JP4852829B2

JP4852829B2 - 非接触電力伝送装置

Info

Publication number: JP4852829B2
Application number: JP2004219904A
Authority: JP
Inventors: 孝二石澤; 勉高木
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2024-07-28
Also published as: JP2006042519A

Description

本発明は、例えば携帯電話のような携帯端末と充電器との間などで、非接触電力伝送を行うことができる非接触電力伝送装置に関するものである。

従来、この種の非接触電力伝送装置としては、携帯用通信機の本体底部の形状に関係なく、充電部の送電コイルと被充電部の受電コイルとの間の電磁誘導による非接触電力伝送の効率向上を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
そして、送電コイルは送電コイル用コアに巻かれ、受電コイルは受電コイル用コアに巻かれている。また、送電コイル用コアと受電コイル用コアとはいずれも棒状体で構成され、使用時には、その両コアの端面同士が対向するようになっている。
特開平１０−４６３９号公報特開平１０−１４１２４号公報

ところで、従来の非接触電力伝送装置に使用される送電コイルと受電コイルは、いずれもコアに巻かれている。この場合には、コイルから発生する磁界はその殆どがコアに集中するため、磁界による不要な輻射はごくわずかであり、不要輻射を抑える対策が特に必要ではない。しかし、コイルから発生する磁界をコアに集中させるためには、上記のように、使用時にその両コアの端面同時を対向するような構造にする必要がある。

このため、従来のように、送電コイルと受電コイルとを異なるコアに巻いて使用する場合には、両コイルの形態や構造に制約があるので、薄型化や平面化を図るのが困難であるという不具合がある。
そこで、送電コイルと受電コイルの薄型化を実現するには、その両コイルの平面化を図ることが考えられるが、それを平面化した場合にはコアの使用ができないので、コイルから発生する磁界による不要輻射の抑制、および電力伝送の効率化を図る必要がある。

本発明の目的は、上記の点に鑑み、非接触電力伝送に使用される送電コイルと受電コイルの平面化を図る際に、そのコイルからの不要輻射の抑制、および電力伝送の効率化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供することにある。

上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、送電用の第１コイルを有する送電装置と、受電用の第２コイルを有する受電装置とを備え、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、各々の平面が対向するようになっている第１平面コイルおよび第２平面コイルからなり、前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルは、その両者が対向する面の反対側の面に、磁性シートをそれぞれ設け、前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けるようにした。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルは、それぞれ渦巻き状とした。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記受電装置は、携帯電話に搭載させるようにした。

第４の発明は、第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、前記送電装置は、前記第１コイルが前記第２コイルまたは前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、前記送電・受電兼用装置は、前記受電装置の前記第２の２次電池の使用ができなくなって前記第２コイルが前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１の２次電池を電源として用いて前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、前記第２コイルが前記第１コイルと電磁結合するときに、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第１の２次電池の充電を行う受電手段とを有し、前記受電装置は、前記第３コイルが前記第１コイルまたは前記第２コイルと電磁結合するときに、前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を有し、前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、各々の平面が相互に対向するようになっている第１平面コイル、第２平面コイル、および第３平面コイルからなり、前記第１平面コイル、第２平面コイル、および前記第３平面コイルは、対向する面の反対側の面に磁性シートをそれぞれ設け、前記第１平面コイル、前記第２平面コイル、および前記第３平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けるようにした。

第５の発明は、第４の発明において、前記送電・受電兼用装置を構成する前記第２コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第１の２次電池のうち、少なくとも前記第２コイルと前記第１の２次電池を一体化し、かつ、前記受電装置を構成する前記第３コイル、前記受電手段、および前記第２の２次電池のうち、少なくとも前記第３コイルと前記第２の２次電池を一体化した。

第６の発明は、第４の発明において、前記送電・受電兼用装置を構成する前記第２コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第１の２次電池のうち、少なくとも前記第２コイルと前記第１の２次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにし、かつ、前記受電装置を構成する前記第３コイル、前記受電手段、および前記第２の２次電池のうち、少なくとも前記第３コイルと前記第２の２次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにした。

