JP2019122149A - Non-contact power supply device - Google Patents

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亮輔 岡嶋
Ryosuke Okajima
亮輔 岡嶋
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大井電気株式会社
Oi Electric Co Ltd
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Abstract

To increase a magnetic flux which is generated from a non-contact power supply device and which interlinks with a power receiving coil.SOLUTION: A non-contact power supply device 10 comprises: a first power transmission coil 14 and a second power transmission coil 16; and a first power generation circuit 18 and a second power generation circuit 20, as power generation units supplying power to each power transmission coil. The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 apply voltage to each power transmission coil in such a phase relationship that a magnetic flux being generated from each power transmission coil and interlinking with each power receiving coil are mutually strengthened. That is the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 are arranged in such a phase relationship that magnetic fluxes generated from each power transmission coil and interlinking with each power receiving coils mutually weakened even if AC voltages of the same phase are applied to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16. The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 apply anti-phase voltages to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、非接触給電装置に関し、特に、2つの送電コイルを用いて受電装置に非接触給電する装置に関する。   The present invention relates to a noncontact power feeding device, and more particularly to a device for noncontact power feeding to a power receiving device using two power transmission coils.
非接触給電装置が広く用いられている。非接触給電装置は、受電装置に配線接続されない状態で受電装置に電力を供給する。一般に、非接触給電装置は送電コイルを備え、受電装置は受電コイルを備えている。非接触給電装置には、電磁誘導によって受電装置に電力を供給する電磁誘導方式のものがある。この場合、送電コイルは、受電コイルとの間の磁気的な結合によって受電コイルに誘導起電力を発生させて、受電装置に電力を供給する。   Noncontact power feeding devices are widely used. The non-contact power feeding device supplies power to the power receiving device without being connected to the power receiving device by wiring. In general, the non-contact power feeding device includes a power transmission coil, and the power receiving device includes a power reception coil. The non-contact power feeding device includes an electromagnetic induction type that supplies power to the power receiving device by electromagnetic induction. In this case, the power transmission coil generates an induced electromotive force in the power reception coil by magnetic coupling with the power reception coil, and supplies power to the power reception device.
受電装置には、携帯情報端末、ゲーム機器、電動歯ブラシ、電動シェーバー等がある。一般に、これらの装置は繰り返し充放電が可能な二次電池を備えており、二次電池が非接触給電装置によって充電される。充電の際には受電装置が非接触給電装置の所定の位置に配置され、非接触給電装置から受電装置の二次電池に充電電力が供給される。   The power receiving device includes a portable information terminal, a game device, an electric toothbrush, an electric shaver, and the like. Generally, these devices are equipped with a secondary battery capable of repeated charge and discharge, and the secondary battery is charged by the non-contact power feeding device. At the time of charging, the power receiving device is disposed at a predetermined position of the non-contact power feeding device, and charging power is supplied from the non-contact power feeding device to the secondary battery of the power receiving device.
以下の特許文献1には、非接触給電技術(ワイヤレス給電技術)に関する記載がある。   Patent Document 1 below describes a non-contact power feeding technology (wireless power feeding technology).
特開2016−144383号公報JP, 2016-144383, A
非接触給電装置では、送電コイルの構造や送電コイルの位置によっては、磁束が広範囲に広がってしまい、受電装置における受電コイルに鎖交しない漏れ磁束が増加することがある。漏れ磁束が増加した場合、非接触給電装置から受電装置に十分な電力を送電することが困難となってしまう場合がある。   In the non-contact power feeding device, depending on the structure of the power transmission coil and the position of the power transmission coil, the magnetic flux may spread over a wide range, and the leakage flux not linked to the power receiving coil in the power receiving device may increase. When the leakage flux increases, it may be difficult to transmit sufficient power from the non-contact power feeding device to the power receiving device.
本発明は、非接触給電装置から発生し、受電コイルに鎖交する磁束を増加させることを目的とする。   An object of the present invention is to increase a magnetic flux generated from a non-contact power feeding device and linked to a power receiving coil.
