JP2025041247A - 受電装置、移動体、無線電力伝送システム、及びコイルユニット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、一つの受電ユニットに流れる電流を分散させつつ、受電ユニット間の電流の逆流が起こらない受電装置、移動体、無線電力伝送システム、及びコイルユニットを提供することである。
【解決手段】実施形態の受電装置は、第１受電コイルと、第２受電コイルと、第１受電回路と、第２受電回路と、加算部とを備える。第１コイルの軸に対して垂直な第１受電コイルの断面である第１受電面と、第２コイルの軸に対して垂直な第２受電コイルの断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複する。第１受電回路は第１受電コイルに接続され、第２受電回路は第２受電コイルに接続される。加算部は、第１受電回路及び第２受電回路が出力した電流を電流加算する。
【選択図】 図１

Description

本実施形態は、受電装置、移動体、無線電力伝送システム、及びコイルユニットに関する。

送電コイルを含む送電装置から受電コイルを含む受電装置へ向けて電力を送電する無線電力伝送システムが提案されている。しかし、消費電力が多く、高電圧で駆動する装置を急速に充電するために大電流で無線電力伝送を行うと、通過抵抗によりシステム内で発生する熱による障害が生じる可能性がある。そこで、解決方法の一つとして、一つの受電コイルに流れる電流を分散させるため、受電コイル、および受電コイルに直列接続された受電回路を備えている受電ユニットを複数並列に接続し、これらの受電ユニットの出力を加算・合成し負荷に出力する技術が知られている。しかし、受電ユニットを並列接続すると、受電ユニットの出力にばらつきが生じた場合、受電ユニット間を電流が逆流する可能性があるという課題がある。

特開２０１６－１７４４７４号公報

本発明が解決しようとする課題は、一つの受電ユニットに流れる電流を分散させつつ、受電ユニット間の電流の逆流が起こらない受電装置、移動体、無線電力伝送システム、及びコイルユニットを提供することである。

実施形態の受電装置は、第１受電コイルと、第２受電コイルと、第１受電回路と、第２受電回路と、加算部とを備える。第１コイルの軸に対して垂直な第１受電コイルの断面である第１受電面と、第２コイルの軸に対して垂直な第２受電コイルの断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複する。第１受電回路は第１受電コイルに接続され、第２受電回路は第２受電コイルに接続される。加算部は、第１受電回路及び第２受電回路が出力した電流を電流加算する。

第１の実施形態における無線電力伝送システムの概略図の一例である。 平滑回路の概略図の一例である。 受電面を説明する図である。 各受電コイルに印加される磁束が異なる例を示す概略図である。 第１の実施形態における無線電力伝送システムのブロック図の一例である。 受電コイルと直列接続されたキャパシタンスを含む無線電力伝送システムの概略図の一例である。 第１の実施形態の第１の変形例における無線電力伝送システムの概略図の一例である。 高域阻止フィルタ（ＬＰＦ）の概略図の一例である。 第２の実施形態における無線電力伝送システムの概略図の一例である。 第２の実施形態におけるドローン及びドローン脚部の概略図の一例である。 図１０に示すＢ部の断面の拡大図である。 無線電力伝送システムを移動体のワイヤレス給電に用いる場合の概略図の一例である。 第３の実施形態において受電装置が備える受電コイル周辺の概略図の一例である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、実施形態は本発明を限定するものではない。図面中の同一部分には、同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。

さらに、各図中に示すX軸、Y軸、及びＺ軸を用いて各部分の配置および構成を説明する。X軸、Y軸、Ｚ軸は、相互に直交し、それぞれX方向、Y方向、Z方向を表す。また、コイルを貫く磁束に平行な方向をZ方向とし、送電コイルから受電コイルへ向かう方向を正、その反対方向を負として説明する場合がある。

さらに、第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂを含む、個々の受電コイルの総称を受電コイル２１（二次コイルともいう）とすることがある。

さらに、第１受電コイル２１ａに接続された受電回路２０ａ及び第２受電コイル２１ｂに接続された受電回路２０ｂを含む、受電回路をまとめて受電回路２０とする。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における無線電力伝送システム１の概略図の一例である。本実施形態において、無線電力伝送システム１は、受電装置３と、受電装置３へ向けて無線電力を送電する送電装置２と、を備える。送電装置２は、高周波発生回路１０と送電コイル１１（一次コイルともいう）とを備え、送電コイル１１は高周波発生回路１０に接続される。受電装置３は、第１受電コイル２１ａと、第２受電コイル２１ｂと、第１受電コイル２１ａに接続された第１受電回路２０ａと、第２受電コイル２１ｂに接続された第２受電回路２０ｂと、第１受電回路２０ａ及び第２受電回路２０ｂが出力した電流を電流加算する加算部２５と、を備える。以下、第１受電コイル２１ａと第２受電コイル２１ｂとを含む受電コイルの集合体をコイルユニット２１ｕとして説明する。

高周波発生回路１０は、高周波の交流電流を出力する回路である。

送電コイル１１は、少なくとも一部が環状に巻回されたコイルである。基本的に環の形状は円形であるが、楕円形や多角形でもよい。

第１受電回路２０ａは、整流回路２３ａを備える。整流回路２３ａは、第１受電コイル２１ａの両端に接続される。整流回路２３ａは、例えば、４つのダイオードをブリッジ接続した全波整流回路である。ただし、整流回路２３ａの構成はこれに限定されず、交流電流を直流電流に変換可能な構成であればよい。

また、第１受電回路２０ａは、第１受電コイル２１ａに並列に接続されたキャパシタンス２２ａを含んでもよい。このとき、キャパシタンス２２ａの両端には整流回路２３ａが接続されている。キャパシタンス２２ａは、第１受電コイル２１ａと共に共振回路を構成するためのものである。本明細書において、キャパシタンスとは、コンデンサ等の実体を有し、無線給電に用いる周波数で十分な容量成分を有する電子部品である。ただし、受電コイルとして用いるソレノイド形状巻線で、隣接の巻線間の浮遊容量も含む総称をキャパシタンスとしてもよい。図１に示す実施形態では、キャパシタンス２２ａを第１受電コイル２１ａに対して並列に接続している。また、図１には図示しないが、送電装置２に含まれるコンデンサ２２ｃは送電コイル１１に直列に接続されているとする。これは、いわゆるＳ－Ｐ（送電側シリーズ－受電側パラレル）方式と呼ばれ、回路の信頼性を高めることができる。

また、第１受電回路２０ａは、平滑回路２４を含んでもよい。図２は、平滑回路２４の概略図の一例である。図２に示すように、平滑回路２４は請求回路２３ａの両端に接続され、キャパシタンス２２ｂを含む回路である。平滑回路２４はインダクタ２６ａをさらに含んでいてもよい。本実施形態において、インダクタ２６ａは、銅線等の配線材料が有するインダクタンス成分のこととしてもよいし、回路に流れる電流が大きい場合、リアクトルとしてもよい。インダクタ２６ａの種類を変更することにより、平滑回路２４によって平滑化される電流の周波数を調整することが可能となる。