第７の発明は、第４乃至第６のうちのいずれかの発明において、前記送電・受電兼用装置および前記受電装置は、それぞれ携帯電話に搭載させるようにした。
以上のような構成からなる本発明によれば、非接触電力伝送に使用される送電用コイルや受電用コイルなどが平面コイルからなり、使用の際には、それらは変圧器を形成するが、両コイルが発生する磁界等による不要輻射を抑制でき、かつ、電力伝送の効率化が図れる。

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。

（第１実施形態）
本発明の非接触電力伝送装置の第１実施形態の構成について、図１を参照しながら説明する。
この第１実施形態に係る非接触電力伝送装置は、例えば携帯電話に適用したものであり、図１に示すように、充電器として機能する送電装置１１と、携帯電話本体１２の電源となる２次電池を含む受電装置１３とを備えている。

送電装置１１と受電装置１３とは、電磁的に結合することにより、後述のように非接触で電力伝送を行う非接触電力伝送装置を形成するようになっている。
送電装置１１は、図１に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１と、送電回路１１２と、送電コイル１１３とを備えている。
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１は、例えば家庭に供給される１００〔Ｖ〕の交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、その変換された直流電圧を送電回路１１２に供給するようになっている。送電回路１１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１からの直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成する回路であり、この生成した交流電圧を送電コイル１１３に供給するようになっている。

受電装置１３は、図１に示すように、受電コイル１３１と、受電回路１３２と、充放電制御回路１３３と、２次電池１３４とを備えている。
この受電装置１３は、構成要素である受電コイル１３１、受電回路１３２、充放電制御回路１３３、および２次電池１３４を、一体に１つの容器に収容させたり、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化（固形化）させ、受電装置モジュール（電池パック）として形成するようにした。

受電コイル１３１は、送電装置１１の送電コイル１１３と接近させて使用する場合には、その両コイル１３１、１１３が、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。電磁結合により受電コイル１３１に誘起される交流電圧は、受電回路１３２に供給されるようになっている。
受電回路１３２は、受電コイル１３１に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を出力する回路である。受電回路１３２から出力される直流電圧は、充放電制御回路１３３を介して２次電池１３４に供給され、２次電池１３４を充電するようになっている。

充放電制御回路１３３は、受電回路１３２からの出力により２次電池１３４を充電する場合にはその充電の制御を行い、２次電池１３４で負荷である携帯電話本体１２を動作させる場合には放電の制御を行う回路である。
２次電池１３４は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。

次に、送電装置１１の送電コイル１１３、および受電装置１３の受電コイル１３１の具体的な構造について、図２および図３を参照して説明する。
送電コイル１１３は、図２示すように、平面渦巻き型コイル１１３ａと、磁性シート１１３ｂと、金属シート１１３ｃとからなる。そして、図３に示すように、平面渦巻き型コイル１１３ａの外面側に、その外面側全体を覆うように、磁性シート１１３ｂと金属シート１１３ｃとが重ねた状態で設けられている。

従って、送電コイル１１３の構成要素は、図３に示すように、平面渦巻き型コイル１１３ａ、磁性シート１１３ｂ、および金属シート１１３ｃの順序で大きくなるように構成され、これらは接着剤などの適宜手段で一体に密着、または固定されている。
また、受電コイル１３１は、図２に示すように、平面渦巻き型コイル１３１ａと、磁性シート１３１ｂと、金属シート１３１ｃとからなる。そして、図３に示すように、平面渦巻き型コイル１３１ａの外面側に、その外面側全体を覆うように、磁性シート１３１ｂと金属シート１３１ｃとが重ねた状態で設けられている。