本発明は、2つの送電コイルと、各前記送電コイルから発生し受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で、各前記送電コイルに電力を供給する電力発生部と、を備えることを特徴とする。   The present invention comprises two power transmission coils, and a power generation unit for supplying power to each of the power transmission coils in such a phase relationship that magnetic flux generated from each of the power transmission coils and linked to the power reception coil reinforces each other. It is characterized by
望ましくは、2つの前記送電コイルは、同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、2つの前記送電コイルから発生し前記受電コイルに鎖交する磁束が弱め合うような位置関係で配置されており、前記電力発生部は、2つの前記送電コイルのそれぞれに対して設けられた電力発生回路を備え、各前記電力発生回路は、2つの前記送電コイルに逆位相の電圧を印加する。   Preferably, the two power transmission coils are positioned such that magnetic flux generated from the two power transmission coils and linked to the power reception coil weakens when an AC voltage of the same phase is applied to the two power transmission coils. The power generation units are disposed in a relationship, and the power generation unit includes a power generation circuit provided for each of the two power transmission coils, and each of the power generation circuits has voltages of opposite phases to the two power transmission coils. Apply.
望ましくは、2つの前記送電コイルが、同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、2つの前記送電コイルから発生し前記受電コイルに鎖交する磁束が弱め合うような位置関係で配置されている、前記非接触給電装置において、各前記送電コイルに対して設けられた1つの電力発生回路と、一方の前記送電コイルに印加される電圧に対して逆位相の電圧を、他方の前記送電コイルに印加する位相反転器と、を備える。   Desirably, positions where two of the power transmission coils are such that magnetic flux generated from the two power transmission coils and linked to the power reception coil weakens when an AC voltage of the same phase is applied to the two power transmission coils In the non-contact power feeding device, which is disposed in a relationship, one power generation circuit provided for each of the power transmission coils, and a voltage in reverse phase with respect to a voltage applied to one of the power transmission coils And a phase inverter applied to the other of the power transmission coils.
望ましくは、2つの前記送電コイルのそれぞれは、同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、前記受電コイルに同一の向きの磁束が鎖交するような向きに巻かれた導線によって構成されている。   Desirably, each of the two power transmission coils is wound in such a direction that magnetic flux in the same direction is linked to the power reception coil when an AC voltage of the same phase is applied to the two power transmission coils. It is comprised by the conducting wire.
また、本発明は、複数の送電コイルと、各前記送電コイルから発生し受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で、各前記送電コイルに電力を供給する電力発生部と、を備えることを特徴とする。   Further, the present invention provides a plurality of power transmission coils, and a power generation unit for supplying power to each of the power transmission coils in such a phase relationship that magnetic flux generated from each of the power transmission coils and linked to the power reception coils reinforces each other. It is characterized by having.
本発明によれば、非接触給電装置から発生し、受電コイルに鎖交する磁束が増加する。   According to the present invention, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device and linked to the power receiving coil is increased.
第1実施形態に係る非接触給電システムを示す図である。It is a figure showing the non-contact electric supply system concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る非接触給電システムを示す図である。It is a figure showing the non-contact electric supply system concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係る非接触給電システムを示す図である。It is a figure showing the non-contact electric supply system concerning a 3rd embodiment. 変形例に係る非接触給電システムを示す図である。It is a figure showing the non-contact electric supply system concerning a modification. 変形例に係る非接触給電システムを示す図である。It is a figure showing the non-contact electric supply system concerning a modification.
図1には、本発明の第1実施形態に係る非接触給電システムが示されている。図1においては、上方向がz軸正方向として定義されている。また、図面から手前に向かう方向がx軸正方向として定義され、右方向がy軸正方向として定義されている。非接触給電システムは、非接触給電装置10および受電装置12を備える。非接触給電装置10は受電装置12に磁気的に結合し、受電装置12に非接触給電によって電力を伝送する。   FIG. 1 shows a non-contact power feeding system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the upward direction is defined as the z-axis positive direction. Further, the direction from the drawing toward the front is defined as the x-axis positive direction, and the right direction is defined as the y-axis positive direction. The noncontact power feeding system includes a noncontact power feeding device 10 and a power receiving device 12. The non-contact power feeding device 10 is magnetically coupled to the power receiving device 12 and transmits power to the power receiving device 12 by non-contact power feeding.
