JP2015106938A - Power transmission coil unit and wireless power transmission device - Google Patents

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憲隆 千代
Noritaka Chiyo
憲隆 千代
武志 鴨野
Takeshi Kamono
武志 鴨野
利典 松浦
Toshinori Matsuura
利典 松浦
西山 哲哉
Tetsuya Nishiyama
哲哉 西山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission coil unit and a wireless power transmission device which are suppressed in reduction of power transmission efficiency while reducing unnecessary leakage magnetic field formed in a place separated from a power transmission coil.SOLUTION: A power transmission coil unit Ltu1 includes: power transmission coils Lta, Ltb; and auxiliary coils Lca, Lcb. In magnetic fluxes generated by the auxiliary coils Lca, Lcb, among magnet fluxes generated by the power transmission coils Lta, Ltb, a part of the magnetic fluxes (magnetic fluxes Bt1c, Bt1d) is set off which are prevented from being interlinked with a power receiving coil Lr which is opposed to the power transmission coils Lta, Ltb when transmitting power without setting off the magnetic fluxes Bt1a, Bt1d interlinked with the power receiving coil Lr.

Description

本発明は、ワイヤレスにて電力を伝送するための送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置に関するものである。   The present invention relates to a power transmission coil unit and a wireless power transmission device for transmitting power wirelessly.

近年、ケーブル等の機械的接触なしで電力を送電するために、相対させた1次(送電)コイルと2次(受電)コイルの間の電磁誘導作用を利用したワイヤレス電力伝送技術が注目されており、高効率、低損失での電力伝送が可能な技術の開発要求が高まってきている。   In recent years, in order to transmit electric power without mechanical contact such as a cable, wireless power transmission technology using electromagnetic induction action between a primary (power transmission) coil and a secondary (power reception) coil that have been opposed has attracted attention. Therefore, there is an increasing demand for the development of technology capable of transmitting power with high efficiency and low loss.

このとき、送電コイルの漏れ磁束により送電コイル周辺に形成される不要な漏洩磁界が問題視されている。例えば、ワイヤレス電力伝送技術を電気自動車等のパワーエレクトロニクス装置における充電装置へ適応した場合、大電力伝送が要求されることから、送電コイルに大電流を流す必要があるが、この場合、漏れ磁束による不要な漏洩磁界の強度も大きくなるので、周囲の電子機器などに悪影響を与える電磁波障害を引き起こすことが懸念されている。   At this time, an unnecessary leakage magnetic field formed around the power transmission coil due to the leakage magnetic flux of the power transmission coil is regarded as a problem. For example, when the wireless power transmission technology is applied to a charging device in a power electronics device such as an electric vehicle, a large power transmission is required. Therefore, it is necessary to flow a large current through a power transmission coil. Since the intensity of the unnecessary leakage magnetic field also increases, there is a concern that it may cause electromagnetic interference that adversely affects surrounding electronic devices.

このような問題を解決するために、例えば特許文献1には、電力伝送用コイルの作る磁束と鎖交するノイズ相殺用コイルによって、電力伝送用コイルの漏れ磁束によるノイズを無くす技術が開示されている。   In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 discloses a technique for eliminating noise caused by leakage magnetic flux of a power transmission coil by a noise canceling coil interlinked with the magnetic flux generated by the power transmission coil. Yes.

特開平09−74034号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-74034

しかしながら、特許文献1に開示される技術では、電力伝送用コイルの作る磁束がノイズ相殺用コイルに鎖交しているため、本来であれば電力伝送に寄与するはずの磁束までもが相殺されてしまう虞があり、結果として、電力伝送効率が低下してしまうという問題があった。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the magnetic flux generated by the power transmission coil is linked to the noise cancellation coil, even the magnetic flux that should originally contribute to power transmission is canceled. As a result, there is a problem that the power transmission efficiency is lowered.

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制した送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a power transmission coil unit and a wireless power transmission in which a decrease in power transmission efficiency is suppressed while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil. An object is to provide an apparatus.

本発明に係る送電コイルユニットは、ワイヤレスにて電力を送電する送電コイルユニットであって、送電コイルと、補助コイルと、を備え、補助コイルが発生する磁束は、送電コイルが発生する磁束のうち、電力を送電するときに送電コイルと対向することとなる受電コイルに鎖交する磁束を相殺せずに、受電コイルに鎖交しない磁束の一部を相殺することを特徴とする。   The power transmission coil unit according to the present invention is a power transmission coil unit that wirelessly transmits power, and includes a power transmission coil and an auxiliary coil, and the magnetic flux generated by the auxiliary coil is the magnetic flux generated by the power transmission coil. A part of the magnetic flux not linked to the power receiving coil is canceled without canceling the magnetic flux linked to the power receiving coil that faces the power transmitting coil when power is transmitted.

ここで、送電コイルから離れた場所に不要な漏洩磁界を形成する磁束の大部分は、受電コイルに鎖交しない磁束である。これに対して本発明に係る送電コイルユニットにおいては、補助コイルが発生する磁束が、受電コイルに鎖交しない磁束の一部を相殺する。したがって、送電コイルから離れた場所に形成される磁界の強度は低下する。一方、電力伝送に寄与する磁束は受電コイルに鎖交する磁束である。これに対して本発明に係る送電コイルユニットにおいては、補助コイルが発生する磁束が、受電コイルに鎖交する磁束を相殺しない。したがって、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。なお、ここでいう「受電コイルに鎖交する磁束を相殺せずに」とは、なんらかの周囲環境の影響等により、受電コイルを鎖交する磁束の一部が送電コイルから離れた場所にまで周回したとき、送電コイルから離れた場所において、補助コイルが発生する磁束が偶発的に受電コイルに鎖交する磁束の一部を相殺することまでも排除する意味ではない。   Here, most of the magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field in a place away from the power transmission coil is a magnetic flux that does not interlink with the power reception coil. On the other hand, in the power transmission coil unit according to the present invention, the magnetic flux generated by the auxiliary coil cancels a part of the magnetic flux not interlinked with the power receiving coil. Therefore, the strength of the magnetic field formed at a location away from the power transmission coil is reduced. On the other hand, the magnetic flux contributing to power transmission is a magnetic flux interlinking with the power receiving coil. On the other hand, in the power transmission coil unit according to the present invention, the magnetic flux generated by the auxiliary coil does not cancel the magnetic flux interlinked with the power receiving coil. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil. Here, “without canceling the magnetic flux interlinked with the power receiving coil” means that a part of the magnetic flux interlinking the power receiving coil circulates to a place away from the power transmitting coil due to the influence of some surrounding environment. In this case, it does not mean that the magnetic flux generated by the auxiliary coil accidentally cancels a part of the magnetic flux interlinked with the power receiving coil at a location away from the power transmitting coil.

また、本発明に係る送電コイルユニットにおいては、補助コイルが発生する磁界が、送電コイルと受電コイルとの間に生じる磁界の一部を強めるように構成してもよい。この場合、送電コイルと受電コイルとの間では、送電コイルが発生する磁束の向きと補助コイルが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルと受電コイルを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、補助コイルが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   Moreover, in the power transmission coil unit according to the present invention, the magnetic field generated by the auxiliary coil may be configured to intensify a part of the magnetic field generated between the power transmission coil and the power reception coil. In this case, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil and the direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil are substantially the same between the power transmission coil and the power reception coil. Therefore, the magnetic flux that contributes to the power transmission that links the power transmitting coil and the power receiving coil together is not offset by the magnetic flux generated by the auxiliary coil. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed.

好ましくは、送電コイル及び補助コイルは、それぞれ磁性コアをさらに備え、補助コイルの磁性コアは、送電コイルの磁性コアに連結されているとよい。この場合、補助コイルは、送電コイルと受電コイルの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなる。すなわち、送電コイルと受電コイルとの間では、送電コイルが発生する磁束の向きと補助コイルが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルと受電コイルを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、補助コイルが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Preferably, each of the power transmission coil and the auxiliary coil further includes a magnetic core, and the magnetic core of the auxiliary coil is connected to the magnetic core of the power transmission coil. In this case, the auxiliary coil easily generates magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power transmission coil and the power reception coil. That is, between the power transmission coil and the power reception coil, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil and the direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil and the power reception coil together is not offset by the magnetic flux generated by the auxiliary coil. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

より好ましくは、補助コイルの軸方向は、送電コイルと受電コイルとの対向方向と非平行であるとよい。この場合、補助コイルが発生する磁束は、受電コイルに鎖交することなく、補助コイルから離れた場所にまで周回し易くなる。その結果、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減する効果がより一層高くなる。   More preferably, the axial direction of the auxiliary coil is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil and the power reception coil. In this case, the magnetic flux generated by the auxiliary coil easily circulates to a place away from the auxiliary coil without interlinking with the power receiving coil. As a result, the effect of reducing an unnecessary leakage magnetic field formed at a location away from the power transmission coil is further enhanced.

また、本発明に係る送電コイルユニットにおいては、補助コイルは、送電コイルが発生する磁束のうち、受電コイルに鎖交する磁束に鎖交しないように配置され、補助コイルが発生する磁束の周回方向は、送電コイルが発生する磁束の周回方向と逆向きであるように構成してもよい。この場合、補助コイルは、送電コイルが発生する磁束のうち、受電コイルに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されているため、電力伝送に寄与する磁束は補助コイルによって相殺されない。また、補助コイルが発生する磁束の周回方向が、送電コイルが発生する磁束の周回方向と逆向きとなっていることから、磁束の発生源である送電コイルと補助コイルから離れた場所においては、送電コイルが発生する磁束の向きと補助コイルが発生する磁束の向きが互いに逆向きとなるため、互いの磁束は相殺され、送電コイルから離れた場所に形成される磁界の強度は低下する。したがって、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   Moreover, in the power transmission coil unit according to the present invention, the auxiliary coil is arranged not to interlink with the magnetic flux interlinked with the power receiving coil among the magnetic flux generated by the power transmission coil, and the circulation direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil May be configured to be in a direction opposite to the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil. In this case, since the auxiliary coil is arranged so as not to be linked to the magnetic flux linked to the power receiving coil among the magnetic flux generated by the power transmission coil, the magnetic flux contributing to power transmission is not canceled by the auxiliary coil. In addition, since the rotating direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil is opposite to the rotating direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil, in a place away from the power transmission coil and the auxiliary coil that are the magnetic flux generation sources, Since the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil and the direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil are opposite to each other, the magnetic fluxes cancel each other, and the strength of the magnetic field formed at a location away from the power transmission coil decreases. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil.

好ましくは、補助コイルの軸方向は、送電コイルと受電コイルとの対向方向に対して略直交するとよい。この場合、補助コイルにより、補助コイルから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。したがって、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減する効果がより一層高くなる。   Preferably, the axial direction of the auxiliary coil is substantially orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil and the power reception coil. In this case, the auxiliary coil can more easily generate a magnetic flux that circulates to a place away from the auxiliary coil. Therefore, the effect of reducing an unnecessary leakage magnetic field formed at a location away from the power transmission coil is further enhanced.

好ましくは、補助コイルは、送電コイルの受電コイルと対向する側とは反対側に位置しているとよい。この場合、補助コイルにより、送電コイルと受電コイルの間の磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルと受電コイルとの間では、送電コイルが発生する磁束の向きと補助コイルが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルと受電コイルを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、補助コイルが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Preferably, the auxiliary coil may be located on the side opposite to the side facing the power receiving coil of the power transmitting coil. In this case, the auxiliary coil can easily generate magnetic flux that strengthens the magnetic field between the power transmission coil and the power reception coil. That is, between the power transmission coil and the power reception coil, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil and the direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to the power transmission that links the power transmitting coil and the power receiving coil together is not offset by the magnetic flux generated by the auxiliary coil. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

好ましくは、補助コイルの一部又は全部が、送電コイルと受電コイルとの対向方向から見て、送電コイルと重なり合うとよい。この場合、補助コイルと送電コイルがより近接して配置されることとなるので、送電コイルから離れた場所における補助コイルが発生する磁束の密度分布を、送電コイルが発生する磁束の密度分布により近い分布とすることができる。その結果、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減する効果がより一層高くなる。   Preferably, part or all of the auxiliary coil overlaps with the power transmission coil when viewed from the opposing direction of the power transmission coil and the power reception coil. In this case, since the auxiliary coil and the power transmission coil are arranged closer to each other, the density distribution of the magnetic flux generated by the auxiliary coil at a location away from the power transmission coil is closer to the density distribution of the magnetic flux generated by the power transmission coil. It can be a distribution. As a result, the effect of reducing an unnecessary leakage magnetic field formed at a location away from the power transmission coil is further enhanced.

また、本発明に係る送電コイルユニットにおいては、送電コイルは、並置された第1の送電コイル及び第2の送電コイルを備え、第1の送電コイル及び第2の送電コイルは、互いが発生する磁界によって、双方の送電コイルを鎖交する磁路を形成するように構成してもよい。この場合、双方の送電コイルが、受電コイルに鎖交する磁束を効率良く発生するので、電力伝送効率を向上できる。   Moreover, in the power transmission coil unit according to the present invention, the power transmission coil includes a first power transmission coil and a second power transmission coil juxtaposed, and the first power transmission coil and the second power transmission coil are generated from each other. You may comprise so that the magnetic path which links both power transmission coils may be formed with a magnetic field. In this case, both the power transmission coils efficiently generate the magnetic flux linked to the power reception coil, so that the power transmission efficiency can be improved.

より好ましくは、補助コイルが発生する磁束は、少なくとも一部が送電コイルに鎖交するとよい。この場合、補助コイルにより、送電コイルと受電コイルの間の磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルと受電コイルとの間では、送電コイルが発生する磁束の向きと補助コイルが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルと受電コイルを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、補助コイルが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   More preferably, at least a part of the magnetic flux generated by the auxiliary coil is linked to the power transmission coil. In this case, the auxiliary coil can easily generate magnetic flux that strengthens the magnetic field between the power transmission coil and the power reception coil. That is, between the power transmission coil and the power reception coil, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil and the direction of the magnetic flux generated by the auxiliary coil are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil and the power reception coil together is not offset by the magnetic flux generated by the auxiliary coil. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

好ましくは、送電コイルの受電コイルと対向する側とは反対側であって、第1の送電コイルの中心部と第2の送電コイルの中心部との間にコイルの中心部が配置される付加コイルをさらに備え、第1の送電コイル、第2の送電コイル及び付加コイルは、互いに発生させる磁界によって、各コイルを鎖交する磁路を形成するとよい。この場合、送電コイルが発生する磁束の密度をより高くすることができる。したがって、電力伝送に寄与する磁束がさらに効率良く発生するので、電力伝送効率をさらに高くできる。   Preferably, the additional portion is arranged such that the central portion of the coil is disposed between the central portion of the first power transmitting coil and the central portion of the second power transmitting coil on the side opposite to the side facing the power receiving coil of the power transmitting coil. A coil is further provided, and the first power transmission coil, the second power transmission coil, and the additional coil may form a magnetic path that links the coils by a magnetic field generated by each other. In this case, the density of magnetic flux generated by the power transmission coil can be further increased. Therefore, the magnetic flux contributing to the power transmission is generated more efficiently, so that the power transmission efficiency can be further increased.

好ましくは、補助コイルは、第1の補助コイル及び第2の補助コイルを備え、第1の補助コイル及び第2の補助コイルは、第1の補助コイルの中心部と第2の補助コイルの中心部との間に送電コイルの中心部が位置するように配置されているとよい。この場合、2つの補助コイルが送電コイルの両外側に配置される構成となるので、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界をさらに低減できる。   Preferably, the auxiliary coil includes a first auxiliary coil and a second auxiliary coil, and the first auxiliary coil and the second auxiliary coil are the center of the first auxiliary coil and the center of the second auxiliary coil. It is good to arrange | position so that the center part of a power transmission coil may be located between these parts. In this case, since the two auxiliary coils are arranged on both outer sides of the power transmission coil, an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil can be further reduced.

本発明に係るワイヤレス電力伝送装置は、上記送電コイルユニットと、受電コイルを備える。本発明によれば、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制したワイヤレス電力伝送装置を提供することができる。   A wireless power transmission device according to the present invention includes the power transmission coil unit and a power reception coil. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wireless power transmission apparatus which suppressed the fall of power transmission efficiency can be provided, reducing the unnecessary leakage magnetic field formed in the place away from the power transmission coil.

本発明によれば、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制した送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power transmission coil unit and wireless power transmission apparatus which suppressed the reduction | decrease in power transmission efficiency can be provided, reducing the unnecessary leakage magnetic field formed in the place away from the power transmission coil.

本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a wireless power transmission device according to a first embodiment of the present invention together with a load. 本発明の第1実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit which concerns on 1st Embodiment of this invention with a receiving coil. 図2において、第1及び第2の送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 2, it is the figure which showed typically the magnetic flux which the 1st and 2nd power transmission coil generate | occur | produces. 図2において、第1及び第2の送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 2, it is the figure which showed typically the magnetic flux which the 1st and 2nd power transmission coil and the 1st and 2nd auxiliary coil generate | occur | produce. 本発明の第2実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the wireless power transmission apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention with load. 本発明の第2実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention with a receiving coil. 図5において、第1及び第2の送電コイルと付加コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 5, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a 1st and 2nd power transmission coil and an additional coil generate | occur | produce. 図5において、第1及び第2の送電コイルと付加コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 5, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a 1st and 2nd power transmission coil, an additional coil, and a 1st and 2nd auxiliary coil generate | occur | produce. 本発明の第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the wireless power transmission apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention with load. 本発明の第3実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit which concerns on 3rd Embodiment of this invention with a receiving coil. 図8において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 8, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a power transmission coil generate | occur | produces. 図8において、送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 8, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a power transmission coil and a 1st and 2nd auxiliary coil generate | occur | produce. 本発明の第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the wireless power transmission apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention with load. 本発明の第4実施形態に係る送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit which concerns on 4th Embodiment of this invention with the 1st and 2nd power receiving coil. 図11において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 11, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a power transmission coil generate | occur | produces. 図11において、送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。In FIG. 11, it is the figure which showed typically the magnetic flux which a power transmission coil and a 1st and 2nd auxiliary coil generate | occur | produce. 比較例1の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 1 with a receiving coil. 比較例2の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 2 with a receiving coil. 比較例3の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 3 with a receiving coil. 比較例4の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 4 with a receiving coil. 比較例5の送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 5 with the 1st and 2nd power receiving coil. 比較例6の送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power transmission coil unit of the comparative example 6 with the 1st and 2nd power receiving coil. 本発明に係る実施例1と比較例1,2の電力伝送効率及び漏洩磁界強度の測定結果である。It is a measurement result of the power transmission efficiency and leakage magnetic field intensity of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 according to the present invention. 本発明に係る実施例2と比較例3,4の電力伝送効率及び漏洩磁界強度の測定結果である。It is a measurement result of the power transmission efficiency and leakage magnetic field intensity of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4 according to the present invention. 本発明に係る実施例3と比較例5,6の電力伝送効率及び漏洩磁界強度の測定結果である。It is a measurement result of the power transmission efficiency and leakage magnetic field intensity of Example 3 and Comparative Examples 5 and 6 according to the present invention.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)
まず、図1および2を参照して、本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。
(First embodiment)
First, the configuration of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram showing a wireless power transmission device according to a first embodiment of the present invention together with a load. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit according to the first embodiment of the present invention together with the power receiving coil.

ワイヤレス電力伝送装置S1は、図1に示されるように、ワイヤレス送電装置Ut1と、ワイヤレス受電装置Urと、を有する。   As illustrated in FIG. 1, the wireless power transmission device S1 includes a wireless power transmission device Ut1 and a wireless power reception device Ur.

ワイヤレス送電装置Ut1は、電源PWと、インバータINVと、送電コイルユニットLtu1と、を有する。電源PWは、直流電力を後述するインバータINVに供給する。電源PWとしては、直流電力を出力するものであれば特に制限されず、商用交流電源を整流・平滑した直流電源、二次電池、太陽光発電した直流電源、あるいはスイッチングコンバータ等のスイッチング電源装置などが挙げられる。   The wireless power transmission device Ut1 includes a power source PW, an inverter INV, and a power transmission coil unit Ltu1. The power source PW supplies DC power to an inverter INV described later. The power source PW is not particularly limited as long as it outputs DC power. A DC power source rectified and smoothed from a commercial AC power source, a secondary battery, a DC power source generated by photovoltaic power, or a switching power source device such as a switching converter, etc. Is mentioned.

インバータINVは、電源PWから供給される入力直流電力を交流電力に変換する機能を有している。本実施形態では、インバータINVは、電源PWから供給される入力直流電力を交流電力に変換し、後述する送電コイルユニットLtu1に供給する。インバータINVとしては、複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路から構成される。このスイッチング回路を構成するスイッチング素子としては、例えばMOS−FET(Metal Oxide Semiconductor−Field Effect Transistor)やIBGT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの素子が挙げられる。   The inverter INV has a function of converting input DC power supplied from the power source PW into AC power. In the present embodiment, the inverter INV converts input DC power supplied from the power source PW into AC power and supplies the AC power to a power transmission coil unit Ltu1 described later. The inverter INV is composed of a switching circuit in which a plurality of switching elements are bridge-connected. Examples of the switching elements constituting the switching circuit include elements such as MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor) and IBGT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

送電コイルユニットLtu1は、第1の送電コイルLtaと、第2の送電コイルLtbと、第1の補助コイルLcaと、第2の補助コイルLcbと、磁性体F1と、を有する。本実施形態においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの4つのコイルは、図1に示すように、電気的に直列接続されている。なお、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1を電気自動車などの車両への給電設備に適用した場合、送電コイルユニットLtu1は、地中または地面近傍に配設されることとなる。   The power transmission coil unit Ltu1 includes a first power transmission coil Lta, a second power transmission coil Ltb, a first auxiliary coil Lca, a second auxiliary coil Lcb, and a magnetic body F1. In the present embodiment, the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the four coils of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are electrically connected in series as shown in FIG. Yes. When the wireless power transmission device S1 according to the present embodiment is applied to a power supply facility for a vehicle such as an electric vehicle, the power transmission coil unit Ltu1 is disposed in the ground or in the vicinity of the ground.

続いて、図2を参照して、送電コイルユニットLtu1が有する各コイルについて説明する。第1の送電コイルLtaは、磁性コアCtaと巻線Wtaを備えている。第1の送電コイルLtaは、略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルであり、磁性コアCtaに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wtaを巻回して形成されている。第1の送電コイルLtaの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して平行となっている。第1の送電コイルLtaの巻数は、後述する受電コイルLrとの間の離間距離や、所望の電力伝送効率などに基づいて適宜設定される。   Then, with reference to FIG. 2, each coil which the power transmission coil unit Ltu1 has is demonstrated. The first power transmission coil Lta includes a magnetic core Cta and a winding Wta. The first power transmission coil Lta is a coil having a planar spiral structure having a substantially square shape, and is formed by winding a winding Wta made of litz wire such as copper or aluminum around a magnetic core Cta. The axial direction of the first power transmission coil Lta is parallel to the facing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. The number of turns of the first power transmission coil Lta is appropriately set based on a distance from the power receiving coil Lr described later, a desired power transmission efficiency, and the like.

第2の送電コイルLtbは、磁性コアCtbと巻線Wtbを備えている。第2の送電コイルLtbは、略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルであり、磁性コアCtbに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wtbを巻回して形成されている。第2の送電コイルLtbの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して平行となっている。第2の送電コイルLtbは、第1の送電コイルLtaと同一平面上に並置されており、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの配置間隔や第2の送電コイルLtbの巻数は、後述する受電コイルLrとの間の離間距離や所望の電力伝送効率などに基づいて適宜設定される。この第1及び第2の送電コイルLta,Ltbは、インバータINVから供給される交流電力を後述する受電コイルLrにワイヤレスにて送電する機能を有する。   The second power transmission coil Ltb includes a magnetic core Ctb and a winding Wtb. The second power transmission coil Ltb is a flat spiral coil having a substantially square shape, and is formed by winding a winding Wtb made of a litz wire such as copper or aluminum around a magnetic core Ctb. The axial direction of the second power transmission coil Ltb is parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. The second power transmission coil Ltb is juxtaposed on the same plane as the first power transmission coil Lta, and the arrangement interval of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the number of turns of the second power transmission coil Ltb will be described later. It is set as appropriate based on the distance from the receiving coil Lr to be performed, the desired power transmission efficiency, and the like. The first and second power transmission coils Lta and Ltb have a function of wirelessly transmitting AC power supplied from the inverter INV to a power receiving coil Lr described later.

