JP2012005308A - Wireless power transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送電コイルおよび受電コイルの間の位置関係を検出可能な無線電力伝送システムに関する。 The present invention relates to a wireless power transmission system capable of detecting a positional relationship between a power transmission coil and a power reception coil.
近年、例えば電気自動車などへの非接触充電のために、無線電力伝送システムが開発されている。この無線電力伝送システムにおいては、充電装置側に送電コイルが、電気自動車側に受電コイルが設けられ、電磁誘導方式を用いることにより非接触で高効率の伝送効率を実現してきた。しかしながら、この電磁誘導による無線電力伝送システムでは、例えば送電コイルに対する受電コイルの位置ずれにより、伝送効率が大きく劣化することが知られている。 In recent years, wireless power transmission systems have been developed for non-contact charging of, for example, electric vehicles. In this wireless power transmission system, a power transmission coil is provided on the charging device side, and a power reception coil is provided on the electric vehicle side. By using an electromagnetic induction method, high-efficiency transmission efficiency has been realized without contact. However, in this wireless power transmission system using electromagnetic induction, it is known that the transmission efficiency is greatly deteriorated due to, for example, the displacement of the power receiving coil with respect to the power transmitting coil.
伝送効率の劣化防止のため、従来は両コイル間の位置ずれにより生じた相互インダクタンスの変化を電気的に検出することにより位置ずれを検出し、システムの動作を制御してきた(例えば特許文献1、2、3を参照)。
In order to prevent the deterioration of transmission efficiency, conventionally, a positional shift is detected by electrically detecting a change in mutual inductance caused by a positional shift between both coils, and the operation of the system is controlled (for example,
しかしながら、上記特許文献1、2、3の方法では、両コイル同士の位置ずれを検出することはできても、例えば送電コイルに対する受電コイルの位置を知ることはできないため、両コイル同士の位置合わせをすることはできなかった。
However, in the methods of
本発明は、上記従来の課題に鑑み、両コイルの相対位置を検出できる無線電力伝送システムを提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a wireless power transmission system that can detect the relative positions of both coils.
上記課題を解決するために、本発明は、移動体に設置され受電コイルを有する受電装置と、前記受電コイルに対し非接触で電力を供給する送電コイルを有する送電装置とを備える無線電力伝送システムであって、前記受電装置及び前記送電装置のいずれか一方に設置され、それぞれのループ軸が互いに直交する複数のループアンテナ素子を有する第1のアンテナと、前記受電装置及び前記送電装置のいずれか他方に設置され、前記受電装置及び前記送電装置のいずれか他方に備わる受電コイル又は送電コイルのコイル軸方向とそれぞれのループ軸方向がほぼ一致する少なくとも1つのループアンテナ素子を有する第2のアンテナと、前記第1のアンテナが有する複数のループアンテナ素子又は前記第2のアンテナが有するループアンテナによる受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a wireless power transmission system including a power receiving device installed on a moving body and having a power receiving coil, and a power transmitting device having a power transmitting coil that supplies power to the power receiving coil in a non-contact manner. A first antenna having a plurality of loop antenna elements that are installed in any one of the power receiving device and the power transmitting device and whose loop axes are orthogonal to each other, and any of the power receiving device and the power transmitting device A second antenna having at least one loop antenna element that is installed on the other side and that has a loop axis direction substantially coincident with a coil axis direction of a power reception coil or a power transmission coil provided in either one of the power reception device and the power transmission device; A plurality of loop antenna elements included in the first antenna or a loop antenna included in the second antenna. Based on the received magnetic field, and a position calculation means for calculating a relative positional relationship between the power transmission coil and the power receiving coil.
以上の構成により、本発明によれば、受電コイルと送電コイルとの相対的な位置関係を求めることが可能となる。 With the above configuration, according to the present invention, it is possible to obtain the relative positional relationship between the power receiving coil and the power transmitting coil.
以下、本発明の無線電力伝送装置を実施するための形態について、図面に沿って説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a wireless power transmission device of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
以下に、本発明の無線電力伝送システムの実施の形態1の詳細について説明する。
(Embodiment 1)
Details of Embodiment 1 of the wireless power transmission system of the present invention will be described below.
