JP5590588B2 - 給電装置、受電装置及び受給電装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記課題に鑑み、電磁誘導方式を用いた非接触給電において、受電用コイルが配置される空間において導体が発熱するのを抑えることを目的とする。
また、本発明の給電装置は、受電用コイルを備える受電装置に電磁誘導方式で給電する給電装置であって、同一平面上で同一の点の周りに線材を巻き回したm個(ただし、m≧2)の平面コイルを、径方向内側から外側に向かって配置し、前記受電用コイルを配置する空間に前記m個の平面コイルが面している給電用コイルと、前記受電装置に給電するときに、前記m個の平面コイルに1MHz以上の高調波成分が発生しない周波数の交流電流を流す駆動回路とを備え、前記給電用コイルの内側からk−1番目及びk番目(ただし、2≦k≦m)の平面コイルに直流電流を流したとき、前記空間に発生させられる静磁場の前記径方向における各位置の強度は、当該k番目の平面コイルの内周の位置で極大値となる。
また、本発明の給電装置において、前記m個の平面コイルの直流抵抗の値及び前記線材の長さが同じであるようにしてもよい。
また、本発明の給電装置において、前記m個の平面コイルが並列接続されているようにしてもよい。
また、本発明の給電装置において、前記m個の平面コイルに直列接続された容量性素子を備えるようにしてもよい。
また、本発明の給電装置において、前記空間の反対側から前記給電用コイルを覆うように、当該給電用コイルから離間して設けられた磁性体と、前記磁性体を前記空間の反対側から覆うように設けられた非磁性体とを備えるようにしてもよい。
この給電装置において、前記n個の給電用コイルの内側からj番目(ただし、1≦j≦m)の平面コイルが互いに直列接続されているようにしてもよい。
本発明の受給電装置において、前記受電用コイルは、前記給電装置が有する前記平面コイルのいずれの自己インダクタンスよりも大きい自己インダクタンスで予め構成されてもよい。
本発明の受電装置において、前記受電装置が、前記給電装置から受電した電力を用いて発光体を発光させる発光回路を有するようにしてもよい。
図1は、本発明の実施形態に係る受給電装置1の基本構成を示し、(A)は概念図、(B)は構成図である。図1(A)に示すように、受給電装置1は、給電部10と受電部20とを備えている。給電部10は、電磁誘導方式で受電部20に給電する給電装置である。給電部10は、インバータ部2で発生させられた交流電力を給電用コイル4に供給する。受電部20は、給電部10により給電された交流電力を受電する受電装置である。受電部20は、受電用コイル23を備え、給電部10から非接触で受電する電力受電部21と、電力受電部21から電力が供給されて発光するLED発光部22とを備えている。
受給電装置1によれば、給電部10の給電用コイル4から受電部20の受電用コイル23への磁力伝搬によって電力の伝送を行い、LED発光部22の発光ダイオード24を発光させることができる。
インバータ部2は、インバータの駆動周波数の矩形波等を発生する発振回路6と、制御回路7と、ゲート駆動回路8と、スイッチング用トランジスタ9とを備えている。
発振回路6は、水晶振動子を用いた水晶発振器等で構成されるクロック発生器6Aと、PLL(Phase-lockedloop、位相同期回路と呼ばれている。)6Bと、PLLに接続されるLC発振器6Cとを有する。発振回路6は、PLL6Aで制御される所謂VCO(Voltage Controlled Oscillator、電圧制御発振器と呼ばれている。)である。LC発振器6Cの容量Cとしては、例えば、半導体の可変容量ダイオードを用いる。VCOの周波数は、可変容量ダイオードに印加される逆方向電圧の調整によって変えられる。可変容量ダイオードに印加される逆方向電圧は、電源Vccから供給される。可変容量ダイオードに印加される逆方向電圧は、電源Vccに接続される周波数可変用の可変抵抗器6Dによって調整される。
