JP6061067B2 - Contactless power receiving device - Google Patents
Contactless power receiving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6061067B2 JP6061067B2 JP2012176546A JP2012176546A JP6061067B2 JP 6061067 B2 JP6061067 B2 JP 6061067B2 JP 2012176546 A JP2012176546 A JP 2012176546A JP 2012176546 A JP2012176546 A JP 2012176546A JP 6061067 B2 JP6061067 B2 JP 6061067B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic body
- magnetic
- coil
- power receiving
- receiving device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
本発明は、非接触で電力を受信する非接触給電用受信装置に関する。 The present invention relates to a contactless power receiving device that receives power in a contactless manner.
非接触で電力を伝送する非接触給電(Wireless Charging)は、近年では伝送効率が向上し、スマートフォン等の小型モバイル機器にも採用される流れとなっている。非接触給電では、一方のコイルを備える機器を前記一方のコイルと磁気的に結合する他方のコイルを備える充電器に近接させることで、非接触で電力を伝送できる。非接触給電は、電極が不要であるために、接触不良による充電エラーを避けることができ、また防水構造とするにも適している。非接触給電用のコイルは、一般的に、低抵抗化の観点から、比較的線径の大きい導線が用いられる。 In recent years, wireless charging, which transmits power in a contactless manner, has improved transmission efficiency and has been adopted for small mobile devices such as smartphones. In the non-contact power supply, electric power can be transmitted in a non-contact manner by bringing a device including one coil close to a charger including the other coil that is magnetically coupled to the one coil. Since the contactless power feeding does not require an electrode, a charging error due to poor contact can be avoided, and it is also suitable for a waterproof structure. As the coil for non-contact power supply, a conductive wire having a relatively large wire diameter is generally used from the viewpoint of reducing resistance.
スマートフォンの消費電力は増大する一方であり、それに伴って電池容量も大きくなっている。現状では電池容量が大きくなると電池の体積も大きくならざるを得ない。その一方で、スマートフォン全体としては薄型化が要求されている。このため、非接触給電機能を搭載するために確保できる厚さは非常に薄くなっている。 The power consumption of smartphones is increasing and the battery capacity is increasing accordingly. At present, when the battery capacity increases, the volume of the battery must be increased. On the other hand, the smartphone as a whole is required to be thin. For this reason, the thickness that can be secured for mounting the non-contact power feeding function is very thin.
他方、非接触給電の充電器側には、充電対象機器を位置合わせするためのマグネットが設けられることもある。このマグネットの発生する磁界は、充電対象機器のコイルの背後に設けられた磁気シールド用の磁性体に印加される。磁気飽和に近づくと磁性体は磁気シールドとしての機能が低下するため、磁性体には、マグネットの発生する磁界が印加されても磁気飽和しない性能が必要である。 On the other hand, a magnet for aligning the charging target device may be provided on the charger side of the non-contact power feeding. The magnetic field generated by the magnet is applied to a magnetic body for magnetic shielding provided behind the coil of the device to be charged. When the magnetic material approaches magnetic saturation, the magnetic material functions as a magnetic shield, and thus the magnetic material must have a performance that does not cause magnetic saturation even when a magnetic field generated by a magnet is applied.
こうした背景から、非接触給電の充電対象機器においては、非常に薄い限られた厚さの中で、充電器側のマグネットの発生する磁界によって磁気飽和しないことが条件として求められる。ここで、薄型化の点では例えばフェライトシートにコイルを設ける構成が考えられるが、この構成では薄型化は可能でも磁気飽和しやすいという問題がある。一方、磁気飽和しにくい点では例えば磁性金属圧粉体にコイルを設ける構成が考えられるが、この構成では強力な印加磁界の下でも磁気飽和しないものの、現状の製造技術では磁性金属圧粉体をフェライトシートのように薄型にすることができない。充電電流の大きさ(例えば1A程度)を考慮するとコイルの線径はある程度大きいことが望ましいため、磁性金属圧粉体にコイルを設ける構成では厚さの要件を満たすのは困難である。 From such a background, a charging target device for non-contact power supply is required as a condition that it is not magnetically saturated by a magnetic field generated by a magnet on the charger side within a very thin limited thickness. Here, in terms of thickness reduction, for example, a configuration in which a coil is provided on a ferrite sheet is conceivable. However, this configuration has a problem that magnetic saturation is likely even if the thickness can be reduced. On the other hand, a configuration in which a coil is provided on a magnetic metal powder compact, for example, is difficult to achieve magnetic saturation. In this structure, although magnetic saturation does not occur even under a strong applied magnetic field, the current manufacturing technology uses a magnetic metal powder compact. It cannot be made as thin as a ferrite sheet. Considering the magnitude of the charging current (for example, about 1 A), it is desirable that the coil wire diameter is large to some extent. Therefore, it is difficult to satisfy the thickness requirement in the configuration in which the coil is provided on the magnetic metal green compact.