従って、受電コイル１３１の構成要素は、図３に示すように、平面渦巻き型コイル１３１ａ、磁性シート１３１ｂ、および金属シート１３１ｃの順序で大きくなるように構成され、これらは接着剤などの適宜手段で一体に密着または固定されている。
さらに、送電コイル１１３側の平面渦巻き型コイル１１３ａと、受電コイル１３１側の平面渦巻き型コイル１３１ａとは、使用時には、図３に示すようにその内面側同士が対向して変圧器を形成するようになっている。このため、使用時には、磁性シート１１３ｂ、１３１ｂは、平面渦巻き型コイル１１３ａ、１３１ａが発生する磁界による不要輻射を抑制でき、金属シート１１３ｃ、１３１ｃは、平面渦巻き型コイル１１３ａ、１３１ａが発生する電界による不要輻射を抑制できるようになっている。

ここで、平面渦巻き型コイル１１３ａ，１３１ａは、単線または撚り線のような絶縁された電線からなり、その電線を図２および図３に示すように同一平面内で渦巻き状に巻いたものである。
また、磁性シート１１３ｂ，１３１ｂは、板状またはシート状の磁性材料からなり、けい素鋼板、アモルファス金属の磁性シートなどが使用される。

さらに、金属シート１１３ｃ，１３１ｃは、板状またはシート状の金属材料からなり、アルミニウムなどが使用される。
次に、図１〜図３に示すような構成からなる送電装置１１と受電装置１３とを、充電器のケースと携帯電話のケースにそれぞれ組み込んだ場合の具体例について、図４を参照して説明する。

図１に示す送電装置１１を構成する各要素は、図４に示す充電器のケース２１内に組み込まれ、図１に示す受電装置１３を構成する各要素は、図４に示す携帯電話のケース３１内に組み込まれている。
充電器のケース２１は、図４に示すように、その上部側に、携帯電話の充電時に携帯電話のケース３１が収容される携帯電話収容部２１１を備えている。また、充電器のケース２１は、その携帯電話収容部２１１の下部側に送電コイル収納部２１２を備え、その送電コイル収納部２１２内に、図３に示す送電コイル１１３が例えば密封された状態で収納されている。さらに、充電器のケース２１内には、送電装置１１のＡＣ／ＤＣコンバータ１１１や送電回路１１２などの構成部品を搭載した回路基板２２が収容されている。

携帯電話のケース３１は、図４に示すように、その下部側に、図１に示す受電装置１３をモジュール化した受電装置モジュール３２を収容する収容部３１１と、その受電装置モジュール３２の交換の際にその収容部３１１の開閉を行う蓋３１２と、を備えている。
ここで、受電装置モジュール３２は、上記のように、受電装置１３を構成する、受電コイル１３１、受電回路１３２、充放電制御回路１３３、および２次電池１３４を、一体に１つの容器に収容し、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化したものである。

図４に示す受電装置モジュール３２は、同図に示すように、例えば薄型の直方形のケース３２１内に受電回路１３２、充放電制御回路１３３、および２次電池１３４が収納され、かつそのケース３２１の下面に受電コイル１３１がケース３２１に一体に取り付けられている。
また、携帯電話のケース３１内には、携帯電話本体１２を構成する各種の電子回路の構成部品を搭載した回路基板３３が収容されている。

次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例について、図１および図３を参照して説明する。
受電装置１３の２次電池１３４を、送電装置１１を用いて充電する場合について説明する。この場合には、受電装置１３の受電コイル１３１を送電装置１１の送電コイル１１３に接近させて、両コイル１３１、１１３を電磁結合する状態にさせる。このときには、送電コイル１１３と受電コイル１３１とは、例えば図３または図４に示す状態になる。

このように、送電コイル１１３と受電コイル１３１が電磁結合されると、受電装置１３の２次電池１３４は、送電装置１１による充電が開始される。この充電時には、受電回路１３２により２次電池１３４の充電が行われる。
この充電時には、送電コイル１１３と受電コイル１３１には磁界や電界が発生し、その不要輻射がある。しかし、図３に示すように、磁性シート１１３ｂ、１３１ｂは、平面渦巻き型コイル１１３ａ、１３１ａが発生する磁界による不要輻射を抑制し、金属シート１１３ｃ、１３１ｃは、平面渦巻き型コイル１１３ａ、１３１ａが発生する電界による不要輻射を抑制する。