なお、ゲート駆動回路8が給電用コイル4の駆動に用いる交流電圧は5V以外であってもよい。また、ゲート駆動回路8が給電用コイル4に流す交流電流の周波数は、特定の周波数に限定されることはないが、例えば、前述したAC電源の電源周波数よりも高い周波数である。
図2に示すように、スイッチング用トランジスタ9の第1のN型MOSFET9Aのドレインが電源VDDに接続され、第1のN型MOSFET9Aのソースが第2のN型MOSFET9Bのドレインに接続され、第2のN型MOSFET9Bのソースは接地されている。第1及び第2のN型MOSFET9A,9Bのゲートには、第1のゲート駆動回路8A,8Bの出力信号が入力される。第1のN型MOSFET9Aのソースと、第2のN型MOSFET9Bのドレインとの接続点には、第1のコンデンサ3Aの一端が接続され、第1のコンデンサ3Aの他端が並列接続された平面コイル4A,4Bの一端に接続されている。並列接続された平面コイル4A,4Bの他端は第2のコンデンサ3Bの一端に接続され、第2のコンデンサ3Bの他端は接地されている。
図4は、インバータ部2の変形例の構成を示すブロック図である。図4に示すように、スイッチング用トランジスタ9は(電源に直列接続されるN型MOSFETを2組、すなわち4個備え、N型MOSFET9A〜9Dの各ゲートは、4つのゲート駆動回路8A〜8Dで駆動される。N型MOSFET9A,9Bの組では、図2と同様であり、第1のゲート駆動回路8Aの出力信号は、第1のN型MOSFET9Aのゲートに入力される。第2のゲート駆動回路8Bの出力信号は、第2のN型MOSFET9Bのゲートに入力される。N型MOSFET9C,9Dの組において、第3のゲート駆動回路8Cの出力信号は、第3のN型MOSFET9Cのゲートに入力され、第4のゲート駆動回路8Dの出力信号は、第4のN型MOSFET9Dのゲートに入力される。第1のN型MOSFET9Aのソースと第2のN型MOSFET9Bのドレインとの接続点には、第1のコンデンサ3Aの一端が接続されている。第1のコンデンサ3Aの他端が平面コイル4A,4Bが並列接続された一端に接続されている。並列接続された平面コイル4A,4Bの他端は、第2のコンデンサ3Bの一端に接続されている。第2のコンデンサ3Bの他端は、第3のN型MOSFET9Cのソースと第4のN型MOSFETのドレインとの接続点に接続されている。
図5は、受電部20の一例を示す回路図である。図5に示すように、受電部20は、給電用コイル4と電磁結合する受電用コイル23と、受電用コイル23に接続される整流回路26と、整流回路26に接続されるLED発光部22とを有する。LED発光部22に接続されているコンデンサ27は、例えば電解コンデンサであり、整流回路26の平滑用コンデンサである。整流回路26は、半波整流を行う回路、全波整流を行う回路、又は、ブリッジ整流回路で例示される整流回路である。LED発光部22は、交流電流又は直流電流で動作する電子回路であれば、どのようなLED発光回路でもよい。LED発光部22は、例えば、発光ダイオード24、発光ダイオード24以外のダイオード、集積回路等の能動素子やこれらの能動素子に接続される抵抗、コンデンサ及びインダクタンス等の受動部品、スイッチ等の機構部品並びにMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等を有する。LED発光部22は、例えば、照明装置、液晶表示のバックライト、宣伝や方向指示等に用いられる表示板等の各種ディスプレイ装置又は機器用パイロットランプである。
以下、実際に受給電装置を作製しその効率を測定した。これを実施例1として具体的に説明する。実施例1の給電部10として、周波数が282.9kHzで出力電力が5Wのインバータを用いた。給電用コイル4が有する平面コイル4A,4Bは同心円状に配置されており、平面コイル4Aが同心円の中心の回りに線材を巻き回して構成され、平面コイル4Bが平面コイル4Aと中心点を共有するように、平面コイル4Aの外側に線材を巻き回して構成されている。給電用コイル4として用いたリッツ線は、0.05mmΦのポリウレタン銅線(JIS C 3202)を75本撚り合わせた線材である。
給電用コイル4の条件を以下に示す。
外径(直径):50mm±5mm
内径(直径):10mm±1mm
