JP2014103147A - Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system - Google Patents
Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014103147A JP2014103147A JP2012252197A JP2012252197A JP2014103147A JP 2014103147 A JP2014103147 A JP 2014103147A JP 2012252197 A JP2012252197 A JP 2012252197A JP 2012252197 A JP2012252197 A JP 2012252197A JP 2014103147 A JP2014103147 A JP 2014103147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power transmission
- coil
- wire
- bundle
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子機器に搭載された2次電池を充電するなどの用途で、送電装置から電子機器にワイヤレスで電力伝送を行うワイヤレス電力伝送に用いられる集合電線、これを用いた送電装置および電子機器、ならびにワイヤレス電力伝送システムに関するものである。 The present invention relates to a collective wire used for wireless power transmission in which power is transmitted wirelessly from a power transmission device to an electronic device for use such as charging a secondary battery mounted on the electronic device, a power transmission device using the same, and an electronic device The present invention relates to a device and a wireless power transmission system.
携帯電話などの2次電池を備えた電子機器では、2次電池の充電を行うために、電子機器と充電器とを各々の端子を介して電気的に接続して、充電器から電子機器に電力を供給するようにしたものが一般的であるが、送電装置と電子機器とにそれぞれ送電用と受電用のコイルを設けて、電磁誘導方式により送電装置から電子機器にワイヤレスで電力伝送を行う技術が知られている(特許文献1〜3)。これによると、電気的な接続のための端子が露出しないため、防水性の確保が容易であり、また、接触不良や劣化の問題に配慮する必要がなく、また、送電装置と電子機器の着脱を容易に行うことができるなどの利点が得られる。
In an electronic device equipped with a secondary battery such as a mobile phone, in order to charge the secondary battery, the electronic device and the charger are electrically connected via respective terminals, and the charger is changed to the electronic device. Generally, power is supplied, but a power transmission device and an electronic device are provided with coils for power transmission and power reception, respectively, and power is transmitted wirelessly from the power transmission device to the electronic device by an electromagnetic induction method. Techniques are known (
また、電磁装置(スイッチングトランス)に用いられる電線に関して、中心線に対する素線の相対位置が変化するように素線を編んだ編組線の技術が知られている(特許文献4)。 In addition, with respect to electric wires used in electromagnetic devices (switching transformers), a braided wire technique is known in which strands are knitted so that the relative position of the strands with respect to the center line changes (Patent Document 4).
さて、ワイヤレス電力伝送システムでは、コイルの小型化を図るため、高周波電流(数十〜数百kHz)が用いられるが、このような高周波電流を導体に流す場合、電流密度が導体の表面で高くなり、表面から離れるほど低くなる、いわゆる表皮効果の影響により、実効抵抗が増大して電力損失が大きくなり、電力伝送効率が低下するという問題が生じる。 In a wireless power transmission system, a high-frequency current (several tens to hundreds of kHz) is used to reduce the size of the coil. When such a high-frequency current is passed through a conductor, the current density is high on the surface of the conductor. Therefore, due to the effect of the so-called skin effect, which decreases as the distance from the surface increases, the effective resistance increases, the power loss increases, and the power transmission efficiency decreases.
このような問題に対して、従来は、前記の特許文献1〜3にも開示されているように、絶縁電線を複数本撚り合わせた集合電線、いわゆるリッツ線を巻回してコイルを形成するようにしている。このようなリッツ線では、導体の総表面積が大きくなるため、高周波領域での実効抵抗の増大を抑制して、電力伝送効率を高めることができる。
Conventionally, as disclosed in
しかしながら、リッツ線は、単に複数本の絶縁電線を撚り合わせただけであるため、各絶縁電線を流れる電流が略同一の方向となる。このため、近接する絶縁電線を流れる電流で発生する磁場が相互に影響し合うことで電流を阻害する、いわゆる近接効果が現れやすくなる傾向にある。この近接効果は、電力損失を増大して電力伝送効率を低下させる要因となり、特に約10W以上の高出力のワイヤレス電力伝送では、送電コイルと受電コイルとの伝送距離が大きくなる場合や、送電コイルおよび受電コイルとに軸ずれがある場合に、電力伝送効率が大幅に低下するという問題があった。 However, since the litz wire is simply a plurality of insulated wires twisted together, the currents flowing through the insulated wires are in substantially the same direction. For this reason, there is a tendency that a so-called proximity effect that inhibits the current is likely to appear due to the magnetic fields generated by the current flowing through the adjacent insulated wires mutually affecting each other. This proximity effect is a factor that increases power loss and decreases power transmission efficiency. Particularly in high-power wireless power transmission of about 10 W or more, when the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil becomes large, In addition, there is a problem in that the power transmission efficiency is significantly reduced when there is an axis deviation between the power receiving coil and the power receiving coil.
また、前記の特許文献4に開示されているように、中心線に対する素線の相対位置が変化するように素線を編んだ構成では、素線が交差した部分が生じ、各素線を流れる電流の向きが異なるため、近接効果の影響を抑制する効果は得られるものの、各素線が略平行に接する部分が多く、各素線を流れる電流の向きが大きく異なるものではないため、近接効果の影響を十分に抑制することができないという問題があった。 In addition, as disclosed in Patent Document 4 described above, in the configuration in which the strands are knitted so that the relative position of the strands with respect to the center line changes, a portion where the strands intersect is generated and flows through each strand. Although the direction of the current is different, the effect of suppressing the effect of the proximity effect can be obtained, but there are many portions where each strand is in contact with each other in parallel, and the direction of the current flowing through each strand is not significantly different. There has been a problem that the influence of can not be sufficiently suppressed.
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、表皮効果および近接効果の影響を十分に抑えて、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することがないように構成された集合電線、これを用いた送電装置および電子機器、ならびにワイヤレス電力伝送システムを提供することにある。 The present invention has been devised to solve such problems of the prior art, and its main purpose is to sufficiently suppress the effects of the skin effect and the proximity effect, so that the power transmission coil and the power reception coil are connected to each other. Even when the transmission distance is increased, or even when there is a misalignment between the power transmission coil and the power reception coil, the assembled wire configured so that the power transmission efficiency does not greatly decrease, a power transmission device and an electronic device using the same, And providing a wireless power transmission system.
本発明の集合電線は、絶縁層が被覆された素線を複数有する集合電線であって、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされた構成とする。 The collective electric wire of the present invention is a collective electric wire having a plurality of strands coated with an insulating layer, and the first bundle in which the plural strands are twisted in either one of the right twist and the left twist. And a second bundle wire in which a plurality of the strands are twisted in the other twist direction of either the right twist or the left twist, and the first bundle wire and the second bundle wire are , And a twisted structure in either the right twist or the left twist.