充放電制御回路１３３は、２次電池１３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１３２による２次電池１３４の充電を停止させる。
このようにして、２次電池１３４に充電が終了した場合には、受電装置１３の受電コイル１３１を送電装置１１の送電コイル１１３から離し、これにより、携帯電話本体１２は、その充電された２次電池１３４を電源として使用できる。

以上説明したように、この第１実施形態では、非接触電力伝送に使用される送電コイル１１３および受電コイル１３１が平面コイルからなり、使用の際には、それらは変圧器を形成するが、両コイルからの磁界や電界による不要輻射を抑制でき、かつ効率的な電力伝送ができる。

（第２実施形態）
本発明の非接触電力伝送装置の第２実施形態の構成について、図５を参照しながら説明する。

この第２実施形態に係る非接触電力伝送装置は、例えば携帯電話に適用したものであり、図５に示すように、充電器として機能する送電装置１１と、携帯電話本体１２の電源となる２次電池を含む受電装置１３と、充電器として機能するとともに携帯電話本体１５の電源となる２次電池を含む送電・受電兼用装置１４とを備えている。
そして、送電装置１１は、送電・受電兼用装置１４または受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置をそれぞれ形成し、送電・受電兼用装置１４と結合した場合にはそれに含まれる２電池を充電でき、受電装置１３と結合した場合にはそれに含まれる２次電池を充電できるようになっている。また、送電・受電兼用装置１４は、受電装置１３と電磁的に結合することにより非接触電力伝送装置を形成し、このときには受電装置１３に含まれる２電池を充電できるようになっている。

次に、この第２実施形態の各部の具体的な構成について、図５を参照して説明する。
送電装置１１および受電装置１３は、図１に示す送電装置１１および受電装置１３と同様に構成されるので、同一の構成要素には同一符号を付して、ここではその構成の説明は省略する。
送電・受電兼用装置１４は、図５に示すように、送電回路１４１と、受電回路１４２と、２次電池１４３と、充放電制御回路１４４と、送電・受電コイル１４５と、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、設定器１４６と、制御回路１４７と、表示器１４８とを備えている。

この送電・受電兼用装置１４は、構成要素である送電回路１４１、受電回路１４２、２次電池１４３、充放電制御回路１４４、送電・受電コイル１４５、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３、設定器１４６、制御回路１４７、および表示器１４８のうち、設定器１４６および表示器１４８を除く他の各構成要素を、一体に１つの容器に収容させたり、または熱硬化性の合成樹脂などを用いて一体にモジュール化（固形化）させ、送電・受電兼用装置モジュールとして形成するようにした。

ここで、その送電・受電兼用装置モジュールは、図１に示す受電装置１３をモジュール化した受電装置モジュールと基本的に同様のものであり、例えば図４に示す受電装置モジュール３２と同様に形成される。
送電回路１４１は、動作時に、２次電池１４３から供給される直流電圧を使用して所定の周波数の交流電圧を生成し、この生成した交流電圧を送電・受電コイル１４５に供給する回路である。受電回路１４２は、送電・受電コイル１４５が送電装置１１の送電コイル１１３と電磁結合して送電装置１１から電力が送電される場合に、送電・受電コイル１４５に誘起される交流電圧を整流して直流電圧を生成する回路、すなわち交流−直流変換回路である。受電回路１４２で生成される直流電圧は、充放電制御回路１４４を介して２次電池１４３に供給され、２次電池１４３を充電するようになっている。

２次電池１４３は、例えばリチウムイオン電池のように、放電後に充電により繰り返して使用できる電池である。充放電制御回路１４４は、受電回路１４２により２次電池１４３を充電する場合にはその充電の制御（監視）を行い、２次電池１４３で送電回路１４１や負荷である携帯電話本体１５を動作させる場合には放電の制御（監視）を行う回路である。