また、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbは、互いが発生する磁界によって、双方の送電コイルLta,Ltbを鎖交する磁路が形成されるように構成される。この場合、双方の送電コイルLta,Ltbが、後述する受電コイルLrに鎖交する磁束を効率良く発生するので、電力伝送効率が向上する。具体的には、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbは、双方の送電コイルLta,Ltbを鎖交するように周回する磁束を発生している。この双方の送電コイルLta,Ltbを周回する磁束は、第1の送電コイルLtaに鎖交する向きと、第2の送電コイルLtbに鎖交する向きが互いに逆向きとなっている。ここで、双方の送電コイルLta,Ltbを鎖交する磁路を形成するには、第1の送電コイルLtaが発生する磁界の方向と第2の送電コイルLtbが発生する磁界の方向が互いに逆向きとなるように、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbを電気的に接続すればよい。すなわち、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbの巻回方向が同じ向きの場合は、第1の送電コイルLtaに流れる電流の方向と第2の送電コイルLtbに流れる電流の方向が互いに逆向きとなるように接続すればよい。あるいは、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbの巻回方向が互いに逆向きの場合は、第1の送電コイルLtaに流れる電流の方向と第2の送電コイルLtbに流れる電流の方向が互いに同じ向きとなるように接続すればよい。なお、双方の送電コイルLta,Ltbを鎖交するように周回する磁束の方向とは、「送電コイル」が発生する磁束の周回方向のことである。   Further, the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb are configured such that a magnetic path that links both the power transmission coils Lta and Ltb is formed by a magnetic field generated by each other. In this case, since both the power transmission coils Lta and Ltb efficiently generate a magnetic flux linked to the power receiving coil Lr described later, the power transmission efficiency is improved. Specifically, the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb generate magnetic flux that circulates so as to link both power transmission coils Lta and Ltb. In the magnetic flux circulating around both the power transmission coils Lta and Ltb, the direction linked to the first power transmission coil Lta and the direction linked to the second power transmission coil Ltb are opposite to each other. Here, in order to form a magnetic path that links both the power transmission coils Lta and Ltb, the direction of the magnetic field generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic field generated by the second power transmission coil Ltb are opposite to each other. What is necessary is just to electrically connect the 1st power transmission coil Lta and the 2nd power transmission coil Ltb so that it may become direction. That is, when the winding direction of the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb is the same direction, the direction of the current flowing through the first power transmission coil Lta and the direction of the current flowing through the second power transmission coil Ltb are What is necessary is just to connect so that it may become a mutually reverse direction. Alternatively, when the winding directions of the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb are opposite to each other, the direction of the current flowing in the first power transmission coil Lta and the direction of the current flowing in the second power transmission coil Ltb May be connected so that they are in the same direction. In addition, the direction of the magnetic flux which circulates so that both power transmission coil Lta and Ltb may be linked | interrupted is a circulation direction of the magnetic flux which a "power transmission coil" generate | occur | produces.

第1の補助コイルLcaは、磁性コアCcaと巻線Wcaを備えている。第1の補助コイルLcaは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCcaに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wcaを巻回して形成されている。この第1の補助コイルLcaの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第1の補助コイルLcaが発生する磁束は、後述する受電コイルLrに鎖交することなく、第1の補助コイルLcaから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第1の補助コイルLcaの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して直交している。この場合、第1の補助コイルLcaにより、第1の補助コイルLcaから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The first auxiliary coil Lca includes a magnetic core Cca and a winding Wca. The first auxiliary coil Lca is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wca made of litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Cca. Yes. The axial direction of the first auxiliary coil Lca is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. With such a configuration, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca can easily circulate to a place away from the first auxiliary coil Lca without interlinking with the power receiving coil Lr described later. In the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lca is orthogonal to the facing direction between the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. In this case, the first auxiliary coil Lca makes it easier to generate a magnetic flux that circulates to a place away from the first auxiliary coil Lca.

また、第1の補助コイルLcaは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束のうち、電力を送電するときに第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと対向することとなる後述する受電コイルLrに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第1の補助コイルLcaによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図2に示されるように、第1の補助コイルLcaは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが後述する受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されている。より具体的には、第1の補助コイルLcaは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向から見て、第1の送電コイルLtaと重なり合うように配置されている。このような配置とすることにより、第1の補助コイルLcaによって第1の送電コイルLtaと後述する受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、第1の送電コイルLtaと後述する受電コイルLrとの間では、第1の送電コイルLtaが発生する磁束の向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第1の送電コイルLtaと後述する受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1の補助コイルLcaが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。また、第1の補助コイルLcaと第1の送電コイルLtaがより近接して配置されていることから、第1の送電コイルLtaから離れた場所における第1の補助コイルLcaが発生する磁束の密度分布を、第1の送電コイルLtaが発生する磁束の密度分布により近い分布とすることができる。   The first auxiliary coil Lca is opposed to the first and second power transmission coils Lta and Ltb when transmitting power out of the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. It arrange | positions so that it may not be linked to the magnetic flux linked to the receiving coil Lr mentioned later. That is, the magnetic flux that contributes to power transmission is not canceled out by the first auxiliary coil Lca, so that a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first auxiliary coil Lca is disposed on the side opposite to the side where the first and second power transmission coils Lta and Ltb face the power receiving coil Lr described later. ing. More specifically, the first auxiliary coil Lca is disposed so as to overlap the first power transmission coil Lta when viewed from the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. Has been. With this arrangement, the first auxiliary coil Lca can easily generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the first power transmission coil Lta and a power receiving coil Lr described later. That is, between the first power transmission coil Lta and the power receiving coil Lr described later, the direction of the magnetic flux generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca are substantially the same. . Therefore, the magnetic flux that contributes to the power transmission that links the first power transmission coil Lta and the power receiving coil Lr described later is not offset by the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency. In addition, since the first auxiliary coil Lca and the first power transmission coil Lta are arranged closer to each other, the density of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca in a place away from the first power transmission coil Lta. The distribution can be made closer to the density distribution of the magnetic flux generated by the first power transmission coil Lta.

またさらには、第1の補助コイルLcaが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなっている。具体的には、図2において、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束が、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから後述する受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交し、第2の送電コイルLtbを、後述する受電コイルLrから第2の送電コイルLtbに向かう方向(図示下向き)に鎖交するときであって、第1の補助コイルLcaが、第1の補助コイルLcaから第1の送電コイルLtaの中心部に向かう方向(図示右向き)に鎖交する磁束を発生すれば、第1の補助コイルLcaが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなる。あるいは、図2において、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束が、第1の送電コイルLtaを、後述する受電コイルLrから第1の送電コイルLtaに向かう方向(図示下向き)に鎖交し、第2の送電コイルLtbを、第2の送電コイルLtbから後述する受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交するときであって、第1の補助コイルLcaが、第1の送電コイルLtaの中心部から第1の補助コイルLcaに向かう方向(図示左向き)に鎖交する磁束を発生すれば、第1の補助コイルLcaが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなる。このような磁束を発生させるには、第1の補助コイルLcaの巻線Wtaにおける第1の送電コイルLtaの巻線Wtaと最も近接する部分(図示第1の補助コイルLcaの巻線Wtaの上面部分)を通過する電流の向きが、第1の送電コイルLtaの巻線Wtaにおける第1の補助コイルLcaの巻線Wtaと最も近接する部分(図示第1の送電コイルLtaの巻線Wtaの左側部分)を通過する電流の向きと同じとなるように、第1の補助コイルLcaの巻線Wcaを磁性コアCcaに巻回すればよい。このような構成とすることにより、磁束の発生源である第1の送電コイルLtaと第1の補助コイルLcaから離れた場所においては、第1の送電コイルLtaが発生する磁束の向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束の向きが互いに逆向きとなるため、互いの磁束は相殺され、第1の送電コイルLtaから離れた場所に形成される磁界の強度は低下する。したがって、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減することができる。   Furthermore, the circulation direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca is opposite to the rotation direction of the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Specifically, in FIG. 2, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb moves the first power transmission coil Lta from the first power transmission coil Lta toward the power reception coil Lr described later ( The second auxiliary coil Lca is linked to the second power transmission coil Ltb in a direction (downward in the figure) from the power receiving coil Lr, which will be described later, to the second power transmission coil Ltb. However, if a magnetic flux interlinking in the direction from the first auxiliary coil Lca toward the center of the first power transmission coil Lta (rightward in the drawing) is generated, the circulation direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca is The first and second power transmission coils Lta and Ltb are in the opposite direction to the direction in which the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb is generated. Alternatively, in FIG. 2, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb moves the first power transmission coil Lta from the power receiving coil Lr described later to the first power transmission coil Lta (downward in the drawing). And the second power transmission coil Ltb is interlinked in a direction (upward in the drawing) from the second power transmission coil Ltb toward the power receiving coil Lr described later, and the first auxiliary coil Lca is If a magnetic flux interlinking in the direction from the center of one power transmission coil Lta toward the first auxiliary coil Lca (leftward in the figure) is generated, the circulation direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca is the first and The direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coils Lta and Ltb is opposite to that of the magnetic flux. In order to generate such a magnetic flux, the portion of the winding Wta of the first auxiliary coil Lca that is closest to the winding Wta of the first power transmission coil Lta (the upper surface of the winding Wta of the first auxiliary coil Lca shown in the figure). The direction of the current passing through the portion) is the portion closest to the winding Wta of the first auxiliary coil Lca in the winding Wta of the first power transmission coil Lta (the left side of the winding Wta of the first power transmission coil Lta shown in the figure). The winding Wca of the first auxiliary coil Lca may be wound around the magnetic core Cca so that the direction of the current passing through the portion) is the same. By adopting such a configuration, the direction of the magnetic flux generated by the first power transmission coil Lta and the first direction are separated from the first power transmission coil Lta and the first auxiliary coil Lca, which are magnetic flux generation sources. Since the directions of the magnetic fluxes generated by the auxiliary coils Lca are opposite to each other, the magnetic fluxes cancel each other, and the strength of the magnetic field formed at a location away from the first power transmission coil Lta decreases. Therefore, it is possible to reduce an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb.

第2の補助コイルLcbは、磁性コアCcbと巻線Wcbを備えている。第2の補助コイルLcbは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCcbに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wcbを巻回して形成されている。この第2の補助コイルLcbの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第2の補助コイルLcbが発生する磁束は、後述する受電コイルLrに鎖交することなく、第2の補助コイルLcbから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第2の補助コイルLcbの軸方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向に対して直交している。この場合、第2の補助コイルLcbにより、第2の補助コイルLcbから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The second auxiliary coil Lcb includes a magnetic core Ccb and a winding Wcb. The second auxiliary coil Lcb is a solenoid coil that is spirally wound, and is formed by winding a winding Wcb composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Ccb. Yes. The axial direction of the second auxiliary coil Lcb is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. With such a configuration, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb can easily circulate to a place away from the second auxiliary coil Lcb without interlinking with the power receiving coil Lr described later. In the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lcb is orthogonal to the facing direction between the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. In this case, the second auxiliary coil Lcb makes it easier to generate a magnetic flux that circulates to a place away from the second auxiliary coil Lcb.

また、第2の補助コイルLcbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束のうち、電力を送電するときに第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと対向することとなる後述する受電コイルLrに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第2の補助コイルLcbによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図2に示されるように、第2の補助コイルLcbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが後述する受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されている。より具体的には、第2の補助コイルLcbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向から見て、第2の送電コイルLtbと重なり合うように配置されている。このような配置とすることにより、第2の補助コイルLcbによって第2の送電コイルLtbと後述する受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、第2の送電コイルLtbと後述する受電コイルLrとの間では、第2の送電コイルLtbが発生する磁束の向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第2の送電コイルLtbと後述する受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第2の補助コイルLcbが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。また、第2の補助コイルLcbと第2の送電コイルLtbがより近接して配置されていることから、第2の送電コイルLtbから離れた場所における第2の補助コイルLcbが発生する磁束の密度分布を、第2の送電コイルLtbが発生する磁束の密度分布により近い分布とすることができる。   The second auxiliary coil Lcb faces the first and second power transmission coils Lta and Ltb when transmitting power out of the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. It arrange | positions so that it may not be linked to the magnetic flux linked to the receiving coil Lr mentioned later. That is, the magnetic flux that contributes to power transmission is not canceled out by the second auxiliary coil Lcb, so that a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the second auxiliary coil Lcb is disposed on the side opposite to the side where the first and second power transmission coils Lta, Ltb face the power receiving coil Lr described later. ing. More specifically, the second auxiliary coil Lcb is disposed so as to overlap the second power transmission coil Ltb when viewed from the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and a power receiving coil Lr described later. Has been. With this arrangement, the second auxiliary coil Lcb can easily generate a magnetic flux that reinforces the magnetic field generated between the second power transmission coil Ltb and a power receiving coil Lr described later. That is, between the second power transmission coil Ltb and a power receiving coil Lr described later, the direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coil Ltb and the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb are substantially the same. . Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the second power transmission coil Ltb and the power receiving coil Lr described later is not canceled by the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency. In addition, since the second auxiliary coil Lcb and the second power transmission coil Ltb are arranged closer to each other, the density of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb at a location away from the second power transmission coil Ltb. The distribution can be made closer to the density distribution of the magnetic flux generated by the second power transmission coil Ltb.

またさらには、第2の補助コイルLcbが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなっている。具体的には、図2において、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束が、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから後述する受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交し、第2の送電コイルLtbを、後述する受電コイルLrから第2の送電コイルLtbに向かう方向(図示下向き)に鎖交するときであって、第2の補助コイルLcbが、第2の送電コイルLtbの中心部から第2の補助コイルLcbに向かう方向(図示右向き)に鎖交する磁束を発生すれば、第2の補助コイルLcbが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなる。あるいは、図2において、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束が、第1の送電コイルLtaを、後述する受電コイルLrから第1の送電コイルLtaに向かう方向(図示下向き)に鎖交し、第2の送電コイルLtbを、第2の送電コイルLtbから後述する受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交するときであって、第2の補助コイルLcbが、第2の補助コイルLcbから第2の送電コイルLtbの中心部に向かう方向(図示左向き)に鎖交する磁束を発生すれば、第2の補助コイルLcbが発生する磁束の周回方向は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束の周回方向と逆向きとなる。このような磁束を発生させるには、第2の補助コイルLcbの巻線Wtbにおける第2の送電コイルLtbの巻線Wtbと最も近接する部分(図示第2の補助コイルLcbの巻線Wtbの上面部分)を通過する電流の向きが、第2の送電コイルLtbの巻線Wtbにおける第2の補助コイルLcbの巻線Wtbと近接する部分(図示第2の送電コイルLtbの巻線Wtbの右側部分)を通過する電流の向きと同じとなるように、第2の補助コイルLcbの巻線Wcbを磁性コアCcbに巻回すればよい。このような構成とすることにより、磁束の発生源である第2の送電コイルLtbと第2の補助コイルLcbから離れた場所においては、第2の送電コイルLtbが発生する磁束の向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束の向きが互いに逆向きとなるため、互いの磁束は相殺され、第2の送電コイルLtbから離れた場所に形成される磁界の強度は低下する。したがって、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減することができる。   Furthermore, the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb is opposite to the direction of the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Specifically, in FIG. 2, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb moves the first power transmission coil Lta from the first power transmission coil Lta toward the power reception coil Lr described later ( The second auxiliary coil Lcb is linked to the second auxiliary coil Lcb in the direction (downward in the figure) from the power receiving coil Lr described later to the second power transmitting coil Ltb. However, if a magnetic flux interlinking in the direction from the center of the second power transmission coil Ltb toward the second auxiliary coil Lcb (rightward in the drawing) is generated, the circulation direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb is The first and second power transmission coils Lta and Ltb are in the opposite direction to the direction in which the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb is generated. Alternatively, in FIG. 2, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb moves the first power transmission coil Lta from the power receiving coil Lr described later to the first power transmission coil Lta (downward in the drawing). And the second power transmission coil Ltb is linked in a direction (upward in the drawing) from the second power transmission coil Ltb toward the power receiving coil Lr described later, and the second auxiliary coil Lcb If a magnetic flux interlinking in the direction (leftward in the figure) from the second auxiliary coil Lcb toward the center of the second power transmission coil Ltb is generated, the circulation direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb is the first and The direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coils Lta and Ltb is opposite to that of the magnetic flux. In order to generate such a magnetic flux, the portion of the winding Wtb of the second auxiliary coil Lcb that is closest to the winding Wtb of the second power transmission coil Ltb (the upper surface of the winding Wtb of the second auxiliary coil Lcb in the drawing). Portion of the winding Wtb of the second power transmission coil Ltb is close to the winding Wtb of the second auxiliary coil Lcb (the right side portion of the winding Wtb of the second power transmission coil Ltb). The winding Wcb of the second auxiliary coil Lcb may be wound around the magnetic core Ccb so that the direction of the current passing through By adopting such a configuration, the direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coil Ltb and the second direction are separated from the second power transmission coil Ltb and the second auxiliary coil Lcb, which are magnetic flux generation sources. Since the directions of the magnetic fluxes generated by the auxiliary coils Lcb are opposite to each other, the magnetic fluxes cancel each other, and the strength of the magnetic field formed at a location away from the second power transmission coil Ltb decreases. Therefore, it is possible to reduce an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb.

第1の補助コイルLcaと第2の補助コイルLcbは、第1の補助コイルLcaの中心部と第2の補助コイルLcbの中心部との間に、第1の送電コイルLtaの中心部と第2の送電コイルLtbの中心部が位置するように配置されている。具体的には、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの並置方向において、第1の補助コイルLcaの中心部と第2の補助コイルLcbの中心部が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの中心部の両外側に位置するように配置されている。この場合、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの両外側に配置されるため、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界をさらに低減できる。   The first auxiliary coil Lca and the second auxiliary coil Lcb are arranged between the central part of the first power transmission coil Lta and the first auxiliary coil Lca between the central part of the first auxiliary coil Lca and the central part of the second auxiliary coil Lcb. It arrange | positions so that the center part of the 2 power transmission coil Ltb may be located. Specifically, in the juxtaposition direction of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, the central portion of the first auxiliary coil Lca and the central portion of the second auxiliary coil Lcb are the first and second power transmission coils Lta. , Ltb are arranged so as to be located on both outer sides of the central part. In this case, since the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are arranged on both outer sides of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, they are separated from the first and second power transmission coils Lta and Ltb. It is possible to further reduce the unnecessary leakage magnetic field that is formed.

磁性体F1は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの後述する受電コイルLrと対向する側とは反対側の面に沿って延びている。本実施形態においては、磁性体F1は、図2に示すように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrとの対向方向における後述する受電コイルLr側の面(図示上面)の両端付近で、それぞれ第1の送電コイルLtaの磁性コアCtaと第2の送電コイルLtbの磁性コアCtbに接続されている。また、磁性体F1は、図2に示すように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの並置方向における両側面(図示左側面及び右側面)において、それぞれ第1の補助コイルLcaの磁性コアCcaと第2の補助コイルLcbの磁性コアCcbに接続されている。このような構成により、第1の補助コイルLcaの磁性コアCcaと第2の補助コイルLcbの磁性コアCcbは、それぞれ磁性体F1を介して、第1の送電コイルLtaの磁性コアCtaと第2の送電コイルLtbの磁性コアCtbに連結されることとなる。そのため、第1の補助コイルLcaは、第1の送電コイルLtaと後述する受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなるとともに、第2の補助コイルLcbは、第2の送電コイルLtbと後述する受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなる。すなわち、第1の送電コイルLtaと後述する受電コイルLrとの間では、第1の送電コイルLtaが発生する磁束の向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなるとともに、第2の送電コイルLtbと後述する受電コイルLrとの間では、第2の送電コイルLtbが発生する磁束の向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと後述する受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   The magnetic body F1 extends along the surface of the first and second power transmission coils Lta, Ltb opposite to the side facing a power receiving coil Lr, which will be described later. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the magnetic body F <b> 1 is a surface on the power receiving coil Lr side (illustrated) in the facing direction between the first and second power transmitting coils Lta and Ltb and the power receiving coil Lr described later (illustrated). Near both ends of the upper surface), the magnetic core Cta of the first power transmission coil Lta and the magnetic core Ctb of the second power transmission coil Ltb are respectively connected. Further, as shown in FIG. 2, the magnetic body F <b> 1 has magnetic properties of the first auxiliary coil Lca on both side surfaces (the left side surface and the right side surface in the drawing) in the juxtaposition direction of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, respectively. The core Cca and the magnetic core Ccb of the second auxiliary coil Lcb are connected. With such a configuration, the magnetic core Cca of the first auxiliary coil Lca and the magnetic core Ccb of the second auxiliary coil Lcb are respectively connected to the magnetic core Cta and the second core of the first power transmission coil Lta via the magnetic body F1. The power transmission coil Ltb is connected to the magnetic core Ctb. Therefore, the first auxiliary coil Lca easily generates a magnetic flux that strengthens a magnetic field generated between the first power transmission coil Lta and a power receiving coil Lr described later, and the second auxiliary coil Lcb is a second power transmission coil. It becomes easy to generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between Ltb and a power receiving coil Lr described later. That is, between the first power transmission coil Lta and the power receiving coil Lr described later, the direction of the magnetic flux generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca are substantially the same. At the same time, the direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coil Ltb and the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb are substantially the same between the second power transmission coil Ltb and the power receiving coil Lr described later. . Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the power receiving coil Lr described later is not offset by the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb. . As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

ワイヤレス受電装置Urは、図1に示されるように、受電コイルLrと、整流回路DBと、を有する。   As shown in FIG. 1, the wireless power receiving device Ur includes a power receiving coil Lr and a rectifier circuit DB.

受電コイルLrは、図2に示されるように、磁性コアCrと巻線Wrを備えている。受電コイルLrは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCrに巻線Wrを巻回して形成されている。受電コイルLrは、送電コイルユニットLtu1の第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから送電された交流電力を受電する機能を有する。なお、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1を電気自動車などの車両への給電設備に適用した場合、受電コイルLrは、車両下部に搭載されることとなる。   The power receiving coil Lr includes a magnetic core Cr and a winding Wr, as shown in FIG. The power receiving coil Lr is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr. The power reception coil Lr has a function of receiving AC power transmitted from the first and second power transmission coils Lta and Ltb of the power transmission coil unit Ltu1. When the wireless power transmission device S1 according to the present embodiment is applied to a power supply facility for a vehicle such as an electric vehicle, the power receiving coil Lr is mounted on the lower portion of the vehicle.

整流回路DBは、受電コイルLrが受電した交流電力を直流電力に整流する機能を有している。整流回路DBとしては、ダイオードブリッジを用いた全波整流機能と、コンデンサおよび三端子レギュレータを用いた電力平滑化機能を備えた変換回路などが挙げられる。この整流回路DBにより整流された直流電力は、負荷Rに出力される。ここで、負荷Rとしては、本実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1を電気自動車などの車両への給電設備に適用した場合、車両が有する二次電池や回転機が挙げられる。なお、負荷Rが交流回転機の場合、ワイヤレス受電装置Urの整流回路DBと負荷Rとの間にインバータ(図示しない)を付加して交流回転機に交流電力を供給するように構成する必要がある。   The rectifier circuit DB has a function of rectifying AC power received by the power receiving coil Lr into DC power. Examples of the rectifier circuit DB include a conversion circuit having a full-wave rectification function using a diode bridge and a power smoothing function using a capacitor and a three-terminal regulator. The DC power rectified by the rectifier circuit DB is output to the load R. Here, as the load R, when the wireless power transmission device S1 according to the present embodiment is applied to a power supply facility for a vehicle such as an electric vehicle, a secondary battery or a rotating machine included in the vehicle may be used. In addition, when the load R is an AC rotating machine, it is necessary to add an inverter (not shown) between the rectifier circuit DB of the wireless power receiving device Ur and the load R to supply AC power to the AC rotating machine. is there.

続いて、図3を参照して、本実施形態における送電コイルが発生する磁束と補助コイルが発生する磁束の相対的な関係と不要な漏洩磁界の低減作用について詳細に説明する。図3aは、図2において、第1及び第2の送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。図3bは、図2において、第1及び第2の送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ここで、図3a中、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt1a〜Bt1dを示している。また、図3b中、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt1a〜Bt1dを示し、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束のうち、代表的なものとして磁束Bc1a〜Bc1dを模式的に示している。ただし、これらの磁束は、それぞれの磁束の向きのみを模式的に示したものであって、磁束密度を示すものではない。なお、図3a及び図3bでは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの磁性コアCta,Ctbと、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの磁性コアCca,Ccbと、磁性体F1と、受電コイルLrの磁性コアCrの中における磁束の図示は省略している。   Next, with reference to FIG. 3, the relative relationship between the magnetic flux generated by the power transmission coil and the magnetic flux generated by the auxiliary coil and the action of reducing unnecessary leakage magnetic fields will be described in detail. FIG. 3a is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils in FIG. FIG. 3b is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils and the first and second auxiliary coils in FIG. Here, in FIG. 3a, magnetic fluxes Bt1a to Bt1d are shown as body surfaces out of the magnetic fluxes generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Also, in FIG. 3b, out of the magnetic fluxes generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb, magnetic fluxes Bt1a to Bt1d are shown as the body surface, and the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are generated. Among the magnetic fluxes to be performed, magnetic fluxes Bc1a to Bc1d are schematically shown as representative ones. However, these magnetic fluxes schematically show only the direction of each magnetic flux, and do not show the magnetic flux density. 3a and 3b, the magnetic cores Cta and Ctb of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, the magnetic cores Cca and Ccb of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, and the magnetic body F1 The illustration of the magnetic flux in the magnetic core Cr of the power receiving coil Lr is omitted.

