CN109155189A - 电力线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力线圈，能够抑制磁场泄漏。输送或接受电力的电力线圈包括：内侧线圈；一端与第一端子连接且另一端与内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其形成为包围内侧线圈，在外侧产生与内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和一端与第二端子连接且另一端与内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其形成为包围内侧线圈，在外侧产生与内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。

Description

电力线圈
技术领域
本发明涉及电力线圈。本发明要求2016年5月12日提交的日本国发明专利申请号2016-95947的优先权，对于承认通过参考文献进行的引用的指定国，将该申请中记载的内容通过引用而引入本申请。
背景技术
专利文献1中，公开了一种环形天线，其具有绕基准轴卷绕导体线而构成的主线圈，和相对于所述主线圈隔开预先设定的设定间隔而配置的、并且与所述主线圈电串联连接而流动与所述主线圈相同的交流电流的辅助线圈。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-15852号公报
发明内容
发明要解决的课题
通过磁耦合输送电力时，会从送电线圈或受电线圈产生磁场泄漏。磁场泄漏存在干扰其他电子设备并对人体造成影响等风险。
另外，专利文献1中，通过使辅助线圈在基准轴方向上相对于主线圈隔开规定间隔的结构，抑制了磁场泄漏。
于是本发明目的在于提供一种抑制磁场泄漏的技术。
用于解决课题的技术方案
本申请包括多种解决上述课题的至少一部分的技术方案，举其一例，如下所述。为了解决上述课题，本发明的电力线圈特征在于，包括：内侧线圈；一端与第一端子连接且另一端与所述内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和一端与第二端子连接且另一端与所述内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。
发明效果
根据本发明，能够抑制磁场泄漏。上述以外的课题、结构和效果，将通过以下实施方式的说明而说明。
附图说明
图1是示出了第一实施方式的无线供电系统的例子的图。
图2是示出了电力线圈的结构例的图。
图3是示出了电力线圈的等价电路的图。
图4是说明内侧线圈与外侧线圈的大小的关系和匝数的关系的图。
图5是说明电力线圈产生的磁场的图。
图6是示出了其他电力线圈的例子的图。
图7是说明图6的电力线圈的电力受电的图。
图8是示出了第二实施方式的电力线圈的结构例的图。
图9是示出了电力线圈的等价电路的图。
图10是说明电力线圈产生的磁场的图。
图11是示出了第三实施方式的电力线圈的结构例的图。
图12是示出了电力线圈的等价电路的图。
图13是说明电力线圈产生的磁场的图。
图14是说明电力的传输效率的图。
图15是示出了从电力线圈起的距离与磁场泄漏的强度的关系的图。
图16是示出了电力线圈的位置偏差与传递特性的关系的图。
图17是示出了第四实施方式的电力线圈的结构例的图。
图18是示出了电力线圈的等价电路的图。
图19是说明电力线圈产生的磁场的图。
图20是示出了第五实施方式的供电侧装置和受电侧装置的模块结构例的图。
图21是示出了供电侧装置的控制部的动作例的流程图。
图22是示出了供电侧装置和受电侧装置的应用例的图之一。
图23是示出了供电侧装置和受电侧装置的应用例的图之二。
图24是示出了供电侧装置和受电侧装置的应用例的图之三。
图25是示出了供电侧装置和受电侧装置的应用例的图之四。
图26是示出了供电侧装置和受电侧装置的应用例的图之五。
具体实施方式
以下，参考附图说明本发明的实施方式。
便携终端等便携设备中，小型化、薄型化有所发展，但是另一方面，存在充电时的连接器连接繁琐的状况，通过无线供电进行充电的需求正在提高。另外，在电动车中，有线充电的情况下，例如存在雨天时水进入连接器、接点劣化的风险，所以优选通过无线供电进行充电。另外，面向护理的阶梯升降机和移动式升降机等中，在有线充电的情况下，例如被护理者难以将连接器连接至机器进行充电，所以优选通过无线供电进行充电。
对于无线供电，研究了使用微波等电磁波的方法和使用磁耦合(电磁感应)的方法。微波虽然在传输距离上优良但是传输效率差，几乎完全没有达到实用化。与此相对，通过磁耦合进行的无线供电虽然传输距离是几cm至十几cm程度，但是送受电中使用的线圈的传输效率能够得到90％程度的高效率。因此，对于无线供电，认为通过磁耦合进行的传输会成为主流。
作为磁耦合中使用的送电频率，考虑100kHz频段、400kHz频段、6.78MHz频段和13.56MHz频段等。通过磁耦合进行的无线供电虽然传输距离比较短，但是会从送电线圈或受电线圈产生磁场泄漏。考虑到对其他电子设备和人体的影响，需要将该磁场泄漏抑制为尽可能低。
[第一实施方式]
图1是示出了第一实施方式的无线供电系统1的例子的图。如图1所示，无线供电系统1具有充电器2和便携终端3。
在充电器2的上部，放置被充电的便携终端3。充电器2内置有对便携终端3输送电力的电力线圈10a。
便携终端3是智能手机或平板终端、移动电话等。便携终端3内置有用于从充电器2接受电力的电力线圈10b。
电力线圈10a、10b具有同样的形状和结构。于是，以下，在无需区分电力线圈10a、10b的情况下一并记为电力线圈10。另外，如后所述，电力线圈10a、10b也存在不具有同样的形状和结构的情况。
图2是示出了电力线圈10的结构例的图。如图2所示，电力线圈10具有端子T11、T12、内侧线圈11、外侧线圈12a、12b和电容元件13a、13b。内侧线圈11和外侧线圈12a、12b形成在同一(包括大致同一，以下相同)平面上。另外，图2中，内侧线圈11和外侧线圈12a、12b分别以线与线之间存在间隙的方式卷绕，但实际上紧密地卷绕。以下说明的线圈也是同样的。
外侧线圈12a、12b分别具有相同(包括大致相同，以下相同)的形状，配置在相同的位置。外侧线圈12a、12b具有圆形，其半径是“r12”。
内侧线圈11具有圆形，其半径比外侧线圈12a、12b的半径“r12”小，是“r11”(r11<r12)。内侧线圈11形成在外侧线圈12a、12b的环路内。
内侧线圈11在外侧线圈12a、12b之间经由电容元件13a、13b连接。电容元件13a、13b的合成电容是与内侧线圈11与外侧线圈12a、12b的合成自感在送电频率下谐振的值。
外侧线圈12a形成为包围内侧线圈11。外侧线圈12a形成为在其外侧产生与内侧线圈11的外侧的磁通反相的磁通。
例如，外侧线圈12a形成为流动与内侧线圈11中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈11中流动顺时针的电流。该情况下，外侧线圈12a流动逆时针的电流。
外侧线圈12b形成为包围内侧线圈11。外侧线圈12b形成为在其外侧产生与内侧线圈11的外侧的磁通反相的磁通。
例如，外侧线圈12b形成为以流动与内侧线圈11中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈11中流动顺时针的电流。该情况下，外侧线圈12b流动逆时针的电流。
外侧线圈12a中，一端与端子T11连接，另一端与电容元件13a连接。外侧线圈12b中，一端与端子T12连接，另一端与电容元件13b连接。对于端子T11、T12输入用于由内侧线圈11和外侧线圈12a、12b产生磁场的电流。
电力线圈10形成为从与端子T11连接的外侧线圈12a的一端和与端子T12连接的外侧线圈12b的一端观察时对称(线对称)。
