JP2012075199A - Wireless power transmission device and wireless power reception device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize deterioration in transmission efficiency and make a resonant frequency of a coil variable.SOLUTION: According to an embodiment of the present invention, a wireless power transmission device comprises a coil and a metal plate. The coil receives supply of high-frequency energy, and transmits the high-frequency energy to a coil of a reception device by means of magnetic coupling. The metal plate is arranged so as to face a part of a first end face, which is one of both end faces of the coil.

Description

本発明の実施形態は、無線電力伝送装置および無線電力受信装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a wireless power transmission apparatus and a wireless power reception apparatus.

磁気共鳴方式でコイルにより無線電力伝送する場合、製造ばらつきや近接する机などの外部環境によって、コイルの共振周波数が設計値からずれてしまうことがある。この結果、伝送効率が劣化してしまう。また、伝送したい周波数を変えたい場合に、コイルの共振周波数を可変したい要求がある。   When wireless power transmission is performed by a coil using a magnetic resonance method, the resonance frequency of the coil may deviate from the design value due to manufacturing variations or an external environment such as a nearby desk. As a result, the transmission efficiency is degraded. There is also a need to change the resonance frequency of the coil when it is desired to change the frequency to be transmitted.

コイルにキャパシタを取り付けて、このキャパシタの値を変えることでコイルの共振周波数を可変する方法が知られている。しかし、この方法では、キャパシタの寄生抵抗によってコイルでの損失が増えて、伝送効率が劣化する問題がある。   A method is known in which a capacitor is attached to a coil and the resonance frequency of the coil is varied by changing the value of the capacitor. However, this method has a problem that transmission efficiency deteriorates due to an increase in loss in the coil due to the parasitic resistance of the capacitor.

また、共振周波数調整量を多数可能にしようとすると、複数個のキャパシタおよび当該キャパシタの組み合わせを変えるための回路が必要となる。このため回路構成が複雑になり、回路の損失が増大する。この結果、伝送効率が劣化してしまう。   In order to allow a large amount of resonance frequency adjustment, a circuit for changing a plurality of capacitors and combinations of the capacitors is required. This complicates the circuit configuration and increases circuit loss. As a result, the transmission efficiency is degraded.

特開2009-106136号公報JP 2009-106136 A

本発明は、伝送効率の劣化を抑制しつつ、コイルの共振周波数を可変にすることを可能にしようとするものである。   The present invention intends to make the resonance frequency of a coil variable while suppressing deterioration of transmission efficiency.

本発明の一態様としての無線電力伝送装置は、コイルと、金属板とを備える。   A wireless power transmission device as one embodiment of the present invention includes a coil and a metal plate.

前記コイルは、高周波エネルギーの供給を受け、前記高周波エネルギーを磁気結合により受信装置側コイルに伝送する。   The coil receives supply of high-frequency energy and transmits the high-frequency energy to the receiving device side coil by magnetic coupling.

前記金属板は、前記コイルの両端面のうちの一方の端面である第1端面の一部と対向するように配置される。   The metal plate is disposed so as to face a part of a first end surface which is one end surface of both end surfaces of the coil.

第1実施形態に係わる無線電力伝送システムのブロック図。1 is a block diagram of a wireless power transmission system according to a first embodiment. 自己共振コイルと磁力線を説明する図。The figure explaining a self-resonance coil and a magnetic force line. 自己インダクタンスが減少する金属板の置き方を説明する図。The figure explaining how to put the metal plate which self-inductance decreases. 自己キャパシタンスが増加する金属板の置き方を説明する図。The figure explaining how to put the metal plate which self-capacitance increases. 平面スパイラルコイルの中心に金属板を配置した状態を示す図。The figure which shows the state which has arrange | positioned the metal plate in the center of a plane spiral coil. 平面スパイラルコイルの外周部上に金属板を配置した状態を示す図。The figure which shows the state which has arrange | positioned the metal plate on the outer peripheral part of a planar spiral coil. 第2実施形態に係わる無線電力伝送システムのブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a wireless power transmission system according to a second embodiment. 接続線の巻き取りにより金属板を移動させる巻き取り部を示す図。The figure which shows the winding-up part which moves a metal plate by winding-up of a connecting wire. 平面スパイラルコイルの中空部に金属板を配置する例を示す斜視図。The perspective view which shows the example which arrange | positions a metal plate in the hollow part of a planar spiral coil. 図9の構成の縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the configuration of FIG. 金属板をアーム回転により移動させる回転部を示す図。The figure which shows the rotation part which moves a metal plate by arm rotation. 金属パターンを印刷したフィルムの例を示す図。The figure which shows the example of the film which printed the metal pattern. 表示装置に送電装置を内蔵した構成を示す図。The figure which shows the structure which incorporated the power transmission apparatus in the display apparatus. 第4実施形態に係る無線電力伝送システムのブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a wireless power transmission system according to a fourth embodiment. 図14のシステムにおいて金属板の位置を調整する手順を示したフローチャート。15 is a flowchart showing a procedure for adjusting the position of the metal plate in the system of FIG. 図15の手順の変更例を示すフローチャート。FIG. 16 is a flowchart showing a modified example of the procedure of FIG. 第5実施形態に係る無線電力伝送システムのブロック図。FIG. 9 is a block diagram of a wireless power transmission system according to a fifth embodiment. 第6実施形態に係る無線電力伝送システムのブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a wireless power transmission system according to a sixth embodiment.

以下、図面を参照しながら、本実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1に第1実施形態に係る無線電力伝送システムを示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a wireless power transmission system according to the first embodiment.

この無線電力伝送システムは、送電装置(無線電力伝送装置)101と、受電装置(無線電力受信装置)102とを有する。   The wireless power transmission system includes a power transmission device (wireless power transmission device) 101 and a power reception device (wireless power reception device) 102.

送電装置101は、第1自己共振コイル103と、金属板104と、金属板移動部105とを備える。   The power transmission apparatus 101 includes a first self-resonant coil 103, a metal plate 104, and a metal plate moving unit 105.

金属板104は、第1自己共振コイル103の両端面のうちの一方の端面(第1端面)の一部と対向するように配置されている。ここで、コイルを軸に対して垂直に巻いた場合に、コイルの端部を通り該軸に垂直な面であって、コイルを含むコイルの内側の領域に一致する面を、該コイルの端面(あるいは端部面)と称する。金属板104は、たとえば当該一方の端面(第1端面)より小さい面積を有する。金属板104は、任意の形状をした金属である。例えば、銅板やアルミ板によって構成される。   The metal plate 104 is disposed so as to face a part of one end face (first end face) of both end faces of the first self-resonant coil 103. Here, when the coil is wound perpendicularly to the axis, a surface that passes through the end of the coil and is perpendicular to the axis and coincides with the inner region of the coil including the coil is defined as the end surface of the coil. (Or end face). For example, the metal plate 104 has an area smaller than the one end face (first end face). The metal plate 104 is a metal having an arbitrary shape. For example, it is composed of a copper plate or an aluminum plate.

