JP2020156180A - コイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができるコイルユニットを提供する。【解決手段】第1主面と、第1主面と対向する第2主面を有する磁性体と、第1軸周りに渦巻き状に第1導体が巻き回される第1コイルと、第2軸周りに1回転以上渦巻き状に第2導体が巻き回される第2コイルと、を備え、第1コイルは、第1軸と交差する第1コイル面を有し、且つ、第1コイル面が第1主面と対向するように磁性体に対して配置され、第2コイルは、第2軸と交差する第2コイル面を有し、且つ、第2コイル面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置され、第1コイル面及び第2コイル面は、開口部を有し、第2コイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部は、磁性体から離間しており、第2コイルは、第1コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生する、コイルユニット。【選択図】図3
Description
本発明は、コイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムに関する。
ワイヤレス電力伝送システムに関する技術の研究や開発が行われている。ワイヤレス電力伝送システムは、送電コイルを備えたワイヤレス送電装置と受電コイルを備えたワイヤレス受電装置との間において、磁界を介したワイヤレス電力伝送を行う。なお、本明細書において、ワイヤレス電力伝送は、ワイヤレスによる電力の伝送のことである。
ワイヤレス電力伝送システムによる磁界を介したワイヤレス電力伝送では、漏洩磁束が発生する。漏洩磁束は、送電コイルと受電コイルとの間において磁界を介して行われるワイヤレス電力伝送に寄与しない不要な磁束のことである。漏洩磁束が増加すると、ワイヤレス電力伝送システムの周辺の電子機器に対する漏洩磁束からの影響が大きくなる。そこで、ワイヤレス電力伝送には、キャンセルコイルを用いて漏洩磁束を低減させる技術が用いられる場合がある。ここで、キャンセルコイルは、送電コイル又は受電コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生させるコイルである。例えば、ワイヤレス送電装置が備えるキャンセルコイルは、送電コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生させる。これにより、当該キャンセルコイルは、送電コイルが発生させる磁界に応じて発生する漏洩磁束を低減させることができる。また、例えば、ワイヤレス受電装置が備えるキャンセルコイルは、受電コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生させる。これにより、当該キャンセルコイルは、受電コイルが発生させる磁界に応じて発生する漏洩磁束を低減させることができる。
これに関し、伝送コイルと同軸上に配置されたキャンセルコイルを備えたコイルアンテナが知られている(特許文献1参照)。ここで、伝送コイルは、ワイヤレス電力伝送において電力の伝送を行うコイルのことであり、送電コイルと受電コイルとの総称である。
しかしながら、このようなコイルアンテナでは、漏洩磁束が低減される一方、ワイヤレス電力伝送に寄与する磁束までも低減されてしまう。その結果、当該コイルアンテナでは、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまう場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができるコイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システムを提供することを課題とする。
本発明の一態様は、第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面を有する磁性体と、第1軸周りに渦巻き状に第1導体が巻き回される第1コイルと、第2軸周りに1回転以上渦巻き状に第2導体が巻き回される第2コイルと、を備え、前記第1コイルは、前記第1軸と交差する第1コイル面を有し、且つ、前記第1コイル面が前記第1主面と対向するように前記磁性体に対して配置され、前記第2コイルは、前記第2軸と交差する第2コイル面を有し、且つ、前記第2コイル面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置され、前記第1コイル面及び前記第2コイル面は、開口部を有し、前記第2コイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部は、前記磁性体から離間しており、前記第2コイルは、前記第1コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生する、コイルユニットである。
本発明によれば、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができる。
<実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本明細書では、コイルは、ある領域とある物体との少なくとも一方の周囲に渦巻き状に巻き回された導体のことを意味し、当該導体から他の回路へと接続される引き出し線としての導体を含んでいない。また、本明細書では、コイルとして巻き回される導体は、絶縁被覆導体であってもよく、リッツ線であってもよい。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本明細書では、コイルは、ある領域とある物体との少なくとも一方の周囲に渦巻き状に巻き回された導体のことを意味し、当該導体から他の回路へと接続される引き出し線としての導体を含んでいない。また、本明細書では、コイルとして巻き回される導体は、絶縁被覆導体であってもよく、リッツ線であってもよい。
<ワイヤレス電力伝送システムの構成>
実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1の構成について説明する。図1は、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1の構成の一例を示す図である。
実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1の構成について説明する。図1は、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システム1の構成の一例を示す図である。
ワイヤレス電力伝送システム1は、ワイヤレス送電装置10と、ワイヤレス受電装置20を備える。ワイヤレス電力伝送システム1では、ワイヤレス電力伝送によって電力がワイヤレス送電装置10からワイヤレス受電装置20に伝送される。
