JP2020109879A - 非接触電力伝送システム及び補聴器 - Google Patents
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Abstract
【課題】テレコイルを備えた補聴器に非接触で電力を伝送する。【解決手段】充電器1に組み込まれた送電装置は、送電コイルL1と、入力電力から所定の伝送周波数f0を有する交流の伝送電力を発生し、伝送電力を送電コイルL1を介して補聴器2に送る周波数変換回路12とを備える。補聴器2に組み込まれた受電装置は、受電コイルL2と、充電器1から受電コイルL2を介して伝送電力を受ける整流平滑回路22及び電力変換回路23とを備える。補聴器2はテレコイルL3を備える。伝送周波数f0はテレコイルの自己共振周波数ftよりも高く設定される。【選択図】図1
Description
本発明は、送電装置と、補聴器に組み込まれる受電装置とを含む非接触電力伝送システムに関する。本発明はまた、非接触で受電する受電装置を備える補聴器に関する。
補聴器には、周囲の可聴音を取得するためのマイクロホンに加えて、音声信号から生成された磁界の変化を検出するためのテレコイルを備えたものがある。この磁界は、例えば、電話機の送受話器のスピーカ、磁気誘導ループ(ヒアリングループ)、などによって発生される。補聴器は、テレコイルにより磁界の変化を検出することにより、元の音声信号を取得することができる。例えば、特許文献1に、そのようなテレコイルを備えた補聴器が開示されている。
近年、非接触電力伝送を用いて受電してバッテリーに充電する補聴器及びその充電器が登場している。非接触電力伝送では、送電コイルと受電コイルの間の磁界結合が使用される場合が多い。
本願の発明者は、非接触電力伝送を用いて受電する補聴器について、以下の課題を発見した。送電コイルと受電コイルの間の磁界結合を用いて非接触電力伝送を行う場合、テレコイルの自己共振周波数に近い周波数で電力を伝送し、伝送される電力の磁束がテレコイルに鎖交すると、テレコイルに電圧が誘起される。電力を伝送する周波数は、基本周波数とその逓倍の周波数を含む。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路が誤動作又は破壊する恐れがある。従って、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊を生じることなく、充電器から補聴器に非接触で電力を伝送することが求められる。
本発明の目的は、テレコイルを備えた補聴器にも電力を伝送することができる非接触電力伝送システムを提供することにある。本発明の目的はまた、そのような補聴器を提供することにある。
本発明の第1の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、
送電装置及び受電装置を含む非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、
送電コイルと、
入力電力から所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を発生し、前記伝送電力を前記送電コイルを介して前記受電装置に送る送電回路とを備え、
前記受電装置は、
受電コイルと、
前記送電装置から前記受電コイルを介して前記伝送電力を受ける受電回路とを備え、
前記受電装置は、テレコイルを備える補聴器に組み込まれ、
前記伝送周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される。
送電装置及び受電装置を含む非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、
送電コイルと、
入力電力から所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を発生し、前記伝送電力を前記送電コイルを介して前記受電装置に送る送電回路とを備え、
前記受電装置は、
受電コイルと、
前記送電装置から前記受電コイルを介して前記伝送電力を受ける受電回路とを備え、
前記受電装置は、テレコイルを備える補聴器に組み込まれ、
前記伝送周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される。
本態様によれば、伝送周波数をテレコイルの自己共振周波数よりも高く設定することにより、テレコイルを備えた補聴器にも非接触で電力を伝送することができる。
本発明の第2の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1の態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記伝送周波数は、1MHzより高く、かつ、100MHz未満に設定されてもよい。
前記伝送周波数は、1MHzより高く、かつ、100MHz未満に設定されてもよい。