金属板移動部105は、第1自己共振コイル103の当該一方の端面と平行な方向に金属板104を移動させる。つまり、金属板移動部105は、金属板104の位置を変えることができる。金属板104の位置に応じて、第1自己共振コイル103の共振周波数が可変にされる。   The metal plate moving unit 105 moves the metal plate 104 in a direction parallel to the one end face of the first self-resonant coil 103. That is, the metal plate moving unit 105 can change the position of the metal plate 104. Depending on the position of the metal plate 104, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 is made variable.

受電装置102は、第2自己共振コイル(受信装置側コイル)106を備える。   The power receiving apparatus 102 includes a second self-resonant coil (receiving apparatus side coil) 106.

第1自己共振コイル103および第2自己共振コイル106は、自己インダクタンスと自己キャパシタンスとによって所定の周波数で共振するコイルである。第1自己共振コイル103および第2自己共振コイル106は、例えば巻き数がnのコイルである(nは1以上の整数)。   The first self-resonant coil 103 and the second self-resonant coil 106 are coils that resonate at a predetermined frequency by self-inductance and self-capacitance. The first self-resonant coil 103 and the second self-resonant coil 106 are, for example, coils having n turns (n is an integer of 1 or more).

なお、第1自己共振コイル103、第2自己共振コイル106は、円筒形状に限られない。例えば、四角柱形状、スパイラルコイル等であってもよい。   The first self-resonant coil 103 and the second self-resonant coil 106 are not limited to a cylindrical shape. For example, a quadrangular prism shape, a spiral coil, or the like may be used.

送電装置101の第1自己共振コイル103は、図示しない高周波生成回路から、高周波の電力(エネルギー)の供給を受け、当該高周波エネルギーの一部を、磁気結合により第2自己共振コイル106に伝送する。   The first self-resonant coil 103 of the power transmission apparatus 101 receives supply of high-frequency power (energy) from a high-frequency generation circuit (not shown), and transmits a part of the high-frequency energy to the second self-resonant coil 106 by magnetic coupling. .

より詳細に、第1および第2自己共振コイル103,106の共振周波数に一致する高周波エネルギーを第1自己共振コイル103に供給することで、磁気共鳴により、当該高周波エネルギーの一部が、第2自己共振コイル106に伝送される。磁気共鳴を利用することで、高伝送効率が可能となる。   More specifically, by supplying the first self-resonant coil 103 with high-frequency energy that matches the resonance frequency of the first and second self-resonant coils 103, 106, a part of the high-frequency energy is secondly reflected by magnetic resonance. It is transmitted to the self-resonant coil 106. By using magnetic resonance, high transmission efficiency is possible.

受電装置102では、第2自己共振コイル106の他に、整流回路、電子回路、充電可能な2次電池等の要素が設けられている。整流回路は、第2自己共振コイル106で受信された高周波エネルギーを直流に変換する。電子回路は、整流回路により生成された出力電流を利用して動作する。2次電池は、整流回路の出力電流により充電される。   In the power receiving apparatus 102, in addition to the second self-resonant coil 106, elements such as a rectifier circuit, an electronic circuit, and a rechargeable secondary battery are provided. The rectifier circuit converts the high-frequency energy received by the second self-resonant coil 106 into direct current. The electronic circuit operates using the output current generated by the rectifier circuit. The secondary battery is charged by the output current of the rectifier circuit.

なお、本実施形態では送電および受電用のコイルとして自己共振コイルを用いているが、磁気共鳴によらずに、通常のコイルによる磁気結合を利用して、電力伝送を行ってもよい。   In the present embodiment, a self-resonant coil is used as a coil for power transmission and power reception. However, power transmission may be performed using magnetic coupling by a normal coil instead of magnetic resonance.

以下、図2、図3および図4を用いて、金属板104の移動によって、共振周波数が可変される理由について説明する。すなわち、共振周波数の可変原理を説明する。   Hereinafter, the reason why the resonance frequency is varied by the movement of the metal plate 104 will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. That is, the principle of changing the resonance frequency will be described.

図2に、第1自己共振コイル103に高周波エネルギーを供給したときに発生する磁力線203の例を示す。   FIG. 2 shows an example of magnetic field lines 203 generated when high frequency energy is supplied to the first self-resonant coil 103.

第1自己共振コイル103の自己インダクタンスをL、自己キャパシタンスをCとする。このとき、第1自己共振コイル103の共振周波数は、次式により表現される。   The self-inductance of the first self-resonant coil 103 is L, and the self-capacitance is C. At this time, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 is expressed by the following equation.

Figure 2012075199
この式から、自己インダクタンスL、または、自己キャパシタンスCを可変にできれば、共振周波数を可変にすることが可能である。
Figure 2012075199
From this equation, if the self-inductance L or the self-capacitance C can be made variable, the resonance frequency can be made variable.

図3は、第1自己共振コイル103の磁力線303をさえぎるように金属板304を配置した例を示す。   FIG. 3 shows an example in which the metal plate 304 is arranged so as to block the magnetic field lines 303 of the first self-resonant coil 103.

このときには、金属板104の周囲の磁界を打ち消すように金属板には渦電流が生じ、第1自己共振コイル103のインダクタンスが減少する。この結果、第1自己共振コイル103の共振周波数は高くなる。   At this time, an eddy current is generated in the metal plate so as to cancel the magnetic field around the metal plate 104, and the inductance of the first self-resonant coil 103 is reduced. As a result, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 is increased.

図4は、第1自己共振コイル103の端面の外周部上に金属板104を配置した例を示す。   FIG. 4 shows an example in which the metal plate 104 is disposed on the outer peripheral portion of the end face of the first self-resonant coil 103.

このとき、金属板104は、磁力線をさえぎらないため、第1自己共振コイル103のインダクタンスの減少はない。一方、金属板104とコイルとの容量結合により、コイルの線間容量が増大する。すなわち、元々コイルの各線間に存在する容量に対し、金属板104とコイル103間の容量が加わる。この線間容量の増大は、自己キャパシタンスが増加したことと等価となる。この結果、第1自己共振コイル103の共振周波数は低くなる。   At this time, since the metal plate 104 does not block the lines of magnetic force, the inductance of the first self-resonant coil 103 does not decrease. On the other hand, the capacitance between the coils increases due to capacitive coupling between the metal plate 104 and the coil. That is, the capacitance between the metal plate 104 and the coil 103 is added to the capacitance originally existing between the wires of the coil. This increase in line capacitance is equivalent to an increase in self-capacitance. As a result, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 is lowered.

このように、金属板の位置を調整することで、第1自己共振コイル103の共振周波数を、高く、あるいは、低く変えることが可能となる。   Thus, by adjusting the position of the metal plate, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 can be changed to be higher or lower.

本実施形態においては、金属板移動部105によって、金属板104の位置を可変にしているため、第1自己共振コイル103の共振周波数を高く、あるいは、低くすることが可能となる。   In the present embodiment, since the position of the metal plate 104 is made variable by the metal plate moving unit 105, the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 can be increased or decreased.