まず、図3aを参照して、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束について説明する。第1及び第2の送電コイルLta,Ltbは、図3aに示されるように、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから受電コイルLrへ向かう方向(図示上向き)に鎖交し、かつ、第2の送電コイルLtbを、受電コイルLrから第2の送電コイルLtbへ向かう方向(図示下向き)に鎖交する磁束Bt1a〜Bt1dを発生している。すなわち、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbは、同じ向きに周回する磁束Bt1a〜Bt1dを発生している。本例においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a〜Bt1dは、受電コイルLrに鎖交し、電力伝送に寄与する磁束Bt1a,Bt1bと、受電コイルLrに鎖交することなく、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所を周回する磁束Bt1c,Bt1dがあり、磁束Bt1a,Bt1bが受電コイルLrに鎖交することで、受電コイルLrの巻線Wrに起電力が生じる。そして、受電コイルLrに生じた電力は、整流回路DBによって整流され、負荷Rに出力される。ここで、本実施形態においては、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbが互いに発生する磁界により、双方の送電コイルLta,Ltbを鎖交する磁路が形成されることから、磁束Bt1a,Bt1bを効率良く発生させることができるため、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの近傍を周回する磁束Bt1a,Bt1bの磁束密度は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所まで大きく周回する磁束Bt1c,Bt1dに比べて、非常に高い。すなわち、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbにより発生する磁束の大部分は、受電コイルLrに鎖交することとなる。その結果、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrの結合は高くなり、電力伝送効率も高くなる。なお、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a〜Bt1dは、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbには鎖交しておらず、電力伝送に寄与する磁束Bt1a,Bt1bは、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   First, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb will be described with reference to FIG. 3a. As shown in FIG. 3a, the first and second power transmission coils Lta and Ltb link the first power transmission coil Lta in the direction from the first power transmission coil Lta to the power reception coil Lr (upward in the drawing). In addition, magnetic fluxes Bt1a to Bt1d that link the second power transmission coil Ltb in a direction (downward in the drawing) from the power reception coil Lr to the second power transmission coil Ltb are generated. That is, the first and second power transmission coils Lta and Ltb generate magnetic fluxes Bt1a to Bt1d that circulate in the same direction. In this example, the magnetic fluxes Bt1a to Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb are linked to the power receiving coil Lr, and the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b contributing to power transmission are linked to the power receiving coil Lr. Without having to do so, there are magnetic fluxes Bt1c and Bt1d that circulate away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb, and the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b are linked to the power reception coil Lr, so that the winding of the power reception coil Lr An electromotive force is generated in Wr. The electric power generated in the power receiving coil Lr is rectified by the rectifier circuit DB and output to the load R. Here, in the present embodiment, a magnetic path that links the power transmission coils Lta and Ltb is formed by the magnetic fields generated by the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb. Since Bt1a and Bt1b can be generated efficiently, the magnetic flux density of the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b that circulate in the vicinity of the first and second power transmission coils Lta and Ltb is derived from the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Compared with magnetic fluxes Bt1c and Bt1d that circulate greatly to a distant place, it is very high. That is, most of the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb is linked to the power reception coil Lr. As a result, the coupling between the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power reception coil Lr is increased, and the power transmission efficiency is also increased. The magnetic fluxes Bt1a to Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb are not interlinked with the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, and the magnetic fluxes Bt1a and Bt1a, Since Bt1b is not canceled by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図3bを参照して、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束について説明する。なお、図3b中の第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a〜Bt1dは図3aに示したとおりである。第1の補助コイルLcaは、図3bに示されるように、第1の補助コイルLcaを、第1の補助コイルLcaから第1の送電コイルLtaの中心部に向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交する磁束Bc1a,Bc1bを発生している。具体的には、本実施形態においては、第1の補助コイルLcaの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第1の補助コイルLcaから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第1の補助コイルLcaの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bは、第1の補助コイルLcaから離れた場所にまで大きく周回している。また、第1の補助コイルLcaは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されているため、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bは、第1の送電コイルLtaに鎖交している。   Subsequently, the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb will be described with reference to FIG. The magnetic fluxes Bt1a to Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb in FIG. 3b are as shown in FIG. 3a. As shown in FIG. 3b, the first auxiliary coil Lca is linked to the first auxiliary coil Lca in a direction (rightward in the drawing) from the first auxiliary coil Lca toward the center of the first power transmission coil Lta. In addition, the first power transmission coil Lta generates magnetic fluxes Bc1a and Bc1b that are linked in a direction (upward in the drawing) from the first power transmission coil Lta toward the power reception coil Lr. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lca is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power reception coil Lr. Therefore, the magnetic fluxes Bc1a and Bc1b generated by the first auxiliary coil Lca circulate around a place away from the first auxiliary coil Lca without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in this embodiment, since the axial direction of the first auxiliary coil Lca is orthogonal to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr, the first auxiliary coil The magnetic fluxes Bc1a and Bc1b generated by Lca circulate greatly to a place away from the first auxiliary coil Lca. Further, since the first auxiliary coil Lca is arranged on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power receiving coil Lr, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca. Bc1a and Bc1b are linked to the first power transmission coil Lta.

同様に、第2の補助コイルLcbは、図3bに示されるように、第2の補助コイルLcbを、第2の送電コイルLtbから第2の補助コイルLcbに向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、第2の送電コイルLtbを、受電コイルLrから第2の送電コイルLtbに向かう方向(図示下向き)に鎖交する磁束Bc1c,Bc1dを発生している。具体的には、本実施形態においては、第2の補助コイルLcbの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第2の補助コイルLcbから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第2の補助コイルLcbの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dは、第2の補助コイルLcbから離れた場所にまで大きく周回している。また、第2の補助コイルLcbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されているため、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dは、第2の送電コイルLtbに鎖交している。   Similarly, as shown in FIG. 3b, the second auxiliary coil Lcb links the second auxiliary coil Lcb in a direction (rightward in the drawing) from the second power transmission coil Ltb to the second auxiliary coil Lcb. In addition, the second power transmission coil Ltb generates magnetic fluxes Bc1c and Bc1d that are linked in a direction (downward in the drawing) from the power reception coil Lr to the second power transmission coil Ltb. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lcb is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power reception coil Lr. Therefore, the magnetic fluxes Bc1c and Bc1d generated by the second auxiliary coil Lcb circulate around a place away from the second auxiliary coil Lcb without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the second auxiliary coil Lcb is orthogonal to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr, the second auxiliary coil The magnetic fluxes Bc1c and Bc1d generated by Lcb largely circulate to a place away from the second auxiliary coil Lcb. Further, since the second auxiliary coil Lcb is disposed on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power receiving coil Lr, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb. Bc1c and Bc1d are linked to the second power transmission coil Ltb.

次に、本実施形態における不要な漏洩磁界の低減作用について説明する。上述したように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所を周回する磁束Bt1c,Bt1dを発生している。この磁束Bt1c,Bt1dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの近傍で周回する磁束Bt1a,Bt1bに比べれば、磁束密度は非常に低いが、受電コイルLrに鎖交しないため、電力伝送には寄与せず、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの周辺に不要な漏洩磁界を形成する磁束となる。本実施形態では、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1b及び第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dの周回方向は、いずれも第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a〜Bt1dの周回方向と逆向きとなっている。したがって、図3bに示されるように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所では、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1c,Bt1dの向きと第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc1a〜Bc1dの向きは互いに逆向きとなる。つまり、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1c,Bt1dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所において、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc1a〜Bc1dによって相殺されることとなる。ここで、磁界は磁束の密度で示されるので、不要な漏洩磁界を形成する第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1c,Bt1dが相殺されることにより、磁束Bt1c,Bt1dの磁束密度は低下し、その結果、不要な漏洩磁界が低減される。   Next, the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields in the present embodiment will be described. As described above, the first and second power transmission coils Lta and Ltb generate magnetic fluxes Bt1c and Bt1d that circulate around locations away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb. The magnetic fluxes Bt1c and Bt1d have a very low magnetic flux density compared to the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b that circulate in the vicinity of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, but are not linked to the power receiving coil Lr. This is a magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field around the first and second power transmission coils Lta and Ltb. In the present embodiment, the circumferential directions of the magnetic fluxes Bc1a and Bc1b generated by the first auxiliary coil Lca and the magnetic fluxes Bc1c and Bc1d generated by the second auxiliary coil Lcb are both the first and second power transmission coils Lta and Ltb. The direction of rotation of the magnetic fluxes Bt1a to Bt1d generated by the Therefore, as shown in FIG. 3b, in the place away from the first and second power transmission coils Lta, Ltb, the direction of the magnetic fluxes Bt1c, Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the first The directions of the magnetic fluxes Bc1a to Bc1d generated by the second auxiliary coils Lca and Lcb are opposite to each other. That is, the magnetic fluxes Bt1c and Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb are separated from the first and second power transmission coils Lta and Ltb at the first and second auxiliary coils Lca and Lcb. Is canceled by the magnetic fluxes Bc1a to Bc1d generated. Here, since the magnetic field is indicated by the density of the magnetic flux, the magnetic fluxes Bt1c and Bt1d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb that form an unnecessary leakage magnetic field are canceled, so that the magnetic fluxes Bt1c and Bt1d The magnetic flux density decreases, and as a result, unnecessary leakage magnetic fields are reduced.

一方で、第1の送電コイルLtaの近傍においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a,Bt1bの向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第1の補助コイルLcaが発生する磁界は、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrとの間では、第1の送電コイルLtaが発生する磁束Bt1a,Bt1bの向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt1a,Bt1bは、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc1a,Bc1bによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。同様に、第2の送電コイルLtbの近傍においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a,Bt1bの向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第2の補助コイルLcbが発生する磁界は、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrとの間では、第2の送電コイルLtbが発生する磁束Bt1a,Bt1bの向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt1a,Bt1bは、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc1c,Bc1dによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   On the other hand, in the vicinity of the first power transmission coil Lta, the direction of the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the direction of the magnetic flux Bc1a and Bc1b generated by the first auxiliary coil Lca. Are in the same direction. That is, the magnetic field generated by the first auxiliary coil Lca strengthens a part of the magnetic field generated between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr. As described above, between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic flux Bc1a and Bc1b generated by the first auxiliary coil Lca. Are almost in the same direction. Therefore, the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b that contribute to the power transmission interlinking the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc1a and Bc1b generated by the first auxiliary coil Lca. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. Similarly, in the vicinity of the second power transmission coil Ltb, the direction of the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the direction of the magnetic flux Bc1c and Bc1d generated by the second auxiliary coil Lcb. Are in the same direction. That is, the magnetic field generated by the second auxiliary coil Lcb intensifies a part of the magnetic field generated between the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr. Thus, between the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b generated by the second power transmission coil Ltb and the direction of the magnetic flux Bc1c and Bc1d generated by the second auxiliary coil Lcb. Are almost in the same direction. Therefore, the magnetic fluxes Bt1a and Bt1b contributing to the power transmission that links the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc1c and Bc1d generated by the second auxiliary coil Lcb. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed.

以上のように、本実施形態に係る送電コイルユニットLtu1では、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc1a〜Bc1dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt1a〜Bt1dのうち、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt1a,Bt1dを相殺せずに受電コイルLrに鎖交しない磁束の一部(磁束Bt1c,Bt1d)を相殺している。そのため、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the power transmission coil unit Ltu1 according to the present embodiment, the magnetic fluxes Bc1a to Bc1d generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Of the magnetic fluxes Bt1a to Bt1d, the magnetic fluxes Bt1a and Bt1d linked to the power receiving coil Lr are not canceled and a part of the magnetic flux not linked to the power receiving coil Lr (magnetic fluxes Bt1c and Bt1d) is canceled. Therefore, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb.

(第2実施形態)
次に、図4および5を参照して、本発明の第2実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S2の構成について説明する。図4は、本発明の第2実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。図5は、本発明の第2実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。
(Second Embodiment)
Next, the configuration of the wireless power transmission device S2 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a system configuration diagram showing a wireless power transmission device according to the second embodiment of the present invention together with a load. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a power transmission coil unit according to a second embodiment of the present invention together with a power receiving coil.

ワイヤレス電力伝送装置S2は、図4に示されるように、ワイヤレス送電装置Ut2と、ワイヤレス受電装置Urと、を有する。   As illustrated in FIG. 4, the wireless power transmission device S2 includes a wireless power transmission device Ut2 and a wireless power reception device Ur.

ワイヤレス送電装置Ut2は、電源PWと、インバータINVと、送電コイルユニットLtu2と、を有する。電源PW、インバータINVの構成は、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と同様である。本実施形態では、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の送電コイルユニットLtu1に代えて、送電コイルユニットLtu2を備えている点において、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と相違する。また、ワイヤレス受電装置Urは、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1のワイヤレス受電装置Urと同様である。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   The wireless power transmission device Ut2 includes a power source PW, an inverter INV, and a power transmission coil unit Ltu2. The configurations of the power source PW and the inverter INV are the same as those of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. The present embodiment is different from the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment in that a power transmission coil unit Ltu2 is provided instead of the power transmission coil unit Ltu1 of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. . The wireless power receiving device Ur is the same as the wireless power receiving device Ur of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

送電コイルユニットLtu2は、図4に示されるように、第1の送電コイルLtaと、第2の送電コイルLtbと、第1の補助コイルLcaと、第2の補助コイルLcbと、付加コイルLt2cと、を有する。図4に示すように、第1の送電コイルLtaと、第2の送電コイルLtbと、第2の補助コイルLcaと、第2の補助コイルLcbと、付加コイルLt2cは、電気的に直列接続されている。第1の送電コイルLtaと、第2の送電コイルLtbと、第2の補助コイルLcaと、第2の補助コイルLcbのコイル構成は、第1実施形態における第1の送電コイルLta、第2の送電コイルLtb、第1の補助コイルLca、第2の補助コイルLcbと同様である。本実施形態においては、第1実施形態に係る送電コイルユニットLtu1の磁性体F1に代えて、付加コイルLt2cを備えている点において、第1実施形態に係る送電コイルユニットLtu1と相違する。   As shown in FIG. 4, the power transmission coil unit Ltu2 includes a first power transmission coil Lta, a second power transmission coil Ltb, a first auxiliary coil Lca, a second auxiliary coil Lcb, and an additional coil Lt2c. Have. As shown in FIG. 4, the first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, the second auxiliary coil Lca, the second auxiliary coil Lcb, and the additional coil Lt2c are electrically connected in series. ing. The coil configurations of the first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, the second auxiliary coil Lca, and the second auxiliary coil Lcb are the first power transmission coil Lta and the second coil configuration in the first embodiment. This is the same as the power transmission coil Ltb, the first auxiliary coil Lca, and the second auxiliary coil Lcb. The present embodiment is different from the power transmission coil unit Ltu1 according to the first embodiment in that an additional coil Lt2c is provided instead of the magnetic body F1 of the power transmission coil unit Ltu1 according to the first embodiment.

図5に示されるように、付加コイルLt2cは、磁性コアCt2cと巻線Wt2cを備えている。付加コイルLt2cは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状の磁性コアCt2cに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wt2cを巻回して形成されている。付加コイルLt2cは、図5に示すように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側であって、第1の送電コイルLtaの中心部と第2の送電コイルLtbの中心部との間にコイルの中心部が位置するように配置されている。この付加コイルLt2cの磁性コアCt2cは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向における受電コイルLr側の面(図示上面)の両端付近で、それぞれ第1の送電コイルLtaの磁性コアCtaと第2の送電コイルLtbの磁性コアCtbに接続されている。この場合、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが、後述する受電コイルLrに鎖交する磁束をより効率良く発生するので、電力伝送効率がより向上する。付加コイルLt2cの巻数は、所望の電力伝送効率などに基づいて適宜設定される。   As shown in FIG. 5, the additional coil Lt2c includes a magnetic core Ct2c and a winding Wt2c. The additional coil Lt2c is a solenoid coil that is spirally wound, and is formed by winding a winding Wt2c composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like magnetic core Ct2c. As shown in FIG. 5, the additional coil Lt2c is on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power reception coil Lr, and is connected to the central portion of the first power transmission coil Lta. It arrange | positions so that the center part of a coil may be located between the center part of 2 power transmission coil Ltb. The magnetic core Ct2c of the additional coil Lt2c has a first power transmission in the vicinity of both ends of the power receiving coil Lr side surface (upper surface in the drawing) in the opposing direction of the first and second power transmitting coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr. The magnetic core Cta of the coil Lta and the magnetic core Ctb of the second power transmission coil Ltb are connected. In this case, the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt2c more efficiently generate a magnetic flux interlinking with the power receiving coil Lr described later, so that the power transmission efficiency is further improved. The number of turns of the additional coil Lt2c is set as appropriate based on the desired power transmission efficiency.

第1の送電コイルLta、第2の送電コイルLtb、及び付加コイルLt2cは、互いに発生させる磁界によって、各コイルLta,Ltb,Lt2cを鎖交する磁路を形成するように構成されている。つまり、第1の送電コイルLta、第2の送電コイルLtb、及び付加コイルLt2cは、各コイルLta,Ltb,Lt2cを鎖交するように周回する磁束を発生する。ここで、上述したように、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbは、双方のコイルLta,Ltbが発生する磁界の方向が互いに逆となるように構成されている。すなわち、図5において、第1の送電コイルLtaが、第1の送電コイルLtaから受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交する磁束を発生するとき、第2の送電コイルLtbは、受電コイルLrから第2の送電コイルLtbに向かう方向(図示下向き)に鎖交する磁束を発生する。したがって、このとき付加コイルLt2cは、第2の送電コイルLtbの中心部から第1の送電コイルLtaの中心部へ向かう方向(図示左向き)に鎖交する磁束を発生すれば、各コイルに鎖交する磁束の周回が発生する。また、同様に、図5において、第1の送電コイルLtaが、受電コイルLrから第1の送電コイルLtaに向かう方向(図示下向き)に鎖交する磁束を発生するとき、第2の送電コイルLtbは、第2の送電コイルLtbから受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交する磁束を発生する。したがって、このとき付加コイルLt2cは、第1の送電コイルLtaの中心部から第2の送電コイルLtbの中心部へ向かう方向(図示右向き)に鎖交する磁束を発生すれば、各コイルを鎖交する磁束の周回が発生する。付加コイルLt2cを上記のような構成とするには、付加コイルLt2cの巻線Wt2cにおける第1の送電コイルLtaの巻線Wta及び第2の送電コイルLtbの巻線Wtbと最も近接する部分(図示付加コイルLt2cの巻線Wt2cの上側)を通過する電流の向きが、第1の送電コイルLtaの巻線Wtaにおける付加コイルLt2cの巻線Wt2cと最も近接する部分(図示第1の送電コイルLtaの巻線Wtaの右側)を通過する電流の向きと同じとなるように、付加コイルLt2cの巻線Wt2cを磁性コアCt2cに巻回すればよい。なお、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cを鎖交するように周回する磁束の方向とは、「送電コイル」が発生する磁束の周回方向のことである。   The first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, and the additional coil Lt2c are configured to form a magnetic path that links the coils Lta, Ltb, and Lt2c with magnetic fields generated from each other. That is, the first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, and the additional coil Lt2c generate magnetic flux that circulates so as to link the coils Lta, Ltb, and Lt2c. Here, as described above, the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb are configured such that the directions of the magnetic fields generated by both the coils Lta and Ltb are opposite to each other. That is, in FIG. 5, when the first power transmission coil Lta generates a magnetic flux interlinking in the direction (upward in the drawing) from the first power transmission coil Lta to the power reception coil Lr, the second power transmission coil Ltb A magnetic flux that links in a direction (downward in the drawing) from the coil Lr to the second power transmission coil Ltb is generated. Therefore, at this time, if the additional coil Lt2c generates a magnetic flux interlinking in the direction from the center of the second power transmission coil Ltb toward the center of the first power transmission coil Lta (leftward in the drawing), the additional coil Lt2c is interlinked with each coil. The magnetic flux circulates. Similarly, in FIG. 5, when the first power transmission coil Lta generates a magnetic flux interlinking in the direction (downward in the drawing) from the power reception coil Lr to the first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb Generates a magnetic flux interlinking in the direction (upward in the figure) from the second power transmission coil Ltb toward the power reception coil Lr. Accordingly, at this time, if the additional coil Lt2c generates a magnetic flux that links in the direction (rightward in the drawing) from the center of the first power transmission coil Lta to the center of the second power transmission coil Ltb, the additional coil Lt2c links the coils. The magnetic flux circulates. In order to make the additional coil Lt2c configured as described above, the portion of the winding Wt2c of the additional coil Lt2c that is closest to the winding Wta of the first power transmission coil Lta and the winding Wtb of the second power transmission coil Ltb (illustrated) The direction of the current passing through the winding Wt2c of the additional coil Lt2c is the portion of the winding Wta of the first power transmission coil Lta that is closest to the winding Wt2c of the additional coil Lt2c (of the first power transmission coil Lta in the drawing). The winding Wt2c of the additional coil Lt2c may be wound around the magnetic core Ct2c so that the direction of the current passing through the right side of the winding Wta is the same. The direction of the magnetic flux that circulates so as to link the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c is the direction of the magnetic flux generated by the “power transmission coil”.

本実施形態においては、送電コイルユニットLtu2が、第1の送電コイルLta、第2の送電コイルLtbに加えて、上記の付加コイルLt2cを備えることにより、電力伝送に寄与する磁束を効率良く発生するので、電力伝送効率を高くすることができる。この場合、電力伝送に寄与する磁束だけでなく、不要な漏洩磁界を形成する磁束もより多く発生する虞があるが、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの巻数を増やすなどして、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束を適宜調節することにより、所望の漏洩磁界低減効果を保つことができる。なお、このとき、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbは、電気エネルギーを消費する素子ではないので、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの巻数を増やしても、顕著な電力損失は生じず、顕著な電力伝送効率の低下は発生しない。具体的には、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbで消費されるエネルギーは、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの巻線Wca,Wcbに寄生する僅かな抵抗で発生するジュール熱のみである。   In the present embodiment, the power transmission coil unit Ltu2 includes the additional coil Lt2c in addition to the first power transmission coil Lta and the second power transmission coil Ltb, thereby efficiently generating magnetic flux contributing to power transmission. Therefore, the power transmission efficiency can be increased. In this case, not only the magnetic flux that contributes to power transmission but also more magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field may be generated, but by increasing the number of turns of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, By appropriately adjusting the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, a desired leakage magnetic field reduction effect can be maintained. At this time, since the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are not elements that consume electric energy, significant power loss occurs even if the number of turns of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb is increased. Does not occur and no significant reduction in power transmission efficiency occurs. Specifically, the energy consumed by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb is a joule generated by a slight resistance parasitic on the windings Wca and Wcb of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb. Only heat.

