器

技术领域

本发明涉及电力中继器。

背景技术

以往，存在如下非接触电力传送装置，即，在非接触供电中，送电装置和／或受电装置具有电磁感应线圈被设置于相比自谐振线圈更靠近对置的线圈单元侧的线圈单元，并根据对置的线圈单元的类型，切换供电方式。该非接触电力传送装置无论利用基于磁场共振的供电以及基于电磁感应的供电的哪种供电方式均能够供电（例如，参照专利文献1）。

此外，存在从后面安装于便携型电子设备的无线电力接收装置，以便能够利用无线接收电力。该无线电力接收装置例如通过粘接材料安装于便携型电子设备，并具备在与电力发送机彼此接近时通过电磁感应从发送机接收电力的电力接收元件。一个或者多个电力连接器与电力接收元件电连接，在使用无线电力接收装置的情况下与电力接收元件电结合，并与便携型电子设备的一个或者多个对应的电源连接器连接，以便将通过电力接收元件接收到的电力供给给便携型电子设备（例如，参照专利文献2）。

专利文献1:日本特开2010-268665号公报

专利文献2:日本特表2006-510101号公报

发明内容

以往的非接触电力传送装置根据受电侧是磁场共振型或者电磁感应型的哪种供电方式，将送电侧的线圈切换成电磁感应线圈或者自谐振线圈。因此，需要用于切换线圈的装置，从而无法通过简单的结构向受电侧供给电力。

此外，以往的无线电力接收装置为了向便携型电子设备供给电力，则必须连接到便携型电子设备的电源连接器。因此，在无线电力接收装置与便携型电子设备之间，不是通过无线进行的电力供给，而是通过有线进行的电力供给，从而无法利用简单的结构向便携型电子设备供给电力。此外，由于电力的供给方式为电磁感应型，因此对于送电侧的电力发送机和受电侧的无线电力接收装置的位置偏移的适应性弱，若不使电力发送机和无线电力接收装置接近，则无法进行电力的供给。

如以上那样，对于通过无线进行的电力的传送方式，具有电磁感应型和磁场共振型，在以往的非接触电力传送装置和以往的无线电力接收装置中，分别存在上述那样的问题。

然而，认为以往基本原理被众所周知的电磁感应型的电力的传送方式已经开始实用化，提前比磁场共振方式得以普及。

此外，设想在磁场共振型的电力的传送方式开始普及后，也暂时继续使用采用电磁感应型的电力的传送方式的电子装置。

因此，设想期望能够利用简单的结构将磁场共振型的送电器的电力输送至电磁感应型的电子装置的电力中继器。

于是，目的在于提供一种能够利用简单的结构将磁场共振型的送电器的电力输送至电磁感应型的电子装置的电力中继器。

本发明的实施方式的电力中继器包括：盖部，其被安装于送电器或者电子装置，该送电器包含与交流电源连接的初级线圈、和通过电磁感应从上述初级线圈接受电力的初级谐振线圈，该电子装置包含次级线圈；以及次级谐振线圈，其被配设在上述盖部，利用在与上述初级谐振线圈之间产生的磁场共振，将从上述初级谐振线圈接受的电力通过电磁感应输送至上述次级线圈。

能够提供可利用简单的结构将磁场共振型的送电器的电力输送至电磁感应型的电子装置的电力中继器。

附图说明

图1是表示包含利用了磁场共振的电力中继器的充电系统的构成图。

图2是表示图1所示的充电系统的等效电路的图

图3是表示实施方式1的电力中继器100的立体图。

图4是表示图3的A-A向视剖面的图。

图5是表示实施方式1的电力中继器100的次级谐振线圈3的俯视图。

图6是表示图5的B-B向视剖面的图。

图7是表示安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的正面侧的立体图。

图8是表示智能手机终端机500的背面侧的立体图。

图9是表示图8的C-C向视剖面的图。

图10是表示智能手机终端机500所包含的主要构成要素的电路图。

图11是表示智能手机终端机500所包含的次级线圈4的俯视图。

图12是表示图11的D-D向视剖面的图。

图13是表示安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的正面侧的立体图。

图14是表示安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的背面侧的立体图。

图15是表示图14的E-E向视剖面的图。

图16是表示用于安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的充电的送电器10的立体图。

图17是表示图16的F-F向视剖面的图。

图18是表示送电器10所包含的初级线圈1以及初级谐振线圈2的俯视图。

图19是表示图18的G-G向视剖面的图。

图20是表示使送电器10托起安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的状态的立体图。

图21是表示图20的H-H向视剖面的图。

图22是表示实施方式2的电力中继器200的立体图。

图23是将电力中继器200安装于智能手机终端机500的状态的剖视图。

图24是表示实施方式2的电力中继器200所包含的磁性片210和次级谐振线圈3的俯视图。

图25是表示实施方式2的电力中继器200所包含的磁性片210和次级谐振线圈3的俯视图。

图26是表示从送电器10向智能手机终端机500传送电力的状态的剖视图。

图27是表示相对于电力中继器200的磁性片210的开口部210A的直径的电力传送效率的特性的图。

图28是表示相对于（Γ2／Γw）的值的电力传送效率ηw的特性的图。

图29是表示实施方式3的电力中继器300、送电器310、以及受电器320的图。

图30是表示实施方式3的电力中继器300A、送电器310、以及受电器320A的图。

具体实施方式

以下，对应用了本发明的电力中继器的实施方式进行说明。

图1是表示包含利用了磁场共振的电力中继器的充电系统的构成的图，图2是表示图1所示的充电系统的等效电路的图。

如图1所示，包含实施方式1的电力中继器100的充电系统50包含：初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4、整合电路5、交流电源6、整流电路7、以及DC-DC转换器8。充电系统50与电池9连接。

输送电力的送电器10包含：初级线圈1、初级谐振线圈2、整合电路5、以及交流电源6。

电力中继器100包含次级谐振线圈3。电力中继器100被配设在送电器10与受电器20之间，将从送电器10接受的电力进行中继后输送至受电器20。

受电器20包含：次级线圈4、整流电路7、以及DC-DC转换器8。受电器20与电池9连接。

首先，对送电器10所包含的初级线圈1、初级谐振线圈2、整合电路5、以及交流电源6进行说明。

如图1所示，初级线圈1是环状的线圈，在两端间经由整合电路5而与交流电源6连接。初级线圈1与初级谐振线圈2以非接触的方式接近而配置，并与初级谐振线圈2电磁场结合。初级线圈1被配设为自己的中心轴与初级谐振线圈2的中心轴一致。使中心轴一致是为了提高初级线圈1与初级谐振线圈2的结合强度，并且抑制磁通的泄漏，抑制在初级线圈1以及初级谐振线圈2的周围产生不需要的电磁场。

此外，如图2的等效电路所示，初级线圈1能够表示为电感L1的线圈。另外，初级线圈1实际上包含电阻成分和电容器成分，但在图2中省略。

初级线圈1通过从交流电源6经由整合电路5而供给的交流电力而产生磁场，并通过电磁感应（相互感应）将电力输送至初级谐振线圈2。

如图1所示，初级谐振线圈2与初级线圈1以非接触的方式接近而配置，并与初级线圈1电磁场结合。此外，初级谐振线圈2具有规定的谐振频率，被设计为具有非常高的Q值。初级谐振线圈2的谐振频率与次级谐振线圈3的谐振频率相等。另外，在图1中基于容易观察的观点，初级谐振线圈2的两端开放，但是也存在在初级谐振线圈2的两端间，串联连接有用于调整谐振频率的电容器的情况。

初级谐振线圈2被配置为隔开规定的间隔，且自己的中心轴与次级谐振线圈3的中心轴一致。初级谐振线圈2与次级谐振线圈3的间隔例如也可以是数米左右。若初级谐振线圈2和次级谐振线圈3的谐振Q足够大，则即使离开数米左右，也能够通过磁场共振进行电力的传送。另外，使中心轴一致是为了在初级谐振线圈2与次级谐振线圈3之间产生良好的磁场共振。