ここで金属板104の移動は、少なくとも第1自己共振コイル103の当該一方の端面の中心から、当該一方の端面の外周部までの範囲で行うことができるようにすることが好ましい。   Here, it is preferable that the movement of the metal plate 104 can be performed at least in the range from the center of the one end face of the first self-resonant coil 103 to the outer peripheral portion of the one end face.

図5に、第1自己共振コイル103の端面の中心に、金属板104を移動させた状態を示す。   FIG. 5 shows a state in which the metal plate 104 is moved to the center of the end face of the first self-resonant coil 103.

図6に、第1自己共振コイル103の外周部上に金属板104を移動させた状態を示す。   FIG. 6 shows a state in which the metal plate 104 is moved on the outer periphery of the first self-resonant coil 103.

このような範囲で金属板を移動することで、最大の自己インダクタンスの減少と、最大の自己キャパシタンスの増加の効果が得られる。つまり、最大の共振周波数可変幅が得られるようになる。   By moving the metal plate in such a range, the maximum self-inductance can be reduced and the maximum self-capacitance can be increased. That is, the maximum resonance frequency variable width can be obtained.

本実施形態では、金属板104の位置を可変にしているが、金属板移動部105を設けずに、金属板104を、所望の共振周波数が得られる位置に、固定的に配置することも可能である。   In this embodiment, the position of the metal plate 104 is variable, but the metal plate 104 can be fixedly arranged at a position where a desired resonance frequency can be obtained without providing the metal plate moving unit 105. It is.

また本実施形態では、金属板104を、第1自己共振コイル103の両端面のうち、第2自己共振コイル106が存在する側の端面に近接して配置したが、反対側の端面に近接配置させることも可能である。   Further, in the present embodiment, the metal plate 104 is disposed close to the end surface on the side where the second self-resonant coil 106 exists among the both end surfaces of the first self-resonant coil 103, but is disposed close to the end surface on the opposite side. It is also possible to make it.

磁力線が通過する箇所であれば、第1自己共振コイル103の両端面の近傍以外でも、金属板を配置してもよい。この場合も、金属板により磁力線の一部が遮られ、インダクタンスを変更することが可能である。   As long as the magnetic field lines pass therethrough, a metal plate may be disposed outside the vicinity of both end faces of the first self-resonant coil 103. Also in this case, a part of the lines of magnetic force are blocked by the metal plate, and the inductance can be changed.

また本実施形態では、送信側の第1自己共振コイル103に対し金属板を配置する例を示したが、受信側の第2自己共振コイルについても同様に、金属板を配置することが可能である。これにより、第2自己共振コイルの共振周波数を可変にできる。あるいは、第1自己共振コイルおよび第2自己共振コイルの両方にそれぞれ金属板を配置して、各々のコイルの共振周波数を可変にしてもよい。   In the present embodiment, an example in which a metal plate is arranged with respect to the first self-resonant coil 103 on the transmission side is shown, but a metal plate can be similarly arranged on the second self-resonant coil on the reception side. is there. Thereby, the resonant frequency of the second self-resonant coil can be made variable. Alternatively, a metal plate may be disposed in both the first self-resonant coil and the second self-resonant coil, and the resonance frequency of each coil may be made variable.

また本実施形態では、コイル間で電力伝送(エネルギー伝送)を行う例を示したが、コイル間で無線通信用の信号(変調信号)を伝送してもよい。   In the present embodiment, an example in which power transmission (energy transmission) is performed between the coils has been described, but a signal (modulation signal) for wireless communication may be transmitted between the coils.

以上、本実施形態によれば、第1自己共振コイル103による磁力線の一部を遮るように金属板104を配置して、第1自己共振コイル103の自己インダクタンスの調整するようにしたことにより、第1自己共振コイル103の共振周波数を、任意の値に設定することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the metal plate 104 is disposed so as to block a part of the lines of magnetic force generated by the first self-resonant coil 103, and the self-inductance of the first self-resonant coil 103 is adjusted. The resonance frequency of the first self-resonant coil 103 can be set to an arbitrary value.

また、第1自己共振コイル103の一端面に対向するように金属板104を配置したことにより、自己インダクタンスの減少と、自己キャパシタンスの増加を同時に行うことができる。また、送電装置の厚みの増大を最小化、つまり、薄型化が可能となる。   In addition, since the metal plate 104 is disposed so as to face one end surface of the first self-resonant coil 103, the self-inductance can be decreased and the self-capacitance can be increased at the same time. In addition, an increase in the thickness of the power transmission device can be minimized, that is, the thickness can be reduced.

また、本実施形態によれば、金属板の位置を移動する金属板移動部を設けたことにより、第1自己共振コイルの共振周波数を動的に高く、あるいは、低く変更することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, by providing the metal plate moving part that moves the position of the metal plate, the resonance frequency of the first self-resonant coil can be dynamically increased or decreased. .

また本実施形態によれば、従来に比べて伝送効率の劣化を極めて小さくすることができる。すなわち、金属板に発生する渦電流は伝送効率を劣化させるが、金属板104は空間を介して自己共振コイル103と結合をしているので、寄生抵抗の影響が小さい。したがって、従来技術のようなコイルにキャパシタを接続する場合に比べて、伝送効率の劣化を小さくすることができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to extremely reduce the deterioration of transmission efficiency as compared with the conventional case. That is, the eddy current generated in the metal plate deteriorates the transmission efficiency, but since the metal plate 104 is coupled to the self-resonant coil 103 through the space, the influence of the parasitic resistance is small. Therefore, the degradation of transmission efficiency can be reduced as compared with the case where a capacitor is connected to a coil as in the prior art.

(第2実施形態)
図7に第2実施形態にかかる無線電力伝送システムを示す。図1と同一名称の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 7 shows a wireless power transmission system according to the second embodiment. Elements having the same names as those in FIG.

第1実施形態と異なり、金属板104は、第1自己共振コイル103の側面の一部と対向するように(たとえば平行に)、配置されている。このような配置では、磁力線は、金属板104によって遮られない、あるいはほとんど遮られない。したがって、金属板104と第1自己共振コイル103間の容量が、第1自己共振コイル103の共振周波数を決める支配的な要因となる。   Unlike the first embodiment, the metal plate 104 is disposed so as to face a part of the side surface of the first self-resonant coil 103 (for example, in parallel). In such an arrangement, the magnetic field lines are not blocked or hardly blocked by the metal plate 104. Therefore, the capacitance between the metal plate 104 and the first self-resonant coil 103 is a dominant factor that determines the resonance frequency of the first self-resonant coil 103.

金属板移動部105は、共振周波数を小さくするときは、形成される容量が大きくなるように金属板を移動させる。具体的に金属板104と、第1自己共振コイル103の対向する面積を大きくする。逆に、共振周波数を高くするときは、当該対向する面積が小さくなるように移動させる。   When reducing the resonance frequency, the metal plate moving unit 105 moves the metal plate so as to increase the capacity to be formed. Specifically, the opposing area of the metal plate 104 and the first self-resonant coil 103 is increased. Conversely, when the resonance frequency is increased, the resonance area is moved so that the opposing area becomes smaller.

