JP7131282B2 - Wireless power supply system - Google Patents

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Description

本明細書の技術分野は、無線給電システムに関する。 The technical field of the present specification relates to wireless power supply systems.

近年、スマートフォンなどの携帯通信端末、その他の電子機器類に対して、無線給電する技術が活発に研究開発されてきている。また、車両用の電子デバイスに対しても、無線給電する技術が開発されてきている。 2. Description of the Related Art In recent years, research and development have been actively carried out on techniques for wirelessly supplying power to mobile communication terminals such as smartphones and other electronic devices. Technologies for wirelessly supplying power to electronic devices for vehicles have also been developed.

例えば、特許文献1には、空調用レジスタの操作部に無線給電する技術が開示されている。空調用レジスタの周囲に送電コイルを配置することにより、空調用レジスタの風向を調整する操作部のLEDに電力を供給するようにしている(特許文献1の図8)。 For example, Patent Literature 1 discloses a technique for wirelessly supplying power to an operation unit of an air-conditioning register. By arranging a power transmission coil around the air-conditioning register, power is supplied to the LED of the operation unit that adjusts the wind direction of the air-conditioning register (see FIG. 8 of Patent Document 1).

特開2016-2921号公報JP 2016-2921 A

しかし、車両に搭載する車載部品は多種類にわたっている。そのため、設計上の観点から、部品点数が多くなると限られた空間に車載部品を配置することが困難である。したがって、限られた空間に配置可能であって給電対象となる電子デバイスに効果的に給電することのできる無線給電システムを開発することが望まれる。 However, there are many kinds of on-vehicle parts to be mounted on the vehicle. Therefore, from a design point of view, when the number of parts increases, it is difficult to arrange in-vehicle parts in a limited space. Therefore, it is desired to develop a wireless power supply system that can be placed in a limited space and that can effectively supply power to an electronic device to which power is to be supplied.

本明細書の技術が解決しようとする課題は、限られた空間に配置可能であって給電対象となる電子デバイスに効果的に給電することのできる無線給電システムを提供することである。 The problem to be solved by the technique of the present specification is to provide a wireless power supply system that can be placed in a limited space and that can effectively supply power to an electronic device to which power is supplied.

第1の態様における無線給電システムは、空芯の送電コイルと、受電コイルと、筐体に囲まれた装置と、受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、を有する。筐体は、筐体の外壁に支持部材を有する。送電コイルは、筐体の支持部材に固定されている。受電コイルは、筐体の内部または筐体の表面に配置されている。支持部材は、送電コイルを完全に覆うことなく、送電コイルの少なくとも一部は、大気に触れている。 A wireless power supply system according to a first aspect includes an air-core power transmission coil, a power reception coil, a device surrounded by a housing, and an electronic component driven by power from the power reception coil. The housing has a support member on the outer wall of the housing. The power transmission coil is fixed to the support member of the housing. The receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing. The support member does not completely cover the power transmission coil, and at least a portion of the power transmission coil is in contact with the atmosphere.

この無線給電システムは、車両の内部等の限られた空間に送電コイルを配置することが可能であって給電対象となる電子デバイスに効果的に給電することができる。実際に作業者が自動車に組み付ける場合に、作業が容易である。また、送電コイルと筐体の相対的位置の位置決めを確実に実施することができる。そのため、送電コイルと受電コイルとの相対的位置関係についてロット毎にばらつくおそれがほとんどない。 This wireless power supply system can arrange the power transmission coil in a limited space such as the inside of a vehicle, and can effectively supply power to an electronic device to which power is to be supplied. Work is easy when a worker actually assembles it into an automobile. In addition, it is possible to reliably position the power transmission coil and the housing relative to each other. Therefore, there is almost no possibility that the relative positional relationship between the power transmitting coil and the power receiving coil varies from lot to lot.

本明細書では、限られた空間に配置可能であって給電対象となる電子デバイスに効果的に給電することのできる無線給電システムが提供されている。 This specification provides a wireless power supply system that can be placed in a limited space and that can effectively supply power to an electronic device to which power is supplied.