厚さ :0.7mm±0.2mm
巻数 :32±2(合算)
絶縁材 :ポリウレタン銅線(JIS C 3202)
図6に示すように、受電用コイル23は、給電用コイル4の上部に対向して配置されている。受電用コイル23は、図5と同様に整流回路26と、LED発光部22を模擬するために負荷抵抗22Aが接続されている。ここにおいて、受電用コイル23には、コンデンサは接続されていないものとする。さらに、整流回路26を介在しないで受電用コイル23に直接負荷が接続されている受電部20の回路における受電効率も測定した。コンデンサ27は、容量が27μF、耐圧が50Vのものを使用した。
外径(直径):40mm±5mm
内径(直径):10mm±1mm
厚さ :0.7mm±0.2mm
巻数 :28±2(合算)
絶縁材 :UEWポリウレタン銅線(JIS C 3202)
表1から明らかなように、負荷抵抗22Aの値を約5Ωから51Ωまで変化させたときの効率は、約47.3%〜77.8%であり、非常に高い効率が得られた。
ところで、給電部10では、給電用コイル4の構成とゲート駆動回路8による給電用コイル4の駆動とにより、電磁誘導方式で受電部20に給電するときに、受電用コイル23の配置空間にある導体が発熱するのを抑えられるようにしている。言い換えれば、受電用コイル23の配置空間に、渦電流を発生させうる導体が置かれた場合であっても、その導体が発熱するのを抑えられるように、給電部10は構成されている。
以上のように、給電用コイル4の静磁場特性は、平面コイル4Aの内周に対応した2箇所、及び、平面コイル4Aと平面コイル4Bとの境界部分(より具体的には、平面コイル4Bの内周)に対応した2箇所において、給電用コイル4の径方向における両側よりも磁場が相対的に強くなることを示す。
また、給電部10によれば、給電用コイルとして平面コイルを1つだけ用いた場合に比べて、受電部20の受電用コイル23の位置が給電用コイル4の位置に対して精密に設定されていなくても、受電部20での受電効率は低下しにくい。
なお、本実施形態では、平面コイル4A,4Bを構成する線材の線種が同じであるから、直流抵抗値の差はほぼ無視することができる。
なお、ゲート駆動回路8による給電用コイル4のこのような駆動は仕様の一例である。よって、ゲート駆動回路8は、周波数f1の交流電流を流して給電用コイル4を駆動してもよいし、共振周波数以外の周波数の交流電流を流して給電用コイル4を駆動してもよい。
以下、上述した静磁場特性の発生を実証するシミュレーションを実施例2として具体的に説明する。この実施例2では、給電用コイル4の設計を以下のとおりにしてシミュレーションを行った。平面コイル4A,4Bとして用いたリッツ線は、線径0.05mmΦ、抵抗率0.13mΩ/mm、線材皮膜厚0.001mmのポリウレタン銅線(JIS C 3202)を54本撚り合わせたものである。
(平面コイル4Aの条件)
線長 :2238.38mm
外径(直径):41.0mm±0.30mm
(半径20.5mm±0.20mm)
内径(直径):16.00mm±0.30mm
(半径8.00mm±0.20mm)
抵抗値 :290.99mΩ
巻数 :25
(平面コイル4Bの条件)
線長 :2199.11mm
外径(直径):57.00mm±0.30mm
(半径28.50mm±0.20mm)
内径(直径):43.00mm±0.30mm
(半径21.50mm±0.20mm)
抵抗値 :285.88mΩ
巻数 :14
平面コイル4A,4Bの平均距離:1.00mm(巻数2相当の隙間)
平面コイル4A,4Bの線長差:39.27mm
平面コイル4A,4Bの抵抗差:5.11mΩ
また、図10と図12とを比較すると、給電用コイル4を流れる直流電流が小さい場合ほど、平面コイル4Aの内周に対応する位置の磁束密度Bzと、平面コイル4Bの内周に対応する位置の磁束密度Bzとの差が小さくなる。すなわち、給電用コイル4を流れる直流電流が小さい場合ほど、静磁場特性はより平坦な特性に近づき、給電用コイル4の径方向における位置に応じた磁束密度の変化が抑えられる。