(第3実施形態)
本実施形態では、金属板移動部の構成を具体的に示す。
(Third embodiment)
In this embodiment, the structure of a metal plate moving part is shown concretely.

図8に、金属板移動部の第1の構成例を示す。   FIG. 8 shows a first configuration example of the metal plate moving unit.

図8の金属板移動部は、接続線111,113と、巻き取り部112,114を含む。   The metal plate moving unit in FIG. 8 includes connecting lines 111 and 113 and winding units 112 and 114.

接続線111,113は、糸やナイロンなどの絶縁体、誘電体で構成されている。接続線111,113の一端は、金属板104に固定(接続)されている。   The connection lines 111 and 113 are made of an insulator such as thread or nylon, or a dielectric. One end of the connection lines 111 and 113 is fixed (connected) to the metal plate 104.

巻き取り部112,114は、接続線111、113の他端に結合し、接続線111、113を、モータなどの駆動手段で、巻き取り可能に構成されている。   The winding portions 112 and 114 are coupled to the other ends of the connection lines 111 and 113, and are configured to be able to wind the connection lines 111 and 113 by a driving means such as a motor.

巻き取り部112,114は、コイル103を挟んで、対向するように配置されている。金属板104は、巻き取り部112,114間を、直線状に移動することができる。   The winding portions 112 and 114 are arranged so as to face each other with the coil 103 interposed therebetween. The metal plate 104 can move linearly between the winding portions 112 and 114.

巻き取り部112が接続線111を巻き取ることで、金属板104を巻き取り部112側に移動させることができる。巻き取り部114が、接続線113を巻き取ることで、金属板104を巻き取り部114側に、移動させることが可能になる。   The winding part 112 winds the connection wire 111, whereby the metal plate 104 can be moved to the winding part 112 side. When the winding unit 114 winds the connection wire 113, the metal plate 104 can be moved to the winding unit 114 side.

図8の構成では、接続線111,113の巻き取り量の大小で、共振周波数の可変量を大小に変更できる。よって、共振周波数の可変量を容易に大きくしたり小さくしたりできる。   In the configuration of FIG. 8, the variable amount of the resonance frequency can be changed to a large or small value by the amount of winding of the connection lines 111 and 113. Therefore, the variable amount of the resonance frequency can be easily increased or decreased.

図8の構成例は、巻き取り部を2つ備えていたが、巻き取り部は1つのみでもよい。   Although the configuration example of FIG. 8 includes two winding portions, only one winding portion may be provided.

図8では、第1自己共振コイルとして円形スパイラルコイルを用いた場合を示したが、方向スパイラルコイルを用いた場合を図9および図10に示す。図9は斜視図、図10はA-A線における断面図である。   FIG. 8 shows the case where a circular spiral coil is used as the first self-resonant coil, but FIGS. 9 and 10 show the case where a directional spiral coil is used. FIG. 9 is a perspective view, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA.

この例では、金属板104は、第1自己共振コイル(平面スパイラルコイル)103aの中空部内(コイルの内側)に配置されている。これにより、大きな面積が必要な平面スパイラルコイルと金属板を含む部分を極めて薄くすることが可能となる。また巻き取り部112、114は、第1自己共振コイル103aと同じ高さに配置されている。これにより、装置全体の薄型化が可能になる。   In this example, the metal plate 104 is disposed in the hollow portion (inside the coil) of the first self-resonant coil (planar spiral coil) 103a. This makes it possible to make the portion including the planar spiral coil and the metal plate that require a large area extremely thin. The winding portions 112 and 114 are arranged at the same height as the first self-resonant coil 103a. Thereby, the whole apparatus can be thinned.

なお図9の構成では、金属板104は、第1自己共振コイル103aの最外周上には移動できないため、自己キャパシタンスの調整可能な量は少なくなる。したがって、第1自己共振コイル103aの共振周波数の変更は、自己インダクタクタンスの調整が支配的となる。   In the configuration of FIG. 9, since the metal plate 104 cannot move onto the outermost periphery of the first self-resonant coil 103a, the amount by which the self-capacitance can be adjusted is reduced. Therefore, the adjustment of the self-inductance is dominant in changing the resonance frequency of the first self-resonant coil 103a.

図11に、金属板移動部の第2の構成例を示す。   FIG. 11 shows a second configuration example of the metal plate moving unit.

図11の金属板移動部は、接続アーム121と、回転軸受122と、回転部123とを備える。   The metal plate moving unit in FIG. 11 includes a connecting arm 121, a rotary bearing 122, and a rotating unit 123.

接続アーム121の一端は、金属板104に固定されている。   One end of the connection arm 121 is fixed to the metal plate 104.

回転部123には回転軸受122が形成されている。接続アーム121の他端は、回転軸受122に嵌合されている。   A rotary bearing 122 is formed on the rotary part 123. The other end of the connection arm 121 is fitted to the rotary bearing 122.

回転部123は、接続アーム121の他端を支点に、接続アーム121を、図中矢印の方向に、すなわちコイル端面に平行な方向に、移動させる。これにより、金属板103は、接続アーム121の他端(回転軸受)を中心として、円弧状に移動させられる。   The rotating part 123 moves the connecting arm 121 in the direction of the arrow in the drawing, that is, in the direction parallel to the coil end surface, with the other end of the connecting arm 121 as a fulcrum. Thereby, the metal plate 103 is moved in an arc shape around the other end (rotary bearing) of the connection arm 121.

図9の構成では、回転量の大小で共振周波数の可変量の大小を変えられるので、共振周波数の可変量を容易に大きくしたり、小さくしたりできる。   In the configuration of FIG. 9, since the magnitude of the variable amount of the resonance frequency can be changed depending on the amount of rotation, the variable amount of the resonant frequency can be easily increased or decreased.

図12に、金属板移動部の第3の構成例を示す。   FIG. 12 shows a third configuration example of the metal plate moving unit.

この例では、巻き取り部131,132が、フィルム133の両端側からフィルム133の巻き取りを行う。フィルム133には金属パターン104a、104b、104cがプリントされている。第1自己共振コイルの図示は、簡単のため、省略している。   In this example, the winding units 131 and 132 wind up the film 133 from both ends of the film 133. Metal patterns 104a, 104b, and 104c are printed on the film 133. The illustration of the first self-resonant coil is omitted for simplicity.

金属パターン104a、104b、104cはそれぞれ異なる形状を有する。最適な形状の金属パターンを選択するとともに、選択した金属パターンの位置を、フィルムの巻き取りにより調整することで、自己共振コイルの共振周波数を自由に変えることが可能となる。   The metal patterns 104a, 104b, 104c have different shapes. It is possible to freely change the resonance frequency of the self-resonant coil by selecting a metal pattern having an optimal shape and adjusting the position of the selected metal pattern by winding the film.

