JP2017037955A - コイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ｋＱを増加させることができるコイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システムの提供を図る。
【解決手段】第１磁性体部５１と、前記第１磁性体部に対向する第２磁性体部５２と、前記第１磁性体部と前記第２磁性体部の間に設けられた第３磁性体部５３と、前記第３磁性体部に巻かれたコイル５４と、を有し、前記コイル内の第３磁性体部の面積は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部の面積よりも小さくなっている。
【選択図】図５

Description

この出願で言及する実施例は、コイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システムに関する。

近年、電源供給や充電を行うために、無線で電力を伝送する無線電力伝送(ワイヤレス電力伝送：Wireless Power Transfer)技術が注目されている。例えば、携帯端末やノートパソコンを始めとした様々な電子機器や家電機器、或いは、自動車等の電力インフラ機器に対して、無線で電力伝送を行う無線電力伝送システムが研究・開発されている。

従来、無線電力伝送技術としては、一般的に、電磁誘導を利用した技術や電波を利用した技術が知られているが、近年、送電器と受電器の距離をある程度離しつつ無線による電力伝送が可能な磁界共鳴(磁界共振)を用いたワイヤレス電力伝送が有望視されている。

ところで、ワイヤレス電力伝送技術としては、様々な提案がなされている。

特開２０１１−０５０１２７号公報 特開２０１２−１５１３１１号公報 特開２０１４−０１４２５８号公報 国際公開第２０１１／１１４５２７号

前述したように、例えば、磁界共鳴を利用したワイヤレス電力伝送が注目されているが、送電器(送電共振コイル)から受電器(受電共振コイル)への給電を向上させるには、ｋＱを増加させるのが好ましい。

ここで、ｋ(ｋ値)は、電磁界の結合の程度を示し、その値が大きいほど、結合の程度が大きいことを示し、Ｑ(Ｑ値)は、電磁界の損失の程度を示し、その値が大きいほど、損失の程度が小さいことを示す。

ｋＱを増加させる方法としては、例えば、磁気コアの利用が考えられるが、多くの給電対象となる機器には、サイズや重量などに制限がある。例えば、送電コイル(送電共振コイル)と受電コイル(受電共振コイル)が対向する面直型(コイル対向型)においては、薄い板状のコアでは反磁界によって比透磁率αの効果が低減されてしまうため、大きな効果が得られない虞がある。

また、コイル対向型において、ｋを増加するには、例えば、コイル面積を増加することが考えられるが、コイル面積の増加は、許容されるサイズによる制限を受け、また、放射損の増加を招くことにもなる。

さらに、Ｑを増加するために、コイル抵抗Ｒを減少することも考えられるが、例えば、高価なコイル材料の使用によるコストの問題、或いは、コイルを太くする場合のサイズや重さの問題といった問題も生じる。

一実施形態によれば、第１磁性体部と、前記第１磁性体部に対向する第２磁性体部と、前記第１磁性体部と前記第２磁性体部の間に設けられた第３磁性体部と、前記第３磁性体部に巻かれたコイルと、を有するコイル構造体が提供される。

前記コイル内の第３磁性体部の面積は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部の面積よりも小さくなっている。

開示のコイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システムは、ｋＱを増加させることができるという効果を奏する。

図１は、電力伝送システムの例を模式的に示す図である。 図２は、二次元および三次元の無線電力伝送システムの例を模式的に示す図である。 図３は、無線電力伝送システムにおける給電効率(ｋＱ)を説明するための図である。 図４は、本実施例に係るコイル構造体を模式的に示す図である。 図５は、図４に示すコイル構造体による鎖交磁束の収束を説明するための図である。 図６は、本実施例のコイル構造体によるコイル抵抗の低減を説明するための図である。 図７は、本実施例による効果を説明するための図である。 図８は、無線電力伝送システムの一例を概略的に示すブロック図である。 図９は、図８の無線電力伝送システムにおける伝送コイルの変形例を説明するための図である。 図１０は、本実施例のコイル構造体における条件の第１例を説明するための図である。 図１１は、本実施例のコイル構造体における条件の第２例を説明するための図である。 図１２は、本実施例のコイル構造体における条件の第３例を説明するための図である。 図１３は、本実施例のコイル構造体における条件の第４例を説明するための図である。 図１４は、本実施例のコイル構造体における第３磁性体部の例を説明するための図である。 図１５は、本実施例のコイル構造体における第１磁性体部および第２磁性体部の例を説明するための図である。 図１６は、本実施例のコイル構造体によるシミュレーションの例を示す図(その１)である。 図１７は、本実施例のコイル構造体によるシミュレーションの例を示す図(その２)である。

まず、コイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システムの実施例を詳述する前に、電力伝送システムの例を、図１および図２を参照して説明する。ここで、図１および図２では、受電電力(要望電力)が数ワット(Ｗ)〜数十Ｗのスマートフォンやノートパソコンを示して説明するが、後に詳述する本実施例は、これらに限定されず、さらに大電力を扱う家電製品や電気自動車等に対しても適用可能である。

また、本実施例のコイル構造体は、例えば、磁界共鳴を用いた無線電力伝送システムにおける送電器の共振コイル、および、受電器の共振コイルのどちらか一方、或いは、両方の共振コイルに対して適用することができる。

図１は、電力伝送システムの例を模式的に示す図であり、図１(a)は、有線電力伝送(ワイヤー接続給電)システムの一例を示し、図１(b)は、無線電力伝送(ワイヤレス給電)システムの一例を示す。図１(a)および図１(b)において、参照符号２Ａ１〜２Ｃ１は、それぞれ受電器を示す。

ここで、受電器２Ａ１は、例えば、受電電力が１０Ｗのタブレットを示し、受電器２Ｂ１は、例えば、受電電力が５０Ｗのノートパソコンを示し、受電器２Ｃ１は、例えば、受電電力が２．５Ｗのスマートフォンを示す。なお、受電電力は、例えば、それぞれの受電器２Ａ１〜２Ｃ１における充電池(二次電池)を充電するための電力に相当する。