送電・受電コイル１４５は、送電装置１１の送電コイル１１３と接近させて使用する場合には、その両コイル１４５、１１３は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。また、送電・受電コイル１４５は、受電装置１３の受電コイル１３１と接近させて使用する場合には、その両コイル１４５、１３１は、電磁結合して両者の間で変圧器を形成するようになっている。すなわち、送電コイル１１３、送電・受電コイル１４５、および受電コイル１３１は、相互に電磁結合でき、かつ相互に分離できるようになっている。

切り換えスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、送電・受電コイル１４５と、送電回路１４１または受電回路１４２との選択的な接続を行うものである。また、切り換えスイッチＳＷ３は、２次電池１４３と、送電回路１４１または受電回路１４２との選択的な接続を行うものである。これらの切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の各接点は、通常は、例えば図示のように受電回路１４２側に接続されている。

設定器１４６は、使用者が、送電回路１４１または受電回路１４２の使用を選択的に設定するものであり、その設定データが制御回路１４７に入力されるようになっている。制御回路１４７は、その設定器１４６からの設定データに従って、その動作状態を表示器１４８を表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点の切り換えを制御する回路である。表示器１４８は、液晶表示器などからなり、上記のように所定の情報が表示されるようになっている。

次に、図５に示す送電コイル１１３、受電コイル１３１、および送電・受電コイル１４５の具体的な構成について、図３を参照して説明する。
図５に示す送電コイル１１３および受電コイル１３１は、図３に示す第１実施形態の送電コイル１１３および受電コイル１３１と同様に構成される。また、図５に示す送電・受電コイル１４５は、例えば図３に示す送電コイル１１３または受電コイル１３１と同様に構成される。

このような構成により、図５に示す送電コイル１１３、送電・受電コイル１４５、および受電コイル１３１は、使用時に、そのうちの２つのコイルが相互に電磁結合して変圧器を形成し、その際に各コイルで生成される電界や磁界による不要輻射を抑制して効率的な電力伝送ができる。
次に、このような構成からなる第２実施形態の動作例について、図５を参照して説明する。

ここで、第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、受電装置１３の２次電池１３４を送電装置１１で充電する場合があるが、この場合はすでに説明済みであるので、以下では他の場合の動作について説明する。
まず、携帯電話本体１５に搭載される送電・受電兼用装置１４の２次電池１４３を、送電装置１１を用いて充電する場合について説明する。この場合には、送電・受電兼用装置１４の送電・受電コイル１４５を送電装置１１の送電コイル１１３に接近させて、両コイル１４５、１１３が電磁結合する状態にさせる。

この状態で、設定器１４６により、送電装置１１を用いて２次電池１４３の充電を行う旨の設定を行うと、その設定データが制御回路１４７に入力される。制御回路１４７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器１４８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図５に示す位置、すなわち、受電回路１４２側に接続させる。

この結果、送電・受電兼用装置１４の２次電池１４３は、送電装置１１による充電が開始される。この充電時には、受電回路１４２により２次電池１４３の充電が行われる。
また、この充電時には、送電コイル１１３と送電・受電コイル１４５により磁界や電界が生成され、その不要輻射がある。しかし、このときには、送電コイル１１３と送電・受電コイル１４５とは、上記のように図３に示す送電コイル１１３および受電コイル１３１と同様に構成される。このため、送電コイル１１３と送電・受電コイル１４５は、図３に示す送電コイル１１３および受電コイル１３１と同様に、コイルが発生する磁界や電界による不要輻射を抑制できる。

充放電制御回路１４４は、２次電池１４３の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１４２による２次電池１４３の充電を停止させる。
次に、携帯電話本体１２に搭載される受電装置１３の２次電池１３４が使用不能となり、その２次電池１３４の充電を、携帯電話本体１５に搭載される送電・受電兼用装置１４を用いて充電する場合について説明する。