图3是示出了电力线圈10的等价电路的图。在图3中，示出了图2所示的端子T11、T12。
图3的电感器L11对应于图2的外侧线圈12a。图3的电容元件C11对应于图2的电容元件13b。图3的电感器L12对应于图2的内侧线圈11。图3的电容元件C12对应于图2的电容元件13a。图3的电感器L13对应于图2的外侧线圈12b。
如图3所示，电力线圈10的等价电路也形成为从与端子T11连接的外侧线圈12a的一端和与端子T12连接的外侧线圈12b的一端观察时对称(元件的配置线对称)。
对内侧线圈11与外侧线圈12a、12b的大小的关系和匝数的关系进行说明。
图4是说明内侧线圈11与外侧线圈12a、12b的大小的关系和匝数的关系的图。
图4中示出了电流环路A1、A2、A3。设电流环路A1、A2、A3的半径分别为“a1”、“a2”、“a3”。设电流环路A1、A2中顺时针地流动高频电流I。设电流环路A3中与电流环路A1、A2反向(逆时针)地流动高频电流I。
电流环路A1产生的磁场的强度与电流环路A1的面积和电流环路A1中流动的电流成正比。即，电流环路A1产生的磁场的强度与“a12·I”成正比。
由此，抵消电流环路A1、A2、A3在远场中的磁场泄漏的条件，在考虑电流的方向时是下式(1)。
根据(a12+a22-a32)I＝0
a12+a22-a32＝0…(1)
内侧与中间的电流环路A1、A2的半径相等的情况下的、抵消电流环路A1、A2、A3在远场中的磁场泄漏的条件，在式(1)中设“a1＝a2”时，如下式(2)所示。
根据2a12＝a32
a3＝21/2·a1…(2)
根据以上所述，如果在半径“a1”的电流环路A1中流动2倍的高频电流I，并且在半径“21/2·a1”的电流环路A3中，使高频电流I反向地流动，则能够抵消远场中的磁场泄漏。
另外，将与磁场产生源相距比λ/(2π)更远的场所称为远场，将更近的场所称为近场。“λ”是无线供电的电力的波长。例如，送电频率是10MHz的情况下，远场与近场的边界是4.8m。
将上述条件代入图2的电力线圈10时，能够抑制电力线圈10在远场中的磁场泄漏。例如，将图2的外侧线圈12a、12b的半径“r12”设为内侧线圈11的半径“r11”的21/2倍(包括大致21/2倍，以下相同)。另外，以内侧线圈11中流动的电流成为外侧线圈12a、12b中流动的电流的2倍的方式卷绕线圈。例如，使内侧线圈11的匝数成为将外侧线圈12a的匝数、与外侧线圈12b的匝数相加得到的匝数的2倍(包括大致2倍，以下相同)。由此，电力线圈10在远场中的磁场泄漏得到抑制。
无线供电时的磁场泄漏造成的影响实际受到重视的，是其他电子机器等被放置在距离电力线圈10数十cm～数m程度的比较近的距离的情况。因此，抑制近场中的磁场泄漏也变得重要。
在近场中，因为从线圈起的距离变近，所以认为线圈形状等也会影响磁场泄漏。在电力线圈10中，通过采用图2所示的结构，也能够抑制近场的泄漏电力。特别是，因为电力线圈10形成为从与端子T11、T12连接的外侧线圈12a、12b的一端观察时对称，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。另外，电力线圈10的等价电路也是对称的，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。
图5是说明电力线圈10产生的磁场的图。图5中示出了图2所示的电力线圈10。在图5中，将图2的电力线圈10简化地示出。图5中，对于与图2相同的部分附加了同一符号。
如图5所示，设从端子T12输入了电流I。该情况下，在内侧线圈11的内侧，因内侧线圈11产生的磁通和外侧线圈12a、12b产生的磁通，如图5的磁通B11所示，产生从纸面正侧朝向纸面背侧的磁通。
在内侧线圈11与外侧线圈12a、12b之间，因内侧线圈11产生的磁通和外侧线圈12a、12b产生的磁通，如图5的磁通B12a、B12b所示，产生从纸面背侧朝向纸面正侧的磁通。
在外侧线圈12a、12b的外侧，因内侧线圈11产生的磁通和外侧线圈12a、12b产生的磁通，磁通成为“0”(包括大致0，以下相同)。即，电力线圈10在其近场中也抑制了磁场泄漏。另外，对于与从电力线圈10起的距离对应的磁场泄漏的强度的测定结果在后文中叙述(图15)。
在通过磁耦合进行的无线供电中，供电侧和受电侧的电力线圈的匝数越多，电力线圈之间的耦合越大，电力的传输效率越高。但是，增加电力线圈的匝数时，线间的寄生电容增加，由该寄生电容和电力线圈的自感决定的自谐振频率降低。因此，能够用作送电频率的频率范围与自谐振频率的降低量相应地降低。另外，因为自谐振频率降低，所以线圈的Q因子(锐度)劣化。
但是，电力线圈10中，在内侧线圈11、与外侧线圈12a、12b之间连接电容元件13a、13b。因为具备电容元件13a、13b，所以作为电力线圈10的寄生电容的原因的在线圈之间蓄积的电荷蓄积在电容元件13a、13b中，线圈线间不易带有寄生电容。由此，电力线圈10能够抑制自谐振频率的降低，能够增加内侧线圈11和外侧线圈12a、12b的匝数。即，电力线圈10能够增大线圈之间的耦合，能够提高电力的传输效率。
另外，在通过磁耦合进行的无线供电中，供电侧和受电侧的电力线圈的形状相同时，电力线圈之间的耦合增大，传输效率提高。但是，也存在供电侧和受电侧的电力线圈的形状不同的情况。例如，存在在图1所示的充电器2上放置各种便携终端3，该便携终端3具有各种形状的电力线圈的情况。
图6是示出了其他电力线圈P的例子的图。图6所示的电力线圈P是仅在1个方向上卷绕的圆形的线圈。电力线圈P示出了接受电力的受电侧的线圈的例子。
图7是说明图6的电力线圈P的电力受电的图。图7中示出了图5所示的简化后的电力线圈10。另外，在图7中，示出了图6所示的电力线圈P(大小不同的电力线圈Pa、Pb)。图7中，将图6的电力线圈Pa、Pb简化地示出。
设图7所示的电力线圈10是输送电力的供电侧(充电器2)的电力线圈，设电力线圈Pa、Pb是接受电力的受电侧(便携终端3)的电力线圈。以下，在无需区分电力线圈Pa、Pb的情况下，一并记载为电力线圈P。
优选供电侧的电力线圈10的内侧线圈11比受电侧的电力线圈P大。例如，设内侧线圈11比点划线所示的受电侧的电力线圈Pa小。该情况下，磁通B11和与磁通B11反相的磁通B12a、12b进入点划线的电力线圈Pa中。因此，在点划线所示的受电侧的电力线圈Pa中，电力的传输效率降低。
另一方面，设内侧线圈11比虚线所示的受电侧的电力线圈Pb大。该情况下，只要电力线圈Pb放置在内侧线圈11内，就仅有1个方向的磁通B11进入虚线的电力线圈Pb。即，与磁通B11反相的磁通B12a、12b不会进入虚线的电力线圈Pb。因此，虚线所示的电力线圈Pb与点划线的电力线圈Pa相比，抑制了电力的传输效率的降低。
这样，也能够使供电侧的电力线圈成为电力线圈10，使受电侧的电力线圈成为与电力线圈10不同的电力线圈P。此时，为了抑制电力的传输效率的降低，电力线圈10的内侧线圈11比电力线圈P更大。
当然，受电侧的电力线圈与供电侧的电力线圈10相同的情况下(即，受电侧的电力线圈也是电力线圈10的情况下)，电力的传输效率最优。例如，图7所示的磁通B11被受电侧的电力线圈10的内侧线圈11接受，磁通B12a、12b被受电侧的电力线圈10的内侧线圈11和外侧线圈12a、12b之间的环路(空间)接受，所以电力的传输效率最优。