図１(a)に示されるように、通常、タブレット２Ａ１やスマートフォン２Ｃ１の二次電池を充電する場合、例えば、パソコン(Personal Computer)のＵＳＢ(Universal Serial Bus)端子(または、専用電源等)３Ａに対して電源ケーブル４Ａ，４Ｃを介して接続する。また、ノートパソコン２Ｂ１の二次電池を充電する場合、例えば、専用の電源装置(AC-DC Converter)３Ｂに対して電源ケーブル４Ｂを介して接続する。

すなわち、図１(a)に示されるように、携帯可能な受電器２Ａ１〜２Ｃ１であっても、一般的に、電源ケーブル４Ａ〜４Ｃを使用してＵＳＢ端子３Ａや電源装置３Ｂからワイヤー接続により給電(有線電力伝送)を行っている。

ところで、近年、電磁誘導に代表される非接触給電技術の進歩により、例えば、シェーバーや電動歯ブラシ等でワイヤレス給電(無線電力伝送)が実用化されている。そこで、図１(b)に示されるように、例えば、送電器１Ａ１から、タブレット２Ａ１，ノートパソコン２Ｂ１およびスマートフォン２Ｃ１に対しても無線電力伝送することが考えられている。

図２は、二次元および三次元の無線電力伝送システムの例を模式的に示す図である。ここで、図２(a)は、二次元無線電力伝送(二次元ワイヤレス給電)システムの一例を示し、例えば、上述したシェーバーや電動歯ブラシ等と同様に、電磁誘導により無線電力伝送を行う様子を示す。また、図２(b)は、三次元無線電力伝送(三次元ワイヤレス給電)システムの一例を模式的に示し、例えば、磁界共鳴を利用して無線電力伝送を行う様子を示す。

図２(a)に示されるように、電磁誘導を利用して無線電力伝送を行う場合には、非接触給電であっても送電距離が短いために、送電器１Ａ２にほぼ接触している受電器だけが給電可能である。

すなわち、送電器(受電台)１Ａ２上に置かれた受電器(ノートパソコン)２Ｂ２に対しては給電することができても、受電台１Ａ２から離れたノートパソコン２Ｂ３に対しては給電することは困難である。このように、図２(a)に示す無線電力伝送システムは、受電台１Ａ２上の自由な配置を可能とする二次元的なワイヤレス給電システムである。

図２(b)に示されるように、磁界共鳴を利用して無線電力伝送を行う場合には、送電器１Ａ２から所定範囲内(図２(b)における破線の内側)に存在する複数の受電器に対して給電することが可能である。

すなわち、送電器１Ａ３から所定範囲内のタブレット２Ａ２，２Ａ３、ノートパソコン２Ｂ２，２Ｂ３およびスマートフォン２Ｃ２に対して無線電力伝送することが可能である。なお、図２(b)では、１つの送電器１Ａ３のみ描かれているが、複数の送電器により、様々な角度および位置の複数の受電器に対して、磁界共鳴または電界共鳴を利用して無線電力伝送を行うようになっている。

このように、図２(b)に示す無線電力伝送システムは、例えば、磁界共鳴を利用することにより、電磁誘導を利用したものに比べて遠方の空間においても高い送電効率を得ることができる三次元的なワイヤレス給電システムである。

以上において、本実施例の無線電力伝送システムは、例えば、複数の送電器(送電共振コイル)により、様々な角度および位置の複数の受電器(受電共振コイル)に対して、磁界共鳴を利用して無線電力伝送を行うシステムに限定されるものではない。すなわち、本実施例は、例えば、１つの受電器に対して１つの送電器を近接させ、磁界共鳴を利用して電力を無線送電するシステムに対しても適用することができる。

図３は、無線電力伝送システムにおける給電効率(送電効率：ｋＱ)を説明するための図であり、縦軸は、効率(理想効率)を示し、横軸は、ｋＱ(ｋとＱの積：ｋＱ値)を示す。ここで、ｋ(ｋ値)は、電磁界の結合の程度を示し、その値が大きいほど、結合の程度が大きいことを示す。また、Ｑ(Ｑ値)は、電磁界の損失の程度を示し、その値が大きいほど、損失の程度が小さいことを示す。なお、効率はｋＱで決まるが、効率＝ｋＱではななく、本明細書における効率ｋＱ等の記載に関しては、効率がｋＱで決まるという意味で理解されたい。

また、ｋＱは、次の式(１)により表される。なお、ここで、Ｑ₁は、送電器のＱ値を示し、Ｑ₂は、受電器のＱ値を示す。
ｋＱ＝ｋ×(Ｑ₁Ｑ₂)^1/2 …… (１)

また、ｋは、次の式(２)により表される。ここで、Ｍ₁₂は、送電器と受電器の間の相互インダクタンスを示し、Ｌ₁は、送電器の自己インダクタンス、そして、Ｌ₂は、受電器の自己インダクタンスを示す。
ｋ＝Ｍ₁₂／(Ｌ₁Ｌ₂)^1/2 …… (２)

さらに、Ｑ₁，Ｑ₂は、次の式(３)により表される。ここで、ωは、角振動数を示し、Ｒ₁は、送電器の共振コイル抵抗(損失)、そして、Ｒ₂は、受電器の共振コイル抵抗を示す。
Ｑ₁＝ωＬ₁／Ｒ₁，Ｑ₂＝ωＬ₂／Ｒ₂ …… (３)

図３に示されるように、例えば、送電：受電＝１：１のワイヤレス給電において、効率とｋＱの間には、理論的な関係が確立されており、高い送電効率を実現するためには、ｋＱを増加させるのが好ましいことが分かる。このｋＱを増加させる方法としては、例えば、磁気コアの利用が考えられるが、多くの給電対象となる機器には、サイズや重量などに制限がある。

例えば、送電コイル(送電共振コイル)と受電コイル(受電共振コイル)が対向する面直型(コイル対向型)においては、薄い板状のコアでは反磁界によって比透磁率αの効果が低減されてしまうため、大きな効果が得られない虞がある。