第1の実施形態における車両の内部の様子を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the interior of the vehicle according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態の無線給電システムの概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a wireless power feeding system according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態における送電コイルと筐体との固定状態を示す図(その1)である。FIG. 10 is a diagram (part 1) showing a fixed state between the power transmission coil and the housing in the first embodiment; 第1の実施形態における送電コイルと筐体との固定状態を示す図(その2)である。FIG. 10 is a diagram (part 2) showing a fixed state between the power transmission coil and the housing in the first embodiment; 図4のV-V 断面の一部を示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a part of the VV cross section of FIG. 4; 第1の実施形態における送電コイルの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the power transmission coil in 1st Embodiment. 第1の実施形態における受電コイルと発光装置との位置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the positional relationship of the receiving coil and light-emitting device in 1st Embodiment. 第1の実施形態の無線給電システムの回路を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a circuit of a wireless power feeding system according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態の変形例における送電コイルと筐体との取付を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment of the power transmission coil and housing|casing in the modification of 1st Embodiment. 第2の実施形態の送電コイルの形状を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing the shape of the power transmission coil of the second embodiment; 図10の矢印J1の方向から送電コイルを視た図である。FIG. 11 is a view of the power transmission coil viewed from the direction of arrow J1 in FIG. 10; 第3の実施形態の無線給電システムの概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a wireless power feeding system according to a third embodiment; 第3の実施形態の送電コイルおよび受電コイルの配置図である。FIG. 11 is a layout diagram of power transmitting coils and power receiving coils of the third embodiment; 第3の実施形態の送電コイル変形例を示す図(その1)である。FIG. 11 is a diagram (part 1) showing a modification of the power transmission coil of the third embodiment; 第3の実施形態の送電コイル変形例を示す図(その2)である。FIG. 12 is a diagram (part 2) showing a modification of the power transmission coil of the third embodiment; 第3の実施形態の送電コイル変形例を示す図(その3)である。FIG. 12 is a diagram (part 3) showing a modification of the power transmission coil of the third embodiment; 第3の実施形態の変形例における無線給電システムの概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a wireless power feeding system in a modified example of the third embodiment;

以下、具体的な実施形態について、無線給電システムを例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。 Specific embodiments will be described below by taking a wireless power feeding system as an example. However, the technology herein is not limited to these embodiments.

(第1の実施形態)
1.車載部品
図1は、車両の内部の様子を示す模式図である。図1に示すように、車両の運転席の正面にはインストルメントパネルIPがある。インストルメントパネルIPには、複数の空調用レジスタCA1が設けられている。空調用レジスタCA1は、筐体160と、ユーザーが風向を調整するためのノブN1と、を有する。ノブN1は、発光することができるようになっている。車内が暗い場合であっても、ユーザーがノブN1の位置を容易に把握することができるからである。
(First embodiment)
1. In-Vehicle Parts FIG. 1 is a schematic diagram showing the interior of a vehicle. As shown in FIG. 1, there is an instrument panel IP in front of the driver's seat of the vehicle. The instrument panel IP is provided with a plurality of air conditioning registers CA1. The air conditioning register CA1 has a housing 160 and a knob N1 for the user to adjust the wind direction. The knob N1 is capable of emitting light. This is because the user can easily grasp the position of the knob N1 even when the inside of the vehicle is dark.

2.無線給電システム
図2は、第1の実施形態の無線給電システム100の概略構成を示す模式図である。無線給電システム100は、磁界結合式の無線給電を行う。図2に示すように、無線給電システム100は、1個の送電コイル110と、2個の受電コイル120と、送電回路130と、受電回路140と、発光装置150と、筐体160と、を有する。図2に示すように、送電コイル110は、コイルが囲む2つの領域を連結する連結部113を有する。
2. Wireless Power Supply System FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the wireless power supply system 100 of the first embodiment. The wireless power feeding system 100 performs magnetic field coupling type wireless power feeding. As shown in FIG. 2, the wireless power feeding system 100 includes one power transmitting coil 110, two power receiving coils 120, a power transmitting circuit 130, a power receiving circuit 140, a light emitting device 150, and a housing 160. have. As shown in FIG. 2, the power transmission coil 110 has a connecting portion 113 that connects two regions surrounded by the coil.