本態様によれば、伝送周波数を1MHzより高く設定することにより、テレコイルの部品のバラツキの影響を受けにくくすることができる。また、伝送周波数を100MHz未満に設定することにより、テレコイルにおける発熱及び損失を生じにくくすることができる。
本発明の第3の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1又は第2の態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに異なっていてもよい。
前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに異なっていてもよい。
本態様によれば、このように受電コイル及びテレコイルを配置することにより、受電コイルとテレコイルの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第4の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第3の態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに直交してもよい。
前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに直交してもよい。
本態様によれば、このように受電コイル及びテレコイルを配置することにより、受電コイルとテレコイルの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第5の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1〜第4のうちの1つの態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向に見て、前記送電コイル及び前記受電コイルは互いに重なり、前記テレコイルは、前記送電コイル及び前記受電コイルが互いに重なる領域の外側の領域に配置されてもよい。
前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向に見て、前記送電コイル及び前記受電コイルは互いに重なり、前記テレコイルは、前記送電コイル及び前記受電コイルが互いに重なる領域の外側の領域に配置されてもよい。
本態様によれば、このように送電コイル、受電コイル、及びテレコイルを配置することにより、テレコイルと、送電コイル及び受電コイルとの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第6の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第5の態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記充電器及び前記補聴器は、それぞれ筐体を有し、少なくとも一方に位置決め機構を有してもよい。
前記充電器及び前記補聴器は、それぞれ筐体を有し、少なくとも一方に位置決め機構を有してもよい。
本態様によれば、テレコイルと、送電コイル及び受電コイルとの間の電磁的な結合を低減するような配置を容易に実現することができる。
本発明の第7の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1〜第6のうちの1つの態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離は前記送電コイルと前記テレコイルの間の距離よりも短くてもよい。
前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離は前記送電コイルと前記テレコイルの間の距離よりも短くてもよい。
本態様によれば、このように送電コイル、受電コイル、及びテレコイルを配置することにより、テレコイルと、送電コイル及び受電コイルとの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第8の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1〜第7のうちの1つの態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電コイル及び前記テレコイルは、前記補聴器の筐体内に各素子が配置され、各素子間の距離のうち前記受電コイルと前記テレコイルの間の距離が最大であってもよい。
前記受電コイル及び前記テレコイルは、前記補聴器の筐体内に各素子が配置され、各素子間の距離のうち前記受電コイルと前記テレコイルの間の距離が最大であってもよい。
本態様によれば、このように受電コイル及びテレコイルを配置することにより、受電コイルとテレコイルの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第9の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1〜第8のうちの1つの態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電装置は、前記受電コイルと前記テレコイルの間にシールド導体をさらに備えてもよい。