以上説明したとおり、給電部10において、給電用コイル4を平面コイル4A,4Bで構成し、給電用コイル4の径方向における静磁場特性において、平面コイル4Bの内周において磁場強度が相対的に高くなるようにしたことで、受電用コイル23の配置空間において、渦電流に起因する導体の発熱を抑えることができる。受電用コイル23の配置空間に受電部20や金属物等の導体が置かれた場合、給電用コイル4により発生させられる磁場にも変化が生じると考えられるが、給電部10が、磁場が相対的に強い領域を複数領域に分散して発生させることで、受電部20に安定的に給電しつつも、局所的に強い磁場の発生によって生じる渦電流を原因とした導体の発熱を抑えることができる。また、給電部10を用いたことで、給電用コイル4により発生させられる磁場によって導体(例えば受電部20の導体)が高熱になるのを防ぐことができるので、例えば冷却機構や熱検知により緊急停止を行うための熱対策の機構による装置構成の複雑化や高コスト化を抑え、熱による装置故障の可能性を抑えたり、熱に対するユーザの安全も確保したりすることが可能となる。
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。本発明は、例えば、以下のような形態で実施することも可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
(1)上述した実施形態では、給電部10は第1のコンデンサ3A及び第2のコンデンサ3Bを有していたが、これらのうちの一方のみを有していてもよいし、両方とも有さない構成であってもよい。第1のコンデンサ3A及び第2のコンデンサ3Bは、給電用コイル4の特性の調整用(言い換えれば、受電用コイル23の配置空間に発生する磁場の調整用)に用いられるのであり、その調整が必要でなければ、第1のコンデンサ3A及び第2のコンデンサ3Bは不要である。例えば、給電部10が降圧して受電部20に給電する場合などにも、第1のコンデンサ3A及び第2のコンデンサ3Bは不要である。
続いて、給電用コイル4を3つ以上の平面コイルで構成した場合について詳述する。
このように、平面コイル4A,4B,4Cは互いに並列接続されているから、ゲート駆動回路8は、共通の周波数、同位相で、且つ、電流値が同じ交流電流を平面コイル4A,4B,4Cのそれぞれに流すことになる。
このように平面コイルを4つとした給電用コイル4とすれば、磁場が相対的に強い領域を更に多くの領域に分散させることができるので、局所的に強い磁場が発生することを抑えることができる。
給電用コイル4を構成する平面コイルの数が多いほど、受電用コイル23の配置空間において磁場が相対的に強い領域が多くの領域に分散し、静磁場特性が平坦な特性に近づくと考えられ、受電用コイル23の配置空間にある導体の発熱を抑える効果を高めることが期待できる。
以下、上述した静磁場特性の発生を実証するシミュレーションを実施例3として、具体的に説明する。この実施例3では、給電用コイル4の条件を以下の表3に示すようにしてシミュレーションを行った。また、平面コイル間の平均距離dが1mmの給電用コイル4(タイプA)と、平面コイル間の平均距離dが2mmの給電用コイル4(タイプB)との2つの給電用コイル4を用いてシミュレーションを行った。
図18から図20を見て分かるように、給電用コイル4を構成する平面のコイルの数が多いほど、給電用コイル4の中心における磁場の強度が増加する量よりも、給電用コイル4の中心から離れた領域での磁場の強度が増加する量が相対的に大きいことが確認できた。つまり、給電用コイル4を構成する平面コイルの数が多いほど、磁場が相対的に強い領域がより広い範囲に分散して発生していることを確認できた。