無線給電システム100の共振周波数は、6.78MHzである。そのため、送電コイル110および受電コイル120に流れる電流の周波数は6.78MHzである。送電コイル110のLC回路の共振周波数も6.78MHzである。受電コイル120のLC回路の共振周波数も6.78MHzである。送電回路130が送電コイル110に流す電流の周波数も6.78MHzである。実際には、狙った周波数からわずかにずれる場合がある。また、例示として6.78MHzを挙げたが、例えば、500kHz以上15MHz以下の共振周波数を採用してもよい。また、上記以外の共振周波数を用いてもよい。 The resonance frequency of the wireless power feeding system 100 is 6.78 MHz. Therefore, the frequency of the current flowing through power transmitting coil 110 and power receiving coil 120 is 6.78 MHz. The resonance frequency of the LC circuit of power transmission coil 110 is also 6.78 MHz. The resonance frequency of the LC circuit of power receiving coil 120 is also 6.78 MHz. The frequency of the current that the power transmission circuit 130 supplies to the power transmission coil 110 is also 6.78 MHz. In practice, it may deviate slightly from the target frequency. In addition, although 6.78 MHz is given as an example, a resonance frequency of 500 kHz or more and 15 MHz or less may be adopted. Moreover, you may use resonance frequencies other than the above.

送電コイル110は、受電コイル120の周囲に磁界を形成するためのコイルである。送電コイル110は、後述するコンデンサーと直列に接続されている。送電コイル110は、線材からなる。線材として、例えば、単線、リッツ線が挙げられる。送電コイル110の材質は、例えば、銅が挙げられる。送電コイル110は、2つの四辺形を囲むような形状をしている。送電コイル110は、空芯である。送電コイル110の巻き数は1以上3以下であるとよい。もちろん、この数値範囲に限らない。なお、図2では、送電コイル110の巻き数は1である。 Power transmission coil 110 is a coil for forming a magnetic field around power reception coil 120 . The power transmission coil 110 is connected in series with a later-described capacitor. The power transmission coil 110 is made of wire. Wires include, for example, single wires and litz wires. An example of the material of the power transmission coil 110 is copper. The power transmission coil 110 has a shape surrounding two quadrilaterals. Power transmission coil 110 is an air core. The number of turns of the power transmission coil 110 is preferably 1 or more and 3 or less. Of course, it is not limited to this numerical range. In addition, in FIG. 2, the number of turns of the power transmission coil 110 is one.

受電コイル120は、送電コイル110が形成する磁界により電流を発生させるコイルである。受電コイル120は、後述するコンデンサーと直列に接続されている。受電コイル120は、線材からなる。線材として、例えば、単線、リッツ線が挙げられる。受電コイル120の材質は、例えば、銅が挙げられる。図2において、受電コイル120は、四角形に近い形状をしているが、ばねのような螺旋形状であってもよい。 Power receiving coil 120 is a coil that generates current by the magnetic field formed by power transmitting coil 110 . Power receiving coil 120 is connected in series with a capacitor, which will be described later. Power receiving coil 120 is made of wire. Wires include, for example, single wires and litz wires. An example of the material of the power receiving coil 120 is copper. In FIG. 2, power receiving coil 120 has a shape close to a square, but may have a helical shape like a spring.

送電回路130は、送電コイル110に流す交流電圧を発振するための回路である。送電回路130は、6.78MHzの交流電流を発生させる。 The power transmission circuit 130 is a circuit for oscillating an AC voltage to be applied to the power transmission coil 110 . The power transmission circuit 130 generates alternating current of 6.78 MHz.

受電回路140は、受電コイル120に流れる電流を発光装置150に適した電流に変換するための回路である。具体的には、受電コイル120の交流電圧を発光装置150を駆動させるための直流電圧に変換する。受電回路140は、整流回路等その他の機能を備えていてもよい。 The power receiving circuit 140 is a circuit for converting the current flowing through the power receiving coil 120 into a current suitable for the light emitting device 150 . Specifically, the AC voltage of power receiving coil 120 is converted into a DC voltage for driving light emitting device 150 . The power receiving circuit 140 may have other functions such as a rectifying circuit.