また、本発明の送電装置は、電磁誘導により電子機器にワイヤレスで電力伝送を行う送電装置であって、前記の集合電線を巻回して形成された送電コイルを備えた構成とする。 Moreover, the power transmission device of the present invention is a power transmission device that wirelessly transmits electric power to an electronic device by electromagnetic induction, and includes a power transmission coil formed by winding the collective wire.
また、本発明の電子機器は、電磁誘導により送電装置からワイヤレスで電力伝送が行われる電子機器であって、前記の集合電線を巻回して形成された受電コイルを備えた構成とする。 Moreover, the electronic device of the present invention is an electronic device in which power is transmitted wirelessly from a power transmission device by electromagnetic induction, and has a configuration including a power receiving coil formed by winding the collective wire.
また、本発明のワイヤレス電力伝送システムは、送電装置から電子機器にワイヤレスで電力伝送を行うワイヤレス電力伝送システムであって、前記送電装置は、送電コイルを備え、前記電子機器は、受電コイルを備え、前記送電コイルおよび前記受電コイルの少なくとも一方は、絶縁層が被覆された素線を複数有する集合電線によって形成され、この集合電線は、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされた構成とする。 The wireless power transmission system of the present invention is a wireless power transmission system that wirelessly transmits power from a power transmission device to an electronic device, wherein the power transmission device includes a power transmission coil, and the electronic device includes a power reception coil. In addition, at least one of the power transmission coil and the power reception coil is formed by a collective electric wire having a plurality of strands coated with an insulating layer, and the collective wire is either one of a right twist and a left twist of the plurality of strands. A first bundle wire that is twisted in the twist direction of the second wire, and a second bundle wire that is twisted in the twist direction of either the right twist or the left twist of the plurality of strands, the first bundle The bundled wire and the second bundled wire are twisted together in either the right-handed twist or the left-handed twisted direction.
本発明によれば、複数の素線を集合させたため、表皮効果の影響を抑制することができ、さらに、第1の束線と第2の束線とで素線の撚り方向が互いに逆になることから、各素線を流れる電流の向きが第1の束線と第2の束線とで全体として異なるようになるため、近接効果の影響を抑制することができる。これにより、電力損失を抑えて電力伝送効率を高めることができ、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。 According to the present invention, since the plurality of strands are assembled, the influence of the skin effect can be suppressed, and the stranding directions of the strands are reversed between the first bundle and the second bundle. As a result, the direction of the current flowing through each strand becomes different as a whole between the first bundle and the second bundle, so that the influence of the proximity effect can be suppressed. As a result, power loss can be suppressed and power transmission efficiency can be increased. Even when the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil is increased or when there is a misalignment between the power transmission coil and the power reception coil, the power transmission efficiency is improved. A large drop can be avoided.
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、絶縁層が被覆された素線を複数有する集合電線であって、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされた構成とする。 1st invention made | formed in order to solve the said subject is an assembly electric wire which has two or more strands by which the insulating layer was coat | covered, Comprising: The said strands are twisted in any one of right twist and left twist A first bundle wire that has been twisted together, and a second bundle wire in which a plurality of the strands are twisted in the other twist direction of either the right twist or the left twist, and the first bundle wire, The second bundle wire is configured to be twisted in either the right twist or the left twist.
これによると、複数の素線を集合させたため、表皮効果の影響を抑制することができ、さらに、第1の束線と第2の束線とで素線の撚り方向が互いに逆になることから、各素線を流れる電流の向きが第1の束線と第2の束線とで全体として異なるようになるため、近接効果の影響を抑制することができる。これにより、電力損失を抑えて電力伝送効率を高めることができ、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。 According to this, since a plurality of strands are assembled, the influence of the skin effect can be suppressed, and further, the stranding directions of the strands are reversed between the first bundled wire and the second bundled wire. Therefore, since the direction of the current flowing through each strand is different as a whole between the first bundle and the second bundle, the influence of the proximity effect can be suppressed. As a result, power loss can be suppressed and power transmission efficiency can be increased. Even when the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil is increased or when there is a misalignment between the power transmission coil and the power reception coil, the power transmission efficiency is improved. A large drop can be avoided.
また、第2の発明は、前記第1の束線および前記第2の束線をそれぞれ複数備え、前記第1の束線と前記第2の束線とが、交互に配置された状態で撚り合わされた構成とする。 Further, the second invention includes a plurality of the first bundle wires and the second bundle wires, respectively, and the first bundle wires and the second bundle wires are twisted in a state of being alternately arranged. A combined configuration is used.
これによると、素線の撚り方向が互いに逆になる第1の束線と第2の束線とが隣り合うため、近接効果の影響をより一層抑制することができる。 According to this, since the first bundle wire and the second bundle wire in which the stranding directions of the strands are opposite to each other are adjacent to each other, the influence of the proximity effect can be further suppressed.
また、第3の発明は、前記第1の束線および前記第2の束線を同数備えた構成とする。 Moreover, 3rd invention is set as the structure provided with the same number of said 1st bundled wires and said 2nd bundled wires.
これによると、第1の束線と第2の束線とが必ず隣り合う状態となり、第1の束線同士または第2の束線同士が隣り合うことがないため、近接効果の影響をより一層抑制することができる。 According to this, the first bundle line and the second bundle line are always adjacent to each other, and the first bundle line or the second bundle line is not adjacent to each other. Further suppression can be achieved.
なお、束線の本数が多くなると、第1の束線および第2の束線を交互に配置することができず、第1の束線同士または第2の束線同士が隣り合う場合があるが、第1の束線と第2の束線とが隣り合う割合を低くすることができるため、近接効果の影響を抑制することができる。 When the number of bundles increases, the first bundle lines and the second bundle lines cannot be alternately arranged, and the first bundle lines or the second bundle lines may be adjacent to each other. However, since the ratio at which the first bundle line and the second bundle line are adjacent to each other can be lowered, the influence of the proximity effect can be suppressed.
また、第4の発明は、前記第1の束線における前記素線の撚り角度と前記第2の束線における前記素線の撚り角度との和が略90度である構成とする。 Moreover, 4th invention sets it as the structure whose sum of the twist angle of the said strand in the said 1st bundle wire and the twist angle of the said strand in the said 2nd bundle wire is about 90 degree | times.
これによると、側面視で第1の束線の素線と第2の束線の素線とが略直交する状態となるため、近接効果の影響を最大限に抑制することができる。 According to this, since the strands of the first bundled wire and the strands of the second bundled wire are substantially orthogonal in a side view, the influence of the proximity effect can be suppressed to the maximum.
また、第5の発明は、前記第1の束線における前記素線の撚り角度と前記第2の束線における前記素線の撚り角度とが略等しい構成とする。 Moreover, 5th invention sets it as the structure by which the twist angle of the said strand in the said 1st bundle wire and the twist angle of the said strand in the said 2nd bundle wire are substantially equal.