ワイヤレス送電装置10は、交流電圧を供給する交流電源11と接続される。ワイヤレス送電装置10は、交流電源11から供給される交流電圧に基づくワイヤレス電力伝送によって、電力をワイヤレス受電装置20に伝送する。
交流電源11は、交流電圧を供給する電源であれば如何なる電源であってもよく、例えば、商用電源、スイッチング電源等である。スイッチング電源は、スイッチングコンバータ等のことである。交流電源11は、交流電圧をワイヤレス送電装置10に供給する。
また、ワイヤレス送電装置10は、例えば、送電回路12と、送電コイル部13と、送電側通信部14を備える。なお、ワイヤレス送電装置10は、送電回路12と、送電コイル部13と、送電側通信部14とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
送電回路12は、交流電源11から供給される交流電圧を、駆動周波数の交流電圧に変換する。送電回路12は、例えば、AC(Alternating Current)/DC(Direct Current)コンバータ121と、インバータ122と、制御回路123を備える。なお、送電回路12は、AC/DCコンバータ121及びインバータ122を備える構成に代えて、交流電源11から供給される交流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する他の回路を備える構成であってもよい。また、送電回路12は、AC/DCコンバータ121と、インバータ122と、制御回路123とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
AC/DCコンバータ121は、交流電源11から供給された交流電圧を、制御回路123による制御に応じた大きさの直流電圧に変換する。AC/DCコンバータ121は、変換した後の直流電圧をインバータ122に供給する。AC/DCコンバータ121は、例えば、PFC回路(力率改善回路)とDC/DCコンバータとの組み合わせから構成されていてもよく、整流回路とDC/DCコンバータとの組み合わせから構成されていてもよく、他の回路によって構成されてもよい。
インバータ122は、例えば、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(フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路等)である。インバータ122は、AC/DCコンバータ121から供給される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する。インバータ122は、変換した後の交流電圧を、送電コイル部13に供給する。
制御回路123は、AC/DCコンバータ121がインバータ122に供給する直流電圧を制御する。なお、制御回路123は、当該直流電圧を制御する構成に代えて、インバータ122の駆動周波数を制御する構成であってもよく、インバータ122のデューティ比を制御する構成であってもよく、当該駆動周波数を制御するとともに当該デューティ比を制御する構成であってもよい。
また、制御回路123は、後述する送電側通信部14によってワイヤレス受電装置20から受信された制御信号を取得する。この制御信号は、AC/DCコンバータ121がインバータ122に供給する直流電圧の制御に関する信号である。制御回路123は、取得した制御信号に応じて、当該直流電圧を制御し、必要に応じて、当該直流電圧の大きさを変化させる。
送電コイル部13は、例えば、送電コイルユニット131を備える。なお、送電コイル部13は、送電コイルユニット131に加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
送電コイルユニット131は、ワイヤレス電力伝送用のアンテナとして機能するコイルを、図1において図示しない送電コイルL1として備える。送電コイルユニット131は、送電コイルL1を介したワイヤレス電力伝送によって電力をワイヤレス受電装置20に送電する。
送電側通信部14は、例えば、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格による無線通信を行う通信回路(又は通信装置)である。送電側通信部14は、例えば、ワイヤレス受電装置20から受信した制御信号を、制御回路123に出力する。
ワイヤレス受電装置20は、負荷24と接続可能である。図1に示した例では、ワイヤレス受電装置20は、負荷24と接続されている。そして、ワイヤレス受電装置20は、受電コイル部21と、受電回路22と、受電側通信部23を備える。なお、ワイヤレス受電装置20は、負荷24を備える構成であってもよい。
受電コイル部21は、例えば、受電コイルユニット211を備える。なお、受電コイル部21は、受電コイルユニット211に加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
受電コイルユニット211は、ワイヤレス電力伝送用のアンテナとして機能するコイルを、図1において図示しない受電コイルL2として備える。受電コイルユニット211は、受電コイルL2を介したワイヤレス電力伝送によって電力をワイヤレス送電装置10から受電する。
受電回路22は、例えば、整流回路221と、制御比較部222を備える。なお、受電回路22は、整流回路221と、制御比較部222とに加えて、他の回路を備える構成であってもよい。
整流回路221は、受電コイルユニット211に接続される。整流回路221は、受電コイルL2を介して受電コイルユニット211が受電した交流電圧を直流電圧に変換する。整流回路221は、変換した直流電圧を負荷24に供給する。整流回路221は、コンバータであり、例えば、図示しないブリッジダイオードと、図示しない平滑用キャパシタとから構成される。整流回路221は、例えば、受電コイルユニット211によって受電された交流電圧を全波整流し、全波整流した電圧を平滑用キャパシタによって平滑にする。整流回路221は、整流した後の直流電圧を負荷24に供給する。
制御比較部222は、整流回路221から負荷24に供給される直流電圧を検出する。制御比較部222は、検出した直流電圧と、基準電圧(目標電圧)とを比較し、当該直流電圧と当該基準電圧との差分に基づく制御信号を生成する。制御比較部222は、生成した制御信号を、受電側通信部23を介してワイヤレス送電装置10に送信する。すなわち、ワイヤレス送電装置10において、制御回路123は、送電側通信部14を介して取得した制御信号が示す差分が小さくなるようにAC/DCコンバータ121がインバータ122に出力する直流電圧を制御する。なお、制御比較部222は、整流回路221から負荷24に供給される電流を検出する構成であってもよく、整流回路221から負荷24に供給される電力を検出する構成であってもよい。