図1は、本発明の無線電力伝送システムの構成を示す図である。図1において、無線電力伝送システムは、所定の場所に配置される送電装置10と、移動体側に設置される受電装置20とを備えている。ここで、本無線電力伝送システムは、典型的には、例えば電気自動車のような電気推進車両の非接触給電システムに応用される。この場合、受電装置20は、移動体としての電気推進車両に設置され、送電装置10は、典型的には駐車場に固定的に設置される。なお、送電装置10は、固設に限らず、移動可能に構成されてもかまわない。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless power transmission system of the present invention. In FIG. 1, the wireless power transmission system includes a
送電装置10は、高周波発振源101と、送電コイル102と、第1のアンテナ301と、位置演算手段308と、送電側位置情報通知手段309と、送電側GPS受信機311と、送電側無線通信手段202と、送電側制御手段201とを備えている。
The
また、受電装置20は、受電コイル103と、負荷回路104と、第2のアンテナ304と、磁界出力手段307と、受電側位置情報通知手段310と、受電側GPS受信機312と、受電側無線通信手段204と、受電側制御手段203とを備えている。
The
高周波発振源101は、高周波電力を生成し出力する発振源である。送電コイル102は、高周波発振源101に接続され、高周波の磁界を発生するコイルである。
The high frequency oscillation source 101 is an oscillation source that generates and outputs high frequency power. The
受電コイル103は、送電コイル102から発生する磁界をうけて電力を得るコイルである。負荷回路104は、受電コイル103に接続され、受電コイル103から得られた電力を供給する整流回路、電池などを含む回路である。
The power receiving
送電側制御手段201は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、後述する各種処理を行う。その一例として、送電側制御手段201は、無線通信手段である送電側無線通信手段202を用いて後述する受電側制御手段203と制御情報をやり取りする。
The power transmission
受電側制御手段203は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、後述する各種処理を行う。その一例として、受電側制御手段203は、無線通信手段である受電側無線通信手段204を用いて送電側制御手段201と制御情報をやり取りする。
The power receiving side control means 203 includes, for example, a microcomputer and a processor, and performs various processes described later. As an example, the power receiving
なお、送電側無線通信手段202は、後述する第1のアンテナ301を用いて無線通信を行ってもよい。また、受電側無線通信手段204は後述する第2のアンテナ304を用いて無線通信を行ってもよい。
The power transmission-side
第1のアンテナ301は送電コイル102の近辺に配置され、後述する第2のアンテナ304の発生する磁界の向きを検知するアンテナである。
The
図2は、第1のアンテナ301の構成を示す図である。X、YおよびZは、各々の座標軸を示しており、X軸、Y軸およびZ軸は互いに直交する。図2において、第1のアンテナ301は、ループアンテナ素子301a、301b、301cと、磁性体302と、導体板303とを有している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
ループアンテナ素子301aはループ軸方向がZ軸方向であり、送電コイル102のコイル軸方向とほぼ一致するループアンテナである。ループアンテナ素子301bはループ軸方向がY軸方向であるループアンテナである。ループアンテナ素子301cはループ軸方向がX軸方向であるループアンテナである。このように、第1のアンテナ301は互いにループ軸が直交する複数のループアンテナ素子を備えたアンテナである。
The loop antenna element 301 a is a loop antenna whose loop axis direction is the Z-axis direction and substantially coincides with the coil axis direction of the
磁性体302は、ループアンテナ素子301aの背面に配置された磁性体である。これによりループアンテナ素子301aが背面に渦電流を発生することを阻止することができる。なお、背面は、図2において、ループアンテナ素子301aに対してZ軸の負方向側の面である。
The
導体板303は、ループアンテナ素子301aの背面であって、かつ磁性体302のZ軸の負方向側に配置された板状の導体である。これによりループアンテナ素子301aの背面に配置される部材の電気定数の変化による特性への影響を阻止することができる。
The
再度図1を参照する。第2のアンテナ304は、受電コイル103の近辺に配置され、複数のループアンテナ素子を備えたアンテナである。
Refer to FIG. 1 again. The