これによると、第1の束線と第2の束線とで素線の全長が略等しくなることから、第1の束線と第2の束線とで抵抗値やインダクタンスが略等しくなるため、送電回路や受電回路との整合がとりやすくなり、電力伝送効率をより一層高めることができる。 According to this, since the total lengths of the strands of the first bundle line and the second bundle line are substantially equal, the resistance value and the inductance are substantially equal between the first bundle line and the second bundle line. Thus, matching with the power transmission circuit and the power reception circuit is facilitated, and the power transmission efficiency can be further enhanced.
また、第6の発明は、電磁誘導により電子機器にワイヤレスで電力伝送を行う送電装置であって、前記の集合電線を巻回して形成された送電コイルを備えた構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power transmission device that wirelessly transmits electric power to an electronic device by electromagnetic induction, and includes a power transmission coil formed by winding the collective electric wire.
これによると、第1の発明と同様に、表皮効果および近接効果の影響を十分に抑えて、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。 According to this, as in the first invention, the influence of the skin effect and the proximity effect is sufficiently suppressed to increase the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil, or there is an axial deviation between the power transmission coil and the power reception coil. Even in some cases, it is possible to avoid a significant decrease in power transmission efficiency.
また、第7の発明は、所定の間隙をおいて前記送電コイルと略同心状に配置された無給電コイルと、この無給電コイルの両端に接続された共振コンデンサと、をさらに備えた構成とする。 The seventh aspect of the invention further includes a parasitic coil disposed substantially concentrically with the power transmission coil with a predetermined gap, and a resonance capacitor connected to both ends of the parasitic coil; To do.
これによると、送電コイルと受電コイルとの間に無給電コイルを介在させることで、回路インピーダンスの影響によりQ値が低下することを抑えることができ、さらに電力の反射も抑えることができる。また、無給電コイルと送電コイルとが略同心状に配置されるため、無給電コイルと送電コイルとが効率よく磁気結合して、電力伝送効率をより一層高めることができる。なお、無給電コイルも、送電コイルと同様に、前記構成の集合電線を用いるとよい。 According to this, by interposing a parasitic coil between the power transmission coil and the power reception coil, it is possible to suppress the Q value from being lowered due to the influence of the circuit impedance, and it is possible to suppress the reflection of power. In addition, since the parasitic coil and the power transmission coil are arranged substantially concentrically, the parasitic coil and the power transmission coil are efficiently magnetically coupled, and the power transmission efficiency can be further enhanced. In addition, it is good for the parasitic coil to use the collective electric wire of the said structure similarly to a power transmission coil.
この場合、送電コイルの巻き数を無給電コイルの巻き数より小さくする、例えば無給電コイルを複数回巻きとする一方で、送電コイルを1回巻きとした構成とするとよい。これにより、電力伝送効率をより一層高めることができる。 In this case, the number of turns of the power transmission coil is set to be smaller than the number of turns of the parasitic coil. For example, the parasitic coil is configured to be wound a plurality of times while the power transmission coil is configured to be wound once. Thereby, electric power transmission efficiency can be improved further.
また、第8の発明は、電磁誘導により送電装置からワイヤレスで電力伝送が行われる電子機器であって、前記の集合電線を巻回して形成された受電コイルを備えた構成とする。 The eighth invention is an electronic device in which power is transmitted wirelessly from a power transmission device by electromagnetic induction, and includes a power receiving coil formed by winding the collective wire.
これによると、第1の発明と同様に、表皮効果および近接効果の影響を十分に抑えて、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。 According to this, as in the first invention, the influence of the skin effect and the proximity effect is sufficiently suppressed to increase the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil, or there is an axial deviation between the power transmission coil and the power reception coil. Even in some cases, it is possible to avoid a significant decrease in power transmission efficiency.
また、第9の発明は、所定の間隙をおいて前記受電コイルと略同心状に配置された無給電コイルと、この無給電コイルの両端に接続された共振コンデンサと、をさらに備えた構成とする。 The ninth aspect of the invention further includes a parasitic coil disposed substantially concentrically with the power receiving coil with a predetermined gap, and a resonant capacitor connected to both ends of the parasitic coil; To do.
これによると、送電コイルと受電コイルとの間に無給電コイルを介在させることで、回路インピーダンスの影響によりQ値が低下することを抑えることができ、さらに電力の反射も抑えることができる。また、無給電コイルと受電コイルとが略同心状に配置されるため、無給電コイルと受電コイルとが効率よく磁気結合して、電力伝送効率をより一層高めることができる。なお、無給電コイルも、受電コイルと同様に、前記構成の集合電線を用いるとよい。 According to this, by interposing a parasitic coil between the power transmission coil and the power reception coil, it is possible to suppress the Q value from being lowered due to the influence of the circuit impedance, and it is possible to suppress the reflection of power. In addition, since the parasitic coil and the power receiving coil are arranged substantially concentrically, the parasitic coil and the power receiving coil are efficiently magnetically coupled, and the power transmission efficiency can be further improved. In addition, it is good to use the collective electric wire of the said structure also for a parasitic coil similarly to a receiving coil.
この場合、受電コイルの巻き数を無給電コイルの巻き数より小さくする、例えば無給電コイルを複数回巻きとする一方で、受電コイルを1回巻きとした構成とするとよい。これにより、電力伝送効率をより一層高めることができる。 In this case, the number of turns of the power receiving coil is set to be smaller than the number of turns of the non-feeding coil. Thereby, electric power transmission efficiency can be improved further.
また、第10の発明は、送電装置から電子機器にワイヤレスで電力伝送を行うワイヤレス電力伝送システムであって、前記送電装置は、送電コイルを備え、前記電子機器は、受電コイルを備え、前記送電コイルおよび前記受電コイルの少なくとも一方は、絶縁層が被覆された素線を複数有する集合電線によって形成され、この集合電線は、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされた構成とする。 The tenth invention is a wireless power transmission system that wirelessly transmits power from a power transmission device to an electronic device, wherein the power transmission device includes a power transmission coil, the electronic device includes a power reception coil, and the power transmission At least one of the coil and the power receiving coil is formed by a collective electric wire having a plurality of strands coated with an insulating layer, and the collective wire is a twisted direction of either one of right-handed and left-handed strands. A first bundle wire that has been twisted together, and a second bundle wire in which a plurality of the strands are twisted in the other twist direction of either the right twist or the left twist, and the first bundle wire, The second bundle wire is configured to be twisted in either the right twist or the left twist.