コイル対向型において、ｋを増加するには、例えば、コイル面積を増加することが考えられるが、コイル面積の増加は、許容されるサイズによる制限を受け、また、放射損の増加を招くことにもなる。

また、Ｑ(＝ωＬ／Ｒ)を増加するには、例えば、角振動数(周波数)ωを増加することが考えられるが、周波数の増加は、標準規格や電源帯域による制限を受ける。さらに、自己インダクタンス(Ｌ)を増加することも考えられる。この場合、コイルの巻き数Ｎを増加すると、サイズによる制限や近接効果の問題があり、また、磁気コア(磁性体)を利用すると、サイズによる制限やコア損失による制限の問題が生じる。

さらに、Ｑを増加するために、コイル抵抗Ｒを減少することも考えられるが、例えば、高価なコイル材料の使用によるコストの問題、或いは、コイルを太くする場合のサイズや重さの問題といった問題も生じる。

このように、コイル設計において、ｋＱを増加させる場合、主としてサイズ制限による限界があり、また、コイルの低抵抗化(例えば、純銅を超える材料開発)も実際にはかなり難しい。

以下、コイル構造体、送電器、受電器および無線電力伝送システムの実施例を、添付図面を参照して詳述する。図４は、本実施例に係るコイル構造体を模式的に示す図であり、図５は、図４に示すコイル構造体による鎖交磁束の収束を説明するための図である。図４において、参照符号５１は第１磁性体部、５２は第２磁性体部、５３は第３磁性体部、そして、５４はコイルを示す。

ここで、図４(a)は、第３磁性体部５３およびコイル５４を透視して示すコイル構造体の斜視図であり、図４(b)は、コイル構造体の平面図であり、そして、図４(c)は、コイル構造体の側面図である。また、図５(a)は、コイル５４に対する磁束(鎖交磁束)Φ₀を模式的に示し、図５(b)は、コイル構造体に対する磁束Φ₀を模式的に示す。

図４(a)〜図４(c)に示されるように、本実施例のコイル構造体は、第１磁性体部５１、第１磁性体部５１に対向する第２磁性体部５２、第１磁性体部５１と第２磁性体部５２の間に設けられた第３磁性体部５３、および、コイル５４を有する。

第１磁性体部５１および第２磁性体部５２は、例えば、それぞれシート形状の軟磁性体材料で形成され、第３磁性体部５３は、ほぼ円柱形状の軟磁性体材料で形成されている。ここで、第１磁性体部５１，第２磁性体部５２および第３磁性体部５３は、同じ軟磁性体材料で一体的に形成することができる。

或いは、それぞれ独立に形成し、例えば、シート形状の第１磁性体部５１および第２磁性体部５２の間(例えば、ほぼ中央)に、円柱形状の第３磁性体部５３を配置するようにしてもよい。この場合、例えば、第１および第２磁性体部５２，５３の材料(軟磁性体材料)と、第３磁性体部５３の材料を異なるようにして形成することも可能である。

なお、以下の記載では、簡略化のために、第１〜第３磁性体部５１〜５３は、同じ軟磁性体材料(同じ透磁率)で、全て平面形状が円形であるとし、また、第１および第２磁性体部５１，５２は同じ大きさ(面積：投影面積)とする。

ここで、図３を参照して説明したように、効率(例えば、給電効率)ｋＱは、ｋＱ＝ｋ×(Ｑ₁Ｑ₂)^1/2と表すことができ、ｋ＝Ｍ₁₂／(Ｌ₁Ｌ₂)^1/2，Ｑ＝(Ｑ₁Ｑ₂)^1/2＝ω(Ｌ₁Ｌ₂／Ｒ₁Ｒ₂)^1/2となるため、ｋＱは、次の式(４)により表される。
ｋＱ＝ωＭ₁₂／(Ｒ₁Ｒ₂)^1/2 …… (４)

従って、効率ｋＱを大きくするには、相互インダクタンスＭを大きくし、コイル抵抗Ｒを小さくするのがよいことが分かる。

図５(a)および図５(b)に示されるように、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２を透過(貫通，通過)する磁束が、コイル５４内(コイル５４内の第３磁性体部５３)に絞り込まれるようになっている。すなわち、図５(a)および図５(b)に示されるように、鎖交磁束Φ₀は、ある程度、コイル５４内の第３磁性体部５３(コア)に収束されることになる。

まず、相互インダクタンスＭは、一次回路に単位電流Ｉ₁を流したとき、二次回路に鎖交する磁束数Ｎ₂Φ₂で定義され、Ｎ₂Φ₂＝ＭＩ₁と表される。ここで、空芯で面積Ｓ₀のコイル５４における鎖交磁束をΦ₀とし、第１および第２磁性体部５２，５３の上下面積(投影面積)をＳ₀、そして、コイル５４内の第３磁性体部５３の中心面積をＳcとする。なお、コアの透磁率μcは、μc＝αμ₀と表され、第１および第２磁性体部５１，５２と第３磁性体部５３の長さ比(外周比)βは、β＝(Ｓc／Ｓ₀)^1/2と表される。

磁束が第１および第２磁性体部５１，５２を上下(垂直方向)に通過するとして、上下方向の磁気抵抗(リラクタンス)を考える。一般的に、面積がＳで、透磁率がμのリラクタンスＲmは、Ｒm ∝ １／(μＳ)で与えられる。

本実施例のコイル構造体は、中央部が第３磁性体部５３と空気(比透磁率１)の並列接続であり、その上下に比透磁率αの第１および第２磁性体部５１，５２が直列に接続されているとする。この場合、コイル５４内の第３磁性体部５３を通過する磁束Φcは、Φ₀のα／(α＋β²−１)倍になると考えられる。
すなわち、Φcは、次の式(５)により表される。
Φc≒μcＳc／[μ₀(Ｓ₀−Ｓc)＋μcＳc]×Φ₀
≒α／[α＋(β²−１)]×Φ₀ …… (５)