図13に、送電装置を表示装置に組み込む際に、表示装置の筐体の厚さを薄くすることが可能な巻き取り部の配置例を示す。ここでは、図9の構成を含む送電装置を、表示装置に組み込む例が示されている。   FIG. 13 shows an arrangement example of winding portions that can reduce the thickness of the housing of the display device when the power transmission device is incorporated into the display device. Here, an example in which a power transmission device including the configuration of FIG. 9 is incorporated into a display device is shown.

表示装置141の筐体142に、送電装置が内蔵されている。表示装置141は、例えば液晶ディスプレイ装置である。   A power transmission device is incorporated in the housing 142 of the display device 141. The display device 141 is, for example, a liquid crystal display device.

表示装置141の表示部143の裏側に、第1自己共振コイル(平面スパイラルコイル)103aと、金属板104が配置されている。平面スパイラルコイル103aと金属板104は同じ高さ(同一平面内)に配置される。   A first self-resonant coil (planar spiral coil) 103a and a metal plate 104 are disposed on the back side of the display unit 143 of the display device 141. The planar spiral coil 103a and the metal plate 104 are arranged at the same height (in the same plane).

巻き取り部112、114は、筐体142内の外周部分に配置されている。筐体142内の外周部分は、表示部143とコイル103aが存在しないため、筐体142の中で最も厚みが確保できる部分である。厚みの必要な巻き取り部112、114を、表示部143と重ねないことで、筐体142の厚さを薄くすることが可能となる。   The winding portions 112 and 114 are arranged on the outer peripheral portion in the housing 142. The outer peripheral portion in the housing 142 is a portion in which the thickness can be secured most in the housing 142 because the display portion 143 and the coil 103a are not present. The thickness of the casing 142 can be reduced by not overlapping the winding portions 112 and 114 that require thickness with the display portion 143.

(第4実施形態)
図14に、第4実施形態に係る無線電力伝送システムを示す。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 shows a wireless power transmission system according to the fourth embodiment.

この無線電力伝送システムは、送電装置201と、この送電装置201から電力(エネルギー)が供給される受電装置202とを有する。送電装置201および受電装置202は、それぞれ無線通信機能を搭載している。   The wireless power transmission system includes a power transmission device 201 and a power reception device 202 to which power (energy) is supplied from the power transmission device 201. Each of the power transmission apparatus 201 and the power reception apparatus 202 has a wireless communication function.

送電装置201は、第1自己共振コイル103、金属板104、金属板移動部105、制御回路208、無線回路207およびアンテナ206を備える。   The power transmission apparatus 201 includes a first self-resonant coil 103, a metal plate 104, a metal plate moving unit 105, a control circuit 208, a wireless circuit 207, and an antenna 206.

受電装置202は、第2自己共振コイル106、受電電力測定装置210、制御回路211、無線回路212およびアンテナ213を備える。   The power receiving apparatus 202 includes a second self-resonant coil 106, a received power measuring apparatus 210, a control circuit 211, a radio circuit 212, and an antenna 213.

第1自己共振コイル103、金属板104、金属板移動部105、第2自己共振コイル106は、第1実施形態(図1参照)と同様であるため、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   Since the first self-resonant coil 103, the metal plate 104, the metal plate moving unit 105, and the second self-resonant coil 106 are the same as those in the first embodiment (see FIG. 1), they are assigned the same reference numerals and overlap. Description is omitted.

本実施形態は、送電装置201における金属板104の位置を、受電装置202での受電電力が最大となる、または所望の値を満たすように、調整することを特徴とする。   The present embodiment is characterized in that the position of the metal plate 104 in the power transmitting apparatus 201 is adjusted so that the received power in the power receiving apparatus 202 is maximized or satisfies a desired value.

図15に、図14の無線電力伝送システムにおいて金属板104の位置を、高効率伝送可能な位置に調整する動作の流れを示す。   FIG. 15 shows a flow of operations for adjusting the position of the metal plate 104 to a position where high-efficiency transmission is possible in the wireless power transmission system of FIG.

(ステップS101)送電装置201の制御回路208と、受電装置202の制御回路211間の情報のやり取りにより、位置調整モードに入る。 (Step S101) The position adjustment mode is entered by exchanging information between the control circuit 208 of the power transmitting apparatus 201 and the control circuit 211 of the power receiving apparatus 202.

(ステップS102)金属板移動部105が、制御回路208の指示に従って、金属板104を移動させる。 (Step S102) The metal plate moving unit 105 moves the metal plate 104 in accordance with an instruction from the control circuit 208.

(ステップS103)図示しない高周波エネルギー生成回路が、制御回路208の指示に従って、所定周波数の高周波エネルギーを第1自己共振コイル103に供給する。 (Step S103) A high frequency energy generation circuit (not shown) supplies high frequency energy of a predetermined frequency to the first self-resonant coil 103 in accordance with an instruction from the control circuit 208.

第2自己共振コイル106が、第1自己共振コイル103との磁気結合により高周波エネルギーを受信する。受電電力測定部210は、第2自己共振コイル106で受信された高周波エネルギー(受電電力)を測定する。   The second self-resonant coil 106 receives high-frequency energy by magnetic coupling with the first self-resonant coil 103. The received power measuring unit 210 measures high-frequency energy (received power) received by the second self-resonant coil 106.

受電装置202の制御回路211は、測定された受電電力の値を、無線回路212およびアンテナ213を介して、送電装置201に送信する。   The control circuit 211 of the power receiving apparatus 202 transmits the measured received power value to the power transmitting apparatus 201 via the wireless circuit 212 and the antenna 213.

送電装置201では、アンテナ206および無線回路207を介して、当該測定された受電電力の値が、制御回路208に受信される。   In the power transmission apparatus 201, the measured received power value is received by the control circuit 208 via the antenna 206 and the wireless circuit 207.

(ステップS104)送電装置201の制御回路208は、金属板の位置候補を全て試したか判断する。まだすべての位置候補を試していないときは、ステップS102に戻り、まだ試していない位置へ金属板を移動させる。すべての位置候補を試したときは、ステップS105に進む。 (Step S104) The control circuit 208 of the power transmission apparatus 201 determines whether all the metal plate position candidates have been tried. When all the position candidates have not been tried yet, the process returns to step S102, and the metal plate is moved to a position that has not been tried yet. When all the position candidates have been tried, the process proceeds to step S105.

(ステップS105)送電装置201の制御回路208は、受電電力が最大となる金属板104の位置を選択し、選択した位置へ金属板104を移動することを金属板移動部105に指示する。金属板移動部105は、指示された位置に、金属板104を移動させる。 (Step S105) The control circuit 208 of the power transmitting apparatus 201 selects the position of the metal plate 104 that maximizes the received power, and instructs the metal plate moving unit 105 to move the metal plate 104 to the selected position. The metal plate moving unit 105 moves the metal plate 104 to the instructed position.