また、図5に示すように、付加コイルLt2cの磁性コアCt2cは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向における受電コイルLr側の面とは反対側の面(図示下面)の両端付近で、それぞれ第1の補助コイルLcaの磁性コアCcaと第2の補助コイルLcbの磁性コアCcbに接続されている。このような構成により、第1の補助コイルLcaの磁性コアCcaと第2の補助コイルLcbの磁性コアCcbは、それぞれ付加コイルLt2cの磁性コアCt2cを介して、第1の送電コイルLtaの磁性コアCtaと第2の送電コイルLtbの磁性コアCtbに連結されることとなる。そのため、第1の補助コイルLcaは、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなるとともに、第2の補助コイルLcbは、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなる。すなわち、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrとの間では、第1の送電コイルLtaが発生する磁束の向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなるとともに、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrとの間では、第2の送電コイルLtbが発生する磁束の向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 5, the magnetic core Ct2c of the additional coil Lt2c is a surface opposite to the surface on the power receiving coil Lr side in the facing direction of the first and second power transmitting coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr. Near both ends of the lower surface (shown in the figure), the magnetic core Cca of the first auxiliary coil Lca and the magnetic core Ccb of the second auxiliary coil Lcb are respectively connected. With such a configuration, the magnetic core Cca of the first auxiliary coil Lca and the magnetic core Ccb of the second auxiliary coil Lcb are respectively connected to the magnetic core of the first power transmission coil Lta via the magnetic core Ct2c of the additional coil Lt2c. Cta and the magnetic core Ctb of the second power transmission coil Ltb are connected. Therefore, the first auxiliary coil Lca easily generates a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr, and the second auxiliary coil Lcb is connected to the second power transmission coil Ltb. Magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power receiving coils Lr is easily generated. That is, between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic flux generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca are substantially the same, Between the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic flux generated by the second power transmission coil Ltb and the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the first and second power transmission coils Lta, Ltb, the additional coil Lt2c, and the power reception coil Lr together is the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lca, Lcb. It is not offset. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

さらに、図5に示すように、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの軸は、付加コイルLt2cの軸と一致していない。ここで、第1の補助コイルLcaを鎖交する磁束の向きと、付加コイルLt2cを鎖交する磁束の向きは互いに逆となるため、第1の補助コイルLcaが発生する磁束が付加コイルLt2cに鎖交すると、電力伝送に寄与する磁束を相殺してしまう虞がある。本実施形態では、第1の補助コイルLcaの軸が付加コイルLt2cの軸と一致していないことから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束は、付加コイルLt2cに鎖交し難くなる。その結果、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1の補助コイルLcaが発生する磁束に相殺されない。また、同様に第2の補助コイルLcbを鎖交する磁束の向きと、付加コイルLt2cを鎖交する磁束の向きは互いに逆となるため、第2の補助コイルLcbが発生する磁束が付加コイルLt2cに鎖交すると、電力伝送に寄与する磁束を相殺してしまう虞がある。本実施形態では、第2の補助コイルLcbの軸が付加コイルLt2cの軸と一致していないことから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束は、付加コイルLt2cに鎖交し難くなる。その結果、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第2の補助コイルLcbが発生する磁束に相殺されない。したがって、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 5, the axes of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb do not coincide with the axis of the additional coil Lt2c. Here, since the direction of the magnetic flux interlinking the first auxiliary coil Lca and the direction of the magnetic flux interlinking the additional coil Lt2c are opposite to each other, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca is applied to the additional coil Lt2c. When linked, there is a risk of canceling out the magnetic flux contributing to power transmission. In the present embodiment, since the axis of the first auxiliary coil Lca does not coincide with the axis of the additional coil Lt2c, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca is difficult to interlink with the additional coil Lt2c. As a result, the magnetic flux contributing to the power transmission that links the first and second power transmission coils Lta, Ltb, the additional coil Lt2c, and the power receiving coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca. Similarly, since the direction of the magnetic flux interlinking the second auxiliary coil Lcb and the direction of the magnetic flux interlinking the additional coil Lt2c are opposite to each other, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb is added to the additional coil Lt2c. If they are interlinked, there is a risk of canceling out the magnetic flux contributing to the power transmission. In the present embodiment, since the axis of the second auxiliary coil Lcb does not coincide with the axis of the additional coil Lt2c, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb is difficult to interlink with the additional coil Lt2c. As a result, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the first and second power transmission coils Lta, Ltb, the additional coil Lt2c, and the power receiving coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図6を参照して、本実施形態における送電コイルが発生する磁束と付加コイルが発生する磁束と補助コイルが発生する磁束の相対的な関係と不要な漏洩磁界の低減作用について詳細に説明する。図6aは、図5において、第1及び第2の送電コイルと付加コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。図6bは、図2において、第1及び第2の送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ここで、図6a中、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt2a〜Bt2dを示している。また、図6b中、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt2a〜Bt2dを示し、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束のうち、代表的なものとして磁束Bc2a〜Bc2dを模式的に示している。ただし、これらの磁束は、それぞれの磁束の向きのみを模式的に示したものであって、磁束密度を示すものではない。なお、図6a及び図6bでは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの磁性コアCta,Ctbと、付加コイルLt2cの磁性コアCt2cと、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの磁性コアCca,Ccbと、受電コイルLrの磁性コアCrの中における磁束の図示は省略している。   Next, with reference to FIG. 6, the relative relationship between the magnetic flux generated by the power transmission coil, the magnetic flux generated by the additional coil, and the magnetic flux generated by the auxiliary coil and the action of reducing unnecessary leakage magnetic fields in this embodiment will be described in detail. explain. FIG. 6a is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils and the additional coil in FIG. FIG. 6b is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils and the first and second auxiliary coils in FIG. Here, in FIG. 6 a, magnetic fluxes Bt <b> 2 a to Bt <b> 2 d are shown as body surface out of the magnetic fluxes generated by the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt <b> 2 c. Also, in FIG. 6b, magnetic fluxes Bt2a to Bt2d are shown as body surfaces out of the magnetic fluxes generated by the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt2c, and the first and second auxiliary coils Lca are shown. , Lcb schematically shows magnetic fluxes Bc2a to Bc2d as representative ones. However, these magnetic fluxes schematically show only the direction of each magnetic flux, and do not show the magnetic flux density. 6a and 6b, the magnetic cores Cta and Ctb of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, the magnetic core Ct2c of the additional coil Lt2c, and the magnetic properties of the first and second auxiliary coils Lca and Lcb. Illustration of magnetic flux in the cores Cca and Ccb and the magnetic core Cr of the power receiving coil Lr is omitted.

まず、図6aを参照して、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束について説明する。第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cは、図6aに示されるように、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから受電コイルLrへ向かう方向(図示上向き)に鎖交し、かつ、第2の送電コイルLtbを、受電コイルLrから第2の送電コイルLtbへ向かう方向(図示下向き)に鎖交し、かつ、付加コイルLt2cを第2の送電コイルLtbの中心部から第1の送電コイルLtaの中心部へ向かう方向(図示左向き)に鎖交する磁束Bt2a〜Bt2dを発生している。すなわち、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cは、同じ向きに周回する磁束Bt2a〜Bt2dを発生している。本例においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2a〜Bt2dは、受電コイルLrに鎖交し、電力伝送に寄与する磁束Bt2a,Bt2bと、受電コイルLrに鎖交することなく、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所を周回する磁束Bt2c,Bt2dがあり、磁束Bt2a,Bt2bが受電コイルLrに鎖交することで、受電コイルLrの巻線Wrに起電力が生じる。そして、受電コイルLrに生じた電力は、整流回路DBによって整流され、負荷Rに出力される。ここで、本実施形態においては、第1の送電コイルLtaと第2の送電コイルLtbと付加コイルLt2cが互いに発生する磁界により、各コイルLta,Ltb,Lt2cを鎖交する磁路が形成されることから、磁束Bt2a,Bt2bをより効率良く発生させることができる。その結果、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cと受電コイルLrの結合はより高くなり、電力伝送効率もより高くなる。なお、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2a〜Bt2dは、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbには鎖交しておらず、電力伝送に寄与する磁束Bt2a,Bt2bは、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   First, the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt2c will be described with reference to FIG. 6a. As shown in FIG. 6a, the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt2c are arranged in a direction (upward in the drawing) from the first power transmission coil Lta toward the power reception coil Lr. And the second power transmission coil Ltb is linked in the direction from the power receiving coil Lr to the second power transmission coil Ltb (downward in the drawing), and the additional coil Lt2c is coupled to the second power transmission coil Ltb. Magnetic fluxes Bt2a to Bt2d that are linked in the direction from the center toward the center of the first power transmission coil Lta (leftward in the figure) are generated. That is, the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c generate magnetic fluxes Bt2a to Bt2d that circulate in the same direction. In this example, the magnetic fluxes Bt2a to Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c are linked to the power receiving coil Lr, and the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b contributing to power transmission are received. There are magnetic fluxes Bt2c and Bt2d that circulate around locations away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb without interlinking with Lr, and the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b interlink with the power reception coil Lr so that the power reception coil An electromotive force is generated in the winding Wr of Lr. The electric power generated in the power receiving coil Lr is rectified by the rectifier circuit DB and output to the load R. Here, in the present embodiment, a magnetic path that links the coils Lta, Ltb, and Lt2c is formed by the magnetic fields generated by the first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, and the additional coil Lt2c. Therefore, the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b can be generated more efficiently. As a result, the coupling between the first and second power transmission coils Lta, Ltb, the additional coil Lt2c, and the power reception coil Lr becomes higher, and the power transmission efficiency becomes higher. The magnetic fluxes Bt2a to Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c are not linked to the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, and contribute to power transmission. Since the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b to be performed are not canceled by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図6bを参照して、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束について説明する。なお、図6b中の第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2a〜Bt2dは図6aに示したとおりである。第1の補助コイルLcaは、図6bに示されるように、第1の補助コイルLcaを、第1の補助コイルLcaから第1の送電コイルLtaの中心部に向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、第1の送電コイルLtaを、第1の送電コイルLtaから受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に鎖交する磁束Bc2a,Bc2bを発生している。具体的には、本実施形態においては、第1の補助コイルLcaの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第1の補助コイルLcaから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第1の補助コイルLcaの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bは、第1の補助コイルLcaから離れた場所にまで大きく周回している。また、第1の補助コイルLcaは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されているため、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc12は、第1の送電コイルLtaに鎖交している。さらに、第1の補助コイルLcaの軸が付加コイルLt2cの軸と一致していないことから、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bは、付加コイルLt2cに鎖交しない。   Subsequently, the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb will be described with reference to FIG. The magnetic fluxes Bt2a to Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the additional coil Lt2c in FIG. 6b are as shown in FIG. 6a. As shown in FIG. 6b, the first auxiliary coil Lca links the first auxiliary coil Lca in a direction (rightward in the drawing) from the first auxiliary coil Lca toward the center of the first power transmission coil Lta. In addition, the first power transmission coil Lta generates magnetic fluxes Bc2a and Bc2b that are linked in a direction (upward in the drawing) from the first power transmission coil Lta toward the power reception coil Lr. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lca is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power reception coil Lr. Therefore, the magnetic fluxes Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca circulate around a place away from the first auxiliary coil Lca without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in this embodiment, since the axial direction of the first auxiliary coil Lca is orthogonal to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr, the first auxiliary coil The magnetic fluxes Bc2a and Bc2b generated by Lca circulate greatly to a place away from the first auxiliary coil Lca. Further, since the first auxiliary coil Lca is arranged on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power receiving coil Lr, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lca. Bc2a and Bc12 are linked to the first power transmission coil Lta. Further, since the axis of the first auxiliary coil Lca does not coincide with the axis of the additional coil Lt2c, the magnetic fluxes Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca are not linked to the additional coil Lt2c.

同様に、第2の補助コイルLcbは、図6bに示されるように、第2の補助コイルLcbを、第2の送電コイルLtbの中心部から第2の補助コイルLcbに向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、第2の送電コイルLtbを、受電コイルLrから第2の送電コイルLtbに向かう方向(図示下向き)に鎖交する磁束Bc2c,Bc2dを発生している。具体的には、本実施形態においては、第2の補助コイルLcbの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第2の補助コイルLcbから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第2の補助コイルLcbの軸方向が第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dは、第2の補助コイルLcbから離れた場所にまで大きく周回している。また、第2の補助コイルLcbは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されているため、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dは、第2の送電コイルLtbに鎖交している。さらに、第2の補助コイルLcbの軸が付加コイルLt2cの軸と一致していないことから、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dは、付加コイルLt2cに鎖交しない。   Similarly, as shown in FIG. 6B, the second auxiliary coil Lcb moves the second auxiliary coil Lcb from the center of the second power transmission coil Ltb toward the second auxiliary coil Lcb (rightward in the drawing). And the second power transmission coil Ltb generates magnetic fluxes Bc2c and Bc2d that link in the direction (downward in the drawing) from the power reception coil Lr to the second power transmission coil Ltb. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lcb is not parallel to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power reception coil Lr. Therefore, the magnetic fluxes Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb circulate around a place away from the second auxiliary coil Lcb without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the second auxiliary coil Lcb is orthogonal to the opposing direction of the first and second power transmission coils Lta, Ltb and the power receiving coil Lr, the second auxiliary coil Magnetic fluxes Bc2c and Bc2d generated by Lcb circulate greatly to a place away from the second auxiliary coil Lcb. Further, since the second auxiliary coil Lcb is disposed on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power receiving coil Lr, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lcb. Bc2c and Bc2d are linked to the second power transmission coil Ltb. Furthermore, since the axis of the second auxiliary coil Lcb does not coincide with the axis of the additional coil Lt2c, the magnetic fluxes Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb do not interlink with the additional coil Lt2c.

次に、本実施形態における不要な漏洩磁界の低減作用について説明する。上述したように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所を周回する磁束Bt2c,Bt2dを発生している。この磁束Bt2c,Bt2dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの近傍で周回する磁束Bt2a,Bt2bに比べれば、磁束密度は非常に低いが、受電コイルLrに鎖交しないため、電力伝送には寄与せず、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの周辺に不要な漏洩磁界を形成する磁束となる。本実施形態では、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2b及び第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dの周回方向は、いずれも第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2a〜Bt2dの周回方向と逆向きとなっている。したがって、図6bに示されるように、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所では、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2c,Bt2dの向きと第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc2a〜Bc2dの向きは互いに逆向きとなる。つまり、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbと付加コイルLt2cが発生する磁束Bt2c,Bt2dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所において、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc2a〜Bc2dによって相殺されることとなる。その結果、不要な漏洩磁界が低減される。   Next, the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields in the present embodiment will be described. As described above, the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c generate magnetic fluxes Bt2c and Bt2d that circulate around locations away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb. The magnetic fluxes Bt2c and Bt2d are much lower in magnetic flux density than the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b that circulate in the vicinity of the first and second power transmission coils Lta and Ltb, but are not linked to the power receiving coil Lr. This is a magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field around the first and second power transmission coils Lta and Ltb. In the present embodiment, the circulation directions of the magnetic fluxes Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca and the magnetic fluxes Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb are both the first and second power transmission coils Lta and Ltb. The direction of rotation of the magnetic fluxes Bt2a to Bt2d generated by the additional coil Lt2c is opposite. Accordingly, as shown in FIG. 6b, the magnetic fluxes Bt2c and Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c are separated from the first and second power transmission coils Lta and Ltb. The direction and the directions of the magnetic fluxes Bc2a to Bc2d generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are opposite to each other. That is, the magnetic fluxes Bt2c and Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the additional coil Lt2c are separated from the first and second power transmission coils Lta and Ltb by the first and second auxiliary coils. The magnetic fluxes Bc2a to Bc2d generated by the coils Lca and Lcb are canceled out. As a result, an unnecessary leakage magnetic field is reduced.

一方で、第1の送電コイルLtaの近傍においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt2a,Bt2bの向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第1の補助コイルLcaが発生する磁界は、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrとの間では、第1の送電コイルLtaが発生する磁束Bt2a,Bt2bの向きと第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第1の送電コイルLtaと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt2a,Bt2bは、第1の補助コイルLcaが発生する磁束Bc2a,Bc2bによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。同様に、第2の送電コイルLtbの近傍においては、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt2a,Bt2bの向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第2の補助コイルLcbが発生する磁界は、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrとの間では、第2の送電コイルLtbが発生する磁束Bt2a,Bt2bの向きと第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、第2の送電コイルLtbと受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt2a,Bt2bは、第2の補助コイルLcbが発生する磁束Bc2c,Bc2dによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   On the other hand, in the vicinity of the first power transmission coil Lta, the direction of the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the direction of the magnetic flux Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca. Are in the same direction. That is, the magnetic field generated by the first auxiliary coil Lca strengthens a part of the magnetic field generated between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr. As described above, between the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b generated by the first power transmission coil Lta and the direction of the magnetic flux Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca. Are almost in the same direction. Therefore, the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b that contribute to power transmission that links the first power transmission coil Lta and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc2a and Bc2b generated by the first auxiliary coil Lca. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. Similarly, in the vicinity of the second power transmission coil Ltb, the direction of the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb and the direction of the magnetic flux Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb. Are in the same direction. That is, the magnetic field generated by the second auxiliary coil Lcb intensifies a part of the magnetic field generated between the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr. As described above, between the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b generated by the second power transmission coil Ltb and the direction of the magnetic flux Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb. Are almost in the same direction. Therefore, the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b that contribute to power transmission that links the second power transmission coil Ltb and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc2c and Bc2d generated by the second auxiliary coil Lcb. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed.

以上のように、本実施形態に係る送電コイルユニットLtu2では、第1及び第2の補助コイルLca,Lcbが発生する磁束Bc2a〜Bt2dは、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt2a〜Bc2dのうち、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt2a,Bt2dを相殺せずに受電コイルLrに鎖交しない磁束の一部(磁束Bt2c,Bt2d)を相殺している。そのため、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the power transmission coil unit Ltu2 according to the present embodiment, the magnetic fluxes Bc2a to Bt2d generated by the first and second auxiliary coils Lca and Lcb are generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb. Of the magnetic fluxes Bt2a to Bc2d, the magnetic fluxes Bt2a and Bt2d linked to the power receiving coil Lr are not canceled and a part of the magnetic fluxes not linked to the power receiving coil Lr (magnetic fluxes Bt2c and Bt2d) are canceled. Therefore, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the first and second power transmission coils Lta and Ltb.

さらに、本実施形態に係る送電コイルユニットLtu2は、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの受電コイルLrと対向する側とは反対側であって、第1の送電コイルLtaの中心部と第2の送電コイルLtbの中心部との間にコイルの中心部が配置される付加コイルLt2cをさらに備え、第1の送電コイルLta、第2の送電コイルLtb、及び付加コイルLt2cは、互いに発生させる磁界によって、各コイルを鎖交する磁路を形成する。そのため、第1及び第2の送電コイルLta,Ltbが発生する磁束Bt2a〜Bt2dの密度をより高くすることができる。したがって、電力伝送に寄与する磁束Bt2a,Bt2bがさらに効率良く発生するので、電力伝送効率をさらに高くできる。   Furthermore, the power transmission coil unit Ltu2 according to the present embodiment is on the opposite side of the first and second power transmission coils Lta, Ltb from the side facing the power reception coil Lr, and the center of the first power transmission coil Lta. An additional coil Lt2c is disposed between the center of the second power transmission coil Ltb and the center of the coil. The first power transmission coil Lta, the second power transmission coil Ltb, and the additional coil Lt2c are generated from each other. A magnetic path that links the coils is formed by the magnetic field to be generated. Therefore, the density of the magnetic fluxes Bt2a to Bt2d generated by the first and second power transmission coils Lta and Ltb can be further increased. Therefore, since the magnetic fluxes Bt2a and Bt2b contributing to power transmission are generated more efficiently, the power transmission efficiency can be further increased.

(第3実施形態)
次に、図7および8を参照して、本発明の第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S3の構成について説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。図8は、本発明の第3実施形態に係る送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。
(Third embodiment)
Next, the configuration of the wireless power transmission device S3 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a system configuration diagram showing the wireless power transmission device according to the third embodiment of the present invention together with a load. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a power transmission coil unit according to a third embodiment of the present invention together with a power reception coil.

ワイヤレス電力伝送装置S3は、図7に示されるように、ワイヤレス送電装置Ut3と、ワイヤレス受電装置Urと、を有する。   As illustrated in FIG. 7, the wireless power transmission device S3 includes a wireless power transmission device Ut3 and a wireless power reception device Ur.

ワイヤレス送電装置Ut3は、電源PWと、インバータINVと、送電コイルユニットLtu3と、を有する。電源PW、インバータINVの構成は、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と同様である。本実施形態では、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の送電コイルユニットLtu1に代えて、送電コイルユニットLtu3を備えている点において、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と相違する。また、ワイヤレス受電装置Urは、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1のワイヤレス受電装置Urと同様である。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   The wireless power transmission device Ut3 includes a power source PW, an inverter INV, and a power transmission coil unit Ltu3. The configurations of the power source PW and the inverter INV are the same as those of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. The present embodiment is different from the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment in that a power transmission coil unit Ltu3 is provided instead of the power transmission coil unit Ltu1 of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. . The wireless power receiving device Ur is the same as the wireless power receiving device Ur of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

送電コイルユニットLtu3は、図7に示されるように、送電コイルLt3と、第1の補助コイルLc3aと、第2の補助コイルLc3bと、を有する。本実施形態においては、送電コイルLt3と、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bの3つのコイルは、図7に示すように、電気的に直列接続されている。   As shown in FIG. 7, the power transmission coil unit Ltu3 includes a power transmission coil Lt3, a first auxiliary coil Lc3a, and a second auxiliary coil Lc3b. In the present embodiment, the power transmission coil Lt3 and the three coils of the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b are electrically connected in series as shown in FIG.

図8に示されるように、送電コイルLt3は、磁性コアCt3と巻線Wt3を備えている。送電コイルLt3は、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCt3に銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wt3を巻回して形成されている。送電コイルLt3の軸方向は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して直交している。送電コイルLt3の巻数は、受電コイルLrとの間の離間距離や所望の電力伝送効率などに基づいて適宜設定される。   As shown in FIG. 8, the power transmission coil Lt3 includes a magnetic core Ct3 and a winding Wt3. The power transmission coil Lt3 is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wt3 made of litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Ct3. The axial direction of the power transmission coil Lt3 is orthogonal to the facing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. The number of turns of the power transmission coil Lt3 is appropriately set based on the distance from the power reception coil Lr, the desired power transmission efficiency, and the like.

第1の補助コイルLc3aは、磁性コアCc3aと巻線Wc3aを備えている。第1の補助コイルLc3aは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCc3aに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wc3aを巻回して形成されている。この第1の補助コイルLc3aの軸方向は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束は、受電コイルLrに鎖交することなく、第1の補助コイルLc3aから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第1の補助コイルLc3aの軸方向は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して直交しており、第1の補助コイルLc3aの軸方向は、送電コイルLt3の軸方向と平行である。この場合、第1の補助コイルLc3aにより、第1の補助コイルLc3aから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The first auxiliary coil Lc3a includes a magnetic core Cc3a and a winding Wc3a. The first auxiliary coil Lc3a is a solenoid coil wound in a spiral shape, and is formed by winding a winding Wc3a composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Cc3a. Yes. The axial direction of the first auxiliary coil Lc3a is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. With such a configuration, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a can easily circulate to a place away from the first auxiliary coil Lc3a without interlinking with the power receiving coil Lr. In the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lc3a is orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr, and the axial direction of the first auxiliary coil Lc3a is the power transmission coil Lt3. It is parallel to the axial direction. In this case, the first auxiliary coil Lc3a can more easily generate a magnetic flux that circulates to a place away from the first auxiliary coil Lc3a.

また、第1の補助コイルLc3aは、送電コイルLt3が発生する磁束のうち、電力を送電するときに送電コイルLt3と対向することとなる受電コイルLrに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第1の補助コイルLc3aによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図8に示されるように、第1の補助コイルLc3aは、送電コイルLt3の受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されている。このような配置とすることにより、第1の補助コイルLc3aによって送電コイルLt3と受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束の向きと第1の補助コイルLc3aが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   In addition, the first auxiliary coil Lc3a is arranged so as not to interlink with the magnetic flux interlinked with the power receiving coil Lr that faces the power transmitting coil Lt3 when transmitting electric power, among the magnetic flux generated by the power transmitting coil Lt3. Has been. That is, since the magnetic flux that contributes to power transmission is not canceled by the first auxiliary coil Lc3a, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the first auxiliary coil Lc3a is disposed on the opposite side of the power transmission coil Lt3 from the side facing the power reception coil Lr. With this arrangement, the first auxiliary coil Lc3a can easily generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. That is, between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3 and the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

またさらには、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束の周回方向は、送電コイルLt3が発生する磁束の周回方向と逆向きとなっている。ここで、本実施形態における第1の補助コイルLc3aの軸方向は、送電コイルLt3の軸方向と平行であるので、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束の周回方向を、送電コイルLt3が発生する磁束の周回方向と逆向きとするには、第1の補助コイルLc3aが発生する磁界の方向と、送電コイルLt3が発生する磁界の方向が互いに逆向きとすればよい。すなわち、第1の補助コイルLc3aと送電コイルLt3の巻回方向が同じ向きの場合は、第1の補助コイルLc3aに流れる電流の方向と送電コイルLt3に流れる電流の方向が互いに逆向きとなるように、第1の補助コイルLc3aと送電コイルLt3を電気的に接続すればよい。あるいは、第1の補助コイルLc3aと送電コイルLt3の巻回方向が互いに逆向きの場合は、第1の補助コイルLc3aに流れる電流の方向と送電コイルLt3に流れる電流の方向が互いに同じ向きとなるように、第1の補助コイルLc3aと送電コイルLt3を電気的に接続すればよい。また、第1の補助コイルLc3aの軸は、送電コイルLt3の軸と一致していない。ここで、第1の補助コイルLc3aを鎖交する磁束の向きと、送電コイルLt3を鎖交する磁束の向きは互いに逆となるため、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束が送電コイルLt3に鎖交すると、電力伝送に寄与する磁束を相殺してしまう虞がある。本実施形態では、第1の補助コイルLc3aの軸が送電コイルLt3の軸と一致していないことから、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束は、送電コイルLt3に鎖交し難くなる。その結果、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束に相殺されない。したがって、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Furthermore, the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a is opposite to the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3. Here, since the axial direction of the first auxiliary coil Lc3a in this embodiment is parallel to the axial direction of the power transmission coil Lt3, the power transmission coil Lt3 generates the circulation direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a. In order to make the direction opposite to the direction in which the magnetic flux circulates, the direction of the magnetic field generated by the first auxiliary coil Lc3a and the direction of the magnetic field generated by the power transmission coil Lt3 may be opposite to each other. That is, when the winding directions of the first auxiliary coil Lc3a and the power transmission coil Lt3 are the same, the direction of the current flowing through the first auxiliary coil Lc3a and the direction of the current flowing through the power transmission coil Lt3 are opposite to each other. In addition, the first auxiliary coil Lc3a and the power transmission coil Lt3 may be electrically connected. Alternatively, when the winding directions of the first auxiliary coil Lc3a and the power transmission coil Lt3 are opposite to each other, the direction of the current flowing through the first auxiliary coil Lc3a is the same as the direction of the current flowing through the power transmission coil Lt3. Thus, what is necessary is just to electrically connect 1st auxiliary | assistant coil Lc3a and power transmission coil Lt3. Further, the axis of the first auxiliary coil Lc3a does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3. Here, since the direction of the magnetic flux interlinking the first auxiliary coil Lc3a and the direction of the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt3 are opposite to each other, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a is transmitted to the power transmission coil Lt3. When linked, there is a risk of canceling out the magnetic flux contributing to power transmission. In the present embodiment, since the axis of the first auxiliary coil Lc3a does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a is difficult to interlink with the power transmission coil Lt3. As a result, the magnetic flux contributing to the power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

第2の補助コイルLc3bは、磁性コアCc3bと巻線Wc3bを備えている。第2の補助コイルLc3bは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCc3bに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wc3bを巻回して形成されている。この第2の補助コイルLc3bの軸方向は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束は、受電コイルLrに鎖交することなく、第2の補助コイルLc3bから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第2の補助コイルLc3bの軸方向は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して直交しており、第1の補助コイルLc3bの軸方向は、送電コイルLt3の軸方向と平行である。この場合、第2の補助コイルLc3bにより、第2の補助コイルLc3bから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The second auxiliary coil Lc3b includes a magnetic core Cc3b and a winding Wc3b. The second auxiliary coil Lc3b is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wc3b composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Cc3b. Yes. The axial direction of the second auxiliary coil Lc3b is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. With such a configuration, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b can easily circulate to a place away from the second auxiliary coil Lc3b without interlinking with the power receiving coil Lr. In the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lc3b is orthogonal to the facing direction of the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr, and the axial direction of the first auxiliary coil Lc3b is the power transmission coil Lt3. It is parallel to the axial direction. In this case, the second auxiliary coil Lc3b makes it easier to generate a magnetic flux that circulates to a place away from the second auxiliary coil Lc3b.