これによると、第1の発明と同様に、表皮効果および近接効果の影響を十分に抑えて、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。 According to this, as in the first invention, the influence of the skin effect and the proximity effect is sufficiently suppressed to increase the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil, or there is an axial deviation between the power transmission coil and the power reception coil. Even in some cases, it is possible to avoid a significant decrease in power transmission efficiency.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの全体構成図である。このワイヤレス電力伝送システムは、送電装置1から携帯電話などの電子機器2にワイヤレス(無接点)で電力伝送を行うものであり、電子機器2は、搭載された図示しない部品を動作させるための電力を供給する2次電池3を備え、送電装置1から送られる電力で2次電池3の充電が行われる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a wireless power transmission system according to the present embodiment. This wireless power transmission system performs power transmission wirelessly (contactlessly) from a
このワイヤレス電力伝送システムでは、電磁誘導により電力伝送を行うために、送電装置1が送電コイル5を備え、電子機器2が受電コイル6を備えている。送電装置1の送電コイル5に交流電力が供給されると、この送電コイル5が電子機器2の受電コイル6と磁気結合して、受電コイル6に交流電圧が誘起され、これにより交流電力が送電コイル5から受電コイル6に伝送される。
In this wireless power transmission system, the
送電装置1は、AC/DCコンバータ11と、送電制御部12と、送電回路部13と、を有している。AC/DCコンバータ11では、電源(商用電源)8から供給される交流電力を直流電力に変換する。送電制御部12は、送電回路部13の動作を制御する。送電回路部13は、AC/DCコンバータ11から送電制御部12を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換して送電コイル5に供給する。
The
送電制御部12は、制御回路14と、電圧監視部15と、温度監視部16と、を有している。制御回路14は、送電回路部13の動作を制御する。電圧監視部15は、送電回路部13から送電コイル5に供給される交流電力の電圧を監視する。温度監視部16は、送電コイル5の温度を監視する。この電圧監視部15および温度監視部16で電圧および温度の異常が検知されると、送電コイル5への給電が停止される。
The power
送電回路部13は、ドライバ17と、共振回路18と、を有している。ドライバ17は、AC/DCコンバータ11から送電制御部12を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換する。共振回路18は、内部のコンデンサと送電コイル5とにより共振回路を構成し、ドライバ17から印加される交流電圧に応じて所定の共振周波数で送電コイル5を発振させる。
The power
電子機器2は、受電回路部21と、受電制御部22と、充電制御回路23と、を有している。受電回路部21は、送電装置1の送電コイル5との間での電磁誘導により受電コイル6に誘起された交流電流を所定の電圧の直流電力に変換する。受電制御部22は、受電回路部21の動作を制御する。充電制御回路23は、受電回路部21から受電制御部22を介して送られる電力を2次電池3に供給して2次電池3の充電を行う。
The
受電回路部21は、整流回路24と、レギュレータ25と、を有している。整流回路24は、受電コイル6に誘起された交流電力を直流電力に変換する。レギュレータ25は、整流回路24から送られる直流電力を、2次電池3の充電に適合する所定の電圧に変換する。
The power
受電制御部22は、制御回路26と、電圧監視部27と、を有している。制御回路26は、受電回路部21の動作を制御する。制御回路26は、受電回路部21の動作を制御する。電圧監視部27は、受電コイル6に誘起される交流電力の電圧を監視する。この他、受電制御部22は、電子機器2に搭載された機器の状態、例えば、受電コイル6の温度や、2次電池3の充電状態等を監視し、異常が検知されると、受電動作を停止する。
The power
また、本実施形態では、送電装置1に、その電子機器載置面上に電子機器2が載置されたことを検知する電子機器検知部31が設けられている。この電子機器検知部31の検知結果に基づいて、送電装置1の送電動作が制御される。すなわち、電子機器載置面上に電子機器2が載置されると、送電コイル5への交流電力の供給を開始し、電子機器2が送電装置1から離れると、送電コイル5への交流電力の供給を停止する。
In the present embodiment, the
この電子機器検知部31では、電子機器2の受電コイル6が送電装置1の送電コイル5に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより送電コイル5に生じる電圧値(または電流値)の変動に基づいて、電子機器2が電子機器載置面上に載置されたことを検知する。このとき、送電コイル5の電圧値(または電流値)の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器2が電子機器載置面上に載置されたか否かの判定を行えばよい。
In the electronic
また、本実施形態では、電子機器2にも、自身が送電装置1の電子機器載置面上に載置されたことを検知する送電装置検知部41が設けられている。この送電装置検知部41の検知結果に基づいて、電子機器2の受電動作が制御される。
In the present embodiment, the
この送電装置検知部41では、電子機器2の受電コイル6が送電装置1の送電コイル5に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより受電コイル6に生じる電圧値(または電流値)の変動に基づいて、電子機器2が電子機器載置面上に載置されたことを検知する。このとき、受電コイル6の電圧値(または電流値)の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器2が電子機器載置面上に載置されたか否かの判定を行えばよい。
In the power transmission
また、本実施形態では、送電装置1および電子機器2がそれぞれ情報送受信部32,42を備えており、送電装置1と電子機器2との間で送電コイル5および受電コイル6を介して所要の情報を送受信する情報伝送ができるようになっている。なお、この情報伝送は、単純なビット通信でもあってもよいし、コード化通信であってもよい。
Moreover, in this embodiment, the
送電装置1および電子機器2の各情報送受信部32,42はそれぞれ、情報を含む信号の変復調を行う変復調回路33,43を有している。この変復調回路33,43では、送信元の変復調回路33,43で生成した変調信号が、送電コイル5および受電コイル6を介して送信先に送られ、送信先では、送電コイル5または受電コイル6の出力から取り出された変調信号を変復調回路33,43で復調して送信情報を取得する。
The information transmission /
ここで、送電装置1から電子機器2に情報を送信する場合、情報送受信部32から出力される変調信号を送電回路部13で電力伝送用の交流信号に重畳することで、電力伝送と同時に情報送信を行うことができる。また、電力伝送が行われていないときに情報伝送を行うようにしてもよい。なお、電子機器2の受電回路部21は、図示しない情報伝送用のドライバおよび共振回路を備えており、これらを駆動して情報送受信部42から出力される変調信号を送電装置1に向けて送信する。
Here, when transmitting information from the
ここで送電装置1と電子機器2との間でやりとりされる情報としては、送電装置1および電子機器2の各々の状態に関する状態情報である。状態情報として、例えば2次電池3の充電中に、2次電池3の充電状態に関する情報を電子機器2から送電装置1に送信し、2次電池3の充電が必要な場合は電力伝送を継続し、2次電池3の充電が完了すると電力伝送を停止する。また、状態情報として、温度や電圧などの情報を送電装置1と電子機器2との間でやりとりし、状態情報が異常を示しているときにも電力伝送を停止する制御を行う。
Here, the information exchanged between the