此外，如图2的等效电路所示，初级谐振线圈2能够表示为具有电感L2的线圈和电容C2的电容器的环形电路。电容C2是在初级谐振线圈2的两端间为调整频率用而连接的电容器的容量。另外，初级谐振线圈2实际上包含电阻成分，但在图2中省略。

初级谐振线圈2的谐振频率被设定为成为与交流电源6输出的交流电力的频率相同的频率。初级谐振线圈2的谐振频率是由初级谐振线圈2的电感L2和电容C2决定的。因此，初级谐振线圈2的电感L2和电容C2被设定为初级谐振线圈2的谐振频率成为与从交流电源6输出的交流电力的频率相同的频率。

另外，在能够仅通过寄生容量设定谐振频率，并且能够固定初级谐振线圈2杂散容量的情况下，也可以将初级谐振线圈2的两端开放。

为了获取初级线圈1和交流电源6的阻抗整合而插入整合电路5，该整合电路5包含感应器L和电容器C。

交流电源6是输出磁场共振所需要的频率的交流电力的电源，其内置放大输出电力的放大器。交流电源6输出例如数百kHz到数十MHz左右的高频的交流电力。

包含以上的初级线圈1、初级谐振线圈2、整合电路5、以及交流电源6的送电器10将从交流电源6供给至初级线圈1的交流电力通过磁感应而输送至初级谐振线圈2，从初级谐振线圈2通过磁场共振而将电力输送至电力中继器100的次级谐振线圈3。

接着，对电力中继器100所包含的次级谐振线圈3进行说明。

如图1所示，电力中继器100所包含的次级谐振线圈3被配置为，与初级谐振线圈2隔开规定的间隔，且自己的中心轴与初级谐振线圈2的中心轴一致。

在图1中基于容易观察的观点，次级谐振线圈3的两端开放，但是也存在在次级谐振线圈3的两端间，串联连接用于调整谐振频率的电容器的情况。

次级谐振线圈3被设计为，与初级谐振线圈2具有相同的谐振频率，并具有非常高的Q值。

次级谐振线圈3与初级谐振线圈2的间隔例如可以为数米左右。若次级谐振线圈3和初级谐振线圈2的谐振Q足够大，则即使离开数米左右，也能够通过磁场共振进行电力的传送。

此外，次级谐振线圈3与次级线圈4以非接触的方式接近而配置，并与次级线圈4电磁场结合。

此外，如图2的等效电路所示，次级谐振线圈3能够表示为具有电感L3的线圈和电容C3的电容器。电容C3是在次级谐振线圈3的两端间为调整频率用而连接的电容器的容量。另外，次级谐振线圈3实际上包含电阻成分，但在图2中省略。

次级谐振线圈3的谐振频率是由次级谐振线圈3的电感L3和电容C3决定的。因此，次级谐振线圈3的电感L3和电容C3被设定为，次级谐振线圈3的谐振频率成为与初级谐振线圈2的谐振频率、从交流电源6输出的交流电力的频率相同的频率。

另外，在能够仅通过寄生容量设定谐振频率，并且能够固定次级谐振线圈3的杂散容量的情况下，也可以开放次级谐振线圈3的两端。

包含次级谐振线圈3的电力中继器100中继从送电器10的初级谐振线圈2通过磁场共振而输送的电力，并输送至受电器20。

接着，对受电器20所包含的次级线圈4、整流电路7、以及DC-DC转换器8进行说明。

如图1所示，次级线圈4是与初级线圈1相同的环状线圈，其与次级谐振线圈3电磁场结合，并且在两端间连接有整流电路7。

次级线圈4被配设为，自己的中心轴与次级谐振线圈3的中心轴一致。次级线圈4与次级谐振线圈3以非接触的方式接近而配置，并与次级谐振线圈3电磁场结合。使中心轴一致是为了提高次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，并且抑制磁通的泄漏，抑制在次级谐振线圈3以及次级线圈4的周围产生不需要的电磁场。

此外，如图2的等效电路所示，次级线圈4能够表示为电感L4的线圈。另外，次级线圈4实际上包含电阻成分和电容器成分，但是在图2中省略。

次级线圈4通过电磁感应（相互感应）从次级谐振线圈3接受电力，并将电力供给至整流电路7。

整流电路7具有4个二极管7A～7D和电容器7E。二极管7A～7D以桥状连接，对从次级线圈4输入的电力进行全波整流后输出。电容器7E是与包含二极管7A～7D的桥电路的输出侧连接的平滑用电容器，其将在具有二极管7A～7D的桥电路中被全波整流的电力平滑化并作为直流电力输出。

DC-DC转换器8与整流电路7的输出侧连接，其将从整流电路7输出的直流电力的电压转换成电池9的额定电压并输出。DC-DC转换器8在整流电路7的输出电压比电池9的额定电压高的情况下，将整流电路7的输出电压降压至电池9的额定电压。此外，DC-DC转换器8在整流电路7的输出电压比电池9的额定电压低的情况下，将整流电路7的输出电压升压至电池9的额定电压。

包含以上的次级线圈4、整流电路7、以及DC-DC转换器8的受电器20将通过电磁感应从电力中继器100的次级谐振线圈3输送的交流电力转换成直流电力，并进一步转换成电池9的额定电压供给至电池9。

电池9是能够反复充电的二次电池即可，例如能够使用锂离子电池。

另外，初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4例如通过卷绕铜线而制作。然而，初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4的材质也可以是铜以外的金属（例如金、铝等）。此外，初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4的材质也可以不同。

在这种充电系统50中，初级线圈1和初级谐振线圈2是电力的送电侧，次级线圈3和次级谐振线圈4是电力的受电侧。

充电系统50是利用在初级谐振线圈2与次级谐振线圈3之间产生的磁场共振，从送电侧向受电侧传送电力的磁场共振方式。因此，相比从送电侧向受电侧利用电磁感应传送电力的电磁感应方式，充电系统50能够进行长距离的电力的传送。

此外，对图1中初级谐振线圈2的中心轴与次级谐振线圈3的中心轴一致的情况进行说明，但是磁场共振方式具有对于送电侧的线圈和受电侧的线圈的位置偏移也比电磁感应方式适应性强这样的优点。

这样，磁场共振方式具有对于谐振线圈彼此间的距离或位置偏移，相比电磁感应方式自由度较高，位置自由这样的优点。

因此，基于磁场共振方式的充电系统50被期待用于便携电话终端机或智能手机终端机等小型电子装置、家电产品、或者电动汽车等中的非接触充电。

接着，使用图3、图4、图5、以及图6，对实施方式1的电力中继器100的结构进行说明。

图3是表示实施方式1的电力中继器100的立体图，图4是表示图3的A-A向视剖面的图。A-A向视剖面是通过次级谐振线圈3的中心轴的剖面。

实施方式1的电力中继器100包含盖部101和次级谐振线圈3。

如图3所示，作为一例，盖部101形成为智能手机终端机的保护壳形状，例如通过将热可塑性的聚碳酸酯树脂进行嵌件成型而制作。在利用聚碳酸酯树脂将盖部101嵌件成型时，次级谐振线圈3被内包于盖部101。

保护壳型的盖部101通过与智能手机终端机的壳体卡合，被安装于智能手机终端机。盖部101的尺寸根据智能手机终端机的机种而不同，例如为长度约120mm，宽度约60mm，高度约10mm。此外，聚碳酸酯树脂的厚度根据部位而不同，例如，在不存在次级谐振线圈3的部位为约1mm左右，在存在次级谐振线圈3的部位为约1.5mm左右。

