JP2011160496A - Power-transmitting device, power-receiving device, and power transmission system - Google Patents

Power-transmitting device, power-receiving device, and power transmission system Download PDF

Info

Publication number
JP2011160496A
JP2011160496A JP2010017532A JP2010017532A JP2011160496A JP 2011160496 A JP2011160496 A JP 2011160496A JP 2010017532 A JP2010017532 A JP 2010017532A JP 2010017532 A JP2010017532 A JP 2010017532A JP 2011160496 A JP2011160496 A JP 2011160496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
power transmission
coil
pickup coil
resonance
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.)
Granted
Application number
JP2010017532A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5527590B2 (en
Inventor
Kimiya Komurasaki
公也 小紫
Takashi Komaru
尭 小丸
Kazuhiko Kano
加納  一彦
Takayuki Shibata
貴行 柴田
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.)
Denso Corp
University of Tokyo NUC
Original Assignee
Denso Corp
University of Tokyo NUC
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 Denso Corp, University of Tokyo NUC filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010017532A priority Critical patent/JP5527590B2/en
Publication of JP2011160496A publication Critical patent/JP2011160496A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5527590B2 publication Critical patent/JP5527590B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power-transmitting device for transmitting power with high transmission efficiency even if a transmission distance between a power transmission resonance coil and a power receiving resonance coil is changed, and to provide a power-receiving device and a power transmission system. <P>SOLUTION: In the power-transmitting device 24, a position of the center of gravity O2 of a power transmission pickup coil 23 is adjusted, thus changing a state of magnetic flux passing through the inside of an outer enclosure of the power transmission pickup coil 23 in magnetic flux generated by the power transmission resonance coil 22, and hence increasing or decreasing a boosting ratio of the power transmission resonance coil 22 to the power transmission pickup coil 23 to adjust an impedance ratio of the power-transmitting device 24. In the power-transmitting device 24, the impedance of the power transmission pickup coil 23 seen from the power transmission resonance coil 22 is adjusted by changing the state (interlinkage state) of the magnetic flux passing through the inside of the outer enclosure of the power transmission pickup coil 23, thus maintaining high transmission efficiency η. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、送電装置、受電装置及び電力伝送システムに関し、例えば送電装置から受電装置へ電力を無線で伝送し得る電力伝送システムに適用して好適なものである。   The present invention relates to a power transmission device, a power reception device, and a power transmission system, and is suitable for application to, for example, a power transmission system that can wirelessly transmit power from a power transmission device to a power reception device.

近年、磁界による共鳴現象を利用して送電装置から受電装置に非接触で電力を伝送できることが、米国マサチューセッツ工科大学(MIT)により確認されている(例えば、非特許文献1参照)。このように磁界の共鳴現象を利用して、送電装置から受電装置まで電力を伝送する電力伝送システムでは、電磁誘導を利用した無接点給電技術に比べて、送電装置から受電装置に電力を伝送できる伝送距離を長くすることができ、例えば数メートル離した場合でも、高い伝送効率で電力を伝送し得ることが確認されている。   In recent years, it has been confirmed by the Massachusetts Institute of Technology (MIT) that non-contact power can be transmitted from a power transmission device to a power reception device using a resonance phenomenon caused by a magnetic field (see, for example, Non-Patent Document 1). In this way, in the power transmission system that transmits power from the power transmission device to the power receiving device using the resonance phenomenon of the magnetic field, power can be transmitted from the power transmission device to the power receiving device as compared with the contactless power feeding technology using electromagnetic induction. It has been confirmed that the transmission distance can be increased, and power can be transmitted with high transmission efficiency even when the distance is several meters, for example.

Kurs, A. et al. : “Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances”, Science Magazine, Vol.317, No.5834 pp.83-86 (2007)Kurs, A. et al .: “Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances”, Science Magazine, Vol.317, No.5834 pp.83-86 (2007)

しかしながら、かかる構成でなる電力伝送システムでは、送電装置の送電共振コイルと受電装置の受電共振コイルとの伝送距離を最適距離からずらすと、これに伴い相互リアクダンスが変化し、その結果、電源側である送電装置から見た負荷側の受電装置において伝送距離に応じてインピーダンスが変化し、伝送効率が急激に低下してしまうという問題があった。   However, in the power transmission system having such a configuration, when the transmission distance between the power transmission resonance coil of the power transmission device and the power reception resonance coil of the power reception device is shifted from the optimum distance, the mutual reactance changes accordingly, and as a result, on the power source side In a power receiving device on the load side as seen from a certain power transmitting device, there is a problem that the impedance changes according to the transmission distance, and the transmission efficiency rapidly decreases.

そこで、本発明は以上の点を考慮してなされたもので、送電共振コイル及び受電共振コイル間の伝送距離が変化しても、高い伝送効率を維持できる送電装置、受電装置及び電力伝送システムを提案することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in consideration of the above points. A power transmission device, a power reception device, and a power transmission system that can maintain high transmission efficiency even when the transmission distance between the power transmission resonance coil and the power reception resonance coil changes. The purpose is to propose.

かかる課題を解決するため本発明の請求項1は、磁場の共鳴により受電装置の受電共振コイルと磁気的に結合し、前記受電共振コイルに電力を伝送する送電共振コイルと、電磁誘導又は磁場の共鳴によって前記送電共振コイルに電力を受電させる送電ピックアップコイルとを備え、前記送電ピックアップコイルは、前記送電共振コイルで発生した磁束の鎖交状態を変化させることで、前記送電共振コイルから見た前記送電ピックアップコイルのインピーダンスが調整されていることを特徴とするものである。   In order to solve this problem, claim 1 of the present invention provides a power transmission resonance coil that is magnetically coupled to a power reception resonance coil of a power reception device by resonance of a magnetic field and transmits power to the power reception resonance coil, and electromagnetic induction or magnetic field A power transmission pickup coil that causes the power transmission resonance coil to receive power by resonance, and the power transmission pickup coil changes the linkage state of the magnetic flux generated in the power transmission resonance coil, so that the power transmission resonance coil viewed from the power transmission resonance coil The impedance of the power transmission pickup coil is adjusted.

また、本発明の請求項2は、前記送電共振コイル及び前記送電ピックアップコイルのうち、少なくともいずれか一方を所定方向へ移動させ、前記送電共振コイルの重心と、前記送電ピックアップコイルの重心との距離を変化させることにより、前記送電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, at least one of the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil is moved in a predetermined direction, and a distance between the center of gravity of the power transmission resonance coil and the center of gravity of the power transmission pickup coil is determined. By changing, the linkage state of magnetic flux in the power transmission pickup coil is changed.

また、本発明の請求項3は、前記送電共振コイルの巻回領域内に前記送電ピックアップコイルが配置され、前記送電共振コイルと前記送電ピックアップコイルとが同一平面上に配置されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, the power transmission pickup coil is disposed in a winding region of the power transmission resonance coil, and the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil are disposed on the same plane. It is what.

また、本発明の請求項4は、前記送電ピックアップコイルは、前記送電共振コイルの巻回領域と対向するように該送電ピックアップコイルの巻回領域が配置されていると供に、前記送電共振コイルに対し所定間隔を設けて配置されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the power transmission pickup coil is arranged such that a winding region of the power transmission pickup coil is disposed so as to face a winding region of the power transmission resonance coil. Is arranged with a predetermined interval.

また、本発明の請求項5は、誘電性及び又は透磁性を有する挿入部材を備え、前記挿入部材は、前記送電共振コイル及び前記送電ピックアップコイルに対する位置が変化することを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an insertion member having dielectricity and / or permeability, and the insertion member is changed in position with respect to the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil. .

また、本発明の請求項6は、前記送電共振コイル及び又は前記送電ピックアップコイルにコンデンサが設けられていることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, a capacitor is provided in the power transmission resonance coil and / or the power transmission pickup coil.

また、本発明の請求項7は、磁場の共鳴により送電装置の送電共振コイルと磁気的に結合し、前記送電共振コイルから電力を受電する受電共振コイルと、電磁誘導又は磁場の共鳴によって前記受電共振コイルから電力を受電する受電ピックアップコイルとを備え、前記受電ピックアップコイルは、前記受電共振コイルで発生した磁束の鎖交状態を変化させることで、前記受電共振コイルから見た前記受電ピックアップコイルのインピーダンスが調整されていることを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the present invention, a power receiving resonance coil that is magnetically coupled to a power transmission resonance coil of a power transmission device by magnetic field resonance and receives power from the power transmission resonance coil, and the power reception by electromagnetic induction or magnetic field resonance. A power receiving pickup coil that receives power from the resonance coil, and the power receiving pickup coil changes the linkage state of the magnetic flux generated in the power receiving resonance coil, so that the power receiving pickup coil viewed from the power receiving resonance coil The impedance is adjusted.

また、本発明の請求項8は、前記受電共振コイル及び前記受電ピックアップコイルのうち、少なくともいずれか一方を所定方向へ移動させ、前記受電共振コイルの重心と、前記受電ピックアップコイルの重心との距離を変化させることにより、前記受電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させることを特徴とするものである。   According to an eighth aspect of the present invention, at least one of the power receiving resonance coil and the power receiving pickup coil is moved in a predetermined direction, and a distance between the center of gravity of the power receiving resonance coil and the center of gravity of the power receiving pickup coil is determined. By changing, the linkage state of magnetic flux in the power receiving pickup coil is changed.

また、本発明の請求項9は、前記受電共振コイルの巻回領域内に前記受電ピックアップコイルが配置され、前記受電共振コイルと前記受電ピックアップコイルとが同一平面上に配置されていることを特徴とするものである。   According to a ninth aspect of the present invention, the power receiving pickup coil is disposed in a winding region of the power receiving resonance coil, and the power receiving resonance coil and the power receiving pickup coil are disposed on the same plane. It is what.

また、本発明の請求項10は、前記受電ピックアップコイルは、前記受電共振コイルの巻回領域と対向するように該受電ピックアップコイルの巻回領域が配置されていると供に、前記受電共振コイルに対し所定間隔を設けて配置されていることを特徴とするものである。   According to a tenth aspect of the present invention, the power receiving pickup coil is arranged such that a winding region of the power receiving pickup coil is disposed so as to face a winding region of the power receiving resonant coil. Is arranged with a predetermined interval.

また、本発明の請求項11は、誘電性及び又は透磁性を有する挿入部材を備え、前記挿入部材は、前記受電共振コイル及び前記受電ピックアップコイルに対する位置が変化することを特徴とするものである。   The eleventh aspect of the present invention includes an insertion member having dielectricity and / or permeability, wherein the insertion member is changed in position with respect to the power reception resonance coil and the power reception pickup coil. .

また、本発明の請求項12は、前記受電共振コイル及び又は前記受電ピックアップコイルにコンデンサが設けられていることを特徴とするものである。   According to a twelfth aspect of the present invention, a capacitor is provided in the power receiving resonance coil and / or the power receiving pickup coil.

また、本発明の請求項13は、磁場の共鳴により受電装置から送電装置に電力が伝送される電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、請求項1〜6のうちいずれか1項記載の送電装置であり、前記受電装置は、請求項7〜12のうちいずれか1項記載の送電装置であることを特徴とするものである。   In addition, according to a thirteenth aspect of the present invention, in the power transmission system in which power is transmitted from the power receiving device to the power transmitting device by magnetic field resonance, the power transmitting device is any one of the first to sixth aspects. The power reception device is the power transmission device according to any one of claims 7 to 12.

また、本発明の請求項14は、前記受電装置における前記受電共振コイルに対する前記受電ピックアップコイルの位置と、前記送電装置における前記送電共振コイルに対する前記送電ピックアップコイルの位置とが同じ状態に調整されている。ことを特徴とするものである。   According to a fourteenth aspect of the present invention, the position of the power receiving pickup coil with respect to the power receiving resonant coil in the power receiving device and the position of the power transmitting pickup coil with respect to the power transmitting resonant coil in the power transmitting device are adjusted to be the same state. Yes. It is characterized by this.