この場合には、受電装置１３の受電コイル１３１を送電・受電兼用装置１４の送電・受電コイル１４５に接近させて、両コイル１３１、１４５が電磁結合する状態にさせる。この状態で、送電・受電兼用装置１４により２次電池１３４を充電させる旨の設定を設定器１４６で行うと、その設定データが制御回路１４７に入力される。制御回路１４７は、その設定データに従い、その旨の表示を表示器１４８に表示させるとともに、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接点を、図に示す位置とは反対の位置、すなわち、送電回路１４１側に切り換える。

この結果、受電装置１３の２次電池１３４は、送電・受電兼用装置１４による充電が開始される。この充電時には、受電回路１３２により２次電池１３４の充電が行われる。
また、この充電時には、受電コイル１３１と送電・受電コイル１４５により磁界や電界が生成され、その不要輻射がある。しかし、このときには、受電コイル１３１と送電・受電コイル１４５とは、上記のように図３に示す送電コイル１１３および受電コイル１３１と同様に構成される。このため、、受電コイル１３１と送電・受電コイル１４５は、図３に示す送電コイル１１３および受電コイル１３１と同様に、コイルが発生する磁界や電界による不要輻射を抑制できる。

充放電制御回路１３３は、２次電池１３４の充電状態を監視し、その充電が終了すると、受電回路１３２による２次電池１３４の充電を停止させる。
以上説明したように、この第２実施形態では、非接触電力伝送に使用される送電コイル１１３、送電・受電コイル１４５、および受電コイル１３１が平面コイルからり、使用の際には、そのうちの２つのコイルにより変圧器が形成されるが、その変圧器を形成するコイルからの磁界や電界による不要輻射を抑制でき、かつ、電力伝送の効率化を図ることができる。

また、この第２実施形態では、充電器として機能するとともに２次電池１４３を含む送電・受電兼用装置１４を携帯電話本体１５に搭載し、２次電池１３４を含む受電装置１３を携帯電話本体１２に搭載するようした。
このため、第２実施形態によれば、受電装置１３を搭載する携帯電話が使用不能になっても、送電・受電兼用装置１４を搭載する携帯電話を使用して受電装置１３の２次電池１３４を充電できるので、非常に便宜である。

さらに、第２実施形態の送電・受電兼用装置１４では、２次電池として使用する場合または充電器として使用する場合に、その使用を任意に設定できる上に、その設定状態を使用者が表示器により容易に認識できるので、その設定ミスによる誤動作を防止できる。
（その他の実施形態）
第１実施形態では、図２および図３に示すように、送電コイル１１３は、平面渦巻き型コイル１１３ａ、磁性シート１１３ｂ、および金属シート１１３ｃから構成し、受電コイル１３１は、平面渦巻き型コイル１３１ａ、磁性シート１３１ｂ、および金属シート１３１ｃから構成するようにした。しかし、送電コイル１１３および受電コイル１３１は、金属シート１１３ｃ、１３１ｃをそれぞれ省略するようにしても良い。

この点の構成については、第２実施形態における送電コイル１１３、送電・受電コイル１４５、および受電コイル１３１の各構成についても同様である。
また、第１実施形態では、受電装置１３は、構成要素である受電コイル１３１、受電回路１３２、充放電制御回路１３３、および２次電池１３４を一体化し、受電装置モジュールとして形成するようにしたが、この一体化は少なくとも受電コイル１３１と２次電池１３４であれば良い。

さらに、第２実施形態では、送電・受電兼用装置１４は、構成要素である送電回路１４１、受電回路１４２、２次電池１４３、充放電制御回路１４４、送電・受電コイル１４５、切り換えスイッチＳＷ１〜ＳＷ３、設定器１４６、制御回路１４７、および表示器１４８のうち、設定器１４６および表示器１４８を除く他の各構成要素を一体化し、送電・受電兼用装置モジュールとして形成するようにした。しかし、この一体化は少なくとも送電・受電コイル１３１と２次電池１４３であれば良い。

