JP5077493B1 - 非接触充電モジュール及びこれを用いた非接触充電機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導線が巻回された平面コイル部2と、平面コイル部2を載置する面を備えた磁性シート51と、を備え、磁性シート51は、平面コイル部2と対向する面に、複数の凹部53を備え、複数の凹部53はお互いに離間し、複数の凹部の底部と平面コイル部2とが離れていることを特徴とする。
【選択図】図9
Description
、これにより、長時間の充電を行っても、電力伝送効率を高効率に安定した非接触充電モジュール及びこれを用いた非接触充電機器を提供することを目的とする。
たは2のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュールである。これにより、強度を確保した上で、長時間の充電を行っても、電力伝送効率を高効率に安定した非接触充電モジュールとすることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面をもちいて説明する。
〔非接触充電システムに関して〕
図1は、本発明の実施の形態における非接触電力伝送機器を示すブロック図である。
〔非接触充電器及び1次側非接触充電モジュールについて〕
次に、1次側非接触充電モジュール41を非接触充電器に搭載する場合について説明する。
は、外部電源である商用電源300からの電流を1次側コイル21aに供給する。1次側コイル21aは導線を平面上で平行に巻きまわしたものであり、コイルによって形成された面をコイル面と呼ぶ。なお、厚み方向とは、1次側コイル21aと磁性シート51との積層方向である。
い1次側(充電側)非接触充電モジュールの双方に適応できるようにすることで1次側(充電側)非接触充電モジュールのタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。すなわち、電力伝送を行う相手である他方の非接触充電モジュールと電磁誘導によって電力伝送を行う非接触充電モジュールにおいて、他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットを利用して位置合わせを行う第1の手段、及びマグネットを利用しないで位置合わせを行う第2の手段、双方の手段により他方の非接触充電モジュールと位置合わせ可能であって、電力伝送が可能となるように構成することが必要である。
と下段の導線どうしがお互いに空間を空けるように巻回されることによって、上段の導線と下段の導線との間の浮遊容量が小さくなり、1次側コイル21aの交流抵抗を小さく抑えることができる。
ため、1次側非接触充電モジュール41の1次側コイル21aと2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bの位置合わせが容易になる。すなわち、電力の送受信をより広範囲で可能とするため、2次側非接触充電モジュール42は1次側非接触充電モジュール41に対する角度の影響を受けにくくなる。
ト34aの形成面積を最低限に抑えることができ、非接触電力伝送機器の伝送効率を向上させることができる。なお、この場合、直線凹部33aまたはスリット34aの長さは約5mm〜10mmである。どちらの配置であっても、直線凹部33aまたはスリット34aの内側端部は中心部32aに接続している。
30aによる影響を抑えるために、磁性シート51は高飽和磁束密度材(飽和磁束密度が350mT以上)であることが好ましい。高飽和磁束密度材は磁場が強くなっても磁束が飽和しにくいため、マグネット30aの影響を受けにくく、マグネット30aが使用されている際のコイル21のL値を向上させることができる。従って、磁性シート51を薄型化させることができる。
〔携帯端末及び2次側非接触充電モジュールについて〕
次に、2次側非接触充電モジュール42を携帯端末機器に搭載する場合について、説明する。
れるため、2次側非接触充電モジュール42の携帯端末内における占有スペースに余裕がない。また、2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bに流れる電流は小さいため、磁性シート52の絶縁性はあまり要求されない。なお、本実施の形態では、約0.18〜0.35mmの導線により2次側コイル21bを構成しており、その中でも2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bには0.18〜0.30mm程度の導線が好適である。
いるため、容易に凹部53内に入らない。また、凹部53の開口面の最大幅が、1次側コイル21aの線径よりも小さくなるように構成すると、確実に凹部53の底部と1次側コイル21aの導線との距離を確保することができる。なお、凹部53の開口面の最大幅とは、例えば開口面が1mm×0.5mmの楕円形状であった場合1mmであり、凹部53はどのような形状でもいいため、任意の2点の幅の最大値のことをいう。
がある。電池部品であっても電池パック524であっても発熱を伴いやすいので、その発熱が磁性シート51、52に伝熱する。従って、この伝熱を抑えるため、裏面にも凹部53を形成してもよい。
ート51のサイズ、凹部53のサイズは約8割に縮小する。従って、上述したサイズの凹部53を形成するためには、グリーンシートに開口部の幅や深さが約1.25倍の凹部を形成する必要がある。
2 平面コイル部
21 コイル
21a 1次側コイル
21b 2次側コイル
211、212 内側部分
22a、23a 端子(1次側)
22b、23b 端子(2次側)
30a マグネット(1次側)
30b マグネット(2次側)
31a 平坦部(1次側)
31b 平坦部(2次側)
32a 中心部(1次側)
32b 中心部(2次側)
33a 直線凹部(1次側)
33b 直線凹部(2次側)
34a スリット(1次側)
34b スリット(2次側)
41 1次側非接触充電モジュール(送信側非接触充電モジュール)
42 2次側非接触充電モジュール(受信側非接触充電モジュール)
51 磁性シート(1次側)
52 磁性シート(2次側)
71 電力入力部
72 整流回路
82 電力出力部
200 電子機器
300 商用電源
301 コンセント
400 非接触充電器
401 プラグ
402 面
501 机上
520 携帯端末
521 液晶パネル
522 操作ボタン
523 基板
524 電池パック(電力保持部)
525、526 筐体
Claims (6)
- 導線が巻回された平面コイル部と、
前記平面コイル部を載置する面を備えた磁性シートと、を備え、
前記磁性シートは、前記平面コイル部と対向する面に、複数の凹部を備え、前記複数の凹部はお互いに離間し、前記複数の凹部の底部と前記平面コイル部とが離れ、
前記平面コイル部と対向する面において、任意の方向のうち所定方向における前記複数の凹部間距離は、前記所定方向における前記複数の凹部の幅よりも大きいことを特徴とする非接触充電モジュール。 - 前記複数の凹部は、前記平面コイル部と対向する面において、前記平面コイル部が対向される部分に設けられることを特徴とする請求項1に記載の非接触充電モジュール。
- 前記複数の凹部は、前記平面コイル部と対向する面の面積に対する前記複数の凹部の占有面積が、10%〜35%であることを特徴とする請求項1または2のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。
- 前記複数の凹部は、前記平面コイル部の厚みに対する前記複数の凹部の深さが、10%〜25%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。
- 前記複数の凹部の開口面の最大幅は、前記導線の線径よりも小さいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかひとつに記載の非接触充電モジュール。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の非接触充電モジュールを備えたことを特徴とする非接触充電機器。
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