ここで、図3は、第2のアンテナ304の構成を示す図である。図3に示すX軸、Y軸、Z軸は、図2に示すX軸、Y軸、Z軸と同じ方向を向いているものとする。この第2のアンテナ304は、ループアンテナ素子304a、304b、304cと、磁性体305a、305b、305cと、導体板306とを有している。
Here, FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
ループアンテナ素子304a、304b、304cは、ループ軸方向が受電コイル103のコイル軸方向とほぼ一致するループアンテナである。
The
磁性体305a、305b、305cは、ループアンテナ素子301aと同様の理由により、ループアンテナ素子304a、304b、304cの背面に配置されている。
The
導体板306は、ループアンテナ素子301aと同様の理由により、ループアンテナ素子304a、304b、304cの背面に配置されている。
The
再度図1を参照する。磁界出力手段307は高周波電力を生成し、第2のアンテナ304へ出力する発振源である。これにより第2のアンテナ304から磁界を出力する。また磁界出力手段307は、第2のアンテナ304が備える複数のループアンテナ素子(図3参照)のうちいずれかを選択して出力する。
Refer to FIG. 1 again. The magnetic field output means 307 is an oscillation source that generates high-frequency power and outputs it to the
位置演算手段308は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、マイクロコンピュータなどにより、第1のアンテナ301が備える互いにループ軸が直交する複数のループアンテナ素子から受信した各磁界の強度から受電コイル103の位置を算出する。
The position calculation means 308 includes, for example, a microcomputer and a processor, and the
送電側位置情報通知手段309は、送電側制御手段201に接続されるディスプレイやスピーカを含んでいる。この送電側位置情報通知手段309は、受電コイル103の位置情報を、スピーカやディスプレイから音や画像などとして出力し、ユーザに通知する。
The power transmission side position
受電側位置情報通知手段310は、受電側制御手段203に接続されるディスプレイやスピーカを含んでいる。この受電側位置情報通知手段310は、受電コイル103の位置情報を、スピーカやディスプレイから音や画像などとして出力し、ユーザに通知する。
The power receiving side position
送電側GPS受信機311は、送電側制御手段201に接続され、GPS衛星からの電波を受信することにより自分が存在する位置のデータ(以下、位置データという)を出力するGPS受信機である。
The power transmission-
受電側GPS受信機312は受電側制御手段203に接続され、GPS衛星からの電波を受信することにより、自分が存在する位置データを出力するGPS受信機である。
The power-receiving-
以上のように構成された無線電力伝送装置について、その動作を説明する。 The operation of the wireless power transmission apparatus configured as described above will be described.
最初に第2のアンテナ304のうちループアンテナ素子304a、304bのみを用いた場合について述べる。図4は、受電コイル103の位置情報検出手順を示した図である。
First, a case where only the
まずステップ1において、送電側制御手段201および受電側制御手段203は、送電側GPS受信機311と受電側GPS受信機312が出力する位置データより、送電装置10と受電装置20の間の距離を算出する。この距離算出のために、送電側制御手段201は、送電側GPS受信機311の出力位置データを、送電側無線通信手段202を介して、受電装置20に送る。受電装置20においては、受電側制御手段203は、受電側無線通信手段204を介して、送電装置10からの位置データを受け取り、受け取った位置データと、受電側GPS受信機312の出力位置データとを用いて、送電装置10及び受電装置20の間の距離を算出する。なお、送電側制御手段201も、同様の方法で、受電装置20の位置データを受け取り、これを用いて送電装置10及び受電装置20の間の距離を算出する。
First, in step 1, the power transmission
この算出した距離がある所定距離以下になった場合、受電装置20および送電装置10が互いに近接したエリア内にあるとみなして、送電側制御手段201および受電側制御手段203は位置情報検出を開始する。なお、送電側無線通信手段202、受電側無線通信手段204を介して送電側制御手段201および受電側制御手段203間の無線通信ができるかどうかをもって受電装置20および送電装置10が互いに近接したエリア内にあるか判別し、送電側制御手段201および受電側制御手段203は位置情報検出を開始するとしてもよい。
When the calculated distance is equal to or smaller than a predetermined distance, the
ステップ2において、磁界出力手段307は高周波電力を生成し、ループアンテナ素子304aに出力する。ループアンテナ素子304aは、与えられた高周波電力に応じて磁界を出力する。
In
ステップ3において、位置演算手段308は、ループアンテナ素子304aからの磁界を第1のアンテナ301にて受信し、磁界強度をX、Y、Zの各成分ごとに測定する。ここで、ループアンテナ素子301aは磁界のZ成分Hzを抽出する。ループアンテナ素子301bは磁界のY成分Hyを抽出する。ループアンテナ素子301cは磁界のX成分Hxを抽出する。