这里，所谓保护壳是指，通过覆盖智能手机终端机的主要是触摸面板以外的壳体的部分等（主要是侧面和背面），来保护壳体不受伤害或冲撞，或者通过增加各种颜色、字符、花样、构件等，来装饰智能手机终端机的外观。保护壳可以通过与智能手机终端机的壳体卡合来安装，可以通过粘贴片或者粘合剂等来安装。

希望利用是非磁性材料并且是非导电性材料的材料来形成盖部101。因此，在实施方式1中，利用聚碳酸酯树脂形成盖部101。利用非磁性材料形成盖部101是为了抑制磁通的错乱或损耗，以及不对次级谐振线圈3的谐振特性产生影响。

此外，利用非导电性材料形成盖部101是为了抑制电力中继器100在送电器10与受电器20之间中继电力时，因产生涡电流等而引起电力损耗。

安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机将次级线圈4（参照图1、图2）内置于背面（与触摸面板相反的一侧的面）侧，能够通过电磁感应从送电器接受电力，并在不与送电器连接的状态下对内置电池充电。对于安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机，之后使用图4以及图5再进行叙述。

为了保护智能手机终端机的壳体不受伤害或冲撞，通过覆盖智能手机终端机的触摸面板以及其周边以外（主要是侧面和背面）来安装盖部101。盖部101可以是透明的，也可以对其进行各种添色或装饰。

如图4所示，次级谐振线圈3被内置于盖部101。当将电力中继器100安装在智能手机终端机上时，次级谐振线圈3在智能手机终端机的背面侧向智能手机终端机的次级线圈4接近，并被内置于中心轴与次级线圈4一致的位置。使中心轴一致是为了提高次级谐振线圈3和次级线圈4的结合强度，并且抑制磁通的泄漏，从而抑制在次级谐振线圈3以及次级线圈4的周围产生不需要的电磁场。

因此，电力中继器100通过以例如在进行了次级谐振线圈3的位置对准的状态下，内包次级谐振线圈3的方式将聚碳酸酯树脂成型来制作即可。

图5是表示实施方式1的电力中继器100的次级谐振线圈3的俯视图，图6是表示图5的B-B向视剖面的图。B-B向视剖面是通过次级谐振线圈3的中心轴的剖面。另外，如图5以及图6所示那样定义XYZ坐标系。

次级谐振线圈3是圈数为4圈的涡状的平面线圈，端部3A、3B与未图示的电容器连接。次级谐振线圈3通过两端与未图示的电容器连接，来调整谐振频率。次级谐振线圈3的等效电路图如图2所示。图2所示的电容C3的电容器是在端部3A、3B间连接的电容器的容量。

另外，次级谐振线圈3在能够仅通过寄生容量设定谐振频率的情况下，无需在端部3A、3B间连接用于调整谐振频率的电容器。该情况下，成为开放了端部3A、3B的状态。

接着，使用图7～图10、图11、以及图12，对安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机进行说明。

图7是表示安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的正面侧的立体图，图8是表示智能手机终端机500的背面侧的立体图。图9是表示图8的C-C向视剖面的图，图10是表示智能手机终端机500所包含的主要构成要素的电路图。C-C向视剖面是通过次级线圈4的中心轴的剖面。

安装实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500包含：配设于正面侧的触摸面板501（参照图7）、和内置于背面侧的次级线圈4（参照图8、图9）。

此外，如图10所示，智能手机终端机500包含受电器20以及电池9。受电器20中包含次级线圈4。

智能手机终端机500还包含进行通话、通信、以及各种运算处理等的CPU（CentralProcessing Unit：中央运算处理装置）以及存储器等，但是这里省略说明。

图11是表示智能手机终端机500所包含的次级线圈4的俯视图，图12是表示图11的D-D向视剖面的图。D-D向视剖面是通过次级线圈4的中心轴l4的剖面。另外，如图11以及图12所示那样定义XYZ坐标系。

次级线圈4是圈数为6圈的涡状的平面线圈，端部4A、4B与整流电路7（参照图1、图2）连接。次级线圈4的等效电路图如图2所示。

接着，使用图13～图15，对安装了实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500进行说明。

图13是表示安装了实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的正面侧的立体图，图14是表示安装了实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的背面侧的立体图，图15是表示图14的E-E向视剖面的图。E-E向视剖面是通过次级谐振线圈3的中心轴l3与次级线圈4的中心轴l4的剖面。

如图13～图15所示那样，若将电力中继器100安装于智能手机终端机500，则内置于电力中继器100的次级谐振线圈3与内置于智能手机终端机500的背面侧的次级线圈4接近而配设。在该状态下，如图15所示，次级谐振线圈3的中心轴l3与次级线圈4的中心轴l4一致。

因此，智能手机终端机500的次级线圈4与电力中继器100的次级谐振线圈3电磁场结合。

因此，如上述那样，通过将电力中继器100安装于智能手机终端机500，智能手机终端机500能够经由电力中继器100，通过磁场共振而接受电力，并对电池9充电。

接着，使用图16～图19，说明在对安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500充电时使用的送电器10。

图16是表示用于安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的充电的送电器10的立体图，图17是表示图16的F-F向视剖面的图。F-F向视剖面是通过初级线圈1的中心轴l1和初级谐振线圈2的中心轴l2的剖面。

图18是表示送电器10所包含的初级线圈1以及初级谐振线圈2的俯视图，图19是表示图18的G-G向视剖面的图。另外，如图18以及图19所示那样定义XYZ坐标系。

如图16以及图17所示，送电器10内置有初级线圈1以及初级谐振线圈2。送电器10的上面10A是在对内置磁场共振型的受电装置的智能手机终端机或便携电话终端机等电子装置充电时，托起电子装置的面。

在图16以及图17中未示出送电器10中的整合电路5以及交流电源6，但是如图1以及图2所示，图16以及图17所示的送电器10的初级线圈1经由整合电路5而与交流电源6连接。

如图18以及图19所示，初级线圈1是圈数为1圈的环状的平面线圈，端部1A、1B经由整合电路5而与交流电源6连接。初级谐振线圈2是圈数为4圈的涡状的平面线圈，端部2A、2B与未图示的电容器连接。初级谐振线圈2通过两端与未图示的电容器连接，来调整谐振频率。初级谐振线圈2的等效电路图如图2所示。图2所示的电容C2的电容器是初级谐振线圈2的寄生容量与在端部2A、2B间连接的电容器的静电容器量的合成容量。

另外，初级谐振线圈2在能够仅通过寄生容量设定谐振频率的情况下，在端部2A、2B间无需连接用于调整谐振频率的电容器。该情况下，连接端部2A、2B，使初级谐振线圈2成为环状的线圈即可。此外，在能够仅通过寄生容量设定谐振频率，并且能够固定初级谐振线圈2的杂散容量的情况下，也可以开放端部2A、2B。

如图17所示，初级谐振线圈2相比初级线圈1被配设在更靠近上面10A侧。初级线圈1与初级谐振线圈2接近而配设。在该状态下，如图17～图19所示，初级线圈1的中心轴l1与初级谐振线圈2的中心轴l2一致。

因此，初级线圈1与初级谐振线圈2电磁场结合。

因此，从交流电源6输出的交流电力通过电磁感应，从初级线圈1被输送至送电器10的初级谐振线圈2。

接着，使用图20以及图21，对安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的充电方法进行说明。

图20是表示使送电器10托起安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的状态的立体图，图21是表示图20的H-H向视剖面的图。H-H向视剖面是通过初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4的中心轴的剖面。

如图20以及图21所示，若使送电器10的上面10A托起安装有电力中继器100的智能手机终端机500，则在送电器10的初级谐振线圈2与电力中继器100的次级谐振线圈3之间产生磁场共振。因此，从送电器10的交流电源6（参照图1、图2）输出的交流电力通过电磁感应从初级线圈1被输送至初级谐振线圈2，并从初级谐振线圈2通过磁场共振被输送至电力中继器100的次级谐振线圈3。另外，输送至电力中继器100的次级谐振线圈3的电力通过电磁感应被输送至智能手机终端机500的次级线圈4。