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、充電器側にマグネットがあっても磁気飽和しにくく、かつ薄型化の要求にも応えることの可能な、非接触給電用受信装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and the purpose of the present invention is for non-contact power feeding, which is less likely to be magnetically saturated even if there is a magnet on the charger side, and can meet the demands for thinning. To provide a receiving apparatus.
本発明のある態様は、非接触給電用受信装置である。この装置は、シート状の第1の磁性体と、前記第1の磁性体の一方の面に設けられて周回するコイルと、前記コイルの内側に位置する第2の磁性体とを備え、前記第1の磁性体は、初透磁率μi1が50より大きく、前記第2の磁性体は、前記第1の磁性体とは別素材であって印加磁界強度2000A/mでの微分透磁率Δμと初透磁率μi2の比Δμ/μi2が0.4以上である。 One embodiment of the present invention is a contactless power receiving device. The apparatus includes a sheet-like first magnetic body, a coil provided on one surface of the first magnetic body, and a second magnetic body positioned inside the coil, The first magnetic body has an initial permeability μ i1 larger than 50, and the second magnetic body is a different material from the first magnetic body and has a differential permeability Δμ at an applied magnetic field strength of 2000 A / m. And the initial permeability μ i2 ratio Δμ / μ i2 is 0.4 or more.
前記第1の磁性体と前記第2の磁性体は、互いに接して配置されていてもよい。The first magnetic body and the second magnetic body may be disposed in contact with each other.
前記第1の磁性体は前記コイルの内側に孔部を有し、前記第2の磁性体は前記孔部内に延在してもよい。 The first magnetic body may have a hole inside the coil, and the second magnetic body may extend into the hole.
前記第2の磁性体は、前記孔部の一方の開口縁を全周に渡って覆う段付き部を有してもよい。 The second magnetic body may have a stepped portion that covers one opening edge of the hole portion over the entire circumference.
前記第2の磁性体の初透磁率μi2が10≦μi2≦150であってもよい。 The initial magnetic permeability μ i2 of the second magnetic body may be 10 ≦ μ i2 ≦ 150.
前記第1の磁性体の厚さが0.2mm以内であってもよい。 The thickness of the first magnetic body may be within 0.2 mm.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, and those obtained by converting the expression of the present invention between methods and systems are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、充電器側にマグネットがあっても磁気飽和しにくく、かつ薄型化の要求にも応えることができる。 According to the present invention, even if there is a magnet on the charger side, magnetic saturation is difficult, and it is possible to meet the demand for thinning.
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent component, member, etc. which are shown by each drawing, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図1は、本発明の実施の形態1に係る非接触給電用受信装置の平面図である。図2は、図1のII-II断面図である。この非接触給電用受信装置は、スマートフォン等の小型モバイル機器に組み込まれ、例えば電池パック50(図2に仮想線で示す)の主面上に位置する。 FIG. 1 is a plan view of a wireless power receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. This contactless power receiving device is incorporated in a small mobile device such as a smartphone, and is located on the main surface of a battery pack 50 (shown in phantom lines in FIG. 2), for example.