非接触給電装置10は、第1送電コイル14、第2送電コイル16、第1電力発生回路18、および第2電力発生回路20を備えている。第1送電コイル14の一端は、第1電力発生回路18に接続されている。第1送電コイル14の他端は、非接触給電装置10の接地導体に接続されている。第2送電コイル16の一端は、第2電力発生回路20に接続されている。第2送電コイル16の他端は、非接触給電装置10の接地導体に接続されている。   The non-contact power feeding device 10 includes a first power transmission coil 14, a second power transmission coil 16, a first power generation circuit 18, and a second power generation circuit 20. One end of the first power transmission coil 14 is connected to the first power generation circuit 18. The other end of the first power transmission coil 14 is connected to the ground conductor of the non-contact power feeding device 10. One end of the second power transmission coil 16 is connected to the second power generation circuit 20. The other end of the second power transmission coil 16 is connected to the ground conductor of the non-contact power feeding device 10.
図1に示されている例では、第1送電コイル14は、第1電力発生回路18から電流が流入したときに、z軸正方向に第1送電コイル14を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。また、第2送電コイル16は、第2電力発生回路20から電流が流入したときに、z軸正方向に第2送電コイル16を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。第1送電コイル14および第2送電コイル16は、平坦に周回する導線によって構成されたループコイルであってもよいし、円筒状に周回する導線によって構成されたソレノイドコイルであってもよい。また、各送電コイルの中空部には磁性体で形成されたコアが設けられてもよい。第1送電コイル14および第2送電コイル16は、それぞれの開口の法線がz軸方向に向けられた姿勢で所定の間隔を隔てて配置されている。   In the example shown in FIG. 1, the first power transmission coil 14 is wound such that a magnetic flux passing through the first power transmission coil 14 in the z-axis positive direction is generated when current flows from the first power generation circuit 18. It is constituted by the lead wire. In addition, the second power transmission coil 16 is configured by a conducting wire wound so that a magnetic flux passing through the second power transmission coil 16 in the z-axis positive direction is generated when current flows from the second power generation circuit 20. . The 1st power transmission coil 14 and the 2nd power transmission coil 16 may be a loop coil constituted by conducting wire round flat, and may be a solenoid coil constituted by conducting wire circling cylindrically. Moreover, the core formed of the magnetic body may be provided in the hollow part of each power transmission coil. The first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 are disposed at predetermined intervals in a posture in which the normals of the respective openings are directed in the z-axis direction.
受電装置12は、例えば、携帯情報端末、ゲーム機器、電動歯ブラシ、電動シェーバー等である。受電装置12は、第1受電コイル22、第2受電コイル24、受電回路26、整流回路28、負荷回路30およびバッテリ32を備えている。第1受電コイル22および第2受電コイル24は、平坦なループコイルであってもよいし、ソレノイドコイルであってもよい。また、各受電コイルの中空部には磁性体で形成されたコアが設けられてもよい。   The power receiving device 12 is, for example, a portable information terminal, a game device, an electric toothbrush, an electric shaver, or the like. The power receiving device 12 includes a first power receiving coil 22, a second power receiving coil 24, a power receiving circuit 26, a rectifying circuit 28, a load circuit 30, and a battery 32. The first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24 may be flat loop coils or may be solenoid coils. In addition, a core formed of a magnetic material may be provided in the hollow portion of each power receiving coil.
バッテリ32を充電するため、受電装置12は、ユーザによって非接触給電装置10に接触または近接するように配置される。これによって、第1受電コイル22は、その開口が第1送電コイル14の開口に対向し、第2受電コイル24は、その開口が第2送電コイル16の開口に対向する。   In order to charge the battery 32, the power receiving device 12 is disposed by the user in contact with or in proximity to the non-contact power feeding device 10. Thereby, the opening of the first power receiving coil 22 faces the opening of the first power transmitting coil 14, and the opening of the second power receiving coil 24 faces the opening of the second power transmitting coil 16.
非接触給電装置10の第1電力発生回路18および第2電力発生回路20は、第1送電コイル14および第2送電コイル16に互いに逆位相の電圧を出力する。これによって、第1送電コイル14からは、第1受電コイル22、第2受電コイル24および第2送電コイル16に鎖交する磁束Φ1が発生する。また、第2送電コイル16からは、第1送電コイル14、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ2が発生する。   The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 of the non-contact power feeding device 10 output voltages in opposite phase to each other to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16. As a result, the first power transmission coil 14 generates a magnetic flux 11 that interlinks the first power reception coil 22, the second power reception coil 24, and the second power transmission coil 16. Further, from the second power transmission coil 16, a magnetic flux 2 2 interlinked with the first power transmission coil 14, the first power reception coil 22, and the second power reception coil 24 is generated.