因此，若将实施方式1的电力中继器100安装于智能手机终端机500，则能够通过磁场共振向具有电磁感应型的受电部20的智能手机终端机500输送电力，并对智能手机终端机500的电池9充电。

另外，图20以及图21中示出使安装有电力中继器100的智能手机终端机500与送电器10接近，并使初级谐振线圈2和次级谐振线圈3的中心轴大致一致的状态。然而，由于电力中继器100以及智能手机终端机500通过磁场共振从送电器10接受电力，所以送电器10和电力中继器100以及智能手机终端机500即使离开例如数米左右，也能够进行电力的传送。此外，即使初级谐振线圈2和次级谐振线圈3的中心轴不一致，也能够高效地传送电力。

认为以往原理众所周知的电磁感应型的电力的送电器以及受电器已经开始实用化，但是对于磁场共振型的普及，比电磁感应型更需要时间。

因此，例如在电磁感应型的送电器以及受电器普及后，若开始磁场共振型的送电器以及受电器的普及，则考虑使磁场共振型的送电器托起电磁感应型的受电器的情况。这种情况可能在例如在外出目的地能够利用的智能手机终端机用的送电器依次从电磁感应型向磁场共振型转移的过渡期这样的状况下发生。

在这种情况下，若预先将实施方式1的电力中继器100安装于智能手机终端机500，则即便去仅有磁场共振型的送电器的场所，也能够经由电力中继器100，通过磁场共振由智能手机终端机500接受电力，对电池9充电。

通过磁场共振进行的电力的传送相比通过电磁感应进行的电力的传送，对于送电侧和受电侧的位置偏移适应性更强，此外，具有即使不使送电侧和受电侧接近而离开某种程度也能够进行电力的传送这样的位置自由的优点。

因此，在上述那样的过渡期，若将实施方式1的电力中继器100安装于智能手机终端机500，则即使是与电磁感应型的电力传送方式对应的智能手机终端机500，也能够通过磁场共振进行电力的传送，从而提高便利性。

由于实施方式1的电力中继器100为保护壳型，因此非常容易安装到智能手机终端机500上。

因此，能够在内置电磁感应型的受电器20的智能手机终端机500的后面容易安装包含次级谐振线圈3的电力中继器100，并能够使智能手机终端机500容易转换成具有磁场共振型的受电器设备。

此外，由于电力中继器100包含以平面线圈实现的次级谐振线圈3，因此与不包含次级谐振线圈3的保护壳相比，能够最小限度地抑制厚度的增大量。因此，几乎不对智能手机终端机500的外观产生影响，此外，也几乎不会让使用智能手机终端机500的利用者感觉到不适感。

由于对智能手机终端机安装保护壳的利用者非常多，因此对于欲使包含电磁感应型的受电器20的智能手机终端机500转换成磁场共振型的利用者来说，实施方式1的电力中继器100是非常方便的产品。

此外，由于电力中继器100不通过有线与智能手机终端机500电连接，因此可靠性较高。

此外，以上对送电器10是磁场共振型的方式进行了说明，但是在电力传送方式转移的过渡期，也可能存在安装有电力中继器100的智能手机终端机500的利用者通过不包含初级谐振线圈2的电磁感应型的送电器对智能手机终端机500的电池9充电的情况。

在这种情况下，只要从智能手机终端机500卸下保护壳型的电力中继器100，通过利用智能手机终端机500的受电器20接受从电磁感应型的送电器输送的电力，就能够对电池9充电。由于实施方式1的电力中继器100为保护壳型，因此非常容易安装以及拆卸，在送电器是电磁感应型的情况下，能够通过卸下电力中继器100，对智能手机终端机500的电池9充电。

因此，若使用实施方式1的保护壳型的电力中继器100，则能够使包含电磁感应型的受电器20的智能手机终端机500具有向磁场共振型和电磁感应型的受电器的互换性。

另外，以上对电力中继器100的盖部101（参照图3、图4）是智能手机终端机500的保护壳的方式进行了说明，但电力中继部1001的盖部101并不局限于保护壳。

盖部101以将次级谐振线圈3的位置对准利用通过电磁感应接受的电力对充电式的电池充电的电子装置的次级线圈4的方式安装即可。作为这种电子装置，除智能手机终端机500外，例如列举出便携电话终端机、PC（Personal Computer：个人计算机）、数码相机、数码摄像机、或者便携型的游戏机等。

此外，以上对次级谐振线圈3为涡状的平面线圈且圈数为4圈的方式进行了说明。然而，若能够从初级谐振线圈2通过磁场共振接受电力，且能够与次级线圈4电磁场结合并通过电磁感应进行送电，则，次级谐振线圈3的形状并不局限于涡状的平面线圈。此外，同样次级谐振线圈3的圈数并不局限于4圈。

次级谐振线圈3的形状可以是例如在俯视下为矩形，也可以以矩形状且漩涡的方式形成。此外，次级谐振线圈3的圈数不限，只要通过初级谐振线圈2与次级线圈4的关系进行最优化即可。

此外，以上对将电力中继器100安装于作为电子装置的一例的智能手机终端机500的方式进行了说明，但是也可以将电力中继器100安装于送电器10的上面10A。该情况下，例如，电力中继器100的盖部101不是保护壳型，仅是片型即可。若使安装在送电器10的上面10A的电力中继器100接近并托起智能手机终端机500，则智能手机终端机500能够利用从磁场共振型的送电器10接受的电力，对电池9充电。此时，以智能手机终端机500的次级线圈4的中心轴与电力中继器100的次级谐振线圈3的中心轴一致的方式使智能手机终端机500与电力中继器100接近即可。

此外，以上说明了以将次级谐振线圈3内置于电力中继器100的盖部101的方式对聚碳酸酯树脂嵌件成型的方式，但电力中继器100并不局限于这样的结构。次级谐振线圈3例如也可以使用片状的片构件，粘贴在盖部101。

此外，也可以在利用注塑成型而形成盖部101后，通过对盖部101的表面印刷次级谐振线圈3来制作电力中继器100。该情况下，次级谐振线圈3也可以形成在与盖部101的智能手机终端机500抵接的一侧的面，或者未抵接的一侧的面的任意一个，例如也可以粘贴保护片等来保护。此外，代替保护片，也可以粘贴较薄的基板等。

此外，为了调整次级谐振线圈3的磁特性，在制作盖部101时，也可以向聚碳酸酯树脂中混入磁性材料的粉末等，还可以以内包磁性材料制成的片的方式进行嵌件成型。

此外，以上对利用聚碳酸酯树脂制作盖部101的方式进行了说明，但是盖部101的材质并不局限于聚碳酸酯树脂，只要是为非磁性材料且为非导电性材料的材料，则也可以是聚碳酸酯树脂以外的树脂。例如也可以使用丙烯酸系的树脂。

＜实施方式2＞

图22是表示实施方式2的电力中继器200的立体图，图23是将电力中继器200安装在智能手机终端机500的状态的剖视图。图23所示的剖面是通过初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、次级线圈4的中心轴的剖面。另外，图22所示的X轴与电力中继器200的短边方向平行，Y轴与长度方向平行，Z轴向厚度方向延伸。

实施方式2的电力中继器200与实施方式1的电力中继器100的盖部101相同，具有智能手机终端机500用的保护壳型的盖部201。

实施方式2的电力中继器200与实施方式1的电力中继器100不同之处在于，盖部201内置有配设于在俯视下与次级谐振线圈3重复的区域的磁性片210。

磁性片210是由磁性体形成的片状的构件，是能够由透磁率比较高的磁性材料形成的磁性体部的一例。此外，为了防止由于产生涡电流等引起的损耗，磁性片210也需要由非导电性的材料形成。因此，磁性片210例如能够由铁氧体系或者锰系的材料等制作。