本発明の請求項1の送電装置によれば、送電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させ、これに伴い当該送電ピックアップコイルと送電共振コイルとの昇圧比を上昇又は下降させて、送電共振コイルのインピーダンス比を調整することができ、かくして、当該インピーダンス比の調整により高い伝送効率を維持することができる。   According to the power transmission device of the first aspect of the present invention, the state of linkage of the magnetic flux in the power transmission pickup coil is changed, and accordingly, the step-up ratio between the power transmission pickup coil and the power transmission resonance coil is increased or decreased. The impedance ratio of the coil can be adjusted, and thus high transmission efficiency can be maintained by adjusting the impedance ratio.

本発明の請求項7の受電装置によれば、受電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させ、当該受電ピックアップコイルと受電共振コイルとの昇圧比を上昇又は下降させて、受電共振コイルのインピーダンス比を調整することができ、かくして、当該インピーダンス比の調整により高い伝送効率を維持することができる。   According to the power receiving device of claim 7 of the present invention, the impedance of the power receiving resonance coil is changed by changing the linkage state of the magnetic flux in the power receiving pickup coil and increasing or decreasing the step-up ratio between the power receiving pickup coil and the power receiving resonance coil. The ratio can be adjusted, and thus high transmission efficiency can be maintained by adjusting the impedance ratio.

本発明の請求項13の電力伝送システムによれば、電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態と、受電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態とを変化させ、これに伴い当該送電ピックアップコイルと送電共振コイルとの昇圧比と、該受電ピックアップコイルと受電共振コイルとの昇圧比とを上昇又は下降させて、送電共振コイル及び受電共振コイルのインピーダンス比を調整することができ、かくして、当該インピーダンス比の調整により高い伝送効率を維持することができる。   According to the power transmission system of the thirteenth aspect of the present invention, the linkage state of the magnetic flux in the electric pickup coil and the linkage state of the magnetic flux in the power receiving pickup coil are changed, and accordingly, the power transmission pickup coil and the power transmission resonance coil are changed. And the boost ratio of the power receiving pickup coil and the power receiving resonance coil can be increased or decreased to adjust the impedance ratio of the power transmission resonance coil and the power reception resonance coil, and thus the impedance ratio can be adjusted. High transmission efficiency can be maintained.

従来システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of a conventional system. 従来システムの等価回路の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the equivalent circuit of a conventional system. 伝送効率の説明に供する従来システムの概略図である。It is the schematic of the conventional system with which it uses for description of transmission efficiency. 周波数比と、インピーダンス比と、伝送効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between frequency ratio, impedance ratio, and transmission efficiency. 相対距離の説明に供する概略図である。It is the schematic where it uses for description of relative distance. 相対距離及び結合係数が変化したときの周波数比と、インピーダンス比と、伝送効率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a frequency ratio when a relative distance and a coupling coefficient change, an impedance ratio, and transmission efficiency. 本発明における電力伝送システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the electric power transmission system in this invention. 送電共振コイル及び送電ピックアップコイルの構成と、受電共振コイル及び受電ピックアップコイルの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a power transmission resonance coil and a power transmission pickup coil, and the structure of a power reception resonance coil and a power reception pickup coil. 検証に用いた電力伝送システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the electric power transmission system used for verification. 送電装置及び受電装置をトラッキングジェネレータ付スペクトラアナライザに接続したときの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows a structure when connecting a power transmission apparatus and a power receiving apparatus to the spectrum analyzer with a tracking generator. 相対距離と、結合係数と、伝送効率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a relative distance, a coupling coefficient, and transmission efficiency. 相対距離と、ピックアップコイル位置と、インピーダンス比の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a relative distance, a pickup coil position, and an impedance ratio. 無制御時、片側制御時及び両側制御時における伝送効率と伝送距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the transmission efficiency at the time of no control, the time of one-side control, and the time of both-sides control, and a transmission distance. 第2の実施の形態による送電装置及び受電装置の構成と、第3の実施の形態による送電装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus by 2nd Embodiment, and the structure of the power transmission apparatus by 3rd Embodiment. 第4の実施の形態による送電装置の構成と、第5の実施の形態による送電装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the power transmission apparatus by 4th Embodiment, and the structure of the power transmission apparatus by 5th Embodiment. 第6の実施の形態による送電装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the power transmission apparatus by 6th Embodiment. 第7の実施の形態による送電装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the power transmission apparatus by 7th Embodiment.

以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)電力の伝送効率及びインピーダンス比について
図1において、1は本発明の概略を説明するために用いる従来の電力伝送システム(以下、これを従来システムと呼ぶ)を示し、磁界による共鳴現象を利用して送電装置2から受電装置3に非接触で電力を伝送し得るようになされている。ここで、磁界による共鳴現象を利用した電力伝送方式では、給電側の送電共振器4に交流電流が流れることにより磁場の振動が発生し、同じ周波数で共振する受電側の受電共振器5に磁場の振動が伝わり、受電共振器5に交流電流が流れるものであり、電磁誘導を利用した電力伝送方式よりも電力の伝送距離を長くし得る。ここでは先ず初めに、この従来システム1を用いて、送電装置2から受電装置3への電力の伝送効率に関してついて以下説明する。
(1) Power transmission efficiency and impedance ratio In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a conventional power transmission system (hereinafter referred to as a conventional system) used for explaining the outline of the present invention. The power can be transmitted from the power transmission device 2 to the power reception device 3 in a contactless manner. Here, in the power transmission method using the resonance phenomenon due to the magnetic field, an alternating current flows through the power transmission resonator 4 on the power supply side, and thus a vibration of the magnetic field is generated. Thus, an alternating current flows through the power receiving resonator 5, and the power transmission distance can be made longer than that of the power transmission method using electromagnetic induction. Here, first, the transmission efficiency of power from the power transmission device 2 to the power reception device 3 using the conventional system 1 will be described below.

この場合、従来システム1では、交流電源6が送電共振器4に接続されていると供に、例えばランプ等の負荷7が受電共振器5に接続された構成を有し、送電共振器4と受電共振器5とが所定の共振周波数で共鳴し得るようになされている。このような従来システム1については、図2に示すような等価回路に置き換えることができる。   In this case, the conventional system 1 has a configuration in which, for example, a load 7 such as a lamp is connected to the power receiving resonator 5 while the AC power source 6 is connected to the power transmitting resonator 4. The power receiving resonator 5 can resonate at a predetermined resonance frequency. Such a conventional system 1 can be replaced with an equivalent circuit as shown in FIG.

実際上、送電共振器4は、抵抗値Rの抵抗8と、容量Cのコンデンサ9と、自己インダクタンスLの送電ループコイル10とが直列接続された構成を有する。また、送電共振器4には、交流電圧値Vsrcの交流電源6が直列接続され、交流電流値Isrcの交流電流が流れる。一方、受電共振器5は、抵抗値Rの抵抗11と、容量Cのコンデンサ12と、自己インダクタンスLの受電ループコイル13とが直列接続された構成を有する。また、受電共振器5には、抵抗値Ridの負荷7(ここで、Zは伝送線路の特性インピーダンスを示し、負荷7の抵抗値RidはZに一致する)が直列接続されている。 In practice, the power transmission resonator 4 has a configuration in which a resistor 8 having a resistance value R S , a capacitor 9 having a capacitance C S , and a power transmission loop coil 10 having a self inductance L S are connected in series. The power transmission resonator 4 is connected in series with an AC power supply 6 having an AC voltage value Vsrc, and an AC current having an AC current value Isrc flows therethrough. On the other hand, the power-receiving resonator 5 includes a resistor 11 of resistance R D, a capacitor 12 of capacitance C D, the configuration in which a power receiving loop coil 13 of the self-inductance L D are connected in series. The power receiving resonator 5 is connected in series with a load 7 having a resistance value R id (where Z O represents the characteristic impedance of the transmission line, and the resistance value R id of the load 7 matches Z O ). Yes.

ここで、送電ループコイル10と受電ループコイル13との相互インダクタンスをMSDとし、送電装置2のインピーダンスをZとし、受電装置3のインピーダンスをZとし、磁界の共鳴現象により受電共振器5に交流電流値Iidの交流電流が流れるとする。この場合、従来システム1では、キルヒホッフ第2法則から以下のような数1に示す関係が成り立つ(jは虚数単位、ωは交流電源が出力する交流電圧の出力周波数を示す)。 Here, the mutual inductance of the power transmission loop coil 10 and the receiving loop coil 13 and M SD, the impedance of the power transmission device 2 and Z S, the impedance of the power receiving device 3 and Z D, receiving resonator 5 by the resonance phenomenon of a magnetic field Assume that an alternating current having an alternating current value I id flows through. In this case, in the conventional system 1, the following relationship is established from Kirchhoff's second law (j is an imaginary unit, and ω is the output frequency of the AC voltage output from the AC power supply).

Figure 2011160496
Figure 2011160496

ここで、10MHz程度以上の高周波では、図3に示すように、入力波Wと反射波Wと透過波Wとに分けて電力の伝送効率を考える。この場合、交流電源6から送電共振器4に入射される入射波Wの電圧振幅Vは、(Vsrc + ZIsrc)/2となり、このときの入力電力PはV /Zとなる。また、入力波Wが送電共振器4で反射して交流電源6側に戻ってくる反射波Wの電圧振幅Vは、(Vsrc − ZIsrc)/2となり、このときの反射電力PはV /Zとなる。さらに、受電共振器5を透過した透過波Wの電圧振幅Vは、ZIsrcとなり、このときの透過電力PはV /Zとなる。 Here, in the 10MHz approximately above high frequency, as shown in FIG. 3, it is divided into an input wave W i and the reflected wave W r and the transmitted wave W t consider the power transmission efficiency. In this case, the voltage amplitude V i of the incident wave W i incident on the power transmission resonator 4 from the AC power supply 6 is (Vsrc + Z O Isrc) / 2, and the input power P i at this time is V i 2 / Z. O. Further, the voltage amplitude V r of the reflected wave W r of the input wave W i is returned to the AC power source 6 side is reflected by the power transmitting resonator 4, (Vsrc - Z O Isrc) / 2 , and the reflected power at this time Pr becomes V r 2 / Z 2 O. Further, the voltage amplitude V t of the transmitted wave W t that has passed through the power receiving resonator 5 is Z O Isrc, and the transmitted power P t at this time is V t 2 / Z O.

これにより交流電源6から負荷7への電力の伝送効率ηは、以下の数2にように表すことができる。   As a result, the transmission efficiency η of power from the AC power supply 6 to the load 7 can be expressed as the following formula 2.

Figure 2011160496
Figure 2011160496

また、従来システム1は、結合係数kを以下の数3のように表すことができる。   Further, the conventional system 1 can express the coupling coefficient k as the following Equation 3.

Figure 2011160496
Figure 2011160496

さらに、送電共振器4のQ値をQとし、受電共振器5のQ値をQとすると、Q及びQはそれぞれ以下の数4のように表すことができる(ωは送電共振器4及び受電共振器5の固有振動数を示す)。 Further, when the Q value of the power transmission resonator 4 is Q s and the Q value of the power reception resonator 5 is Q D , Q s and Q D can be expressed as the following Expression 4 (ω o is the power transmission) The natural frequencies of the resonator 4 and the power receiving resonator 5 are shown).

Figure 2011160496
Figure 2011160496

また、送電共振器4のインピーダンス比をrとし、受電共振器5のインピーダンス比をrとすると、r及びrはそれぞれ以下の数5のように表すことができる。 Also, assuming that the impedance ratio of the power transmission resonator 4 is r S and the impedance ratio of the power reception resonator 5 is r D , r S and r D can be expressed as the following Expression 5, respectively.