なお、本実施形態において、第２受電コイル２１ｂは上述した第１受電コイル２１ａと同様の構成としてもよく、第２受電回路２０ｂは上述した第１受電回路２０ａと同様の構成としてもよい。

複数の受電コイル２１のそれぞれに接続された回路どうしが電気的に接続され、第１受電回路２０ａ及び第２受電回路２０ｂから出力された電流が電流加算される箇所を加算部２５とする。

続いて、受電コイル２１について詳細に説明する。受電コイル２１は、少なくとも一部が環状に巻回されたコイルである。基本的に環の形状は円形であるが、楕円形や多角形でもよい。また、以下本明細書中では、図３に示すように、受電コイル２１の軸（破線）に対して垂直な受電コイル２１の断面（網掛け部）を受電面２１Sとし、第１受電コイル２１ａの受電面を第１受電面、第２受電コイル２１ｂの受電面を第２受電面とする。

一般に、１個の受電コイルをN個に分けて並列接続する場合、各受電コイルに接続された受電回路に流れる電流の大きさは、元の受電回路の（１／Ｎ）となるため、１個の受電コイルをN個に分けることにより、各々の受電回路に流れる電流の大きさが小さくなり、回路が障害を起こしにくくなる。さらにこのとき、各受電回路における熱損失は（１／Ｎ）＾２倍に減少する。従って、受電装置全体の熱損失の合計は、Ｎ×（（１／Ｎ）＾２）＝ （１／Ｎ）倍に減少する。しかし、複数の受電コイルを受電面が重ならないように並べて配置する場合、受電コイルの搭載面積が大きくなるという課題がある。さらに、複数の受電コイルを受電面が重ならないように並べて配置する場合、複数の受電コイルに印加される磁束の密度および位相に違いが生じることにより、各受電コイルに接続された受電回路に流れる電流の大きさおよび位相にも違いが生じる。これにより、加算部で電流が逆流するおそれがあるといった課題がある。図４に、各受電コイルに印加される磁束が異なる例を示す。図４において、受電コイルに印加される磁束の密度が異なる。このように、従来の無線電力伝送システムにおいて、送電コイルと、受電コイルとの位置関係によっては、各受電コイルに印加される磁束の密度にばらつきが生じることがあった。従って、各受電コイルに接続された受電回路を流れる電流の大きさにもばらつきが生じ、受電回路内を電流が逆流する可能性があり、従来の受電装置において、受電回路の電流が大きい場合は、受電回路内に逆流防止回路などの保護手段を設ける必要があった。

そこで、本実施形態によれば、第１受電面と第２受電面とを垂直にＸＹ平面に投影したとき、投影された第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複するように受電コイル２１を配置する。一例として、第１受電面及び第２受電面付近の磁束方向は同一であるが、磁束密度がＸＹ平面内の位置に対して大きく変化する場合を説明する。このとき、垂直にＸＹ平面に投影された第１受電面と第２受電面は、受電面の面積がほぼ同一で、投影された受電面のほとんどが重複することが好ましい。具体的には、垂直にＸＹ平面に投影された第１受電面と第２受電面は、第１受電面の面積の９５%以上が重複することが好ましい。９５％以上が重複する場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は５％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面は、第１受電面の面積の９７％以上が重複することがより好ましい。９７％以上が重複する場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は３％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面は、第１受電面の面積の９９％以上が重複することがさらに好ましい。９９％以上が重複する場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は１％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面が一致することが最も好ましい。

また、垂直にＸＹ平面に投影された第１受電面の中心と第２受電面の中心とが近いほど好ましい。一例として、第１受電面及び第２受電面付近の磁束方向は同一であるが、磁束密度がＸＹ平面内の位置に対して大きく変化する場合を説明する。例えば、受電面が円形である場合、投影された第１受電面の中心と第２受電面の中心との距離は、第１受電面の内径の４．８%以下であることが好ましい。内径の４．８％以下である場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は５％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面の中心と第２受電面の中心との距離は、第１受電面の内径の２．８８%以下であることがより好ましい。内径の２．８８％以下である場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は３％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面の中心と第２受電面の中心との距離は、第１受電面の内径の０．９６%以下であることがより好ましい。内径の０．９６％以下である場合、第１受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂの誘導電流の差は１％以下に抑えることが可能である。なお、投影された両受電面の中心は一致することが最も好ましい。

このように、投影された第１受電面及び第２受電面の少なくとも一部が重複し、両受電面の中心が近くなるように配置することにより、受電コイル２１ａおよび第２受電コイル２１ｂに印加される磁束の密度および位相が揃うことで、各受電コイルの誘導電流の差を抑えることができ、加算部で電流が逆流するおそれがなくなる。加えて、コイルユニット２１ｕの搭載面積を小さくすることができる。つまり、図１に示すように、投影された第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複し、第１受電コイル２１ａを流れる電流は、第１受電コイル２１ａに接続された第１受電回路２０ａに出力され、第２受電コイル２１ｂを流れる電流は、第２受電コイル２１ｂに接続された第２受電回路２０ｂに出力されるコイルユニット２１ｕを無線電力伝送システムに用いることにより、送電コイル１１とコイルユニット２１ｕとの位置関係にかかわらず、各々の受電コイル２１に印加される磁束が共通化されるため、各々の受電コイル２１に接続された受電回路２０に流れる電流の振幅および位相に違いが生じない。従って、本実施形態によれば、従来各々の受電回路に実装されていた逆流防止回路が不要になる、あるいは、簡略化できることにより、受電装置３の軽量化が可能である。さらに、本実施形態による構成は受電装置全体の熱損失の合計を抑制可能であるため、熱損失の際に発生した熱を放熱するための放熱器の体積も同時に小さくすることができる。

さらに、第１受電面の面積と第２受電面の面積はほぼ等しいことが好ましい。一例として、第１受電面及び第２受電面付近の磁束密度が一様である場合を説明する。このとき、第１受電面の面積と第２受電面の面積との差は±５％以内であることが好ましく、±３％であることがより好ましい。なお、両受電面の面積差は±１％以内であることがさらに好ましい。なお、両受電面の面積が一致することが最も好ましい。このように、第１受電面と第２受電面の面積を近づけることにより、送電コイル１１とコイルユニット２１ｕとの位置関係に関わらず、複数の受電コイル２１に印加される磁束がほぼ等しくなるため、大きさおよび位相がほぼそろった誘導電流が、各受電コイル２１に接続された受電回路２０に流れる。またこのとき、第１受電面と第２受電面の形状が同じであることが好ましく、受電面２１Sの形状は、円形、楕円形、多角形などである。