前記受電装置は、前記受電コイルと前記テレコイルの間にシールド導体をさらに備えてもよい。
本態様によれば、シールド導体を備えたことにより、受電コイルとテレコイルの間の電磁的な結合を低減することができる。これにより、テレコイルに接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
本発明の第10の態様に係る非接触電力伝送システムによれば、第1〜第9のうちの1つの態様に係る非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電コイルはフレキシブル基板に形成されてもよい。
前記受電コイルはフレキシブル基板に形成されてもよい。
本態様によれば、フレキシブル基板を用いることにより、補聴器の筐体の内部に受電コイルを配置する自由度を向上することができる。
本発明の第11の態様に係る補聴器によれば、
充電器から非接触で電力供給を受ける補聴器であって、
所定の共振周波数を有する共振回路を構成する受電コイルと、
前記充電器から、前記受電コイルを介して、所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を受ける受電回路と、
マイクロホンと、
テレコイルと、
前記マイクロホン又は前記テレコイルによって取得された音声信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記受電コイルを含む共振回路の共振周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される。
充電器から非接触で電力供給を受ける補聴器であって、
所定の共振周波数を有する共振回路を構成する受電コイルと、
前記充電器から、前記受電コイルを介して、所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を受ける受電回路と、
マイクロホンと、
テレコイルと、
前記マイクロホン又は前記テレコイルによって取得された音声信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記受電コイルを含む共振回路の共振周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される。
本態様によれば、受電コイルを含む共振回路の共振周波数をテレコイルの自己共振周波数よりも高く設定することにより、テレコイルを備えた補聴器にも非接触で電力を伝送することができる。
本発明の一態様に係る非接触電力伝送システムによれば、伝送周波数をテレコイルの自己共振周波数よりも高く設定することにより、テレコイルを備えた補聴器にも電力を伝送することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。各図面において同じ番号は同様の構成要素を示す。
図1は、実施形態に係る非接触電力伝送システムを備えた充電器1及び補聴器2を含む充電システムの構成を示す、斜め上方からみた透視図である。図2は、図1の補聴器2が充電器1の上に配置された状態を示す、側方からみた断面図である。実施形態に係る非接触電力伝送システムは、充電器1に組み込まれた送電装置と、補聴器2に組み込まれた受電装置とを含む。図1の充電システムは、図2に示すように補聴器2が充電器1の上に配置されたとき、充電器1から補聴器2に非接触で電力を伝送し、補聴器2のバッテリーに充電する。
充電器1は、回路基板10及びコイル基板11を備える。回路基板10は、入力電力から交流の伝送電力を発生し、伝送電力を送電コイルL1を介して補聴器2に送る送電回路を含む。コイル基板11には送電コイルL1が形成される。補聴器2は、回路基板20及びコイル基板21を備える。回路基板20は、充電器1から受電コイルL2を介して伝送電力を受ける受電回路と、音声信号を処理する信号処理回路とを含む。処理された音声信号は、レシーバ29で可聴音に変換されてユーザの耳に出力される。また、コイル基板21には受電コイルL2が形成され、受電コイルL2は送電コイルL1と電磁的に結合する。補聴器2はテレコイルL3をさらに備える。テレコイルL3は回路基板20に設けられてもよい。
充電器1の筐体は、補聴器2の筐体を収容する凹部1aを備える。
図3は、図1の充電システムの構成を示すブロック図である。
充電器1は、周波数変換回路12、キャパシタC1、及び送電コイルL1を備える。
充電器1において、キャパシタC1及び送電コイルL1は、所定の共振周波数を有するLC共振回路を構成する。周波数変換回路12は、商用電力などの電源3から交流の入力電力の供給を受け、入力電力から所定の伝送周波数f0を有する交流の伝送電力を発生し、伝送電力を送電コイルL1を介して補聴器2に送る送電回路である。伝送周波数f0は可聴音の周波数よりもずっと高く、例えば、1MHzより高く、かつ、100MHz未満に設定される。キャパシタC1及び送電コイルL1を含むLC共振回路の共振周波数は、伝送周波数f0に一致するように設定される。キャパシタC1及び送電コイルL1を含むLC共振回路の共振周波数は、必ずしも伝送周波数f0に一致していなくてもよく、この共振周波数の近傍の帯域に伝送周波数f0が含まれるように設定されてもよい。周波数変換回路12は、例えば、交流の入力電力をいったん直流電力に変換するコンバータ回路(例えば、ACアダプタなど)と、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路とを含む。