また、本実施形態では、送電装置1および電子機器2がそれぞれ認証部34,44を備えており、送電装置1と電子機器2との間で相互認証が行われる。送電装置1および電子機器2では、各々が備える情報送受信部32,42により、相互認証に用いられる送電装置1および電子機器2の各識別情報などの認証情報がやりとりされ、この認証情報に基づいて認証部34,44において互いに相手方の認証を行う。
In the present embodiment, the
この相互認証は、送電装置1から電子機器2への電力伝送を開始する際に行われる。すなわち、送電装置1および電子機器2がそれぞれ、送電装置1の電子機器載置面上に電子機器2が載置されたことを検知すると、送電装置1と電子機器2と間で識別情報をやりとりして、互いに相手方の認証を行う。この相互認証が成功すると、送電装置1から電子機器2への電力伝送が開始される。相互認証が失敗したときは電力伝送が行われない。
This mutual authentication is performed when power transmission from the
次に、送電装置1の送電コイル5および電子機器2の受電コイル6について説明する。図2は、送電装置1の送電コイル5を示す平面図である。図3は、図2に示したコイル構成が適用された送電装置1および電子機器2の断面図である。
Next, the
図2に示すように、送電コイル5は、線状導体に絶縁層を被覆してなる絶縁電線を複数本集合させた集合電線51を略円形の渦巻状に巻回して形成された平面コイルである。送電コイル5の両端の端子52は送電回路部13(図1参照)に接続される。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、送電コイル5は、送電装置1のハウジング53の内面に接するように配置され、送電コイル5におけるハウジング53に接する面と相反する側には送電コイル5の全面を覆うように磁性シート54が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
電子機器2の受電コイル6は、図2に示した送電コイル5と同様に、線状導体に絶縁層を被覆してなる絶縁電線を複数本集合させた集合電線51を略円形の渦巻状に巻回して形成された平面コイルである。受電コイル6の両端は受電回路部21(図1参照)に電気的に接続される。この受電コイル6は、電子機器2のハウジング55の内面に接するように配置され、受電コイル6におけるハウジング55に接する面と相反する側には受電コイル6の全面を覆うように磁性シート56が設けられている。
Similarly to the
このような構成では、送電装置1のハウジング53に設けられた電子機器載置面57に電子機器2を載置することで、送電コイル5と受電コイル6とがハウジング53,55を介して近接するため、送電コイル5から発生する磁束が受電コイル6に鎖交し、送電コイル5と受電コイル6とが磁気結合して、交流電力が送電コイル5から受電コイル6に伝送される。
In such a configuration, by placing the
図4は、送電装置1の別のコイル構成を示す平面図である。図5は、図4に示したコイル構成が適用された送電装置1および電子機器2の断面図である。
FIG. 4 is a plan view showing another coil configuration of the
ここでは、図4に示すように、所定の間隙をおいて送電コイル61と無給電コイル62とが同心状に配置されており、特にここでは送電コイル61が無給電コイル62を取り囲むように配置されている。
Here, as shown in FIG. 4, the
無給電コイル62は、図2に示した送電コイル5と同様に、集合電線51を略円形の渦巻状に複数回巻きして形成された平面コイルである。送電コイル61も、集合電線51を略円形状に巻回して形成された平面コイルであるが、送電コイル61の巻き数を無給電コイル62の巻き数より小さくしており、特にここでは送電コイル61を1回巻きの構成としている。
The
送電コイル61および無給電コイル62は、基板63上に配置されており、接着剤などの適宜な固定手段で基板63に固定される。送電コイル61の両端の端子64は送電回路部13(図1参照)に接続される。無給電コイル62の両端は共振コンデンサ65と接続されている。
The
図5に示すように、送電コイル61および無給電コイル62は、基板63と相反する側を送電装置1のハウジング53の内面に接するように配置され、基板63における送電コイル61および無給電コイル62と相反する側には送電コイル61および無給電コイル62の全面を覆うように磁性シート66が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
電子機器2側のコイル構成も、図4に示した送電装置1側のコイル構成と同様であり、受電コイル67が所定の間隙をおいて無給電コイル68と同心状に配置されており、特にここでは受電コイル67が無給電コイル68を取り囲むように配置されている。
The coil configuration on the
無給電コイル68は、図4に示した送電装置1側の無給電コイル62と同様に、集合電線51を略円形の渦巻状に複数回巻きして形成された平面コイルである。受電コイル67も、集合電線51を略円形状に巻回して形成された平面コイルであるが、受電コイル67の巻き数を無給電コイル68の巻き数より小さくしており、特にここでは受電コイル67を1回巻きの構成としている。
The
受電コイル67および無給電コイル68は、基板69上に配置されており、接着剤などの適宜な固定手段で基板69に固定される。無給電コイル68の両端は図示しない共振コンデンサと接続される。受電コイル67の両端は受電回路部21(図1参照)に接続される。
The
また、受電コイル67および無給電コイル68は、基板69と相反する側を電子機器2のハウジング55の内面に接するように配置され、基板69における受電コイル67および無給電コイル68と相反する側には受電コイル67および無給電コイル68の全面を覆うように磁性シート70が設けられている。
The
このような構成では、送電装置1の送電コイル61に交流電圧が印加されると、送電コイル61から発生する磁束により無給電コイル62が共振する。そして、無給電コイル62から発生する磁束が電子機器2側の無給電コイル68に鎖交して無給電コイル62と無給電コイル68とが磁気結合し、無給電コイル68が共振する。そして、無給電コイル68から発生する磁束により受電コイル67が励振される。これにより、交流電力が送電装置1側の送電コイル61から無給電コイル62および電子機器2側の無給電コイル68を介して受電コイル67に伝送される。
In such a configuration, when an AC voltage is applied to the
このように送電コイル61と受電コイル67との間に無給電コイル62,68を介在させることで、回路インピーダンスの影響によりQ値が低下することを抑えることができ、さらに電力の反射も抑えることができ、Q値が高く維持されるように、無給電コイル62,68のインピーダンスが適切な値に設定される。また、送電コイル61と無給電コイル62,68との結合係数および無給電コイル62,68と受電コイル67との結合係数を大きく確保することで、高い電力伝送効率を実現することができる。
Thus, by providing the
また、送電装置1では、送電コイル61と同心状に無給電コイル62を配置すると、送電コイル61と無給電コイル62とでは電流の向きが逆方向となるので、送電コイル61から発生する磁束が無給電コイル62から発生する磁束を弱めるように作用するが、ここでは、送電コイル61の巻き数を無給電コイル62の巻き数より小さくしているため、無給電コイル62の磁束が弱められることを抑制することができ、これにより消費電力を低く抑えることができる。また、このような作用は電子機器2の受電コイル67および無給電コイル68においても同様である。
Further, in the
次に、図3に示した送電コイル5および受電コイル6や図5に示した送電コイル61および無給電コイル62ならびに受電コイル67および無給電コイル68を構成する集合電線51について説明する。
Next, the
図6は、集合電線51を示す模式的な側面図である。図7は、第1の束線82および第2の束線83の製造の要領を説明する模式的な側面図である。図8は、集合電線51の製造の要領を説明する模式的な側面図である。
FIG. 6 is a schematic side view showing the
図6〜図8に示すように、集合電線51は、絶縁層が被覆された素線(絶縁電線)81を複数集合させたものであり、右撚り(S撚り)および左撚り(Z撚り)のいずれか一方の撚り方向で複数の素線81を撚り合わせた第1の束線82と、右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で複数の素線81を撚り合わせた第2の束線83と、を備え、第1の束線82と第2の束線83とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされてできている。
As shown in FIGS. 6 to 8, the collective