如以上所说明，电力线圈10具有：外侧线圈12a，其形成为包围内侧线圈11，在外侧产生与内侧线圈11的外侧的磁通反相的磁通，一端与端子T11连接且另一端与内侧线圈11的一端连接；和外侧线圈12b，其形成为包围内侧线圈11，在外侧产生与内侧线圈11的外侧的磁通反相的磁通，一端与端子T12连接且另一端与内侧线圈11的另一端连接。由此，电力线圈10能够抑制远场和近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈10的内侧线圈11和外侧线圈12a、12b形成为从外侧线圈12a的一端和外侧线圈12b的一端观察时对称。另外，电力线圈10的等价电路也形成为从外侧线圈12a的一端和外侧线圈12b的一端观察时对称。由此，电力线圈10能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，在电力线圈10的内侧线圈11中，相对于将外侧线圈12a中流动的电流与外侧线圈12b中流动的电流相加得到的电流，流动大致2倍的电流。另外，外侧线圈12a和外侧线圈12b的半径相对于内侧线圈11的半径是大致21/2倍。由此，电力线圈10能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈10具有在内侧线圈11与外侧线圈12a之间连接的电容元件13a、和在内侧线圈11与外侧线圈12b之间连接的电容元件13b。由此，电力线圈10能够抑制自谐振频率的降低。
另外，电力线圈10中，内侧线圈11与外侧线圈12a、12b形成在同一平面上，所以能够实现小型化。
[第二实施方式]
第一实施方式中，在2个外侧线圈12a、12b之间连接有内侧线圈11。第二实施方式中，在2个内侧线圈之间连接外侧线圈。
图8是示出了第二实施方式的电力线圈20的结构例的图。如图8所示，电力线圈20具有端子T21、T22、内侧线圈21a、21b、外侧线圈22和电容元件23a、23b。内侧线圈21a、21b和外侧线圈22形成在同一平面上。电力线圈20被应用于输送电力的供电侧装置(例如图1的充电器2)或接受电力的受电侧装置(例如图1的便携终端3)。
内侧线圈21a、21b分别具有相同的形状，配置在同一位置。内侧线圈21a、21b具有圆形，其半径是“r21”。
内侧线圈21a中，一端与端子T21连接，另一端与电容元件23b连接。内侧线圈21b中，一端与端子T22连接，另一端与电容元件23a连接。对于端子T21、T22输入用于由内侧线圈21a、21b和外侧线圈22产生磁场的电流。
外侧线圈22具有圆形，其半径比内侧线圈21a、21b的半径“r21”大，是“r22”(r22>r21)。内侧线圈21a、21b形成在外侧线圈22的环路内。
外侧线圈22形成为包围内侧线圈21a、21b。外侧线圈22形成为在其外侧产生与内侧线圈21a、21b的外侧的磁通反相的磁通。
例如，外侧线圈22形成为流动与内侧线圈21a、21b中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈21a、21b中流动顺时针的电流。该情况下，外侧线圈22形成为流动逆时针的电流。
外侧线圈22在内侧线圈21a、21b之间，经由电容元件23a、23b连接。电容元件23a、23b的合成电容是与内侧线圈21a、21b与外侧线圈22的合成自感在送电频率下谐振的值。
电力线圈20形成为从与端子T21连接的内侧线圈21a的一端和与端子T22连接的内侧线圈21b的一端观察时对称。
图9是示出了电力线圈20的等价电路的图。在图9中，示出了图8所示的端子T21、T22。
图9的电感器L21对应于图8的内侧线圈21a。图9的电容元件C21对应于图8的电容元件23b。图9的电感器L22对应于图8的外侧线圈22。图9的电容元件C22对应于图8的电容元件23a。图9的电感器L23对应于图8的内侧线圈21b。
如图9所示，电力线圈20的等价电路也形成为从与端子T21连接的内侧线圈21a的一端和与端子T22连接的内侧线圈21b的一端观察时对称。
内侧线圈21a、21b与外侧线圈22的大小的关系和匝数的关系，与第一实施方式相同。例如，将图8所示的外侧线圈22的半径“r22”设为内侧线圈21a、21b的半径“r21”的21/2倍。另外，以内侧线圈21a、21b中流动的电流成为外侧线圈22中流动的电流的2倍的方式卷绕线圈。例如，使将内侧线圈21a的匝数、与内侧线圈21b的匝数相加得到的匝数成为外侧线圈22的匝数的2倍。由此，电力线圈20在远场中的磁场泄漏得到抑制。
在电力线圈20中，通过采用图8所示的结构，也能够抑制近场的泄漏电力。特别是，因为电力线圈20形成为从与端子T21连接的内侧线圈21a的一端和与端子T22连接的内侧线圈21b的一端观察时对称，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。另外，电力线圈20的等价电路也是对称的，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。
图10是说明电力线圈20产生的磁场的图。图10中示出了图8所示的电力线圈20。在图10中，将图8的电力线圈20简化地示出。图10中，对于与图8相同的部分附加了同一符号。
如图10所示，设从端子T22输入了电流I。该情况下，在内侧线圈21a、21b的内侧，因内侧线圈21a、21b产生的磁通和外侧线圈22产生的磁通，如图10的磁通B21所示，产生从纸面背侧朝向纸面正侧的磁通。
在内侧线圈21a、21b与外侧线圈22之间，因内侧线圈21a、21b产生的磁通和外侧线圈22产生的磁通，如图10的磁通B22a、B22b所示，产生从纸面正侧朝向纸面背侧的磁通。
在外侧线圈22的外侧，因内侧线圈21a、21b产生的磁通和外侧线圈22产生的磁通，磁通成为“0”。即，电力线圈20在其近场中也抑制了磁场泄漏。
由供电侧的电力线圈和受电侧的电力线圈的匝数决定的电力的传输效率与第一实施方式是同样的，所以省略其说明。另外，由供电侧的电力线圈和受电侧的电力线圈的形状决定的电力的传输效率与第一实施方式是同样的，所以省略其说明。
如以上所说明，电力线圈20具有外侧线圈22，其形成为包围内侧线圈21a、21b，在外侧产生与内侧线圈21a、21b的外侧的磁通反相的磁通，一端与内侧线圈21a连接，另一端与内侧线圈21b连接。由此，电力线圈20能够抑制远场和近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈20的内侧线圈21a、21b和外侧线圈22形成为从内侧线圈21a的一端和内侧线圈21b的一端观察时对称。另外，电力线圈20的等价电路也形成为从内侧线圈21a的一端和内侧线圈21b的一端观察时对称。由此，电力线圈20能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，在电力线圈20的内侧线圈21a、21b中，相对于外侧线圈22中流动的电流，流动大致2倍的电流。另外，外侧线圈22的半径相对于内侧线圈21a、21b的半径，是大致21/2倍。由此，电力线圈20能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈20具有在内侧线圈21a与外侧线圈22之间连接的电容元件23b、和在内侧线圈21b与外侧线圈22之间连接的电容元件23a。由此，电力线圈20能够抑制自谐振频率的降低。
另外，电力线圈20中，内侧线圈21a、21b与外侧线圈22形成在同一平面上，所以能够实现小型化。
[第三实施方式]
第一实施方式中，包围内侧线圈11的2个外侧线圈12a、12b具有同一形状，配置在同一位置。第三实施方式中，将包围内侧线圈的2个外侧线圈配置在不同的位置。
图11是示出了第三实施方式的电力线圈30的结构例的图。如图11所示，电力线圈30具有端子T31、T32、内侧线圈31、外侧线圈32a、32b和电容元件33a、33b。内侧线圈31和外侧线圈32a、32b形成在同一平面上。电力线圈30被应用于输送电力的供电侧装置(例如图1的充电器2)或接受电力的受电侧装置(例如图1的便携终端3)。
外侧线圈32a、32b分别具有相同的形状，配置在不同的位置。外侧线圈32a、32b具有沿着圆形的内侧线圈31的形状的弯月状的形状，并且具有由两个形成圆形的形状。外侧线圈32a包围内侧线圈31的一半(包括大致一半，以下相同)，外侧线圈32b包围内侧线圈31的其余一半。