周波数変換回路12、キャパシタC1、及び送電コイルL1は、非接触電力伝送システムの送電装置として、充電器1に組み込まれる。
周波数変換回路12は、例えば、図1の回路基板10に設けられる。
補聴器2は、キャパシタC2、受電コイルL2、テレコイルL3、整流平滑回路22、電力変換回路23、充電回路24、バッテリー25、マイクロホン26、ミキサ27、及び信号処理回路28を備える。
補聴器2において、キャパシタC2及び受電コイルL2は、所定の共振周波数を有するLC共振回路を構成する。キャパシタC2及び受電コイルL2を含むLC共振回路の共振周波数は、キャパシタC1及び送電コイルL1を含むLC共振回路の共振周波数に一致し、さらに、伝送周波数f0に一致するように設定される。キャパシタC2及び受電コイルL2を含むLC共振回路の共振周波数は、必ずしも伝送周波数f0に一致していなくてもよく、この共振周波数の近傍の帯域に伝送周波数f0が含まれるように設定されてもよい。図2に示すように補聴器2が充電器1の上に配置されたとき、送電コイルL1及び受電コイルL2は少なくとも部分的に互いに重畳し、このとき、受電コイルL2は送電コイルL1と電磁的に結合する。整流平滑回路22及び電力変換回路23は、受電コイルL2が送電コイルL1と電磁的に結合しているとき、充電器1から受電コイルL2を介して伝送電力を受ける受電回路である。整流平滑回路22は、充電器1から受電コイルL2を介して受けた交流の伝送電力を整流及び平滑化する。電力変換回路23は、整流平滑回路22により整流及び平滑化された電力を安定化する。充電回路24は、電力変換回路23により安定化された電力をバッテリー25に充電する。
なお、キャパシタC2および受電コイルL2が構成するLC共振回路は、直列共振回路であってもよいし、並列共振回路であっても良い。
キャパシタC2、受電コイルL2、整流平滑回路22、及び電力変換回路23は、非接触電力伝送システムの受電装置として、補聴器2に組み込まれる。
補聴器2において、マイクロホン26は、周囲の可聴音を電気信号に変換することにより、可聴音に対応する音声信号を生成する。テレコイルL3は、周囲の磁界の変化を電気信号に変換することにより、磁界の変化に対応する音声信号を生成する。テレコイルL3は、寄生容量C3を有し、テレコイルL3のインダクタンスと寄生容量C3とにより並列共振回路が形成される。ミキサ27は、マイクロホン26又はテレコイルL3によって取得された音声信号を後段の信号処理回路28に送る。信号処理回路28は、マイクロホン又はテレコイルL3によって取得された音声信号を処理する。ミキサ27及び信号処理回路28は、バッテリー25に充電された電力により動作する。信号処理回路28は、音声信号をアナログ的に処理してもよく、ディジタル的に処理してもよい。音声信号をディジタル的に処理する場合、信号処理回路28は、例えば、前置増幅器、A/D変換器、ディジタル信号処理(DSP)回路、及びシグマデルタ変換器などを含む。DSP回路は、例えば、入力された信号を所望の周波数特性及び圧縮関数にしたがって処理して、ユーザの聴覚障害を補償するのに適した信号を生成する。信号処理回路28の出力信号は、レシーバ29に送られる。
整流平滑回路22、電力変換回路23、充電回路24、バッテリー25、ミキサ27、及び信号処理回路28は、例えば、図1の回路基板20に設けられる。
レシーバ29は、信号処理回路28の出力信号を可聴音に変換して出力する。
図3の充電システムにおいて、周波数変換回路12の送電電流と、周波数変換回路12からキャパシタC1及び送電コイルL1への入力電圧とを検出することで、周波数変換回路12から補聴器2をみたときのインピーダンスを検出できる。このインピーダンスを検出することで、例えば、充電器1に補聴器2が載置されたか否かを判定できる。充電器1に補聴器2を載置したとき、充電器1のLC共振回路と補聴器2のLC共振回路とが電磁的に結合して、複合共振による周波数ピークが現れる。そして、インピーダンスの周波数特性を検出し、周波数ピークの有無を検出することで、補聴器2の有無を判定できる。
図4は、図1の受電コイルL2及びテレコイルL3の周波数特性を概略的に示す図である。