Figure 2011160496
Figure 2011160496

電力の伝送効率ηについては、これら結合係数kと、Q値であるQ及びQと、インピーダンス比であるr及びrとを用いて、実物理属性を無次元パラメータとしてまとめると、以下の数6のように表すことができる。 Regarding the power transmission efficiency η, using these coupling coefficients k, Q s and Q D that are Q values, and r S and r D that are impedance ratios, real physical attributes are summarized as dimensionless parameters. The following equation 6 can be expressed.

Figure 2011160496
Figure 2011160496

そして、交流電源6の出力周波数がω=ω1又はω=ω2のとき、反射電力P=0になり、インピーダンス比r及びrが以下の数7の関係を満たすとき、上述した伝送効率ηは最大になる。 When the output frequency of the AC power supply 6 is ω = ω1 or ω = ω2, the reflected power P r = 0, and when the impedance ratios r S and r D satisfy the relationship of the following Expression 7, η is maximized.

Figure 2011160496
Figure 2011160496

ここで、周波数比ω/ωと、インピーダンス比r及びrと、伝送効率ηとの関係を示すと、図4のようになる(ここでは結合係数k=0.03、Q値Q=Q=333とする)。そして、伝送効率ηが高いピークηpeakは、送電共振器4と受電共振器5との伝送距離や、結合係数k等により変化する。例えば、図5に示すように、正四辺形状でなり各辺の長さがlでなる送電ループコイル10及び受電ループコイル13を用い、これら送電ループコイル10及び受電ループコイル13間の伝送距離をzとした場合、図6(A)、(B)及び(C)に示すように、相対距離z/l及び結合係数kの変化により、伝送効率ηのピークηpeakが移動する(図6(A)、(B)及び(C)において、伝送効率ηのピークηpeakを星印で示す)。 Here, the relationship among the frequency ratio ω / ω o , the impedance ratios r S and r D, and the transmission efficiency η is as shown in FIG. 4 (here, the coupling coefficient k = 0.03, the Q value Q s = Q D = 333). The peak η peak with a high transmission efficiency η varies depending on the transmission distance between the power transmission resonator 4 and the power reception resonator 5, the coupling coefficient k, and the like. For example, as shown in FIG. 5, a transmission loop coil 10 and a power reception loop coil 13 having a regular quadrilateral shape and a length of each side of 1 are used, and the transmission distance between the power transmission loop coil 10 and the power reception loop coil 13 is set as follows. In the case of z, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the peak η peak of the transmission efficiency η moves due to changes in the relative distance z / l and the coupling coefficient k (FIG. 6 ( (A), (B), and (C), the peak η peak of the transmission efficiency η is indicated by an asterisk).

特に、伝送距離zが小さくなると、共振周波数の分裂によって生じる伝送効率ηの谷間が大きくなり、伝送効率ηが大きく下がる。従って、伝送距離zが変化したときに高い伝送効率ηを維持するためには、インピーダンス比の整合を図ることが必要となる。   In particular, as the transmission distance z decreases, the valley of the transmission efficiency η caused by the resonance frequency split increases and the transmission efficiency η decreases greatly. Therefore, in order to maintain a high transmission efficiency η when the transmission distance z changes, it is necessary to match the impedance ratio.

ここで、図7において、21は本発明の電力伝送システムを示し、この電力伝送システム21は、送電共振コイル22に送電ピックアップコイル23が移動可能に設けられた送電装置24と、受電共振コイル25に受電ピックアップコイル26が移動可能に設けられた受電装置27とを備え、送電装置24及び受電装置27間の伝送距離が変化しても、これに応じて送電ピックアップコイル23及び又は受電ピックアップコイル26を最適な位置に調整することで、インピーダンス比を上述した数7の(1+k1/2と一致するように整合を図り、高い伝送効率を維持し得るようになされている。以下、本発明の電力伝送システム21について詳細に説明する。 Here, in FIG. 7, reference numeral 21 denotes a power transmission system of the present invention. The power transmission system 21 includes a power transmission device 24 in which a power transmission pickup coil 23 is movably provided in a power transmission resonance coil 22, and a power reception resonance coil 25. Even if the transmission distance between the power transmission device 24 and the power reception device 27 is changed, the power transmission pickup coil 23 and / or the power reception pickup coil 26 are provided accordingly. Is adjusted so that the impedance ratio coincides with (1 + k 2 Q S Q D ) 1/2 of Equation 7 described above, and high transmission efficiency can be maintained. . Hereinafter, the power transmission system 21 of the present invention will be described in detail.

(2)本発明の概略
実際上、本発明の第1の実施の形態による電力伝送システム21は、磁界の共鳴現象を利用して送電装置24から受電装置27に比接触で電力を伝送し得るようになされている。この実施の形態の場合、送電装置24は、コンデンサ30を備え、磁場の共鳴により受電共振コイル25と磁気的に結合する送電共振コイル22と、コンデンサ31を備えた送電ピックアップコイル23とが、透明なアクリル板からなる支持部32に設けられている。
(2) Outline of the Present Invention In practice, the power transmission system 21 according to the first embodiment of the present invention can transmit power from the power transmission device 24 to the power reception device 27 by using a magnetic field resonance phenomenon in a specific contact. It is made like that. In the case of this embodiment, the power transmission device 24 includes a capacitor 30, a power transmission resonance coil 22 that is magnetically coupled to the power reception resonance coil 25 by magnetic field resonance, and a power transmission pickup coil 23 that includes the capacitor 31 are transparent. It is provided on a support portion 32 made of a transparent acrylic plate.

送電装置24は、送電ピックアップコイル23の外郭が送電共振コイル22の外郭よりも小さく選定されており、当該送電共振コイル22に取り囲まれた領域内に送電ピックアップコイル23が配置され、送電ピックアップコイル23が所定方向にスライド移動することで、送電共振コイル22の重心位置と、送電ピックアップコイル23の重心位置との距離を調整し得るように構成されている。   In the power transmission device 24, the outer contour of the power transmission pickup coil 23 is selected to be smaller than the outer contour of the power transmission resonance coil 22, and the power transmission pickup coil 23 is disposed in an area surrounded by the power transmission resonance coil 22. Is configured to be able to adjust the distance between the gravity center position of the power transmission resonance coil 22 and the gravity center position of the power transmission pickup coil 23 by sliding and moving in a predetermined direction.

この実施の形態の場合、送電共振コイル22は、所定の固有振動数を有しており、例えば銅線等の導電性線材が四辺状に折り曲げられコイル状に形成された状態で、保持部33によって支持部32の表面に固定されている。   In the case of this embodiment, the power transmission resonance coil 22 has a predetermined natural frequency. For example, in a state where a conductive wire such as a copper wire is bent into four sides and formed into a coil shape, the holding unit 33 It is fixed to the surface of the support part 32 by.

かかる構成に加えて、支持部32には、送電共振コイル22の外郭内側の表面に、例えば透明なアクリル板からなるスライド部34が上下方向にスライド可能に設けられている。このスライド部34には、送電ピックアップコイル23が表面に固定されていると供に、支持部32に設けられた案内部35に沿って摺動して所定位置で固定可能な固定部(図示せず)が設けられている。これにより、スライド部34は、支持部32に設けられた案内部35に沿って上下方向にスライドすることで、送電ピックアップコイル23の重心位置が上下方向に移動し、送電共振コイル22の重心との距離を調整し得るようになされている。   In addition to such a configuration, the support portion 32 is provided with a slide portion 34 made of, for example, a transparent acrylic plate on the outer inner surface of the power transmission resonance coil 22 so as to be slidable in the vertical direction. The slide portion 34 has a power transmission pickup coil 23 fixed to the surface and a fixed portion (not shown) that can slide along the guide portion 35 provided on the support portion 32 and can be fixed at a predetermined position. Z). Thereby, the slide part 34 slides in the vertical direction along the guide part 35 provided in the support part 32, so that the gravity center position of the power transmission pickup coil 23 moves in the vertical direction, and the gravity center of the power transmission resonance coil 22 and The distance is adjusted so that it can be adjusted.

すなわち、送電ピックアップコイル23は、スライド部34の上下方向へのスライドによって、図8に示すように、送電共振コイル22中で取り囲まれた巻回領域S1と、送電ピックアップコイルで取り囲まれた巻回領域S2とを平行にした状態まま、送電共振コイル22の重心O1と重なる鉛直線Pに沿って、送電ピックアップコイル23の重心O2の位置が上下方向に移動し得る。   That is, as shown in FIG. 8, the power transmission pickup coil 23 slides in the vertical direction of the slide portion 34, and the winding region S1 surrounded by the power transmission resonance coil 22 and the winding surrounded by the power transmission pickup coil are as shown in FIG. The position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 can move in the vertical direction along the vertical line P that overlaps the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 while keeping the region S2 parallel.

このように、送電ピックアップコイル23は、スライド部34が上方にスライドすることにより、送電ピックアップコイル23の重心O2の位置が送電共振コイル22の重心O1の高さまで移動して、当該重心O2が当該送電共振コイルの重心O1と水平線上で重なる。一方、送電ピックアップコイル23は、スライド部34が下方にスライドすることにより、送電ピックアップコイル23の重心O2の位置が送電共振コイル22の重心O1よりも下方側に離れるように移動し得る。   Thus, in the power transmission pickup coil 23, when the slide portion 34 slides upward, the position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 moves to the height of the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22, and the center of gravity O2 is It overlaps with the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil on the horizontal line. On the other hand, the power transmission pickup coil 23 can move so that the position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 moves away from the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 by sliding the slide portion 34 downward.

ここで、送電ピックアップコイル23は、例えば銅線等の導電性線材が四辺状に折り曲げられコイル状に形成された状態で、保持部37によってスライド部34の表面に固定されている。また、送電ピックアップコイル23は、送電共振コイル22の固有振動数と同じ所定の固有振動数を有しており、送電共振コイル22の固有振動数と送電ピックアップコイル23の固有振動数とが異なることにより生じる送電装置24全体の共振周波数のずれの発生を防止し得るようになされている。   Here, the power transmission pickup coil 23 is fixed to the surface of the slide portion 34 by the holding portion 37 in a state where a conductive wire such as a copper wire is bent into a quadrilateral shape and formed into a coil shape. The power transmission pickup coil 23 has a predetermined natural frequency that is the same as the natural frequency of the power transmission resonance coil 22, and the natural frequency of the power transmission resonance coil 22 and the natural frequency of the power transmission pickup coil 23 are different. It is possible to prevent the occurrence of a shift in the resonance frequency of the entire power transmission device 24 caused by the above.

このような送電装置24には、出力周波数が共振周波数に設定されている交流電源6が配線38を介して送電ピックアップコイル23に接続されており、交流電流が当該交流電源6から送電ピックアップコイル23に給電され、当該送電ピックアップコイル23による電磁誘導又は磁場の共鳴によって送電共振コイル22に交流電流が発生し得るようになされている。   In such a power transmission device 24, the AC power supply 6 whose output frequency is set to the resonance frequency is connected to the power transmission pickup coil 23 via the wiring 38, and the AC current is transmitted from the AC power supply 6 to the power transmission pickup coil 23. The alternating current is generated in the power transmission resonance coil 22 by electromagnetic induction or magnetic field resonance by the power transmission pickup coil 23.

かかる構成に加えて、送電装置24は、送電ピックアップコイル23の重心O2の位置を調整することにより、送電共振コイル22により発生する磁束のうち、当該送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束が変化し得るようになされている。これにより送電装置24は、送電ピックアップコイル23側に対し送電共振コイル22が昇圧又は降圧し、当該送電ピックアップコイル23と送電共振コイル22との昇圧比が上昇又は下降して送電共振コイル22のインピーダンス比が調整され得るようになされている。   In addition to this configuration, the power transmission device 24 adjusts the position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 to change the magnetic flux penetrating through the outer periphery of the power transmission pickup coil 23 among the magnetic flux generated by the power transmission resonance coil 22. It is made to be able to do. As a result, the power transmission device 24 increases or decreases the step-up ratio of the power transmission resonance coil 22 with respect to the power transmission pickup coil 23, and the step-up ratio between the power transmission pickup coil 23 and the power transmission resonance coil 22 increases or decreases. The ratio can be adjusted.