受電側通信部23は、例えば、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格による無線通信を行う通信回路(又は通信装置)である。受電側通信部23は、例えば、制御比較部222から取得した制御信号をワイヤレス送電装置10に送信する。
負荷24は、整流回路221から直流電圧が供給される。負荷24は、例えば、再充電可能な二次電池(例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)である。なお、負荷24は、二次電池に代えて、直流電圧に応じた動作を行う他の装置であってもよい。
なお、整流回路221と負荷24との間には、整流回路221の出力を変換する変換回路(例えば、DC/DCコンバータやDC/ACインバータ等)が備えられる構成であってもよい。
ここで、本実施形態では、送電コイルユニット131の構成は、受電コイルユニット211の構成と同じ構成であってもよく、受電コイルユニット211の構成と異なる構成であってもよい。以下では、一例として、送電コイルユニット131の構成が、受電コイルユニット211の構成と同じ構成である場合について説明する。すなわち、以下では、一例として、送電コイルL1の構成と、受電コイルL2の構成とは、同じ構成である場合について説明する。このため、以下では、説明の便宜上、送電コイルユニット131と受電コイルユニット211とを区別する必要がない限り、まとめてコイルユニットCUと称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、送電コイルL1と受電コイルL2とを区別する必要がない限り、まとめて伝送コイルLと称して説明する。
以上のような構成により、ワイヤレス電力伝送システム1では、ワイヤレス送電装置10からワイヤレス受電装置20に電力が伝送される。ここで、ワイヤレス電力伝送システム1における磁界を介したワイヤレス電力伝送では、漏洩磁束が発生する。漏洩磁束は、送電コイルL1と受電コイルL2との間において磁界を介して行われるワイヤレス電力伝送に寄与しない不要な磁束のことである。漏洩磁束が増加すると、ワイヤレス電力伝送システム1の周辺の電子機器に対する漏洩磁束からの影響が大きくなる。
そこで、ワイヤレス電力伝送システム1では、コイルユニットCUは、伝送コイルLとともに、図1において図示しないキャンセルコイルCLを備える。キャンセルコイルCLは、通電時において、伝送コイルLが発生する磁界と逆向きの磁界を発生させるコイルである。コイルユニットCUが伝送コイルLとともにキャンセルコイルCLを備えることにより、コイルユニットCUは、伝送コイルLが発生させる磁界に応じて発生する漏洩磁束を低減させることができる。
しかしながら、コイルユニットCUがキャンセルコイルCLを備える場合、コイルユニットCU及びキャンセルコイルCLの構成によっては、コイルユニットCUは、送電コイルL1と受電コイルL2との間において磁界を介して行われるワイヤレス電力伝送に寄与する磁束までも低減してしまう場合がある。
このような問題を解決するため、ワイヤレス電力伝送システム1におけるコイルユニットCU及びキャンセルコイルCLは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができる構成を有する。以下では、このようなコイルユニットCU及びキャンセルコイルCLの構成について、詳しく説明する。
<コイルユニット及びキャンセルコイルの構成>
以下、コイルユニットCU及びキャンセルコイルCLの構成について説明する。
以下、コイルユニットCU及びキャンセルコイルCLの構成について説明する。
図2は、コイルユニットCUの構成の一例を示す上面図である。図3は、図2に示したコイルユニットCUを図2に示した切断面Aに沿って切断した場合におけるコイルユニットCUの断面図である。図2及び図3に示した三次元直交座標系CCは、図2及び図3における方向を示す。以下では、説明の便宜上、三次元直交座標系CCにおけるX軸を単にX軸と称し、三次元直交座標系におけるY軸を単にY軸と称し、三次元直交座標系におけるZ軸を単にZ軸と称して説明する。
図2及び図3において、コイルユニットCUよりもZ軸の正方向側は、コイルユニットCUが送電コイルユニット131である場合、コイルユニットCUを備えるワイヤレス送電装置10がワイヤレス受電装置20と対向する側、すなわち、ワイヤレス受電装置20が電力を受電する側である。また、図2及び図3において、コイルユニットCUよりもZ軸の正方向側は、コイルユニットCUが受電コイルユニット211である場合、コイルユニットCUを備えるワイヤレス受電装置20がワイヤレス送電装置10と対向する側、すなわち、ワイヤレス送電装置10が電力を送電する側である。
図2及び図3に示したように、コイルユニットCUは、磁性体Bと、ボビンBNと、伝送コイルLと、キャンセルコイルCLを備える。なお、コイルユニットCUは、ボビンBNを備えない構成であってもよい。また、コイルユニットCUは、磁性体Bと、伝送コイルLと、キャンセルコイルCLとに加えて、共振回路を構成するキャパシタ、電磁気遮蔽体(例えば、アルミニウム板等)、伝送コイルL間の磁気的な結合(すなわち、送電コイルL1と受電コイルL2との間の磁気的な結合)を高める磁性体(磁性体Bと異なる磁性体)等を備える構成であってもよい。以下では、説明の便宜上、伝送コイルLとして巻き回された導体(すなわち、伝送コイルLを構成する導体)を第1導体と称し、キャンセルコイルCLとして巻き回された導体(すなわち、キャンセルコイルCLを構成する導体)を第2導体と称して説明する。
磁性体Bは、第1主面M1と、第1主面M1と対向する第2主面M2との2つの主面を有する磁性体である。以下では、一例として、磁性体Bの形状が直方体形状である場合について説明する。この場合、第1主面M1と第2主面M2とのそれぞれは、互いに対向している矩形状の平面である。なお、磁性体Bの形状は、直方体形状に代えて、第1主面M1及び第2主面M2の両方を有する形状であれば、円板状等の他の形状であってもよい。
図2及び図3に示した例では、第1主面M1は、コイルユニットCUが有する面のうちのZ軸の正方向側の面である。また、当該例では、第1主面M1は、Z軸と直交する平面である。なお、第1主面M1の一部又は全部は、当該平面に代えて、曲面であってもよい。
また、図3に示した例では、第2主面M2は、コイルユニットCUが有する面のうちのZ軸の負方向側の面である。また、当該例では、第2主面M2は、Z軸と直交する平面である。すなわち、当該例では、第2主面M2は、第1主面M1と平行な面である。なお、第2主面M2の一部又は全部は、当該平面に代えて、曲面であってもよい。