受電回路26は、第1受電コイル22および第2受電コイル24で発生した誘導起電力に基づく交流電圧を、整流回路28に出力する。整流回路28は、受電回路26から出力された交流電圧を整流し、直流電圧を負荷回路30に出力する。負荷回路30は、整流回路28から出力された電圧に基づいてバッテリ32を充電する。負荷回路30は、バッテリ32から出力される電圧、または整流回路28から出力される電圧に基づいて動作する。   The power receiving circuit 26 outputs an alternating voltage based on the induced electromotive force generated by the first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24 to the rectifier circuit 28. The rectifier circuit 28 rectifies the AC voltage output from the power receiving circuit 26 and outputs the DC voltage to the load circuit 30. The load circuit 30 charges the battery 32 based on the voltage output from the rectifier circuit 28. The load circuit 30 operates based on the voltage output from the battery 32 or the voltage output from the rectifier circuit 28.
このように非接触給電装置10は、第1送電コイル14および第2送電コイル16と、各送電コイルに電力を供給する電力発生部としての第1電力発生回路18および第2電力発生回路20とを備える。第1電力発生回路18および第2電力発生回路20は、各送電コイルから発生し各受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で各送電コイルに電圧を印加する。すなわち、第1送電コイル14および第2送電コイル16は、仮に同位相の交流電圧が第1送電コイル14および第2送電コイル16に印加されたときに、各送電コイルから発生し各受電コイルに鎖交する磁束が弱め合うような位相関係で配置されている。第1電力発生回路18および第2電力発生回路20は、第1送電コイル14および第2送電コイル16に逆位相の電圧を印加する。   As described above, the non-contact power feeding device 10 includes the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16, and the first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 as a power generation unit for supplying power to each power transmission coil. Equipped with The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 apply voltages to the respective power transmission coils in such a phase relationship that magnetic fluxes generated from the respective power transmission coils and linked to the respective power reception coils strengthen each other. That is, the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 are generated from the respective power transmission coils when the same phase AC voltage is applied to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16. The interlinking magnetic fluxes are arranged in a phase relationship such that they weaken each other. The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 apply voltages of opposite phases to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16.
このような構成によれば、第1送電コイル14から発生し、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ1と、第2送電コイル16から発生し第1受電コイル22および第2受電24コイルに鎖交する磁束Φ2は、各受電コイルにおいて強め合う。これによって、各送電コイルから発生するものの、各受電コイルに鎖交しない漏れ磁束が低減される。したがって、非接触給電装置10から発生し、各受電コイルに鎖交する磁束が十分となり、非接触給電装置10から受電装置12に十分な電力が供給される。   According to such a configuration, the magnetic flux 11 generated from the first power transmission coil 14 and interlinked with the first power reception coil 22 and the second power reception coil 24, and the first power reception coil 22 generated from the second power transmission coil 16 The magnetic flux Φ2 linked to the second power reception 24 coil strengthens in each power reception coil. As a result, leakage flux that is generated from each power transmission coil but is not linked to each power reception coil is reduced. Therefore, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device 10 and linked to each power receiving coil is sufficient, and sufficient power is supplied from the non-contact power feeding device 10 to the power receiving device 12.
図2には、第2実施形態に係る非接触給電システムが示されている。図1に示される構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   The non-contact electric power feeding system which concerns on 2nd Embodiment is shown by FIG. The same components as the components shown in FIG. 1 are assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
第1送電コイル14および第2送電コイル16は、第1送電コイル14において導線が巻かれる中心軸と、第2送電コイル16において導線が巻かれる中心軸とが共通となる姿勢および位置関係で配置されている。同様に、第1受電コイル22および第2受電コイル24は、第1受電コイル22において導線が巻かれる中心軸と、第2受電コイル24において導線が巻かれる中心軸とが共通となる姿勢および位置関係で配置されている。   The first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 are disposed in an attitude and position relationship in which the central axis on which the lead is wound in the first power transmission coil 14 and the central axis on which the lead is wound in the second power transmission coil 16 are common. It is done. Similarly, in the first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24, the attitude and the position in which the central axis on which the conducting wire is wound in the first power receiving coil 22 and the central axis on which the conducting wire is wound in the second power receiving coil 24 are common. Arranged in a relationship.
第1送電コイル14および第2送電コイル16の配置間隔は、第1受電コイル22および第2受電コイル24の配置間隔より広い。   The arrangement interval of the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 is wider than the arrangement interval of the first power reception coil 22 and the second power reception coil 24.