すなわち、この送電装置24では、送電共振コイル22の重心O1から外縁側に向かうほど磁束密度が高いことから、送電ピックアップコイル23を送電共振コイル22の重心O1側へ移動させることで、当該送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束が減少し、送電共振コイル22のインピーダンス比を下げることができる。一方、送電装置24は、送電ピックアップコイル23を送電共振コイル22の外縁側へ移動させることで、当該送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束が増加し、送電共振コイル22のインピーダンス比を上げることができる。   That is, in this power transmission device 24, since the magnetic flux density is higher from the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 toward the outer edge side, the power transmission pickup coil 23 is moved to the center of gravity O1 side of the power transmission resonance coil 22, thereby The magnetic flux penetrating the outer portion of the coil 23 is reduced, and the impedance ratio of the power transmission resonance coil 22 can be lowered. On the other hand, the power transmission device 24 moves the power transmission pickup coil 23 to the outer edge side of the power transmission resonance coil 22, thereby increasing the magnetic flux penetrating the outer periphery of the power transmission pickup coil 23 and increasing the impedance ratio of the power transmission resonance coil 22. Can do.

一方、図7に示すように、送電装置24から非接触で電力が伝送される受電装置27は、送電装置24と同一構成を有しており、コンデンサ40を備え、磁場の共鳴により送電共振コイル22と磁気的に結合する受電共振コイル25と、コンデンサ41を備えた受電ピックアップコイル26とが、透明なアクリル板からなる支持部42に設けられている。   On the other hand, as shown in FIG. 7, a power receiving device 27 to which power is transmitted from the power transmitting device 24 in a non-contact manner has the same configuration as the power transmitting device 24, includes a capacitor 40, and transmits a power transmission resonance coil by magnetic field resonance. A power receiving resonance coil 25 that is magnetically coupled to 22 and a power receiving pickup coil 26 including a capacitor 41 are provided on a support portion 42 made of a transparent acrylic plate.

受電装置27は、受電ピックアップコイル26の外郭が受電共振コイル25の外郭よりも小さく選定されており、当該受電共振コイル25に取り囲まれた領域内に受電ピックアップコイル26が配置され、受電ピックアップコイル26が所定方向にスライド移動することで、受電共振コイル25の重心位置と、受電ピックアップコイルの重心位置との距離を調整し得るように構成されている。   In the power receiving device 27, the outline of the power receiving pickup coil 26 is selected to be smaller than the outline of the power receiving resonant coil 25, and the power receiving pickup coil 26 is disposed in a region surrounded by the power receiving resonant coil 25. Is configured to be able to adjust the distance between the gravity center position of the power reception resonance coil 25 and the gravity center position of the power reception pickup coil by sliding in a predetermined direction.

この実施の形態の場合、受電共振コイル25は、送電共振コイル22及び送電ピックアップコイル23と同じ所定の固有振動数を有しており、例えば銅線等の導電性線材が四辺状に折り曲げられコイル状に形成された状態で、保持部43によって支持部42の表面に固定されている。   In the case of this embodiment, the power reception resonance coil 25 has the same predetermined natural frequency as the power transmission resonance coil 22 and the power transmission pickup coil 23. For example, a conductive wire material such as a copper wire is bent into a quadrilateral shape. In a state of being formed in a shape, it is fixed to the surface of the support portion 42 by the holding portion 43.

かかる構成に加えて、支持部42には、受電共振コイル25の外郭内側の表面に、例えば透明なアクリル板からなるスライド部44が上下方向にスライド可能に設けられている。このスライド部44には、受電ピックアップコイル26が表面に固定されていると供に、支持部42に設けられた案内部45に沿って摺動して所定位置で固定可能な固定部(図示せず)が設けられている。これにより、スライド部44は、送電装置24と同様に、支持部42に設けられた案内部45に沿って上下方向にスライドすることで、受電ピックアップコイル26の重心位置が上下方向に移動し、受電共振コイル25の重心位置との距離を調整し得るようになされている。   In addition to such a configuration, the support portion 42 is provided with a slide portion 44 made of, for example, a transparent acrylic plate on the outer inner surface of the power receiving resonance coil 25 so as to be slidable in the vertical direction. The slide portion 44 includes a fixed portion (not shown) that can be fixed at a predetermined position by sliding along the guide portion 45 provided on the support portion 42 while the power receiving pickup coil 26 is fixed to the surface. Z). Thereby, the slide part 44 slides in the vertical direction along the guide part 45 provided in the support part 42, like the power transmission device 24, so that the gravity center position of the power receiving pickup coil 26 moves in the vertical direction. The distance from the center of gravity of the power receiving resonance coil 25 can be adjusted.

すなわち、受電ピックアップコイル26も、スライド部44の上下方向へのスライドによって、図8に示したように、受電共振コイル25の重心O1と重なる鉛直線Pに沿って、受電ピックアップコイル26の重心O2の位置が上下方向に移動し得る。このように、受電ピックアップコイル26は、スライド部44が上方にスライドすることにより、受電ピックアップコイル26の重心O2の位置が受電共振コイル25の重心O1の高さまで移動して、当該重心O2が当該受電共振コイル25の重心O1と水平線上で重なる。一方、受電ピックアップコイル26は、スライド部44が下方にスライドすることにより、受電ピックアップコイル26の重心O2の位置が受電共振コイル25の重心O1よりも下方側に離れるように移動し得る。   That is, the power pickup coil 26 is also slid along the vertical line P that overlaps the gravity center O1 of the power reception resonance coil 25 as shown in FIG. Can move up and down. In this way, the power receiving pickup coil 26 moves the position of the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26 to the height of the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 by sliding the slide portion 44 upward, and the center of gravity O2 It overlaps with the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 on the horizontal line. On the other hand, the power receiving pickup coil 26 can move so that the position of the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26 is separated below the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 by sliding the slide portion 44 downward.

ここで、受電ピックアップコイル26は、例えば銅線等の導電性線材が四辺状に折り曲げられコイル状に形成された状態で、保持部47によってスライド部44の表面に固定されている。また、受電ピックアップコイル26は、受電共振コイル25の固有振動数と同じ所定の固有振動数を有しており、受電共振コイル25の固有振動数と受電ピックアップコイル26の固有振動数とが異なることにより生じる受電装置27全体の共振周波数のずれの発生を防止し得るようになされている。   Here, the power receiving pickup coil 26 is fixed to the surface of the slide portion 44 by the holding portion 47 in a state where a conductive wire such as a copper wire is bent into four sides and formed into a coil shape. The power receiving pickup coil 26 has a predetermined natural frequency that is the same as the natural frequency of the power receiving resonance coil 25, and the natural frequency of the power receiving resonance coil 25 and the natural frequency of the power receiving pickup coil 26 are different. It is possible to prevent the occurrence of a shift in the resonance frequency of the entire power receiving device 27 caused by the above.

かくして、受電装置27は、受電共振コイル25の固有振動数が送電共振コイル22の固有振動数と一致するように選定されていることから、送電共振コイル22により発せられる共振周波数で振動する磁界に受電共振コイル25が共鳴して、受電共振コイル25に交流電流が発生し得る。これにより、受電装置27は、受電共振コイル25による電磁誘導又は磁場の共鳴によって受電ピックアップコイル26にも交流電流が発生し得るようになされている。かくして、受電装置27は、受電ピックアップコイル26に接続された配線48を介して負荷7に電流を給電し得るようになされている。   Thus, since the power reception device 27 is selected so that the natural frequency of the power reception resonance coil 25 matches the natural frequency of the power transmission resonance coil 22, the power reception device 27 generates a magnetic field that vibrates at the resonance frequency generated by the power transmission resonance coil 22. The power receiving resonance coil 25 resonates, and an alternating current can be generated in the power receiving resonance coil 25. Thus, the power receiving device 27 can generate an alternating current in the power receiving pickup coil 26 by electromagnetic induction by the power receiving resonance coil 25 or magnetic field resonance. Thus, the power receiving device 27 can supply current to the load 7 through the wiring 48 connected to the power receiving pickup coil 26.

かかる構成に加えて、受電装置27でも、受電ピックアップコイル26の重心O2の位置を調整することにより、受電共振コイル25により発生する磁束のうち、当該受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束が変化し得るようになされている。これにより受電装置27では、受電共振コイル25側に対し受電ピックアップコイル26が昇圧又は降圧し、当該受電ピックアップコイル26と受電共振コイル25との昇圧比が上昇又は下降して受電共振コイル25のインピーダンス比が調整され得るようになされている。   In addition to this configuration, in the power receiving device 27, by adjusting the position of the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26, among the magnetic flux generated by the power receiving resonance coil 25, the magnetic flux penetrating through the inside of the power receiving pickup coil 26 changes. It is made to be able to do. As a result, in the power receiving device 27, the power receiving pickup coil 26 is stepped up or down with respect to the power receiving resonant coil 25 side, and the step-up ratio between the power receiving pickup coil 26 and the power receiving resonant coil 25 is increased or decreased, and the impedance of the power receiving resonant coil 25 is increased. The ratio can be adjusted.

実際上、この受電装置27では、送電装置24と同様に、受電共振コイル25において重心O1から外縁側に向かうほど磁束密度が高いことから、受電ピックアップコイル26を受電共振コイル25の重心O1側へ移動させることで、当該受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束が減少し、受電共振コイル25のインピーダンス比を下げることができる。一方、受電装置27は、受電ピックアップコイル26を受電共振コイル25の外縁側へ移動させることで、当該受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束が増加し、受電共振コイル25のインピーダンス比を上げることができる。   In practice, in the power receiving device 27, as in the power transmitting device 24, the magnetic flux density is higher from the center of gravity O1 toward the outer edge side in the power receiving resonance coil 25. Therefore, the power receiving pickup coil 26 is moved to the center of gravity O1 side of the power receiving resonance coil 25. By moving it, the magnetic flux penetrating the outline of the power receiving pickup coil 26 is reduced, and the impedance ratio of the power receiving resonance coil 25 can be lowered. On the other hand, the power receiving device 27 moves the power receiving pickup coil 26 to the outer edge side of the power receiving resonant coil 25, thereby increasing the magnetic flux penetrating the outer periphery of the power receiving pickup coil 26 and increasing the impedance ratio of the power receiving resonant coil 25. Can do.

(3)本発明の電力伝送システムにおける送電ピックアップコイル及び受電ピックアップコイルの位置変化と、伝送効率との関係
次に、図9に示すような電力伝送システム21を作製し、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26の位置変化と、このときの送電装置24から受電装置25への電力の伝送効率との関係について検証した。実際上、送電装置24では、例えば一辺lが約198mmでなる正四辺形状の送電共振コイル22と、一辺Lが送電共振コイル22の一辺lの半分程度の約96mmでなる正四辺形状の送電ピックアップコイル23とを用い、当該送電共振コイル22から約2mm離れた位置に、当該送電共振コイル22と平行に対向するように送電ピックアップコイル23を配置した。
(3) Relationship between position change of power transmission pickup coil and power reception pickup coil and power transmission efficiency in power transmission system of present invention Next, power transmission system 21 as shown in FIG. The relationship between the change in position of the pickup coil 26 and the power transmission efficiency from the power transmission device 24 to the power reception device 25 at this time was verified. Actually, in the power transmission device 24, for example, a regular quadrilateral power transmission resonance coil 22 having a side l of about 198 mm, and a regular quadrilateral power transmission pickup having a side L of about 96 mm, which is about half of the side l of the power transmission resonance coil 22. Using the coil 23, the power transmission pickup coil 23 was disposed at a position about 2 mm away from the power transmission resonance coil 22 so as to face the power transmission resonance coil 22 in parallel.