伝送コイルLは、第1軸A1周りに渦巻き状に第1導体が巻き回されたコイル(すなわち、スパイラル型のコイル)である。ここで、当該コイルは、スパイラルコイル、平面コイル等とも称される場合がある。第1軸A1は、仮想的な軸である。また、第1軸A1は、Z軸と平行な軸である。すなわち、第1軸A1は、第1主面M1と直交する軸である。第1主面M1と第1軸A1とが交差する位置は、第1主面M1上に第1導体を伝送コイルLとして巻き回すことが可能な位置であれば、如何なる位置であってもよい。図3に示した例では、第1主面M1と第1軸A1とが交差する位置は、Z軸の軸方向から磁性体Bを見た場合における磁性体Bの図心の位置である。
また、伝送コイルLは、開口部を有する。このため、伝送コイルLは、伝送コイルLとして巻き回された第1導体と、伝送コイルLが有する開口部とを含む伝送コイル面を有する。伝送コイル面は、第1軸A1と交差する面である。
また、伝送コイルLは、伝送コイル面が第1主面M1と対向するように磁性体Bに対して配置される。図2及び図3に示した例では、伝送コイルLは、ボビンBNを介して、伝送コイル面が第1主面M1と対向するように磁性体Bに対して配置される。ボビンBNは、第1導体を伝送コイルLとして巻き回す際に第1導体を固定する治具である。図2及び図3では、図を簡略化するため、ボビンBNを、磁性体Bの形状と同様の形状を有する物体として示している。なお、伝送コイルLの一部又は全部、第1主面M1と接している構成であってもよく、離間している構成であってもよい。
また、伝送コイルLは、第1軸A1の軸方向から伝送コイルL及び磁性体Bを見た場合、伝送コイルLの輪郭は、磁性体Bの輪郭よりも内側に含まれている。
一方、キャンセルコイルCLは、第2軸A2周りに1回転以上渦巻き状に第2導体が巻き回されたコイル(すなわち、スパイラル型のコイル)である。ここで、当該コイルは、スパイラルコイル、平面コイル等とも称される場合がある。第2軸A2は、仮想的な軸である。また、第2軸A2は、Z軸と平行な軸である。すなわち、第2軸A2は、第2主面M2と直交する軸である。第2主面M2と第2軸A2とが交差する位置は、第2主面M2上に第2導体をキャンセルコイルCLとして巻き回すことが可能な位置であれば、如何なる位置であってもよい。図3に示した例では、第2主面M2と第2軸A2とが交差する位置は、Z軸の軸方向から磁性体Bを見た場合における磁性体Bの図心の位置である。すなわち、当該例では、第2軸A2は、第1軸A1と一致する軸である。しかし、第2軸A2は、第1軸A1と一致しない軸であってもよい。
また、キャンセルコイルCLは、開口部を有する。このため、キャンセルコイルCLは、キャンセルコイルCLとして巻き回された第2導体と、キャンセルコイルCLが有する開口部とを含むキャンセルコイル面を有する。キャンセルコイル面は、第2軸A2と交差する面である。
また、キャンセルコイルCLは、キャンセルコイル面が第2主面M2と対向するように磁性体Bに対して配置される。
また、キャンセルコイルCLでは、キャンセルコイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部は、磁性体Bから離間している。図3に示した例では、第2軸A2の軸方向からコイルユニットCUを見た場合において、キャンセルコイル面が有する開口部の内縁全体が、磁性体Bと重なることなく、磁性体Bから離間している。なお、キャンセルコイル面が有する開口部のうちの少なくとも一部は、当該場合において磁性体Bから離間している構成に代えて、第2軸A2の軸方向と直交する方向(例えば、X軸の軸方向)からコイルユニットCUを見た場合において、磁性体Bから離間している構成であってもよい。この場合、例えば、コイルユニットCUは、第2軸A2の軸方向からコイルユニットCUを見た場合において、キャンセルコイル面が有する開口部の内縁の輪郭全体が磁性体Bの輪郭と重なっている構成であってもよく、キャンセルコイル面が有する開口部の内縁の輪郭の一部が磁性体の輪郭と重なっており、且つ、当該輪郭の残りの一部が磁性体Bと重なることなく磁性体Bから離間している構成であってもよい。
このように、キャンセルコイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部が磁性体Bから離間しているため、コイルユニットCUでは、キャンセルコイルCLが発生させる磁束の一部は、伝送コイルLが発生させる磁束のうち漏洩磁束となる磁束の一部と打ち消し合う。図3に示した例では、キャンセルコイルCLが発生させる磁束の一部は、例えば、点線の矢印に沿った経路を通る。一方、当該例では、伝送コイルLが発生させる磁束の一部は、例えば、図3に示した実線の矢印に沿った経路を通る。このような場合、図3に示した点線の枠W1内において、X軸の負方向を向いている点線の矢印が示す経路を通る磁束と、X軸の正方向を向いている実線の矢印が示す経路を通る磁束とは、互いに打ち消し合う。また、当該場合、図3に示した点線の枠W1内において、Z軸の正方向を向いている実線の矢印が示す経路を通る磁束と、Z軸の負方向を向いている点線の矢印が示す経路を通る磁束とは、互いに打ち消し合う。このように、キャンセルコイルCLが発生させる磁束の一部は、伝送コイルLが発生させる磁束のうち漏洩磁束となる磁束の一部と打ち消し合う。ここで、伝送コイルLが発生させる磁束のうち、第1軸A1の軸方向から磁性体Bを見た場合における磁性体Bの外縁よりも外側の磁束は、第1軸A1から離れるほど漏洩磁束として振る舞う。すなわち、コイルユニットCUは、このような当該磁束の一部を、キャンセルコイルCLが発生させる磁束によって打ち消すことができる。換言すると、コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減することができる。
また、キャンセルコイルCLが発生させる磁束の磁束密度は、キャンセルコイルCLとして巻き回された第2導体に近いほど高い。そして、第1軸A1の軸方向からコイルユニットCUを見た場合、第2導体が有する部分のうち磁性体Bと重なっていない部分では、第2導体は、第1導体の輪郭の外側に位置している。これらのため、第2導体が有する部分のうち磁性体Bと重なっていない部分では、キャンセルコイルCLが発生させる磁束は、伝送コイルLの開口部を貫く経路をほぼ通らない。更に、例えば、枠W1内において、X軸の正方向を向いている実線の矢印が示す経路を通る磁束と、X軸の正方向を向いている点線の矢印が示す経路を通る磁束とは、打ち消し合わない。その結果、コイルユニットCUは、伝送コイルLが発生させる磁束のうちワイヤレス電力伝送に寄与する磁束をほぼ打ち消さない。すなわち、コイルユニットCUは、キャンセルコイルCLを備えつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができる。
まとめると、このような理由により、コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができる。
なお、コイルユニットCUは、図4に示すように、第1電磁気遮蔽体S1を備える構成であってもよい。図4は、第1電磁気遮蔽体S1を備えるコイルユニットCUの構成の一例を示す図である。