また、第１実施形態および第２実施形態では、携帯電話に適用した場合について説明したが、これに代えて携帯用のコンピュータなどの携帯端末、またはビデオカメラのような携帯機器に適用できる。

本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。送電コイルと受電コイルの各構成要素を分解した斜視図である。送電コイルと受電コイルの構成を示す断面図である。送電装置と受電装置とを、充電器のケースと携帯電話のケースに組み込んだ状態を表す断面図である。本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１・・・送電装置、１２、１５・・・携帯電話本体、１３・・・受電装置、１４・・・送電・受電兼用装置、３２・・・受電装置モジュール、１１３・・・送電コイル、１１３ａ、１３１ａ・・・平面渦巻き型コイル、１１３ｂ、１３１ｂ・・・磁性シート、１１３ｃ、１３１ｃ・・・金属シート、１１２、１４１・・・送電回路、１３１・・・受電コイル、１３２、１４２・・・受電回路、１３４、１４３・・・２次電池、１４５・・・送電・受電コイル。

Claims

送電用の第１コイルを有する送電装置と、受電用の第２コイルを有する受電装置とを備え、
前記第１コイルおよび前記第２コイルは、各々の平面が対向するようになっている第１平面コイルおよび第２平面コイルからなり、
前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルは、その両者が対向する面の反対側の面に、磁性シートをそれぞれ設け、
前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
前記第１平面コイルおよび前記第２平面コイルは、それぞれ渦巻き状であることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
前記受電装置は、携帯電話に搭載させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
第１コイルを含む送電装置と、第２コイルおよび第１の２次電池を含む送電・受電兼用装置と、第３コイルおよび第２の２次電池を含む受電装置とを備え、
前記送電装置は、
前記第１コイルが前記第２コイルまたは前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１コイルに供給する交流を生成する送電手段を有し、
前記送電・受電兼用装置は、
前記受電装置の前記第２の２次電池の使用ができなくなって前記第２コイルが前記第３コイルと電磁結合するときに、前記第１の２次電池を電源として用いて前記第２コイルに供給する交流を生成する送電手段と、
前記第２コイルが前記第１コイルと電磁結合するときに、前記第２コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第１の２次電池の充電を行う受電手段とを有し、
前記受電装置は、
前記第３コイルが前記第１コイルまたは前記第２コイルと電磁結合するときに、前記第３コイルに誘起される交流を直流に変換し、この変換された直流により前記第２の２次電池の充電を行う受電手段を有し、
前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第３コイルは、各々の平面が相互に対向するようになっている第１平面コイル、第２平面コイル、および第３平面コイルからなり、
前記第１平面コイル、第２平面コイル、および前記第３平面コイルは、対向する面の反対側の面に磁性シートをそれぞれ設け、
前記第１平面コイル、前記第２平面コイル、および前記第３平面コイルに設けた各磁性シートの外側面に、さらに、金属シートをそれぞれ重ねて設けたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
前記送電・受電兼用装置を構成する前記第２コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第１の２次電池のうち、少なくとも前記第２コイルと前記第１の２次電池を一体化し、
かつ、前記受電装置を構成する前記第３コイル、前記受電手段、および前記第２の２次電池のうち、少なくとも前記第３コイルと前記第２の２次電池を一体化したことを特徴とする請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
前記送電・受電兼用装置を構成する前記第２コイル、前記送電手段、前記受電手段、および前記第１の２次電池のうち、少なくとも前記第２コイルと前記第１の２次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにし、
かつ、前記受電装置を構成する前記第３コイル、前記受電手段、および前記第２の２次電池のうち、少なくとも前記第３コイルと前記第２の２次電池は、所定のケース内に収容し又は固形化するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
前記送電・受電兼用装置および前記受電装置は、それぞれ携帯電話に搭載させたことを特徴とする請求項４乃至請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載の非接触電力伝送装置。