図５は、本実施形態における無線電力伝送システム１のブロック図の一例である。以下このブロック図を用いて、無線電力伝送システム１を用いた無線電力伝送を説明する。

高周波発生回路１０は、整流回路２３ｂと、インバータ１２と、ＬＰＦ１３ａ（高域阻止フィルタ）とを含む。

整流回路２３ｂは、外部電源から入力される交流電流を直流電流へと変換する。

インバータ１２は、整流回路２３ｂから出力された直流電流を高周波の交流電流へと変換する。高周波とは、数ｋＨｚから十数ＭＨｚまでを想定しており、例えば９ｋＨｚ、８５ｋＨｚ、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ等である。インバータ１２は、出力電圧が目標電圧に一致するようにフィードバック制御を行ってもよい。

ＬＰＦ１３ａは、インバータ１２から出力する高周波交流電流のうち、基本波成分を除く高調波成分を減衰させて、送電コイル１１から発生させる高周波交番磁界のうち高調波成分が、使用する国等の法令やガイドラインで定められる基準以下となるように高域阻止を行う。ＬＰＦ１３ａを通過した交流電流は、送電共振器３０へ向けて出力される。本実施形態において、高周波発生回路１０が出力する交流電流の周波数帯としては、数ｋＨｚから十数ＭＨｚを想定しており、例えば９ｋＨｚ、８５ｋＨｚ、６．７８ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ等である。

送電共振器３０は、キャパシタンス２２ｃと、送電コイル１１とを含む。キャパシタンス２２ｃは、送電コイル１１と共に共振回路を構成するためのものである。送電共振器３０は、無線電力伝送に用いる共振周波数に近い周波数の共振を発生させる。送電共振器３０は、キャパシタンス２２ｃと送電コイル１１の他にも構成要素を含んでいてもよい。例えば、送電共振器３０は、ＬＰＦを含んでいてもよい。キャパシタンス２２ｃは、受電共振器４０に含まれるキャパシタンス２２ａとは異なる種類のキャパシタンスを用いてもよい。

送電コイル１１は、交流電流が流れることで交番磁界を発生させる。

受電共振器４０は、第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂと、キャパシタンス２２ａとを含む。キャパシタンス２２ａは、受電コイル２１と共に共振回路を構成するためのものである。受電共振器４０は、無線電力伝送に用いる共振周波数に近い周波数の共振を発生させる。

第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂには、送電コイル１１で発生した交番磁界が印加される。第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂに交番磁界が印加されると、第１受電コイル２１及び第２受電コイル２１ｂに誘導電流が流れる。即ち、第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂを含むコイルユニット２１ｕと送電コイル１１とが対向した状態において、送電コイル１１が発生させた磁束によりコイルユニット２１ｕに電流が流れ、無線電力伝送システム１において、送電装置２から受電装置３へ向けた無線電力伝送が可能となる。ここで、コイルユニット２１ｕと送電コイル１１が対向した状態とは、受電面２１Sと送電面が略平行に向かい合った状態のことであり、送電面とは、受電コイル２１における受電面２１Sと同様に、送電コイル１１における送電コイル１１の内部空間の送電コイル１１の軸に対して垂直な断面のことである。図５では、第１受電コイル２１ａと送電コイル１１の間に第２受電コイル２１を配置しているが、本ブロック図は受電コイル２１の配置を限定するものではない。

整流回路２３ａは、受電コイル２１にて発生した交流電流の誘導電流を脈流電流へと変換する。ここで、脈流とは、電流の流れる方向が一定で、電流および電圧の大きさが周期的または不定期な変動を伴う電流とする。

平滑回路２４は、整流回路２３ａが出力した電流を平滑化可能である。例えば、平滑回路２４は、整流回路２３ａから出力された脈流電流を平滑化し、直流電流を出力する。ここで、直流電流とは、電流の流れる方向が一定で、電流および電圧の大きさがほとんど一定の電流とする。

加算部２５は、並列接続された複数の平滑回路２４から出力された直流電流を電流加算する。これにより、受電装置３は大電流を出力することができる。得られた大電流は、受電装置３に接続された負荷４へ向けて出力される。

このように、投影された第１受電面及び第２受電面の少なくとも一部が重複し、第１受電コイル２１ａを流れる電流は第１受電回路２０ａに出力され、第２受電コイル２１ｂに流れる電流が第２受電回路２０ｂに出力されるコイルユニット２１ｕを無線電力伝送システム１に用い、各受電回路２０の出力を電流加算することにより、ひとつの受電コイルに流れる電流を分散させつつ、受電回路間の電流の逆流が起こらない無線電力伝送システムを提供することができる。さらに、受電コイル２１の搭載面積や放熱器の体積を抑制することにより受電装置全体を小さくすることができるため、移動体への搭載が容易になる。

ただし、受電装置３の実施形態は、上述の内容に限定されない。例えば、図１には２つの受電コイル２１を図示したが、受電コイル２１の個数はこれに限定されない。３つ以上の受電コイル２１を用いてもよい。このとき、第１受電コイル２１ａ及び第２受電コイル２１ｂ以外の受電コイル２１から任意に選択した受電コイルを第３の受電コイルとし、第１受電面と同様に第３受電面を定義する。垂直にＸＹ平面に投影された第３受電面の少なくとも一部と、同じく垂直にＸＹ平面に投影された第１受電面または第２受電面の少なくとも一部とが重複することが好ましい。さらに、投影された第１受電面、第２受電面、及び第３受電面の３つが重複する領域があることがさらに好ましい。また、第１～３受電コイル以外の受電コイルも同様に、投影された受電面が投影された少なくとも一つの他の受電面の少なくとも一部と重複することが好ましい。さらに、コイルユニット２１ｕに含まれるそれぞれの受電コイル２１の受電面２１Sを垂直にＸＹ平面に投影したとき、投影されたすべての受電面２１Sが重複する領域があることが最も好ましい。

また、図１にはＳ－Ｐ方式を用いた場合を例に示したが、キャパシタンスと受電コイル２１の接続関係はこれに限定されない。例えば、二次電池などの負荷インピーダンスが極端に低いものを受電側回路の出力側に接続する場合は、図６に示すように、キャパシタンス２２ａを第１受電コイル２１ａに対して直列し、キャパシタンス２２ａの一端を第１受電コイル２１ａの一端に接続し、整流回路２３ａを第１受電コイル２１ａの他端とキャパシタンス２２ａの他端とに接続することで、よりよい特性を得ることも考えられる。このとき、図６には図示しないが、送電装置２に含まれるコンデンサ２２ｃは送電コイル１１に直列に接続されているとする。これは、いわゆるＳ－S（送電側シリーズ－受電側シリーズ）方式と呼ばれ、例えば、受電装置３の出力先に接続された負荷４として二次電池やドローンを用いる場合等、負荷４に掛かる電圧が小さく、負荷４に流れる電流が大きい場合に適している。