由于电力中继器200是智能手机终端机500用的保护壳型，所以优选尽量薄。因此，磁性片210优选尽量薄。

另一方面，为了使不增厚保护壳型的电力中继器200，并降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度而配设磁性片210。因此，优选透磁率较高的磁性片。

此外，由于透磁率具有频率特性，因此根据在次级谐振线圈3与次级线圈4之间传送的交流电力的频率来设定即可。

在实施方式2中，作为一例，磁性片210是由铁氧体系的材料形成的片状的构件，在2MHz的频率中，表示透磁率200。

磁性片210是在俯视下为矩形状的片状的构件，在中央具有圆形的开口部210A。开口部210A是例如通过在冲压装置中开设冲压孔而形成的。开口部210A的中心与次级谐振线圈3的中心轴一致。但是，开口部210A的中心也可以不一定与次级谐振线圈3的中心轴一致。

图23所示的剖面表示在将电力中继器200安装于智能手机终端机500的状态下，在次级谐振线圈3的中心轴上朝盖部201的短边方向（X轴方向）进行了切断时的向视剖面。

如图23所示，磁性片210被配设在相比次级谐振线圈3更靠近安装于智能手机终端机500的201A（参照图22）的一侧。这时为了将次级谐振线圈3和送电器10的初级谐振线圈2的送电效率最优化。

电力中继器200例如通过当在次级谐振线圈3上重叠磁性片210的状态下，以内包次级谐振线圈3以及磁性片210的方式利用聚碳酸酯树脂使盖部201嵌件成型来制作即可。

图24以及图25是表示实施方式2的电力中继器200所包含的磁性片210和次级谐振线圈3的俯视图。

如图24所示，磁性片210是在俯视下比次级谐振线圈3大的矩形状的片状构件。

以开口部210A的中心C与次级谐振线圈3的中心轴一致的方式进行位置对准，开口部210A的直径D1被设定为比次级谐振线圈3的最内侧的环形内径D2小。

此外，代替图24所示的开口部210A，例如也可以如图25所示那样，将矩形状的开口部210B形成在磁性片210。

如这样将磁性片210配设在比次级谐振线圈3更靠近安装于智能手机终端机500的面201A（参照图22）的一侧是基于如下那样的原因。

在通过电磁感应从送电侧向受电侧进行电力的传送的情况下，从初级线圈1直接向次级线圈4传送电力。该情况下，不使用初级谐振线圈2以及次级谐振线圈3。

当在这种考虑通过电磁感应进行受电下来设计内置次级线圈4的智能手机终端机500的情况下，将次级线圈4的形状、大小以及圈数等最优化，以使得增大与初级线圈1的结合强度并使基于电磁感应的受电效率成为最好。

若为增大与初级线圈1的结合强度而设计次级线圈4，则当在智能手机终端机500上安装有内置次级谐振线圈3的电力中继器200时，存在次级谐振线圈3和次级线圈4的结合强度过大的情况。

在这种情况下，当通过送电器10的初级谐振线圈2与电力中继器200的次级谐振线圈3之间的电磁共振传送电力时，存在由次级线圈4从次级谐振线圈3取得的电力比较多，通过磁场共振进行的电力的传送效率降低的可能性。

这里，若要改善初级谐振线圈2与次级谐振线圈3之间的通过磁场共振进行的电力的传送效率，降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度即可。

若要降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，例如在电力中继器200的次级谐振线圈3与智能手机终端机500的次级线圈4之间配设磁性片210即可。

因此，在实施方式2中，将磁性片210配设在相比电力中继器200的次级谐振线圈3更靠近安装于智能手机终端机500的面201A（参照图22）的一侧。

根据实施方式2的电力中继器200，即使在次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度比较大的情况下，也能够通过使用磁性片210降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，来改善通过磁场共振进行的电力的传送效率。

这里，使用图26，对将实施方式2的电力中继器200安装于智能手机终端机500的情况下的电力传送效率的仿真结果进行说明。

图26是表示从送电器10向智能手机终端机500传送电力的状态的剖视图。图26中，除了将实施方式2的电力中继器200安装于智能手机终端机500的状态之外，为了比较用，还表示将实施方式1的电力中继器100安装于智能手机终端机500的状态、和单独使用智能手机终端机500（未安装电力中继器100或200）的状态。

这里所说的电力传送效率是指，以百分率表示从次级线圈4输出的交流电力相对于向初级线圈1输入的交流电力的比例。

仿真是初级线圈1、初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、以及次级线圈4全部通过卷绕铜线而制作，并利用具有以下所示的线径、外径，以及圈数的线圈，通过电磁场仿真而进行的。

设初级线圈1的线径为0.5mm，外径为20mm，圈数为1圈。设初级谐振线圈2的线径为0.5mm，外径为30mm，圈数为4圈。设次级谐振线圈3的线径为0.5mm，外径为30mm，圈数为4圈。设次级线圈4的线径为0.5mm，外径为30mm，圈数为15圈。

另外，由于初级线圈1是圈数为1圈的平面线圈，因此初级线圈1的外径是指卷绕成环状的铜线的外径。此外，由于初级谐振线圈2、次级谐振线圈3、以及次级线圈4是卷绕成涡状的平面线圈，因此外径是指卷绕成涡状的铜线的最大外径。

此外，对于电力中继器200的磁性片210，设定条件为，俯视下的长度纵横均为40mm，厚度为0.2mm，透磁率为200，开口部210A为直径22mm的圆形的开口部。

另外，在仿真中，将向初级线圈1输入的交流电力的频率设定成2MHz，并设定条件为次级线圈4与电阻值是10Ω的负载电阻器连接。

如图26（A）所示，不安装电力中继器100或200，而送电器10直接托起智能手机终端机500的情况下的电力传送效率为63.6％。

在如图26（A）所示的情况下，智能手机终端机500的次级线圈4通过电磁感应，从初级谐振线圈2（或者初级线圈1以及初级谐振线圈2的双方）接受电力。

在该电力传送效率中，例如在向智能手机终端机500传送5W的电力的情况下，需要将约7.9W的交流电力输入至初级线圈1，在初级线圈1、初级谐振线圈2、以及次级线圈4之间消耗约2.9W的电力。

电力传送效率比较低考虑是由于磁场共振型的送电器10直接托起内置配合电磁感应型的电力传送方式而进行了最优化的次级线圈4的智能手机终端机500，所以初级谐振线圈2（或者初级线圈1以及初级谐振线圈2的双方）与次级线圈4的结合强度较低。

若先普及电磁感应型的电力传送方式，之后开始普及磁场共振型的电力传送方式，则如图26（A）所示，假设采用磁场共振型的电力传送方式的送电器10直接托起采用电磁感应型的电力传送方式的智能手机终端机500的情况。在这种情况下，由于智能手机终端机500的电池9的充电所需要的时间变长，或者从送电器10输出的电力的约4成未被传送至智能手机终端机500而损耗掉，因此是没有效率的。

如图26（B）所示，送电器10托起安装有实施方式1的电力中继器100的智能手机终端机500的情况下的电力传送效率是77.7％，相比如图26（A）所示的情况，电力传送效率得到大幅度改善。

这是由于从送电器10的初级谐振线圈2向电力中继器100的次级谐振线圈3，通过磁场共振有效地传送了电力。

在该电力传送效率中，例如，在向智能手机终端机500传送5W的电力的情况下，需要将约6.4W的交流电力输入至初级线圈1，相比如图26（A）所示的情况，损耗的电力被大幅地降低。

因此，通过将电力中继器100安装于智能手机终端机500，能够利用磁场共振，从送电器10向智能手机终端机500有效地传送电力。

电力中继器100由于是保护壳形式，可容易安装于智能手机终端机500，因此在先普及电磁感应型的电力传送方式，之后开始普及磁场共振型的电力传送方式的情况下，是非常有效的。