また、送電ピックアップコイル23は、送電共振コイル22の重心O1と重なる鉛直線に沿って、その重心O2の位置が上下方向に移動し得るように設けた。この場合、送電ピックアップコイル23は、送電共振コイル22の重心O1の高さを基準高さHoとし、この基準高さHoから鉛直下方へ最大約48mmまで当該送電ピックアップコイル23の重心O2の位置を移動し得るように設定した。これにより、送電ピックアップコイル23は、例えば重心O2が基準高さHoのときに、水平線上で重心O2が送電共振コイル22の重心O1と一致するように配置される。   The power transmission pickup coil 23 is provided so that the position of the center of gravity O2 can move in the vertical direction along a vertical line overlapping the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22. In this case, the power transmission pickup coil 23 uses the height of the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 as the reference height Ho, and the position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 from the reference height Ho vertically downward to a maximum of about 48 mm. It was set so that it could move. Accordingly, the power transmission pickup coil 23 is arranged so that the center of gravity O2 coincides with the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 on the horizontal line when the center of gravity O2 is the reference height Ho, for example.

また、受電装置25は、送電装置24と同一の構成とし、例えば一辺lが約198mmでなる正四辺形状の受電共振コイル25と、一辺Lが受電共振コイル25の一辺lの半分程度の約96mmでなる正四辺形状の受電ピックアップコイル26とを用い、当該受電共振コイル25から約2mm離れた位置に、当該受電共振コイル25と平行に対向するように受電ピックアップコイル26を配置した。   The power receiving device 25 has the same configuration as that of the power transmitting device 24, for example, a regular quadrilateral power receiving resonance coil 25 having a side l of about 198 mm, and a side L of about 96 mm, which is about half of one side l of the power receiving resonance coil 25. The power receiving pickup coil 26 is arranged at a position about 2 mm away from the power receiving resonance coil 25 so as to face the power receiving resonance coil 25 in parallel.

また、受電ピックアップコイル26は、受電共振コイル25の重心O1と重なる鉛直線に沿って、その重心O2が上下方向に移動し得るように設けた。この場合、受電ピックアップコイル26は、受電共振コイル25の重心O1の高さを基準高さHoとし、当該受電ピックアップコイル26の重心O2がこの基準高さHoから鉛直下方へ最大約48mmまで移動し得るように設定した。これにより、受電ピックアップコイル26は、例えば重心O2が基準高さHoのときに、水平線上で重心O2が受電共振コイル25の重心O1と一致するように配置される。   The power receiving pickup coil 26 is provided so that the center of gravity O2 can move in the vertical direction along a vertical line overlapping the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25. In this case, the power receiving pickup coil 26 has the height of the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 as the reference height Ho, and the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26 moves vertically downward from the reference height Ho to a maximum of about 48 mm. Set to get. Thereby, the power receiving pickup coil 26 is arranged so that the center of gravity O2 coincides with the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 on the horizontal line when the center of gravity O2 is the reference height Ho, for example.

そして、送電共振コイル22及び受電共振コイル25は、送電共振コイル22及び受電共振コイル25間の伝送距離zを、一辺lの約1倍〜2倍でなる200〜400mmの間で調整し得るようにした。なお、これら送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26にはコンデンサ30,31,40,41としてそれぞれマイカコンデンサを設けた。   The power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 can adjust the transmission distance z between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 between 200 and 400 mm, which is about 1 to 2 times the side l. I made it. The power transmission resonance coil 22, the power transmission pickup coil 23, the power reception resonance coil 25, and the power reception pickup coil 26 are provided with mica capacitors as capacitors 30, 31, 40, and 41, respectively.

そして、図10に示すように、電力伝送システム21では、トラッキングジェネレータ付スペクトラアナライザ50のTG(トラッキングジェネレータ)出力に送電ピックアップコイル23を電気的に接続させると供に、当該トラッキングジェネレータ付スペクトラアナライザ50のSA(スペアナ)入力に受電ピックアップコイル26を電気的に接続し、電源周波数としてこれら送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26の平均共振周波数13.44MHzを設定した。   As shown in FIG. 10, in the power transmission system 21, the power transmission pickup coil 23 is electrically connected to the TG (tracking generator) output of the tracking generator / spectrum analyzer 50 and the tracking generator / spectra analyzer 50. The power receiving pickup coil 26 is electrically connected to the SA (spare) input, and an average resonance frequency of 13.44 MHz of the power transmission resonance coil 22, the power transmission pickup coil 23, the power reception resonance coil 25, and the power reception pickup coil 26 is set as a power frequency. did.

先ず初めに、送電共振コイル22及び受電共振コイル25間の伝送距離zを200mmから400mmまで所定間隔で大きくしてゆき、各伝送距離zにおいて、インピーダンス比が上述した数7の(1+k1/2と一致するように、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26の位置(以下、基準高さHoからの送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26の位置を、単にピックアップコイル位置yと呼ぶ)を調整し(以下、これをインピーダンス整合と呼ぶ)、最も高い伝送効率(インピーダンス整合時の伝送効率)を調べたところ、図11に示すような結果が得られた。なお、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26は、同じピックアップコイル位置yに設定した。 First, the transmission distance z between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 is increased at a predetermined interval from 200 mm to 400 mm, and at each transmission distance z, the impedance ratio is (1 + k 2 Q S of Equation 7 described above). Q D ) The positions of the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 (hereinafter, the positions of the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 from the reference height Ho are simply referred to as the pickup coil position y so as to coincide with Q D ) 1/2. (Hereinafter referred to as impedance matching) and the highest transmission efficiency (transmission efficiency at the time of impedance matching) was examined. The result shown in FIG. 11 was obtained. The power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 were set at the same pickup coil position y.

図11では、送電共振コイル22及び受電共振コイル25間の伝送距離zの変化を、相対距離z/lで表した。また、比較例として、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26をピックアップ位置y=0に固定した状態で、送電共振コイル22及び受電共振コイル25間の伝送距離zを200mmから400mmまで所定間隔で大きくしてゆき、各伝送距離zにおける伝送効率(インピーダンス不整合時の伝送効率)についても調べた。また、相対距離z/lに対する結合係数kについても調べた。その結果、図11のような結果が得られた。   In FIG. 11, the change in the transmission distance z between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 is represented by a relative distance z / l. Further, as a comparative example, the transmission distance z between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 is increased from 200 mm to 400 mm at a predetermined interval with the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 fixed at the pickup position y = 0. Then, the transmission efficiency (transmission efficiency at the time of impedance mismatching) at each transmission distance z was also examined. Further, the coupling coefficient k with respect to the relative distance z / l was also examined. As a result, a result as shown in FIG. 11 was obtained.

さらに、インピーダンス整合時の伝送効率と、インピーダンス不整合時の伝送効率とについて、それぞれ理論値を算出したところ、図11に示すような結果が得られた。図11に示すように、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26の各ピックアップコイル位置yを調整し、インピーダンス整合を行うことにより、常に高い伝送効率ηが得られることが確認できた。   Furthermore, when theoretical values were calculated for the transmission efficiency at the time of impedance matching and the transmission efficiency at the time of impedance mismatching, results as shown in FIG. 11 were obtained. As shown in FIG. 11, it was confirmed that a high transmission efficiency η can always be obtained by adjusting the pickup coil positions y of the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 and performing impedance matching.

次に、送電共振コイル22及び受電共振コイル25間の伝送距離zを変えてゆき、各伝送距離zにおいて、インピーダンス整合時におけるインピーダンス比と、ピックアップコイル位置yとの関係について調べたところ、図12に示すような結果が得られた。   Next, the transmission distance z between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 was changed, and the relationship between the impedance ratio at the time of impedance matching and the pickup coil position y at each transmission distance z was examined. The results as shown in Fig. 1 were obtained.

図12に示す結果から、高い伝送効率ηを得たときのピックアップコイル位置yでのインピーダンス比の実測値と、インピーダンス比の理論値とが一致することが確認できた。また、伝送距離zが大きくなるに従って、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26のピックアップコイル位置yが、送電共振コイル22及び受電共振コイル25の重心O1側へそれぞれ移動することが確認できた。   From the results shown in FIG. 12, it was confirmed that the measured value of the impedance ratio at the pickup coil position y when the high transmission efficiency η was obtained and the theoretical value of the impedance ratio matched. Further, it was confirmed that the pickup coil positions y of the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 move toward the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 as the transmission distance z increases.

次に、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26のいずれか一方だけを移動させたときに、伝送効率ηがどのように変化するかについても検証した。その結果、図13に示すような結果が得られた。この場合、伝送効率ηが60%以上であることを条件とし、当該伝送効率ηが60%となる送電共振コイル22と受電共振コイル25の伝送距離z=300mmを設計点とした。   Next, it was also verified how the transmission efficiency η changes when only one of the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 is moved. As a result, a result as shown in FIG. 13 was obtained. In this case, on the condition that the transmission efficiency η is 60% or more, the transmission distance z = 300 mm between the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 at which the transmission efficiency η is 60% was set as a design point.

ここで、図13では、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26の両方を同じピックアップコイル位置yに調整したときの結果を、「両側制御」として示した。また、図13では、送電ピックアップコイル23又は受電ピックアップコイル26のうちいずれか一方をピックアップコイル位置y=0に固定し、他方の受電ピックアップコイル26又は送電ピックアップコイル23のピックアップコイル位置yだけを調整したときの結果を、「片側制御」として示した。さらに、図13では、送電ピックアップコイル23又は受電ピックアップコイル26の両方をピックアップコイル位置y=0に固定したときの結果を、「無制御」として示した。   Here, in FIG. 13, the result when both the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 are adjusted to the same pickup coil position y is shown as “both sides control”. In FIG. 13, either the power transmission pickup coil 23 or the power reception pickup coil 26 is fixed at the pickup coil position y = 0, and only the pickup coil position y of the other power reception pickup coil 26 or the power transmission pickup coil 23 is adjusted. The result was shown as “one-sided control”. Furthermore, in FIG. 13, the result when both the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 are fixed at the pickup coil position y = 0 is shown as “no control”.

図13に示すように、伝送距離zのうち伝送効率ηが60%以上となる伝送距離zの範囲(以下、有効伝送範囲と呼ぶ)は、無制御時の有効伝送範囲に比べて、片側制御時及び両側制御時のほうが格段的に広くなることが確認できた。   As shown in FIG. 13, the range of the transmission distance z in which the transmission efficiency η is 60% or more of the transmission distance z (hereinafter referred to as the effective transmission range) is compared with the effective transmission range at the time of no control. It was confirmed that the time and the time of both-side control became much wider.

(4)動作及び効果
以上の構成において、電力伝送システム21では、所定の固有振動数を有する送電共振コイル22を備える送電装置24と、当該送電共振コイル22の固有振動数と一致した固有振動数を有する受電共振コイル25を備える受電装置27とを所定の伝送距離zを設けて配置し、送電共振コイル22で発生する磁界によって受電共振コイル25を共鳴させ、当該送電共振コイル22から受電共振コイル25に電力を比接触で伝送する。
(4) Operation and Effect In the above configuration, in the power transmission system 21, the power transmission device 24 including the power transmission resonance coil 22 having a predetermined natural frequency, and the natural frequency that matches the natural frequency of the power transmission resonance coil 22 The power receiving device 27 including the power receiving resonance coil 25 is disposed with a predetermined transmission distance z, the power receiving resonance coil 25 is resonated by the magnetic field generated in the power transmission resonance coil 22, and the power receiving resonance coil 22 receives the power receiving resonance coil. Transmit power to 25 with specific contact.