内侧线圈31在外侧线圈32a、32b之间，经由电容元件33a、33b连接。电容元件33a、33b的合成电容是与内侧线圈31与外侧线圈32a、32b的合成自感在送电频率下谐振的值。
内侧线圈31具有圆形。内侧线圈31在外侧线圈32a、32b各自的环路的外侧，配置成被外侧线圈32a、32b包围。
外侧线圈32a在内侧线圈31的外侧形成环路，形成为在该环路的外侧产生与内侧线圈31的外侧的磁通反相的磁通。例如，外侧线圈32a形成为流动与内侧线圈31中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈31中流动逆时针的电流。该情况下，外侧线圈32a形成为流动顺时针的电流。
外侧线圈32b在内侧线圈31的外侧形成环路，形成为在该环路的外侧产生与内侧线圈31的外侧的磁通反相的磁通。例如，外侧线圈32b形成为流动与内侧线圈31中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈31中流动逆时针的电流。该情况下，外侧线圈32b形成为流动顺时针的电流。
外侧线圈32a中，一端与端子T31连接，另一端与电容元件33a连接。外侧线圈32b中，一端与端子T32连接，另一端与电容元件33b连接。对端子T31、T32输入用于由内侧线圈31和外侧线圈32a、32b产生磁场的电流。
电力线圈30形成为从与端子T31连接的外侧线圈32a的一端和与端子T32连接的外侧线圈32b的一端观察时对称。
图12是示出了电力线圈30的等价电路的图。在图12中，示出了图11所示的端子T31、T32。
图12的电感器L31对应于图11的外侧线圈32a。图12的电容元件C31对应于图11的电容元件33a。图12的电感器L32对应于图11的内侧线圈31。图12的电容元件C32对应于图11的电容元件33b。图12的电感器L33对应于图11的外侧线圈32b。
如图12所示，电力线圈30的等价电路也形成为从与端子T31连接的外侧线圈32a的一端和与端子T32连接的外侧线圈32b的一端观察时对称。
内侧线圈31与外侧线圈32a、32b的大小的关系和匝数的关系根据式(1)和式(2)求出。例如，将内侧线圈31的面积设为与将外侧线圈32a、32b各自的面积相加得到的面积相同。另外，以内侧线圈31和外侧线圈32a、32b各自中流动的电流相同的方式卷绕线圈。例如，将内侧线圈31和外侧线圈32a、32b各自的匝数设为相同。由此，电力线圈30在远场中的磁场泄漏得到抑制。
在电力线圈30中，通过采用图11所示的结构，也能够抑制近场的泄漏电力。特别是，因为电力线圈30形成为从与端子T31连接的外侧线圈32a的一端和与端子T32连接的外侧线圈32b的一端观察时对称，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。另外，电力线圈30的等价电路也是对称的，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。
另外，电力线圈30中，如以下所说明，在无线供电时，即使供电侧与受电侧的电力线圈30的位置若干偏离，也能够效率良好地传输电力。
图13是说明电力线圈30产生的磁场的图。图13中示出了图11所示的电力线圈30。在图13中，将图11的电力线圈30简化地示出。图13中，对于与图11相同的部分附加了同一符号。
如图13所示，设从端子T32输入了电流I。该情况下，在内侧线圈31的内侧，因内侧线圈31产生的磁通和外侧线圈32a、32b产生的磁通，如图13的磁通B31所示，产生从纸面背侧朝向纸面正侧的磁通。
在内侧线圈31与外侧线圈32a、32b之间，因内侧线圈31产生的磁通和外侧线圈32a、32b产生的磁通，磁通成为“0”。即，在内侧线圈31与外侧线圈32a、32b之间，产生不存在磁通(包括大致不存在，以下相同)的区域。
在外侧线圈32a、32b各自的内侧，因内侧线圈31产生的磁通和外侧线圈32a、32b产生的磁通，如图13的磁通B32a、32b所示，产生从纸面正侧朝向纸面背侧的磁通。
在外侧线圈32a、32b的外侧，因内侧线圈31产生的磁通和外侧线圈32a、32b产生的磁通，磁通成为“0”。即，电力线圈30在其近场中也抑制了磁场泄漏。
图14是说明电力的传输效率的图。图14中示出了图13所示的电力线圈30。另外，在图14中，示出了图6所示的电力线圈P(大小相同的电力线圈Pa、Pb)。图14中，将图6的电力线圈Pa、Pb简化地示出。
设图14所示的电力线圈30是输送电力的供电侧的电力线圈，设电力线圈Pa、Pb是接受电力的受电侧的电力线圈。以下，无需区分电力线圈Pa、Pb的情况下，一并记载为电力线圈P。设电力线圈P比内侧线圈31大，比2个外侧线圈32a、32b形成的圆形小。
如图13中所说明，在内侧线圈31与外侧线圈32a、32b之间产生了不存在磁通的区域。因此，即使如虚线的电力线圈Pa所示，电力线圈Pa的中心与电力线圈30的中心若干偏离，磁通B31也进入电力线圈Pa中，与磁通B31反相的磁通B32a、32b不进入。由此，在电力线圈30中，即使与受电侧的电力线圈Pa产生若干位置偏差，也能够抑制电力的传输效率的降低。当然，如点划线的电力线圈Pb所示，电力线圈Pb的中心与电力线圈30的中心大幅偏离时，磁通B31和与磁通B31反相的磁通B32a、32b进入电力线圈Pb，电力的传输效率降低。
以上说明了受电侧的电力线圈是仅在1个方向上卷绕的圆形的电力线圈P的情况，受电侧的电力线圈是电力线圈30的情况下也是同样的。即，即使在供电侧和受电侧的电力线圈是电力线圈30的情况下，也能够对于若干位置偏差，抑制电力的传输效率的降低。
图15是示出了从电力线圈起的距离与磁场泄漏的强度的关系的图。图15所示的横轴表示从电力线圈的外侧线圈起的距离，纵轴表示磁场泄漏的强度。另外，磁场泄漏的测定在使供电侧的电力线圈与受电侧的电力线圈的中心对齐并使距离隔开10mm的状态下进行。另外，磁场泄漏的强度是用由非谐振的拾取线圈接受的电力值相对地表示的。
波形W1示出了图6所示的电力线圈P的磁场泄漏的强度。设电力线圈P的半径为“2.5cm”，匝数为“5”。
波形W2示出了图2所示的电力线圈10的磁场泄漏的强度。设内侧线圈11的半径为“2.5cm”，匝数为“10”。另外，设外侧线圈12a、12b的半径为“3.5cm”，匝数分别为“2.5”。
波形W3示出了图11所示的电力线圈30的磁场泄漏的强度。设内侧线圈31的半径为“2.5cm”，匝数为“5”。另外，设外侧线圈32a、32b的外周半径为“4.5cm”，内周半径为“3.7cm”，匝数分别为“5”。
如波形W2、W3所示，可知电力线圈10、30相对于并非磁通抵消结构的图6的电力线圈P，抑制了磁场泄漏。例如，可知电力线圈10相对于电力线圈P，得到了20dB前后的磁场泄漏的抑制效果。
另外，图8的电力线圈20相对于在图2的2个外侧线圈12a、12b之间连接了内侧线圈11的电力线圈10，是在2个内侧线圈21a、21b之间连接了外侧线圈22的电力线圈。从而，电力线圈20可以得到与波形W2同样的磁场泄漏的测定结果。例如，如果设电力线圈20的内侧线圈21a、21b的半径为“2.5cm”、各自的匝数为“5”，外侧线圈22的半径为“3.5cm”、匝数为“5”，则能够得到波形W2的磁场泄漏的强度。
图16是示出了电力线圈的位置偏差与传递特性的关系的图。图15所示的横轴表示供电侧的电力线圈的中心与受电侧的电力线圈的中心的偏差。纵轴表示电力的传递特性(S21)。
波形W11示出了图6所示的电力线圈P的传递特性。波形W12示出了图2所示的电力线圈10的传递特性。波形W13示出了图11所示的电力线圈30的传递特性。电力线圈P、10、30的大小和匝数与图15相同。
图2的电力线圈10中，认为如波形W12所示能够允许直到“10mm”程度的位置偏差。图2的电力线圈10中，认为如波形W13所示能够允许直到“17mm”程度的位置偏差。另外，图8的电力线圈20得到与波形W12同样的传递特性的测定结果。