また、直流電源から送電装置２へ直流電流を供給してもよい。この場合、高周波発生回路１０は整流回路２３ｂを含まなくともよい。

また、伝送される電力が小さい場合、送電共振器３０および受電共振器４０は、それぞれキャパシタンス２２ｃおよびキャパシタンス２２ａを含まない構成も考え得る。これにより、送電装置２および受電装置３の小型化が可能である。

また、受電面２１Sの中心とは、受電面２１Sの形状が円形である場合、直径を示す線分の中点付近の領域のこととする。受電面２１Sの形状が円形でない場合は、受電面２１Sを剛体と見立てた際の重心付近の領域としてもよい。また、受電面２１Sが三角形の場合、受電面２１Sの中心は三角形の垂心、重心、外心、内心、傍心のいずれの点付近の領域としてもよいし、それ以外の領域としてもよい。

（第１の変形例）
図７は、本変形例における無線電力伝送システム１の概略図の一例である。本変形例では、図１のキャパシタンス２２ａに代えて、高域阻止フィルタ（ＬＰＦ）を設けている。このとき、第１受電回路２０ａは、第１受電コイル２１ａと接続されたＬＰＦ１３ｂと、ＬＰＦ１３ｂの両端に接続された整流回路２３ａとを備える。

図８は、ＬＰＦ１３ｂの概略図の一例である。本明細書では、図８に示すＬＰＦ１３ｂを例として、受電回路２０に用いられるＬＰＦ１３ｂを説明する。ＬＰＦ１３ｂは、キャパシタンス３とインダクタ２６ｂとを含む。図８（ａ）に示すＬＰＦ１３ｂは、１つのキャパシタンス３と４つのインダクタ２６ｂとを含む。このようなＬＰＦ１３ｂはＬＰＦ自体が小型であることに加えて、ＬＰＦ１３ｂを構成する素子のうち、受電コイル２１と直列に接続されるインダクタ２６ｂが、受電コイル２１のインダクタンス成分を補完することにより、受電コイル２１の巻き数を低減させることができるため、受電コイル２１をより小型にすることが可能である。従って、このようなＬＰＦ１３ｂを用いることにより、受電装置３を小型化することが可能である。一方、図８（ｂ）に示すＬＰＦ１３ｂは、複数のキャパシタンスを含む。並列キャパシタンスを複数設けるＬＰＦの方が不要波を低減させる効果が高いため、整流回路２３ａにおける不要波の発生レベルが比較的高い場合は、図８（ｂ）に示すようなＬＰＦを用いても良い。ここで図示したＬＰＦ１３ｂ実施形態は、本変形例における受電回路２０に含まれるＬＰＦの一例であり、ＬＰＦの構成を限定するものではない。本変形例におけるＬＰＦは、整流回路等において発生する高調波などの不要波受電コイルを低減することが可能な回路であればよい。なお、ＬＰＦ１３ｂには、送電装置２に含まれるＬＰＦ１３ａとは異なる種類のＬＰＦを用いてもよい。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。本実施形態では、無線電力伝送システム１を移動体のワイヤレス給電に用いる。そこで、本実施形態では、受電装置３と、受電装置３の電流を出力する出力部に接続された負荷４と、を備える移動体５について説明する。本実施形態では、移動体５の一例としてドローン３００を用い、負荷４の一例として二次電池を用いて説明する。ドローンの放電時電流は、二次電池の電流容量Ｃに対して、１０倍を超えることがあるため、ドローン３００に搭載される二次電池の充電時の許容電流も、Ｃに対して１０倍を超えるものが望まれる。従って、本実施形態のように、電気的に並列接続された複数の受電コイル２１で受電した電力の出力電流を加算して、ドローン３００に搭載された二次電池を大電流で充電することが望ましい。

図９は、本実施形態における無線電力伝送システム１の概略図の一例である。図９（ａ）は駐機時のドローン３００と送電装置２との側面図、図９（ｂ）は送電装置２の上面図、図９（ｃ）は図９（ａ）におけるＡ部内部の構造を示す拡大図である。送電装置２は、ドローンポート等のポートに設置されている。

図９（ａ）、図１０（ａ）に示すように、無線電力伝送システム１は、移動体５（本実施形態ではドローン３００を例として記載）と、移動体５に含まれる受電装置３へ向けて無線電力を送電する送電装置２と、を備える。また、移動体５（ここではドローン３００）は、第１脚部３１０と第２脚部３２０とを含む脚部と、回転翼３３０と、を備える。第２脚部３２０は、送電面に対向する向きに配置され、環状である。回転翼３３０は、受電装置３が受電した電力により動作可能である。コイルユニット２１ｕの少なくとも一部は第２脚部３２０に沿って設けられる。例えば、第２脚部３２０が中空状であり、コイルユニット２１ｕの環状に巻回された部分が第２脚部３２０の内部に収められていればよい。あるいは、コイルユニット２１ｕの環状に巻回された部分が第２脚部３２０の表面に沿って配置されていてもよい。ドローン３００は、回転翼３３０により飛行可能である。

図９（ｂ）に示すように、本実施形態における送電装置２は、送電コイル１１を格納する筐体２００を備える。筐体２００は、錐体２１０と、着陸面２２０と、リム２３０とを備え、これらによる筐体２００の形状の起伏によりドローン３００の着陸面２２０への載置を誘導することが可能である。錐体２１０は、Z軸負の方向に向かって外側形状が大きくなる。図９（ａ）（ｂ）では、錐体２１０は、正方形錐台が直方体の上に載る形状であるとして図示しているが、錐体２１０の形状はこれに限定されない。錐体２１０は、基本形状に対して角や辺が丸みを帯びていてもよい。錐体２１０の上側の形状は、上から下に広がるスロープになっている。錐体２１０は、一例として、非金属材料（例えばカーボン、プラスチック、カーボン及びプラスチックの混合、ガラス、ガラス繊維とプラスチックの混合、ＦＲＰ等）により構成されている。錐体２１０の外側形状は、Z軸方向から見たときに、第２脚部３２０の内側形状と概ね相似であり、Z軸負の方向に向かって外側形状が大きくなる。このため、ドローンの着陸時、多少の水平方向の位置ずれ、角度ずれ、またはこれらの両方がある場合でも、第２脚部３２０の内側形状と錐体２１０の外側形状とが、自ら同じ向きになることにより、ドローンの着陸を安定させることができる。これにより第２脚部３２０が錐体２１０と嵌合し、ドローンは給電用の位置にセットされる。したがって、着陸の際、位置ずれ・角度ずれが生じにくくなる。なお、図中の錐体２１０は上部が開口しておらず、非金属材料で塞ぐ構成となっているが、開口していてもよい。