In step 3, the position calculation means 308 receives the magnetic field from the
ステップ4において、位置演算手段308は、ステップ3で得られた磁界強度の測定結果からループアンテナ素子304aと第1のアンテナ301間の距離、方向を算出する。
In step 4, the position calculation means 308 calculates the distance and direction between the
ここで、図5はループアンテナ素子304aからの磁界のベクトルHの分布を示した図である。磁界ベクトルのZ方向成分Hzは、ループ中心に近づくほど強くなり、離れるほど弱くなりXY平面内の成分Hxyが支配的となる。磁界のXY面内の成分Hxyは以下の式(1)で算出される。
Here, FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the magnetic field vector H from the
Hxy=√(Hx2+Hy2) …(1)
HzとHxyの比を算出することによりループアンテナ素子304aと第1のアンテナ301間の距離が算出される。
Hxy = √ (Hx 2 + Hy 2 ) (1)
The distance between the
図6は、ループアンテナ素子304a、304bからのXY面における磁界のベクトル分布およびループアンテナ素子304a、304b、304cの位置関係を示した図である。XY平面内の磁界ベクトルHはループアンテナ素子304aを中心に放射状に広がる。HxとHyの比の逆正接関数を算出し、ループアンテナ素子304aから第1のアンテナ301への方向を算出する。また、ループアンテナ素子304aと第1のアンテナ301間の距離r1、方向θ1を算出することで、両者の位置関係は図6に示すように4パターン(A1、B1、C1、D1)に絞られる。
FIG. 6 is a diagram showing the magnetic field vector distribution in the XY plane from the
再度図4を参照し、ステップ5においては、磁界出力手段307は、高周波電力を生成し、ループアンテナ素子304bに出力する。ループアンテナ素子304bは、与えられた高周波電力に応じて磁界を出力する。
Referring to FIG. 4 again, in step 5, the magnetic field output means 307 generates high frequency power and outputs it to the
ステップ6において、位置演算手段308は、ループアンテナ素子304bからの磁界を第1のアンテナ301にて受信し、磁界強度をX、Y、Zの各成分ごとに測定する。
In step 6, the position calculation means 308 receives the magnetic field from the
ステップ7において、位置演算手段308は、ステップ6で得られた磁界強度の測定結果からループアンテナ素子304bと第1のアンテナ301間の距離、方向を算出する。算出手順はステップ4と同様である。ループアンテナ素子304bと第1のアンテナ301間の距離r2、方向θ2を算出することで、両者の位置関係は図6に示すように4パターン(A2、B2、C2、D2)に絞られる。
In step 7, the position calculation means 308 calculates the distance and direction between the
ステップ8において、位置演算手段308は、受電コイル103の位置情報を算出する。ステップ4およびステップ7において絞られたそれぞれ4パターンの位置関係のうち両者とも満たすパターンは1つ(B2、C1)に絞られる。これよりループアンテナ素子304a、304bと第1のアンテナ301間の位置関係(r1,θ1)=(r2,θ2)を求めることができる。このようにして、受電コイル103とループアンテナ素子304a、304bの位置関係より、送電コイル102に対する受電コイル103の位置が算出される。
In step 8, the
ステップ9において、送電側位置情報通知手段309、受電側位置情報通知手段310は、受電コイル103の位置情報を使用者などへ通知する。
In step 9, the power transmission side position
また、ループアンテナ素子304a、304bを対角とするエリア内に第1のアンテナ301があることが前提条件としてある場合、ループアンテナ素子304a、304bと第1のアンテナ301間の方向のみを算出することで、両者の位置関係を求めることができる。よって、ステップ4、7において距離の算出、ステップ3、6におけるZ方向成分の磁界強度測定は省略することができる。
Further, when it is a precondition that the
つぎに第2のアンテナ304のうちループアンテナ素子304a、304b、304cを用いた場合の受電コイル103の位置情報検出について述べる。
Next, detection of position information of the
図7は、受電コイル103の位置情報検出手順を示した図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for detecting position information of the
ステップ11〜17は、図4のステップ1〜7と同様であるため、それぞれの詳細な説明を省略する。 Steps 11 to 17 are the same as steps 1 to 7 in FIG.