また、第2の補助コイルLc3bは、送電コイルLt3が発生する磁束のうち、電力を送電するときに送電コイルLt3と対向することとなる受電コイルLrに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第2の補助コイルLc3bによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図8に示されるように、第2の補助コイルLc3bは、送電コイルLt3の受電コイルLrと対向する側とは反対側に配置されている。このような配置とすることにより、第2の補助コイルLc3bによって送電コイルLt3と受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束の向きと第2の補助コイルLc3bが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   In addition, the second auxiliary coil Lc3b is arranged so as not to interlink with the magnetic flux interlinked with the power receiving coil Lr that faces the power transmitting coil Lt3 when power is transmitted among the magnetic flux generated by the power transmitting coil Lt3. Has been. That is, since the magnetic flux that contributes to power transmission is not offset by the second auxiliary coil Lc3b, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the second auxiliary coil Lc3b is arranged on the opposite side of the power transmission coil Lt3 from the side facing the power reception coil Lr. With such an arrangement, the second auxiliary coil Lc3b can easily generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. That is, between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3 is substantially the same as the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

またさらには、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束の周回方向は、送電コイルLt3が発生する磁束の周回方向と逆向きとなっている。ここで、本実施形態における第2の補助コイルLc3bの軸方向は、送電コイルLt3の軸方向と平行であるので、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束の周回方向を、送電コイルLt3が発生する磁束の周回方向と逆向きとするには、第2の補助コイルLc3bが発生する磁界の方向と、送電コイルLt3が発生する磁界の方向が互いに逆向きとすればよい。すなわち、第2の補助コイルLc3bと送電コイルLt3の巻回方向が同じ向きの場合は、第2の補助コイルLc3bに流れる電流の方向と送電コイルLt3に流れる電流の方向が互いに逆向きとなるように、第2の補助コイルLc3bと送電コイルLt3を電気的に接続すればよい。あるいは、第2の補助コイルLc3bと送電コイルLt3の巻回方向が互いに逆向きの場合は、第2の補助コイルLc3bに流れる電流の方向と送電コイルLt3に流れる電流の方向が互いに同じ向きとなるように、第2の補助コイルLc3bと送電コイルLt3を電気的に接続すればよい。また、第2の補助コイルLc3bの軸は、送電コイルLt3の軸と一致していない。ここで、第2の補助コイルLc3bを鎖交する磁束の向きと、送電コイルLt3を鎖交する磁束の向きは互いに逆となるため、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束が送電コイルLt3に鎖交すると、電力伝送に寄与する磁束を相殺してしまう虞がある。本実施形態では、第2の補助コイルLc3bの軸が送電コイルLt3の軸と一致していないことから、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束は、送電コイルLt3に鎖交し難くなる。その結果、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束に相殺されない。したがって、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Furthermore, the circulation direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b is opposite to the rotation direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3. Here, since the axial direction of the second auxiliary coil Lc3b in this embodiment is parallel to the axial direction of the power transmission coil Lt3, the power transmission coil Lt3 generates the circulation direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b. In order to make the direction opposite to the direction in which the magnetic flux rotates, the direction of the magnetic field generated by the second auxiliary coil Lc3b and the direction of the magnetic field generated by the power transmission coil Lt3 may be opposite to each other. That is, when the winding directions of the second auxiliary coil Lc3b and the power transmission coil Lt3 are the same, the direction of the current flowing through the second auxiliary coil Lc3b and the direction of the current flowing through the power transmission coil Lt3 are opposite to each other. In addition, the second auxiliary coil Lc3b and the power transmission coil Lt3 may be electrically connected. Alternatively, when the winding directions of the second auxiliary coil Lc3b and the power transmission coil Lt3 are opposite to each other, the direction of the current flowing through the second auxiliary coil Lc3b is the same as the direction of the current flowing through the power transmission coil Lt3. Thus, what is necessary is just to electrically connect 2nd auxiliary | assistant coil Lc3b and power transmission coil Lt3. Further, the axis of the second auxiliary coil Lc3b does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3. Here, since the direction of the magnetic flux interlinking the second auxiliary coil Lc3b and the direction of the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt3 are opposite to each other, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b is transmitted to the power transmission coil Lt3. When linked, there is a risk of canceling out the magnetic flux contributing to power transmission. In the present embodiment, since the axis of the second auxiliary coil Lc3b does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b is difficult to interlink with the power transmission coil Lt3. As a result, the magnetic flux contributing to the power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

また、図8に示すように、送電コイルLt3の磁性コアCt3は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向における受電コイルLr側の面とは反対側の面(図示下面)の両端付近で、それぞれ第1の補助コイルLc3aの磁性コアCc3aと第2の補助コイルLc3bの磁性コアCc3bに接続されている。このような構成により、第1の補助コイルLc3aの磁性コアCc3aと第2の補助コイルLc3bの磁性コアCc3bは、それぞれ送電コイルLt3の磁性コアCt3に連結されることとなる。そのため、第1の補助コイルLc3aは、送電コイルLt3と受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなるとともに、第2の補助コイルLc3bは、送電コイルLt3と受電コイルLrの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなる。すなわち、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束の向きと第1の補助コイルLc3aが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなるとともに、送電コイルLt3が発生する磁束の向きと第2の補助コイルLc3bが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 8, the magnetic core Ct3 of the power transmission coil Lt3 is near both ends of a surface (the lower surface in the drawing) opposite to the surface on the power reception coil Lr side in the facing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. Are respectively connected to the magnetic core Cc3a of the first auxiliary coil Lc3a and the magnetic core Cc3b of the second auxiliary coil Lc3b. With such a configuration, the magnetic core Cc3a of the first auxiliary coil Lc3a and the magnetic core Cc3b of the second auxiliary coil Lc3b are coupled to the magnetic core Ct3 of the power transmission coil Lt3, respectively. Therefore, the first auxiliary coil Lc3a is likely to generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr, and the second auxiliary coil Lc3b is between the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr. Magnetic flux that enhances the generated magnetic field is easily generated. That is, between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3 is substantially the same as the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc3a, and the power transmission coil Lt3 is generated. The direction of the magnetic flux and the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc3b are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr together is not offset by the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図9を参照して、本実施形態における送電コイルが発生する磁束と補助コイルが発生する磁束の相対的な関係と不要な漏洩磁界の低減作用について詳細に説明する。図9aは、図8において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。図9bは、図8において、送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ここで、図9a中、送電コイルLt3が発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt3a〜Bt3dを示している。また、図9b中、送電コイルLt3が発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt3a〜Bt3dを示し、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束のうち、代表的なものとして磁束Bc3a〜Bc3dを模式的に示している。ただし、これらの磁束は、それぞれの磁束の向きのみを模式的に示したものであって、磁束密度を示すものではない。なお、図9a及び図9bでは、送電コイルLt3の磁性コアCt3と、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bの磁性コアCc3a,Cc3bと、受電コイルLrの磁性コアCrの中における磁束の図示は省略している。   Next, with reference to FIG. 9, the relative relationship between the magnetic flux generated by the power transmission coil and the magnetic flux generated by the auxiliary coil and the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields will be described in detail. FIG. 9 a is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the power transmission coil in FIG. 8. FIG. 9b is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the power transmission coil and the first and second auxiliary coils in FIG. Here, in FIG. 9 a, magnetic fluxes Bt <b> 3 a to Bt <b> 3 d are shown as body surfaces out of the magnetic fluxes generated by the power transmission coil Lt <b> 3. Moreover, in FIG. 9b, magnetic fluxes Bt3a to Bt3d are shown as body surface out of magnetic fluxes generated by the power transmission coil Lt3, and typical magnetic fluxes generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b are shown. As a thing, magnetic flux Bc3a-Bc3d is shown typically. However, these magnetic fluxes schematically show only the direction of each magnetic flux, and do not show the magnetic flux density. 9a and 9b, the magnetic core Ct3 of the power transmission coil Lt3, the magnetic cores Cc3a and Cc3b of the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b, and the magnetic flux in the magnetic core Cr of the power reception coil Lr are illustrated. Is omitted.

まず、図9aを参照して、送電コイルLt3が発生する磁束について説明する。送電コイルLt3は、図9aに示されるように、送電コイルLt3を、第2の補助コイルLc3bから第1の補助コイルLc3aへ向かう方向(図示左向き)に鎖交する磁束Bt3a〜Bt3dを発生している。本例においては、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a〜Bt3dは、受電コイルLrに鎖交し、電力伝送に寄与する磁束Bt3a,Bt3bと、受電コイルLrに鎖交することなく、送電コイルLt3から離れた場所を周回する磁束Bt3c,Bt3dがあり、磁束Bt3a,Bt3bが受電コイルLrに鎖交することで、受電コイルLrの巻線Wrに起電力が生じる。そして、受電コイルLrに生じた電力は、整流回路DBによって整流され、負荷Rに出力される。なお、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a〜Bt3dは、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bには鎖交しておらず、電力伝送に寄与する磁束Bt3a,Bt3bは、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   First, the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt3 will be described with reference to FIG. 9a. 9a, the power transmission coil Lt3 generates magnetic fluxes Bt3a to Bt3d that link the power transmission coil Lt3 in the direction from the second auxiliary coil Lc3b toward the first auxiliary coil Lc3a (leftward in the drawing). Yes. In this example, the magnetic fluxes Bt3a to Bt3d generated by the power transmission coil Lt3 are linked to the power receiving coil Lr, and the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b contributing to power transmission from the power transmission coil Lt3 without being linked to the power receiving coil Lr. There are magnetic fluxes Bt3c and Bt3d that circulate in remote places, and the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b are linked to the power receiving coil Lr, so that an electromotive force is generated in the winding Wr of the power receiving coil Lr. The electric power generated in the power receiving coil Lr is rectified by the rectifier circuit DB and output to the load R. Note that the magnetic fluxes Bt3a to Bt3d generated by the power transmission coil Lt3 are not linked to the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b, and the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b contributing to power transmission are the first and second magnetic fluxes. Since the auxiliary coils Lc3a and Lc3b are not canceled out, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図9bを参照して、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束について説明する。なお、図9b中の送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a〜Bt3dは図9aに示したとおりである。第1の補助コイルLc3aは、図9bに示されるように、第1の補助コイルLc3aを、第1の補助コイルLc3aから送電コイルLt3の中心部に向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、送電コイルLt3に鎖交せず、送電コイルLt3から受電コイルLrに向かう方向(図示上向き)に周回する磁束Bc3a,Bc3bを発生している。具体的には、本実施形態においては、第1の補助コイルLc3aの軸方向が送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第1の補助コイルLc3aから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第1の補助コイルLc3aの軸方向が送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bは、第1の補助コイルLc3aから離れた場所にまで大きく周回している。また、第1の補助コイルLc3aの軸が送電コイルLt3の軸と一致していないことから、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bは、送電コイルLt3に鎖交しない。   Subsequently, the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b will be described with reference to FIG. 9b. The magnetic fluxes Bt3a to Bt3d generated by the power transmission coil Lt3 in FIG. 9b are as shown in FIG. 9a. As shown in FIG. 9b, the first auxiliary coil Lc3a links the first auxiliary coil Lc3a in a direction (rightward in the drawing) from the first auxiliary coil Lc3a toward the center of the power transmission coil Lt3, and The magnetic fluxes Bc3a and Bc3b that circulate in a direction (upward in the drawing) from the power transmission coil Lt3 to the power reception coil Lr are generated without interlinking with the power transmission coil Lt3. Specifically, in the present embodiment, since the axial direction of the first auxiliary coil Lc3a is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the first auxiliary coil Lc3a The magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by circulate around a place away from the first auxiliary coil Lc3a without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the first auxiliary coil Lc3a is orthogonal to the facing direction of the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr, the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a. Circulates greatly up to a place away from the first auxiliary coil Lc3a. Further, since the axis of the first auxiliary coil Lc3a does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3, the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a are not linked to the power transmission coil Lt3.

同様に、第2の補助コイルLc3bは、図9bに示されるように、第2の補助コイルLc3bを、送電コイルLt3の中心部から第2の補助コイルLc3bに向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、送電コイルLt3に鎖交せず、受電コイルLrから送電コイルLt3に向かう方向(図示下向き)に周回する磁束Bc3c,Bc3dを発生している。具体的には、本実施形態においては、第2の補助コイルLc3bの軸方向が送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向に対して非平行となっていることから、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dは、いずれも受電コイルLrに鎖交することなく、第2の補助コイルLc3bから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第2の補助コイルLc3bの軸方向が送電コイルLt3と受電コイルLrとの対向方向と直交していることから、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dは、第2の補助コイルLc3bから離れた場所にまで大きく周回している。また、第2の補助コイルLc3bの軸が送電コイルLt3の軸と一致していないことから、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dは、送電コイルLt3に鎖交しない。   Similarly, as shown in FIG. 9b, the second auxiliary coil Lc3b is linked to the second auxiliary coil Lc3b in a direction (rightward in the drawing) from the center of the power transmission coil Lt3 toward the second auxiliary coil Lc3b. In addition, magnetic fluxes Bc3c and Bc3d that circulate in a direction (downward in the drawing) from the power receiving coil Lr to the power transmitting coil Lt3 are generated without interlinking with the power transmitting coil Lt3. Specifically, in the present embodiment, since the axial direction of the second auxiliary coil Lc3b is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the second auxiliary coil Lc3b The magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by both circulate around a place away from the second auxiliary coil Lc3b without interlinking with the power receiving coil Lr. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the second auxiliary coil Lc3b is orthogonal to the facing direction of the power transmission coil Lt3 and the power receiving coil Lr, the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b. Circulates greatly up to a place away from the second auxiliary coil Lc3b. Further, since the axis of the second auxiliary coil Lc3b does not coincide with the axis of the power transmission coil Lt3, the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b do not interlink with the power transmission coil Lt3.

次に、本実施形態における不要な漏洩磁界の低減作用について説明する。上述したように、送電コイルLt3は、送電コイルLt3から離れた場所を周回する磁束Bt3c,Bt3dを発生している。この磁束Bt3c,Bt3dは、電力伝送には寄与せず、送電コイルLt3の周辺に不要な漏洩磁界を形成する磁束となる。本実施形態では、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3b及び第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dの周回方向は、いずれも送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a〜Bt3dの周回方向と逆向きとなっている。したがって、図9bに示されるように、送電コイルLt3から離れた場所では、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3c,Bt3dの向きと第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束Bc3a〜Bc3dの向きは互いに逆向きとなる。つまり、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3c,Bt3dは、送電コイルLt3から離れた場所において、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束Bc3a〜Bc3dによって相殺されることとなる。その結果、不要な漏洩磁界が低減される。   Next, the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields in the present embodiment will be described. As described above, the power transmission coil Lt3 generates magnetic fluxes Bt3c and Bt3d that circulate around a place away from the power transmission coil Lt3. The magnetic fluxes Bt3c and Bt3d do not contribute to power transmission, and become magnetic fluxes that form an unnecessary leakage magnetic field around the power transmission coil Lt3. In the present embodiment, the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a and the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b are all the magnetic fluxes Bt3a to Bt3d generated by the power transmission coil Lt3. The direction is the opposite of the lap direction. Therefore, as shown in FIG. 9b, in a place away from the power transmission coil Lt3, the direction of the magnetic fluxes Bt3c and Bt3d generated by the power transmission coil Lt3 and the magnetic fluxes Bc3a to Bc3d generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b. The directions are opposite to each other. That is, the magnetic fluxes Bt3c and Bt3d generated by the power transmission coil Lt3 are offset by the magnetic fluxes Bc3a to Bc3d generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b at a location away from the power transmission coil Lt3. As a result, an unnecessary leakage magnetic field is reduced.

一方で、送電コイルLt3の近傍においては、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a,Bt3bの向きと第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第1の補助コイルLc3aが発生する磁界は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a,Bt3bの向きと第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt3a,Bt3bは、第1の補助コイルLc3aが発生する磁束Bc3a,Bc3bによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。同様に、送電コイルLt3の近傍においては、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a,Bt3bの向きと第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第2の補助コイルLc3bが発生する磁界は、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、送電コイルLt3と受電コイルLrとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a,Bt3bの向きと第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt3と受電コイルLrを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt3a,Bt3bは、第2の補助コイルLc3bが発生する磁束Bc3c,Bc3dによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   On the other hand, in the vicinity of the power transmission coil Lt3, the directions of the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b generated by the power transmission coil Lt3 and the directions of the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a are substantially the same. That is, the magnetic field generated by the first auxiliary coil Lc3a intensifies a part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. Thus, between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the directions of the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b generated by the power transmission coil Lt3 and the directions of the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a are substantially the same. . Therefore, the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b that contribute to the power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc3a and Bc3b generated by the first auxiliary coil Lc3a. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. Similarly, in the vicinity of the power transmission coil Lt3, the directions of the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b generated by the power transmission coil Lt3 and the directions of the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b are substantially the same. That is, the magnetic field generated by the second auxiliary coil Lc3b intensifies a part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr. Thus, between the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr, the directions of the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b generated by the power transmission coil Lt3 and the directions of the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b are substantially the same. . Therefore, the magnetic fluxes Bt3a and Bt3b contributing to the power transmission that links the power transmission coil Lt3 and the power reception coil Lr are not canceled by the magnetic fluxes Bc3c and Bc3d generated by the second auxiliary coil Lc3b. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed.

以上のように、本実施形態に係る送電コイルユニットLtu3では、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束Bc3a〜Bc3dが、送電コイルLt3が発生する磁束Bt3a〜Bt3dのうち、受電コイルLrに鎖交する磁束Bt3a,Bt3dを相殺せずに受電コイルLrに鎖交しない磁束の一部(磁束Bt3c,Bt3d)を相殺している。そのため、送電コイルLt3から離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the power transmission coil unit Ltu3 according to the present embodiment, the magnetic fluxes Bc3a to Bc3d generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b are received from the magnetic fluxes Bt3a to Bt3d generated by the power transmission coil Lt3. The magnetic fluxes Bt3a and Bt3d linked to the coil Lr are not canceled, and a part of the magnetic fluxes not linked to the power receiving coil Lr (magnetic fluxes Bt3c and Bt3d) is canceled. Therefore, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil Lt3.

(第4実施形態)
次に、図10および図11を参照して、本発明の第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S4の構成について説明する。図10は、本発明の第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を負荷とともに示すシステム構成図である。図11は、本発明の第4実施形態に係る送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, the configuration of the wireless power transmission device S4 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG. FIG. 10 is a system configuration diagram showing the wireless power transmission device according to the fourth embodiment of the present invention together with a load. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a power transmission coil unit according to a fourth embodiment of the present invention together with first and second power receiving coils.

ワイヤレス電力伝送装置S4は、図10に示されるように、ワイヤレス送電装置Ut4と、ワイヤレス受電装置Ur4と、を有する。   As illustrated in FIG. 10, the wireless power transmission device S4 includes a wireless power transmission device Ut4 and a wireless power reception device Ur4.

ワイヤレス送電装置Ut4は、電源PWと、インバータINVと、送電コイルユニットLtu4と、を有する。電源PW、インバータINVの構成は、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と同様である。本実施形態では、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の送電コイルユニットLtu1に代えて、送電コイルユニットLtu4を備えている点において、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と相違する。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   The wireless power transmission device Ut4 includes a power source PW, an inverter INV, and a power transmission coil unit Ltu4. The configurations of the power source PW and the inverter INV are the same as those of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. The present embodiment differs from the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment in that a power transmission coil unit Ltu4 is provided instead of the power transmission coil unit Ltu1 of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. . Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

送電コイルユニットLtu4は、送電コイルLt4と、第1の補助コイルLc4aと、第2の補助コイルLc4bと、磁性体F4と、を有する。本実施形態においては、送電コイルLt4と第1及び第2の補助コイルLc4a、Lc4bの3つのコイルは、図10に示されるように、電気的に直列接続されている。   The power transmission coil unit Ltu4 includes a power transmission coil Lt4, a first auxiliary coil Lc4a, a second auxiliary coil Lc4b, and a magnetic body F4. In the present embodiment, the power transmission coil Lt4 and the three coils of the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b are electrically connected in series as shown in FIG.

図11に示されるように、送電コイルLt4は、磁性コアCt4と巻線Wt4を備えている。送電コイルLt4は、略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルであり、板状または棒状の磁性コアCt4に銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wt4を巻回して形成されている。送電コイルLt4の軸方向は、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して平行となっている。送電コイルLt4の巻数は、後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの間の離間距離や所望の電力伝送効率などに基づいて適宜設定される。   As shown in FIG. 11, the power transmission coil Lt4 includes a magnetic core Ct4 and a winding Wt4. The power transmission coil Lt4 is a flat spiral coil having a substantially rectangular shape, and is formed by winding a winding Wt4 made of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Ct4. Yes. The axial direction of the power transmission coil Lt4 is parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and first and second power reception coils Lr4a and Lr4b described later. The number of turns of power transmission coil Lt4 is appropriately set based on the distance between first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, the desired power transmission efficiency, and the like.

第1の補助コイルLc4aは、磁性コアCc4aと巻線Wc4aを備えている。第1の補助コイルLc4aは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCc4aに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wc4aを巻回して形成されている。この第1の補助コイルLc4aの軸方向は、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束は、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交することなく、第1の補助コイルLc4aから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第1の補助コイルLc4aの軸方向は、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して直交している。この場合、第1の補助コイルLc4aにより、第1の補助コイルLc4aから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The first auxiliary coil Lc4a includes a magnetic core Cc4a and a winding Wc4a. The first auxiliary coil Lc4a is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wc4a composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Cc4a. Yes. The axial direction of the first auxiliary coil Lc4a is not parallel to the facing direction between the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. With such a configuration, the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a circulates to a place away from the first auxiliary coil Lc4a without interlinking with the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. It becomes easy. In the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lc4a is orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. In this case, the first auxiliary coil Lc4a makes it easier to generate a magnetic flux that circulates to a place away from the first auxiliary coil Lc4a.

また、第1の補助コイルLc4aは、送電コイルLt4が発生する磁束のうち、電力を送電するときに送電コイルLt4と対向することとなる後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第1の補助コイルLc4aによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図11に示されるように、第1の補助コイルLc4aは、送電コイルLt4の後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bと対向する側とは反対側に配置されている。このような配置とすることにより、第1の補助コイルLc4aによって、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bの間に生じる磁界の一部を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの間では、送電コイルLt4が発生する磁束と第1の補助コイルLc4aが発生する磁束が重なる領域において、互いの磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   The first auxiliary coil Lc4a is connected to first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, that face the power transmitting coil Lt4 when transmitting power out of the magnetic flux generated by the power transmitting coil Lt4. It arrange | positions so that it may not interlink with the magnetic flux to intersect. That is, the magnetic flux that contributes to power transmission is not canceled out by the first auxiliary coil Lc4a, and hence a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the first auxiliary coil Lc4a is disposed on the opposite side of the power transmission coil Lt4 from the side facing first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later. ing. With this arrangement, the first auxiliary coil Lc4a can easily generate magnetic flux that intensifies part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt4 and first and second power reception coils Lr4a and Lr4b described later. . That is, between the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, in the region where the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt4 and the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a overlap each other, The directions are almost the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later is not offset by the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

またさらには、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束の周回方向は、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向きとなっている。具体的には、図11において、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する磁束が、送電コイルLt4を、送電コイルLt4から第1の受電コイルLr4aに向かう方向(図示上向き)に鎖交するとき、この磁束は第1の受電コイルLr4aを第2の受電コイルLr4bから第1の受電コイルLr4aに向かう方向(図示左向き)に鎖交ししつつ周回する周回方向(図示反時計回り)となるので、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束は、第1の補助コイルLc4aを、送電コイルLt4から第1の補助コイルLc4aに向かう方向に鎖交すれば、この磁束は磁性体F4の一部を通過しつつ、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向き(図示時計回り)となる。あるいは、図11において、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する磁束が、送電コイルLt4を、第1の受電コイルLr4aから送電コイルLt4に向かう方向(図示下向き)に鎖交するとき、この磁束は第1の受電コイルLr4aを第1の受電コイルLr4aから第2の受電コイルLr4bに向かう方向(図示右向き)に鎖交ししつつ周回する周回方向(図示時計回り)となるので、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束は、第1の補助コイルLc4aを、第1の補助コイルLc4aから送電コイルLt4に向かう方向に鎖交すれば、この磁束は磁性体F4の一部を通過しつつ、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向き(図示反時計回り)となる。このような磁束を発生させるには、第1の補助コイルLc4aの巻線Wt4aが、送電コイルLt4の巻線Wt4と最も近接する部分(図示第1の補助コイルLc4aの巻線Wt4aの上面部分)を通過する電流の向きが、送電コイルLt4の巻線Wt4が第1の補助コイルLc4aの巻線Wt4aと近接する部分(図示送電コイルLt4の巻線Wtaの左側部分)を通過する電流の向きと逆向きとなるように、第1の補助コイルLc4aの巻線Wc4aが磁路コアCc4aに巻回されればよい。   Furthermore, the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a is opposite to the direction of the magnetic flux that links the power transmission coil Lt4 and the first power receiving coil Lr4a together. Specifically, in FIG. 11, the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt4 and the first power reception coil Lr4a causes the power transmission coil Lt4 to move in the direction (upward in the figure) from the power transmission coil Lt4 to the first power reception coil Lr4a. When interlinking, this magnetic flux circulates around the first power receiving coil Lr4a while interlinking in the direction from the second power receiving coil Lr4b toward the first power receiving coil Lr4a (leftward in the figure) (counterclockwise in the figure). Therefore, if the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a is linked to the first auxiliary coil Lc4a in the direction from the power transmission coil Lt4 toward the first auxiliary coil Lc4a, the magnetic flux F4 The direction of the magnetic flux that links the power transmitting coil Lt4 and the first power receiving coil Lr4a is opposite (clockwise in the figure). Alternatively, in FIG. 11, the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt4 and the first power reception coil Lr4a interlinks the power transmission coil Lt4 in the direction (downward in the figure) from the first power reception coil Lr4a to the power transmission coil Lt4. At this time, the magnetic flux becomes a circulation direction (clockwise in the figure) in which the first power reception coil Lr4a circulates while interlinking in a direction (rightward in the figure) from the first power reception coil Lr4a to the second power reception coil Lr4b. The magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a is linked to the first auxiliary coil Lc4a in the direction from the first auxiliary coil Lc4a toward the power transmission coil Lt4. While passing, the direction of rotation of the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt4 and the first power reception coil Lr4a is opposite (counterclockwise in the figure). In order to generate such a magnetic flux, the winding Wt4a of the first auxiliary coil Lc4a is closest to the winding Wt4 of the power transmission coil Lt4 (the upper surface portion of the winding Wt4a of the first auxiliary coil Lc4a in the drawing). The direction of the current passing through the winding Wt4 of the power transmission coil Lt4 is the direction of the current passing through the portion where the winding Wt4a of the first auxiliary coil Lc4a is close (the left side portion of the winding Wta of the power transmission coil Lt4). The winding Wc4a of the first auxiliary coil Lc4a may be wound around the magnetic path core Cc4a so as to be reversed.