如以上所说明，电力线圈30具有：外侧线圈32a，其在内侧线圈31的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈31的外侧的磁通反相的磁通，一端与端子T31连接，另一端与内侧线圈31的一端连接；和外侧线圈32b，其在内侧线圈31的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈31的外侧的磁通反相的磁通，一端与端子T32连接，另一端与内侧线圈31的另一端连接。由此，电力线圈30能够抑制远场和近场中的磁场泄漏。另外，即使在供电侧和受电侧产生位置偏差，也能够抑制电力的传输效率的降低。
另外，电力线圈30的内侧线圈31和外侧线圈32a、32b形成为从外侧线圈32a的一端和外侧线圈32b的一端观察时对称。另外，电力线圈30的等价电路也形成为从外侧线圈32a的一端和外侧线圈32b的一端观察时对称。由此，电力线圈30能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，在电力线圈30的内侧线圈31和外侧线圈32a、32b中，分别流动大致相同的电流。另外，内侧线圈31的面积与将外侧线圈32a的面积与外侧线圈32b的面积相加得到的面积大致相同。由此，电力线圈30能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈30具有在内侧线圈31与外侧线圈32a之间连接的电容元件33a、和在内侧线圈31与外侧线圈32b之间连接的电容元件33b。由此，电力线圈30能够抑制自谐振频率的降低。
另外，电力线圈30中，内侧线圈31与外侧线圈32a、32b形成在同一平面上，所以能够实现小型化。
[第四实施方式]
第三实施方式中，将包围内侧线圈31的2个外侧线圈32a、32b配置在不同的位置。第四实施方式中，进而将2个内侧线圈配置在不同的位置。
图17是示出了第四实施方式的电力线圈40的结构例的图。如图17所示，电力线圈40具有端子T41、T42、内侧线圈41a、41b、外侧线圈42a、42b、电容元件43a、43b和轴44。内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b形成在同一平面上。电力线圈40被应用于输送电力的供电侧装置(例如图1的充电器2)或接受电力的受电侧装置(例如图1的便携终端3)。
图17所示的轴44示出了其截面，在垂直于纸面的方向上延伸。轴44在图17中顺时针或逆时针地旋转。
内侧线圈41a、41b分别具有相同的形状，配置在不同的位置。内侧线圈41a、41b具有沿着圆形的轴44的形状的弯月状的形状，并且具有2个成为圆形的形状。内侧线圈41a以环路内不包含轴44的方式(在环路的外侧)包围轴44的一半。内侧线圈41b以环路内不包含轴44的方式包围轴44的其余一半。
外侧线圈42a、42b分别具有相同的形状，配置在不同的位置。外侧线圈42a、42b具有沿着圆形的内侧线圈41a、41b的形状的弯月状的形状，并且具有由2个形成圆形的形状。外侧线圈42a包围内侧线圈41a，外侧线圈42b包围内侧线圈41b。
外侧线圈42a形成为在内侧线圈41a的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈41a的外侧的磁通反相的磁通。例如，外侧线圈42a形成为流动与内侧线圈41a中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈41a中流动逆时针的电流。该情况下，外侧线圈42a形成为流动顺时针的电流。
外侧线圈42b形成为在内侧线圈41b的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈41b的外侧的磁通反相的磁通。例如，外侧线圈42b形成为流动与内侧线圈41b中流动的电流反向的电流。更具体而言，设内侧线圈41b中流动逆时针的电流。该情况下，外侧线圈42b形成为流动顺时针的电流。
内侧线圈41a的一端与内侧线圈41b的一端连接。内侧线圈41a的另一端经由电容元件43a与外侧线圈42a的另一端连接。外侧线圈42a的一端与端子T41连接。内侧线圈41b的另一端经由电容元件43b与外侧线圈42b连接。外侧线圈42b的一端与端子T42连接。换言之，在2个外侧线圈42a、42b之间，经由电容元件43a、43b连接有2个内侧线圈41a、41b。电容元件43a、43b的合成电容是与内侧线圈41a、41b与外侧线圈42a、42b的合成自感在送电频率下谐振的值。对于端子T41、T42输入用于由内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b产生磁场的电流。
电力线圈40形成为从与端子T41连接的外侧线圈42a的一端和与端子T42连接的外侧线圈42b的一端观察时对称。
图18是示出了电力线圈40的等价电路的图。在图18中，示出了图17所示的端子T41、T42。
图18的电感器L41对应于图17的外侧线圈42a。图18的电容元件C41对应于图17的电容元件43a。图18的电感器L42对应于图17的内侧线圈41a。图18的电感器L43对应于图17的内侧线圈41b。图18的电容元件C42对应于图17的电容元件43b。图18的电感器L43对应于图17的外侧线圈42b。
如图18所示，电力线圈40的等价电路也形成为从与端子T41连接的外侧线圈42a的一端和与端子T42连接的外侧线圈42b的一端观察时对称。
内侧线圈41a、41b与外侧线圈42a、42b的大小的关系和匝数的关系，根据式(1)和式(2)求出。例如，将内侧线圈41a、41b相加得到的面积设为与外侧线圈42a、42b相加得到的面积相同。另外，以内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b各自中流动的电流相同的方式卷绕线圈。例如，将内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b各自的匝数设为相同。由此，电力线圈40在远场中的磁场泄漏得到抑制。
电力线圈40中，通过采用图17所示的结构，也能够抑制近场的泄漏电力。特别是，因为电力线圈40形成为从与端子T41连接的外侧线圈42a的一端和与端子T42连接的外侧线圈42b的一端观察时对称，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。另外，电力线圈40的等价电路也是对称的，所以近场中的磁场泄漏的抑制效果增大。
图19是说明电力线圈40产生的磁场的图。图19中示出了图17所示的电力线圈40。在图19中，将图17的电力线圈40简化地示出。图19中，对于与图17相同的部分附加了同一符号。
如图19所示，设从端子T42输入了电流I。该情况下，在内侧线圈41a、41b的环路的外侧的被内侧线圈41a、41b包围的区域(轴44存在的区域)中，因内侧线圈41a、41b产生的磁通和外侧线圈42a、42b产生的磁通，磁通成为“0”。即，在轴44存在的区域中，产生不存在磁通的区域。由此，轴44是金属的情况下，能够抑制在轴44的表面流动涡电流。
在内侧线圈41a、41b各自的内侧，因内侧线圈41a、41b产生的磁通和外侧线圈42a、42b产生的磁通，如图19的磁通B41a、41b所示，产生从纸面背侧朝向纸面正侧的磁通。
在内侧线圈41a、41b与外侧线圈42a、42b之间，因内侧线圈41a、41b产生的磁通和外侧线圈42a、42b产生的磁通，磁通成为“0”。即，在内侧线圈41a、41b与外侧线圈42a、42b之间，产生不存在磁通的区域。
在外侧线圈42a、42b各自的内侧，因内侧线圈41a、41b产生的磁通和外侧线圈42a、42b产生的磁通，如图19的磁通B42a、42b所示，产生从纸面正侧朝向纸面背侧的磁通。