従って、相互インダクタンスＭc(＝Ｍ₁₂)は、次の式(６)により表される。
Ｍc≒α／(α＋β²−１) …… (６)
一例として、α＝１００、β＝１０のとき、Ｍc＝０．９１Ｍ₀となり、相互インダクタンスは元の約９割程度に保たれる、すなわち、約１割減程度で済むことが分かる。なお、上記は、簡便なモデルによる説明であり、定量的には、コア形状の効果などによって磁気抵抗モデルからのずれは起こり得るのはいうまでもない。

図６は、本実施例のコイル構造体によるコイル抵抗の低減を説明するための図であり、第３磁性体部５３に巻かれるコイル５４の面積Ｓc(コイル径)と抵抗Ｒの関係を説明するためのものである。ここで、図６(a)は、コイル５４の面積Ｓが大きい場合(Ｓ＝Ｓ₀)を示し、図６(b)は、コイル５４の面積Ｓが小さい場合(Ｓ＝Ｓ₀／β²)を示す。

まず、コイル抵抗Ｒは、コイルの線長さに比例する。そこで、前述した空芯コイルの抵抗Ｒ₀を使用すると、本実施例のコイル構造体におけるコイル５４の抵抗Ｒcは、Ｒ₀／βになると考えられる。例えば、β＝１０のときは、Ｒc＝Ｒ₀／１０となる。つまり、コイル面積を１／１００にすると、コイル抵抗は１／１０に減少する。

そこで、本実施例のコイル構造体を、例えば、図８および図９を参照して後述する送電器１(送電共振コイル１１ａ)または受電器２(受電共振コイル２１ａ)の一方に適用した場合を考える。

このときの効率(送受電効率)ｋＱをｋcＱcとすると、ｋcＱcは、次の式(７)により表される。
ｋcＱc＝ωＭc／(Ｒ₁Ｒc)^1/2
≒ωαＭ₀／(α＋β²−１)×(１／[(Ｒ₁Ｒ₀)/β]^1/2
≒(αβ^1/2)／(α＋β²−１)×(ωＭ₀)／(Ｒ₁Ｒ₀)^1/2
≒(αβ^1/2)／(α＋β²−１)×ｋ₀Ｑ₀ …… (７)

従って、ｋcＱcは、ｋ₀Ｑ₀のおよそ(αβ^1/2)／(α＋β²−１)倍になると考えることができる。一例として、α＝１００，β＝１０のとき、ｋcＱc≒２．９ｋ₀Ｑ₀となる。つまり、ｋＱを、もとの２．９倍に増大することが可能なのが分かる。これは、前述した式(４)において、βの増加による分子(Ｍ：Ｍ₁₂)の減少よりも、分母(Ｒ：(Ｒ₁Ｒ₂)^1/2)の減少の方が大きいためであるとして説明することができる。

図７は、本実施例による効果を説明するための図であり、上述した式(７)のｋcＱc≒(αβ^1/2)／(α＋β²−１)×ｋ₀Ｑ₀において、(αβ^1/2)／(α＋β²−１)＝Ｘ(α，β)とし、横軸に絞込み部の長さ比βを取り、縦軸に係数Ｘを取ったものである。そして、図７は、様々な比透磁率α＝１〜10000およびＸmaxに対するβ依存性を示している。

すなわち、図７では、αの値１，100，200，400，600，800，1000，2000，5000，10000およびＸmaxに対して、それぞれ特性曲線CL1，CL2，CL3，CL4，CL5，CL6，CL7，CL8，CL9，CL10およびCL11が描かれている。

なお、これまでの説明は、コア損失が十分に小さく無視できる場合に基づいていたが、図７では、コア損失がある場合を考慮したもので、コア損失がある場合には、コイル抵抗が増えて見える。

ここで、コア損失によるコイル抵抗の増加分をＲ"とすると、図７に示されるように、コイル抵抗Ｒcは、Ｒc＝Ｒ₀／β"と表すことができ、その時のｋcＱcは、αβ"^1/2／(α＋β²−１)となる。これは、コア損失が無い場合の(β"／β)^1/2倍である。

一例として、α＝１００，β＝１０，β"＝８のとき、ｋcＱc＝２．６ｋ₀Ｑ₀となる。つまり、αβ^1/2／(α＋β²−１)＞(β"／β)^1/2であれば、コア損失があっても十分に効率ｋＱを増加させる効果があると言える。

次に、本実施例が適用される無線電力伝送システムの例を、図８および図９を参照して説明する。なお、図８および図９では、１つの送電器１(ワイヤレス送電部１１)および１つの受電器２(ワイヤレス受電部２１)のみが描かれているが、本実施例は、複数の送電器１および複数の受電器２を含む無線電力伝送システムに対して適用できるのは前述した通りである。

図８は、無線電力伝送システムの一例を概略的に示すブロック図であり、参照符号１は一次側(送電器)を示し、２は二次側(受電器)を示す。図８に示されるように、送電器１は、ワイヤレス送電部１１、高周波電源部１２、送電制御部１３および通信回路部(第１通信回路部)１４を含む。また、受電器２は、ワイヤレス受電部２１、受電回路部(整流部)２２、受電制御部２３および通信回路部(第２通信回路部)２４を含む。

ワイヤレス送電部１１は、電力供給コイル１１ｂおよび送電共振コイル(送電コイル)１１ａを含み、また、ワイヤレス受電部２１は、受電共振コイル(受電コイル)２１ａおよび電力取出コイル２１ｂを含む。

図８に示されるように、送電器１と受電器２は、例えば、送電共振コイル１１ａと受電共振コイル２１ａの間の磁界共鳴により、送電器１から受電器２に対してエネルギー(電力)の伝送を行う。

送電器１と受電器２は、通信回路部１４と通信回路部２４により、通信(近距離通信)を行う。ここで、送電器１の送電共振コイル１１ａと受電器２の受電共振コイル２１ａによる電力の伝送距離(電力伝送範囲)は、送電器１の通信回路部１４と受電器２の通信回路部２４による通信距離(通信範囲)よりも短く設定される。

また、送電共振コイル１１ａおよび受電共振コイル２１ａによる電力伝送は、通信回路部１４および２４による通信とは独立した方式(Out-band通信)になっている。具体的に、送電共振コイル１１ａおよび２１ａによる電力伝送は、例えば、６．７８ＭＨｚや８５ｋＨｚの周波数帯域を使用し、通信回路部１４および２４による通信は、例えば、２．４ＧＨｚの周波数帯域を使用する。