第2の補助コイルLc4bは、磁性コアCc4bと巻線Wc4bを備えている。第2の補助コイルLc4bは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCc4bに銅やアルミニウム等のリッツ線から構成される巻線Wc4bを巻回して形成されている。この第2の補助コイルLc4bの軸方向は、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して非平行となっている。このような構成により、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束は、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交することなく、第2の補助コイルLc4bから離れた場所にまで周回し易くなる。本実施形態においては、第2の補助コイルLc4bの軸方向は、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して直交となっている。この場合、第2の補助コイルLc4bにより、第2の補助コイルLc4bから離れた場所にまで周回する磁束をより発生させ易くなる。   The second auxiliary coil Lc4b includes a magnetic core Cc4b and a winding Wc4b. The second auxiliary coil Lc4b is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wc4b composed of a litz wire such as copper or aluminum around a plate-like or rod-like magnetic core Cc4b. Yes. The axial direction of the second auxiliary coil Lc4b is not parallel to the facing direction between the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. With such a configuration, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b circulates to a place away from the second auxiliary coil Lc4b without interlinking with the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. It becomes easy. In the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lc4b is orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. In this case, the second auxiliary coil Lc4b makes it easier to generate a magnetic flux that circulates to a place away from the second auxiliary coil Lc4b.

また、第2の補助コイルLc4bは、送電コイルLt4が発生する磁束のうち、電力を送電するときに送電コイルLt4と対向することとなる後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交する磁束に鎖交しないように配置されている。つまり、電力伝送に寄与する磁束は第2の補助コイルLc4bによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。本実施形態においては、図11に示されるように、第2の補助コイルLc4bは、送電コイルLt4の後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bと対向する側とは反対側に配置されている。このような配置とすることにより、第2の補助コイルLc4bによって、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bの間に生じる磁界の一部を強める磁束を発生させ易くなる。すなわち、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの間では、送電コイルLt4が発生する磁束と第2の補助コイルLc4bが発生する磁束が重なる領域において、互いの磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt4と後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束によって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   The second auxiliary coil Lc4b is connected to first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, that face the power transmitting coil Lt4 when power is transmitted among the magnetic flux generated by the power transmitting coil Lt4. It arrange | positions so that it may not interlink with the magnetic flux to intersect. That is, since the magnetic flux contributing to power transmission is not canceled by the second auxiliary coil Lc4b, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the second auxiliary coil Lc4b is disposed on the opposite side of the power transmission coil Lt4 from the side facing first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later. ing. With this arrangement, the second auxiliary coil Lc4b can easily generate a magnetic flux that intensifies part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt4 and first and second power reception coils Lr4a and Lr4b described later. . That is, between the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b described later, in the region where the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt4 and the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b overlap, the mutual magnetic flux The directions are almost the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt4 and first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, is not offset by the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

またさらには、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束の周回方向は、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向きとなっている。具体的には、図11において、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する磁束が、送電コイルLt4を、送電コイルLt4から第1の受電コイルLr4aに向かう方向(図示上向き)に鎖交するとき、この磁束は第2の受電コイルLr4bを第2の受電コイルLr4bから第2の受電コイルLr4bに向かう方向(図示右向き)に鎖交ししつつ周回する周回方向(図示時計回り)となるので、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束は、第2の補助コイルLc4bを、送電コイルLt4から第2の補助コイルLc4b向かう向きに鎖交すれば、この磁束は磁性体F4の一部を通過しつつ、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向き(図示反時計回り)となる。あるいは、図11において、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する磁束が、送電コイルLt4を、第2の受電コイルLr4bから送電コイルLt4に向かう向き(図示下向き)に鎖交するとき、この磁束は第2の受電コイルLr4bを第2の受電コイルLr4bから第1の受電コイルLr4aに向かう方向(図示左向き)に鎖交ししつつ周回する周回方向(図示反時計回り)となるので、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束は、第2の補助コイルLc4bを、第2の補助コイルLc4bから送電コイルLt4に向かう方向に鎖交すれば、この磁束は磁性体F4の一部を通過しつつ、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する磁束の周回方向と逆向き(図示時計回り)となる。このような磁束を発生させるには、第2の補助コイルLc4bの巻線Wt4bが、送電コイルLt4の巻線Wt4と最も近接する部分(図示第2の補助コイルLc4bの巻線Wt4bの上面部分)を通過する電流の向きが、送電コイルLt4の巻線Wt4が第2の補助コイルLc4bの巻線Wt4bと近接する部分(図示送電コイルLt4の巻線Wtaの右側部分)を通過する電流の向きと同じ向きとなるように、第2の補助コイルLc4bの巻線Wc4bが磁路コアCc4bに巻回されればよい   Furthermore, the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b is opposite to the direction of the magnetic flux that links the power transmission coil Lt4 and the second power receiving coil Lr4b together. Specifically, in FIG. 11, the magnetic flux interlinking both the power transmission coil Lt4 and the second power reception coil Lr4b causes the power transmission coil Lt4 to move in the direction (upward in the figure) from the power transmission coil Lt4 toward the first power reception coil Lr4a. When interlinking, this magnetic flux circulates around the second power receiving coil Lr4b while interlinking in the direction from the second power receiving coil Lr4b to the second power receiving coil Lr4b (rightward in the figure) (clockwise in the figure). Therefore, the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b is interlinked with the second auxiliary coil Lc4b in the direction from the power transmission coil Lt4 toward the second auxiliary coil Lc4b. While passing through the section, the direction of rotation of the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt4 and the second power reception coil Lr4b is opposite (counterclockwise in the figure). Alternatively, in FIG. 11, the magnetic flux that links the power transmission coil Lt4 and the second power reception coil Lr4b interlinks the power transmission coil Lt4 in a direction (downward in the drawing) from the second power reception coil Lr4b to the power transmission coil Lt4. At this time, the magnetic flux is in a circulating direction (counterclockwise in the figure) in which the second power receiving coil Lr4b circulates while interlinking in a direction (leftward in the figure) from the second power receiving coil Lr4b toward the first power receiving coil Lr4a. Therefore, if the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b is linked to the second auxiliary coil Lc4b in the direction from the second auxiliary coil Lc4b to the power transmission coil Lt4, this magnetic flux is a part of the magnetic body F4. The direction of rotation of the magnetic flux interlinking the power transmission coil Lt4 and the second power reception coil Lr4b is opposite (clockwise in the figure). In order to generate such a magnetic flux, the winding Wt4b of the second auxiliary coil Lc4b is closest to the winding Wt4 of the power transmission coil Lt4 (the upper surface portion of the winding Wt4b of the second auxiliary coil Lc4b in the drawing). The direction of the current passing through the winding Wt4 of the power transmission coil Lt4 is the direction of the current passing through the portion where the winding Wt4b of the second auxiliary coil Lc4b is close (the right side portion of the winding Wta of the power transmission coil Lt4). The winding Wc4b of the second auxiliary coil Lc4b may be wound around the magnetic path core Cc4b so as to be in the same direction.

磁性体F4は、送電コイルLt4の後述する第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bと対向する側とは反対側の面に沿って延びている。本実施形態においては、図11に示すように、送電コイルLt4と後述する受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向における後述する受電コイルLr4a,Lr4b側の面(図示上面)の中央で、送電コイルLt4の磁性コアCt4に接続されている。また、磁性体F4は、図11に示すように、送電コイルLt4と後述する受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向における 受電コイルLr4a,Lr4b側とは反対の面(図示下面)の両端付近で、それぞれ第1の補助コイルLc4aの磁性コアCc4aと第2の補助コイルLc4bの磁性コアCc4bに接続される。このような構成により、第1の補助コイルLc4aの磁性コアCc4aと、第2の補助コイルLc4bの磁性コアCc4bは、それぞれ磁性体F4に連結されることとなる。そのため、第1の補助コイルLc4aは、送電コイルLt4と後述する第1の受電コイルLr4aの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなるとともに、第2の補助コイルLc4bは、送電コイルLt4と後述する第2の受電コイルLr4bの間に生じる磁界を強める磁束を発生し易くなる。すなわち、送電コイルLt4と後述する受電コイルLra,Lr4bとの間の一部では、送電コイルLt4が発生する磁束の向きと第1の補助コイルLc4aが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなるとともに、送電コイルLt4が発生する磁束の向きと第2の補助コイルLc4bが発生する磁束の向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt4と後述する受電コイルLr4a ,Lr4bを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束は、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bが発生する磁束に相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下をさらに抑制することができる。   The magnetic body F4 extends along the surface of the power transmission coil Lt4 opposite to the side facing first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the power transmission coil Lt4 is located at the center of the surface (the upper surface in the drawing) of the power receiving coils Lr4a and Lr4b (described later) in the facing direction between the power transmission coil Lt4 and the power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. Is connected to the magnetic core Ct4. Further, as shown in FIG. 11, the magnetic body F4 is near both ends of the opposite surface (the lower surface in the drawing) opposite to the power receiving coils Lr4a and Lr4b in the facing direction of the power transmitting coil Lt4 and power receiving coils Lr4a and Lr4b described later. Each is connected to the magnetic core Cc4a of the first auxiliary coil Lc4a and the magnetic core Cc4b of the second auxiliary coil Lc4b. With such a configuration, the magnetic core Cc4a of the first auxiliary coil Lc4a and the magnetic core Cc4b of the second auxiliary coil Lc4b are each connected to the magnetic body F4. Therefore, the first auxiliary coil Lc4a can easily generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the power transmission coil Lt4 and a first power receiving coil Lr4a described later, and the second auxiliary coil Lc4b is connected to the power transmission coil Lt4 and described later. It is easy to generate a magnetic flux that strengthens the magnetic field generated between the second power receiving coils Lr4b. That is, in a part between the power transmission coil Lt4 and power reception coils Lra and Lr4b described later, the direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt4 and the direction of the magnetic flux generated by the first auxiliary coil Lc4a are substantially the same. The direction of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt4 and the direction of the magnetic flux generated by the second auxiliary coil Lc4b are substantially the same. Therefore, the magnetic flux that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt4 and the power receiving coils Lr4a and Lr4b, which will be described later, is not offset by the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b. As a result, it is possible to further suppress a decrease in power transmission efficiency.

ワイヤレス受電装置Ur4は、第1及び第2の受電コイルLr4a、Lr4bと、整流回路DBと、を有する。整流回路DBの構成は、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の整流回路DBと同様である。本実施形態では、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1の受電コイルLrに代えて、第1及び第2の受電コイルLr4a、Lr4bを備えている点において、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1と相違する。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   The wireless power receiving device Ur4 includes first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, and a rectifier circuit DB. The configuration of the rectifier circuit DB is the same as that of the rectifier circuit DB of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment. In this embodiment, in place of the power receiving coil Lr of the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment, the wireless power according to the first embodiment is provided with the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. Different from the transmission device S1. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

第1の受電コイルLr4aは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr4aに巻線Wr4aを巻回して形成されている。   The first power receiving coil Lr4a is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr4a around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr4a.

第2の受電コイルLr4bは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr4bに巻線Wr4bを巻回して形成されている。   The second power receiving coil Lr4b is a solenoid coil that is spirally wound, and is formed by winding a winding Wr4b around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr4b.

第1の受電コイルLr4aと第2の受電コイルLr4bは、同一平面上に並置されており、図10に示されるように、電気的に直列接続されている。また、第1の受電コイルLr4aの軸と第2の受電コイルLr4bの軸は一致している。またさらには、第1の受電コイルLr4aの巻線Wr4aと第2の受電コイルLr4bの巻線Wr4bの巻回方向は、互いに逆向きとなっている。   The first power receiving coil Lr4a and the second power receiving coil Lr4b are juxtaposed on the same plane, and are electrically connected in series as shown in FIG. Further, the axis of the first power receiving coil Lr4a and the axis of the second power receiving coil Lr4b coincide. Furthermore, the winding directions of the winding Wr4a of the first power receiving coil Lr4a and the winding Wr4b of the second power receiving coil Lr4b are opposite to each other.

続いて、図12を参照して、本実施形態における送電コイルが発生する磁束と補助コイルが発生する磁束の相対的な関係と不要な漏洩磁界の低減作用について詳細に説明する。図12aは、図11において、送電コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。図12bは、図11において、送電コイルと第1及び第2の補助コイルが発生する磁束を模式的に示した図である。ここで、図12a中、送電コイルLt4が発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt4a〜Bt4dを示している。また、図9b中、送電コイルLt4が発生する磁束のうち、体表的なものとして磁束Bt4a〜Bt4dを示し、第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bが発生する磁束のうち、代表的なものとして磁束Bc4a,Bc4bを模式的に示している。ただし、これらの磁束は、それぞれの磁束の向きのみを模式的に示したものであって、磁束密度を示すものではない。なお、図12a及び図12bでは、送電コイルLt4の磁性コアCt4と、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bの磁性コアCc4a,Cc4bと、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bの磁性コアCr4a,Cr4bの中における磁束の図示は省略している。   Next, with reference to FIG. 12, the relative relationship between the magnetic flux generated by the power transmission coil and the magnetic flux generated by the auxiliary coil and the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields will be described in detail. FIG. 12 a is a diagram schematically illustrating the magnetic flux generated by the power transmission coil in FIG. 11. 12b is a diagram schematically showing the magnetic flux generated by the power transmission coil and the first and second auxiliary coils in FIG. Here, in FIG. 12 a, magnetic fluxes Bt <b> 4 a to Bt <b> 4 d are shown as body surfaces out of the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt <b> 4. Moreover, in FIG. 9b, magnetic fluxes Bt4a to Bt4d are shown as body surface out of the magnetic fluxes generated by the power transmission coil Lt4, and typical magnetic fluxes generated by the first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b are shown. As an example, magnetic fluxes Bc4a and Bc4b are schematically shown. However, these magnetic fluxes schematically show only the direction of each magnetic flux, and do not show the magnetic flux density. 12a and 12b, the magnetic core Ct4 of the power transmission coil Lt4, the magnetic cores Cc4a and Cc4b of the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b, and the magnetic properties of the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. The illustration of the magnetic flux in the cores Cr4a and Cr4b is omitted.

まず、図12aを参照して、送電コイルLt4が発生する磁束について説明する。送電コイルLt4は、図12aに示されるように、送電コイルLt4の中心部から、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bへ向かう方向(図示上向き)に鎖交する磁束Bt4a〜Bt4dを発生している。本例においては、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4a〜Bt4dは、第1の受電コイルLr4aに鎖交し、電力伝送に寄与する磁束Bt4aと、第2の受電コイルLr4bに鎖交し、電力伝送に寄与する磁束Bt4bと第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交することなく、送電コイルLt4から離れた場所を周回する磁束Bt4c,Bt4dがあり、磁束Bt4aが第1の受電コイルLr4aに鎖交し、磁束Bt4bが第2の受電コイルLr4bに鎖交することで、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bの巻線Wr4a,Wr4bに起電力が生じる。そして、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに生じた電力は、整流回路DBによって整流され、負荷Rに出力される。なお、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4a〜Bt4dは、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bには鎖交しておらず、電力伝送に寄与する磁束Bt4a,Bt4bは、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bによって相殺されないため、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   First, the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt4 will be described with reference to FIG. 12a. As shown in FIG. 12a, the power transmission coil Lt4 generates magnetic fluxes Bt4a to Bt4d that are linked from the center of the power transmission coil Lt4 in a direction (upward in the drawing) toward the first and second power reception coils Lr4a and Lr4b. ing. In this example, the magnetic fluxes Bt4a to Bt4d generated by the power transmission coil Lt4 are linked to the first power receiving coil Lr4a, and are linked to the magnetic flux Bt4a contributing to power transmission and the second power receiving coil Lr4b. There are magnetic fluxes Bt4c and Bt4d that circulate around a place away from the power transmission coil Lt4 without interlinking with the magnetic flux Bt4b and the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, and the magnetic flux Bt4a is the first power receiving coil Lr4a. And the magnetic flux Bt4b is linked to the second power receiving coil Lr4b, so that electromotive force is generated in the windings Wr4a and Wr4b of the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. The electric power generated in the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b is rectified by the rectifier circuit DB and output to the load R. The magnetic fluxes Bt4a to Bt4d generated by the power transmission coil Lt4 are not linked to the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b, and the magnetic fluxes Bt4a and Bt4b contributing to power transmission are the first and second magnetic fluxes. Since the auxiliary coils Lc4a and Lc4b are not cancelled, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency.

続いて、図12bを参照して、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bが発生する磁束について説明する。なお、図12b中の送電コイルLt4が発生する磁束Bt4a〜Bt4dは図12aに示したとおりである。第1の補助コイルLc4aは、図12bに示されるように、第1の補助コイルLc4aを、送電コイルLt4から、第1の補助コイルLc4aに向かう方向(図示左向き)に鎖交し、かつ、送電コイルLt4及び第1の受電コイルLr4aに鎖交せず、第1の受電コイルLr4aから第1の補助コイルLc4aに向かう方向(図示下向き)に周回する磁束Bc4aを発生している。具体的には、本実施形態においては、第1の補助コイルLc4aの軸方向が送電コイルLt4と第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して非平行となっていることから、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aは、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交することなく、第1の補助コイルLc4aから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第1の補助コイルLc4aの軸方向が送電コイルLt4と第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向と直交していることから、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aは、第1の補助コイルLc4aから離れた場所にまで大きく周回している。   Next, the magnetic flux generated by the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b will be described with reference to FIG. 12b. The magnetic fluxes Bt4a to Bt4d generated by the power transmission coil Lt4 in FIG. 12b are as shown in FIG. 12a. As shown in FIG. 12b, the first auxiliary coil Lc4a interlinks the first auxiliary coil Lc4a from the power transmission coil Lt4 in the direction (leftward in the drawing) toward the first auxiliary coil Lc4a. A magnetic flux Bc4a that circulates in a direction (downward in the drawing) from the first power receiving coil Lr4a to the first auxiliary coil Lc4a is generated without interlinking with the coil Lt4 and the first power receiving coil Lr4a. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the first auxiliary coil Lc4a is not parallel to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and the first and second power reception coils Lr4a and Lr4b. Therefore, the magnetic flux Bc4a generated by the first auxiliary coil Lc4a circulates in a place away from the first auxiliary coil Lc4a without interlinking with the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the first auxiliary coil Lc4a is orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, the first auxiliary coil The magnetic flux Bc4a generated by Lc4a circulates greatly to a place away from the first auxiliary coil Lc4a.

同様に、第2の補助コイルLc4bは、図12bに示されるように、第2の補助コイルLc4bを、送電コイルLt4から第2の補助コイルLc4bに向かう方向(図示右向き)に鎖交し、かつ、送電コイルLt4及び第2の受電コイルLr4bに鎖交せず、第2の受電コイルLr4bから第2の補助コイルLc4bに向かう方向(図示下向き)に周回する磁束Bc4bを発生している。具体的には、本実施形態においては、第2の補助コイルLc4bの軸方向が送電コイルLt4と第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向に対して非平行となっていることから、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bは、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交することなく、第2の補助コイルLc4bから離れた場所を周回することとなる。特に、本実施形態においては、第2の補助コイルLc4bの軸方向が送電コイルLt4と第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bとの対向方向と直交していることから、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bは、第2の補助コイルLc4bから離れた場所にまで大きく周回している。   Similarly, as shown in FIG. 12b, the second auxiliary coil Lc4b is linked to the second auxiliary coil Lc4b in a direction (rightward in the drawing) from the power transmission coil Lt4 to the second auxiliary coil Lc4b, and The magnetic flux Bc4b that circulates in the direction (downward in the drawing) from the second power receiving coil Lr4b to the second auxiliary coil Lc4b is generated without interlinking with the power transmitting coil Lt4 and the second power receiving coil Lr4b. Specifically, in the present embodiment, the axial direction of the second auxiliary coil Lc4b is not parallel to the facing direction of the power transmission coil Lt4 and the first and second power reception coils Lr4a and Lr4b. Thus, the magnetic flux Bc4b generated by the second auxiliary coil Lc4b circulates in a place away from the second auxiliary coil Lc4b without interlinking with the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b. In particular, in the present embodiment, since the axial direction of the second auxiliary coil Lc4b is orthogonal to the opposing direction of the power transmission coil Lt4 and the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b, the second auxiliary coil The magnetic flux Bc4b generated by Lc4b circulates greatly to a place away from the second auxiliary coil Lc4b.

次に、本実施形態における不要な漏洩磁界の低減作用について説明する。上述したように、送電コイルLt4は、送電コイルLt4から離れた場所を周回する磁束Bt4c,Bt4dを発生している。この磁束Bt4c、Bt4dは、電力伝送には寄与せず、送電コイルLt4の周辺に不要な漏洩磁界を形成する磁束となる。本実施形態では、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aの周回方向は、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4cの周回方向と逆向きとなっている。また、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bの周回方向は、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4dの周回方向と逆向きとなっている。したがって、図12bに示されるように、送電コイルLt4から離れた場所では、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4c,Bt4dの向きと第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bが発生する磁束Bc4a,Bc4bの向きは互いに逆向きとなる。つまり、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4c,Bt4dは、送電コイルLt4から離れた場所において、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bが発生する磁束Bc4a,Bc4bによって相殺されることとなる。その結果、不要な漏洩磁界が低減される。   Next, the effect of reducing unnecessary leakage magnetic fields in the present embodiment will be described. As described above, the power transmission coil Lt4 generates magnetic fluxes Bt4c and Bt4d that circulate around a place away from the power transmission coil Lt4. The magnetic fluxes Bt4c and Bt4d do not contribute to power transmission, and become magnetic fluxes that form an unnecessary leakage magnetic field around the power transmission coil Lt4. In the present embodiment, the circulation direction of the magnetic flux Bc4a generated by the first auxiliary coil Lc4a is opposite to the rotation direction of the magnetic flux Bt4c generated by the power transmission coil Lt4. Further, the rotating direction of the magnetic flux Bc4b generated by the second auxiliary coil Lc4b is opposite to the rotating direction of the magnetic flux Bt4d generated by the power transmission coil Lt4. Therefore, as shown in FIG. 12b, in a place away from the power transmission coil Lt4, the direction of the magnetic fluxes Bt4c and Bt4d generated by the power transmission coil Lt4 and the magnetic flux Bc4a and Bc4b generated by the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b The directions are opposite to each other. That is, the magnetic fluxes Bt4c and Bt4d generated by the power transmission coil Lt4 are offset by the magnetic fluxes Bc4a and Bc4b generated by the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b at a location away from the power transmission coil Lt4. As a result, an unnecessary leakage magnetic field is reduced.