図23は、n=5とした場合の給電部10の構成を説明する図である。図23(A)に示すように、この給電部10では、5つの給電用コイル4が同一平面上に配置されている。ここにおいて、5つの給電用コイル4の各々を区別するために、各給電用コイル4を、「4−1」,「4−2」,「4−3」、「4−4」,「4−5」という符号を付して区別して表す。また、給電用コイル4−1,4−2,4−3,4−4,4−5に面するように、受電用コイル23が配置される配置空間側には受電部20を置くための台100が設けられている。台100は、例えば木製や樹脂材料で形成されたテーブルなどであり、受電部20を置くことのできる部材であればよい。ただし、台100は、電磁波を透過させる素材で形成されていれば、その素材などは特に問わない。台100が存在することにより、台100の素材などによっては、受電部20を扱うユーザは給電用コイル4−1〜4−5を視認することができない。図23においては、説明の便宜のため、給電用コイル4−1〜4−5を図示している。
図24に示すように、この変形例の給電部10では、5つの給電用コイル4−1,4−2,4−3,4−4,4−5の内側からj番目(ただし、1≦j≦m。ここではm=2である。)の平面コイルが互いに直列接続されている。より具体的に、給電用コイル4−1の平面コイル4Aと、給電用コイル4−2の平面コイル4Aと、給電用コイル4−3の平面コイル4Aと、給電用コイル4−4の平面コイル4Aと、給電用コイル4−5の平面コイル4Aとが直列接続されている。また、給電用コイル4−1の平面コイル4Bと、給電用コイル4−2の平面コイル4Bと、給電用コイル4−3の平面コイル4Bと、給電用コイル4−4の平面コイル4Bと、給電用コイル4−5の平面コイル4Bとが直列接続されている。また、直列接続された5つの平面コイル4A,4Bのうち、給電用コイル4−1の平面コイル4A,4Bが第1のコンデンサ3Aの一端に接続されている。第1のコンデンサ3Aの他端は、ゲート駆動回路8に接続されている。また、直列接続された5つの平面コイル4A,4Bのうち、給電用コイル4−5の平面コイル4A,4Bが第2のコンデンサ3Bの一端に接続されている。第2のコンデンサ3Bの他端は接地されている。ゲート駆動回路8は、給電用コイル4−1〜4−5に共通の周波数の交流電流を流す。
ただし、平面コイルのインピーダンスのばらつきが無視できるように調整されていれば、内側から同じ位置にある平面コイルが互いに並列接続されていてもよい。
また、この変形例の給電部10においては、給電用コイル4−1〜4−5が互いに電磁結合して、受電用コイル23の配置空間での磁場の発生に影響を与えると考えられる。例えば、給電用コイル4−5は、給電用コイル4−1〜4−4のいずれとも近い位置にあるので、給電用コイル4−1〜4−4と電磁結合する。
また、この変形例の給電部10において、n個の給電用コイル4は必ずしも同一平面上に設けられている必要はなく、一部又は全部が異なる平面に配置されてもよい。
また、給電部10が、給電用コイル4の平面コイルにおける交流電流の位相差を検知する検知回路を有し、ゲート駆動回路8は、この位相差を小さくするように、給電用コイル4の各平面コイルに供給する交流電流の位相を制御してもよい。
この変形例の給電用コイル4によれば、給電部10で発生する熱やインバータ部2で発生する電磁雑音を低減化できる。
図26は、受給電装置40の構成を示すブロック図である。図26に示すように、受給電装置40は給電部41と受電部42とを備える。受電部42は、受電用コイル23と受電用コイル23に接続される一つ以上の発光ダイオード44とを有する。発光ダイオード44としては、赤色、黄色、緑色、青色、紫色、白色等の各種の発光ダイオード44を使用することができる。発光ダイオード44には、発光ダイオード44の保護用ダイオード45が並列に接続されている。保護用ダイオード45としては、所謂ツェナーダイオードを使用することができる。
図27は、受給電装置50の構成を示すブロック図である。図27に示す受給電装置50は、給電部51と受電部52とを有する。受給電装置50が図26の受給電装置40と異なるのは、発光ダイオード54の接続の態様である。受電部52において、受電用コイル23に接続される発光ダイオード54の導通方向が互いに逆、つまり逆並列接続された対の発光ダイオード54A,54Bが複数対並列接続されている。発光ダイオード54としては、赤色、黄色、緑色、青色、紫色、白色等の各種の発光ダイオード54を用いることができる。このような受給電装置50は、照明装置や信号灯等のディスプレイ装置に利用できる。発光ダイオード54の明るさは、受給電装置40で説明したように、発光ダイオード54に流れる電流を変えて調整することができる。