ステップ18において、磁界出力手段307は、高周波電力を生成し、ループアンテナ304cに出力する。ループアンテナ素子304cは、入力された高周波電力に応じて磁界を出力する。
In step 18, the magnetic field output means 307 generates high frequency power and outputs it to the
ステップ19において、位置演算手段308は、ループアンテナ素子304cからの磁界を第1のアンテナ301にて受信し、ステップ6などと同様の手法で、磁界強度をX、Y、Zの各成分ごとに測定する。
In step 19, the position calculation means 308 receives the magnetic field from the
ステップ110において、位置演算手段308は、得られた磁界強度の測定結果からループアンテナ素子304cと第1のアンテナ301間の距離を算出する。
In step 110, the position calculation means 308 calculates the distance between the
ステップ111において位置演算手段308は、受電コイル103の位置情報を算出する。ステップ14、ステップ17、ステップ110において得られた距離を満たす位置は1つに絞られる。これよりループアンテナ素子304a、304b、304cと第1のアンテナ301間の位置関係を求めることができる。受電コイル103とループアンテナ素子304a、304b、304cの位置関係より、受電コイル103の位置を算出する。
In step 111, the
ステップ112は、図4のステップ9と同様であるため、その詳細な説明を省略する。 Since step 112 is the same as step 9 in FIG. 4, its detailed description is omitted.
なお、送電コイル102側に第1のアンテナ301および位置演算手段308、受電コイル103側に第2のアンテナ304および磁界出力手段307を備える構成例について説明したが、受電コイル103側に第1のアンテナ301および位置演算手段308、送電コイル102側に第2のアンテナ304および磁界出力手段307を備える構成であってもよい。
Note that the configuration example in which the
なお、第2のアンテナ304はループアンテナ素子が2つの場合、3つの場合の検出方法について記載したが、3つ以上であってもよい。 In addition, although the detection method in the case where there are two loop antenna elements and there are three loop antenna elements has been described, three or more may be used.
図8は、本発明の無線電力伝送システムの電気推進車両(以下単に車両という)400への搭載例を示した図である。複数の送電コイル102a、102b、102cが地上側に、受電コイル103は車両400側に搭載される例を示す。上記の手順により受電コイル103の位置を算出し、高周波発振源101は複数の送電コイルのうちもっとも受電コイル103に近接した送電コイルを選択して受電コイル103へ送電を行う。送電コイルを複数用いた場合について述べたが、受電コイルを複数用いてもよい。
FIG. 8 is a diagram showing an example of mounting the wireless power transmission system of the present invention on an electric propulsion vehicle (hereinafter simply referred to as a vehicle) 400. A plurality of
以上により、本発明の無線電力伝送システムはコイルの位置検出を実現できる。 As described above, the wireless power transmission system of the present invention can realize the position detection of the coil.
なお、以上の実施の形態では、電気推進車両の非接触給電システムへの応用例を説明したが、これに限らず、例えば、受電装置20は、移動体の他の例としての携帯機器に設置され、また、送電装置10は、この携帯機器向けの充電器に設置されてもかまわない。
In the above embodiment, the application example to the non-contact power feeding system of the electric propulsion vehicle has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the
また、以上の実施の形態では、第1のアンテナ301を図2のようにひとつ配置して構成し、第2のアンテナ304を図3のように複数配置して構成した例を説明したが、第1のアンテナと第2のアンテナの互いの異なる位置関係が2通り以上あれば位置を算出することができるので、これに限らず、第1のアンテナを図3のように複数配置して構成し、第2のアンテナを図2のようにひとつ配置して構成してもかまわない。
In the above embodiment, an example in which one
また、以上の実施の形態では、第1のアンテナ301は受電コイル103の近辺に設けられ、第2のアンテナ304は送電コイル102の近辺に設けられるとして説明した。しかし、本発明のように、受電コイル103及び送電コイル102の相対的位置関係を求めるのであれば、第1のアンテナ301は受電装置20に設けられ、第2のアンテナ304は送電装置10に設けられていれば良い。
In the above embodiment, the
本発明の無線電力伝送システムは、コイルの位置検出ができる。よって、本発明の無線電力伝送システムを、例えば、携帯機器、電気推進車両などの非接触充電器として適用できる。 The wireless power transmission system of the present invention can detect the position of a coil. Therefore, the wireless power transmission system of the present invention can be applied as a non-contact charger such as a portable device or an electric propulsion vehicle.