この通信回路部１４および２４による通信としては、例えば、IEEE 802.11bに準拠するＤＳＳＳ方式の無線ＬＡＮやブルートゥース(Bluetooth（登録商標）)を利用することができる。

なお、上述した無線電力伝送システムは、例えば、使用する周波数の波長の１／６程度の距離の近傍界(near field)において、送電器１の送電共振コイル１１ａと、受電器２の受電共振コイル２１ａによる磁界共鳴を利用して電力の伝送を行う。従って、電力伝送範囲(送電圏)は、電力伝送に使用する周波数に従って変化する。

高周波電源部１２は、電力供給コイル１１ｂに対して高周波の電力を供給し、電力供給コイル１１ｂは、その電力供給コイル１１ｂの至近に配設された送電共振コイル１１ａに対して電磁誘導を利用して電力を供給する。送電共振コイル１１ａは、受電共振コイル２１ａとの間に磁場共鳴を生じさせる送電周波数により、受電共振コイル２１ａ(受電器２)に電力を伝送する。

受電共振コイル２１ａは、その受電共振コイル２１ａの至近に配設された電力取出コイル２１ｂに対して電磁誘導を利用して電力を供給する。電力取出コイル２１ｂには受電回路部２２が接続され、所定の電力が取り出される。なお、受電回路部２２からの電力は、例えば、バッテリ部(負荷)２５におけるバッテリの充電、或いは、受電器２の回路に対する電源出力等として利用される。

ここで、送電器１の高周波電源部１２は、送電制御部１３により制御され、また、受電器２の受電回路部２２は、受電制御部２３により制御される。そして、送電制御部１３および受電制御部２３は、通信回路部１４および２４を介して接続され、送電器１から受電器２への電力伝送を好ましい状態で行うことができるように、様々な制御を行うようになっている。

図９は、図８の無線電力伝送システムにおける伝送コイルの変形例を説明するための図であり、図９(a)および図９(b)は、３コイル構成の例を示し、図９(c)は、２コイル構成の例を示す。

すなわち、図８に示す無線電力伝送システムでは、ワイヤレス送電部１１が電力供給コイル１１ｂおよび送電共振コイル１１ａを含み、ワイヤレス受電部２１が受電共振コイル２１ａおよび電力取出コイル２１ｂを含んでいる。

これに対して、図９(a)の例では、ワイヤレス受電部２１を１つのコイル(受電共振コイル：ＬＣ共振器)２１ａとし、図９(b)の例では、ワイヤレス送電部１１を１つのコイル(送電共振コイル：ＬＣ共振器)１１ａとしている。

さらに、図９(c)の例では、ワイヤレス受電部２１を１つの受電共振コイル２１ａに設定すると共に、ワイヤレス送電部１１を１つの送電共振コイル１１ａとしている。なお、図９(a)〜図９(c)は、単なる例であり、様々に変形することができるのはいうまでもない。

なお、本実施例のコイル構造体は、例えば、上述した図８および図９における送電共振コイル１１ａおよび受電共振コイル２１ａの少なくとも一方に適用することができる。すなわち、本実施例のコイル構造体は、送電共振コイル１１ａだけ、受電共振コイル２１ａだけ、或いは、送電共振コイル１１ａおよび受電共振コイル２１ａの両方に適用することができる。

図１０は、本実施例のコイル構造体における条件の第１例を説明するための図であり、図１０(a)は、平面図を示し、図１０(b)は側面図を示す。まず、図１０(a)に示されるように、コイル５４内の第３磁性体部５３の面積(第１投影面積)Ｓcと、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２のうちより大きい方の面積(第２投影面積)Ｓ₀の比(Ｓc／Ｓ₀)を求める。

次に、図１０(b)に示されるように、コイル５４内の第３磁性体部５３を通過(透過)する磁束(第１磁束)Φcと、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２を透過する磁束のうちより大きい方の磁束(第２磁束)Φ₀の比(Φc／Φ₀)を求める。

そして、第１磁束Φcと第２磁束Φ₀の比(Φc／Φ₀)が、第１投影面積Ｓcと第２投影面積Ｓ₀の比(Ｓc／Ｓ₀)の４乗根((Ｓc／Ｓ₀)^-1/4)よりも大きな値となる、Φc／Φ₀＞(Ｓc／Ｓ₀)^-1/4が成立するように規定する。なお、(Ｓc／Ｓ₀)^-1/4は、β^1/2に相当する。

このように、Φc／Φ₀＞(Ｓc／Ｓ₀)^-1/4が成立するように規定すれば、ｋＱの値は、空芯の同じ面積のコイル(５４)を使用した場合よりも大きなものとなる。さらに、前述した図７に示されるように、例えば、Φc／Φ₀＞(Ｓc／Ｓ₀)^-1/4×１．５、すなわち、１．５倍よりも大きくなるように規定すれば、より十分なｋＱが得られることになる。

なお、図１０では、第１磁性体部５１および２磁性体部５２の面積が異なる場合を考えたが、第１および第２磁性体部５１，５２が同じ形状(同じ投影面積)ならば、どちらか一方の面積をＳ₀として適用するのはいうまでもない。これは、以下に説明する図１１〜図１３でも同様である。

図１１は、本実施例のコイル構造体における条件の第２例を説明するための図であり、図１１(a)は、平面図を示し、図１１(b)は側面図を示す。まず、図１１(a)に示されるように、コイル５４の実効的な第１抵抗値Ｒcと、コイル５４と同じ線材で第１磁性体部５１および第２磁性体部５２のうちより大きい方と等しくした空芯コイルの実質的な第２抵抗値Ｒ₀の平方根(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2を求める。

すなわち、Ｒ₀は、コイル５４に使用した線材と同じ(材料，太さ等)の線材により第１磁性体部５１および第２磁性体部５２のうちより大きい外周長の空芯コイルにおける抵抗値に相当する。