図28は、受給電装置60の構成を示すブロック図である。図28に示す受給電装置60は、給電部61と受電部62とを備える。受電部62は、受電用コイル23と、受電用コイル23に接続される整流回路26と、整流回路26に接続された発光ダイオード64とを有する。
受給電装置60では、受電部62に整流回路26を設けているので、直列接続された発光ダイオード64の保護回路は不要である。発光ダイオード64としては、赤色、黄色、緑色、青色、紫色、白色等の各種の発光ダイオード64を用いることができる。図示の直列接続された発光ダイオード64に接続される抵抗65は、直流電流調整用の抵抗である。受給電装置60では、受電用コイル23に供給される交流電流を整流回路26で直流に変換して発光ダイオード64を点灯することができる。発光ダイオード64の直列接続数は、整流回路26で得られる直流電圧を考慮して決めればよい。受給電装置60では、整流回路26で発生する直流電圧を比較的高く設定して、電流は発光ダイオード64の1個に必要な低電流とすることができる。このような受給電装置60は、受給電装置40,50と同様に照明装置や信号灯等のディスプレイ装置に利用できる。
図29は、受給電装置40〜60に適用できるダイオード等の実装回路を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のV−V線に沿う断面図である。図29に示すように、基板11の上部側には、受電用コイル23と、第1のスペーサ13とが積層されており、さらに、基板11の下部側には磁性シート15と、第2のスペーサ14と、放熱板16と、発光ダイオード44,54,64が配設されている。放熱板16としては、Al等を使用することができる。基板11の上部側に配設されるスペーサ13は、受電用コイル23が近接して配置されるときの短絡防止と、受電用コイル23で発生する熱を放熱する作用を有している。基板11の下面側に配置される磁性シート15は、いわゆる電磁ノイズ削減用のシートである。
図30は、受給電装置70のブロック図である。図30に示すように、受給電装置70は、給電部71と受電部72とを備える。受電部72は、受電用コイル23と、受電用コイル23に接続される整流回路26と、整流回路26に充電制御回路77して接続される蓄電池78とを有する。給電部71は、図2に示した受給電装置1Aと同様に構成されている。蓄電池78としては、リチウムイオン電池のような充放電可能な二次電池を使用することができる。
受給電装置70によれば、例えば受電部72に携帯機器が接続されている場合には、この携帯機器に内蔵されている蓄電池78に非接触で発熱なく効率良く電力を伝送することができる。
図31は、受給電装置を応用した照明装置90の別の実施形態を示すブロック図である。図31に示す照明装置90は、給電部91と受電部92を備える。受電部92は、発光ダイオード94と、受電用コイル23と、受電用コイル23に接続される充電制御回路97を介して接続される蓄電池98とを有する。このような、照明装置90では、給電部91をAC電源で構成しておけば、蓄電池98に充電が完了した時点から、給電部91をAC電源から取り外して使用することができる。つまり携帯用の照明装置90として使用することができる。AC電源の停電時には、蓄電池98によって、発光ダイオード94を駆動することができる。
本発明を適用した照明装置90によれば、例えば受電部92に内蔵されている蓄電池98に非接触で発熱なく効率良く電力を伝送することができる。
また、本発明の発光回路は、LED発光部に限らず、電力を用いて発光させるものであればLED以外の発光体を発光させてもよい。
Claims (14)
- 受電用コイルを備える受電装置に電磁誘導方式で給電する給電装置であって、
同一平面上で同一の点の周りに線材を巻き回した外径が各々異なるm個(ただし、m≧2)の平面コイルを、径方向内側から外側に向かって前記外径の小さい順に配置し、前記受電用コイルを配置する空間に前記m個の平面コイルが面している給電用コイルと、