着陸面２２０は、ドローンが着陸する面を提供する。図９（ａ）に示すように、ドローンの第２脚部３２０が環状の着陸面２２０に着陸することで、ドローンを給電に適した位置に載置する。この際、錐体２１０の最下部に接する着陸面２２０の内側の形状が、第２脚部３２０の形状と概ね相似であることにより、第２脚部３２０が、所定の向きで、錐体２１０と嵌合する。概ね相似するとは、第２脚部３２０が錐体２１０に特定の方向で嵌合する程度に形状が近似していれば、完全な相似でなくてもよいことを意味する。また、特に、ドローンの中央からぶら下がる搭載物が金属を含む場合、送電装置２の近傍に生じる磁界が渦電流を発生させることがある。これによる電力伝送の効率の低下や発熱を防ぐため、錐体２１０の上部の少なくとも一部にアルミ板を配置しても良い。

リム２３０は、着陸面２２０に異物が混入することを防止する部材（防塵部材）である。例えば、着陸面２２０に混入した金属の異物は、給電の際に発熱する可能性がある。そのため、リム２３０を設けることにより、着陸面２２０への異物の混入を防止する必要がある。リム２３０は、図９（ａ）に示すように、例えば、側面（すなわち、垂直方向の断面）が三角形である三角柱である。あるいは、リム２３０は、側面が台形である四角柱、およびこれ以外の多角柱であってもよい。リム２３０は、着陸面２２０の外周に配置される。リム２３０は、Ｚ方向に特定の高さを有する。この特定の高さは、例えば、錐体２１０の垂直方向の高さよりも高く設定されていてもよい。リム２３０は、例えば、錐体２１０に対向する面２３１（以下、前面２３１と称する）と、前面２３１と向かい合う面２３２（以下、背面２３２と称する）とを備える。前面３０８ａは、例えば、Z軸負の方向に向かって錐体２１０の方向へ近づく傾きを有する。これにより、リム２３０は、ドローン３００の第２脚部３２０がリム２３０の前面２３１に接することにより、第２脚部３２０を着陸面２２０のうちより給電に適した場所に誘導して、着陸面２２０上に正しく載置させるための誘導機構を有する。リム２３０の位置、高さ、および形状は、この誘導機構を実現するように設計され得る。これにより、ドローン３００の送電装置２への着陸を容易にすることができる。なお、リム２３０の背面２３２は、着陸面２２０に対して垂直な面であってもよいし、傾きを有する面であってもよい。

本実施形態における送電装置２は、磁性体２４０と、ダミーループ２５０とを備える。

磁性体２４０は、送電コイル１１と受電コイル２１との間の結合係数を向上させ、それにより、給電効率を向上させるための部材である。磁性体２４０は、例えば、フェライトである。磁性体２４０は、一定以上の透磁率を有するものを用いることが好ましい。磁性体２４０は、筒状あるいは筒の一部をおおよそ形作るように配置されている。図９（ｂ）に示す磁性体２４０は、４つの磁性体２４０が一つの筒の一部をおおよそ形作るように配置されている例を示す。磁性体２４０は、Ｚ軸正の方向に向かってすぼまった構造を有する筒状であることが好ましいが、複雑な形状の磁性体２４０は作製コストが嵩む。そこで、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、平板状あるいは曲面を有する簡易的な形状の複数の磁性体２４０を、Ｚ軸正の方向に向かうほど磁性体２４０どうしの距離が近くなるように傾けて配置してもよい。磁性体２４０は一例としてフェライトにより構成される。図中の磁性体２４０の一端は、着陸面２２０より下方の位置に固定しており、例えば筐体２００の底面に接している。一方、磁性体２４０の他端は、錐体２１０の上部と概ね同じ高さに位置している。このように磁性体２４０を配置することにより、錐体２１０の高さを低く抑えることができる。これにより、ドローンの下部にカメラ用ジンバルなど大型の搭載物がある場合にも使用することができる。ただし、磁性体２４０の他端は、錐体２１０の上端より低くてもよい。また、磁性体２４０が厚いほど磁性特性は向上するが、製造コストも嵩む。そこで、磁性体２４０の部材の厚みは、送電コイル１１に流す電流により発生する磁界が磁性体２４０を通過する際の磁束密度が、磁性体２４０の総断面積を勘案した飽和磁束密度を超えない程度の厚みであればよい。即ち、磁性体２４０の部材の厚みは、送電に使用する周波数に応じた表皮深さ（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）よりもおおむね大きい厚みであればよい。これにより、磁界特性を犠牲にすることなく、軽量で低コスト化を図ることができる。また、磁性体２４０は筒状でなく、内部が磁性体材料あるいは非磁性体材料で埋められていても問題はない。磁性体２４０は、第２脚部３２０の内側及び受電コイル２１の内側を貫通している。ただし、磁性体２４０は錐体２１０の内部に存在するのに対し、第２脚部３２０及び受電コイル２１は錐体２１０の外部に存在する。受電コイル２１と送電コイル１１は同じ磁性体２４０の周囲を巻回した状態で、互いに第２脚部３２０を介して対向している。

また、送電装置２は、高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路１０と、交流電流により磁束を発生可能な送電コイル１１とを備える。コイルユニット２１ｕと送電コイル１１とが対向した状態において、送電コイル１１が発生させた交番磁界によりコイルユニット２１ｕに電流が流れる。図９（ｃ）に示すように、送電コイル１１は、送電装置２の筐体２００の内部に配置されている。なお、送電コイル１１は、少なくともその一部が着陸面２２０の下部に配置されている。これにより、コイルユニット２１ｕと送電コイル１１とは筐体２００の着陸面２２０を介して対向して載置された状態において、送電コイル１１が発生させた交番磁界によりコイルユニット２１ｕに電流が流れる。即ち、ドローン３００が送電装置２に着陸したとき、送電コイル１１の少なくとも一部とコイルユニット２１ｕの少なくとも一部とは、着陸面２２０を介して対向し、送電コイル１１で生じた交番磁界により無線電力伝送を行うことができる。このとき、筐体２００によるドローン３００の載置の誘導や磁性体２４０による働きにより、受電コイル２１が送電コイル１１に高い結合係数で結合することができる。送電コイル１１は、磁性体２４０の周囲を囲んでいる。これにより、送電コイル１１の内側を、磁性体２４０が上下方向に貫通しているため、送電コイル１１で発生する磁束が受電コイル２１へと効率よく集約される。

ダミーループ２５０の材料は、銅などである。ダミーループ２５０には、送電コイル１１で発生する交番磁界の一部が送電装置２の外側へ漏洩し、漏洩した磁界により誘導される電流が流れる。ダミーループ２５０に流れる電流により、漏洩した磁界を打ち消す方向の磁界が誘起され、送電装置２から遠方へ輻射する放射エミッションを低減することができる。