一方で、送電コイルLt4と第1の補助コイルLc4aの間付近では、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4aの向きと第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第1の補助コイルLc4aが発生する磁界は、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aとの間では、送電コイルLt3が発生する磁束Bt4aの向きと第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt4と第1の受電コイルLr4aを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt4aは、第1の補助コイルLc4aが発生する磁束Bc4aによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。同様に、送電コイルLt4と第2の補助コイルLc4bの間付近では、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4bの向きと第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bの向きがほぼ同じ向きとなっている。つまり、第2の補助コイルLc4bが発生する磁界は、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bとの間に生じる磁界の一部を強めている。このように、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bとの間では、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4bの向きと第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bの向きがほぼ同じ向きとなる。したがって、送電コイルLt4と第2の受電コイルLr4bを共に鎖交する電力伝送に寄与する磁束Bt4bは、第2の補助コイルLc4bが発生する磁束Bc4bによって相殺されない。その結果、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   On the other hand, in the vicinity between the power transmission coil Lt4 and the first auxiliary coil Lc4a, the direction of the magnetic flux Bt4a generated by the power transmission coil Lt4 and the direction of the magnetic flux Bc4a generated by the first auxiliary coil Lc4a are substantially the same. . That is, the magnetic field generated by the first auxiliary coil Lc4a intensifies part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt4 and the first power reception coil Lr4a. Thus, between the power transmission coil Lt4 and the first power reception coil Lr4a, the direction of the magnetic flux Bt4a generated by the power transmission coil Lt3 and the direction of the magnetic flux Bc4a generated by the first auxiliary coil Lc4a are substantially the same. Therefore, the magnetic flux Bt4a that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt4 and the first power receiving coil Lr4a together is not offset by the magnetic flux Bc4a generated by the first auxiliary coil Lc4a. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed. Similarly, in the vicinity between the power transmission coil Lt4 and the second auxiliary coil Lc4b, the direction of the magnetic flux Bt4b generated by the power transmission coil Lt4 and the direction of the magnetic flux Bc4b generated by the second auxiliary coil Lc4b are substantially the same. . That is, the magnetic field generated by the second auxiliary coil Lc4b intensifies part of the magnetic field generated between the power transmission coil Lt4 and the second power reception coil Lr4b. Thus, between the power transmission coil Lt4 and the second power receiving coil Lr4b, the direction of the magnetic flux Bt4b generated by the power transmission coil Lt4 and the direction of the magnetic flux Bc4b generated by the second auxiliary coil Lc4b are substantially the same. Therefore, the magnetic flux Bt4b that contributes to power transmission that links the power transmission coil Lt4 and the second power receiving coil Lr4b together is not offset by the magnetic flux Bc4b generated by the second auxiliary coil Lc4b. As a result, a decrease in power transmission efficiency can be suppressed.

以上のように、本実施形態に係る送電コイルユニットLtu4では、第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bが発生する磁束Bc4a,Bc4bが、送電コイルLt4が発生する磁束Bt4a〜Bt4dのうち、第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交する磁束Bt4a,Bt4bを相殺せずに第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bに鎖交しない磁束の一部(磁束Bt4c,Bt4d)を相殺している。そのため、送電コイルLt4から離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the power transmission coil unit Ltu4 according to the present embodiment, the magnetic fluxes Bc4a and Bc4b generated by the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b are the first of the magnetic fluxes Bt4a to Bt4d generated by the power transmission coil Lt4. The magnetic fluxes Bt4a and Bt4b linked to the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b are not canceled and a part of the magnetic flux not linked to the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b (magnetic fluxes Bt4c and Bt4d) is canceled. doing. Therefore, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil Lt4.

以下、本実施形態によって、送電コイルから離れた場所に形成される不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制できることを実施例1〜3と比較例1〜6とによって具体的に示す。   Hereinafter, according to the present embodiment, it is specifically described in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 that a decrease in power transmission efficiency can be suppressed while reducing an unnecessary leakage magnetic field formed in a place away from the power transmission coil. Shown in

実施例1として、上述した第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1を用いた。実施例2として、上述した第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S3を用いた。実施例3として、上述した第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S4を用いた。比較例1として、実施例1と特性を比較するために、第1実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S1において、補助コイルを取り除いたワイヤレス電力伝送装置を用いた。比較例2として、実施例1と特性を比較するために、比較例1に送電コイルの作る磁束と鎖交するノイズ相殺用コイルLn20a、Ln20bを追加したワイヤレス電力伝送装置を用いた。比較例3として、実施例2と特性を比較するために、第3実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S3において、補助コイルを取り除いたワイヤレス電力伝送装置を用いた。比較例4として、実施例2と特性を比較するために、比較例3に送電コイルの作る磁束と鎖交するノイズ相殺用コイルLn40を追加したワイヤレス電力伝送装置を用いた。比較例5として、実施例3と特性を比較するために、第4実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置S4において、補助コイルを取り除いたワイヤレス電力伝送装置を用いた。比較例6として、実施例3と特性を比較するために、比較例5に送電コイルの作る磁束と鎖交するノイズ相殺用コイルLn60を追加したワイヤレス電力伝送装置を用いた。   As Example 1, the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment described above was used. As Example 2, the wireless power transmission device S3 according to the third embodiment described above was used. As Example 3, the wireless power transmission device S4 according to the fourth embodiment described above was used. As a comparative example 1, in order to compare the characteristics with the example 1, the wireless power transmission device S1 according to the first embodiment used a wireless power transmission device from which the auxiliary coil was removed. As Comparative Example 2, in order to compare the characteristics with Example 1, a wireless power transmission device in which noise canceling coils Ln20a and Ln20b linked to the magnetic flux generated by the power transmission coil were added to Comparative Example 1 was used. As a comparative example 3, in order to compare the characteristics with the example 2, a wireless power transmission device in which the auxiliary coil was removed was used in the wireless power transmission device S3 according to the third embodiment. As a comparative example 4, in order to compare the characteristics with the example 2, a wireless power transmission device in which a noise canceling coil Ln40 linked to the magnetic flux generated by the power transmission coil was added to the comparative example 3 was used. As a comparative example 5, in order to compare the characteristics with the example 3, the wireless power transmission device in which the auxiliary coil is removed is used in the wireless power transmission device S4 according to the fourth embodiment. As a comparative example 6, in order to compare the characteristics with the example 3, a wireless power transmission device in which a noise canceling coil Ln60 linked to the magnetic flux generated by the power transmission coil was added to the comparative example 5 was used.

まず、図13を参照して、比較例1のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu10と受電コイルLr10の構成を説明する。図13は比較例1の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。送電コイルユニットLtu10は、磁性体F10と、第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bと、を備える。第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bは、それぞれ略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルであり、第1の送電コイルLt10aは、磁性コアCt10aに巻線Wt10aが巻回されて形成されており、第2の送電コイルLt10bは、磁性コアCt10bに巻線Wt10bが巻回されて形成されている。磁性コアCt10a,Ct10bは磁性体F10を介して接続されている。すなわち、比較例1の送電コイルユニットLtu10は、実施例1のワイヤレス電力伝送装置S1の送電コイルユニットLtu1から、第1の補助コイルLcaと第2の補助コイルLcbを取り除いた形態である。また、受電コイルLr10は、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr10に巻線Wr10を巻回して形成されている。なお、比較例1の受電コイルLr10は、実施例1のワイヤレス電力伝送装置S1における受電コイルLrと同様である。   First, with reference to FIG. 13, the structure of the power transmission coil unit Ltu10 and the receiving coil Lr10 in the wireless power transmission apparatus of the comparative example 1 is demonstrated. FIG. 13 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 1 together with the power receiving coil. The power transmission coil unit Ltu10 includes a magnetic body F10 and first and second power transmission coils Lt10a and Lt10b. Each of the first and second power transmission coils Lt10a and Lt10b is a flat spiral coil having a substantially square shape, and the first power transmission coil Lt10a is formed by winding a winding Wt10a around a magnetic core Ct10a. The second power transmission coil Lt10b is formed by winding a winding Wt10b around a magnetic core Ct10b. The magnetic cores Ct10a and Ct10b are connected via a magnetic body F10. That is, the power transmission coil unit Ltu10 of Comparative Example 1 has a configuration in which the first auxiliary coil Lca and the second auxiliary coil Lcb are removed from the power transmission coil unit Ltu1 of the wireless power transmission device S1 of Example 1. The power receiving coil Lr10 is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr10 around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr10. The power receiving coil Lr10 of Comparative Example 1 is the same as the power receiving coil Lr in the wireless power transmission device S1 of Example 1.

次に、図14を参照して、比較例2のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu20と受電コイルLr10の構成を説明する。図14は比較例2の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。送電コイルユニットLtu20は、磁性体F10と、第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bと、第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bと、を備える。比較例2の送電コイルユニットLtu20は、比較例1の送電コイルユニットLtu10に第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bを追加した形態である。第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bは、それぞれ略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルである。図14に示されるように、第1の送電コイルLt10aと磁性体F10の間において、磁性コアCt10aに第1のノイズ相殺用コイルLn20aの巻線Wn20aが巻回され、第2の送電コイルLt10bと磁性体F10の間において、磁性コアCt10bに第2のノイズ相殺用コイルLn20bの巻線Wn20bが巻回されて構成されている。このような構成により、第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bは、第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bの作る磁束に鎖交することとなる。ここで、第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bは、第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bに対して、それぞれ巻回方向が逆向きである。また、受電コイルLr10は、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr10に巻線Wr10を巻回して形成されている。なお、比較例2の受電コイルLr10は、実施例1における受電コイルLrと同様である。   Next, with reference to FIG. 14, the structure of the power transmission coil unit Ltu20 and the receiving coil Lr10 in the wireless power transmission apparatus of the comparative example 2 is demonstrated. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 2 together with the power receiving coil. The power transmission coil unit Ltu20 includes a magnetic body F10, first and second power transmission coils Lt10a and Lt10b, and first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b. The power transmission coil unit Ltu20 of Comparative Example 2 has a configuration in which first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b are added to the power transmission coil unit Ltu10 of Comparative Example 1. The first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b are coils having a planar spiral structure each having a substantially square shape. As shown in FIG. 14, between the first power transmission coil Lt10a and the magnetic body F10, the winding Wn20a of the first noise canceling coil Ln20a is wound around the magnetic core Ct10a, and the second power transmission coil Lt10b. Between the magnetic bodies F10, the winding Wn20b of the second noise canceling coil Ln20b is wound around the magnetic core Ct10b. With such a configuration, the first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b are linked to the magnetic flux generated by the first and second power transmission coils Lt10a and Lt10b. Here, the winding directions of the first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b are opposite to those of the first and second power transmission coils Lt10a and Lt10b, respectively. The power receiving coil Lr10 is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr10 around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr10. Note that the power receiving coil Lr10 of Comparative Example 2 is the same as the power receiving coil Lr in Example 1.

次に、図15を参照して、比較例3のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu30と受電コイルLr10の構成を説明する。図15は比較例2の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。比較例3の送電コイルユニットLtu30は、送電コイルLt30を備える。送電コイルLt30は、螺旋状に巻回されるソレノイド構造のコイルであり、図15に示されるように、磁性コアCt30に巻線Wt30が巻回されて形成されている。比較例3の送電コイルユニットLtu30は、実施例2のワイヤレス電力伝送装置S3の送電コイルユニットLtu3から、第1補助コイルLc3a及び第2の補助コイルLc3bを取り除いた形態である。また、受電コイルLr10は、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr10に巻線Wr10を巻回して形成されている。なお、比較例3の受電コイルLr10は、実施例2における受電コイルLrと同様である。   Next, with reference to FIG. 15, the structure of the power transmission coil unit Ltu30 and the receiving coil Lr10 in the wireless power transmission apparatus of the comparative example 3 is demonstrated. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 2 together with the power receiving coil. The power transmission coil unit Ltu30 of Comparative Example 3 includes a power transmission coil Lt30. The power transmission coil Lt30 is a coil having a solenoid structure wound spirally, and is formed by winding a winding Wt30 around a magnetic core Ct30 as shown in FIG. The power transmission coil unit Ltu30 of Comparative Example 3 has a configuration in which the first auxiliary coil Lc3a and the second auxiliary coil Lc3b are removed from the power transmission coil unit Ltu3 of the wireless power transmission device S3 of Example 2. The power receiving coil Lr10 is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr10 around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr10. The power receiving coil Lr10 of Comparative Example 3 is the same as the power receiving coil Lr in Example 2.

次に、図16を参照して、比較例4のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu40と受電コイルLr10の構成を説明する。図16は比較例2の送電コイルユニットを受電コイルとともに示す断面図である。送電コイルユニットLtu40は、送電コイルLt40と、ノイズ相殺用コイルLn40と、を備える。比較例4の送電コイルユニットLtu40は、比較例3の送電コイルユニットLtu30にノイズ相殺用コイルLn40を追加した形態である。ノイズ相殺用コイルLn40は、螺旋状に巻回されるソレノイド構造のコイルであり、図16に示されるように、磁性コアCt30にノイズ相殺用コイルLn40の巻線Wn40が巻回され、さらに、ノイズ相殺用コイルLn40の外側に送電コイルLt40の巻線Wt40が巻回されて構成されている。このような構成により、ノイズ相殺用コイルLn40は、送電コイルLt40の作る磁束に鎖交することとなる。ここで、ノイズ相殺用コイルLn40は、送電コイルLt40に対して巻回方向が逆向きである。また、受電コイルLr10は、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルであり、板状または棒状の磁性コアCr10に巻線Wr10を巻回して形成されている。なお、比較例4の受電コイルLr10は、実施例2における受電コイルLrと同様である。   Next, with reference to FIG. 16, the structure of the power transmission coil unit Ltu40 and the receiving coil Lr10 in the wireless power transmission apparatus of the comparative example 4 is demonstrated. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 2 together with the power receiving coil. The power transmission coil unit Ltu40 includes a power transmission coil Lt40 and a noise canceling coil Ln40. The power transmission coil unit Ltu40 of the comparative example 4 is a form in which a noise canceling coil Ln40 is added to the power transmission coil unit Ltu30 of the comparative example 3. The noise canceling coil Ln40 is a coil having a solenoid structure wound spirally, and as shown in FIG. 16, a winding Wn40 of the noise canceling coil Ln40 is wound around the magnetic core Ct30, and further, noise The winding Wt40 of the power transmission coil Lt40 is wound outside the canceling coil Ln40. With such a configuration, the noise canceling coil Ln40 is linked to the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt40. Here, the winding direction of the noise canceling coil Ln40 is opposite to that of the power transmission coil Lt40. The power receiving coil Lr10 is a solenoid coil wound spirally, and is formed by winding a winding Wr10 around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr10. The power receiving coil Lr10 of Comparative Example 4 is the same as the power receiving coil Lr in Example 2.

次に、図17を参照して、比較例5のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu50と第1及び第2の受電コイルLr50a,Lr50bの構成を説明する。図17は比較例5の送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。送電コイルユニットLtu50は、磁性体F50と、送電コイルLt50と、を備える。送電コイルLt50は、略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルであり、図17に示されるように、磁性コアCt50に巻線Wt50が巻回されて形成されている。磁性コアCt50は磁性体F50に接続されている。比較例5の送電コイルユニットLtu50は、実施例3のワイヤレス電力伝送装置S4の送電コイルユニットLtu4から、第1の補助コイルLc4aと第2の補助コイルLc4bを取り除いた形態である。また、第1及び第2の受電コイルLr50a,Lr50bは、螺旋状に巻回されるソレノイドコイルである。第1の受電コイルLr50aは、板状または棒状の磁性コアCr50aに巻線Wr50aを巻回して形成されており、第2の受電コイルLr50bは、板状または棒状の磁性コアCr50bに巻線Wr50bを巻回して形成されている。なお、第1の受電コイルLr50aと第2の受電コイルLr50bの巻回方向は、互いに逆向きとなっている。比較例5の第1及び第2の受電コイルLr50a,Lr50bは、実施例3のワイヤレス電力伝送装置S4における第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bと同様である。   Next, the configuration of the power transmission coil unit Ltu50 and the first and second power reception coils Lr50a and Lr50b in the wireless power transmission device of Comparative Example 5 will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 5 together with the first and second power receiving coils. The power transmission coil unit Ltu50 includes a magnetic body F50 and a power transmission coil Lt50. The power transmission coil Lt50 is a flat spiral coil having a substantially square shape, and is formed by winding a winding Wt50 around a magnetic core Ct50 as shown in FIG. The magnetic core Ct50 is connected to the magnetic body F50. The power transmission coil unit Ltu50 of the comparative example 5 is a form in which the first auxiliary coil Lc4a and the second auxiliary coil Lc4b are removed from the power transmission coil unit Ltu4 of the wireless power transmission device S4 of the third embodiment. The first and second power receiving coils Lr50a and Lr50b are solenoid coils wound in a spiral shape. The first power receiving coil Lr50a is formed by winding a winding Wr50a around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr50a, and the second power receiving coil Lr50b is formed by winding the winding Wr50b on a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr50b. It is formed by winding. Note that the winding directions of the first power receiving coil Lr50a and the second power receiving coil Lr50b are opposite to each other. The first and second power receiving coils Lr50a and Lr50b of Comparative Example 5 are the same as the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b in the wireless power transmission device S4 of Example 3.

次に、図18を参照して、比較例6のワイヤレス電力伝送装置における送電コイルユニットLtu60と第1及び第2の受電コイルLr50a、Lr50bの構成を説明する。図18は比較例6の送電コイルユニットを第1及び第2の受電コイルとともに示す断面図である。送電コイルユニットLtu60は、磁性体F50と、送電コイルLt50と、ノイズ相殺用コイルLn60と、を備える。比較例6の送電コイルユニットLtu60は、比較例5の送電コイルユニットLtu50にノイズ相殺用コイルLn60を追加した形態である。ノイズ相殺用コイルLn60は、略方形を呈した平面状のスパイラル構造のコイルである。図18に示されるように、送電コイルLt50と磁性体F50の間において、磁性コアCt50にノイズ相殺用コイルLn60の巻線Wn60が巻回されている。このような構成により、ノイズ相殺用コイルLn60は、送電コイルLt50の作る磁束に鎖交することとなる。ここで、ノイズ相殺用コイルLn60は、送電コイルLt50に対して、それぞれ巻回方向が逆向きである。また、第1の受電コイルLr50aは、板状または棒状の磁性コアCr50aに巻線Wr50aを巻回して形成されており、第2の受電コイルLr50bは、板状または棒状の磁性コアCr50bに巻線Wr50bを巻回して形成されている。なお、第1の受電コイルLr50aと第2の受電コイルLr50bの巻回方向は、互いに逆向きとなっている。比較例5の第1及び第2の受電コイルLr50a,Lr50bは、実施例3のワイヤレス電力伝送装置S4における第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bと同様である。   Next, the configuration of the power transmission coil unit Ltu60 and the first and second power reception coils Lr50a and Lr50b in the wireless power transmission device of Comparative Example 6 will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view showing the power transmission coil unit of Comparative Example 6 together with the first and second power receiving coils. The power transmission coil unit Ltu60 includes a magnetic body F50, a power transmission coil Lt50, and a noise canceling coil Ln60. The power transmission coil unit Ltu60 of Comparative Example 6 has a form in which a noise canceling coil Ln60 is added to the power transmission coil unit Ltu50 of Comparative Example 5. The noise canceling coil Ln60 is a coil having a planar spiral structure having a substantially square shape. As illustrated in FIG. 18, the winding Wn60 of the noise canceling coil Ln60 is wound around the magnetic core Ct50 between the power transmission coil Lt50 and the magnetic body F50. With such a configuration, the noise canceling coil Ln60 is linked to the magnetic flux generated by the power transmission coil Lt50. Here, the winding direction of the noise canceling coil Ln60 is opposite to that of the power transmission coil Lt50. The first power receiving coil Lr50a is formed by winding a winding Wr50a around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr50a, and the second power receiving coil Lr50b is wound around a plate-shaped or rod-shaped magnetic core Cr50b. It is formed by winding Wr50b. Note that the winding directions of the first power receiving coil Lr50a and the second power receiving coil Lr50b are opposite to each other. The first and second power receiving coils Lr50a and Lr50b of Comparative Example 5 are the same as the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b in the wireless power transmission device S4 of Example 3.

ここで、各実施例、各比較例における、第1及び第2の送電コイルLta,Ltb、Lt10a,Lt10bの巻線Wta、Wtb、Wt10a、Wt10b、送電コイルLt3,Lt4,Lt30、Lt40、Lt50の巻線Wt3、Wt4,Wt30、Wt40、Wt50、第1及び第2の補助コイルLca,Lcb,Lc3a,Lc3b,Lc4a,Lc4bの巻線Wca,Wcb,Wc3a,Wc3b,Wc4a,Wc4b、第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20bの巻線Wn20a,Wn20b、ノイズ相殺用コイルLn40、Ln60の巻線Wn40、Wn60、及び受電コイルLr,Lr10、Lr50a,Lr50bの巻線Wr、Wr10,Wr50a,Wr50bには、ポリイミドで被覆した直径0.05mmの銅線を4000本程度撚り合わせた直径約6mmのリッツ線を用いた。また、第1及び第2の送電コイルLta,Ltb,Lt10a,Lt10bの磁性コアCta,Ctb,Ct10a,Ct10b、送電コイルLt3,Lt4,Lt30、Lt40,Lt50の磁性コアCt3,Ct4,Ct30、Ct40、Ct50,第1及び第2の補助コイルLca,Lcb,Lc3a,Lc3b,Lc4a,Lc4bの磁性コアCca,Ccb,Cc3a,Cc3b,Cc4a,Cc4b、磁性体F1,F10,F50、及び受電コイルLr,Lr10,Lr50a,Lr50bの磁性コアCr,Cr10,Cr50a,Cr50bには、同じ材質のフェライト(比透磁率3000程度)を用いた。   Here, in each example and each comparative example, the windings Wta, Wtb, Wt10a, Wt10b of the first and second power transmission coils Lta, Ltb, Lt10a, Lt10b, power transmission coils Lt3, Lt4, Lt30, Lt40, Lt50 Windings Wt3, Wt4, Wt30, Wt40, Wt50, first and second auxiliary coils Lca, Lcb, Lc3a, Lc3b, Lc4a, Lc4b, windings Wca, Wcb, Wc3a, Wc3b, Wc4a, Wc4b, first and first 2 windings Wn20a and Wn20b of noise canceling coils Ln20a and Ln20b, windings Wn40 and Wn60 of noise canceling coils Ln40 and Ln60, and windings Wr, Wr10, Wr50a and Wr50b of receiving coils Lr, Lr10, Lr50a and Lr50b. Has a diameter of 0.1 mm coated with polyimide. The 5mm copper wire using a Litz wire having a diameter of about 6mm tailored twisted about 4,000. In addition, the magnetic cores Cta, Ctb, Ct10a, Ct10b of the first and second power transmission coils Lta, Ltb, Lt10a, Lt10b, the magnetic cores Ct3, Ct4, Ct30, Ct40 of the power transmission coils Lt3, Lt4, Lt30, Lt40, Lt50, Ct50, first and second auxiliary coils Lca, Lcb, Lc3a, Lc3b, Lc4a, Lc4b magnetic cores Cca, Ccb, Cc3a, Cc3b, Cc4a, Cc4b, magnetic bodies F1, F10, F50, and receiving coils Lr, Lr10 For the magnetic cores Cr, Cr10, Cr50a, and Cr50b of Lr50a and Lr50b, the same material ferrite (relative permeability of about 3000) was used.

さらに、実施例1の送電コイルユニットLtu1においては、長さ300mm、幅300mm、厚さ15mmの磁性体F1と、長さ100mm、幅300mm、厚さ24mmの第1及び第2の送電コイルLta,Ltbの磁性コアCta,Ctbと、長さ40mm、幅300mm、厚さ15mmの第1及び第2の補助コイルLca,Lcbの磁性コアCca,Ccbと、長さ300mm、幅300mm、厚さ10mmの受電コイルLrの磁性コアCrを用いた。比較例1の送電コイルユニットLtu10及び比較例2の送電コイルユニットLtu20においては、長さ300mm、幅300mm、厚さ15mmの磁性体F10と、長さ100mm、幅300mm、厚さ24mmの第1及び第2の送電コイルLt10a,Lt10bの磁性コアCt10a,Ct10bと、長さ300mm、幅300mm、厚さ10mmの受電コイルLr10の磁性コアCr10を用いた。   Further, in the power transmission coil unit Ltu1 of the first embodiment, the magnetic body F1 having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, and the first and second power transmission coils Lta having a length of 100 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 24 mm, Magnetic cores Cta, Ctb of Ltb, magnetic cores Cca, Ccb of the first and second auxiliary coils Lca, Lcb of length 40 mm, width 300 mm, thickness 15 mm, length 300 mm, width 300 mm, thickness 10 mm The magnetic core Cr of the power receiving coil Lr was used. In the power transmission coil unit Ltu10 of Comparative Example 1 and the power transmission coil unit Ltu20 of Comparative Example 2, the magnetic body F10 having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, and the first and The magnetic cores Ct10a and Ct10b of the second power transmission coils Lt10a and Lt10b and the magnetic core Cr10 of the power reception coil Lr10 having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 10 mm were used.

またさらには、実施例1及び比較例1,2における各コイルの巻数は、以下の表1のとおりに設定した。   Furthermore, the number of turns of each coil in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was set as shown in Table 1 below.