第1送電コイル14は、第1電力発生回路18から電流が流入したときに、y軸負方向に第1送電コイル14を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。また、第2送電コイル16は、第2電力発生回路20から電流が流入したときに、y軸正方向に第2送電コイル16を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。   The first power transmission coil 14 is constituted by a conducting wire wound such that a magnetic flux passing through the first power transmission coil 14 in the negative y-axis direction is generated when current flows from the first power generation circuit 18. In addition, the second power transmission coil 16 is configured by a conducting wire wound so that a magnetic flux passing through the second power transmission coil 16 in the positive y-axis direction is generated when current flows from the second power generation circuit 20. .
バッテリ32を充電するため、受電装置12は、ユーザによって非接触給電装置10に接触または近接するように配置される。これによって、第1受電コイル22および第2受電コイル24は、第1送電コイル14および第2送電コイル16の間に挟まれる。第1受電コイル22は、その開口が第1送電コイル14の開口に対向し、第2受電コイル24は、その開口が第2送電コイル16の開口に対向する。   In order to charge the battery 32, the power receiving device 12 is disposed by the user in contact with or in proximity to the non-contact power feeding device 10. Thereby, the first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24 are sandwiched between the first power transmitting coil 14 and the second power transmitting coil 16. The opening of the first power receiving coil 22 faces the opening of the first power transmitting coil 14, and the opening of the second power receiving coil 24 faces the opening of the second power transmitting coil 16.
非接触給電装置10の第1電力発生回路18および第2電力発生回路20は、第1送電コイル14および第2送電コイル16に互いに逆位相の電圧を出力する。これによって、第1送電コイル14からは、第1受電コイル22、第2受電コイル24および第2送電コイル16に鎖交する磁束Φ1が発生する。また、第2送電コイル16からは、第1送電コイル14、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ2が発生する。   The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 of the non-contact power feeding device 10 output voltages in opposite phase to each other to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16. As a result, the first power transmission coil 14 generates a magnetic flux 11 that interlinks the first power reception coil 22, the second power reception coil 24, and the second power transmission coil 16. Further, from the second power transmission coil 16, a magnetic flux 2 2 interlinked with the first power transmission coil 14, the first power reception coil 22, and the second power reception coil 24 is generated.
このような構成によれば、第1送電コイル14から発生し、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ1と、第2送電コイル16から発生し第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ2は、各受電コイルにおいて強め合う。これによって、各送電コイルから発生するものの、各受電コイルに鎖交しない漏れ磁束が低減される。したがって、非接触給電装置10から発生し、各受電コイルに鎖交する磁束が十分となり、非接触給電装置10から受電装置12に十分な電力が供給される。   According to such a configuration, the magnetic flux 11 generated from the first power transmission coil 14 and interlinked with the first power reception coil 22 and the second power reception coil 24, and the first power reception coil 22 generated from the second power transmission coil 16 The magnetic flux Φ2 interlinking with the second power receiving coil 24 strengthens each other in each power receiving coil. As a result, leakage flux that is generated from each power transmission coil but is not linked to each power reception coil is reduced. Therefore, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device 10 and linked to each power receiving coil is sufficient, and sufficient power is supplied from the non-contact power feeding device 10 to the power receiving device 12.
図3には、第3実施形態に係る非接触給電システムが示されている。図1および図2に示される構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。   The non-contact electric power feeding system which concerns on 3rd Embodiment is shown by FIG. The same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
第1送電コイル14および第2送電コイル16は、第1送電コイル14において導線が巻かれる中心軸と、第2送電コイル16において導線が巻かれる中心軸とが垂直に交わる姿勢および位置関係で配置されている。同様に、第1受電コイル22および第2受電コイル24は、第1受電コイル22において導線が巻かれる中心軸と、第2受電コイル24において導線が巻かれる中心軸とが垂直に交わる姿勢および位置関係で配置されている。   The first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 are disposed in an orientation and positional relationship in which the central axis on which the lead is wound in the first power transmission coil 14 and the central axis on which the lead is wound in the second power transmission coil 16 intersect perpendicularly It is done. Similarly, in the first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24, a posture and a position where the central axis on which the conducting wire is wound in the first power receiving coil 22 and the central axis on which the conducting wire is wound in the second power receiving coil 24 intersect perpendicularly Arranged in a relationship.