第1電磁気遮蔽体S1は、電磁気を遮蔽する部材である。第1電磁気遮蔽体S1は、例えば、アルミニウムである。なお、第1電磁気遮蔽体S1は、アルミニウムに代えて、電磁気を遮蔽することが可能な他の材質であってもよい。
また、第1電磁気遮蔽体S1は、図4に示したように、第3主面M3を有する。第3主面M3は、図4に示した例では、第2主面M2と平行な面である。また、第1電磁気遮蔽体S1は、第3主面M3が第2主面M2と対向するように磁性体Bに対して配置されている。図4に示した例では、第1電磁気遮蔽体S1は、磁性体Bと接している。なお、第1電磁気遮蔽体S1は、磁性体Bから離間している構成であってもよい。また、第3主面M3は、第2主面M2と非平行な面であってもよい。
また、図4に示した例では、第1電磁気遮蔽体S1の少なくとも一部は、キャンセルコイル面が有する開口部において第2導体によって囲まれている。また、当該例では、第2軸A2の軸方向からコイルユニットCUを見た場合、第1電磁気遮蔽体S1の輪郭は、キャンセルコイル面が有する開口部(すなわち、キャンセルコイルCLが有する開口部)の輪郭よりも内側に含まれている。ただし、第1電磁気遮蔽体S1の第2軸A2周りにおける外周のうちの一部又は全部と第2導体との間には、キャンセルコイルCLが発生させる磁束を通すための間隙が存在する。当該例では、当該外周の全部において、第2導体との間に間隙が存在する。
図4に示した構成により、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの下方向へ延伸する磁束を低減することができ、その結果、コイルユニットCUの下側における遠方の漏洩磁束をバランスよく低減することができる。
ここで、図5は、第1電磁気遮蔽体S1の第2軸A2周りにおける外周の一部と第2導体との間に間隙が存在する場合におけるキャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との位置関係の一例を示す図である。より具体的には、図5は、Z軸の負方向に向かってキャンセルコイルCL及び第1電磁気遮蔽体S1を見た場合における当該位置関係の一例を示す図である。図5に示したキャンセルコイルCLは、図4に示したキャンセルコイルCLと形状が異なるコイルであり、円形状のコイルである。このため、図5では、図を簡略化するため、キャンセルコイルCLを円によって示している。図5に示した例では、キャンセルコイルCLが有する開口部の輪郭は、第1電磁気遮蔽体S1の輪郭に対する外接円となっている。すなわち、図5に示した例は、第1電磁気遮蔽体S1の第2軸A2周りにおける外周の一部と第2導体との間に間隙が存在する場合の一例となっている。このような場合であっても、第1電磁気遮蔽体S1を備えるコイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制できる。更に、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの下方向へ延伸する磁束を低減することができる。その結果、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの遠方の漏洩磁束をバランスよく低減することができる。
また、コイルユニットCUは、図6に示すように、第1電磁気遮蔽体S1を備える構成であってもよい。図6は、第1電磁気遮蔽体S1を備えるコイルユニットCUの構成の他の例を示す図である。
図6に示した例では、第1電磁気遮蔽体S1は、第3主面M3が第2主面M2と対向するように磁性体Bに対して配置されている。また、当該例では、キャンセルコイルCLは、第1電磁気遮蔽体S1と第2主面M2との間に位置している。そして、当該例では、第2軸A2の軸方向からコイルユニットCUを見た場合、第1電磁気遮蔽体S1の輪郭は、キャンセルコイル面が有する開口部の輪郭よりも内側に含まれている。
図6に示した構成により、コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制できる。更に、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの下方向へ延伸する磁束を低減することができる。その結果、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの遠方の漏洩磁束をバランスよく低減することができる。また、当該構成により、コイルユニットCUは、キャンセルコイルCLが発生させる磁束のうち、コイルユニットCUの上方向の遠方まで周回する経路を通る磁束の減少を抑制することができ、コイルユニットCUの遠方の漏洩磁束を更にバランスよく低減することができる。
また、コイルユニットCUは、図7に示すように、第1電磁気遮蔽体S1を備える構成であってもよい。図7は、第1電磁気遮蔽体S1を備えるコイルユニットCUの構成の更に他の例を示す図である。
図7に示した例では、第1電磁気遮蔽体S1は、第3主面M3が第2主面M2と対向するように磁性体Bに対して配置されている。また、当該例では、キャンセルコイルCLは、第1電磁気遮蔽体S1と第2主面M2との間に位置している。そして、当該例では、第2軸A2の軸方向からコイルユニットCUを見た場合、第1電磁気遮蔽体S1は、キャンセルコイルCLの輪郭よりも外側に位置する部分を有する。当該例では、当該場合において、第1電磁気遮蔽体S1の輪郭内には、キャンセルコイルCLの輪郭の全体が含まれている。なお、図7では、キャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との間には、間隙が存在している。キャンセルコイルCLが絶縁被覆導体ではない場合、図7に示したように、キャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との間には、間隙を設ける必要がある。一方、キャンセルコイルCLが絶縁被覆導体である場合、キャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との間には、間隙を設けなくとも構わない。
図7に示した構成により、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの下方向へ延伸する磁束をより確実に低減することができる。その結果、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの遠方の漏洩磁束をより確実にバランスよく低減することができる。
また、コイルユニットCUは、図8に示すように、第1電磁気遮蔽体S1及び第2電磁気遮蔽体S2を備える構成であってもよい。図8は、第1電磁気遮蔽体S1及び第2電磁気遮蔽体S2を備えるコイルユニットCUの構成の一例を示す図である。