次に、図１１(b)に示されるように(図１０(b)を参照して説明したように)、コイル５４内の第３磁性体部５３を通過する第１磁束Φcと、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２を透過する磁束のうちより大きい方の第２磁束Φ₀の比(Φc／Φ₀)を求める。

そして、第１磁束Φcと第２磁束Φ₀の比(Φc／Φ₀)が、第１抵抗値Ｒcと第２抵抗値Ｒ₀の平方根(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2よりも大きな値となる、Φc／Φ₀＞(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2が成立するように規定する。なお、(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2は、β^1/2に相当する。

このように、Φc／Φ₀＞(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2が成立するように規定すれば、ｋＱの値は、空芯の同じ面積のコイル(５４)を使用した場合よりも大きなものとなる。さらに、例えば、Φc／Φ₀＞(Ｒc／Ｒ₀)^-1/2×１．５、すなわち、１．５倍よりも大きくなるように規定すれば、より十分なｋＱが得られることになる。

図１２は、本実施例のコイル構造体における条件の第３例を説明するための図であり、図１２(a)は、平面図を示し、図１２(b)は側面図を示す。図１２(a)に示される(図１０(a)を参照して説明したのと同様)に、コイル５４内の第３磁性体部５３の第１投影面積Ｓcと、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２のうちより大きい方の第２投影面積Ｓ₀の比(Ｓc／Ｓ₀)を求める。

そして、第１投影面積Ｓcと第２投影面積Ｓ₀の比(Ｓc／Ｓ₀)の逆数(Ｓ₀／Ｓc)の平方根(Ｓ₀／Ｓc)^-1/2が３以上となる((Ｓ₀／Ｓc)^-1/2≧３)ように規定する。ここで、(Ｓ₀／Ｓc)^-1/2は、βに相当する。

すなわち、前述した図７に示されるように、(Ｓ₀／Ｓc)^-1/2≧３であれば、ｋＱを増大する効果は十分と考えられるが、５以上((Ｓ₀／Ｓc)^-1/2≧５)であれば、より一層好ましいものとなる。

図１３は、本実施例のコイル構造体における条件の第４例を説明するための図であり、図１３(a)は、平面図を示し、図１３(b)は側面図を示す。図１３(a)および図１３(b)に示されるように、第３磁性体部５３の第１外周(コイル５４の線長さ)Ｌcと、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２のうちより大きい方の第２外周Ｌ₀の比(Ｌc／Ｌ₀)を求める。

そして、第１外周Ｌcと第２外周Ｌ₀の比(Ｌc／Ｌ₀)が３以上となる(Ｌc／Ｌ₀≧３)ように規定する。ここで、(Ｌc／Ｌ₀)は、βに相当する。すなわち、上述した図１２の場合と同様に、Ｌc／Ｌ₀≧３であれば、ｋＱを増大する効果は十分と考えられるが、５以上(Ｌc／Ｌ₀≧５)であれば、より一層好ましいものとなる。

図１０〜図１３を参照して説明した本実施例のコイル構造体を規定する条件の第１例〜第４例は、例えば、コイル構造体を適用する装置の形状や大きさ、或いは、扱う電力や許容される容積や重量等の様々な要因により適切なものを利用することになる。

図１４は、本実施例のコイル構造体における第３磁性体部の例を説明するための図であり、図１４(a)は、コイル構造体の全体の断面図および平面図であり、図１４(b)〜図１４(d)は、第３磁性体部５３およびコイル５４を拡大して示す断面図である。

図１４(b)は、第３磁性体部５３を円柱形状とし、第３磁性体部５３の外側にコイル５４を巻きつけた様子を示す。なお、コイル５４は、第３磁性体部５３の外側に密接するように複数回ヘリカル状に巻回してもよいが、コイル５４同士が重なり合うようにスパイラル状に巻回してもよい。

ただし、コイルをヘリカル状に巻回する場合、第１および第２磁性体部５１，５２の磁界が絞り込まれるコイル５４内の第３磁性体部５３の面積Ｓcは変化しないが、コイルをヘリカル状に巻回すると、実質的な面積Ｓcが増大することになる。

図１４(c)および図１４(d)は、第３磁性体部５３の形状が第１および第２磁性体部５１，５２に接する両端よりもコイル５４が巻かれる中央の径が小さくなるように、すなわち、第３磁性体部５３の径が連続的に変化するように形成されている。

すなわち、コイル５４を第３磁性体部５３の外側に複数回ヘリカル状に巻回するには、図１４(a)の形状が好ましいが、コイル５４を第３磁性体部５３の外側に１回またはスパイラル状に巻回するには、図１４(c)および図１４(d)の方が好ましい。

これは、第１および第２磁性体部５１，５２の磁界をコイル５４内の第３磁性体部５３に絞り込むには、第１および第２磁性体部５１，５２と第３磁性体部５３の径(軟磁性体材料)が連続的に変化している方が有利と考えられるからである。なお、図１４に示す第３磁性体部の形状は、単なる例であり、様々に変形および変更することができるのはいうまでもない。

図１５は、本実施例のコイル構造体における第１磁性体部および第２磁性体部の例を説明するための図であり、図１５(e)は、上述してきた基本形状に相当し、図１５(a)〜図１５(d)は、変形例に相当する。なお、図１５(e)は、後に、図１６および図１７を参照して説明するシミュレーションの計算条件に使用する個所も示している。

まず、図１５(a)に示す例は、第１および第２磁性体部５１，５２を、コイル構造体を適用する装置(例えば、スマートフォン等)の形状に対応させて、非対称形状としたものであり、図１５(c)に示す例は、ほぼ矩形形状としたものである。

すなわち、第１および第２磁性体部５１，５２は、例えば、ほぼ円形形状，楕円形状，矩形形状，多角形状または非対称形状とすることができる。ここで、例えば、矩形形状や多角形状とした場合において、角部を丸める等の様々な変更も可能である。

また、図１５(b)に示す例は、第１および第２磁性体部５１，５２に切欠き５０Ａを形成したものであり、図１５(d)に示す例は、第１および第２磁性体部５１，５２にスリット５０Ｂを形成したものである。なお、スリット５０Ｂは、へこみ(凹部)としてもよい。