如图26（C）所示，送电器10托起安装有实施方式2的电力中继器200的智能手机终端机500的情况下的电力传送效率为88.7％，相比图26（B）所示的情况，进一步改善了电力传送效率。

在该仿真中，考虑是由于将智能手机终端机500所包含的次级线圈4的圈数增加至15圈，因此图26（B）所示的电力中继器100的次级线圈3与次级线圈4的结合强度非常强。

在该电力传送效率中，例如在向智能手机终端机500传送5W的电力的情况下，需要将约5.6W的交流电力输入至初级线圈1，相比图26（B）所示的情况，进一步降低了损耗的电力。

因此，在图26（C）所示的情况下改善了电力传送效率考虑是由于利用电力中继器200的磁性片210降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，从而从送电器10的初级谐振线圈2向电力中继器200的次级谐振线圈3传送的能量被有效地传送至次级线圈4。

如以上那样，若向包含为电磁感应用而被最优化的次级线圈4的智能手机终端机500安装包含磁性片210的电力中继器200，则能够有效地将电力从磁场共振型的送电器10传送至智能手机终端机500。

假设这种情景可能在先普及电磁感应型的电力传送方式，之后开始普及磁场共振型的电力传送方式这样的电力传送方式的过渡期的情况下发生。因此，在如上述那样电力传送方式转移的过渡期，实施方式2的电力中继器200是非常有益的产品。

接着，使用图27，对将电力中继器200的磁性片210的开口部210A的直径进行了最优化的情况下的仿真结果进行说明。

图27是表示与电力中继器200的磁性片210的开口部210A的直径相对的电力传送效率的特性的图。

将开口部210A的直径D1（参照图24）在从18mm到30mm间每2mm变化，对7种直径D1进行了仿真。其结果是，电力传送效率在D1＝18mm是81.3％，在D1＝20mm是85.7％，在D1＝22mm是作为最大值的88.7％，在D1＝24mm是88.4％，在D1＝26mm是85.7％，在D1＝28mm是82.6％，在D1＝30mm是80.3％。

如图27所示，示出电力传送效率具有在D1＝22mm的最大值作为峰值的特性。

磁性片210位于次级谐振线圈3与次级线圈4之间，开口部210A的中心与次级谐振线圈3的中心轴以及次级线圈4的中心轴一致。因此，认为若改变开口部210A的直径，则次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度也改变。

这里，将初级谐振线圈2中流动的电流设为a1，将次级谐振线圈3中流动的电流设为a2，将从初级谐振线圈2向次级谐振线圈3输送的交流电力的角频率设为ω，将初级谐振线圈2与次级谐振线圈3的结合率设为κ。结合率κ是与初级谐振线圈2与次级线圈4的结合系数成正比的系数（无量纲的系数）。

此外，将由于初级谐振线圈2中的电阻等而损耗的电流的损耗率设为Γ1，将由于次级谐振线圈3中的电阻等而损耗的电流的损耗率设为Γ2，将从次级谐振线圈3向次级线圈4输送的电流的送电率设为Γw。损耗率Γ1、Γ2分别是与初级谐振线圈2、次级谐振线圈3的Q值的倒数成正比的无量纲的系数，送电率Γw也是无量纲的系数。

在这种情况下，次级谐振线圈3中流动的电流a2的时间变化（da2／dt）能够用（1）式表示。另外，（1）式中i表示虚数单位。

[数1]

这里，右边的第3项（-Γw·a2）表示从次级谐振线圈3输送至次级线圈4的电流，表示从次级谐振线圈3向次级线圈4输送电力的情况。

即，从次级谐振线圈3向次级线圈4输送与送电率Γw成正比的电力，增大送电率Γw，能够解释为意味着使次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度增大。此外，减小送电率Γw，能够解释为意味着使次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度降低。

此外，将向初级线圈1输入的交流电力设为Pt，将由次级线圈4接受的电力设为Pw，以（2）式定义电力传送效率ηw。

[数2]

这里，fom是figure-of merit的缩略，能够以（3）式表示。

[数3]

在（3）式中，由于损耗率Γ1以及Γ2分别与初级谐振线圈2的Q值（Q1）以及次级谐振线圈3的Q值（Q2）的倒数成正比，因此fom和结合率κ与（Q1·Q2）^1／2之积等效。

这里，损耗率Γ2是次级谐振线圈3中的电流的损耗率，是由次级谐振线圈3的Q值（Q2）决定的固定值。因此，求出电力传送效率ηw的（2）式能够考虑为分母包含变量Γw的平方的项的2次式。

因此，（2）式在将送电率Γw取某一值时，具有极大值。

另外，（1）～（3）式被记载于"Efficient wireless non-radiative mid-rangeenergy transfer"Aristeidis Karalis等著［平成23年7月4日检索］因特网（http：／／arxiv.org／ftp／physics／papers／0611／0611063.pdf）。

图28是表示将fom的值设定成1、10、100，与（2）式所包含的（Γ2／Γw）的值相对的电力传送效率ηw的特性的图。图28作为将横轴的（Γ2／Γw）变成对数显示的半对数图表示出特性。

如上述那样，损耗率Γ2是与次级谐振线圈3的Q值（Q2）的倒数成正比的值，通常被看作是固定值，因此变更（Γ2／Γw）的值是通过变化送电率Γw的值来实现的。

如上述那样，送电率Γw是表示从次级谐振线圈3输送至次级线圈4的电流的比例的系数。增大送电率Γw对应于增大次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，减小送电率Γw对应于降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度。

此外，若增大磁性片210的开口部210A的直径D1，次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度变大，若减小直径D1，则结合强度变小。这是由于，开口部210A的直径D1越大，次级谐振线圈3与次级线圈4的交链磁通越增加而使电磁场结合变得越强。

增大图28中（Γ2／Γw）的值对应于减小分母中包含的送电率Γw的值。即，这相当于减小开口部210A的直径D1，降低次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度。

与此相反地，减小图28中（Γ2／Γw）的值对应于增大分母中所包含的送电率Γw的值。即，这相当于增大开口部210A的直径D1，增大次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度。

即，在图28中对应于越沿横轴向右侧移动，越减小磁性片210的开口部210A的直径D1，越沿横轴向左侧移动，越增大磁性片210的开口部210A的直径D1的情况。

将（Γ2／Γw）的值从0.01到100变化后，如图28所示，在fom为1的情况下，得出（Γ2／Γw）的值为约0.7时电力传送效率ηw成为极大值（约0.18）的特性。

同样，在fom为10的情况下，得出（Γ2／Γw）的值为约0.1时电力传送效率ηw成为极大值（约0.82）的特性。

此外，在fom为100的情况下，示出（Γ2／Γw）的值为约0.01时电力传送效率ηw为约0.98而变为最大，且电力传送效率ηw随（Γ2／Γw）的值增大而减少的特性。在fom为100的情况下，虽然若不将（Γ2／Γw）值相比0.01进一步减小来观察，则无法得知在得出电力传送效率ηw的极大值时的（Γ2／Γw）的值，但是根据图28所示的特性，能够推测电力传送效率ηw的极大值在（Γ2／Γw）为0.01的前后得出。

根据以上，可知通过调节磁性片210的开口部210A的直径D1，能够进行电力传送效率ηw的最优化。此外，可知对于开口部210A的直径D1，存在付与电力传送效率ηw的极大值的最优值。

因此，如图27所示那样，开口部210A的直径D1为22mm时电力传送效率ηw成为极大值（88.7％）考虑是由于直径D1在22mm时，次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度被最优化。

此外，在直径D1比22mm大的情况下，考虑是成为次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度过高，且在初级谐振线圈2与次级谐振线圈3之间未充分发生磁场共振的状态。

与此相反地，在直径D1比22mm小的情况下，考虑是成为次级谐振线圈3与次级线圈4的结合不足，从次级谐振线圈3向次级线圈4无法提供足够的电力，并在发生磁场共振的初级谐振线圈2与次级谐振线圈3贮存有电力的状态。