(ステップS106)送電装置201の制御回路208は、電力伝送の開始を決定し、図示しない高周波エネルギー生成回路に、電力伝送の開始を指示する。電力伝送の開始指示を受けた高周波エネルギー生成回路は、高周波エネルギーを第1自己共振コイル103に供給することにより、電力伝送を開始する。受電装置202では、伝送される電力を、たとえば図示しない2次電池に充電する。 (Step S106) The control circuit 208 of the power transmission apparatus 201 determines the start of power transmission, and instructs a high-frequency energy generation circuit (not shown) to start power transmission. The high frequency energy generation circuit that has received an instruction to start power transmission starts power transmission by supplying high frequency energy to the first self-resonant coil 103. In power reception device 202, for example, a secondary battery (not shown) is charged with the transmitted power.

以上のようなステップを経て、電力伝送を開始することで、高い受電電力が得ることが可能になる。言い換えれば、第1自己共振コイル103の共振周波数が最適化された状態で電力伝送が可能となる。   High power reception power can be obtained by starting the power transmission through the above steps. In other words, power transmission is possible with the resonance frequency of the first self-resonant coil 103 optimized.

ステップS104,S105の処理を、以下のように変更してもよい。   The processes in steps S104 and S105 may be changed as follows.

すなわち、ステップS104では、受電電力が所望の値を満たしたか判断する。所望の値を満たしていない場合は、ステップS102に戻り、別の位置候補を試す。所望の値が満たされたとき、またはすべての位置候補が試されたとき、ステップS105に進む。   That is, in step S104, it is determined whether the received power satisfies a desired value. If the desired value is not satisfied, the process returns to step S102 to try another position candidate. When the desired value is satisfied or when all the position candidates have been tried, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、所望の値が満たされたときは、所望の値が満たされた位置、所望の値が満たされなかったときは、最も受信電力の値が高かった位置に、金属板104を移動させる。   In step S105, when the desired value is satisfied, the metal plate 104 is moved to a position where the desired value is satisfied, and when the desired value is not satisfied, the metal plate 104 is moved to a position where the received power value is the highest. Let

ここで、ステップS102において金属板を移動させる位置候補の決め方の例を、第1方法、第2方法、および第3方法として、3つ示す。   Here, three examples of how to determine the position candidates for moving the metal plate in step S102 are shown as the first method, the second method, and the third method.

[第1方法]金属板の位置を、第1自己共振コイルの自己キャパシタンスの値が最も大きくなる位置から、最も自己インダクタンスの値が小さくなる位置へ向かって、順番に移動させる。 [First Method] The position of the metal plate is sequentially moved from the position where the self-capacitance value of the first self-resonant coil is the largest toward the position where the self-inductance value is the smallest.

このように金属板の位置を移動させると、金属板の移動する距離を短くすることができるので、短時間で金属板の位置を調整したい場合に有効である。なお、金属板を、最も自己インダクタンスの値が小さくなる位置から、最も自己キャパシタンスの値が大きくなる位置へ向かって、順番に移動させても良い。   If the position of the metal plate is moved in this manner, the distance that the metal plate moves can be shortened, which is effective when the position of the metal plate is to be adjusted in a short time. Note that the metal plate may be sequentially moved from the position where the self-inductance value is smallest to the position where the self-capacitance value is largest.

第1方法を用いる場合のステップS104では、全ての金属板の位置候補で受電電力を測定した場合は、ステップS105へ進み、そうでない場合にはステップS102に戻る。   In step S104 in the case of using the first method, if the received power is measured with all the metal plate position candidates, the process proceeds to step S105, and if not, the process returns to step S102.

[第2方法]金属板を、初期設定値の位置を基準に、移動させる。ここで、初期設定値とは、近接する机などの影響がない場合に、共振周波数が最適化される金属板の位置である。 [Second Method] The metal plate is moved with reference to the position of the initial setting value. Here, the initial set value is the position of the metal plate where the resonance frequency is optimized when there is no influence from a nearby desk or the like.

まずは、金属板を初期設定値の位置へセットして、受電電力を測定する。次に、共振周波数が高くなる位置候補へ金属板を移動させた場合と、共振周波数が低くなる位置候補へと金属板を移動させた場合との2通りの位置候補で、受電電力を測定する。   First, the metal plate is set to the position of the initial setting value, and the received power is measured. Next, the received power is measured with two position candidates: a case where the metal plate is moved to a position candidate where the resonance frequency is high, and a case where the metal plate is moved to a position candidate where the resonance frequency is low. .

ステップS104では、これら3つの位置(初期設定値の位置、2つの位置候補)で測定された受電電力を比較する。   In step S104, the received power measured at these three positions (initial setting value position and two position candidates) is compared.

3つの位置のうち、初期設定値の位置で測定された受電電力が最大値である場合には、ステップS105に進み、金属板の位置を、初期設定値の位置に決定する。   When the received power measured at the position of the initial setting value is the maximum value among the three positions, the process proceeds to step S105, and the position of the metal plate is determined as the position of the initial setting value.

3つの位置のうち、共振周波数が高くなる位置候補へ金属板を移動させたときの受電電力が最大の場合には、ステップS102へ戻り、さらに共振周波数が高くなるほうの位置候補へ金属板を移動させる。そして、再度のステップS104で、移動後の候補位置と、その1つ前の候補位置での受電電力を比較する。1つ前の候補位置での受信電力の方が大きいときは、ステップS105に進み、1つ前の候補位置に、金属板の位置を決定する。   If the received power is maximum when the metal plate is moved to a position candidate with a higher resonance frequency among the three positions, the process returns to step S102, and the metal plate is moved to a position candidate with a higher resonance frequency. Move. In step S104 again, the received power at the candidate position after movement is compared with the received power at the previous candidate position. When the received power at the previous candidate position is larger, the process proceeds to step S105, and the position of the metal plate is determined as the previous candidate position.

3つの位置のうち、共振周波数が低くなる位置候補へ金属板を移動させたときの受電電力が最大の場合には、ステップS102へ戻り、さらに共振周波数が低くなるほうの位置候補へ金属板を移動させる。そして、ステップS104で、移動後の候補位置と、その1つ前の候補位置での受電電力を比較する。1つ前の候補位置での受信電力の方が大きいときは、ステップS105に進み、1つ前の候補位置に、金属板の位置を決定する。   If the received power is the maximum when the metal plate is moved to a position candidate with a lower resonance frequency among the three positions, the process returns to step S102, and the metal plate is placed on the position candidate with a lower resonance frequency. Move. Then, in step S104, the received power at the candidate position after movement is compared with the received power at the previous candidate position. When the received power at the previous candidate position is larger, the process proceeds to step S105, and the position of the metal plate is determined as the previous candidate position.