このように構成された集合電線51では、複数の素線81を集合させたため、表皮効果の影響を抑制することができ、さらに、第1の束線82と第2の束線83とで素線81の撚り方向が互いに逆になることから、各素線81を流れる電流の向きが第1の束線82と第2の束線83とで全体として異なる状態となるため、近接効果の影響を抑制することができる。
In the assembled
これにより、電力損失を抑えて電力伝送効率を高めることができ、送電コイル5,61と受電コイル6,67との伝送距離を大きくした場合や、送電コイル5,61と受電コイル6,67とに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することを避けることができる。また、素線81を撚り合わせてできた束線82,83をさらに撚り合わせる構成とすることで、製造工程での断線の発生率を低減する効果が得られる。
Thereby, it is possible to suppress power loss and increase power transmission efficiency. When the transmission distance between the power transmission coils 5 and 61 and the power reception coils 6 and 67 is increased, the power transmission coils 5 and 61 and the power reception coils 6 and 67 Even when there is a shaft misalignment, it is possible to avoid a significant decrease in power transmission efficiency. Moreover, the effect which reduces the incidence rate of the disconnection in a manufacturing process is acquired by setting it as the structure which further twists the
また、集合電線51は、第1の束線82および第2の束線83をそれぞれ複数備え、第1の束線82と第2の束線83とが、交互に配置された状態で撚り合わされている。これにより、素線81の撚り方向が互いに逆になる第1の束線82と第2の束線83とが隣り合うため、近接効果の影響をより一層抑制することができる。
In addition, the collective
また、集合電線51は、第1の束線82および第2の束線83を同数備えている。これにより、第1の束線82と第2の束線83とが必ず隣り合う状態となり、第1の束線82同士または第2の束線83同士が隣り合うことがないため、近接効果の影響をより一層抑制することができる。
The collective
なお、本実施形態では、図6〜図8に示すように、素線81の撚り方向が第1の束線82で左撚り(Z撚り)、第2の束線83で右撚り(S撚り)となっているが、これとは逆の撚り方向としてもよい。また、集合電線51における束線82,83の撚り方向は右撚りおよび左撚りのいずれでもよいが、ここでは第2の束線83と同じ右撚りとなっている。
In addition, in this embodiment, as shown in FIGS. 6-8, the twist direction of the
また、本実施形態では、図6、図8に示すように、集合電線51が、第1の束線82および第2の束線83を2本ずつ撚り合わせた構成となっているが、第1の束線82および第2の束線83を1本ずつ撚り合わせた構成も可能であり、また、第1の束線82および第2の束線83の本数をこれより多くする、例えば第1の束線82および第2の束線83を20本から30本ずつ撚り合わせた構成も可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8, the collective
また、本実施形態では、図7に示すように、第1の束線82および第2の束線83が、4本の素線81を撚り合わせた構成となっているが、撚り合わる素線81を2本とすることも可能であり、また、束線82,83の断面積を大きくしてコイルから発生する磁力強度を高めるために、素線81を細くして、撚り合わる素線81の本数を増やす、例えば20本から30本程度とすることも可能である。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
次に、束線82,83における素線81の撚り角度および集合電線51における束線82,83の撚り角度について説明する。図9は、束線82,83における素線81の撚り角度および集合電線51における束線82,83の撚り角度を説明する側面図である。
Next, the twist angle of the
図7(A)に示したように、第1の束線82では、第1の撚り角度(側面視で素線81の中心線と第1の束線82の中心線とのなす角度)Aで素線81が撚り合わされている。図7(B)に示したように、第2の束線83では、第2の撚り角度(側面視で素線81の中心線と第2の束線83の中心線とのなす角度)Bで素線81が撚り合わされている。
As shown in FIG. 7A, in the
ここで、本実施形態では、第1の撚り角度Aと第2の撚り角度Bとの和(A+B)が略90度となっており、また、第1の撚り角度Aと第2の撚り角度Bとが略等しくなっている。すなわち、第1の撚り角度Aおよび第2の撚り角度Bはともに略45度となっている。 Here, in this embodiment, the sum (A + B) of the first twist angle A and the second twist angle B is approximately 90 degrees, and the first twist angle A and the second twist angle. B is substantially equal. That is, the first twist angle A and the second twist angle B are both about 45 degrees.
このように、第1の撚り角度Aと第2の撚り角度Bとの和(A+B)が略90度となっていると、図9に示すように、側面視で第1の束線82の素線81と第2の束線83の素線81とが略直交する状態となるため、近接効果の影響を最大限に抑制することができる。
As described above, when the sum (A + B) of the first twist angle A and the second twist angle B is approximately 90 degrees, as shown in FIG. Since the
また、第1の撚り角度Aと第2の撚り角度Bとが略等しくなっていると、第1の束線82と第2の束線83とで素線81の全長が略等しくなることから、第1の束線82と第2の束線83とで抵抗値やインダクタンスが略等しくなるため、送電回路部13や受電回路部21との整合がとりやすくなり、電力伝送効率をより一層高めることができる。
Further, when the first twist angle A and the second twist angle B are substantially equal, the total length of the
なお、本実施形態では、第1の撚り角度Aおよび第2の撚り角度Bを略45度としたが、これに限定されるものではなく、適宜な角度に設定することができるが、撚り角度A,Bを30度から70度の範囲とするとよく、より好ましくは撚り角度A,Bを35度から65度の範囲とするとよく、さらに好ましくは撚り角度A,Bを40度から60度の範囲とするとよい。なお、この撚り角度A,Bは、位置に応じて多少のばらつきが現れる場合があるので、複数箇所(例えば20箇所)の撚り角度を平均して評価するとよい。 In the present embodiment, the first twist angle A and the second twist angle B are set to approximately 45 degrees. However, the present invention is not limited to this, and can be set to an appropriate angle. A and B may be in the range of 30 degrees to 70 degrees, more preferably the twist angles A and B may be in the range of 35 degrees to 65 degrees, and still more preferably the twist angles A and B are in the range of 40 degrees to 60 degrees. A range is good. In addition, since these twist angles A and B may show some dispersion | variation depending on a position, it is good to evaluate by averaging the twist angle of several places (for example, 20 places).