第1受電コイル22および第2受電コイル24は、受電装置12の筐体34における突出した角の近傍に配置されてもよい。すなわち、筐体34における突出した角を形成する2つの壁面のうち一方の壁面に開口を対向させて第1受電コイル22が配置され、他方の壁面に開口を対向させて第2受電コイル24が配置されてもよい。   The first power receiving coil 22 and the second power receiving coil 24 may be disposed in the vicinity of the protruding corner of the housing 34 of the power receiving device 12. That is, the first power receiving coil 22 is disposed with the opening facing one of the two wall surfaces forming the projecting corner in the housing 34, and the second power receiving coil 24 is facing the opening with the other wall. It may be arranged.
第1送電コイル14および第2送電コイル16は、非接触給電装置10の筐体36における凹んだ角の近傍に配置されてもよい。すなわち、筐体36の凹んだ角を形成する2つの壁面のうち一方の壁面に開口を対向させて第1送電コイル14が配置され、他方の壁面に開口を対向させて第2送電コイル16が配置されてもよい。   The first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16 may be disposed in the vicinity of the recessed corner in the housing 36 of the non-contact power feeding device 10. That is, the first power transmission coil 14 is disposed with the opening facing one of the two wall surfaces forming the recessed corner of the housing 36, and the second power transmission coil 16 with the other wall facing the opening. It may be arranged.
第1送電コイル14は、第1電力発生回路18から電流が流入したときに、z軸正方向に第1送電コイル14を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。また、第2送電コイル16は、第2電力発生回路20から電流が流入したときに、y軸負方向に第2送電コイル16を貫く磁束が発生するように巻かれた導線によって構成されている。   The first power transmission coil 14 is constituted by a conducting wire wound such that a magnetic flux passing through the first power transmission coil 14 in the z-axis positive direction is generated when current flows from the first power generation circuit 18. Further, the second power transmission coil 16 is configured by a conducting wire wound so that a magnetic flux passing through the second power transmission coil 16 is generated in the y-axis negative direction when current flows from the second power generation circuit 20. .
バッテリ32を充電するため、受電装置12は、ユーザによって非接触給電装置10に接触または近接するように配置される。このとき、受電装置12は、その筐体34の突出した角が、非接触給電装置10の筐体36における凹んだ角に入り込む位置に配置される。これによって、第1受電コイル22は、その開口が第1送電コイル14の開口に対向し、第2受電コイル24は、その開口が第2送電コイル16の開口に対向する。   In order to charge the battery 32, the power receiving device 12 is disposed by the user in contact with or in proximity to the non-contact power feeding device 10. At this time, the power receiving device 12 is disposed at a position where the protruding corner of the housing 34 enters the recessed corner in the housing 36 of the non-contact power feeding device 10. Thereby, the opening of the first power receiving coil 22 faces the opening of the first power transmitting coil 14, and the opening of the second power receiving coil 24 faces the opening of the second power transmitting coil 16.
非接触給電装置10の第1電力発生回路18および第2電力発生回路20は、第1送電コイル14および第2送電コイル16に互いに逆位相の電圧を出力する。これによって、第1送電コイル14からは、第1受電コイル22、第2受電コイル24および第2送電コイル16に鎖交する磁束が発生する。また、第2送電コイル16からは、第1送電コイル14、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束が発生する。   The first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 of the non-contact power feeding device 10 output voltages in opposite phase to each other to the first power transmission coil 14 and the second power transmission coil 16. As a result, the first power transmission coil 14 generates magnetic flux interlinking with the first power reception coil 22, the second power reception coil 24, and the second power transmission coil 16. Further, from the second power transmission coil 16, a magnetic flux interlinking with the first power transmission coil 14, the first power reception coil 22, and the second power reception coil 24 is generated.
このような構成によれば、第1送電コイル14から発生し、第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ1と、第2送電コイル16から発生し第1受電コイル22および第2受電コイル24に鎖交する磁束Φ2は、各受電コイルにおいて強め合う。これによって、各送電コイルから発生するものの、各受電コイルに鎖交しない漏れ磁束が低減される。したがって、非接触給電装置10から発生して各受電コイルに鎖交する磁束が十分となり、非接触給電装置10から受電装置12に十分な電力が供給される。   According to such a configuration, the magnetic flux 11 generated from the first power transmission coil 14 and interlinked with the first power reception coil 22 and the second power reception coil 24, and the first power reception coil 22 generated from the second power transmission coil 16 The magnetic flux Φ2 interlinking with the second power receiving coil 24 strengthens each other in each power receiving coil. As a result, leakage flux that is generated from each power transmission coil but is not linked to each power reception coil is reduced. Therefore, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device 10 and linked to each power receiving coil is sufficient, and sufficient power is supplied from the non-contact power feeding device 10 to the power receiving device 12.