在外侧线圈42a、42b的外侧，因内侧线圈41a、41b产生的磁通和外侧线圈42a、42b产生的磁通，磁通成为“0”。即，电力线圈40在其近场中也抑制了磁场泄漏。
如以上所说明，电力线圈40具有：外侧线圈42a，其以包围内侧线圈41a的方式在内侧线圈41a的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈41a的外侧的磁通反相的磁通，一端与T41端子连接，另一端与内侧线圈41a的另一端连接；和外侧线圈42b，其以包围内侧线圈41b的方式在内侧线圈41b的外侧形成环路，在该环路的外侧产生与内侧线圈41b的外侧的磁通反相的磁通，一端与端子T42连接，另一端与内侧线圈41b的另一端连接。由此，电力线圈40能够抑制近场中的磁场泄漏。另外，即使在供电侧和受电侧产生位置偏差，也能够抑制电力的传输效率的降低。另外，即使内侧线圈41a、41b内存在金属，也能够抑制金属表面流动涡电流导致的电力的传输效率的降低。
另外，电力线圈40的内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b形成为从外侧线圈42a的一端和外侧线圈42b的一端观察时对称。另外，电力线圈40的等价电路也形成为从外侧线圈42a的一端和外侧线圈42b的一端观察时对称。由此，电力线圈40能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈40的内侧线圈41a、41b和外侧线圈42a、42b中分别流动大致相同的电流。另外，内侧线圈41a、41相加得到的面积与外侧线圈42a、42b相加得到的面积大致相同。由此，电力线圈40能够抑制近场中的磁场泄漏。
另外，电力线圈40具有在内侧线圈41a与外侧线圈42a之间连接的电容元件43a、和在内侧线圈41b与外侧线圈42b之间连接的电容元件43b。由此，电力线圈40能够抑制自谐振频率的降低。
另外，电力线圈40中，内侧线圈41a、41b与外侧线圈42a、42b形成在同一平面上，所以能够实现小型化。
另外，上述各实施方式中说明的电力线圈10～40是圆形，但不限于此。例如，电力线圈10～40也可以是四边形。
[第五实施方式]
在第五实施方式中，说明使用第一～第四实施方式示出的电力线圈的供电侧装置和受电侧装置。
图20是示出了第五实施方式的供电侧装置50和受电侧装置60的模块结构例的图。如图20所示，供电侧装置50具有控制部51、通信部52、显示装置53、输入装置54、电力线圈55、磁性体56、电源V1、电容元件C51、C52、C53、共模滤波器CF1、CF2、振荡器S1、放大器Z1和电感器L51。受电侧装置60具有电力线圈61、磁性体62、整流电路63、电源电路64、电池65、控制部66、通信部67、电容元件C61和电感器L61、L62。另外，图1所示的充电器2具有图20所示的供电侧装置50，便携终端3具有受电侧装置60。
控制部51控制供电侧装置50整体。通信部52与受电侧装置60进行无线通信。控制部51经由通信部52，进行受电侧装置60是否已被放置在供电台(充电台)上的检测。另外，控制部51进行供电台上放置的受电侧装置60是否充电对象机器的认证。另外，控制部51控制电力的送电量。
显示装置53与控制部51的控制相应地显示规定的信息。输入装置54接受用户的操作，将接受的操作信息对控制部51输出。
电源V1通过电容元件C51高频接地。电源V1经由共模滤波器CF1对放大器Z1供电。共模滤波器CF1连接在电源V1与放大器Z1之间，抑制从电源线进入的传导噪声(共模噪声)。
对放大器Z1输入从振荡器S1输出的振荡信号。放大器Z1与振荡信号相应地进行开关动作，输出送电信号(送电电力)。另外，放大器Z1与控制部51的控制相应地改变送电电力的大小(放大率)。送电电力经由用电感器L51和电容元件C52、C53形成的低通滤波器和共模滤波器CF2，对电力线圈55输出。
低通滤波器连接在放大器Z1与电力线圈55之间，除去送电电力中包括的高次谐波噪声。共模滤波器CF2连接在放大器Z1与电力线圈55之间，抑制送电电力中包括的传导噪声，抑制传导噪声从电力线圈55不必要地辐射。
电力线圈55是图2所示的电力线圈10、图8所示的电力线圈20、图11所示的电力线圈30、或图17所示的电力线圈40。电力线圈55将从放大器Z1输出的送电电力通过磁耦合对受电侧装置60无线供电。磁性体56抑制供电侧装置50的金属框体等引起的电力的传输效率的降低。另外，磁性体56抑制供电侧装置50的金属框体等的发热。
受电侧装置60的电力线圈61是图2所示的电力线圈10、图8所示的电力线圈20、图11所示的电力线圈30、或图17所示的电力线圈40。电力线圈61通过磁耦合接受从供电侧装置50输送的电力。磁性体62与磁性体56是同样的，抑制电力的传输效率的降低和供电侧装置50的金属框体等的发热等。
另外，电力线圈61使用与供电侧装置50的电力线圈55相同类型的电力线圈即可。另外，电力线圈61也可以使用图6所示的电力线圈P。电力线圈61使用电力线圈P的情况下，在电力线圈61与低通滤波器之间串联地连接谐振用的电容元件。然后，使电力线圈61与电容元件在送电频率下串联谐振。
电容元件C61和电感器L61、L62形成低通滤波器。低通滤波器抑制由电力线圈61接受的电力中包括的高次谐波噪声。另外，低通滤波器抑制从整流电路63输出的高次谐波噪声，抑制从整流电路63输出的高次谐波噪声从电力线圈61再次辐射。
整流电路63对由电力线圈61接受的电力进行整流(从交流变换为直流)。电源电路64将整流后的电力对电池65、控制部66和通信部67输出。
电池65充入从整流电路63输出的电力。控制部66控制受电侧装置60整体。控制部66以从电源电路64输出的电力(电压)成为适当的电压的方式，控制电源电路64。另外，控制部66将当前接受的电力量和是否已成为满充电等充电状态经由通信部67对供电侧装置50发送。通信部67与供电侧装置50进行无线通信。
图21是示出了供电侧装置50的控制部51的动作例的流程图。控制部51例如在电源被接入时，执行图21的流程图。
首先，控制部51控制放大器Z1，使得从电力线圈55输送小功率的电力(步骤S1)。即，控制部51输送受电侧装置60最低限度地工作的电力。
接着，控制部51经由通信部52判断是否成功地与受电侧装置60进行了无线通信(步骤S2)。即，控制部51通过与受电侧装置60的无线通信，判断受电侧装置60是否已被放置在供电台上。
控制部51在步骤S2中判断未能通信的情况下(S2的“否”)使处理转移至步骤S1。
控制部51在步骤S2中判断成功地进行了通信的情况下(S2的“是”)，进行供电台上放置的受电侧装置60是否适当的装置的认证处理(步骤S3)。此处，控制部51将受电侧装置60认证为适当的装置，使处理转移至步骤S4。
控制部51对于供电台上放置的受电侧装置60，判断是否进行供电(步骤S4)。例如，控制部51经由通信部52从受电侧装置60接收是否满充电的信息，判断是否进行供电。
控制部51在步骤S4中判断不进行供电的情况下(S4的“否”)，在显示装置53上显示警报(步骤S5)。例如，控制部51在显示装置上显示供电台上放置的受电侧装置60是满电的消息。然后，控制部51结束对受电侧装置60的供电，结束该流程图的处理。
控制部51在步骤S4中判断进行供电的情况下(S4的“是”)，判断供电台上放置的受电侧装置60是否搭载了减少磁场泄漏的电力线圈(步骤S6)。例如，控制部51经由通信部52从受电侧装置60接收搭载的电力线圈的信息，基于该信息判断是否搭载了减少磁场泄漏的电力线圈。或者，控制部51在经由通信部52从受电侧装置60未接收到搭载的电力线圈的信息的情况下，判断为受电侧装置60未搭载减少磁场泄漏的电力线圈。