このように、第１および第２磁性体部５１，５２は、必ずしも全て軟磁性体材料で形成(充填)されていなくても、前述した本実施例のコイル構造体の効果は発揮される。すなわち、本実施例のコイル構造体を、例えば、スマートフォンの受電共振コイル(２１ａ)に適用する場合、図１５(b)や図１５(d)の形状とすることにより、第１および第２磁性体部５１，５２による重量を低減することが可能になる。

以上において、第１磁性体部５１および第２磁性体部５２は、両方とも同じ形状でなくてもよいのはもちろんである。また、図１５に示す第１および第２磁性体部の形状は、単なる例であり、様々に変形および変更することができるのはいうまでもない。

図１６および図１７は、本実施例のコイル構造体によるシミュレーションの例を示す図であり、図１６(a)は計算条件を示し、図１６(b)はシミュレーション結果を示し、そして、図１７はシミュレーションにおける様々な数値およびｋＱの規格化を示す。

まず、図１５(e)に示されるように、第１および第２磁性体部５１，５２の厚さをＸ，第３磁性体部５３の厚さ(高さ)をＹ，第１および第２磁性体部５１，５２の直径をＤ₀，そして、コイル５４内の第３磁性体部５３の直径をＤcとする。

図１６(a)に示されるように、シミュレーションの計算条件としては、周波数ｆを１００ｋＨｚ，軟磁性体の比透磁率μrを１０００，Ｘを５ｍｍ，Ｙを１０ｍｍ，そして，Ｄ₀を１００ｍｍとして行った。

また、コイル５４の線幅を１ｍｍ，コイル５４の線厚(１回巻く毎)を０．１ｍｍｔとし、さらに、送電コイルの直径を５００ｍｍ，距離を１００ｍｍとした。なお、コイル５４の内径として、コイル５４内の第３磁性体部５３の直径Ｄcに対して、コイル線幅の２倍(Ｄc＋２)を設定した。

図１６(b)は、図１７に示されるように、β(＝Ｄ₀／Ｄc)が１，２，５，１０，２５と変化したとき、ｋＱの変化を規格化したシミュレーション結果を示す。さらに、図１６(b)は、本実施例を適用しない空芯コイル(μr＝１)の場合も示している。

なお、図１７において、Ｒ₁は送電器の共振コイル抵抗(損失)，Ｒ₂は受電器の共振コイル抵抗，Ｌ₁は送電器の自己インダクタンス，Ｌ₂は受電器の自己インダクタンス，そして，Ｍ₁₂は送電器と受電器の間の相互インダクタンスを示す。また、Ｑ₁は送電器のＱ値(電磁界の損失の程度)，Ｑ₂は受電器のＱ値，ｋは電磁界の結合の程度，そして，ｋＱと図３から効率(受電効率)が得られる。

このように、図１６および図１７に示すシミュレーションは、第１および第２磁性体部５１，５２の直径Ｄ₀を１００ｍｍで固定し、コイル５４内の第３磁性体部５３の直径Ｄcを変化させてｋＱの計算を行った。

これにより、図１６(b)に示されるように、空芯コイル(絞り込みの無い場合)と比較すると、本実施例のコイル構造体(本実施例のコイル構造体を受電共振コイルに適用した受電器)によれば、より大きなｋＱが得られることが分かる。

すなわち、本実施例を適用することにより、例えば、コアの厚さや外径を増大することなく、高効率化が可能性であると言うことができる。なお、上述したシミュレーションは、本実施例のコイル構造体を受電共振コイル(受電器)に適用した場合であるが、送電共振コイル(送電器)に適用した場合も同様の効果が得られるのはいうまでもない。

すなわち、本実施例は、例えば、磁界共鳴を用いた無線電力伝送システムにおける送電器の共振コイルと受電器の共振コイルのどちらか一方、或いは、両方の共振コイルに対して適用することができる。

以上の記載において、本実施例は、例えば、受電電力が数Ｗ〜数十Ｗのスマートフォンやノートパソコンだけでなく、さらに、大きな電力を扱う家電製品、或いは、自動車等の電力インフラ機器に対して、幅広く適用することが可能である。

以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではない。また、明細書のそのような記載は、発明の利点および欠点を示すものでもない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
（付記１）
第１磁性体部と、
前記第１磁性体部に対向する第２磁性体部と、
前記第１磁性体部と前記第２磁性体部の間に設けられた第３磁性体部と、
前記第３磁性体部に巻かれたコイルと、を有し、
前記コイル内の第３磁性体部の面積は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部の面積よりも小さい、
ことを特徴とするコイル構造体。

（付記２）
前記第１磁性体部および前記第２磁性体部は、それぞれシート形状の軟磁性体材料で形成され、前記第３磁性体部は、ほぼ円柱形状の軟磁性体材料で形成され、
前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束が、前記コイル内の第３磁性体部に絞り込まれるようになっている、
ことを特徴とする付記１に記載のコイル構造体。

（付記３）
前記第３磁性体部は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部に接する両端よりも，前記コイルが巻かれる中央の径が小さくなる形状とされている、
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のコイル構造体。

（付記４）
前記第１磁性体部，前記第２磁性体部および前記第３磁性体部は、一体的に形成されている、
ことを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記５）
前記コイル内の第３磁性体部を透過する第１磁束と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束のうちより大きい方の第２磁束の比が、前記コイル内の第３磁性体部の第１投影面積と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２投影面積の比の４乗根よりも大きな値となる、
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記６）
前記コイル内の第３磁性体部を透過する第１磁束と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束のうちより大きい方の第２磁束の比が、前記コイルの実効的な第１抵抗値と，前記コイルと同じ線材で前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方と等しくした空芯コイルの第２抵抗値の平方根よりも大きな値となる、
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記７）
前記コイル内の第３磁性体部の第１投影面積と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２投影面積の比の逆数の平方根が３以上となる、
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記８）
前記第３磁性体部の第１外周と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２外周の比が３以上となる、
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記９）
前記第１磁性体部および前記第３磁性体部は、ほぼ円形形状，楕円形状，矩形形状，多角形状または非対称形状とされている、
ことを特徴とする付記１乃至付記８のいずれか１項に記載のコイル構造体。