Figure 2015106938
Figure 2015106938

実施例2における送電コイルユニットLtu3においては、長さ300mm、幅300mm、厚さ15mmの送電コイルLt3の磁性コアCt3と、長さ60mm、幅300mm、厚さ15mmの第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3bの磁性コアCc3a,Cc3bと、長さ300mm、幅300mm、厚さ10mmの受電コイルLrの磁性コアCrを用いた。比較例3の送電コイルユニットLtu30及び比較例4の送電コイルユニットLtu40においては、長さ300mm、幅300mm、厚さ15mmの送電コイルLt30、Lt40の磁性コアCt30と、300mm、幅300mm、厚さ10mmの受電コイルLr10の磁性コアCr10を用いた。   In the power transmission coil unit Ltu3 in the second embodiment, the magnetic core Ct3 of the power transmission coil Lt3 having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, and the first and second auxiliary coils having a length of 60 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm The magnetic cores Cc3a and Cc3b of Lc3a and Lc3b and the magnetic core Cr of the receiving coil Lr having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 10 mm were used. In the power transmission coil unit Ltu30 of Comparative Example 3 and the power transmission coil unit Ltu40 of Comparative Example 4, the power transmission coil Lt30 having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, and the magnetic core Ct30 of Lt40, 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 10 mm The magnetic core Cr10 of the power receiving coil Lr10 was used.

またさらには、実施例2及び比較例3,4における各コイルの巻数は、以下の表2のとおりに設定した。   Furthermore, the number of turns of each coil in Example 2 and Comparative Examples 3 and 4 was set as shown in Table 2 below.

Figure 2015106938
Figure 2015106938

実施例3の送電コイルユニットLtu4においては、長さ400mm、幅300mm、厚さ15mmの磁性体F4と、長さ100mm、幅300mm、厚さ24mmの送電コイルLt4の磁性コアCt4と、長さ40mm、幅300mm、厚さ15mmの第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4bの磁性コアCc4a,Cc4bと、長さ150mm、幅300mm、厚さ10mmの第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4bの磁性コアCr4a,Cr4bを用いた。比較例5の送電コイルユニットLtu50及び比較例6の送電コイルユニットLtu60においては、長さ400mm、幅300mm、厚さ15mmの磁性体F50と、長さ100mm、幅300mm、厚さ24mmの送電コイルLt50の磁性コアCt50と、長さ150mm、幅300mm、厚さ10mmの第1及び第2の受電コイルLr50a,Lr50bの磁性コアCr50a,Cr50bを用いた。   In the power transmission coil unit Ltu4 of Example 3, a magnetic body F4 having a length of 400 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, a magnetic core Ct4 of the power transmission coil Lt4 having a length of 100 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 24 mm, and a length of 40 mm The magnetic cores Cc4a and Cc4b of the first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b having a width of 300 mm and a thickness of 15 mm and the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b having a length of 150 mm, a width of 300 mm and a thickness of 10 mm Magnetic cores Cr4a and Cr4b were used. In the power transmission coil unit Ltu50 of Comparative Example 5 and the power transmission coil unit Ltu60 of Comparative Example 6, the magnetic body F50 having a length of 400 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 15 mm, and a power transmission coil Lt50 having a length of 100 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 24 mm And the magnetic cores Cr50a and Cr50b of the first and second power receiving coils Lr50a and Lr50b having a length of 150 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 10 mm were used.

またさらには、実施例3及び比較例5、6における各コイルの巻数は、以下の表3のとおりに設定した。   Furthermore, the number of turns of each coil in Example 3 and Comparative Examples 5 and 6 was set as shown in Table 3 below.

Figure 2015106938
Figure 2015106938

なお、実施例1〜3及び比較例1〜6において、それぞれの送電コイルユニットと受電コイルの間の距離は150mmに設定した。   In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, the distance between each power transmission coil unit and the power receiving coil was set to 150 mm.

続いて、実施例1〜3及び比較例1〜6において、電力伝送効率と不要な漏洩磁界を測定した。このとき受電コイルLr,Lr10(あるいは第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4b)は、位置ずれが無い状態、すなわち、送電コイルユニットと受電コイルLr,Lr10(あるいは第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4b)の間の距離を150mmに保ちつつ、受電コイルLr,Lr10(あるいは第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4b)の中心とそれぞれの送電コイルユニットの中心の距離も150mmとなる状態で測定を行った。なお、電源PWの供給電力は、負荷Rに供給される電力が3kWとなるように調節した。   Subsequently, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, power transmission efficiency and unnecessary leakage magnetic field were measured. At this time, the power receiving coils Lr and Lr10 (or the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b) are not displaced, that is, the power transmitting coil unit and the power receiving coils Lr and Lr10 (or the first and second power receiving coils). The distance between the centers of the power receiving coils Lr and Lr10 (or the first and second power receiving coils Lr4a and Lr4b) and the center of each power transmitting coil unit is also 150 mm while keeping the distance between Lr4a and Lr4b) at 150 mm. The measurement was performed. The power supplied from the power source PW was adjusted so that the power supplied to the load R was 3 kW.

電力伝送効率は、事前に測定したインバータINVでの損失と、整流回路DBでの損失を考慮しつつ、電源PWが供給する電力と負荷Rに供給される電力を測定して送電コイルユニットと受電コイルの間の効率を算出した。   The power transmission efficiency is determined by measuring the power supplied from the power source PW and the power supplied to the load R while taking into account the loss in the inverter INV and the loss in the rectifier circuit DB measured in advance, and the power transmission coil unit and the power receiving efficiency. The efficiency between the coils was calculated.

不要な漏洩磁界は、送電コイルユニットの中心から10m離れた位置の磁界強度を指標とした。送電コイルユニットの中心から、受電コイルLr,Lr10(あるいは第1及び第2の受電コイルLr4a,Lr4b)の軸方向に10m離れた位置にループアンテナを設置して磁界強度を測定した。ここで、ループアンテナでは、直交する3方向(X、Y、Z方向)の磁界強度を測定し、これらを合成することで漏洩磁界強度を算出した。なお、送電コイルユニットは床面から500mmの高さに、電力を伝送する面を上に向けて設置しており、受電コイルは、送電コイルユニットの上に、150mmの間隔を空けて設置した。また、ループアンテナは中心が電波暗室の床から1.5mの高さとなるように設置した。   Unnecessary leakage magnetic field was determined using the magnetic field strength at a position 10 m away from the center of the power transmission coil unit as an index. A loop antenna was installed at a position 10 m away from the center of the power transmission coil unit in the axial direction of the power reception coils Lr and Lr10 (or the first and second power reception coils Lr4a and Lr4b), and the magnetic field strength was measured. Here, in the loop antenna, the magnetic field strength in three orthogonal directions (X, Y, and Z directions) was measured, and the leakage magnetic field strength was calculated by combining these. Note that the power transmission coil unit was installed at a height of 500 mm from the floor surface with the power transmission surface facing upward, and the power reception coil was installed on the power transmission coil unit with an interval of 150 mm. The loop antenna was installed so that its center was 1.5 m above the floor of the anechoic chamber.

測定結果を図19〜21に示す。図19は、実施例1と比較例1,2の測定結果であり、図20は実施例2と比較例3,4の測定結果であり、図20は実施例3と比較例5,6の測定結果である。図中、棒グラフが電力伝送効率を示しており、折れ線グラフが漏洩磁界強度を示している。   The measurement results are shown in FIGS. 19 shows the measurement results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, FIG. 20 shows the measurement results of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4, and FIG. 20 shows the results of Example 3 and Comparative Examples 5 and 6. It is a measurement result. In the figure, the bar graph indicates the power transmission efficiency, and the line graph indicates the leakage magnetic field strength.

まず、実施例1と比較例1,2の測定結果について考察する。図19に示されるように、実施例1は、比較例1に比べて、電力伝送効率はほぼ同じであり、漏洩磁界強度は低くなっている。また、実施例1は、比較例2に対して、電力伝送効率は高く、漏洩磁界強度は低くなっている。すなわち、実施例1の補助コイル(第1及び第2の補助コイルLca,Lcb)は、電力伝送に寄与する磁束は相殺しないので、補助コイルを備えない比較例1に比べて、電力伝送効率の低下が抑制されている。具体的には、補助コイルに寄生する僅かな抵抗で発生するジュール熱の分だけ、損失が僅かに増加したと考えられる。また、実施例1では、補助コイルが不要な漏洩磁界を形成する磁束を相殺するので、補助コイルを備えない比較例1に比べて、漏洩磁界強度は顕著に小さくなっている。一方、比較例2では、ノイズ相殺用コイル(第1及び第2のノイズ相殺用コイルLn20a,Ln20b)が、電力伝送に寄与する磁束と、不要な漏洩磁界を形成する磁束を、共に相殺するため、電力伝送効率と漏洩磁界強度が共に低下したと考えられる。以上のように、実施例1の送電コイルユニットLtu1は、不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制できることが確認できた。   First, the measurement results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 will be considered. As shown in FIG. 19, the power transmission efficiency of Example 1 is substantially the same as that of Comparative Example 1, and the leakage magnetic field strength is low. Further, Example 1 has higher power transmission efficiency and lower leakage magnetic field strength than Comparative Example 2. That is, since the auxiliary coils of the first embodiment (first and second auxiliary coils Lca and Lcb) do not cancel the magnetic flux contributing to the power transmission, the power transmission efficiency is higher than that of the comparative example 1 that does not include the auxiliary coil. The decrease is suppressed. Specifically, it is considered that the loss slightly increased by the amount of Joule heat generated by a small resistance parasitic on the auxiliary coil. Moreover, in Example 1, since the magnetic flux which forms an unnecessary leakage magnetic field with an auxiliary coil cancels out, compared with the comparative example 1 which does not have an auxiliary coil, the leakage magnetic field strength is remarkably small. On the other hand, in Comparative Example 2, the noise canceling coils (first and second noise canceling coils Ln20a and Ln20b) cancel both the magnetic flux contributing to power transmission and the magnetic flux forming an unnecessary leakage magnetic field. It is considered that both the power transmission efficiency and the leakage magnetic field strength have decreased. As described above, it was confirmed that the power transmission coil unit Ltu1 of Example 1 can suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field.

続いて、実施例2と比較例3,4の測定結果について考察する。図20に示されるように、実施例2は、比較例3に比べて、電力伝送効率はほぼ同じであり、漏洩磁界強度は低くなっている。また、実施例2は、比較例4に比べて、電力伝送効率は高く、漏洩磁界強度は同程度である。実施例2の補助コイル(第1及び第2の補助コイルLc3a,Lc3b)は、電力伝送に寄与する磁束は相殺しないので、補助コイルを備えない比較例3に対して、電力伝送効率の低下が抑制されている。具体的には、補助コイルに寄生する僅かな抵抗で発生するジュール熱の分だけ、損失が僅かに増加したと考えられる。また、実施例2では、補助コイルが不要な漏洩磁界を形成する磁束を相殺するので、補助コイルを備えない比較例3に比べて、漏洩磁界強度は顕著に小さくなっている。一方、比較例4では、ノイズ相殺用コイル(ノイズ相殺用コイルLn40)が、電力伝送に寄与する磁束と、不要な漏洩磁界を形成する磁束を、共に相殺するため、電力伝送効率と漏洩磁界強度が共に低下したと考えられる。以上のように、実施例2の送電コイルユニットLtu3は、不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制できることが確認できた。以上のことから、本実施形態の有効性が確認できた。   Subsequently, the measurement results of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4 will be considered. As shown in FIG. 20, Example 2 has substantially the same power transmission efficiency and lower leakage magnetic field strength than Comparative Example 3. Moreover, Example 2 has higher power transmission efficiency and comparable leakage magnetic field strength as compared with Comparative Example 4. Since the auxiliary coils of the second embodiment (first and second auxiliary coils Lc3a and Lc3b) do not cancel the magnetic flux contributing to the power transmission, the power transmission efficiency is reduced as compared with the comparative example 3 that does not include the auxiliary coil. It is suppressed. Specifically, it is considered that the loss slightly increased by the amount of Joule heat generated by a small resistance parasitic on the auxiliary coil. In Example 2, since the magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field is canceled by the auxiliary coil, the leakage magnetic field strength is significantly smaller than that of Comparative Example 3 that does not include the auxiliary coil. On the other hand, in Comparative Example 4, the noise canceling coil (noise canceling coil Ln40) cancels both the magnetic flux that contributes to power transmission and the magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field. It is thought that both declined. As described above, it was confirmed that the power transmission coil unit Ltu3 of Example 2 can suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field. From the above, the effectiveness of the present embodiment was confirmed.

続いて、実施例3と比較例5、6の測定結果について考察する。図21に示されるように、実施例3は、比較例5に比べて、電力伝送効率はほぼ同じであり、漏洩磁界強度は低くなっている。また、実施例3は、比較例6に対して、電力伝送効率は高く、漏洩磁界強度は低い。実施例3の補助コイル(第1及び第2の補助コイルLc4a,Lc4b)は、電力伝送に寄与する磁束は相殺しないので、補助コイルを備えない比較例5に比べて、電力伝送効率の低下が抑制されている。具体的には、補助コイルに寄生する僅かな抵抗で発生するジュール熱の分だけ、損失が僅かに増加したと考えられる。また、実施例5では、補助コイルが不要な漏洩磁界を形成する磁束を相殺するので、補助コイルを備えない比較例5に比べて、漏洩磁界強度は顕著に小さくなっている。一方、比較例6では、ノイズ相殺用コイル(ノイズ相殺用コイルLn60)が、電力伝送に寄与する磁束と、不要な漏洩磁界を形成する磁束を、共に相殺するため、電力伝送効率と漏洩磁界強度が共に低下したと考えられる。以上のように、実施例3の送電コイルユニットLtu4は、不要な漏洩磁界を低減しつつ、電力伝送効率の低下を抑制できることが確認できた。以上のことから、本実施形態の有効性が確認できた。   Subsequently, the measurement results of Example 3 and Comparative Examples 5 and 6 will be considered. As shown in FIG. 21, the power transmission efficiency of Example 3 is substantially the same as that of Comparative Example 5, and the leakage magnetic field strength is low. In addition, Example 3 has higher power transmission efficiency and lower leakage magnetic field strength than Comparative Example 6. The auxiliary coils of the third embodiment (first and second auxiliary coils Lc4a and Lc4b) do not cancel out the magnetic flux that contributes to power transmission. Therefore, the power transmission efficiency is reduced as compared with Comparative Example 5 that does not include the auxiliary coil. It is suppressed. Specifically, it is considered that the loss slightly increased by the amount of Joule heat generated by a small resistance parasitic on the auxiliary coil. Moreover, in Example 5, since the auxiliary coil cancels out the magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field, the leakage magnetic field strength is significantly smaller than that in Comparative Example 5 that does not include the auxiliary coil. On the other hand, in Comparative Example 6, the noise canceling coil (noise canceling coil Ln60) cancels both the magnetic flux that contributes to power transmission and the magnetic flux that forms an unnecessary leakage magnetic field. It is thought that both declined. As described above, it was confirmed that the power transmission coil unit Ltu4 of Example 3 can suppress a decrease in power transmission efficiency while reducing an unnecessary leakage magnetic field. From the above, the effectiveness of the present embodiment was confirmed.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。   The present invention has been described based on the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the embodiments are illustrative, and that various modifications and changes are possible within the scope of the claims of the present invention, and that such modifications and changes are also within the scope of the claims of the present invention. By the way. Accordingly, the description and drawings herein are to be regarded as illustrative rather than restrictive.

S1,S2,S3,S4…ワイヤレス電力伝送装置、Ut1、Ut2,Ut3,Ut4…ワイヤレス送電装置、PW…電源、INV…インバータ、Ur,Ur4…ワイヤレス受電装置、Ltu1,Ltu2,Ltu3,Ltu4,Ltu10,Ltu20,Ltu30,Ltu40,Ltu50,Ltu60…送電コイルユニット、Lta,Lt10a…第1の送電コイル、Ltb,Lt10b…第2の送電コイル、Lt3,Lt4,Lt30、Lt40,Lt50…送電コイル、Lt2c…付加コイル、Cta,Ct10a…第1の送電コイルの磁性コア、Ctb,Ct10b…第2の送電コイルの磁性コア、Ct3,Ct4,Ct30,Ct50…送電のコイルの磁性コア、Ct2c…付加コイルの磁性コア、Wta、Wt10a…第1の送電コイルの巻線、Wtb、Wt10b…第2の送電コイルの巻線、Wt2c…付加コイルの巻線、Wt3,Wt4、Wt30、Wt40,Wt50…送電コイルの巻線、Lca,Lc3a,Lc4a…第1の補助コイル、Lcb,Lc3b,Lc4b…第2の補助コイル、Cca,Cc3a,Cc4a…第1の補助コイルの磁性コア、Ccb,Cc3b,Cc4b…第2の補助のコイルの磁性コア、Wca,Wc3a,Wc4a…第1の補助コイルの巻線、Wcb,Wc3b,Wc4b…第2の補助コイルの巻線、F1,F10,F50…磁性体、Lr,Lr10…受電コイル、Lr4a,Lr50a…第1の受電コイル、Lr4b,Lr50b…第2の受電コイル、Cr、Cr10…受電コイルの磁性コア、Cr4a,Cr50a…第1の受電コイルの磁性コア、Cr4b,Cr50b…第2の受電コイルの磁性コア、Wr、Wr10…受電コイルの巻線、Wr4a,Wr50a…第1の受電コイルの巻線、Wr4b,Wr50b…第2の受電コイルの巻線、DB…整流回路、R…負荷、Ln20a…第1のノイズ相殺用コイル、Ln20b…第2のノイズ相殺用コイル、Ln40,Ln60…ノイズ相殺用コイル、Wn20a…第1のノイズ相殺用コイルの巻線、Wn20b…第2のノイズ相殺用コイルの巻線、Wn40,Wn60…ノイズ相殺用コイルの巻線、Bt1a〜Bt1d…第1及び第2の送電コイルが発生する磁束、Bt2a〜Bt2d…第1及び第2の送電コイルと付加コイルが発生する磁束、Bt3a〜Bt3d,Bt4a〜Bt4d…送電コイルが発生する磁束、Bc1a,Bc1b,Bc2a,Bc2b,Bc3a,Bc3b,Bc4a…第1の補助コイルが発生する磁束、Bc1c,Bc1d,Bc2c,Bc2d,Bc3c,Bc3d,Bc4b…第2の補助コイルが発生する磁束。   S1, S2, S3, S4 ... Wireless power transmission device, Ut1, Ut2, Ut3, Ut4 ... Wireless power transmission device, PW ... Power source, INV ... Inverter, Ur, Ur4 ... Wireless power reception device, Ltu1, Ltu2, Ltu3, Ltu4, Ltu10 , Ltu20, Ltu30, Ltu40, Ltu50, Ltu60 ... power transmission coil unit, Lta, Lt10a ... first power transmission coil, Ltb, Lt10b ... second power transmission coil, Lt3, Lt4, Lt30, Lt40, Lt50 ... power transmission coil, Lt2c ... Additional coil, Cta, Ct10a ... Magnetic core of first power transmission coil, Ctb, Ct10b ... Magnetic core of second power transmission coil, Ct3, Ct4, Ct30, Ct50 ... Magnetic core of power transmission coil, Ct2c ... Magnetic property of additional coil Core, Wta, Wt10a ... 1st Winding of power transmission coil, Wtb, Wt10b ... Winding of second power transmission coil, Wt2c ... Winding of additional coil, Wt3, Wt4, Wt30, Wt40, Wt50 ... Winding of power transmission coil, Lca, Lc3a, Lc4a ... 1 auxiliary coil, Lcb, Lc3b, Lc4b, second auxiliary coil, Cca, Cc3a, Cc4a, magnetic core of the first auxiliary coil, Ccb, Cc3b, Cc4b, magnetic core of the second auxiliary coil, Wca, Wc3a, Wc4a ... first auxiliary coil winding, Wcb, Wc3b, Wc4b ... second auxiliary coil winding, F1, F10, F50 ... magnetic material, Lr, Lr10 ... receiving coil, Lr4a, Lr50a ... first Receiving coil, Lr4b, Lr50b ... second receiving coil, Cr, Cr10 ... magnetic core of receiving coil, Cr4a, Cr50a ... Magnetic core of receiving coil, Cr4b, Cr50b ... Magnetic core of second receiving coil, Wr, Wr10 ... Winding of receiving coil, Wr4a, Wr50a ... Winding of first receiving coil, Wr4b, Wr50b ... Second Receiving coil winding, DB ... rectifier circuit, R ... load, Ln20a ... first noise canceling coil, Ln20b ... second noise canceling coil, Ln40, Ln60 ... noise canceling coil, Wn20a ... first noise Winding of canceling coil, Wn20b ... Winding of second noise canceling coil, Wn40, Wn60 ... Winding of noise canceling coil, Bt1a to Bt1d ... Magnetic flux generated by first and second power transmission coils, Bt2a ~ Bt2d ... magnetic flux generated by the first and second power transmission coils and the additional coil, Bt3a-Bt3d, Bt4a-Bt4d ... the power transmission coil is generated Bc1a, Bc1b, Bc2a, Bc2b, Bc3a, Bc3b, Bc4a ... Magnetic flux generated by the first auxiliary coil, Bc1c, Bc1d, Bc2c, Bc2d, Bc3c, Bc3d, Bc4b ... Magnetic flux generated by the second auxiliary coil .

Claims (10)

ワイヤレスにて電力を送電する送電コイルユニットであって、
送電コイルと、補助コイルと、を備え、
前記補助コイルが発生する磁束は、前記送電コイルが発生する磁束のうち、電力を送電するときに前記送電コイルと対向することとなる受電コイルに鎖交する磁束を相殺せずに前記受電コイルに鎖交しない磁束の一部を相殺することを特徴とする送電コイルユニット。
A power transmission coil unit for transmitting power wirelessly,
A power transmission coil and an auxiliary coil;
The magnetic flux generated by the auxiliary coil is generated in the power receiving coil without canceling out the magnetic flux interlinked with the power receiving coil that faces the power transmitting coil when power is transmitted among the magnetic flux generated by the power transmitting coil. A power transmission coil unit that cancels a part of magnetic flux not interlinked.
前記送電コイル及び前記補助コイルは、それぞれ磁性コアをさらに備え、
前記補助コイルの磁性コアは、前記送電コイルの磁性コアに連結されていることを特徴とする請求項1に記載の送電コイルユニット。
Each of the power transmission coil and the auxiliary coil further includes a magnetic core,
The power transmission coil unit according to claim 1, wherein the magnetic core of the auxiliary coil is connected to the magnetic core of the power transmission coil.
前記補助コイルの軸は、前記送電コイルと前記受電コイルとの対向方向に対して略直交することを特徴とする請求項1または2に記載の送電コイルユニット。   The power transmission coil unit according to claim 1, wherein the axis of the auxiliary coil is substantially orthogonal to a facing direction of the power transmission coil and the power reception coil. 前記補助コイルは、前記送電コイルの前記受電コイルと対向する側とは反対側に位置していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の送電コイルユニット。   The power transmission coil unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the auxiliary coil is located on a side of the power transmission coil opposite to a side facing the power reception coil. 前記補助コイルは、当該コイルの一部又は全部が、前記送電コイルと前記受電コイルとの対向方向から見て、前記送電コイルと重なり合うことを特徴とする請求項4に記載の送電コイルユニット。   5. The power transmission coil unit according to claim 4, wherein a part or all of the auxiliary coil overlaps with the power transmission coil when viewed from a facing direction of the power transmission coil and the power reception coil. 前記送電コイルは、並置された第1の送電コイル及び第2の送電コイルを備え、
前記第1の送電コイル及び前記第2の送電コイルは、互いに発生させる磁界によって、双方のコイルを鎖交する磁路が形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の送電コイルユニット。
The power transmission coil includes a first power transmission coil and a second power transmission coil juxtaposed,
The first power transmission coil and the second power transmission coil are each formed with a magnetic path interlinking both coils by a magnetic field generated by each other. The power transmission coil unit described.
前記補助コイルが発生する磁束は、少なくとも一部が前記送電コイルに鎖交することを特徴とする請求項6に記載の送電コイルユニット。   The power transmission coil unit according to claim 6, wherein at least a part of the magnetic flux generated by the auxiliary coil is interlinked with the power transmission coil. 前記送電コイルの前記受電コイルと対向する側とは反対側であって、前記第1の送電コイルの中心部と前記第2の送電コイルの中心部との間にコイルの中心部が位置するように配置される付加コイルをさらに備え、
前記第1の送電コイル、前記第2の送電コイル及び前記付加コイルは、互いに発生させる磁界によって、各コイルを鎖交する磁路が形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の送電コイルユニット。
The center of the power transmission coil is opposite to the side facing the power reception coil, and the center of the coil is positioned between the center of the first power transmission coil and the center of the second power transmission coil. An additional coil disposed in the
The magnetic path which links each coil is formed by the magnetic field which a said 1st power transmission coil, a said 2nd power transmission coil, and the said additional coil generate | occur | produce mutually, The Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned. Power transmission coil unit.
前記補助コイルは、第1の補助コイル及び第2の補助コイルを備え、
前記第1の補助コイル及び前記第2の補助コイルは、前記第1の補助コイルの中心部と前記第2の補助コイルの中心部との間に前記送電コイルの中心部が位置するように配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の送電コイルユニット。
The auxiliary coil includes a first auxiliary coil and a second auxiliary coil,
The first auxiliary coil and the second auxiliary coil are arranged such that a central portion of the power transmission coil is positioned between a central portion of the first auxiliary coil and a central portion of the second auxiliary coil. The power transmission coil unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the power transmission coil unit is provided.
ワイヤレスにて電力が伝送されるワイヤレス電力伝送装置であって、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の送電コイルユニットと、
受電コイルと、を備えることを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。
A wireless power transmission device for transmitting power wirelessly,
The power transmission coil unit according to any one of claims 1 to 9,
A wireless power transmission device comprising: a power receiving coil.
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