第2電磁気遮蔽体S2は、電磁気を遮蔽する部材である。第2電磁気遮蔽体S2は、例えば、アルミニウムである。なお、第2電磁気遮蔽体S2は、アルミニウムに代えて、電磁気を遮蔽することが可能な他の材質であってもよい。
第2電磁気遮蔽体S2は、図8に示したように、第4主面M4を有する。第4主面M4は、図8に示した例では、第2主面M2と平行な面である。また、第2電磁気遮蔽体S2は、第4主面M4が第2主面M2と対向するように磁性体Bに対して配置される。図8に示した例では、第2電磁気遮蔽体S2は、磁性体Bと接している。なお、第2電磁気遮蔽体S2は、磁性体Bから離間している構成であってもよい。また、第4主面M4は、第2主面M2と非平行な面であってもよい。
また、第2電磁気遮蔽体S2は、第2軸A2と直交する方向のうちの第1方向における両端部から第2軸A2の軸方向のうち第2主面M2からキャンセルコイルCLに向かう第2方向に向かって突出する突出部を有する。図8に示した例では、第1方向は、X軸の軸方向である。なお、第1方向は、第2軸A2と直交する方向のうち、X軸の軸方向と異なる方向であってもよい。また、当該例では、第2方向は、Z軸の負方向である。図8では、第2電磁気遮蔽体S2が有する突出部のうちX軸の負方向側の突出部を、突出部T1によって示している。また、図8では、第2電磁気遮蔽体S2が有する突出部のうちX軸の正方向側の突出部を、突出部T2によって示している。
突出部T1及び突出部T2は、第2電磁気遮蔽体S2の一部であってもよく、第2電磁気遮蔽体S2と別体の部材であってもよい。ただし、突出部T1及び突出部T2が第2電磁気遮蔽体S2と別体の部材である場合、突出部T1及び突出部T2には、第1電磁気遮蔽体S1及び第2電磁気遮蔽体S2と異なる電磁気遮蔽体が含まれる。
また、図8に示したように、突出部T1の少なくとも一部及び突出部T2の少なくとも一部は、第2導体によって囲まれた領域内に配置される。そして、突出部T1及び突出部T2それぞれの先端には、第1電磁気遮蔽体S1が設けられる。また、当該先端に設けられる第1電磁気遮蔽体S1の構成は、図7に示した第1電磁気遮蔽体S1の構成と同じ構成である。これにより、コイルユニットCUには、第1電磁気遮蔽体S1と第2電磁気遮蔽体S2とによって囲まれた空間Rが形成される。空間R内には、第1電磁気遮蔽体S1と第2電磁気遮蔽体S2とによって囲まれているため、伝送コイルL及びキャンセルコイルCLのそれぞれが発生させる磁束がほぼ入らない。このため、空間R内には、何らかの回路を配置することができる。換言すると、コイルユニットCUでは、通常であれば回路を配置することのできないデッドスペースとなる空間内に回路を配置することができ、コイルユニットCUの多機能化とコイルユニットCUの小型化とを両立させることができる。また、コイルユニットCUが第1電磁気遮蔽体S1及び第2電磁気遮蔽体S2を備えることにより、コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制できる。更に、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの下方向へ延伸する磁束を低減できる。その結果、コイルユニットCUは、コイルユニットCUの遠方の漏洩磁束をバランスよく低減することができる。なお、図8に示したコイルユニットCUでは、キャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との間に間隙が設けられている。しかしながら、当該コイルユニットCUは、キャンセルコイルCLと第1電磁気遮蔽体S1との間に間隙が存在しない構成であってもよい。
ここで、上記において説明したキャンセルコイルCLにおいて第2導体が巻き回される回数は、伝送コイルLにおいて第1導体が巻き回される回数よりも少ない方が望ましい。
例えば、図6に示したコイルユニットCUでは、キャンセルコイルCLにおいて第2導体が巻き回される回数は、伝送コイルLにおいて第1導体が巻き回される回数の3分の1以下であることが望ましい。これにより、当該コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことをより確実に抑制することができる。また、当該コイルユニットCUは、第2導体の長さが短くなるため、当該コイルユニットCUの発熱の抑制、当該コイルユニットCUの製造コストの抑制、当該コイルユニットCUの小型化のうちの少なくとも1つを実現することができる。
また、例えば、図7に示したコイルユニットCUでは、キャンセルコイルCLにおいて第2導体が巻き回される回数は、伝送コイルLにおいて第1導体が巻き回される回数の2分の1以下(より好ましくは、当該回数の10分の3以下)であることが望ましい。これにより、当該コイルユニットCUは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことをより確実に抑制することができる。また、当該コイルユニットCUは、第2導体の長さが短くなるため、当該コイルユニットCUの発熱の抑制、当該コイルユニットCUの製造コストの抑制、当該コイルユニットCUの小型化のうちの少なくとも1つを実現することができる。
また、上記において説明した伝送コイルLの形状は、伝送コイル面の形状が矩形状となる形状に代えて、円形状、楕円形状、他の多角形状等の他の形状であってもよい。
また、上記において説明したキャンセルコイルCLの形状は、キャンセルコイル面の形状が矩形状となる形状に代えて、円形状、楕円形状、他の多角形状等の他の形状であってもよい。
また、上記において説明したキャンセルコイルCLの形状は、キャンセルコイル面の形状が矩形状となる形状に代えて、円形状、楕円形状、他の多角形状等の他の形状であってもよい。
以上のように、実施形態に係るコイルユニット(上記において説明した例では、コイルユニットCU、送電コイルユニット131、受電コイルユニット211)は、第1主面(上記において説明した例では、第1主面M1)と、第1主面と対向する第2主面(上記において説明した例では、第2主面M2)を有する磁性体(上記において説明した例では、磁性体B)と、第1軸(上記において説明した例では、第1軸A1)周りに渦巻き状に第1導体が巻き回される第1コイル(上記において説明した例では、伝送コイルL、送電コイルL1、受電コイルL2)と、第2軸(上記において説明した例では、第2軸A2)周りに1回転以上渦巻き状に第2導体が巻き回される第2コイル(上記において説明した例では、キャンセルコイルCL)と、を備え、第1コイルは、第1軸と交差する第1コイル面(上記において説明した例では、伝送コイル面)を有し、且つ、第1コイル面が第1主面と対向するように磁性体に対して配置され、第2コイルは、第2軸と交差する第2コイル面(上記において説明した例では、キャンセルコイル面)を有し、且つ、第2コイル面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置され、第1コイル面及び第2コイル面は、開口部を有し、第2コイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部は、磁性体から離間しており、第2コイルは、第1コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生する。これにより、コイルユニットは、漏洩磁束を低減しつつ、ワイヤレス電力伝送による電力の伝送効率が低下してしまうことを抑制することができる。