若要调整次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度，除如上述那样在次级谐振线圈3与次级线圈4之间配设磁性片210之外，可以考虑加宽次级谐振线圈3与次级线圈4的间隔。

然而，由于实施方式2的电力中继器200是智能手机终端机500用的保护壳型，因此加宽次级谐振线圈3与次级线圈4的间隔而使保护壳变厚，从产品化的观点来看这不是现实的解决方式。

因此，通过如上述那样将磁性片210内置于电力中继器200，并使磁性片210的开口部210A的直径D1最优化从而使电力传送效率最优化，由于电力中继器200的厚度的增大量仅为磁性片210的厚度就可解决，因此从产品化的观点来看可以说是优选的。

如以上那样，由于电力中继器200包含在次级谐振线圈3与次级线圈4之间配设的磁性片210，因此即使安装于包含为电磁感应用而最优化的次级线圈4的智能手机终端机500，也能够从送电器10通过磁场共振，有效地向智能手机终端机500输送电力。

因此，若将实施方式2的电力中继器200安装于智能手机终端机500，则能够通过磁场共振向具有电磁感应型的受电部20的智能手机终端机500输送电力，对智能手机终端机500的电池9充电。

根据实施方式2，在电力的传送形式从电磁感应型向磁场共振型转移的过渡期这样的状况下，即使智能手机终端机500的利用者到了只有磁场共振型的送电器的场所中，也能够经由电力中继器200，通过磁场共振，在智能手机终端机500中接受电力，对电池9充电。

另外，以上对在磁性片210的中央形成一个圆形的开口部210A或矩形的开口部210B的方式进行了说明，但是也可以形成多个开口部。在形成多个开口部的情况下，能够以各种图案排列开口部。例如也可以如水珠花纹那样排列多个开口部。

此外，以上对将磁性片210配置在相比次级谐振线圈3更靠近安装于智能手机终端机500的面201A（参照图22）的一侧的方式进行了说明。然而，代替磁性片210，也可以通过使磁性材料的粒子混入至聚碳酸酯树脂，使磁性层形成在相比次级谐振线圈3更靠近面201A的一侧。该情况下，也可以通过形成代替磁性片210的磁性层，并与由不包含磁性材料的粒子的聚碳酸酯树脂形成的层进行层叠，来制作盖部。

此外，以上对在磁性片210形成开口部210A的方式进行了说明，但是若不形成开口部210A也能够使次级谐振线圈3与次级线圈4的结合强度最优化，则也可以不形成开口部210A。

此外，也可以将磁性片210粘贴于盖部201的表面。该情况下，磁性片210不是配设于盖部201的内部，而是配设于外部。

此外，以上对通过卷绕铜线来制作次级谐振线圈3的方式进行了说明，但是在能够通过印刷而形成次级谐振线圈3的情况下，也可以对磁性片210的表面进行印刷。此外，也可以通过对形成于磁性片210的表面的铜箔进行图案化来形成次级谐振线圈3。

＜实施方式3＞

实施方式3的电力中继器300与实施方式1、2的电力中继器100、200的不同之处在于，在送电器310以及受电器320之间，进行与电力相关的数据的通信。以下，对于与实施方式1、2的电力中继器100、200相同的构成要素赋予相同的符号，并省略其说明。

此外，图29中，为了容易理解实施方式3的电力中继器300、与送电器310以及受电器320之间的电力的授受，以及数据的授受，以功能块表示一部分的构成要素。

受电器320包含：次级线圈4、整流电路7、DC-DC转换器8、电池9、开关321、以及驱动部322。如图29的箭头A所示，从中继器300的次级谐振线圈3通过电磁感应向次级线圈4输送电力。

开关321被插入至整流电路7与DC-DC转换器8之间，并通过驱动部322进行接通／断开。由驱动部322进行的开关321的接通／断开并不是总是进行，而是每次经过规定的时间才进行。例如，驱动部322每隔30秒进行开关321的接通／断开。

驱动部322基于整流电路7的输出电压，例如，利用表示Qi规格的规定的负载调制的码进行开关321的接通／断开。这里，所谓表示Qi规格的规定的负载调制的码是表示电压值的码。表示该负载调制的码例如在3位码的情况下，是排列了八个'0'或'1'的值的码。例如，在码的值为'0'时，断开开关321，为'1'时接通开关321。

这种表示负载调制的码被设定为根据整流电路7的输出电压码的值不同。另外，这里对使用表示Qi规格的规定的负载调制的码的方式进行说明，但是只要是能够表示整流电路7的输出电压的码，则也可以是其他形式的码。

开关321例如能够利用开关元件等构建，通过驱动部322进行接通／断开的开关动作。若进行开关321的接通／断开，则在电池9与DC-DC转换器8之间，产生与码对应的电压变动。

例如，若设接通开关321时的电压变动为1V，设断开开关321时的电压变动为2V，则电压变动上升至2V时对应于开关321的断开。由于该电压变动根据码的值而产生，因此通过检测电压变动，能够读取码，通过读取码，能够检测电池9的充电程度。

表示该码的电压变动经由整流电路7以及次级线圈4，而被传递至中继器300的次级谐振线圈3。如图29的箭头B所示，该电压变动以所谓的带内方式从次级线圈4被传递至次级谐振线圈3。即，在次级线圈4与次级谐振线圈3之间，通过利用带内方式，调制从次级谐振线圈3向次级线圈4传递的电力而传递电压变动。

如图29所示，电力中继器300包含：次级谐振线圈3、放大器301、控制电路302、通信电路303、以及端子304。在图29中，以功能块表示电力中继器300和次级谐振线圈3。

然而，电力中继器300与图3以及图13所示的保护壳类型的电力中继器100同样，是安装于智能手机终端机500的保护壳类型的电力中继器。此外，次级谐振线圈3与图3所示的次级谐振线圈3同样，是内置于与图3所示的盖部101相同的盖部的线圈。

放大器301、控制电路302、通信电路303、以及端子304内置于与图3所示的盖部101相同的盖部。

如箭头C所示，通过磁共振，从送电器310的初级谐振线圈2向次级谐振线圈3输送电力。

放大器301的输入端子被连接在次级谐振线圈3的两端间，其检测从受电器320的次级线圈4向次级谐振线圈3传递的电压变动。放大器301的输出端子与控制电路302连接。

控制电路302将从放大器301输入的表示电压变动的信号转换成能够在通信电路303与通信电路313之间进行通信的数据形式的码数据，并输出至通信电路303。

通信电路303将从控制电路302输入的码数据发送至送电器310的通信电路313。通信电路303例如是能够利用如Bluetooth（蓝牙）那样的无线通信规格进行通信的电路，或者能够利用RF-ID(RadioFrequency Identifier：射频识别)用的近接通信方式进行通信的电路即可。

如图29的箭头D所示，码数据在通信电路303与通信电路313之间，以所谓的带外方式传递。即，在通信电路303与通信电路313之间，通过带外方式，以与从初级谐振线圈2输送至次级谐振线圈3的电力的频率不同的频率发送码数据。

另外，端子304是在更新控制电路302或通信电路303中使用的固件等的计算机程序时，连接外部设备的端子，例如，能够使用USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)形式的端子。

送电器310包含：初级线圈1、初级谐振线圈2、整合电路5、交流电源6、放大器311、控制电路312、以及通信电路313。

放大器311被设置在整合电路5与初级线圈1之间。放大器311由控制电路312控制，其调整从交流电源6经由整合电路5供给至初级线圈1的电量。

控制电路312基于通信电路313从电力中继器300的通信电路303接收的码数据，来调节从放大器311输出至初级线圈1的电量。

通信电路313从电力中继器300的通信电路303接收码数据。通信电路313是能够以与电力中继器300的通信电路303相同的通信形式进行数据通信的通信电路即可。通信电路313例如是能够利用如Bluetooth(注册商标)那样的无线通信规格进行通信的电路，或者能够利用RF-ID用的近接通信方式进行通信的电路即可。