図4には、第1実施形態に係る非接触給電システムの第1変形例が示されている。この変形例は、第2電力発生回路20の代わりに位相反転器38を用いたものである。位相反転器38は、第1電力発生回路18が出力する電圧の位相を180°遅らせた電圧を発生し、第2送電コイル16に出力する。   FIG. 4 shows a first modification of the non-contact power feeding system according to the first embodiment. In this modification, a phase inverter 38 is used instead of the second power generation circuit 20. The phase inverter 38 delays the phase of the voltage output from the first power generation circuit 18 by 180 ° to generate a voltage, and outputs the voltage to the second power transmission coil 16.
このような構成によれば、逆位相の電圧を出力する第1電力発生回路18および第2電力発生回路20を用いた場合と同様の技術的効果が得られる。すなわち、非接触給電装置10から発生して各受電コイルに鎖交する磁束が十分となり、非接触給電装置10から受電装置12に十分な電力が供給される。なお、図2および図3に示された非接触給電装置10においても、第2電力発生回路20の代わりに、位相反転器38が用いられてもよい。   According to such a configuration, the same technical effect as in the case of using the first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 that output voltages in opposite phase can be obtained. That is, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device 10 and linked to each power receiving coil is sufficient, and sufficient power is supplied from the non-contact power feeding device 10 to the power receiving device 12. Also in non-contact power feeding device 10 shown in FIGS. 2 and 3, phase inverter 38 may be used instead of second power generation circuit 20.
図5には、第1実施形態に係る非接触給電システムの第2変形例が示されている。この変形例は、第2送電コイル40を構成する導線の巻き方向を図1に示された第2送電コイル16とは逆方向とし、第1電力発生回路18が、第1送電コイル14および第2送電コイル40の両者に電圧を出力するものである。このような構成によれば、逆位相の電圧を出力する第1電力発生回路18および第2電力発生回路20を用いた場合と同様の技術的効果が得られる。すなわち、非接触給電装置10から発生して各受電コイルに鎖交する磁束が十分となり、非接触給電装置10から受電装置12に十分な電力が供給される。なお、図2および図3に示された非接触給電装置10においても、第2電力発生回路20の代わりに、逆向きに導線が巻かれた第2送電コイル40が用いられてもよい。   The 2nd modification of the non-contact electric supply system concerning a 1st embodiment is shown by FIG. In this modification, the winding direction of the conductive wire constituting the second power transmission coil 40 is reverse to that of the second power transmission coil 16 shown in FIG. 1, and the first power generation circuit 18 comprises the first power transmission coil 14 and the first power generation circuit The voltage is output to both of the two power transmission coils 40. According to such a configuration, the same technical effect as in the case of using the first power generation circuit 18 and the second power generation circuit 20 that output voltages in opposite phase can be obtained. That is, the magnetic flux generated from the non-contact power feeding device 10 and linked to each power receiving coil is sufficient, and sufficient power is supplied from the non-contact power feeding device 10 to the power receiving device 12. In the non-contact power feeding device 10 shown in FIGS. 2 and 3 as well, instead of the second power generation circuit 20, the second power transmission coil 40 in which the conducting wire is wound in the reverse direction may be used.
上記では、非接触給電装置として2つの送電コイルを備える実施形態について説明した。非接触給電装置は3つ以上の送電コイルを備えてもよい。この場合、各送電コイルに対応する電力発生回路が設けられる。電力発生部としての各電力発生回路は、各送電コイルから発生して受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で各送電コイルに電圧を印加する。また、非接触給電装置を1つの電力発生回路から各送電コイルに電圧を印加する構成とし、各送電コイルに印加される電圧の位相を調整する位相調整回路が非接触給電装置に設けられてもよい。   Above, the embodiment including the two power transmission coils as the non-contact power feeding device has been described. The non-contact power feeding device may include three or more power transmission coils. In this case, a power generation circuit corresponding to each power transmission coil is provided. Each power generation circuit as a power generation unit applies a voltage to each power transmission coil in such a phase relationship that magnetic flux generated from each power transmission coil and linked to the power reception coil strengthens each other. In addition, even if the noncontact power feeding device is configured to apply a voltage from one power generation circuit to each power transmission coil, and the phase adjustment circuit that adjusts the phase of the voltage applied to each power transmission coil is provided in the noncontact power feeding device Good.