また、コイルユニットは、第3主面(上記において説明した例では、第3主面M3)を有し、第3主面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体(上記において説明した例では、第1電磁気遮蔽体S1)を更に備え、第1電磁気遮蔽体の少なくとも一部は、第2コイル面が有する開口部において第2導体によって囲まれ、第2軸の軸方向から見た場合、第1電磁気遮蔽体の輪郭は、第2コイル面が有する開口部の輪郭よりも内側に含まれる、構成が用いられてもよい。
また、コイルユニットは、第3主面を有し、第3主面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体を更に備え、第2コイルは、第1電磁気遮蔽体と第2主面との間に位置し、第2軸の軸方向から見た場合、第1電磁気遮蔽体の輪郭は、第2コイル面が有する開口部の輪郭よりも内側に含まれる、構成が用いられてもよい。
また、コイルユニットは、第3主面を有し、第3主面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体を更に備え、第2コイルは、第1電磁気遮蔽体と第2主面との間に位置し、第2軸の軸方向から見た場合、第1電磁気遮蔽体は、第2コイルの輪郭よりも外側に位置する部分を有する、構成が用いられてもよい。
また、コイルユニットは、第4主面(上記において説明した例では、第4主面M4)を有し、第4主面が第2主面と対向するように磁性体に対して配置される第2電磁気遮蔽体(上記において説明した例では、第2電磁気遮蔽体S2)を更に備え、第2電磁気遮蔽体は、第2軸と直交する方向のうちの第1方向(上記において説明した例では、X軸の軸方向)における両端部から第2軸の軸方向のうち第2主面から第2コイルに向かう第2方向に向かって突出する突出部(上記において説明した例では、突出部T1、突出部T2)を有し、突出部は、電磁気遮蔽体を含み、前記突出部の少なくとも一部は、第2導体によって囲まれた領域内に配置される電磁気遮蔽体であり、突出部の先端には、第1電磁気遮蔽体が設けられる、構成が用いられてもよい。
また、コイルユニットでは、第2コイルにおいて第2導体が巻き回される回数は、第1コイルにおいて第1導体が巻き回される回数よりも少ない、構成が用いられてもよい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
1…ワイヤレス電力伝送システム、10…ワイヤレス送電装置、11…交流電源、12…送電回路、13…送電コイル部、14…送電側通信部、20…ワイヤレス受電装置、21…受電コイル部、22…受電回路、23…受電側通信部、24…負荷、121…AC/DCコンバータ、122…インバータ、123…制御回路、131…送電コイルユニット、211…受電コイルユニット、221…整流回路、222…制御比較部、A1…第1軸、A2…第2軸、B…磁性体、CL…キャンセルコイル、CU…コイルユニット、L…伝送コイル、L1…送電コイル、L2…受電コイル、M1…第1主面、M2…第2主面、R…空間、S1…第1電磁気遮蔽体、S2…第2電磁気遮蔽体、T1…突出部、T2…突出部
Claims (9)
- 第1主面と、前記第1主面と対向する第2主面を有する磁性体と、
第1軸周りに渦巻き状に第1導体が巻き回される第1コイルと、
第2軸周りに1回転以上渦巻き状に第2導体が巻き回される第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルは、前記第1軸と交差する第1コイル面を有し、且つ、前記第1コイル面が前記第1主面と対向するように前記磁性体に対して配置され、
前記第2コイルは、前記第2軸と交差する第2コイル面を有し、且つ、前記第2コイル面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置され、
前記第1コイル面及び前記第2コイル面は、開口部を有し、
前記第2コイル面が有する開口部の内縁のうちの少なくとも一部は、前記磁性体から離間しており、
前記第2コイルは、前記第1コイルが発生する磁界と逆向きの磁界を発生する、
コイルユニット。 - 第3主面を有し、前記第3主面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体を更に備え、
前記第1電磁気遮蔽体の少なくとも一部は、前記第2コイル面が有する開口部において前記第2導体によって囲まれ、
前記第2軸の軸方向から見た場合、前記第1電磁気遮蔽体の輪郭は、前記第2コイル面が有する開口部の輪郭よりも内側に含まれる、
請求項1に記載のコイルユニット。 - 第3主面を有し、前記第3主面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体を更に備え、
前記第2コイルは、前記第1電磁気遮蔽体と前記第2主面との間に位置し、
前記第2軸の軸方向から見た場合、前記第1電磁気遮蔽体の輪郭は、前記第2コイル面が有する開口部の輪郭よりも内側に含まれる、
請求項1に記載のコイルユニット。 - 第3主面を有し、前記第3主面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置される第1電磁気遮蔽体を更に備え、
前記第2コイルは、前記第1電磁気遮蔽体と前記第2主面との間に位置し、
前記第2軸の軸方向から見た場合、前記第1電磁気遮蔽体は、前記第2コイルの輪郭よりも外側に位置する部分を有する、
請求項1に記載のコイルユニット。 - 第4主面を有し、前記第4主面が前記第2主面と対向するように前記磁性体に対して配置される第2電磁気遮蔽体を更に備え、
前記第2電磁気遮蔽体は、前記第2軸と直交する方向のうちの第1方向における両端部から前記第2軸の軸方向のうち前記第2主面から前記第2コイルに向かう第2方向に向かって突出する突出部を有し、
前記突出部は、電磁気遮蔽体を含み、
前記突出部の少なくとも一部は、前記第2導体によって囲まれた領域内に配置され、
前記突出部の先端には、前記第1電磁気遮蔽体が設けられる、
請求項3又は4に記載のコイルユニット。 - 前記第2コイルにおいて前記第2導体が巻き回される回数は、前記第1コイルにおいて前記第1導体が巻き回される回数よりも少ない、
請求項1から5のうちいずれか一項に記載のコイルユニット。 - 請求項1から6のうちいずれか一項に記載のコイルユニット、