これに加えて、送電装置24では、電磁誘導又は磁場の共鳴によって送電共振コイル22に電力を受電させる送電ピックアップコイル23を、送電共振コイル22と対向するように配置し、当該送電共振コイル22の巻回領域S1と、送電ピックアップコイルの巻回領域S2とを平行にした状態のまま、送電ピックアップコイル23が上下方向に移動するようにしたことにより、送電共振コイル22の重心O1と送電ピックアップコイル23の重心O2との距離を変化させる。   In addition to this, in the power transmission device 24, a power transmission pickup coil 23 that causes the power transmission resonance coil 22 to receive power by electromagnetic induction or magnetic field resonance is disposed so as to face the power transmission resonance coil 22, and the power transmission resonance coil 22 The center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 and the power transmission pickup coil are obtained by moving the power transmission pickup coil 23 in the vertical direction while keeping the winding region S1 and the winding region S2 of the power transmission pickup coil in parallel. Change the distance from the center of gravity O2 of 23.

これにより、送電装置24は、送電ピックアップコイル23の重心O2の位置を調整することにより、送電共振コイル22により発生する磁束のうち、当該送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束が変化して、当該送電ピックアップコイル23と送電共振コイル22との昇圧比が上昇又は下降して送電装置24のインピーダンス比を調整することができる。かくして、送電装置24では、送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束の状態(鎖交状態)を変化させて、送電共振コイル22から見た送電ピックアップコイル23のインピーダンスを調整することで、高い伝送効率ηを維持することができる。   Thereby, the power transmission device 24 adjusts the position of the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 to change the magnetic flux penetrating through the outer periphery of the power transmission pickup coil 23 among the magnetic flux generated by the power transmission resonance coil 22, The boost ratio of the power transmission pickup coil 23 and the power transmission resonance coil 22 is increased or decreased, and the impedance ratio of the power transmission device 24 can be adjusted. Thus, in the power transmission device 24, high transmission can be achieved by adjusting the impedance of the power transmission pickup coil 23 viewed from the power transmission resonance coil 22 by changing the state of magnetic flux (linkage state) penetrating through the outline of the power transmission pickup coil 23. The efficiency η can be maintained.

また、受電装置27では、受電共振コイル25による電磁誘導又は磁場の共鳴によって受電共振コイル25から電力を受電する受電ピックアップコイル26を、当該受電共振コイル25と対向するように配置し、当該受電共振コイル25の巻回領域S1と、受電ピックアップコイル26の巻回領域S2とを平行にした状態のまま、受電ピックアップコイル26が上下方向に移動するようにしたことにより、受電共振コイル25の重心O1と受電ピックアップコイル26の重心O2との距離を変化させる。   Further, in the power receiving device 27, a power receiving pickup coil 26 that receives power from the power receiving resonant coil 25 by electromagnetic induction or magnetic field resonance by the power receiving resonant coil 25 is disposed so as to face the power receiving resonant coil 25, and the power receiving resonance With the winding area S1 of the coil 25 and the winding area S2 of the power receiving pickup coil 26 in parallel, the power receiving pickup coil 26 moves in the vertical direction, so that the center of gravity O1 of the power receiving resonance coil 25 is obtained. And the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26 are changed.

これにより、受電装置27では、受電ピックアップコイル26の重心O2の位置を調整することにより、受電共振コイル25により発生する磁束のうち、当該受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束が変化して、当該受電ピックアップコイル26と受電共振コイル25との昇圧比が上昇又は下降して受電装置27のインピーダンス比を調整することができる。かくして、受電装置27では、受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束の状態(鎖交状態)を変化させて、受電共振コイル25から見た受電ピックアップコイル26のインピーダンスを調整することで、高い伝送効率ηを維持することができる。   Thereby, in the power receiving device 27, by adjusting the position of the center of gravity O2 of the power receiving pickup coil 26, among the magnetic flux generated by the power receiving resonance coil 25, the magnetic flux penetrating through the inside of the power receiving pickup coil 26 is changed, The step-up ratio between the power receiving pickup coil 26 and the power receiving resonance coil 25 is increased or decreased, and the impedance ratio of the power receiving device 27 can be adjusted. Thus, in the power receiving device 27, by changing the state of magnetic flux (linkage state) penetrating the inside of the power receiving pickup coil 26 and adjusting the impedance of the power receiving pickup coil 26 viewed from the power receiving resonance coil 25, high transmission is achieved. The efficiency η can be maintained.

電力伝送システム21では、送電装置24において送電ピックアップコイル23のピックアップコイル位置yを変えることによりインピーダンス比を調整すると供に、受電装置27においても受電ピックアップコイル26のピックアップコイル位置yを変えることによりインピーダンス比を調整し、送電ピックアップコイル23又は受電ピックアップコイル26のいずれか一方のピックアップコイル位置yだけを変える場合に比して、インピーダンス比の調整量を大きくさせることができ、一段と高い伝送効率ηで電力を伝送させることができる。   In the power transmission system 21, the impedance ratio is adjusted by changing the pickup coil position y of the power transmission pickup coil 23 in the power transmission device 24, and the impedance is also changed in the power reception device 27 by changing the pickup coil position y of the power reception pickup coil 26. As compared with the case where the ratio is adjusted and only the pickup coil position y of either the power transmission pickup coil 23 or the power reception pickup coil 26 is changed, the adjustment amount of the impedance ratio can be increased, and the transmission efficiency η is further increased. Electric power can be transmitted.

また、送電装置24では、送電共振コイル22の巻回領域S1と送電ピックアップコイル23の巻回領域S1とが対向するように配置されていると供に、送電共振コイル22に対し所定間隔を設けて送電ピックアップコイル23が配置されていることにより、送電共振コイル22の巻回領域S1を超えて外郭の外側にまで当該送電ピックアップコイル23を移動させることができ、かくして送電ピックアップコイル23を移動させる自由度が大きくなり、インピーダンス比の調整量を一段と大きくさせることができる。   In the power transmission device 24, the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22 and the winding region S1 of the power transmission pickup coil 23 are disposed so as to face each other, and a predetermined interval is provided with respect to the power transmission resonance coil 22. Since the power transmission pickup coil 23 is disposed, the power transmission pickup coil 23 can be moved beyond the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22 to the outside of the outer shell, and thus the power transmission pickup coil 23 is moved. The degree of freedom is increased and the adjustment amount of the impedance ratio can be further increased.

因みに、受電装置27についても送電装置24と同一構成を有しており、受電共振コイル25の巻回領域S1と受電ピックアップコイル26の巻回領域S1とが対向するように配置されていると供に、受電共振コイル25に対し所定間隔を設けて受電ピックアップコイル26が配置されていることから、受電装置27でも受電ピックアップコイル26を移動させる自由度が大きくなり、インピーダンス比の調整量を一段と大きくさせることができる。   Incidentally, the power receiving device 27 has the same configuration as that of the power transmitting device 24, and the winding region S1 of the power receiving resonance coil 25 and the winding region S1 of the power receiving pickup coil 26 are arranged to face each other. In addition, since the power receiving pickup coil 26 is disposed at a predetermined interval with respect to the power receiving resonance coil 25, the power receiving device 27 also has a greater degree of freedom to move the power receiving pickup coil 26, and the impedance ratio adjustment amount is further increased. Can be made.

(5)他の実施の形態
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態においては、送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26にそれぞれコンデンサ30,31,40,41を設け、これら送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26の各巻回量を減らして薄型化した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26にそれぞれコンデンサ30,31,40,41を設けずに、これら送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26の各巻回量を単に増やすようにしてもよい。
(5) Other Embodiments The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, in the embodiment described above, the power transmission resonance coil 22, the power transmission pickup coil 23, the power reception resonance coil 25, and the power reception pickup coil 26 are provided with capacitors 30, 31, 40, and 41, respectively. The case where the coil 23, the power receiving resonance coil 25, and the power receiving pickup coil 26 are each thinned to reduce the thickness has been described. However, the present invention is not limited to this, and the power transmission resonance coil 22, the power transmission pickup coil 23, the power receiving resonance coil 25 is provided. And without providing the capacitors 30, 31, 40, 41 to the power receiving pickup coil 26, the winding amounts of the power transmission resonance coil 22, power transmission pickup coil 23, power reception resonance coil 25, and power reception pickup coil 26 are simply increased. Also good.

また、上述した実施の形態においては、送電共振コイル22、送電ピックアップコイル23、受電共振コイル25及び受電ピックアップコイル26の形状を四辺形状とした場合について述べたが、それら形状はこれに限らず、円形、楕円形、多角形等この他種々の形状にしても上述の場合と同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the power transmission resonance coil 22, the power transmission pickup coil 23, the power reception resonance coil 25, and the power reception pickup coil 26 have been described as having a quadrilateral shape. Even in various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon, the same effect as described above can be obtained.

さらに、上述した第1の実施の形態においては、図8に示したように、送電共振コイル22に対して所定間隔を設けた状態で、送電ピックアップコイル23が上下方向に移動する送電装置24について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、送電ピックアップコイル23の外郭内を貫く磁束を変化させることができればよく、当該送電ピックアップコイル23が送電共振コイル22に近づく方向又は遠ざかる方向に移動等、この他各種方向に送電ピックアップコイル23が移動するようにしてもよい。なお、受電装置においても同様に、受電ピックアップコイル26の外郭内を貫く磁束を変化させることができればよく、当該受電ピックアップコイル26を各種方向に移動し得るようにしてもよく、また、送電装置24の送電ピックアップコイル23と、受電装置27の受電ピックアップコイル26とが必ずしも同じ方向に移動しなくともよい。   Furthermore, in the first embodiment described above, as shown in FIG. 8, the power transmission device 24 in which the power transmission pickup coil 23 moves in the vertical direction with a predetermined interval from the power transmission resonance coil 22 is provided. As described above, the present invention is not limited to this, and the point is that the magnetic flux penetrating through the outline of the power transmission pickup coil 23 may be changed, and the power transmission pickup coil 23 approaches or moves away from the power transmission resonance coil 22. The power transmission pickup coil 23 may move in various other directions such as movement. Similarly, in the power receiving device, it is only necessary to change the magnetic flux penetrating through the outline of the power receiving pickup coil 26, and the power receiving pickup coil 26 may be moved in various directions. The power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 of the power reception device 27 do not necessarily have to move in the same direction.

さらに、上述した実施の形態においては、送電共振コイル22及び受電共振コイル25を固定し、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26を移動させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26を固定し、送電共振コイル22及び受電共振コイル25を移動させるようにしたり、或いは送電共振コイル22及び受電共振コイル25を移動させると供に、送電ピックアップコイル23及び受電ピックアップコイル26も移動させるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 are fixed, and the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 are moved. However, the present invention is not limited thereto. First, the power transmission pickup coil 23 and the power reception pickup coil 26 are fixed and the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 are moved, or when the power transmission resonance coil 22 and the power reception resonance coil 25 are moved, the power transmission pickup The coil 23 and the power receiving pickup coil 26 may also be moved.

(5−1)第2の実施の形態
図8との対応部分に同一符号を付して示す図14(A)において、61は第2の実施の形態による送電装置を示し、この送電装置61は、送電共振コイル22の巻回領域S1内に送電ピックアップコイル23を設け、当該送電共振コイル22と送電ピックアップコイル23とを同一平面上に配置した構成を有する。
(5-1) Second Embodiment In FIG. 14 (A) in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 8, 61 denotes a power transmission device according to the second embodiment. Has a configuration in which a power transmission pickup coil 23 is provided in the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22, and the power transmission resonance coil 22 and the power transmission pickup coil 23 are arranged on the same plane.

この場合、送電装置61は、送電共振コイル22の巻回領域S1内に送電ピックアップコイル23の巻回領域S2を配置させ、送電共振コイル22に対して送電ピックアップコイル23を同一平面上に配置させた状態のまま、上下方向に移動し得るように構成されている。この場合、送電共振コイル22の重心O1から送電ピックアップコイル23が離れる方向への移動範囲は、送電ピックアップコイル23が送電共振コイル22の外郭に接するまでとなる。   In this case, the power transmission device 61 arranges the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23 in the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22, and arranges the power transmission pickup coil 23 on the same plane with respect to the power transmission resonance coil 22. It is configured to be able to move up and down while remaining in the state. In this case, the movement range of the power transmission resonance coil 22 in the direction in which the power transmission pickup coil 23 moves away from the center of gravity O1 is until the power transmission pickup coil 23 comes into contact with the outline of the power transmission resonance coil 22.

以上の構成において、送電装置61では、上述した同様な効果が得られる他、送電共振コイル22と送電ピックアップコイル23とを同一平面上に配置した分だけ、送電装置61の薄型化を図ることができる。なお、第2の実施の形態として送電装置61についてのみ説明したが、受電装置62でも、上述した送電装置61と同一の構成を有するようにしてもよい。   In the above configuration, the power transmission device 61 can achieve the same effect as described above, and can reduce the thickness of the power transmission device 61 by the amount that the power transmission resonance coil 22 and the power transmission pickup coil 23 are arranged on the same plane. it can. Although only the power transmission device 61 has been described as the second embodiment, the power receiving device 62 may have the same configuration as the power transmission device 61 described above.

(5−2)第3の実施の形態
さらに、上述した実施の形態においては、例えば外郭形状が正四辺形状でなる送電共振コイル23を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図14(A)との対応部分に同一符号を付して示す図14(B)のように、外郭形状が縦長の長方形状でなる送電共振コイル64を適用してもよい。
(5-2) Third Embodiment Furthermore, in the above-described embodiment, for example, the case where the power transmission resonance coil 23 whose outer shape is a regular quadrilateral shape is described, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 14B in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 14A, a power transmission resonance coil 64 whose outer shape is a vertically long rectangular shape may be applied.

以上の構成によれば、送電装置65では、送電共振コイル64と、送電ピックアップコイル23とを同一平面上に配置させても、送電ピックアップコイル23の移動範囲が大きくなるので、送電共振コイル22の重心O1と送電ピックアップコイル23の重心O2との距離を大きく変化させることができる。なお、第3の実施の形態として送電装置65についてのみ説明したが、受電装置についても上述した送電装置65と同一の構成としてもよい。   According to the above configuration, in the power transmission device 65, even if the power transmission resonance coil 64 and the power transmission pickup coil 23 are arranged on the same plane, the movement range of the power transmission pickup coil 23 is increased. The distance between the center of gravity O1 and the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 can be greatly changed. Although only the power transmission device 65 has been described as the third embodiment, the power receiving device may have the same configuration as that of the power transmission device 65 described above.

(5−3)第4の実施の形態
図8との対応部分に同一符号を付して示す図15(A)において、71は第4の実施の形態による送電装置を示し、この送電装置71は、送電共振コイル22の巻回領域S1に対して送電ピックアップコイル23の巻回領域S2が所定角度に傾斜して配置された構成を有する。
(5-3) Fourth Embodiment In FIG. 15A, in which parts corresponding to those in FIG. 8 are assigned the same reference numerals, reference numeral 71 denotes a power transmission device according to the fourth embodiment. Has a configuration in which the winding area S2 of the power transmission pickup coil 23 is inclined at a predetermined angle with respect to the winding area S1 of the power transmission resonance coil 22.

この場合、送電ピックアップコイル23は、所定角度に傾斜した状態のまま、送電共振コイル22の鉛直線Pに沿って上下方向に移動し、当該送電ピックアップコイル23の重心O2と、送電共振コイル23の重心O1との距離を調整し得るように構成されている。   In this case, the power transmission pickup coil 23 moves in the vertical direction along the vertical line P of the power transmission resonance coil 22 while being inclined at a predetermined angle, and the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 and the power transmission resonance coil 23 The distance from the center of gravity O1 can be adjusted.

実際上、送電ピックアップコイル23は、四辺状の一辺が送電共振コイルと近接するように配置されていると供に、当該一辺と対向する他辺が送電共振コイルと所定距離を設けて配置されていることにより、鉛直線Pと平行な中心線X1に対して、送電ピックアップコイル23の巻回領域S2が所定角度θに傾斜するように配置され得る。   In practice, the power transmission pickup coil 23 is arranged so that one side of the quadrilateral is close to the power transmission resonance coil, and the other side opposite to the one side is arranged with a predetermined distance from the power transmission resonance coil. As a result, the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23 can be arranged to be inclined at a predetermined angle θ with respect to the center line X1 parallel to the vertical line P.

このような送電ピックアップコイル23は、図示しないスライド部を介して鉛直線Pに沿って上下方向に移動することにより、所定角度θで傾斜した状態のまま重心O2が上下方向に移動し、送電共振コイル22の重心O1と送電ピックアップコイル23の重心O2との距離を変化させ得る。   Such a power transmission pickup coil 23 moves in the vertical direction along the vertical line P via a slide portion (not shown), so that the center of gravity O2 moves in the vertical direction while being tilted at a predetermined angle θ, and power transmission resonance The distance between the center of gravity O1 of the coil 22 and the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 can be changed.

以上の構成においても、送電装置71は上述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第4の実施の形態として送電装置71についてのみ説明したが、受電装置についても上述した送電装置と同一の構成としてもよい。   Also in the above configuration, the power transmission device 71 can obtain the same effects as those of the first embodiment described above. Although only the power transmission device 71 has been described as the fourth embodiment, the power reception device may have the same configuration as the above-described power transmission device.

(5−4)第5の実施の形態
図15(A)との対応部分に同一符号を付して示す図15(B)において、81は第5の実施の形態による送電装置を示し、この送電装置81は、送電ピックアップコイル23において中心線X1と直交する方向に延びる四辺状の一辺に回動軸X2が設けられており、当該送電ピックアップコイル23が回動軸X2を中心に回動し得るようになされている。
(5-4) Fifth Embodiment In FIG. 15 (B), in which parts corresponding to those in FIG. 15 (A) are assigned the same reference numerals, 81 denotes a power transmission device according to the fifth embodiment. The power transmission device 81 is provided with a rotation axis X2 on one side of a quadrilateral extending in a direction perpendicular to the center line X1 in the power transmission pickup coil 23, and the power transmission pickup coil 23 rotates about the rotation axis X2. Has been made to get.

送電ピックアップコイル23は、回動軸X2を中心に回動することにより、送電共振コイル22の巻回領域S1に対して送電ピックアップコイル23の巻回領域S2が所定角度θに変位し、送電共振コイル22の重心O1と送電ピックアップコイル23の重心O2との距離を変化させ得る。   When the power transmission pickup coil 23 rotates about the rotation axis X2, the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23 is displaced by a predetermined angle θ with respect to the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22, and power transmission resonance The distance between the center of gravity O1 of the coil 22 and the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 can be changed.

これにより、送電ピックアップコイル23は、所定角度θに調整され位置決めされることにより、当該送電ピックアップコイル23における磁束の鎖交状態が変化し、インピーダンス比を調整させることができる。以上の構成においても、上述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第5の実施の形態として送電装置81についてのみ説明したが、受電装置についても上述した送電装置と同一の構成としてもよい。   Thereby, the power transmission pickup coil 23 is adjusted and positioned at the predetermined angle θ, whereby the state of linkage of the magnetic flux in the power transmission pickup coil 23 is changed, and the impedance ratio can be adjusted. Also in the above configuration, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. Although only the power transmission device 81 has been described as the fifth embodiment, the power reception device may have the same configuration as the above-described power transmission device.

(5−5)第6の実施の形態
図15(B)との対応部分に同一符号を付して示す図16において、91は第6の実施の形態による送電装置を示し、この送電装置91は、中心線X1と直交する方向に延び、かつ送電ピックアップコイルの重心O2を通る回転軸X3が設けられており、当該送電ピックアップコイル23が回動軸X3を中心に送電ピックアップコイル23が回動し得るようになされている。
(5-5) Sixth Embodiment In FIG. 16, in which parts corresponding to those in FIG. 15B are assigned the same reference numerals, 91 denotes a power transmission device according to the sixth embodiment. Is provided with a rotation axis X3 extending in a direction perpendicular to the center line X1 and passing through the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil, and the power transmission pickup coil 23 rotates about the rotation axis X3. It is made to be able to do.

送電ピックアップコイル23は、回動軸X3を中心に回動することにより、送電共振コイル22の巻回領域S1に対して送電ピックアップコイル23の巻回領域S2が所定角度θに変位し得る。この場合、送電ピックアップコイル23は、送電共振コイル22の重心O1と送電ピックアップコイル23の重心O2との距離が変化しないものの、回動軸X3を中心に回動することにより、当該送電ピックアップコイル23における磁束の鎖交状態が変化し、インピーダンス比を調整させることができる。以上の構成においても、上述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第6の実施の形態として送電装置91についてのみ説明したが、受電装置についても上述した送電装置と同一の構成としてもよい。   By rotating the power transmission pickup coil 23 about the rotation axis X3, the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23 can be displaced by a predetermined angle θ with respect to the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22. In this case, although the distance between the center of gravity O1 of the power transmission resonance coil 22 and the center of gravity O2 of the power transmission pickup coil 23 does not change, the power transmission pickup coil 23 rotates about the rotation axis X3, thereby transmitting the power transmission pickup coil 23. The interlinkage state of the magnetic flux in can be changed, and the impedance ratio can be adjusted. Also in the above configuration, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. Although only the power transmission device 91 has been described as the sixth embodiment, the power receiving device may have the same configuration as the above-described power transmission device.

(5−6)第7の実施の形態
図14(A)との対応部分に同一符号を付して示す図17において、92は第7の実施の形態による送電装置を示し、この送電装置92は、送電共振コイル22の巻回領域S1と、送電ピックアップコイル23の巻回領域S2とを貫くように、誘電性及び又は透磁性を有する挿入部材93が配置され得る。
(5-6) Seventh Embodiment In FIG. 17 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to FIG. 14A, reference numeral 92 denotes a power transmission device according to the seventh embodiment. The insertion member 93 having dielectricity and / or permeability can be disposed so as to penetrate the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22 and the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23.

挿入部材93は、例えば円筒形状に形成された鉄芯からなり、鉛直線Pに沿って移動することにより、送電共振コイル22の巻回領域S1と、送電ピックアップコイル23の巻回領域S2とに対する挿入位置を変化させ得るように構成されている。また、この挿入部材93は、鉛直線Pと直交し、かつ送電共振コイル22と送電ピックアップコイル23とへ近づく方向及び遠ざかる方向と平行な挿入線Pxに沿って移動し得るように構成されている。   The insertion member 93 is made of, for example, an iron core formed in a cylindrical shape, and moves along the vertical line P, thereby allowing the winding region S1 of the power transmission resonance coil 22 and the winding region S2 of the power transmission pickup coil 23 to move. The insertion position can be changed. Further, the insertion member 93 is configured to move along an insertion line Px that is orthogonal to the vertical line P and parallel to the direction approaching and moving away from the power transmission resonance coil 22 and the power transmission pickup coil 23. .

これにより、挿入部材93は、鉛直線P及び又は挿入線Pxに沿って移動することにより、送電共振コイル22の巻回領域S1と、送電ピックアップコイル23の巻回領域S2への挿入状態を変化させ得る。かくして、送電ピックアップコイル23は、挿入部材93の挿脱状態に応じて当該送電ピックアップコイル23における磁束の鎖交状態が変化し、インピーダンス比を調整させることができる。また、以上の構成においても、上述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第7の実施の形態として送電装置92についてのみ説明したが、受電装置についても上述した送電装置と同一の構成としてもよい。   Thereby, the insertion member 93 changes along the vertical line P and / or the insertion line Px, thereby changing the insertion state of the power transmission resonance coil 22 in the winding region S1 and the power transmission pickup coil 23 in the winding region S2. Can be. Thus, the power transmission pickup coil 23 can adjust the impedance ratio by changing the linkage state of the magnetic flux in the power transmission pickup coil 23 in accordance with the insertion / removal state of the insertion member 93. Also in the above configuration, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained. Although only the power transmission device 92 has been described as the seventh embodiment, the power reception device may have the same configuration as the above-described power transmission device.

また、上述した第1の実施の形態から第7の実施の形態については、適宜、組み合わせることも可能であり、例えば、第1の実施の形態による送電装置24や第5の実施の形態による送電装置81に、第7の実施の形態における挿入部材93を設けるようにしてもよい。   Further, the first to seventh embodiments described above can be appropriately combined. For example, the power transmission device 24 according to the first embodiment or the power transmission according to the fifth embodiment. The device 81 may be provided with the insertion member 93 according to the seventh embodiment.

21 電力伝送システム
22 送電共振コイル
23 送電ピックアップコイル
24 送電装置
25 受電共振コイル
26 受電ピックアップコイル
27 受電装置
21 Power transmission system
22 Transmission resonance coil
23 Transmission pickup coil
24 Power transmission equipment
25 Receiving resonance coil
26 Power receiving pickup coil
27 Power receiving device

Claims (14)

磁場の共鳴により受電装置の受電共振コイルと磁気的に結合し、前記受電共振コイルに電力を伝送する送電共振コイルと、
電磁誘導又は磁場の共鳴によって前記送電共振コイルに電力を受電させる送電ピックアップコイルとを備え、
前記送電ピックアップコイルは、
前記送電共振コイルで発生した磁束の鎖交状態を変化させることで、前記送電共振コイルから見た前記送電ピックアップコイルのインピーダンスが調整されている
ことを特徴とする送電装置。
A power transmission resonance coil that is magnetically coupled to a power reception resonance coil of a power reception device by resonance of a magnetic field, and transmits power to the power reception resonance coil;
A power transmission pickup coil that causes the power transmission resonance coil to receive electric power by electromagnetic induction or magnetic field resonance;
The power transmission pickup coil is:
The power transmission device, wherein an impedance of the power transmission pickup coil viewed from the power transmission resonance coil is adjusted by changing a linkage state of magnetic flux generated in the power transmission resonance coil.
前記送電共振コイル及び前記送電ピックアップコイルのうち、少なくともいずれか一方を所定方向へ移動させ、前記送電共振コイルの重心と、前記送電ピックアップコイルの重心との距離を変化させることにより、前記送電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させる
ことを特徴とする請求項1記載の送電装置。
By moving at least one of the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil in a predetermined direction and changing the distance between the center of gravity of the power transmission resonance coil and the center of gravity of the power transmission pickup coil, the power transmission pickup coil The power transmission device according to claim 1, wherein the state of linkage of the magnetic flux in is changed.
前記送電共振コイルの巻回領域内に前記送電ピックアップコイルが配置され、前記送電共振コイルと前記送電ピックアップコイルとが同一平面上に配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の送電装置。
The power transmission pickup coil is disposed within a winding region of the power transmission resonance coil, and the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil are disposed on the same plane. apparatus.
前記送電ピックアップコイルは、
前記送電共振コイルの巻回領域と対向するように該送電ピックアップコイルの巻回領域が配置されていると供に、前記送電共振コイルに対し所定間隔を設けて配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の送電装置。
The power transmission pickup coil is:
The winding region of the power transmission pickup coil is disposed so as to face the winding region of the power transmission resonance coil, and the power transmission resonance coil is disposed at a predetermined interval. The power transmission device according to claim 1 or 2.
誘電性及び又は透磁性を有する挿入部材を備え、
前記挿入部材は、前記送電共振コイル及び前記送電ピックアップコイルに対する位置が変化する
ことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の送電装置。
An insertion member having dielectric and / or magnetic permeability,
The power transmission device according to any one of claims 1 to 4, wherein the insertion member changes a position with respect to the power transmission resonance coil and the power transmission pickup coil.
前記送電共振コイル及び又は前記送電ピックアップコイルにコンデンサが設けられている
ことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の送電装置。
The power transmission device according to claim 1, wherein a capacitor is provided in the power transmission resonance coil and / or the power transmission pickup coil.
磁場の共鳴により送電装置の送電共振コイルと磁気的に結合し、前記送電共振コイルから電力を受電する受電共振コイルと、
電磁誘導又は磁場の共鳴によって前記受電共振コイルから電力を受電する受電ピックアップコイルとを備え、
前記受電ピックアップコイルは、
前記受電共振コイルで発生した磁束の鎖交状態を変化させることで、前記受電共振コイルから見た前記受電ピックアップコイルのインピーダンスが調整されている
ことを特徴とする受電装置。
A power receiving resonance coil that is magnetically coupled to a power transmission resonance coil of a power transmission device by resonance of a magnetic field and receives power from the power transmission resonance coil;
A power receiving pickup coil that receives power from the power receiving resonant coil by electromagnetic induction or magnetic field resonance;
The power receiving pickup coil is
The power receiving device, wherein an impedance of the power receiving pickup coil viewed from the power receiving resonant coil is adjusted by changing a linkage state of magnetic flux generated in the power receiving resonant coil.
前記受電共振コイル及び前記受電ピックアップコイルのうち、少なくともいずれか一方を所定方向へ移動させ、前記受電共振コイルの重心と、前記受電ピックアップコイルの重心との距離を変化させることにより、前記受電ピックアップコイルにおける磁束の鎖交状態を変化させる
ことを特徴とする請求項7記載の受電装置。
By moving at least one of the power receiving resonance coil and the power receiving pickup coil in a predetermined direction and changing the distance between the center of gravity of the power receiving resonance coil and the center of gravity of the power receiving pickup coil, the power receiving pickup coil The power receiving device according to claim 7, wherein the interlinkage state of the magnetic flux is changed.
前記受電共振コイルの巻回領域内に前記受電ピックアップコイルが配置され、前記受電共振コイルと前記受電ピックアップコイルとが同一平面上に配置されている
ことを特徴とする請求項7又は8記載の受電装置。
9. The power receiving device according to claim 7, wherein the power receiving pickup coil is disposed in a winding region of the power receiving resonance coil, and the power receiving resonance coil and the power receiving pickup coil are disposed on the same plane. apparatus.
前記受電ピックアップコイルは、
前記受電共振コイルの巻回領域と対向するように該受電ピックアップコイルの巻回領域が配置されていると供に、前記受電共振コイルに対し所定間隔を設けて配置されている
ことを特徴とする請求項7又は8記載の受電装置。
The power receiving pickup coil is
The winding region of the power receiving pickup coil is disposed so as to face the winding region of the power receiving resonance coil, and the power receiving resonance coil is disposed at a predetermined interval. The power receiving device according to claim 7 or 8.
誘電性及び又は透磁性を有する挿入部材を備え、
前記挿入部材は、前記受電共振コイル及び前記受電ピックアップコイルに対する位置が変化する
ことを特徴とする請求項7〜10のうちいずれか1項記載の受電装置。
An insertion member having dielectric and / or magnetic permeability,
The power receiving device according to any one of claims 7 to 10, wherein the insertion member changes a position with respect to the power receiving resonance coil and the power receiving pickup coil.
前記受電共振コイル及び又は前記受電ピックアップコイルにコンデンサが設けられている
ことを特徴とする請求項7〜11のうちいずれか1項記載の受電装置。
The power receiving device according to claim 7, wherein a capacitor is provided in the power receiving resonance coil and / or the power receiving pickup coil.
磁場の共鳴により受電装置から送電装置に電力が伝送される電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、請求項1〜6のうちいずれか1項記載の送電装置であり、
前記受電装置は、請求項7〜12のうちいずれか1項記載の送電装置である
ことを特徴とする電力伝送システム。
In a power transmission system in which power is transmitted from a power receiving device to a power transmitting device by magnetic field resonance
The power transmission device is the power transmission device according to any one of claims 1 to 6,
The power transmission system according to any one of claims 7 to 12, wherein the power reception device is the power transmission device according to any one of claims 7 to 12.
前記受電装置における前記受電共振コイルに対する前記受電ピックアップコイルの位置と、前記送電装置における前記送電共振コイルに対する前記送電ピックアップコイルの位置とが同じ状態に調整されている。
ことを特徴とする請求項13記載の電力伝送システム。
The position of the power reception pickup coil with respect to the power reception resonance coil in the power reception device and the position of the power transmission pickup coil with respect to the power transmission resonance coil in the power transmission device are adjusted to be the same state.
The power transmission system according to claim 13.
JP2010017532A 2010-01-29 2010-01-29 Power transmission device, power reception device, and power transmission system Active JP5527590B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010017532A JP5527590B2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Power transmission device, power reception device, and power transmission system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010017532A JP5527590B2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Power transmission device, power reception device, and power transmission system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011160496A true JP2011160496A (en) 2011-08-18
JP5527590B2 JP5527590B2 (en) 2014-06-18

Family

ID=44591963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010017532A Active JP5527590B2 (en) 2010-01-29 2010-01-29 Power transmission device, power reception device, and power transmission system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5527590B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014183660A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 Nitto Denko Corp Wireless power transmission device, heating control method of wireless power transmission device and manufacturing method of wireless power transmission device
JPWO2013054399A1 (en) * 2011-10-12 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 Power transmission device, power reception device, and power transmission system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109489A2 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Nigelpower, Llc Wireless power apparatus and methods
WO2009133795A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 オリンパス株式会社 Wireless power supply system
JP2010124522A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Central R&D Labs Inc Feed system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109489A2 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Nigelpower, Llc Wireless power apparatus and methods
JP2010520716A (en) * 2007-03-02 2010-06-10 クゥアルコム・インコーポレイテッド Wireless power apparatus and method
WO2009133795A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 オリンパス株式会社 Wireless power supply system
JP2010124522A (en) * 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Central R&D Labs Inc Feed system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013054399A1 (en) * 2011-10-12 2015-03-30 トヨタ自動車株式会社 Power transmission device, power reception device, and power transmission system
JP2014183660A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 Nitto Denko Corp Wireless power transmission device, heating control method of wireless power transmission device and manufacturing method of wireless power transmission device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5527590B2 (en) 2014-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5502898B2 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method
US10685780B2 (en) Electric power feed apparatus, electric power feed system, and electronic apparatus
KR101262556B1 (en) Wireless power transmission apparatus
JP5836287B2 (en) Power transmission equipment
JP5573190B2 (en) Wireless power supply system
US9306633B2 (en) Wireless power transmission apparatus and system for wireless power transmission thereof
JP2015534422A (en) Non-contact power transmission system
JP6142413B2 (en) Antenna coil unit
JP5405694B1 (en) Power transmission device, electronic device and wireless power transmission system
KR20100057632A (en) Increasing the q factor of a resonator
JP2013102593A (en) Magnetic coupling unit and magnetic coupling system
WO2013153736A1 (en) Wireless power transmitting apparatus, power transmitting apparatus, and power receiving apparatus
US20150188364A1 (en) Wireless power receiving apparatus and wireless power transmitting apparatus
JP5527590B2 (en) Power transmission device, power reception device, and power transmission system
US10879736B2 (en) Wireless power transfer systems and methods using non-resonant power receiver
JP2012034524A (en) Wireless power transmission apparatus
JP4835801B1 (en) Non-contact charging module and non-contact charging device
Ali et al. Design of high efficiency wireless power transmission system at low resonant frequency
JP2012191697A (en) Non-contact power transmission apparatus
KR101305790B1 (en) Apparatus for transmitting wireless power and apparatus for receiving wireless power
JP2012039674A (en) Resonance coil
US9634731B2 (en) Wireless power transmitter
Elbashir et al. Analysis of DFIG Wind Turbine During Steady-State and Transient Operation
JP2016041007A (en) Power transmission device
KR101438888B1 (en) Apparatus for transmitting wireless power and system for transmitting wireless power

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120417

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20121205

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20121205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140325

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140402

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5527590

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250