（付記１０）
前記第１磁性体部および前記第２磁性体部は、少なくとも１つのスリット，へこみまたは切欠きを有する、
ことを特徴とする付記９に記載のコイル構造体。

（付記１１）
受電器に対する電力を、磁界共鳴を利用して無線により送電する送電共振コイルを含む送電器であって、
前記送電共振コイルは、付記１乃至付記１０のいずれか１項に記載のコイル構造体である、
ことを特徴とする送電器。

（付記１２）
さらに、
前記送電共振コイルに対する電力を、電磁誘導を利用して供給する電力供給コイルと、
前記電力供給コイルに対して、高周波の電力を供給する高周波電源部と、を有する、
ことを特徴とする付記１１に記載の送電器。

（付記１３）
さらに、
前記受電器との間で通信を行う通信回路部と、
前記通信回路部の出力に基づいて、前記高周波電源部を制御する送電制御部と、を有する、
ことを特徴とする付記１２に記載の送電器。

（付記１４）
送電器からの電力を、磁界共鳴を利用して無線により受電する受電共振コイルを含む受電器であって、
前記受電共振コイルは、付記１乃至付記１０のいずれか１項に記載のコイル構造体である、
ことを特徴とする受電器。

（付記１５）
さらに、
前記受電共振コイルからの電力を、電磁誘導を利用して受け取る電力取出コイルと、
前記電力取出コイルから取り出された電力を受け取る内部回路と、を有する、
ことを特徴とする付記１４に記載の受電器。

（付記１６）
さらに、
前記送電器との間で通信を行う通信回路部と、
前記電力取出コイルの出力および前記通信回路部の出力に基づいて、前記受電共振コイルを制御する受電制御部と、を有する、
ことを特徴とする付記１５に記載の受電器。

（付記１７）
少なくとも１つの送電器、および、少なくとも１つの受電器を含む無線電力伝送システムであって、
前記送電器の少なくとも１つは、付記１１乃至付記１３のいずれか１項に記載の送電器であるか、或いは、
前記受電器の少なくとも１つは、付記１４乃至付記１６のいずれか１項に記載の受電器である、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

１ 送電器(一次側：送電側)
１Ａ１〜１Ａ３ 送電器
２ 受電器(二次側：受電側)
２Ａ１〜２Ａ３，２Ｂ１〜２Ｂ３，２Ｃ１，２Ｃ２ 受電器
１１ ワイヤレス送電部
１１ａ 送電共振コイル(ＬＣ共振器)
１１ｂ 電力供給コイル
１２ 高周波電源部
１３ 送電制御部
１４ 通信回路部(第１通信回路部)
２１ ワイヤレス受電部
２１ａ 受電共振コイル(ＬＣ共振器)
２１ｂ 電力取出コイル
２２ 受電回路部(整流部)
２３ 受電制御部
２４ 通信回路部(第２通信回路部)
２５ バッテリ部(機器本体，負荷)
５１ 第１磁性体部
５２ 第２磁性体部
５３ 第３磁性体部
５４ コイル

Claims (12)

1. 第１磁性体部と、
   前記第１磁性体部に対向する第２磁性体部と、
   前記第１磁性体部と前記第２磁性体部の間に設けられた第３磁性体部と、
   前記第３磁性体部に巻かれたコイルと、を有し、
   前記コイル内の第３磁性体部の面積は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部の面積よりも小さい、
   ことを特徴とするコイル構造体。
2. 前記第１磁性体部および前記第２磁性体部は、それぞれシート形状の軟磁性体材料で形成され、前記第３磁性体部は、ほぼ円柱形状の軟磁性体材料で形成され、
   前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束が、前記コイル内の第３磁性体部に絞り込まれるようになっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコイル構造体。
3. 前記第３磁性体部は、前記第１磁性体部および前記第２磁性体部に接する両端よりも，前記コイルが巻かれる中央の径が小さくなる形状とされている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル構造体。
4. 前記コイル内の第３磁性体部を透過する第１磁束と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束のうちより大きい方の第２磁束の比が、前記コイル内の第３磁性体部の第１投影面積と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２投影面積の比の４乗根よりも大きな値となる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコイル構造体。
5. 前記コイル内の第３磁性体部を透過する第１磁束と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部を透過する磁束のうちより大きい方の第２磁束の比が、前記コイルの実効的な第１抵抗値と，前記コイルと同じ線材で前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方と等しくした空芯コイルの第２抵抗値の平方根よりも大きな値となる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコイル構造体。
6. 前記コイル内の第３磁性体部の第１投影面積と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２投影面積の比の逆数の平方根が３以上となる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコイル構造体。
7. 前記第３磁性体部の第１外周と，前記第１磁性体部および前記第２磁性体部のうちより大きい方の第２外周の比が３以上となる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコイル構造体。
8. 前記第１磁性体部および前記第３磁性体部は、ほぼ円形形状，楕円形状，矩形形状，多角形状または非対称形状とされている、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のコイル構造体。
9. 前記第１磁性体部および前記第２磁性体部は、少なくとも１つのスリット，へこみまたは切欠きを有する、
   ことを特徴とする請求項８に記載のコイル構造体。
10. 受電器に対する電力を、磁界共鳴を利用して無線により送電する送電共振コイルを含む送電器であって、
    前記送電共振コイルは、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のコイル構造体である、
    ことを特徴とする送電器。
11. 送電器からの電力を、磁界共鳴を利用して無線により受電する受電共振コイルを含む受電器であって、
    前記受電共振コイルは、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のコイル構造体である、
    ことを特徴とする受電器。
12. 少なくとも１つの送電器、および、少なくとも１つの受電器を含む無線電力伝送システムであって、
    前記送電器の少なくとも１つは、請求項１０に記載の送電器であるか、或いは、
    前記受電器の少なくとも１つは、請求項１１に記載の受電器である、
    ことを特徴とする無線電力伝送システム。

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