前記受電装置に給電するときに、前記m個の平面コイルに共通の周波数の交流電流を流す駆動回路と
を備え、
前記給電用コイルの内側からk−1番目及びk番目(ただし、2≦k≦m)の平面コイルの前記線材の長さの差が、当該k番目の平面コイルの外周の長さ未満である
給電装置。 - 受電用コイルを備える受電装置に電磁誘導方式で給電する給電装置であって、
同一平面上で同一の点の周りに線材を巻き回したm個(ただし、m≧2)の平面コイルを、径方向内側から外側に向かって配置し、前記受電用コイルを配置する空間に前記m個の平面コイルが面している給電用コイルと、
前記受電装置に給電するときに、前記m個の平面コイルに1MHz以上の高調波成分が発生しない周波数の交流電流を流す駆動回路と
を備え、
前記給電用コイルの内側からk−1番目及びk番目(ただし、2≦k≦m)の平面コイルの前記線材の長さの差が、当該k番目の平面コイルの外周の長さ未満である
給電装置。 - 受電用コイルを備える受電装置に電磁誘導方式で給電する給電装置であって、
同一平面上で同一の点の周りに線材を巻き回したm個(ただし、m≧2)の平面コイルを、径方向内側から外側に向かって配置し、前記受電用コイルを配置する空間に前記m個の平面コイルが面している給電用コイルと、
前記受電装置に給電するときに、前記m個の平面コイルに1MHz以上の高調波成分が発生しない周波数の交流電流を流す駆動回路と
を備え、
前記給電用コイルの内側からk−1番目及びk番目(ただし、2≦k≦m)の平面コイルに直流電流を流したとき、前記空間に発生させられる静磁場の前記径方向における各位置の強度は、当該k番目の平面コイルの内周の位置で極大値となる
給電装置。 - 前記m個の平面コイルの直流抵抗の値が同じである
請求項1から3のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記m個の平面コイルの前記線材の長さが同じである
請求項4に記載の給電装置。 - 前記m個の平面コイルが並列接続されている
請求項1から5のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記m個の平面コイルに直列接続された容量性素子
を備える請求項1から6のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記空間の反対側から前記給電用コイルを覆うように、当該給電用コイルから離間して設けられた磁性体と、
前記磁性体を前記空間の反対側から覆うように設けられた非磁性体と
を備える請求項1から7のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記給電用コイルをn個(ただし、n≧2)備え、
前記駆動回路は、
前記n個の給電用コイルに共通の周波数の交流電流を流す
請求項1から8のいずれか1項に記載の給電装置。 - 前記n個の給電用コイルの内側からj番目(ただし、1≦j≦m)の平面コイルが互いに直列接続されている
請求項9に記載の給電装置。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の給電装置と、
前記給電装置から受電用コイルを用いて受電する受電装置と
を備える受給電装置。 - 前記受電用コイルは、
前記給電装置が有する前記平面コイルのいずれの自己インダクタンスよりも大きい自己インダクタンスで予め構成されている
請求項11に記載の受給電装置。 - 前記受電装置が、
前記給電装置から受電した電力を用いて発光体を発光させる発光回路
を有する請求項11又は12に記載の受給電装置。 - 電磁誘導方式で給電する給電装置に用いられる給電用コイルであって、
同一平面上で同一の点の周りに線材を巻き回した外径が各々異なるm個(ただし、m≧2)の平面コイルを、径方向内側から外側に向かって前記外径の小さい順に配置し、
内側からk−1番目及びk番目(ただし、2≦k≦m)の平面コイルの前記線材の長さの差が、当該k番目の平面コイルの外周の長さ未満である
給電用コイル。
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