図１０は、本実施形態におけるドローン３００及びドローン３００の脚部の概略図の一例である。図１０（ａ）はドローン３００の正面図、図１０（ｂ）はドローン３００の脚部をZ軸方向から見た平面図、図１０（ｃ）はドローン３００の側面図である。図１０（ａ）に示すように、ドローン３００は、第１脚部３１０と、第２脚部３２０と、受電装置３と、負荷４と、回転翼３３０とを備えている。

第１脚部３１０及び第２脚部３２０を含む本体フレームは、主として非金属材料（例えばカーボン、プラスチック、カーボン及びプラスチックの混合等）により構成されている。ただし、結合部やねじなどの一部が金属材料で構成されていてもよい。第１脚部３１０及び第２脚部３２０の内部は中空であることが好ましい。第１脚部３１０及び第２脚部３２０の内部が中空であることにより、ドローン３００を軽量化できる。ただし、第１脚部３１０及び第２脚部３２０の内部は必ずしも中空でなくともよい。第１脚部３１０及び第２脚部３２０は、非金属材料（例えばカーボン、プラスチック、カーボン及びプラスチックの混合等）により構成されていることが好ましい。ただし、第１脚部３１０及び第２脚部３２０に非金属材料以外の材料が含まれていてもよい。第２脚部３２０は本体の最下部にあり、着陸する際に着陸面に接する。第２脚部３２０の内部には受電コイル２１が設けられている。ドローン３００の着陸が完了すると、第２脚部３２０の内部に配置された送電コイル１１と受電コイル２１とが概ね対峙する。これにより、送電コイル１１に交番電流を流すことで、受電コイル２１に誘電起電力が生じて電力伝送が行われる。

第２脚部３２０は環状である。図１０の例では、第２脚部３２０はおおむね正方形である。しかし、第２脚部３２０の形状は必ずしも正方形に近い形でなくともよい。ドローン３００の着陸時に第２脚部３２０が錐体２１０と嵌合すればよいので、錐体２１０の外側の形状および着陸面２２０の内側の形状が、第２脚部３２０の形状と概ね相似であればよい。例えば、錐体２１０の外側の形状および着陸面２２０の内側の形状が円形である場合、第２脚部３２０も円形であればよい。

第２脚部３２０の内部には、２つの受電コイル２１ａ、 ２１ｂを必要な巻回数通す。図１１は、図１０に示すＢ部の断面の拡大図である。図１１において、受電コイル２１の巻回数が２回の場合を示している。図１１（ａ）に示すように２つの受電コイル２１ａ、２１ｂを交番磁界と同じ方向に積み上げることにより、２本の受電コイル２１に印加される磁束の差が小さくなり、受電出力の差を低減することが可能となる。ただし、受電コイル２１の位置関係はこれに限定されない。例えば、無線電力伝送に用いる周波数において、磁性体２４０における電力損失（いわゆる鉄損）が比較的大きい場合は、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂを交番磁界と同じ方向（Z軸方向）に積み上げると、磁性体２４０からの影響を受けて受電コイルに生じる鉄損の大きさが受電コイルどうしで異なることがある。特に、磁性体２４０と受電コイル２１との距離が２つの受電コイル２１ａ、２１ｂどうしで大きく異なる場合、磁性体２４０からの影響を受けて受電コイルに生じる鉄損の大きさの差も大きくなる。この場合は、図１１（ｂ）に示すように、２本のリッツ線を交番磁界の向きに直交する平面内（ＸＹ平面内）に並べることにより、各リッツ線が受電する電力の差をより小さくしてもよい。２つの受電コイル２１ａ、２１ｂの各両端は、第１脚部３１０の内部を経由し、ドローン３００が備える受電回路２０へ接続される。ここで、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂの位置関係を「交番磁界と同じ方向に積み上げる」または「交番磁界の向きに直交する平面内に並べる」と表記したが、これらは一例であり、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂの位置関係はこれらに限定されない。例えば、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂはZ軸と完全に平行に積み上げられなくともよく、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂがZ軸方向の位置が異なった状態であればよい。また、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂが完全に交番磁界の向きに直交する平面内に配置されなくともよく、２つの受電コイル２１ａ、２１ｂを含む平面又は曲面が交番磁界におおよそ直交すればよい。また、図１１では巻回数が２回、受電コイル２１が２本の場合を図示したが、巻回数、受電コイル２１の本数ともに、これに限定されない。

また、振動等により、第１脚部３１０および第２脚部３２０の内部で受電コイル２１が過度に動き、受電コイル２１が損傷するのを防止するため、第２脚部３２０の内部を、軽量の発泡体、スポンジ、樹脂材料等で充填し、受電コイル２１の過度な動きを防止してもよい。負荷４は、受電した電力を消費する機器等、または二次電池などの蓄電装置である。受電した電力を消費する機器の例として、ドローン３００の回転翼３３０を駆動するモーター、モーターの駆動を制御する制御装置、または移動を制御するコンピュータ等がある。また、負荷４が二次電池である場合、リチウムイオン電池などの繰り返し使用可能な電池である。

回転翼３３０は、負荷４としてドローン３００に搭載されたモーターにより駆動される。

このように、受電電力のほぼ等しい受電回路２０が並列接続された受電装置３を含む無線電力伝送システム１をドローン等の移動体の給電に用いることにより、ドローン３００に大電流でのワイヤレス給電を行うことが可能となる。

さらに、本実施形態に示すように磁性体２４０を配置することにより、送電コイル１１で発生した交番磁界により生ずる磁束のうち、多くの磁束は、磁性体２４０を通過する。これにより、磁束が高効率で受電コイル２１に印加され、無線電力伝送の高効率化を図ることができる。

ただし、受電装置３の実施形態は、上述の内容に限定されない。例えば、受電コイル２１は、必ずしも第２脚部３２０の内部に設けられなくともよい。任意の形状のドローン３００の脚部の最下部に近い位置に設けられ、ドローン３００の駐機時に送電コイル１１と対峙できる箇所に配置されていればよい。

（第３の実施形態）
本実施形態では、無線電力伝送システム１を移動体５のワイヤレス給電に用いた例を示す。本実施形態において、移動体５とは、例えば、ＡＧＶ（自動搬送車）などの産業用車両、電気自動車、電動バス等を含む車であるとして説明する。これらの移動体５は、高電圧でモーターを駆動する場合が多く、消費電力も多い。そのため、消費電流も大きくなる。したがって、大電流で急速に充電することが望まれる。そこで、本実施形態のように、複数の受電回路２０を並列接続し、それらの出力電流を加算して、大電流を二次電池に供給することが考えられる。