テレコイルL3は、人間の可聴領域である数Hz以上かつ三十kHz以下の周波数で使用され、それを超える数十kHz以上かつ数百kHz以下の自己共振周波数ftを有する。自己共振周波数ftは、図3に示すテレコイルL3のインダクタンスとテレコイルL3の寄生容量C3の並列共振回路により定まる。前述のように、非接触電力伝送システムにおいて、基本周波数もしくはその逓倍の周波数がテレコイルL3の自己共振周波数ftに近い周波数で電力を伝送し、伝送される電力の磁束がテレコイルL3に鎖交すると、テレコイルに大きな電圧が誘起され、高電圧が誘起される。これはテレコイルL3と寄生容量C3が並列共振回路を構成しており、自己共振周波数ftに近い周波数において並列共振回路のインピーダンスが大きくなっているためである。そして誘起された高電圧により、テレコイルL3に接続されている素子及び回路が破壊する恐れがある。この課題を解決するために、本実施形態では、非接触電力伝送システムの伝送周波数f0をテレコイルL3の自己共振周波数ftよりも高く設定している。非接触電力伝送システムの伝送周波数f0をテレコイルL3の自己共振周波数ftよりも高く設定することによって、LC共振回路の共振周波数もテレコイルL3の自己共振周波数ftよりも高く設定される。なおLC共振回路の共振周波数は、必ずしも伝送周波数f0に一致している必要はないが、テレコイルL3の自己共振周波数ftよりも高いことが望ましい。テレコイルL3などのコイルは部品のバラつきが大きいので、望ましくは、伝送周波数f0は1MHz以上に設定される。
また、寄生容量C3に加えて、さらに別のキャパシタがテレコイルL3に並列接続されてもよい。この場合、テレコイルL3のインダクタンス、テレコイルL3の寄生容量C3、及び別のキャパシタの容量により、並列共振回路が形成される。
また、一般的には、テレコイルL3は、フェライトなどのコアに導線を巻回することにより、又は、フェライトを含む複数の配線基板を積層することにより形成される。フェライトを含むテレコイルL3は、一般的には、数百MHzを超える周波数での動作をサポートしていない。この周波数帯では、テレコイルL3で受信した信号は熱(すなわち損失)になる。従って、テレコイルL3における発熱及び損失を避けるために、望ましくは、伝送周波数f0は100MHz未満に設定される。
非接触電力伝送システムの伝送周波数f0をこのように設定することにより、充電器1は、テレコイルL3を備えた補聴器2にも非接触で電力を伝送することができる。充電器1から補聴器2に非接触で電力を伝送しても、補聴器2の誤動作及び破壊を抑制し、より安全性を向上することができる。
また、以下に説明するように、送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3を所定の位置関係で配置することにより、テレコイルL3と、送電コイルL1及び受電コイルL2との間の電磁的な結合を低減することができる。
電磁的な結合を低減するための第1の配置として、図1及び図2に示すように、受電コイルL2及びテレコイルL3は、受電コイルL2の巻線を巻回する軸の方向と、テレコイルL3の巻線を巻回する軸の方向とは互いに異なるように配置される。例えば、受電コイルL2及びテレコイルL3は、受電コイルL2の巻線を巻回する軸の方向と、テレコイルL3の巻線を巻回する軸の方向とは互いに直交するように配置される。図1及び図2を参照すると、受電コイルL2の巻線はZ軸に平行な軸の周りに巻回され、テレコイルL3の巻線は、XY平面に平行な軸の周りに、例えばX軸に平行な軸の周りに巻回されている。受電コイルL2及びテレコイルL3をこのように配置することにより、受電コイルL2の巻線を巻回する軸の方向とテレコイルL3の巻線を巻回する軸の方向とが一致している場合に比べて、テレコイルL3に送電コイルL1から発生した磁束が鎖交することを抑制することができ、送電コイルL1および受電コイルL2とテレコイルL3の間の電磁的な結合は低減する。
電磁的な結合を低減するための第2の配置として、送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3は、図2に示すように補聴器2が充電器1の上に配置されたとき、以下の位置関係を有するように配置される。受電コイルL2の巻線を巻回する軸(Z軸に平行な軸)の上の一点から見て、送電コイルL1及び受電コイルL2は、少なくとも部分的に互いに重なるように配置される。このとき、送電コイルL1及び受電コイルL2は互いに電磁的に結合する。また、受電コイルL2の巻線を巻回する軸の上の一点から見て、すなわち受電コイルL2の巻線を巻回する軸の方向に見て、テレコイルL3は、送電コイルL1及び受電コイルL2が互いに重なる領域(すなわち、電力が伝送される領域)の外側の領域に配置される。充電器1の筐体及び補聴器2の筐体は、このような送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3の位置関係を実現するように、特定の形状を有して形成される。図1及び図2の場合、充電器1の筐体において、補聴器2の筐体を収容する凹部1aを備える。凹部1aは充電器1と補聴器2の位置決め機構である。送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3を決まった位置に配置できるのであれば、充電器1の筐体及び補聴器2の筐体は、充電器1の凹部1a及びそれに対応する補聴器2の形状に限らず、任意の形状を有してもよい。送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3をこのように配置することにより、送電コイルL1及び受電コイルL2が互いに重畳する領域の内部にテレコイルL3を配置する場合に比べて、送電コイルL1及び受電コイルL2と、テレコイルL3との間の電磁的な結合は低減する。