ここで、素線81の撚り角度A,Bが共に小さすぎる場合や大きすぎる場合には、第1の束線82の素線81と第2の束線83の素線81とのなす角度が小さくなるため、近接効果を抑制する効果が低下する。
Here, when the twist angles A and B of the
また、集合電線51では、第3の撚り角度(側面視で束線82,83の中心線と集合電線51の中心線とのなす角度)Cで第1の束線82および第2の束線83が撚り合わされている。この第3の撚り角度Cは、第1の束線82および第2の束線83をそれぞれ構成する素線81の位置関係に影響を及ぼすものではなく、適宜に設定すればよい。
Further, in the
次に、第1の束線82、第2の束線83および集合電線51の製造方法について説明する。図10は、第1の束線82を製造する装置を説明する説明図である。
Next, the manufacturing method of the 1st bundled
この製造装置では、素線81が巻かれた4つの繰り出し機101が筐体102内に回転可能に収納されている。なお、図10では筐体102を透視して筐体102の内部を示している。筐体102は回転台103に搭載され、この回転台103は図示しないモータで一定の回転速度で回転される。筐体102の上部には、一定の張力が与えられた状態で素線81が引き出される素線引き出し部104が4つ設けられている。素線引き出し部104の上方には、素線81を撚り合わせる素線撚り合わせ部105が配置されている。この素線撚り合わせ部105で4本の素線81が撚り合わされて形成された第1の束線82は巻取り機106に導かれ、ここで第1の束線82が巻き取られる。
In this manufacturing apparatus, four
このように構成された製造装置において、素線81を撚り合わせて第1の束線82を形成するにあたっては、回転台103を回転させて筐体102を一定の回転速度で自転させながら、巻取り機106で第1の束線82を一定速度で巻き取る。これにより、第1の束線82が一定速度で引っ張られ、これに応じて、素線引き出し部104から素線81が引き出されて素線撚り合わせ部105で素線81が撚り合わされる。
In the manufacturing apparatus configured as described above, when the
ここで、素線撚り合わせ部105で素線81が撚り合わされる際に、素線81同士が過度に重なったり、素線81同士が離れ過ぎないように、回転台103の回転速度や巻取り機106の巻取り速度が調整される。
Here, when the
また、素線繰り出し部104から素線撚り合わせ部105に向かう素線81の角度Dが、素線81の撚り角度A(図7参照)となり、この素線81の撚り角度Aは、素線繰り出し部104と素線撚り合わせ部105との距離Lを調整することで変更することができる。
Moreover, the angle D of the
図10では、第1の束線82を製造する装置を示したが、第2の束線83および集合電線51もこれと同様な装置により製造することができる。すなわち、第2の束線83では、回転台103の回転方向を逆にすればよく、これにより、第1の束線82と素線81の撚り方向が逆になる第2の束線83を製造することができる。また、集合電線51では、素線81の代わりに第1の束線82および第2の束線83を用いればよい。
Although FIG. 10 shows an apparatus for manufacturing the first bundled
なお、束線82,83を撚り合わせて集合電線51を製造する際に、単に筐体102を回転させただけでは、素線81の撚り方向が束線82,83の撚り方向と逆になる第1の束線82では素線81の撚りが進み、素線81の撚り方向が束線82,83の撚り方向と同じになる第2の束線83では素線81の撚りが戻るため、素線81の撚り状態が変化しないように、第1の束線82および第2の束線83を回転させる機構を筐体102に設けるとよい。また、束線82,83をそれぞれ製造する際に、束線82,83を撚り合わせる際の束線82,83の撚り状態の変化を考慮して、素線81を撚り合わせるようにしてもよい。
In addition, when the bundled
次に、図8に示した集合電線51の変形例について説明する。図11は、図8に示した集合電線51とその変形例を示す模式的な断面図である。
Next, a modified example of the
図8に示した集合電線51は、図11(A)に示すように、第1の束線82および第2の束線83を2本ずつ撚り合わせたものである。この場合、第1の束線82および第2の束線83を交互に配置することで、第1の束線82と第2の束線83とが隣り合わないようにすることができ、これにより近接効果の影響をより一層抑制することができる。
As shown in FIG. 11 (A), the collective
一方、図11(B)に示す例は、第1の束線82および第2の束線83を6本ずつ撚り合わせたものである。この例では、第1の束線82および第2の束線83を同数としても、第1の束線82および第2の束線83を交互に配置することができず、第1の束線82同士または第2の束線83同士が隣り合うところがある。しかしながら、第1の束線82と第2の束線83とが隣り合う割合を低くすることができるため、近接効果の影響を抑制することができる。
On the other hand, in the example shown in FIG. 11B, six
以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on specific embodiment, these embodiment is an illustration to the last, This invention is not limited by these embodiment, The range which does not deviate from the meaning of this invention It can be changed as appropriate.
すなわち、本実施形態では、電子機器2に搭載された2次電池3を充電するために、送電装置1から電子機器2に電力伝送を行う構成について説明し、このような構成は2次電池を備えた携帯電話などの携帯型の電子機器に好適であるが、本発明におけるワイヤレス電力伝送はこのような2次電池の充電に限定されるものではなく、2次電池を備えていない電子機器に動作電力を常時供給するものであってもよい。
That is, in the present embodiment, a configuration in which power is transmitted from the
また、本実施形態では、集合電線51が第1の束線82および第2の束線83を2本ずつ撚り合わせた構成となっているが、本発明では、撚り合わせる束線82,83の本数が特に限定されるものではなく、第1の束線82と第2の束線83とを少なくとも1本ずつ備えていればよい。また、本実施形態では、第1の束線82および第2の束線83が4本の素線81を撚り合わせた構成となっているが、本発明では、撚り合わせる素線81の本数が特に限定されるものではない。
Further, in the present embodiment, the collective
本発明にかかる集合電線、これを用いた送電装置および電子機器、ならびにワイヤレス電力伝送システムは、表皮効果および近接効果の影響を十分に抑えて、送電コイルと受電コイルとの伝送距離を大きくした場合や、送電コイルと受電コイルとに軸ずれがある場合でも、電力伝送効率が大きく低下することがないという効果を有し、電子機器に搭載された2次電池を充電するなどの用途で、送電装置から電子機器にワイヤレスで電力伝送を行うワイヤレス電力伝送に用いられる集合電線、これを用いた送電装置および電子機器、ならびにワイヤレス電力伝送システムなどとして有用である。 The collective wire according to the present invention, a power transmission device and an electronic device using the same, and a wireless power transmission system sufficiently suppress the influence of the skin effect and the proximity effect, and increase the transmission distance between the power transmission coil and the power reception coil. In addition, even when there is a misalignment between the power transmission coil and the power reception coil, the power transmission efficiency is not greatly reduced, and power transmission is performed for purposes such as charging a secondary battery mounted on an electronic device. The present invention is useful as a collective wire used for wireless power transmission that wirelessly transmits power from an apparatus to an electronic apparatus, a power transmission apparatus and electronic apparatus using the same, and a wireless power transmission system.