[第3方法]金属板の位置を、過去に電力伝送に用いた位置を基準にして移動させる。第2方法では、初期設定値の位置を、基準に用いたが、この代わりに、第3方法では、過去に電力伝送に用いた位置を基準にすることだけ違う。その他は同一である。過去に電力伝送に用いた位置は、たとえば1回前に電力伝送に用いた位置でもよいし、過去に最も多く決定された位置でもよい。 [Third Method] The position of the metal plate is moved with reference to the position used for power transmission in the past. In the second method, the position of the initial setting value is used as a reference. However, in the third method, the only difference is that the position used for power transmission in the past is used as a reference. Others are the same. The position used for power transmission in the past may be the position used for power transmission one time before, for example, or may be the position determined most frequently in the past.

図16に、図15の動作フローの変更例を示す。この動作フローは、電力伝送中に、金属板の位置を移動させることを特徴とする。たとえば、本システムに近接する机などの配置状況が変わると、高効率電送可能な金属板の位置も変わり得る。この場合には、本フローに従って、金属板の位置を移動させることで、配置状況の変化にも拘わらず、高効率伝送を可能とする。   FIG. 16 shows a modification example of the operation flow of FIG. This operation flow is characterized in that the position of the metal plate is moved during power transmission. For example, when the arrangement state of a desk or the like in the vicinity of the system changes, the position of the metal plate capable of high-efficiency power transmission can also change. In this case, by moving the position of the metal plate according to this flow, high-efficiency transmission is possible regardless of the change in the arrangement state.

本動作フローは、図15のフローに対し、ステップS107とステップS108が新たに追加されている。以下、図15に示される動作フローとの差違を中心に、説明する。   In this operation flow, steps S107 and S108 are newly added to the flow of FIG. Hereinafter, the description will be focused on the difference from the operation flow shown in FIG.

ステップS107では、電力伝送開始から、一定時間経過後に、受電装置202の受電電力測定部210が、受電電力を測定する。測定された受電電力の値を、送電装置201の制御回路208に送信する。   In step S107, the received power measuring unit 210 of the power receiving apparatus 202 measures the received power after a lapse of a certain time from the start of power transmission. The measured value of the received power is transmitted to the control circuit 208 of the power transmission apparatus 201.

ステップS108では、送電装置201の制御回路208が、金属板104の位置の再調整が必要かどうか判断する。これは、測定された受電電力が、直前に行われたステップS105で位置が決定されたときの受信電力に比べて、増加したか、同一であるか、減少したかで判断する。ここで同一とは、当該位置が決定されたときの受信電力に対し、一定の範囲(誤差範囲)に収まることを意味する。増加とは、当該一定の範囲を超える増加を意味し、減少は、当該一定の範囲を下回る減少を意味する。   In step S108, the control circuit 208 of the power transmission apparatus 201 determines whether or not the position of the metal plate 104 needs to be readjusted. This is determined based on whether the measured received power is increased, the same, or decreased compared to the received power when the position is determined in step S105 performed immediately before. Here, the same means that the received power when the position is determined falls within a certain range (error range). An increase means an increase beyond the certain range, and a decrease means a decrease below the certain range.

測定された受電電力が、当該直前に位置が決定されたときの受信電力と同一のときは、金属板の位置の再調整は必要ないと判断する。この場合、ステップS106へ戻り、電力伝送を再度、開始する。   When the measured received power is the same as the received power when the position was determined immediately before, it is determined that readjustment of the position of the metal plate is not necessary. In this case, the process returns to step S106 and power transmission is started again.

測定された受電電力が、当該直前に位置が決定されたときの受信電力に比べて減少したときは、金属板の位置の再調整が必要であると判断する。この場合、ステップS101へ戻り、位置調整モードに進む。   When the measured received power decreases compared to the received power when the position was determined immediately before, it is determined that the metal plate position needs to be readjusted. In this case, the process returns to step S101 and proceeds to the position adjustment mode.

測定された受電電力が、当該直前に位置が決定されたときの受信電力に比べて増加したときは、2つの方法が可能である。   When the measured received power increases compared to the received power when the position is determined immediately before, two methods are possible.

1つ目の方法は、これまで大きい受電電力が得られたため、金属板の位置の再調整は必要ないと判断する。この場合、ステップS106へ戻り、電力伝送を開始する。   The first method determines that it is not necessary to readjust the position of the metal plate because large received power has been obtained so far. In this case, the process returns to step S106 to start power transmission.

2つ目の方法は、何らかの状況の変化によりさらに大きな受電電力が得られる可能性があるため、金属板の位置を再調整することを決定する。この場合、ステップS101へ戻り、位置調整モードに進む。   The second method decides to readjust the position of the metal plate because there is a possibility that a larger received power may be obtained due to a change in some situation. In this case, the process returns to step S101 and proceeds to the position adjustment mode.

以上、本フローの動作により、何らかの状況の変化により高効率電送可能な金属板の位置が変わった場合でも、金属板の位置を再調整して、高効率伝送を行うことが可能となる。   As described above, even when the position of the metal plate capable of high-efficiency power transmission is changed due to a change in some situation, the operation of this flow makes it possible to readjust the position of the metal plate and perform high-efficiency transmission.

本実施形態では、受電電力が最大となるように金属板の位置を決定する場合を説明したが、伝送効率を評価関数として、金属板の位置を決定しても良い。   In the present embodiment, the case where the position of the metal plate is determined so as to maximize the received power has been described. However, the position of the metal plate may be determined using transmission efficiency as an evaluation function.

伝送効率は、第1自己共振コイルから送信した送信電力に対する、第2自己共振コイルでの受信電力の比である。この場合、送電装置側の制御回路は、受電装置から取得した受信電力の値を、送信電力の値で除算することで、伝送効率を計算すればよい。   The transmission efficiency is the ratio of the received power at the second self-resonant coil to the transmission power transmitted from the first self-resonant coil. In this case, the control circuit on the power transmission device side may calculate the transmission efficiency by dividing the value of the reception power acquired from the power reception device by the value of the transmission power.

(第5実施形態)
図17に、第5実施形態に係る無線電力伝送システムを示す。
(Fifth embodiment)
FIG. 17 shows a wireless power transmission system according to the fifth embodiment.

このシステムは、受電装置302側に、金属板304および金属板移動部305を配置したことを特徴とする。金属板304および金属移動部305の構成は、これまでの実施形態で述べたものと同様である。送電装置301には、金属板および金属板移動部は設けられていない。   This system is characterized in that a metal plate 304 and a metal plate moving unit 305 are arranged on the power receiving apparatus 302 side. The configurations of the metal plate 304 and the metal moving unit 305 are the same as those described in the previous embodiments. The power transmission device 301 is not provided with a metal plate and a metal plate moving unit.

図17の無線電力伝送システムにおいて、金属板304の位置を、高効率伝送可能な位置に調整する動作の流れは、基本的に図15または図16と同じである。異なる点は、ステップS102、S104で行う金属板の移動および位置決定を、受電装置302側で行うことのみである。したがって、当該動作の流れは自明であり、その説明を省略する。   In the wireless power transmission system of FIG. 17, the flow of operation for adjusting the position of the metal plate 304 to a position where high-efficiency transmission is possible is basically the same as in FIG. 15 or FIG. The only difference is that the movement and position determination of the metal plate performed in steps S102 and S104 is performed on the power receiving apparatus 302 side. Therefore, the flow of the operation is self-explanatory and description thereof is omitted.