非接触給電用受信装置は、シート状の第1の磁性体10と、第2の磁性体20と、コイル30とを備える。第1の磁性体10は、フェライトシートやアモルファスシート(例えばCo系アモルファス)等の軟磁性シートであり、主に磁気シールドとして作用する。第2の磁性体20は、例えばFeSiCr等の金属粉を加圧成型した磁性金属圧粉体(軟磁性体)であり、コイル30の内側に位置する。第1の磁性体10はコイル30の内側が孔部11(図2)となっていて、第2の磁性体20は孔部11内に延在する。コイル30は、エナメル線等の絶縁被覆線を1本分の線径の厚みとなるように第1の磁性体10の一方の面上で薄く平面的に周回させたものである。周回数は必要なインダクタンス等に応じて適宜設定される。コイル30の巻線部は自動巻線機により作成可能である。コイル30の両端末は第1の磁性体10の外部に引き出される(図1)。第1の磁性体10と第2の磁性体20の底面は同一平面に存在しPETフィルム等の保護フィルム40が接着されている(図2)。
The non-contact power receiving apparatus includes a sheet-like first
第1の磁性体10の厚さは、0.2mm以下とすることが好ましく、例えば0.1mmとする。第1の磁性体10の面積は、例えば55mm×45mmとする。第1の磁性体10の初透磁率μi1は、μi1>50が好ましく、例えばμi1=100とする。第2の磁性体20の厚さは、例えば0.3mmとする。第2の磁性体20の面積は、400mm2以上が好ましく、例えば32mm×22mmとする。より好ましくは第2の磁性体20の面積は700mm2以上とする。第2の磁性体20の初透磁率μi2は、10≦μi2≦120あるいは10≦μi2≦50が好ましく、例えばμi2=25とする。また、印加磁界強度2000A/mでの第2の磁性体20の微分透磁率Δμ(比透磁率の傾き)と初透磁率μi2の比Δμ/μi2は0.5以上が好ましく、例えばΔμ/μi2=0.85とする。コイル30の巻数は例えば15tsとし、コイル30の線径は例えば0.25mmとする(0.5mm以下が好ましい)。
The thickness of the first
本実施の形態によれば、薄型に形成可能なフェライトシート等の第1の磁性体10の一方の面にコイル30を設けるとともに、薄型に形成するのは困難であるが強力な印加磁界の下でも磁気飽和しにくい磁性金属圧粉体等の第2の磁性体20をコイル30の内側に設けたことで、全体の厚さを薄くしながら(例えば0.5mm以下)、充電器側にマグネットがあっても磁気飽和しにくい非接触給電用受信装置を実現可能である。
According to the present embodiment, the
第2の磁性体20を設けないと、充電器側にマグネットがある場合のインダクタンスL1は、充電器側にマグネットが無い場合のインダクタンスL0の25%まで低下する。これに対し、本実施の形態のように第2の磁性体20(上記寸法例のもの)を設けると、インダクタンスL1はL0の55%まで低下するが第2の磁性体20を設けない場合と比較すれば2倍以上のインダクタンスとなる。第2の磁性体20の面積は大きい方が良く、例えば30mm×30mmにするとインダクタンスL1のL0に対する低下は22%まで軽減される(第2の磁性体20を設けない場合の3倍以上のインダクタンスとなる)。
If the second
図3は、本発明の実施の形態2に係る非接触給電用受信装置の断面図である。本図の断面の取り方は図2と同じである。本実施の形態の非接触給電用受信装置は、実施の形態1のものと比較して、第2の磁性体20が段付き部21を有する点で相違し、その他の点で一致する。段付き部21は、第2の磁性体20の側面と底面とが成す角部の全周に渡って設けられ、孔部11の上方の開口縁を全周に渡って覆う。本実施の形態によれば、孔部21と第2の磁性体20との隙間が無くなるため、裏側に漏れる磁束を減らすことができて好ましい。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the wireless power receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The method of taking the cross section of this figure is the same as that of FIG. The contactless power receiving apparatus according to the present embodiment is different from that according to the first embodiment in that the second
図4は、本発明の実施の形態3に係る非接触給電用受信装置の断面図である。本図の断面の取り方は図2と同じである。本実施の形態の非接触給電用受信装置は、実施の形態1のものと比較して、第1の磁性体10の孔部11が無くなり、第2の磁性体20が第1の磁性体10上に載置されている点で相違し、その他の点で一致する。第1の磁性体10と第2の磁性体20の厚さを合計しても許容範囲内に抑えられる場合は、本実施の形態の構成としてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a wireless power receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The method of taking the cross section of this figure is the same as that of FIG. In the contactless power receiving device of the present embodiment, the
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。 The present invention has been described above by taking the embodiment as an example. However, it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and each processing process of the embodiment within the scope of the claims. By the way. Hereinafter, modifications will be described.