1 送電装置
2 電子機器
3 2次電池
5 送電コイル
6 受電コイル
51 集合電線
61 送電コイル
62 無給電コイル
65 共振コンデンサ
67 受電コイル
68 無給電コイル
81 素線
82 第1の束線
83 第2の束線
A,B 素線の撚り角度
C 束線の撚り角度
DESCRIPTION OF
Claims (10)
複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、
複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、
前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされたことを特徴とする集合電線。 An assembly wire having a plurality of strands coated with an insulating layer,
A first bundle wire in which a plurality of the strands are twisted together in either one of a right twist and a left twist;
A plurality of the strands that are twisted in the other twist direction of either the right twist or the left twist, and a second bundle wire,
The assembled electric wire, wherein the first bundled wire and the second bundled wire are twisted together in either the right twisted direction or the left twisted twisted direction.
前記第1の束線と前記第2の束線とが、交互に配置された状態で撚り合わされたことを特徴とする請求項1に記載の集合電線。 A plurality of the first bundle wires and the second bundle wires, respectively,
The assembled electric wire according to claim 1, wherein the first bundled wires and the second bundled wires are twisted together in an alternately arranged state.
請求項1から請求項5のいずれかに記載の集合電線を巻回して形成された送電コイルを備えたことを特徴とする送電装置。 A power transmission device that wirelessly transmits power to an electronic device by electromagnetic induction,
A power transmission device comprising a power transmission coil formed by winding the aggregated wire according to any one of claims 1 to 5.
この無給電コイルの両端に接続された共振コンデンサと、をさらに備えたことを特徴とする請求項6に記載の送電装置。 A parasitic coil disposed substantially concentrically with the power transmission coil with a predetermined gap;
The power transmission device according to claim 6, further comprising a resonance capacitor connected to both ends of the parasitic coil.
請求項1から請求項5のいずれかに記載の集合電線を巻回して形成された受電コイルを備えたことを特徴とする電子機器。 An electronic device in which power is transmitted wirelessly from a power transmission device by electromagnetic induction,
An electronic device comprising a power receiving coil formed by winding the collecting wire according to any one of claims 1 to 5.
この無給電コイルの両端に接続された共振コンデンサと、をさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。 A parasitic coil disposed substantially concentrically with the receiving coil with a predetermined gap;
The electronic device according to claim 8, further comprising a resonance capacitor connected to both ends of the parasitic coil.
前記送電装置は、送電コイルを備え、
前記電子機器は、受電コイルを備え、
前記送電コイルおよび前記受電コイルの少なくとも一方は、絶縁層が被覆された素線を複数有する集合電線によって形成され、
この集合電線は、
複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか一方の撚り方向で撚り合わされた第1の束線と、
複数の前記素線を右撚りおよび左撚りのいずれか他方の撚り方向で撚り合わされた第2の束線と、を備え、
前記第1の束線と前記第2の束線とが、右撚りおよび左撚りのいずれかの撚り方向で撚り合わされたことを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。 A wireless power transmission system that wirelessly transmits power from a power transmission device to an electronic device,
The power transmission device includes a power transmission coil,
The electronic device includes a power receiving coil,
At least one of the power transmission coil and the power reception coil is formed by a collective electric wire having a plurality of strands coated with an insulating layer,
This collective wire is
A first bundle wire in which a plurality of the strands are twisted together in either one of a right twist and a left twist;
A plurality of the strands that are twisted in the other twist direction of either the right twist or the left twist, and a second bundle wire,
The wireless power transmission system according to claim 1, wherein the first bundled wire and the second bundled wire are twisted together in either the right twist or the left twist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012252197A JP2014103147A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012252197A JP2014103147A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014103147A true JP2014103147A (en) | 2014-06-05 |
Family
ID=51025435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012252197A Pending JP2014103147A (en) | 2012-11-16 | 2012-11-16 | Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014103147A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3355326A4 (en) * | 2015-09-24 | 2019-03-06 | FUJI Corporation | Coil for noncontact power supply and noncontact power supply system |
CN109831002A (en) * | 2019-01-30 | 2019-05-31 | 镇江博联电子科技有限公司 | The coil of magnetic resonance wireless charging and the method for improving efficiency when distance increases |
CN109884371A (en) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 华中科技大学 | A kind of heavy-current measuring device of anti-skin effect |
JP2021170932A (en) * | 2016-06-30 | 2021-10-28 | パナソニック株式会社 | Power transmission device |
-
2012
- 2012-11-16 JP JP2012252197A patent/JP2014103147A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3355326A4 (en) * | 2015-09-24 | 2019-03-06 | FUJI Corporation | Coil for noncontact power supply and noncontact power supply system |
US10672551B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-06-02 | Fuji Corporation | Non-contact power feeding coil and non-contact power feeding system |
JP2021170932A (en) * | 2016-06-30 | 2021-10-28 | パナソニック株式会社 | Power transmission device |
JP7222035B2 (en) | 2016-06-30 | 2023-02-14 | パナソニックホールディングス株式会社 | transmission equipment |
CN109831002A (en) * | 2019-01-30 | 2019-05-31 | 镇江博联电子科技有限公司 | The coil of magnetic resonance wireless charging and the method for improving efficiency when distance increases |
CN109884371A (en) * | 2019-03-04 | 2019-06-14 | 华中科技大学 | A kind of heavy-current measuring device of anti-skin effect |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101448024B1 (en) | Contactless power transmission system and transmission coil for contactless power transmission | |
JP6083652B2 (en) | Contactless connector system | |
CN108565102A (en) | Coil module, wireless charging emitter, reception device, system and terminal | |
CN209591776U (en) | Coil mould group and radio energy transmit circuit for wireless charging | |
JP5405694B1 (en) | Power transmission device, electronic device and wireless power transmission system | |
JP5805734B2 (en) | Composite cable | |
CN102097169A (en) | High frequency electric wire | |
JP2013208012A (en) | Antenna coil unit and magnetic field resonance power supply system | |
CN107705967A (en) | Wireless rechargeable battery and its part | |
JP2011142177A (en) | Contactless power transmission device, and coil unit for contactless power transmission device | |
WO2013150785A1 (en) | Coil unit, and power transmission device equipped with coil unit | |
JP2014103147A (en) | Collective wires, power transmission device using the same, electronic apparatus and wireless power transmission system | |
JP2012110080A5 (en) | ||
JP6056100B2 (en) | Spiral coil | |
JP5646688B2 (en) | Contactless power supply system | |
JP2017212880A (en) | Wireless power transmission apparatus | |
JP2013207727A (en) | Antenna coil | |
JP2013207908A (en) | Electric vehicle, parking device and wireless power transmission system | |
CN105531899A (en) | Wireless power transmission device | |
JP2013207238A (en) | Method for manufacturing antenna coil | |
US11001156B2 (en) | Charging device having an induction coil stitched to a surface of a cross-laid structure | |
JP2013207907A (en) | Collective electric wire, power transmission device and electronic apparatus using the same, and wireless power transmission system | |
WO2013018268A1 (en) | Power transmission coil and contactless power feeding apparatus using same | |
JP2011229202A (en) | Wireless power transmission coil | |
JP2013207909A (en) | Electric vehicle, parking device and wireless power transmission system |