以上、本実施形態によれば、受電装置側に金属板を配置した場合であっても、第2自己共振コイルの共振周波数を適切に調整して、高効率な電力伝送が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, even when a metal plate is disposed on the power receiving device side, the resonance frequency of the second self-resonant coil is appropriately adjusted, and highly efficient power transmission is possible.

(第6実施形態)
図18に、第6実施形態に係る無線電力伝送システムを示す。
(Sixth embodiment)
FIG. 18 shows a wireless power transmission system according to the sixth embodiment.

このシステムは、送電装置201および受電装置302の両方にそれぞれ、金属板および金属板移動部を配置したことを特徴とする。これ以外は、これまでの実施形態と同様である。   This system is characterized in that a metal plate and a metal plate moving unit are arranged in both the power transmission apparatus 201 and the power reception apparatus 302, respectively. The rest is the same as the previous embodiments.

図18の無線電力伝送システムにおいて金属板104、304の位置を、高効率伝送可能な位置に調整する動作の流れは、基本的に第4、第5実施形態を組み合わせに相当する。   In the wireless power transmission system of FIG. 18, the flow of operation for adjusting the positions of the metal plates 104 and 304 to a position where high-efficiency transmission is possible basically corresponds to a combination of the fourth and fifth embodiments.

すなわち、まず金属板104,304のうちの一方、事前に定めた位置に固定した上、他方の金属板の位置を、図15の動作フローに従って決定する。   That is, first, one of the metal plates 104 and 304 is fixed at a predetermined position, and the position of the other metal plate is determined according to the operation flow of FIG.

次に、他方の金属板を決定された位置に固定した上、一方の金属板の位置を、図15の動作フローに従って決定する。   Next, the other metal plate is fixed at the determined position, and the position of the one metal plate is determined according to the operation flow of FIG.

以上、本実施形態によれば、受電装置および送電装置側の両方に金属板を配置したことにより、各自己共振コイルの共振周波数を同時に調整でき、高効率な電力伝送が可能となる。   As described above, according to the present embodiment, by arranging the metal plate on both the power receiving device and the power transmitting device, the resonance frequency of each self-resonant coil can be adjusted at the same time, and highly efficient power transmission becomes possible.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

Claims (14)

高周波エネルギーの供給を受け、前記高周波エネルギーを磁気結合により受信装置側コイルに伝送するコイルと、
前記コイルの両端面のうちの一方の端面である第1端面の一部と対向するように配置された金属板と、
を備えた無線電力伝送装置。
A coil that receives a supply of high-frequency energy and transmits the high-frequency energy to the receiver-side coil by magnetic coupling;
A metal plate disposed so as to face a part of the first end face which is one end face of both end faces of the coil;
A wireless power transmission device comprising:
前記金属板は、前記第1端面より小さい面積を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線電力伝送装置。
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the metal plate has a smaller area than the first end face.
前記金属板の位置を、前記第1端面に平行に移動させる金属板移動部
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の無線電力伝送装置。
2. The wireless power transmission device according to claim 1, further comprising a metal plate moving unit that moves the position of the metal plate in parallel to the first end face.
前記金属板移動部は、前記第1端面の中心から、前記第1端面の外周部までの範囲で前記金属板を移動させる
ことを特徴とする請求項3に記載の無線電力伝送装置。
4. The wireless power transmission device according to claim 3, wherein the metal plate moving unit moves the metal plate in a range from a center of the first end surface to an outer peripheral portion of the first end surface.
前記金属板移動部は、
一端が前記金属板に接続された接続線と、
前記接続線の他端を介して前記接続線を巻き取る巻き取り部と、を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の無線電力伝送装置。
The metal plate moving part is
A connection line having one end connected to the metal plate;
4. The wireless power transmission device according to claim 3, further comprising: a winding unit that winds the connection line through the other end of the connection line.
前記金属板移動部は、
一端が前記金属板に接続されたアームと、
前記アームの他端を介して前記アームを、前記第1端面に平行な方向に回転させる回転部と、を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の無線電力伝送装置。
The metal plate moving part is
An arm having one end connected to the metal plate;
4. The wireless power transmission device according to claim 3, further comprising: a rotating unit that rotates the arm in a direction parallel to the first end surface via the other end of the arm.
前記コイルは、中空部を有する中空コイルであり、
前記金属板は、前記コイルの中空部内に配置された
ことを特徴とする請求項1に記載の無線電力伝送装置。
The coil is a hollow coil having a hollow portion,
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the metal plate is disposed in a hollow portion of the coil.
フィルムをさらに備え、
前記金属板はフィルムにプリントされた金属パターンであり、
前記金属板移動部は、前記フィルムを巻き取ることにより前記金属パターンを移動させる
ことを特徴とする請求項3に記載の無線電力伝送装置。
Further comprising a film,
The metal plate is a metal pattern printed on a film,
4. The wireless power transmission device according to claim 3, wherein the metal plate moving unit moves the metal pattern by winding the film.
前記フィルムには、複数の異なる形状の金属パターンがプリントされている
ことを特徴とする請求項8に記載の無線電力伝送装置。
9. The wireless power transmission device according to claim 8, wherein a plurality of metal patterns having different shapes are printed on the film.
高周波エネルギーの供給を受け、前記高周波エネルギーを磁気結合により受信装置側コイルに伝送するコイルと、
前記コイルの側面の一部に対向配置された金属板と、
を備えた無線電力伝送装置。
A coil that receives a supply of high-frequency energy and transmits the high-frequency energy to the receiver-side coil by magnetic coupling;
A metal plate disposed opposite to a part of the side surface of the coil;
A wireless power transmission device comprising:
前記金属板を前記コイルの側面に平行な方向に移動させる金属板移動部
をさらに備えたことを特徴とする請求項10に記載の無線電力伝送装置。
11. The wireless power transmission device according to claim 10, further comprising a metal plate moving unit that moves the metal plate in a direction parallel to a side surface of the coil.
送信装置側コイルから磁気結合により高周波エネルギーを受信するコイルと、
前記コイルの両端面のうちの一方の端面である第1端面の一部と対向するように配置された金属板と、
を備えた無線電力受信装置。
A coil that receives high-frequency energy from the transmitter coil by magnetic coupling;
A metal plate disposed so as to face a part of the first end face which is one end face of both end faces of the coil;
A wireless power receiving apparatus.
前記金属板は、前記第1端面より小さい面積を有する
ことを特徴とする請求項12に記載の無線電力受信装置。
13. The wireless power receiving device according to claim 12, wherein the metal plate has an area smaller than the first end surface.
前記金属板の位置を、前記第1端面に平行に移動させる金属板移動部
をさらに備えたことを特徴とする請求項12に記載の無線電力受信装置。
13. The wireless power receiving apparatus according to claim 12, further comprising a metal plate moving unit that moves the position of the metal plate in parallel with the first end face.
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