10 非接触給電装置、12 受電装置、14 第1送電コイル、16,40 第2送電コイル、18 第1電力発生回路、20 第2電力発生回路、22 第1受電コイル、24 第2受電コイル、26 受電回路、28 整流回路、30 負荷回路、32 バッテリ、34,36 筐体、38 位相反転器。   DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 10 non-contact power feeding device 12 power receiving device 14 first power transmission coil 16, 40 second power transmission coil 18 first power generation circuit 20 second power generation circuit 22 first power receiving coil 24 second power receiving coil 26 power receiving circuit, 28 rectifier circuit, 30 load circuit, 32 battery, 34, 36 housing, 38 phase inverter.

Claims (5)

  1. 2つの送電コイルと、
    各前記送電コイルから発生し受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で、各前記送電コイルに電力を供給する電力発生部と、
    を備えることを特徴とする非接触給電装置。
    With two power transmission coils,
    A power generation unit for supplying power to each of the power transmission coils in a phase relationship such that magnetic flux generated from each of the power transmission coils and linked to the power reception coil strengthens each other;
    Noncontact power feeding device characterized by including.
  2. 請求項1に記載の非接触給電装置において、
    2つの前記送電コイルは、
    同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、2つの前記送電コイルから発生し前記受電コイルに鎖交する磁束が弱め合うような位置関係で配置されており、
    前記電力発生部は、
    2つの前記送電コイルのそれぞれに対して設けられた電力発生回路を備え、
    各前記電力発生回路は、2つの前記送電コイルに逆位相の電圧を印加することを特徴とする非接触給電装置。
    In the non-contact power feeding device according to claim 1,
    The two power transmission coils are
    When an alternating-current voltage of the same phase is applied to the two power transmission coils, the magnetic fluxes generated from the two power transmission coils and interlinked to the power reception coil are arranged in such a positional relationship that weakens each other,
    The power generation unit
    A power generation circuit provided for each of the two power transmission coils;
    The non-contact power feeding device, wherein each of the power generation circuits applies voltages of opposite phases to the two power transmission coils.
  3. 2つの前記送電コイルが、
    同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、2つの前記送電コイルから発生し前記受電コイルに鎖交する磁束が弱め合うような位置関係で配置されている、請求項1に記載の非接触給電装置において、
    各前記送電コイルに対して設けられた1つの電力発生回路と、
    一方の前記送電コイルに印加される電圧に対して逆位相の電圧を、他方の前記送電コイルに印加する位相反転器と、
    を備えることを特徴とする非接触給電装置。
    The two power transmission coils are
    The magnetic flux generating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic fluxes generated from the two power transmission coils and interlinked to the power reception coil are disposed in a weak positional relationship when an AC voltage of the same phase is applied to the two power transmission coils. In the non-contact power feeding device described in
    One power generation circuit provided for each of the power transmission coils;
    A phase inverter for applying a voltage in reverse phase to a voltage applied to one of the power transmission coils to the other power transmission coil;
    Noncontact power feeding device characterized by including.
  4. 請求項1に記載の非接触給電装置において、
    2つの前記送電コイルのそれぞれは、
    同位相の交流電圧が2つの前記送電コイルに印加されたときに、前記受電コイルに同一の向きの磁束が鎖交するような向きに巻かれた導線によって構成されていることを特徴とする非接触給電装置。
    In the non-contact power feeding device according to claim 1,
    Each of the two power transmission coils is
    It is characterized by comprising a conducting wire wound in such a direction that magnetic flux in the same direction is linked to the power receiving coil when an alternating voltage of the same phase is applied to the two power transmitting coils. Contact power supply device.
  5. 複数の送電コイルと、
    各前記送電コイルから発生し受電コイルに鎖交する磁束が強め合うような位相関係で、各前記送電コイルに電力を供給する電力発生部と、
    を備えることを特徴とする非接触給電装置。
    With multiple power transmission coils,
    A power generation unit for supplying power to each of the power transmission coils in a phase relationship such that magnetic flux generated from each of the power transmission coils and linked to the power reception coil strengthens each other;
    Noncontact power feeding device characterized by including.
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