図１２は、無線電力伝送システム１を移動体５のワイヤレス給電に用いる場合の概略図の一例である。本実施形態における無線電力伝送システム１は、移動体５と、受電装置３へ向けて無線電力を送電する送電装置２と、を備える。送電装置２は、高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路１０と、交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイル１１と、を備える。コイルユニット２１ｕと送電コイル１１とが対向した状態において、交番磁界によりコイルユニット２１ｕに電流が流れる。図１２に示すように、図中の送電コイル１１及び受電コイル２１は、それぞれコイル面が床面に対して略平行になるように配置されている。しかし、無線電力伝送システム１の配置はこれに限定されない。例えば、送電装置２は、床面に垂直な壁面に保持されるように配置されていてもよいし、受電装置３は移動体の側面、進行方向前方、または進行方向後方に配置されていてもよい。

図１３は、本実施形態において受電装置３が備える受電コイル２１周辺の概略図の一例である。ここでは、移動体５の車体が金属を含む場合を例に説明する。本実施形態における移動体５はコイルユニット２１ｕを備え、移動体５の車体とコイルユニット２１ｕとの間にアルミを含む第１板材５００を備え、アルミを含む板材５００とコイルユニット２１ｕとの間に磁性体を含む第２板材５１０を備える。移動体５は、車体の金属による影響を低減するために、磁気シールド効果のある第１板材５００を移動体５の筐体側に設け、磁束を周囲になるべく逃がさないための第２板材５１０を第１板材５００とコイルユニット２１ｕとの間に設ける。第２板材５１０の好適例として、フェライトブロックが挙げられる。図１３（ａ）は、移動体に搭載される受電装置３が備えるコイルユニット２１ｕ周辺の概略図の一例である。図１３（ａ）において、送電コイル１１で発生する交番磁界は図面手前から奥側、あるいは奥側から手前に向けて印加される。図１３（ａ）において、コイルユニット２１ｕは、複数の受電コイル２１を含むが、これらの複数のコイルは交番磁界と同じ方向（Z軸方向）に積み上げられているため、交番磁界の方向から見ると重なって一つの受電コイルに見える場合を示している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＣ部の断面の拡大図である。図１３（ｂ）に示すように、複数の受電コイル２１（第１受電コイル２１ａ、第２受電コイル２１ｂ）は、交番磁界と同じ方向（Z軸方向）に積み上げられている。図１３（ｂ）では受電コイル２１の巻回数は３回の場合を示している。交番磁界と同じ方向に積み上げられることにより、各受電コイル２１に印加される磁束の密度、振幅、および位相がほぼ等しくなるため、各受電コイル２１に接続された受電回路２０に流れる電流の振幅および位相に違いが生じない。ただし、第１受電コイル２１ａと第２受電コイル２１ｂとの位置関係はこれに限定されない。例えば、無線電力伝送に用いる周波数において、第２板材５１０における電力損失（いわゆる鉄損）が比較的大きい場合は、図１３（ｂ）のように２つの受電コイル２１ａ、２１ｂを交番磁界と同じ方向に積み上げると、磁性体２４０からの影響を受けて、第１受電コイル２１ａと第２受電コイル２１ｂとでコイルに生じる鉄損の大きさが異なることがある。特に、磁性体２４０と受電コイル２１との距離が２つ受電コイル２１どうしで大きく異なる場合、磁性体２４０からの影響を受けて受電コイル２１に生じる鉄損の大きさの差も大きくなる。この場合は、２つの受電コイル２１を交番磁界の向きに直交する平面内に並べることにより、各受電コイル２１が受電する電力の差をより小さくしてもよい。このように、受電電力のほぼ等しい受電回路２０が並列接続された受電装置３を含む無線電力伝送システム１をＡＧＶ等の移動体の給電に用いることにより、移動体に大電流での無線電力伝送を行うことが可能となる。

ただし、受電装置３の実施形態は、上述の内容に限定されない。例えば、受電コイル２１と整流回路２３ａとの間にはＬＰＦやキャパシタンスが含まれていなくともよい。受電コイル２１の形状や周波数、送電コイル１１と受電コイル２１との間の結合係数などの条件によっては、受電コイル２１の有するキャパシタンスも含めて勘案すると、受電コイル２１と整流回路２３ａの間に回路を設けなくともよい場合がある。

また、第１受電コイル２１ａ、第２受電コイル２１ｂは樹脂パイプ内に配置されてもよい。また、振動等により、樹脂パイプの内部で受電コイル２１が過度に動き、受電コイル２１が損傷するのを防止するため、樹脂パイプの内部を、軽量の発泡体、スポンジ、樹脂材料等で充填し、受電コイル２１の過度な動きを防止してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、構成要素の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

更に、本開示は、以下の付記による例を含む。

［付記１］
第１受電コイルと、
第２受電コイルと、
前記第１受電コイルに接続された第１受電回路と、
前記第２受電コイルに接続された第２受電回路と、
前記第１受電回路及び前記第２受電回路が出力した電流を電流加算する加算部と、
を備え、
前記第１コイルの軸に対して垂直な前記第１コイルの断面である第１受電面と、前記第２コイルの軸に対して垂直な前記第２コイル断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び前記第２受電面は少なくとも一部が重複する、
受電装置。

［付記２］
前記第１受電面と前記第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び前記第２受電面は、前記第１受電面の面積の９５%以上が重複する、
付記１に記載の受電装置。

［付記３］
前記第１受電面の面積と前記第２受電面の面積とがほぼ等しい、
付記１又は２に記載の受電装置。

［付記４］
前記第１受電回路は、前記第１受電コイルの両端に接続された整流回路を備える、
付記１乃至３のいずれか１つに記載の受電装置。

［付記５］
前記第１受電回路は、
前記第１受電コイルと並列接続されたキャパシタンスと、
前記キャパシタンスの両端に接続された整流回路と、
を備える、付記１乃至４のいずれか１つに記載の受電装置。

［付記６］
前記第１受電回路は、
一端が前記第１受電コイルの一端に直列接続されたキャパシタンスと、
前記第１受電コイルの他端と前記キャパシタンスの他端とに接続された整流回路と、
を備える、付記１乃至５のいずれか１つに記載の受電装置。

［付記７］
前記第１受電回路は、
前記第１受電コイルと接続された高域阻止フィルタと、
前記高域阻止フィルタの両端に接続された整流回路と、
を備える、付記１乃至６のいずれか１つに記載の受電装置。

［付記８］
前記第１受電回路は、
前記整流回路の両端に接続され、前記整流回路が出力した電流を平滑化可能な平滑回路を備える、付記４乃至７のいずれか１つに記載の受電装置。

［付記９］
付記１乃至８のいずれか一項に記載の受電装置と、
前記受電装置の電流を出力する出力部に接続された負荷と、
を備える、移動体。

［付記１０］
環状の脚部と、
前記受電装置が受電した電力により動作可能な回転翼と、
を備え、
前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットの少なくとも一部は前記脚部に沿って設けられ、
前記回転翼により飛行可能である、
付記９に記載の移動体。