101 高周波発振源
102、102a、102b、102c 送電コイル
103 受電コイル
104 負荷回路
201 送電側制御手段
202 送電側無線通信手段
203 受電側制御手段
204 受電側無線通信手段
301 第1のアンテナ
301a、301b、301c ループアンテナ素子
302、305a、305b、305c 磁性体
303、306 導体板
304 第2のアンテナ
304a、304b、304c ループアンテナ素子
307 磁界出力手段
308 位置演算手段
309 送電側位置情報通知手段
310 受電側位置情報通知手段
311 送電側GPS受信機
312 受電側GPS受信機
400 電気推進車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 High
Claims (10)
前記受電装置及び前記送電装置のいずれか一方に設置され、それぞれのループ軸が互いに直交する複数のループアンテナ素子を有する第1のアンテナと、
前記受電装置及び前記送電装置のいずれか他方に設置され、前記受電装置及び前記送電装置のいずれか他方に備わる受電コイル又は送電コイルのコイル軸方向とそれぞれのループ軸方向がほぼ一致する少なくとも1つのループアンテナ素子を有する第2のアンテナと、
前記第1のアンテナが有する複数のループアンテナ素子又は前記第2のアンテナが有するループアンテナによる受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える、無線電力伝送システム。 A wireless power transmission system comprising a power receiving device installed on a moving body and having a power receiving coil, and a power transmitting device having a power transmitting coil that supplies power to the power receiving coil in a contactless manner,
A first antenna that is installed in any one of the power receiving device and the power transmitting device and has a plurality of loop antenna elements each having a loop axis orthogonal to each other;
At least one of the power receiving device and the power transmitting device, which is installed on the other side of the power receiving device and the power transmitting device, and the coil axis direction of the power receiving coil or power transmitting coil provided on the other side of the power receiving device and the power transmitting device substantially coincides with each loop axis direction A second antenna having a loop antenna element;
A position calculating means for obtaining a relative positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil based on a reception magnetic field by a plurality of loop antenna elements of the first antenna or a loop antenna of the second antenna; Wireless power transmission system.
前記位置演算手段は、前記第1のアンテナにより抽出された各成分を用いて、前記送電コイルから前記受電コイルへの距離及び方向を求めるよう構成されることを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送システム。 The first antenna is configured to extract components in directions orthogonal to each other from an output magnetic field of the second antenna using the plurality of loop antennas,
The said position calculating means is comprised so that the distance and direction from the said power transmission coil to the said receiving coil may be calculated | required using each component extracted by the said 1st antenna. Wireless power transmission system.
前記第1のアンテナは、前記第2のアンテナの第1のループアンテナ素子の出力磁界から、互いに直交する方向の成分を第1の成分としてまず抽出した後、前記第2のアンテナの第2のループアンテナ素子の出力磁界から、互いに直交する方向の成分を第2の成分として抽出するよう構成され、
前記位置演算手段は、前記第1のアンテナにより抽出された第1の成分及び第2の成分を用いて、前記送電コイルから前記受電コイルへの距離及び方向を求めるよう構成されることを特徴とする、請求項1に記載の無線電力伝送システム。 The second antenna is configured to output a magnetic field via the second loop antenna element after outputting a magnetic field via the first loop antenna element;
The first antenna first extracts components in directions orthogonal to each other from the output magnetic field of the first loop antenna element of the second antenna as a first component, and then extracts the second antenna of the second antenna. A component that is orthogonal to each other is extracted from the output magnetic field of the loop antenna element as a second component,
The position calculating means is configured to obtain a distance and a direction from the power transmission coil to the power reception coil by using the first component and the second component extracted by the first antenna. The wireless power transmission system according to claim 1.