電磁的な結合を低減するための第3の配置として、送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3は、図2に示すように補聴器2が充電器1の上に配置されたとき、送電コイルL1と受電コイルL2の間の距離が送電コイルL1とテレコイルL3の間の距離よりも短くなるように配置される。送電コイルL1、受電コイルL2、及びテレコイルL3をこのように配置することにより、送電コイルL1とテレコイルL3の間の距離が送電コイルL1と受電コイルL2の間の距離よりも短くなるように配置される場合に比べて、送電コイルL1とテレコイルL3の間の電磁的な結合は低減する。
テレコイルL3と、送電コイルL1及び受電コイルL2との間の電磁的な結合を低減することにより、送電コイルL1から受電コイルL2に電力を伝送するとき、テレコイルL3に電圧が誘起されにくくすることができる。従って、テレコイルL3に接続されている素子及び回路の誤動作又は破壊をより生じにくくすることができる。
テレコイルL3と、送電コイルL1及び受電コイルL2との間の電磁的な結合を低減するために、上述した第1〜第3の配置のうちのすべてを採用することに代えて、第1〜第3の配置のうちの1つ又は2つを採用してもよい。
コイル基板11及びコイル基板21は、リジッド基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。例えば、受電コイルL2をフレキシブル基板に形成することにより、小型の補聴器2であっても、その筐体の内部に受電コイルL2を配置する自由度を向上することができる。
次に、図5及び図6を参照して、実施形態の変形例に係る非接触電力伝送システムについて説明する。
図5は、実施形態の第1の変形例に係る非接触電力伝送システムを備えた充電器1及び補聴器2Aを含む充電システムの構成を示す、側方からみた断面図である。図5の補聴器2Aは、図1及び図2の補聴器2の各構成要素に加えて、受電コイルL2とテレコイルL3の間にシールド導体31をさらに備える。シールド導体31を備えることにより、図1及び図2の補聴器2の場合に比べて、受電コイルL2とテレコイルL3の間の電磁的な結合を低減することができる。なお、シールド導体31は、金属によって構成されていてもよく、フェライトなどの磁性材料によって構成されていてもよい。
図6は、実施形態の第2の変形例に係る非接触電力伝送システムを備えた充電器1及び補聴器2Bを含む充電システムの構成を示す、側方からみた断面図である。図6の補聴器2Bは、図1及び図2の補聴器2と比較して、補聴器2Bの筐体において、回路基板20及びテレコイルL3の位置が変更されている。具体的には、受電コイルL2及びテレコイルL3は、図1及び図2の補聴器2の場合と比較して、それらの間の距離がより増大するように、望ましくは最大化するように配置される。受電コイルL2及びテレコイルL3をこのように配置することにより、図1及び図2の補聴器2の場合に比べて、受電コイルL2とテレコイルL3の間の電磁的な結合を低減することができる。
図5のシールド導体31と、図6の受電コイルL2及びテレコイルL3の配置とは、互いに組み合わされてもよい。
本発明の一態様に係る非接触電力伝送システムによれば、テレコイルを備えた補聴器にも電力を伝送することができる。
1…充電器、
1a…凹部、
2,2A,2B…補聴器、
3…電源、
10…回路基板、
11…コイル基板、
12…周波数変換回路、
20…回路基板、
21…コイル基板、
22…整流平滑回路、
23…電力変換回路、
24…充電回路、
25…バッテリー、
26…マイクロホン、
27…ミキサ、
28…信号処理回路、
29…レシーバ、
31…シールド導体、
C1,C2…キャパシタ、
C3…寄生容量、
L1…送電コイル、
L2…受電コイル、
L3…テレコイル。
1a…凹部、
2,2A,2B…補聴器、
3…電源、
10…回路基板、
11…コイル基板、
12…周波数変換回路、
20…回路基板、
21…コイル基板、
22…整流平滑回路、
23…電力変換回路、
24…充電回路、
25…バッテリー、
26…マイクロホン、
27…ミキサ、
28…信号処理回路、
29…レシーバ、
31…シールド導体、
C1,C2…キャパシタ、
C3…寄生容量、
L1…送電コイル、
L2…受電コイル、
L3…テレコイル。
Claims (11)
- 送電装置及び受電装置を含む非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、
送電コイルと、
入力電力から所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を発生し、前記伝送電力を前記送電コイルを介して前記受電装置に送る送電回路とを備え、