発光装置150は、暗い車内であってもノブN1の位置をユーザーに分かりやすく示すためのものである。発光装置150は、受電コイル120からの電力により駆動される電子部品である。発光装置150は、空調用レジスタのノブN1の一部を構成している。発光装置150は、半導体発光素子を有する。発光装置150は直流電圧により発光する。発光装置150は、電子デバイスであり電子部品である。なお、ノブN1は、ユーザーが操作する操作部である。ユーザーがノブN1の位置を変えることにより、ユーザーは空調用レジスタCA1の風向を調整することができる。 The light emitting device 150 is for clearly indicating the position of the knob N1 to the user even in a dark vehicle. Light emitting device 150 is an electronic component driven by power from power receiving coil 120 . The light emitting device 150 constitutes a part of the knob N1 of the air conditioning register. The light emitting device 150 has a semiconductor light emitting element. The light emitting device 150 emits light with a DC voltage. The light emitting device 150 is an electronic device and an electronic component. Note that the knob N1 is an operation unit operated by the user. By changing the position of the knob N1 by the user, the user can adjust the wind direction of the air conditioning register CA1.

筐体160は、空調用レジスタCA1のハウジングである。つまり、筐体160に囲まれた装置は、空調用レジスタCA1である。筐体160の材質は、例えば、プラスチックである。筐体160は、装置のハウジングであるため、その厚みは十分に薄い。 The housing 160 is the housing of the air conditioning register CA1. In other words, the device surrounded by the housing 160 is the air conditioning register CA1. The material of the housing 160 is, for example, plastic. Since the housing 160 is the housing of the device, its thickness is sufficiently thin.

3.送電コイル
3-1.送電コイルと筐体との固定状態
図3は、送電コイル110と筐体160との固定状態を示す図(その1)である。図3に示すように、筐体160の外壁には溝161が形成されている。そして、送電コイル110は、筐体160の溝161に収容されるように配置されている。このようにして、送電コイル110は、筐体160に固定されている。
3. Transmission coil 3-1. Fixed State of Power Transmission Coil and Housing FIG. 3 is a diagram (Part 1) showing a fixed state of power transmission coil 110 and housing 160 . As shown in FIG. 3, a groove 161 is formed in the outer wall of the housing 160 . Power transmission coil 110 is arranged so as to be accommodated in groove 161 of housing 160 . In this manner, power transmission coil 110 is fixed to housing 160 .

図4は、送電コイル110と筐体160との固定状態を示す図(その2)である。図4のように、送電コイル110を筐体160に固定してもよい。図5は、図4のV-V 断面の一部を示す部分断面図である。図4に示すように、筐体160の外壁にはツメ162が形成されている。送電コイル110は、複数のツメ162により位置決めされるとともに筐体160に固定されている。ツメ162は、送電コイル110を固定するための支持部材である。 FIG. 4 is a diagram (Part 2) showing a fixed state between power transmission coil 110 and housing 160 . The power transmission coil 110 may be fixed to the housing 160 as shown in FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a part of the V-V cross section of FIG. As shown in FIG. 4, a claw 162 is formed on the outer wall of the housing 160 . Power transmitting coil 110 is positioned by a plurality of claws 162 and fixed to housing 160 . Claw 162 is a support member for fixing power transmission coil 110 .

このように、送電コイル110を筐体160に対して相対的に位置決めし、固定することのできるものであれば、その他の支持部材を用いてもよい。また、筐体160と送電コイル110とは、一部で接触しているとよい。 Other support members may be used as long as they can position and fix the power transmission coil 110 relative to the housing 160 in this way. Moreover, it is preferable that the housing 160 and the power transmission coil 110 are partially in contact with each other.