前記位置演算手段は、前記受電側位置検出手段からの位置データと、前記送電側位置検出手段からの位置データとに基づき求められる前記受電装置及び前記送電装置の間の距離が所定距離以下になると、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求めるように構成される、請求項1に記載の無線電力伝送システム。 The wireless power transmission system further includes power receiving side position detecting means for outputting position data where the power receiving apparatus exists, and power transmission side position detecting means for outputting position data where the power transmitting apparatus exists,
When the distance between the power receiving apparatus and the power transmitting apparatus obtained based on the position data from the power receiving side position detecting means and the position data from the power transmitting side position detecting means is equal to or less than a predetermined distance, The wireless power transmission system according to claim 1, configured to determine a relative positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil.
前記第2のアンテナは、前記受電コイル及び前記送電コイルのいずれか他方に設置され、前記受電コイル及び前記送電コイルのいずれか他方のコイル軸方向とそれぞれのループ軸方向がほぼ一致する複数のループアンテナ素子を有する、請求項1に記載の無線電力伝送システム。 The first antenna is installed in one of the power receiving coil and the power transmitting coil,
The second antenna is installed on one of the power receiving coil and the power transmission coil, and a plurality of loops in which the coil axis directions of the other coil axis of the power receiving coil and the power transmission coil substantially coincide with each other. The wireless power transmission system according to claim 1, comprising an antenna element.
外部の送電装置が備える送電コイルから非接触で電力の供給を受ける受電コイルと、
それぞれのループ軸が互いに直交する複数のループアンテナ素子を有するアンテナと、
前記アンテナが有する複数のループアンテナ素子による受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える、受電装置。 A power receiving device installed in a moving body,
A power receiving coil that receives power from a power transmitting coil provided in an external power transmitting device in a contactless manner;
An antenna having a plurality of loop antenna elements in which the respective loop axes are orthogonal to each other;
A power receiving apparatus comprising: a position calculating unit that obtains a relative positional relationship between the power transmitting coil and the power receiving coil based on a reception magnetic field by a plurality of loop antenna elements included in the antenna.
前記受電装置に備わる受電コイルに対し電力を供給する送電コイルと、
それぞれのループ軸が互いに直交する複数のループアンテナ素子を有するアンテナと、
前記アンテナの複数のループアンテナ素子による受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える、送電装置。 A power transmission device that supplies power in a non-contact manner to a power receiving device installed in a moving body,
A power transmission coil for supplying power to a power reception coil provided in the power reception device;
An antenna having a plurality of loop antenna elements in which the respective loop axes are orthogonal to each other;
A power transmission apparatus comprising: a position calculation unit that obtains a relative positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil based on a reception magnetic field by a plurality of loop antenna elements of the antenna.
外部の送電装置が備える送電コイルから非接触で電力の供給を受ける受電コイルと、
前記受電コイルのコイル軸方向とそれぞれのループ軸方向がほぼ一致する少なくとも1つのループアンテナ素子を有するアンテナと、
前記アンテナが有するループアンテナによる受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える、受電装置。 A power receiving device installed in a moving body,
A power receiving coil that receives power from a power transmitting coil provided in an external power transmitting device in a contactless manner;
An antenna having at least one loop antenna element in which the coil axis direction of the power receiving coil and each loop axis direction substantially coincide with each other;
A power receiving apparatus comprising: a position calculating unit that obtains a relative positional relationship between the power transmission coil and the power receiving coil based on a received magnetic field by a loop antenna included in the antenna.
前記受電装置に備わる受電コイルに対し電力を供給する送電コイルと、
前記送電コイルのコイル軸方向とそれぞれのループ軸方向がほぼ一致する少なくとも1つのループアンテナ素子を有するアンテナと、
前記アンテナが有するループアンテナによる受信磁界に基づき、前記送電コイル及び前記受電コイルの相対的な位置関係を求める位置演算手段とを備える、送電装置。 A power transmission device that is installed in a mobile body and supplies power to a power reception device in a contactless manner,
A power transmission coil for supplying power to a power reception coil provided in the power reception device;
An antenna having at least one loop antenna element in which the coil axis direction of the power transmission coil and each loop axis direction substantially coincide with each other;
A power transmission apparatus comprising: a position calculation unit that obtains a relative positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil based on a reception magnetic field by a loop antenna included in the antenna.
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