前記受電装置は、
受電コイルと、
前記送電装置から前記受電コイルを介して前記伝送電力を受ける受電回路とを備え、
前記受電装置は、テレコイルを備える補聴器に組み込まれ、
前記伝送周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される、
非接触電力伝送システム。 - 前記伝送周波数は、1MHzより高く、かつ、100MHz未満に設定される、
請求項1記載の非接触電力伝送システム。 - 前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに異なる、
請求項1又は2記載の非接触電力伝送システム。 - 前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向と、前記テレコイルの巻線を巻回する軸の方向とは互いに直交する、
請求項3記載の非接触電力伝送システム。 - 前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記受電コイルの巻線を巻回する軸の方向に見て、
前記送電コイル及び前記受電コイルは互いに重なり、
前記テレコイルは、前記送電コイル及び前記受電コイルが互いに重なる領域の外側の領域に配置される、
請求項1〜4のうちの1つに記載の非接触電力伝送システム。 - 前記充電器及び前記補聴器は、それぞれ筐体を有し、少なくとも一方に位置決め機構を有する、
請求項5記載の非接触電力伝送システム。 - 前記送電装置は充電器に組み込まれ、
前記充電器に前記補聴器を配置したとき、前記送電コイルと前記受電コイルの間との距離は、前記送電コイルと前記テレコイルとの間の距離よりも短い、
請求項1〜6のうちの1つに記載の非接触電力伝送システム。 - 前記補聴器の筐体内に各素子が配置され、各素子間の距離のうち前記受電コイルと前記テレコイルの間の距離が最大である、
請求項1〜7のうちの1つに記載の非接触電力伝送システム。 - 前記受電装置は、前記受電コイルと前記テレコイルの間にシールド導体をさらに備える、
請求項1〜8のうちの1つに記載の非接触電力伝送システム。 - 前記受電コイルはフレキシブル基板に形成される、
請求項1〜9のうちの1つに記載の非接触電力伝送システム。 - 充電器から非接触で電力供給を受ける補聴器であって、
所定の共振周波数を有する共振回路を構成する受電コイルと、
前記充電器から、前記受電コイルを介して、所定の伝送周波数を有する交流の伝送電力を受ける受電回路と、
マイクロホンと、
テレコイルと、
前記マイクロホン又は前記テレコイルによって取得された音声信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記受電コイルを含む共振回路の共振周波数は前記テレコイルの自己共振周波数よりも高く設定される、
補聴器。
Priority Applications (2)
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PCT/JP2018/004573 WO2018179902A1 (ja) | 2017-03-31 | 2018-02-09 | 非接触電力伝送システム及び補聴器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017069721A JP2020109879A (ja) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 非接触電力伝送システム及び補聴器 |
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Family Applications (1)
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JP2017069721A Pending JP2020109879A (ja) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 非接触電力伝送システム及び補聴器 |
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JP (1) | JP2020109879A (ja) |
WO (1) | WO2018179902A1 (ja) |
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-
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-
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- 2018-02-09 WO PCT/JP2018/004573 patent/WO2018179902A1/ja active Application Filing
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