を備えるワイヤレス送電装置。 - 請求項1から6のうちいずれか一項に記載のコイルユニット、
を備えるワイヤレス受電装置。 - ワイヤレス送電装置と、ワイヤレス受電装置と、を備えるワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置と前記ワイヤレス受電装置との少なくとも一方は、請求項1から6のうちいずれか一項に記載のコイルユニットを備える、
ワイヤレス電力伝送システム。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120082769A (ko) * | 2011-01-14 | 2012-07-24 | 한국과학기술원 | 역방향 전류에 의한 전자파 차폐장치 |
JP2015015852A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社エクォス・リサーチ | コイルアンテナ |
JP2017195693A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 昭和飛行機工業株式会社 | 外部消磁式の非接触給電装置 |
US20180286574A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Magnetic field shielding structure and mobile device including the magnetic field structure |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3542315B2 (ja) * | 2000-05-16 | 2004-07-14 | 株式会社リケン | コイル用遮蔽体 |
US10211800B2 (en) * | 2007-04-05 | 2019-02-19 | Hans Wennerstrom | Equal coupling common mode inductor apparatus and method of use thereof |
JP5966822B2 (ja) | 2012-09-28 | 2016-08-10 | Tdk株式会社 | ワイヤレス電力伝送装置 |
JP6009920B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2016-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 非接触受電装置およびそれを備える車両、非接触送電装置、ならびに非接触電力伝送システム |
CN206991926U (zh) * | 2015-02-25 | 2018-02-09 | 株式会社村田制作所 | 电路装置及电力传输系统 |
JP6376284B2 (ja) | 2015-04-08 | 2018-08-22 | 日産自動車株式会社 | 地上側コイルユニット |
JP6520567B2 (ja) | 2015-08-25 | 2019-05-29 | 船井電機株式会社 | 給電装置 |
KR102486116B1 (ko) * | 2015-10-20 | 2023-01-09 | 엘지이노텍 주식회사 | 연자성 합금 |
JP6579203B2 (ja) * | 2016-02-10 | 2019-09-25 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置および電子機器 |
US10522282B2 (en) * | 2017-04-07 | 2019-12-31 | Realtek Semiconductor Corp. | High isolation integrated inductor and method thereof |
JP2019030089A (ja) * | 2017-07-27 | 2019-02-21 | Tdk株式会社 | コイルユニット及びこれを用いた送電装置、受電装置並びにワイヤレス電力伝送システム |
JP6555302B2 (ja) * | 2017-07-27 | 2019-08-07 | Tdk株式会社 | コイルユニット及びこれを用いた送電装置、受電装置並びにワイヤレス電力伝送システム |
CN208820061U (zh) * | 2017-10-12 | 2019-05-03 | 株式会社村田制作所 | 天线装置以及电子设备 |
CN210723371U (zh) * | 2018-02-21 | 2020-06-09 | 株式会社村田制作所 | 天线装置及电子设备 |
JP2020156180A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | Tdk株式会社 | コイルユニット、ワイヤレス送電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システム |
-
2019
- 2019-03-19 JP JP2019051442A patent/JP2020156180A/ja active Pending
-
2020
- 2020-02-26 CN CN202010118656.9A patent/CN111725899B/zh active Active
- 2020-03-06 US US16/811,417 patent/US11146122B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120082769A (ko) * | 2011-01-14 | 2012-07-24 | 한국과학기술원 | 역방향 전류에 의한 전자파 차폐장치 |
JP2015015852A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社エクォス・リサーチ | コイルアンテナ |
JP2017195693A (ja) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 昭和飛行機工業株式会社 | 外部消磁式の非接触給電装置 |
US20180286574A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-04 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Magnetic field shielding structure and mobile device including the magnetic field structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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