另外，减少磁场泄漏的电力线圈指的是图2所示的电力线圈10、图8所示的电力线圈20、图11所示的电力线圈30、或图17所示的电力线圈40。不减少磁场泄漏的电力线圈指的是例如图6所示的电力线圈P。或者，不减少磁场泄漏的电力线圈指的是与电力线圈55形状不同的电力线圈。具体而言，是电力线圈55为电力线圈10、且电力线圈61为电力线圈20的情况。
控制部51在步骤S6中判断为供电台上放置的受电侧装置60搭载了减少磁场泄漏的电力线圈的情况下(S6的“是”)，输送通常大小的电力(步骤S7)。
然后，控制部51判断受电侧装置60的充电是否已结束(步骤S8)。例如，控制部51经由通信部52从受电侧装置60接收充电信息，判断受电侧装置60的充电是否已结束。
控制部51在步骤S8中判断为受电侧装置60的充电尚未结束的情况下(S8的“否”)，反复步骤S8的处理。另一方面，控制部51在步骤S8中判断为受电侧装置60的充电已结束的情况下(S8的“是”)，结束该流程图的处理。
控制部51在步骤S6中判断为供电台上放置的受电侧装置60未搭载减少磁场泄漏的电力线圈的情况下(S6的“否”)，经由输入装置54从用户接受是否即使磁场泄漏较大也进行通常的电力输送(步骤S9)。另外，控制部51从用户接受是否进行通常的电力输送时，在显示装置53上显示询问是否磁场泄漏较大也进行通常的电力输送的画面。
控制部51从用户经由输入装置54接受了进行通常的电力输送的情况下(S9的“是”)，使处理转移至步骤S7。
控制部51从用户经由输入装置54接受了不进行通常的电力输送的情况下(S9的“否”)，将比通常的电力低的电力对受电侧装置60输送(步骤S10)。即，控制部51减小送电电力，使得磁场泄漏减小。即，供电侧装置50减小对周围的电子设备等的磁场泄漏的影响。
然后，控制部51判断受电侧装置60的充电是否已结束(步骤S11)。控制部51在步骤S11中判断为受电侧装置60的充电尚未结束的情况下(S11的“否”)，反复步骤S11的处理。另一方面，控制部51在步骤S11中判断为受电侧装置60的充电已结束的情况下(S11的“是”)，结束该流程图的处理。
另外，步骤S9的处理也可以省略。
如以上所说明，供电侧装置50具有放大器Z1、在电源V1与放大器Z1之间连接的共模滤波器CF1、在放大器Z1与电力线圈55之间连接的共模滤波器CF2。由此，供电侧装置50能够抑制磁场泄漏。另外，供电侧装置50能够抑制送电电力中包括的传导噪声，抑制传导噪声从电力线圈55不必要地辐射。
受电侧装置60具有对由电力线圈61接受的电力进行整流的整流电路63和在电力线圈61与整流电路63之间连接的低通滤波器。由此，受电侧装置60能够抑制磁场泄漏。另外，受电侧装置60能够抑制整流电路63中产生的受电电力的高次谐波成分从电力线圈61再次辐射。
以上，作为供电侧装置50和受电侧装置60的应用例，举出了充电器2和便携终端3作为例子。以下，对供电侧装置50和受电侧装置60的其他应用例进行说明。
图22是示出了供电侧装置50和受电侧装置60的应用例的图之一。在图22中示出了机动车的一部分。机动车具有充电器71、中央控制台73、智能钥匙74、收音机75、汽车导航仪76和仪表盘77。另外，在图22中示出了便携终端72。
充电器71具有图20所示的供电侧装置50。便携终端72具有图20所示的受电侧装置60。便携终端72例如是智能手机或平板终端、移动电话等。便携终端72通过受电侧装置60具备的电池65工作。便携终端72的电池65在被放置在充电器71上时被充电。
充电器71搭载在中央控制台73上。中央控制台73形成沿着便携终端72的形状的凹形状，在该处搭载充电器71。由此，便携终端72即使在行驶中也能够不从充电器71脱落地从充电器71充电。另外，充电器71也可以在电力线圈的中心部安装磁体，用磁力吸附便携终端3。该情况下，充电器71也可以设置在仪表盘77上。
如以上所说明，供电侧装置50和受电侧装置60能够应用于机动车。供电侧装置50和受电侧装置60抑制磁场泄漏，所以能够抑制对智能钥匙74、收音机75和汽车导航仪76等无线机器的干涉或误动作、噪声混入等。
图23是示出了供电侧装置50和受电侧装置60的应用例的图之二。在图22中示出了降落台81和无人航空器82。
降落台81具有图20所示的供电侧装置50。无人航空器82具有图20所示的受电侧装置60。无人航空器82通过无线对飞行进行操作。无人航空器82通过受电侧装置60具备的电池65飞行。
无人航空器82在降落台81上降落。无人航空器82降落在降落台81上时，降落台81所具有的电力线圈55与无线航空器82所具有的电力线圈61相对。由此，无人航空器82的电池65当降落在降落台81上时能够充电。
如以上所说明，供电侧装置50和受电侧装置60能够应用于降落台81和无人航空器82。供电侧装置50和受电侧装置60抑制磁场泄漏，所以能够抑制对无人航空器82中搭载的通信电路和GPS(Global Positioning System)等的干涉或误动作、噪声混入等。
图24是示出了供电侧装置50和受电侧装置60的应用例的图之三。在图22中示出了充电器91和机动车92。
充电器91具有图20所示的供电侧装置50。充电器91例如设置在停车场的地面下等。
机动车92具有图20所示的受电侧装置60。机动车92通过受电侧装置60具备的电池65行驶。另外，机动车92的各电子装置通过电池65工作。
机动车92例如在停车场等规定场所停车时，电力线圈61与充电器91的电力线圈55相对。由此，机动车92的电池65被充电。
如以上所说明，供电侧装置50和受电侧装置60能够应用于充电器91和机动车92。供电侧装置50和受电侧装置60抑制磁场泄漏，所以能够抑制对机动车92中搭载的智能钥匙和防盗装置、气压传感器等电子机器的干涉或误动作、噪声混入等。
图25是示出了供电侧装置50和受电侧装置60的应用例的图之四。在图25中示出了面向难以在阶梯上步行的被护理者等的阶梯升降机。图25中示出了充电器101、椅子102、轨道103和阶梯104。
充电器101具有图20所示的供电侧装置50。充电器101例如设置在位于轨道103的端部的墙壁上。
椅子102具有图20所示的受电侧装置60。椅子102以能够沿轨道103移动的方式与轨道103连结。轨道103以沿阶梯104的方式例如安装在墙壁上。椅子102具有电动机等驱动装置，通过受电侧装置60所具有的电池65沿轨道103移动。
椅子102沿轨道103来到充电器101的位置时，电力线圈61与充电器101的电力线圈55相对。由此椅子102的电池65被充电。
如以上所说明，供电侧装置50和受电侧装置60能够应用于充电器101和在阶梯104上升降的椅子102。供电侧装置50和受电侧装置60抑制磁场泄漏，所以例如对于被护理者安装的心脏起搏器或助听器等医疗器械，能够抑制干涉的影响。
图26是示出了供电侧装置50和受电侧装置60的应用例的图之五。在图26中，示出了面向难以步行下床的被护理者的升降机。图26中示出了充电器111、电动升降机112、悬带座椅113、支柱114a、114b、轨道115和床116。
充电器111具有图20所示的供电侧装置50。充电器111安装在被支柱114a、114b支持的轨道115的端部的部分。
电动升降机112具有图20所示的受电侧装置60。电动升降机112以能够沿轨道115移动的方式与轨道115连结。电动升降机112具有电动机等驱动装置，通过受电侧装置60所具的电池65沿轨道115移动。在电动升降机112上安装了悬带座椅113。
电动升降机112沿轨道115来到充电器111的位置时，电力线圈61与充电器111的电力线圈55相对。由此，电动升降机112的电池65被充电。
如以上所说明，供电侧装置50和受电侧装置60能够应用于充电器111和电动升降机112。供电侧装置50和受电侧装置60抑制磁场泄漏，所以例如对于被护理者安装的心脏起搏器或助听器等医疗器械，能够抑制干涉的影响。
以上对于本发明用实施方式进行了说明，但为了使电力线圈、供电侧装置、和受电侧装置的结构易于理解，而与主要的处理内容相应地进行了分类。本发明不受构成要素的分类的方法和名称限制。电力线圈、供电侧装置和受电侧装置的结构也能够与处理内容相应地分类为更多的构成要素。另外，也能够以1个构成要素执行更多的处理的方式分类。另外，各构成要素的处理可以用1个硬件执行，也可以用多个硬件执行。
另外，上述流程图的各处理单位是为了使供电侧装置和受电侧装置的处理易于理解，而与主要的处理内容相应地分割的。本发明不受处理单位的分割的方法和名称限制。供电侧装置和受电侧装置的处理也能够与处理内容相应地分割为更多的处理单位。另外，也能够以1个处理单位包括更多的处理的方式分割。
另外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式中记载的范围。对于本行业从业者而言，显然能够对上述实施方式施加多种多样的变更或改良。另外，根据权利要求书的记载，施加了这样的变更或改良后的方式显然也可以包括在本发明的技术范围中。进而，也能够将各实施方式组合。
另外，关于附图等中示出的各结构的位置、大小、形状、范围等，存在为了使理解发明变得容易，而未示出实际的位置、大小、形状、范围等的情况。因此，本发明不一定限定于附图等中公开的位置、大小、形状、范围等。
(附录1)
一种电力线圈，其特征在于，包括：第一内侧线圈；一端与所述第一内侧线圈的一端连接的第二内侧线圈；一端与第一端子连接且另一端与所述第一内侧线圈的另一端连接的第一外侧线圈，其以包围所述第一内侧线圈的方式在所述第一内侧线圈的外侧形成第一环路，在所述第一环路的外侧产生与所述第一内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和一端与第二端子连接且另一端与所述第二内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其以包围所述第二内侧线圈的方式在所述第二内侧线圈的外侧形成第二环路，在所述第二环路的外侧产生与所述第二内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。
(附录2)
一种供电侧装置，其特征在于，包括：放大器；连接在电源与所述放大器之间的第一共模滤波器；电力线圈，其具有内侧线圈，和一端与第一端子连接且另一端与所述内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈并在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通，和一端与第二端子连接且另一端与所述内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和连接在所述放大器与所述电力线圈之间的第二共模滤波器。
(附录3)
一种受电侧装置，其特征在于，包括：电力线圈，其具有内侧线圈，和一端与第一端子连接且另一端与所述内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通，和一端与第二端子连接且另一端与所述内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；对由所述电力线圈接受的电力进行整流的整流电路；和连接在所述电力线圈与所述整流电路之间的低通滤波器。
附图标记说明
1…无线供电系统，2…充电器，3…便携终端，10、10a、10b…电力线圈，11…内侧线圈，12a、12b…外侧线圈，13a、13b…电容元件，T11、T12…端子，21a、21b…内侧线圈，22…外侧线圈，23a、23b…电容元件，T21、T22…端子，31…内侧线圈，32a、32b…外侧线圈，33a、33b…电容元件，T31、T32…端子，41a、41b…内侧线圈，42…外侧线圈，43a、43b…电容元件，44…轴，T41、T42…端子，50…供电侧装置，60…受电侧装置。

Claims (15)

1.一种电力线圈，其特征在于，包括：
内侧线圈；
一端与第一端子连接且另一端与所述内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和
一端与第二端子连接且另一端与所述内侧线圈的另一端连接的第二外侧线圈，其形成为包围所述内侧线圈，在外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。
2.如权利要求1所述的电力线圈，其特征在于：
所述第一外侧线圈和所述第二外侧线圈具有大致相同的形状，配置在大致相同的位置。
3.如权利要求1所述的电力线圈，其特征在于：
所述内侧线圈、所述第一外侧线圈和所述第二外侧线圈配置成从所述第一外侧线圈的一端和所述第二外侧线圈的一端观察时对称。
4.如权利要求1所述的电力线圈，其特征在于：
在所述内侧线圈中，流动将所述第一外侧线圈中流动的电流与所述第二外侧线圈中流动的电流相加得到的电流的大致2倍的电流，
所述第一外侧线圈和所述第二外侧线圈的半径是所述内侧线圈的半径的大致21/2倍。
5.如权利要求1所述的电力线圈，其特征在于，还包括：
连接在所述内侧线圈与所述第一外侧线圈之间的第一电容元件；和
连接在所述内侧线圈与所述第二外侧线圈之间的第二电容元件。
6.一种电力线圈，其特征在于，包括：
一端与第一端子连接的第一内侧线圈；
一端与第二端子连接的第二内侧线圈；和
一端与所述第一内侧线圈的另一端连接且另一端与所述第二内侧线圈的另一端连接的外侧线圈，其形成为包围所述第一内侧线圈和所述第二内侧线圈，在外侧产生与所述第一内侧线圈和所述第二内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。
7.如权利要求6所述的电力线圈，其特征在于：
所述第一内侧线圈和所述第二内侧线圈具有大致相同的形状，配置在大致相同的位置。
8.如权利要求6所述的电力线圈，其特征在于：
所述第一内侧线圈、所述第二内侧线圈和所述外侧线圈配置成从所述第一内侧线圈的一端和所述第二内侧线圈的一端观察时对称。
9.如权利要求6所述的电力线圈，其特征在于：
在所述第一内侧线圈和所述第二内侧线圈中流动所述外侧线圈中流动的电流的大致2倍的电流，
所述外侧线圈的半径是所述第一内侧线圈和所述第二内侧线圈的半径的大致21/2倍。
10.如权利要求6所述的电力线圈，其特征在于，还包括：
连接在所述第一内侧线圈与所述外侧线圈之间的第一电容元件；和
连接在所述第二内侧线圈与所述外侧线圈之间的第二电容元件。
11.一种电力线圈，其特征在于，包括：
内侧线圈；
一端与第一端子连接且另一端与所述内侧线圈的一端连接的第一外侧线圈，其在所述内侧线圈的外侧形成第一环路，在所述第一环路的外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通；和
一端与第二端子连接且另一端与所述内侧线圈的另一端连接第二外侧线圈，其在所述内侧线圈的外侧形成第二环路，在所述第二环路的外侧产生与所述内侧线圈的外侧的磁通反相的磁通。
12.如权利要求11所述的电力线圈，其特征在于：
所述第一环路与所述第二环路具有大致相同的形状，配置在不同的位置。
13.如权利要求11所述的电力线圈，其特征在于：
所述内侧线圈、所述第一外侧线圈和所述第二外侧线圈配置成从所述第一外侧线圈的一端和所述第二外侧线圈的一端观察时对称。
14.如权利要求11所述的电力线圈，其特征在于：
在所述内侧线圈、所述第一外侧线圈和所述第二外侧线圈中分别流动大致相同的电流，
所述内侧线圈的面积大致等于所述第一外侧线圈的面积与所述第二外侧线圈的面积相加得到的面积。
15.如权利要求11所述的电力线圈，其特征在于，还包括：
连接在所述内侧线圈与所述第一外侧线圈之间的第一电容元件；和
连接在所述内侧线圈与所述第二外侧线圈之间的第二电容元件。
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