通信电路313从电力中继器300的通信电路303接收的码数据表示电池9的充电程度，因此控制电路312基于码数据，调整从放大器311供给至初级线圈1的电量。

例如，当码数据表示的电压电平比规定的基准电平低时，控制电路312为了对电池9充电，增大从放大器311供给至初级线圈1的电量。另一方面，当码数据表示的电压电平比规定的基准电平高时，控制电路312减少从放大器311供给至初级线圈1的电量。

另外，当码数据表示的电压电平表示电池9的完全充电时，控制电路312将从放大器311供给至初级线圈1的电量变成零。这里，作为规定的基准电平，例如使用电池9的SOC（State Of Charge：电荷状态）为90％的电压电平即可。

此外，在码数据表示的电压电平异常大的情况下，考虑例如由于在中继器300与受电器320之间存在异物等，或者由于发生次级谐振线圈3与次级线圈4的位置偏移，导致次级谐振线圈3与次级线圈4之间的送电状态不好的情况。

同样，在码数据表示的电压电平异常大的情况下，考虑例如由于在中继器300与送电器310之间存在异物等，或者由于发生次级谐振线圈3与初级谐振线圈2的位置偏移，导致次级谐振线圈3与初级谐振线圈2之间的送电状态不好的情况。

因此，在该信号的信号电平异常大的情况下，控制电路312停止充电即可。

如以上那样，若将实施方式3的电力中继器300安装于智能手机终端机500（参照图7、图13），则能够通过磁场共振，向具有电磁感应型的受电部320的智能手机终端机500输送电力，对智能手机终端机500的电池9充电。

此外，该情况下，根据电池9的充电状态，能够调整从送电器310经由电力中继器300A而输送至受电器320的电量。

此外，当在中继器300与受电器320之间、或者在中继器300与送电器310之间存在异物等的情况下，或者发生次级谐振线圈3与次级线圈4、或者次级谐振线圈3与初级谐振线圈2的位置偏移的情况下，码数据表示的电压电平变得异常大。在这种情况下，也可以通过控制电路312将放大器311的输出变成零等来停止充电。

另外，开关321也可以被配设于DC-DC转换器8与电池9之间。

接着，使用图30，对实施方式3的变形例的电力中继器300A进行说明。

图30是表示实施方式3的电力中继器300A、送电器310、以及受电器320A的图。送电器310与图29所示的送电器310相同。

受电器320A包含：次级线圈4、整流电路7、DC-DC转换器8、电池9、放大器323、控制电路324、以及通信电路325。受电器320A与图29所示的受电器320的不同之处在于，不包含开关321以及驱动部322，而包含放大器323、控制电路324、以及通信电路325。

放大器323的输入端子与DC-DC转换器8并列地连接到整流电路7的输出端子。放大器323检测整流电路7的输出电压，并输入至控制电路324。

控制电路324将从放大器323输入的电压值转换成规定的码，作为码数据输出至通信电路325。该码数据是能够在通信电路325与通信电路305之间进行通信的数据形式的码数据，表示整流电路7的输出电压。

通信电路325将从控制电路324输入的码数据发送至电力中继器300A的通信电路305。通信电路325是例如能够利用如Bluetooth那样的无线通信规格进行通信的电路，或者利用RF-ID(Radio Frequency Identifier：射频识别)用的近接通信方式进行通信的电路即可。

如图30的箭头E所示，在通信电路325与通信电路305之间，以所谓的带外方式传递码数据。即，在通信电路325与通信电路305之间，通过带外方式，以与从次级谐振线圈3输送至次级线圈4的电力的频率不同的频率发送码数据。

电力中继器300A包含：次级谐振线圈3、控制电路302A、通信电路303、端子304、以及通信电路305。电力中继器300A与图29所示的电力中继器300的不同之处在于，不包含放大器301，而包含通信电路305。此外，电力中继器300A的控制电路302A与图29所示的控制电路302的不同之处在于，除图29所示的控制电路302的功能之外，还具有将从通信电路305输入的信号传送至通信电路303的功能。

从受电器320的通信电路325输入至电力中继器300A的通信电路305的码数据通过控制电路302A而被传送至通信电路303，从而被发送至送电器310的通信电路313。

由通信电路313接收到的码数据被输入至控制电路312，用于调整从放大器311供给至初级线圈1的电量。供给至初级线圈1的电量的调整通过控制电路312调整放大器311的输出，与图29所示的送电器310同样地进行。

这里，在图30所示的通信电路325与通信电路305之间能够进行双向的数据通信，此外，在通信电路303与通信电路313之间，也能够进行双向的数据通信。

因此，也可以经由通信机313、303、305、以及325，从控制电路312将表示充电状态的数据发送至控制电路324，并显示于安装受电器320A的智能手机终端机500的触摸面板501的LCD(Liquid Cristal Display：液晶显示器)。作为表示充电状态的数据，例如使用表示是否正在进行充电，是否完成充电等的数据即可。这些数据例如基于放大器311的输出来生成即可。

以上，对本发明的例示的实施方式1至3的电力中继器进行了说明，但是本发明并不局限于具体公开的实施方式，只要不脱离专利权利要求，就能够进行各种变形、变更。

本国际专利申请基于2011年9月2日申请的国际专利申请PCT/JP2011/70072主张优先权，本国际专利申请中引用国际专利申请PCT/JP2011/70072的全部内容。

图中符号说明：

1 初级线圈

2 初级谐振线圈

3 次级谐振线圈

4 次级线圈

5 整合电路

6 交流电源

7 整流电路

8 DC-DC转换器

10，310 送电器

20，320，320A 受电器

50 充电系统

100，200，300，300A 电力中继器

201 盖部

210 磁性片

210A 开口部

500 智能手机终端机

Claims

1.一种电力中继器，是将送电器的电力输送至电子装置的电力中继器，其特征在于，包括：

盖部，其被安装于送电器或者电子装置，该送电器包含与交流电源连接的初级线圈、和通过电磁感应从所述初级线圈接收电力的初级谐振线圈，该电子装置包含次级线圈；

次级谐振线圈，其被配设于所述盖部，并且利用在该次级谐振线圈与所述初级谐振线圈之间产生的磁共振，将从所述初级谐振线圈接收的电力通过电磁感应输送至所述次级线圈；以及

配设于所述盖部的内部或外部的磁性材料制的磁性体部。

2.根据权利要求1所述的电力中继器，其中，

在将所述盖部安装于所述送电器或所述电子装置的状态下，所述次级谐振线圈的中心轴与所述次级线圈的中心轴一致。

3.根据权利要求1或2所述的电力中继器，其中，

所述盖部由非磁性材料形成。

4.根据权利要求1或2所述的电力中继器，其中，

所述盖部由非导电性材料形成。

5.根据权利要求1所述的电力中继器，其中，

在将所述盖部安装于所述电子装置的状态下，所述磁性体部在比所述次级谐振线圈靠所述次级线圈侧配设于所述盖部的内部或外部。

6.根据权利要求1所述的电力中继器，其中，

在所述磁性体部形成有开口部。

7.根据权利要求6所述的电力中继器，其中，

所述开口部的中心与所述次级谐振线圈的中心轴一致。

8.根据权利要求1或2所述的电力中继器，其中，

在所述盖部被安装于所述电子装置的情况下，所述盖部是所述电子装置的保护壳。

9.根据权利要求1或2所述的电力中继器，其中，

还包含：

电压变动检测部，其检测所述次级谐振线圈中产生的电压变动；以及

通信部，其发送表示由所述电压变动检测部检测的电压变动的信号，

所述盖部被安装于包含所述次级线圈的电子装置，所述通信部将表示所述电压变动的信号发送至所述送电器。