第2の磁性体20の平面視の形状は、長方形に限らず、楕円形や長円形等の他の形状であってもよい。また、コイル30の巻線部は角形形状であるとスペース効率がよいが、円形や長円形を始め、その他の形状としてもよい。
The shape of the second
10 第1の磁性体
11 孔部
20 第2の磁性体
21 段付き部
30 コイル
40 保護フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012176546A JP6061067B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Contactless power receiving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012176546A JP6061067B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Contactless power receiving device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014036116A JP2014036116A (en) | 2014-02-24 |
JP6061067B2 true JP6061067B2 (en) | 2017-01-18 |
Family
ID=50284917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012176546A Expired - Fee Related JP6061067B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Contactless power receiving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6061067B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7281574B2 (en) | 2014-10-19 | 2023-05-25 | イートン コーポレーション | Golf grip with enhanced vibration transmission |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107112801B (en) | 2014-12-22 | 2020-10-13 | 阿莫善斯有限公司 | Attractor for wireless charging type wireless power receiving module of power supply business alliance, manufacturing method of attractor and wireless power receiving module with attractor |
KR101646173B1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-08-05 | 주식회사 아모센스 | Shielding unit for a wireless charging receiver module of a PMA wireless charging type and a wireless charging receiver module having the same |
WO2016111496A1 (en) * | 2015-01-05 | 2016-07-14 | 주식회사 아모센스 | Magnetic field shielding sheet and wireless power transmitting module including same |
KR101656260B1 (en) * | 2015-01-05 | 2016-09-09 | 주식회사 아모센스 | Shielding unit for a wireless charging and wireless charging module having the same |
CN108447674A (en) * | 2018-04-28 | 2018-08-24 | 深圳市信维通信股份有限公司 | A kind of wireless charging transmitting-receiving module preparation process and wireless charging receive and dispatch module |
US20240120645A1 (en) * | 2021-02-05 | 2024-04-11 | Amosense Co., Ltd. | Antenna module |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3358443B2 (en) * | 1996-06-13 | 2002-12-16 | 松下電器産業株式会社 | Power supply |
JPH11265814A (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Coil component and electronic equipment using the same |
JP2007188996A (en) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Yonezawa Densen Kk | Coil sheathed with resin and method for manufacturing the same |
US9143041B2 (en) * | 2010-02-05 | 2015-09-22 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic circuit, power-supplying device and power-receiving device for non-contact charging apparatus, and non-contact charging apparatus |
TW201316643A (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-16 | Tdk Taiwan Corp | Sharing induction module of near field communication and cordless charging |
-
2012
- 2012-08-08 JP JP2012176546A patent/JP6061067B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7281574B2 (en) | 2014-10-19 | 2023-05-25 | イートン コーポレーション | Golf grip with enhanced vibration transmission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014036116A (en) | 2014-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6061067B2 (en) | Contactless power receiving device | |
KR101890326B1 (en) | Wireless power transfer module and portable auxiliary battery including the same | |
JP5118394B2 (en) | Non-contact power transmission equipment | |
US10566824B2 (en) | Wireless power transfer module for vehicles | |
CN103493158B (en) | Magnetic piece and its noncontact current-collecting device of use, electronic equipment and non-contact charging device | |
US9793741B2 (en) | Magnetic sheet, wireless charging sheet and method for manufacturing magnetic sheet | |
CN107195449B (en) | Electromagnetic amplifier for wireless charging and manufacturing method thereof | |
JP5845404B2 (en) | Receiving side non-contact charging module and receiving side non-contact charging device | |
KR101326716B1 (en) | Non-contact charging module and non-contact charger | |
CN104011814A (en) | Magnetic field shielding sheet for a wireless charger, method for manufacturing same, and receiving apparatus for a wireless charger using the sheet | |
JP6025015B2 (en) | Magnetic sheet, transmission coil component and non-contact charging device | |
JP4835795B1 (en) | Receiving side non-contact charging module and receiving side non-contact charging device | |
JP2010041906A (en) | Contactless power transmission apparatus, soft magnetic sheet, and module using the same | |
JP4835787B1 (en) | Non-contact charging module and non-contact charging device | |
JP4835796B1 (en) | Receiving side non-contact charging module and receiving side non-contact charging device | |
KR101489391B1 (en) | Soft magnetism sheet | |
JP4900525B1 (en) | Non-contact charging module, transmitting-side non-contact charging device and receiving-side non-contact charging device provided with the same | |
JP6032528B2 (en) | Transmission coil component and non-contact charging device | |
JP5445545B2 (en) | Non-contact charging module, non-contact charger and electronic device | |
JP5700289B2 (en) | Transmission coil device and power receiving device and power feeding device using the same | |
JP5709042B2 (en) | Coil component and power receiving device and power feeding device using the same | |
JP5967467B2 (en) | Magnetic sheet, transmission coil component and non-contact charging device | |
JP6048787B2 (en) | Magnetic sheet, transmission coil component and non-contact charging device | |
JP6066256B2 (en) | Magnetic sheet, transmission coil component and non-contact charging device | |
JP2017183476A (en) | Coil unit, wireless power supply device, wireless power reception device, and wireless power transmission device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150508 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6061067 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |