JP2000023393A - 非接触電源装置 - Google Patents

非接触電源装置

Info

Publication number
JP2000023393A
JP2000023393A JP10188640A JP18864098A JP2000023393A JP 2000023393 A JP2000023393 A JP 2000023393A JP 10188640 A JP10188640 A JP 10188640A JP 18864098 A JP18864098 A JP 18864098A JP 2000023393 A JP2000023393 A JP 2000023393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
magnetic core
primary
power supply
supply device
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.)
Pending
Application number
JP10188640A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Okura
秀樹 大倉
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10188640A priority Critical patent/JP2000023393A/ja
Publication of JP2000023393A publication Critical patent/JP2000023393A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、1次側コイルと2次側コイルの対
向断面を最適化し、高効率で安定性に優れた非接触電源
装置を提供する。 【解決手段】 電力を供給する筐体1の内側に密着させ
た1次側コイル3と、供給された電力を受け取る筐体7
の内側に密着させた2次側コイル8とを対向させ、1次
側コイル3および2次側コイル8をそれぞれ磁芯9,1
1と巻線10,12により構成し、前記2次側コイル8
と対向する1次側コイル3の磁芯9の断面積を前記2次
側コイル8の磁芯11の外形より大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁誘導を利用し、
それぞれ独立した1次側コイルと2次側コイルを対向さ
せて電力を伝達する非接触電源装置に関し、小型携帯機
器、例えばコードレス電話機、携帯電話、PHS、PD
A、ムービー、パーソナルコンピュータ等における非接
触電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、携帯端末用の充電器としての電源
装置は、金属接点を用いた接点式電源装置がごく一般的
で、縦置き型や伏せ置き型などさまざまな形状、デザイ
ンのものが数多く商品化されている。最近においては、
携帯端末機の重量はますます軽量化され、これによる課
題がクローズアップされてきている。軽量化により充電
端子間の接触圧が不足し、充電不良を起こすという問題
である。
【0003】これらの中で、金属接点をなくし、誘導コ
イルにより電力を伝達、充電する非接触型の電源装置が
開発され、商品化されている。
【0004】しかしながら最近においては、よりセット
の使い勝手を向上することが重視されるようになり、置
くだけで充電できるイージーオペレーションタイプのも
のが強く望まれるようになってきている。
【0005】この中で、従来の非接触電源装置において
は、1次側コイルと2次側コイルのそれぞれのフェライ
トコアなどからなる磁芯の断面積を同じにしていること
から、1次側コイルと2次側コイルに位置ずれが生じた
とき、磁芯がずれ、結合状態が極めて悪くなり急激に特
性が低下するものであった。
【0006】このため、対向ずれが生じないようにセッ
トおよび充電台の両方に位置決め溝等を設けることによ
り確実な位置決めをする必要があった。
【0007】これらはセットのデザインが制約されると
ともに、消費者においては充電時の使い勝手が悪く、さ
らにその設計手法や信頼性を確保するには慎重を要する
ものであった。
【0008】この従来技術を図10〜図13により説明
する。まず、図10は非接触電源装置における1次側コ
イル20〜2次側コイル21間の構成例であり、1次側
コイル20は少なくとも1次側の磁芯22と1次側の巻
線23により構成され、1次側の筐体24に収められて
いる。また、2次側コイル21は、2次側の磁芯25と
2次側の巻線26により構成され、2次側の筐体27に
収められている。
【0009】また、図11は、図10における1次側コ
イル20から発生する磁束28の伝達図であり、具体的
内容について説明する。ここで、1次側の磁芯22と2
次側の磁芯25は対向断面を同等にした一般的に用いら
れる構成である。
【0010】まず、1次側コイル20で発生した磁束2
8のほとんどは、1次側の磁芯22に集約され、直進性
を持った磁束28により遠方にある2次側の磁芯25へ
と伝達される(伝達される磁束28の数は、図では分か
りやすく矢印で数本として記載しているが実際にはこれ
よりもはるかに多いものである。)。このとき、2次側
の磁芯25に伝達される磁束(鎖交磁束)は9本、2次
側の巻線26に伝達される磁束は0本と仮定する。ま
た、1次側の巻線23に発生する磁束29は極めて短
く、そのほとんどは2次側へ伝達されないものであり、
1次側の磁芯22の役割とその効果が分かる。
【0011】次に、図12に示すように、1次側コイル
20と2次側コイル21にずれが生じたとき、2次側の
磁芯25との鎖交磁束は4本となり、大きく減少するこ
とが分かる。ここで、2次側の巻線26との鎖交磁束は
5本となり増加する方向であるが、その巻線26の構造
上、導線を短絡するショート磁束となるため、2次側の
磁芯25に伝達された磁束よりも電力変換効率は劣るも
のである。
【0012】したがって、これらの従来例においては、
1次側コイル20と2次側コイル21に位置ずれが生じ
たとき図13に示すように出力特性が大きく低下し、充
電時間の長期化を招くとともに最悪時には充電不良とな
るため、これを防ぐために位置決め溝等を設け確実な固
定をする必要があった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】この図10による従来
の構成では、1次側の磁芯22に発生する磁束の特性に
おいて、磁束はほぼ直進する性質上、1次側コイル20
と2次側コイル21に対向ずれが生じると、2次側コイ
ル21の一部にしか磁束が伝達されないため、その結果
著しい特性ダウンが起こる。
【0014】そこで本発明は、簡単な構成で、セットの
位置ずれによる特性ダウンを解消し、セットと充電台と
の複雑な位置決めを必要とせず、高効率化と高安定化を
図るとともに、極めて安定した特性を実現することがで
きる非接触電源装置を提供するものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、電力を供給する筐体の内側に密着させた1
次側コイルと、供給された電力を受け取る他の筐体の内
側に密着させた2次側コイルとを対向させて電力伝達を
行う非接触電源装置において、前記1次側コイルおよび
2次側コイルをそれぞれ磁芯と巻線により構成し、この
いずれか一方のコイルの磁芯の断面積を他方のコイルの
磁芯の外形より大きく構成したことにより、セットと充
電台との位置決めから解放し、高効率化と高安定化を図
るとともに、極めて安定した特性を実現することができ
る非接触電源装置を提供するものである。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、電力を供給する筐体の内側に密着させた1次側コイ
ルと、供給された電力を受け取る他の筐体の内側に密着
させた2次側コイルとを対向させて電力の伝達を行う非
接触電源装置において、前記1次側コイルおよび2次側
コイルをそれぞれ磁芯と巻線により構成し、このいずれ
か一方のコイルの磁芯の断面積を他方のコイルの磁芯の
外形より大きく構成したものであり、位置決めを不要と
し高効率化と安定化を図ることができる。
【0017】請求項2に記載の発明は、1次側コイルの
磁芯の断面積を2次側コイルの磁芯の外形より大きくし
たものであり、1次側の磁芯から広範囲に磁束を放出さ
せるため位置ずれがあっても十分な充電が可能となる。
【0018】請求項3に記載の発明は、2次側コイルの
磁芯の断面積を1次側コイルの磁芯の外形より大きくし
たものであり、1次側コイルからの磁束を広範囲に2次
側の磁芯が収集し、確実な充電が行えることになる。
【0019】請求項4に記載の発明は、1次側コイルの
磁芯をI型に、2次側コイルの磁芯をT型にしたもので
あり、2次側コイルからの漏洩磁束を低減することがで
きる。
【0020】請求項5に記載の発明は、1次側コイルお
よび2次側コイルの磁芯をそれぞれI型としたものであ
り、簡単な形状で安価な磁芯を採用できることになる。
【0021】請求項6に記載の発明は、一方のコイルの
磁芯の断面積が他方のコイルの全体外形より大きくした
ものであり、位置ずれが大きくても確実に充電できるも
のとなる。
【0022】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図9にて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の非接触電源装置の外
観構造を示す分解斜視図である。図2は図1におけるE
−E’断面図であり、1次側コイルと2次側コイル間の
構成を示したものである。図3は位置ずれ時の説明図で
ある。
【0023】まず、図1において、1は非接触充電台と
しての筐体、2は1次側コイル3および他の電子部品4
を実装したプリント基板5からなる電源回路、6はこの
電源回路2に電力を供給する入力コード、7は携帯電話
などの携帯端末機の筐体、8はこの筐体7内に組込まれ
た2次側コイルである。
【0024】次に非接触電源装置としての1次側コイル
3、2次側コイル8について図2により説明する。1次
側のフェライトコアからなる磁芯9をI型としたものに
巻線10を巻回した1次側コイル3を1次側の筐体1
(充電台側)に収め、2次側のフェライトコアからなる
磁芯11をT型としたものに巻線12を巻回した2次側
コイル8を2次側の筐体7(セット側)に収めた構成と
している。このとき2次側コイル8の磁芯11の外形は
1次側コイル3全体の外形と同じ大きさに設定されてい
る。
【0025】また図2は、1次側コイル3と2次側コイ
ル8が中心に位置したときの伝達磁束の説明図である。
ここで、具体内容について説明すると、1次側コイル3
の磁芯9から放出された磁束13は2次側の磁芯11と
巻線12に安定して伝達される。1次側コイル3に発生
する磁束のほとんどは、1次側の磁芯9に集約され、直
進性を持った特性により少し距離をもった2次側コイル
8へと伝達される。伝達される磁束の数は、図面ではわ
かりやすく矢印で数本として記載しているが実際にはこ
れよりもはるかに多いものである。このとき、2次側の
磁芯11に伝達される磁束(鎖交磁束)は8本と仮定す
る。また、従来例と同様、1次側の巻線10に発生する
磁束は極めて短く、そのほとんどは2次側へ伝達されな
いものである。
【0026】次に、図3は何らかの要因によりセットと
充電台に位置ずれが生じ、2次側コイル8と1次側コイ
ル3が位置ずれしたときの伝達磁束の説明図である。こ
のとき、2次側の磁芯11の断面から1次側の磁芯9が
はみ出さなければ、2次側の磁芯11に伝達される磁束
13は8本のままで、位置ずれしないときと何ら変化な
く安定していることがわかる。
【0027】また、図9は図2および図3における非接
触電源装置の出力特性図である。この特性において、出
力電流が減少すると、セット(携帯電話等の端末機)に
装着された電池への充電電流が減少し、充電不良あるい
は充電不足となり信頼性面における大きな課題となるも
のである。
【0028】ここでセット操作上の要因や、振動、衝撃
等により、セットと充電台の筐体1,7とに位置ずれが
生じたとき、従来例では、図12に示すように急激な特
性ダウンが起こるが、本発明による前記図3に示した構
成においては、2次側への伝達磁束13には何ら変化は
なく、このときにおいても図9に示すように出力特性は
極めて安定している。
【0029】(実施の形態2)図4は、本発明の実施の
形態2における1次側コイル3および2次側コイル8の
磁芯9,11の構成をそれぞれI型としたものである。
この構成においても1次側コイル3の磁芯9に対して2
次側コイル8の磁芯11の断面積を倍近く大きくして構
成し、セットと充電台の筐体1,7にずれが生じても1
次側から2次側への磁束13の伝達には何ら影響なく安
定した出力特性を得るものである。
【0030】また、磁芯9,11をI型とするのは、磁
芯の製作が容易で安価なものとすることができる効果が
得られる。
【0031】(実施の形態3)図5〜図7は本発明の実
施の形態3における1次側コイルと2次側コイルとの構
成を示したものであり、1次側コイル3の磁芯9の断面
積を、2次側コイル8の全体外形より大きく構成したも
のである。
【0032】図6は1次側コイル3と2次側コイル8が
中心に位置したときの伝達磁束の説明図であり、1次側
コイル3の磁芯9から放出された磁束13は2次側コイ
ル8の磁芯11と巻線12に安定して伝達される。1次
側コイル3に発生する磁束のほとんどは、1次側の磁芯
9に集約され、直線性を持った特性により少し距離をも
った2次側コイル8へと伝達される。伝達される磁束の
数は図面ではわかりやすく矢印で数本と記載しているが
実際にはこれよりはるかに多いものである。このとき、
2次側の磁芯11に伝達される磁束(鎖交磁束)は5
本、2次側の巻線12に伝達される磁束は2本と仮定す
る。
【0033】次に図7に示すように何らかの要因により
セットと充電台との間で位置ずれを生じ2次側コイル8
と1次側コイル3が位置ずれしたとき、2次側の磁芯1
1および巻線12に伝達される磁束13はそれぞれ5
本、2本のままであり、位置ずれしないときと何ら変化
なく安定していることがわかる。
【0034】この構成による非接触電源装置の出力特性
も図9に示すものとなる。なお、図5〜図7には1次側
の磁芯9をI型、2次側の磁芯11をT型としたものを
示したが、図8に示すように双方をI型の磁芯9,11
とすることもできる。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明により、簡単な構成
でセットの充電台との位置決めを必ずしも必要とせずに
高効率化と高安定化を図るとともに、極めて安定した特
性を実現することができ、消費者にとっては、便利で使
い勝手に優れた非接触電源装置を実現できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における非接触電源装置
の分解斜視図
【図2】本発明の非接触電源装置の要部の断面図
【図3】同位置ずれ時の説明図
【図4】他の実施の形態の要部の断面図
【図5】さらに他の実施の形態の要部の断面図
【図6】同磁束の伝達を示す説明図
【図7】同位置ずれ時の磁束の伝達を示す説明図
【図8】他の例を示す要部の断面図
【図9】同出力特性図
【図10】従来例における非接触電源装置の構成を示す
要部断面図
【図11】同磁束の伝達を示す説明図
【図12】同位置ずれ時の磁束の伝達を示す説明図
【図13】従来例における出力特性図
【符号の説明】
1 筐体 2 電源回路 3 1次側コイル 4 電子部品 5 プリント基板 6 入力コード 7 筐体 8 2次側コイル 9 1次側の磁芯 10 1次側の巻線 11 2次側の磁芯 12 2次側の巻線 13 磁束

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力を供給する筐体の内側に密着させた
    1次側コイルと、供給された電力を受け取る他の筐体の
    内側に密着させた2次側コイルとを対向させて電力の伝
    達を行う非接触電源装置において、前記1次側コイルお
    よび2次側コイルをそれぞれ磁芯と巻線により構成し、
    このいずれか一方のコイルの磁芯の断面積を他方のコイ
    ルの磁芯の外形より大きく構成した非接触電源装置。
  2. 【請求項2】 1次側コイルの磁芯の断面積を2次側コ
    イルの磁芯の外形より大きくした請求項1に記載の非接
    触電源装置。
  3. 【請求項3】 2次側コイルの磁芯の断面積を1次側コ
    イルの磁芯の外形より大きくした請求項1に記載の非接
    触電源装置。
  4. 【請求項4】 1次側コイルの磁芯をI型に、2次側コ
    イルの磁芯をT型にした請求項1〜3のいずれか1つに
    記載の非接触電源装置。
  5. 【請求項5】 1次側コイルおよび2次側コイルの磁芯
    をそれぞれI型とした請求項1〜3のいずれか1つに記
    載の非接触電源装置。
  6. 【請求項6】 一方のコイルの磁芯の断面積が他方のコ
    イルの全体外形より大きくした請求項1に記載の非接触
    電源装置。
JP10188640A 1998-07-03 1998-07-03 非接触電源装置 Pending JP2000023393A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10188640A JP2000023393A (ja) 1998-07-03 1998-07-03 非接触電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10188640A JP2000023393A (ja) 1998-07-03 1998-07-03 非接触電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000023393A true JP2000023393A (ja) 2000-01-21

Family

ID=16227259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10188640A Pending JP2000023393A (ja) 1998-07-03 1998-07-03 非接触電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000023393A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010046744A2 (en) 2008-10-20 2010-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system
JP2010219330A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Ricoh Elemex Corp 非接触エネルギー伝送装置の1次側コイルと2次側コイル、非接触エネルギー伝送装置のコイル条件決定方法
US8193767B2 (en) 2006-03-24 2012-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiving device, and electronic apparatus and non-contact charger using the same
US8232764B2 (en) 2006-03-24 2012-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiving device, and electronic apparatus and non-contact charging system using the same
US8283888B2 (en) 2006-01-12 2012-10-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiver, and electronic apparatus and non-contact charger using same
US9443648B2 (en) 2011-11-08 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sheet for non-contact power receiving device, non-contact power receiving device, electronic apparatus, and non-contact charger
US10083785B2 (en) 2011-04-25 2018-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sheet and non-contact power receiving device, electronic apparatus and non-contact charging system using the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8283888B2 (en) 2006-01-12 2012-10-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiver, and electronic apparatus and non-contact charger using same
US8193767B2 (en) 2006-03-24 2012-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiving device, and electronic apparatus and non-contact charger using the same
US8232764B2 (en) 2006-03-24 2012-07-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Power receiving device, and electronic apparatus and non-contact charging system using the same
WO2010046744A2 (en) 2008-10-20 2010-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system
US8482161B2 (en) 2008-10-20 2013-07-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Inductive power supply system with overlapping coils
JP2010219330A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Ricoh Elemex Corp 非接触エネルギー伝送装置の1次側コイルと2次側コイル、非接触エネルギー伝送装置のコイル条件決定方法
US10083785B2 (en) 2011-04-25 2018-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sheet and non-contact power receiving device, electronic apparatus and non-contact charging system using the same
US11417449B2 (en) 2011-04-25 2022-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sheet and non-contact power receiving device, electronic apparatus and non-contact charging system using the same
US9443648B2 (en) 2011-11-08 2016-09-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic sheet for non-contact power receiving device, non-contact power receiving device, electronic apparatus, and non-contact charger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4852829B2 (ja) 非接触電力伝送装置
EP1368815B1 (en) Inductive coupling system with capacitive parallel compensation of the mutual self-inductance between the primary and the secondary windings
JP5118394B2 (ja) 非接触電力伝送機器
KR101896631B1 (ko) 비접촉 충전모듈 및 비접촉 충전기기
US20020110013A1 (en) Coreless superthin PCB transformer and non-contact battery charger using the same
JPH1198706A (ja) 非接触充電器
US20080200219A1 (en) Charger, electronic instrument, and charging system
CN112514014A (zh) 用于改善性能的采用绝缘结构的平面变压器
US20020041176A1 (en) Battery apparatus for charging portable device
US6781346B2 (en) Charging unit for a contactless transfer of electric power as well as a power absorbing device and a charging system
JP2000023393A (ja) 非接触電源装置
JP2000269058A (ja) 非接触電源装置
JP2005137173A (ja) 無接点充電式機器および充電器
JPH09330838A (ja) 電源装置
JP3910807B2 (ja) 電源装置
WO2011073156A1 (en) Integrated reactance module
JP2002231545A (ja) 非接触電源装置
US20230369893A1 (en) Coil Assembly, Electronic Device, and Wireless Charger
JP5003835B1 (ja) 非接触充電モジュール及びそれを用いた非接触充電機器
JP3766295B2 (ja) 無接点型充電装置
JPH11341712A (ja) 電源装置
CN216436891U (zh) 无线充电天线组件及充电装置
CN217933416U (zh) 一种线圈结构及无线充电装置
JP2002017046A (ja) 非接触充電器
CN216389026U (zh) 一种绕线板、线圈结构与无线充电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040713

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041109