［付記１１］
前記移動体は車であり、
前記移動体の車体は金属を含み、
前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットを備え、
前記車体と前記コイルユニットとの間にアルミを含む第１板材を備え、
前記第１板材と前記コイルユニットとの間に磁性体を含む第２板材を備える、
付記９又は１０に記載の移動体。

［付記１２］
付記１乃至８のいずれか一項に記載の受電装置と、
前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
を備える、無線電力伝送システム。

［付記１３］
前記送電装置は、
高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
を備え、
前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが対向した状態において、
前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
付記１２に記載の無線電力伝送システム。

［付記１４］
付記９乃至１１のいずれか１つに記載の移動体と、
前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
を備え、
前記送電装置は、
高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
を備え、
前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが対向した状態において、
前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
無線電力伝送システム。

［付記１５］
付記９乃至１１のいずれか１つに記載の移動体と、
前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
を備え、
前記送電装置は、
高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
前記送電コイルを格納する筐体と、
を備え、
前記筐体の形状の起伏により付記１０に記載の移動体の載置を誘導可能であり、
前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが前記筐体を介して対向して載置された状態において、
前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
無線電力伝送システム。

［付記１６］
無線電力伝送システムに含まれる受電装置が備えるコイルユニットであって、
第１受電コイル及び第２受電コイルを含み、
前記第１コイルの軸に対して垂直な前記第１コイルの断面である第１受電面と、前記第２コイルの軸に対して垂直な前記第２コイルの断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複し、
前記第１受電コイルを流れる電流は、前記第１受電コイルに接続された第１受電回路に出力され、
前記第２受電コイルを流れる電流は、前記第２受電コイルに接続された第２受電回路に出力される、
コイルユニット。

１…無線電力伝送システム、２…送電装置、３…受電装置、４…負荷、５…移動体、１０…高周波発生回路、１１…送電コイル（一次コイル）、１２…インバータ、１３ａ，１３ｂ…ＬＰＦ、２０…受電回路、２０ａ…第１受電回路、２０ｂ…第２受電回路、２１…受電コイル（二次コイル）、２１ａ…第１受電コイル、２１ｂ…第２受電コイル、２１ｕ…コイルユニット、２１S…受電面、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…キャパシタンス、２３ａ,２３ｂ…整流回路、２４…平滑回路、２５…加算部、２６ａ，２６ｂ…インダクタ、３０…送電共振器、４０…受電共振器、２００…筐体、２１０…錐体、２２０…着陸面、２３０…リム、２３１…前面、２３２…背面、２４０…磁性体、２５０…ダミーループ、３００…ドローン、３１０…第１脚部、３２０…第２脚部、３３０…回転翼、５００…第１板材、５１０…第２板材

Claims (16)

1. 第１受電コイルと、
   第２受電コイルと、
   前記第１受電コイルに接続された第１受電回路と、
   前記第２受電コイルに接続された第２受電回路と、
   前記第１受電回路及び前記第２受電回路が出力した電流を電流加算する加算部と、
   を備え、
   前記第１コイルの軸に対して垂直な前記第１コイルの断面である第１受電面と、前記第２コイルの軸に対して垂直な前記第２コイル断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び前記第２受電面は少なくとも一部が重複する、
   受電装置。
2. 前記第１受電面と前記第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び前記第２受電面は、前記第１受電面の面積の９５%以上が重複する、
   請求項１に記載の受電装置。
3. 前記第１受電面の面積と前記第２受電面の面積とがほぼ等しい、
   請求項１に記載の受電装置。
4. 前記第１受電回路は、前記第１受電コイルの両端に接続された整流回路を備える、
   請求項１に記載の受電装置。
5. 前記第１受電回路は、
   前記第１受電コイルと並列接続されたキャパシタンスと、
   前記キャパシタンスの両端に接続された整流回路と、
   を備える、請求項１に記載の受電装置。
6. 前記第１受電回路は、
   一端が前記第１受電コイルの一端に直列接続されたキャパシタンスと、
   前記第１受電コイルの他端と前記キャパシタンスの他端とに接続された整流回路と、
   を備える、請求項１に記載の受電装置。
7. 前記第１受電回路は、
   前記第１受電コイルと接続された高域阻止フィルタと、
   前記高域阻止フィルタの両端に接続された整流回路と、
   を備える、請求項１に記載の受電装置。
8. 前記第１受電回路は、
   前記整流回路の両端に接続され、前記整流回路が出力した電流を平滑化可能な平滑回路を備える、請求項４に記載の受電装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の受電装置と、
   前記受電装置の電流を出力する出力部に接続された負荷と、
   を備える、移動体。
10. 環状の脚部と、
    前記受電装置が受電した電力により動作可能な回転翼と、
    を備え、
    前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットの少なくとも一部は前記脚部に沿って設けられ、
    前記回転翼により飛行可能である、
    請求項９に記載の移動体。
11. 前記移動体は車であり、
    前記移動体の車体は金属を含み、
    前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットを備え、
    前記車体と前記コイルユニットとの間にアルミを含む第１板材を備え、
    前記第１板材と前記コイルユニットとの間に磁性体を含む第２板材を備える、
    請求項９に記載の移動体。
12. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の受電装置と、
    前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
    を備える、無線電力伝送システム。
13. 前記送電装置は、
    高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
    前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
    を備え、
    前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが対向した状態において、
    前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
    請求項１２に記載の無線電力伝送システム。
14. 請求項１０又は１１に記載の移動体と、
    前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
    を備え、
    前記送電装置は、
    高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
    前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
    を備え、
    前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが対向した状態において、
    前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
    無線電力伝送システム。
15. 請求項１０に記載の移動体と、
    前記受電装置へ向けて無線電力を送電する送電装置と、
    を備え、
    前記送電装置は、
    高周波の交流電流を出力可能な高周波発生回路と、
    前記交流電流により交番磁界を発生可能な送電コイルと、
    前記送電コイルを格納する筐体と、
    を備え、
    前記筐体の形状の起伏により請求項１０に記載の移動体の載置を誘導可能であり、
    前記第１受電コイル及び前記第２受電コイルを含むコイルユニットと前記送電コイルとが前記筐体を介して対向して載置された状態において、
    前記交番磁界により前記コイルユニットに電流が流れる、
    無線電力伝送システム。
16. 無線電力伝送システムに含まれる受電装置が備えるコイルユニットであって、
    第１受電コイル及び第２受電コイルを含み、
    前記第１コイルの軸に対して垂直な前記第１コイルの断面である第１受電面と、前記第２コイルの軸に対して垂直な前記第２コイルの断面である第２受電面とを垂直に投影したとき、投影された前記第１受電面及び第２受電面は少なくとも一部が重複し、
    前記第１受電コイルを流れる電流は、前記第１受電コイルに接続された第１受電回路に出力され、
    前記第２受電コイルを流れる電流は、前記第２受電コイルに接続された第２受電回路に出力される、
    コイルユニット。

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