なお、筐体160の溝161または支持部材は、送電コイル110を完全に覆うことなく、送電コイル110の少なくとも一部は、大気に触れている。つまり、送電コイル110は、非導電性材料で封止されているわけではない。 Note that the groove 161 of the housing 160 or the support member does not completely cover the power transmission coil 110, and at least a portion of the power transmission coil 110 is in contact with the atmosphere. That is, the power transmission coil 110 is not sealed with a non-conductive material.

3-2.送電コイルの形状
図6は、送電コイル110の形状を示す図である。図6では、送電コイル110は1巻である。送電コイル110が囲む面は平面である。つまり、送電コイル110は、1つの平面上に位置する平面形状である。送電コイル110が囲む面を、xy平面にとる。そして、送電コイル110が囲む面に直交する向きにz軸をとる。
3-2. Shape of Power Transmission Coil FIG. 6 is a diagram showing the shape of power transmission coil 110 . In FIG. 6, power transmission coil 110 has one turn. The surface surrounded by power transmission coil 110 is a plane. That is, power transmission coil 110 has a planar shape positioned on one plane. The plane surrounded by the power transmission coil 110 is taken on the xy plane. Then, the z-axis is taken in a direction perpendicular to the plane surrounded by the power transmission coil 110 .

送電コイル110のx軸方向の長さは、例えば、10mm以上400mm以下である。80mm以上350mm以下であるとよい。送電コイル110のy軸方向の長さは、例えば、10mm以上400mm以下である。50mm以上100mm以下であるとよい。送電コイル110のz軸方向の長さは、例えば、0.5mm以上10mm以下である。これらの数値範囲は目安であり、上記以外の数値であってもよい。 The length of the power transmission coil 110 in the x-axis direction is, for example, 10 mm or more and 400 mm or less. It is good in it being 80 mm or more and 350 mm or less. The length of the power transmission coil 110 in the y-axis direction is, for example, 10 mm or more and 400 mm or less. It is good in it being 50 mm or more and 100 mm or less. The length of the power transmission coil 110 in the z-axis direction is, for example, 0.5 mm or more and 10 mm or less. These numerical ranges are guidelines, and numerical values other than the above may be used.

図6に示すように、送電コイル110は、第1区画111と第2区画112と連結部113とを有する。第1区画111は、1つ目の空調用レジスタの筐体160を囲う部分である。第2区画112は、2つ目の空調用レジスタの筐体160を囲う部分である。連結部113は、第1区画111と第2区画112とを連結する部分である。 As shown in FIG. 6 , power transmission coil 110 has first section 111 , second section 112 , and connection portion 113 . The first section 111 is a portion surrounding the housing 160 of the first air-conditioning register. The second compartment 112 is the part surrounding the housing 160 of the second air conditioning register. The connecting portion 113 is a portion that connects the first section 111 and the second section 112 .

第1区画111は、4つの辺111a、111b、111c、111dを有する。4つの辺111a、111b、111c、111dは、それぞれ第1区画111の中央付近に磁界を発生させる。このように、4つの辺111a、111b、111c、111dが、筐体160を囲うため、筐体160の周囲に比較的強い磁界が形成される。 The first section 111 has four sides 111a, 111b, 111c, 111d. The four sides 111a, 111b, 111c, and 111d generate magnetic fields near the center of the first section 111, respectively. Since the four sides 111 a , 111 b , 111 c , and 111 d surround the housing 160 in this manner, a relatively strong magnetic field is formed around the housing 160 .

第2区画112は、4つの辺112a、112b、112c、112dを有する。4つの辺112a、112b、112c、112dは、それぞれ第2区画112の中央付近に磁界を発生させる。このように、4つの辺112a、112b、112c、112dが、筐体160を囲うため、筐体160の周囲に比較的強い磁界が形成される。 The second section 112 has four sides 112a, 112b, 112c, 112d. The four sides 112a, 112b, 112c, 112d generate magnetic fields near the center of the second section 112, respectively. Since the four sides 112 a , 112 b , 112 c , 112 d surround the housing 160 in this manner, a relatively strong magnetic field is formed around the housing 160 .

このように、送電コイル110は、筐体160を囲む4つの辺を有する。 Thus, power transmission coil 110 has four sides surrounding housing 160 .

辺111dおよび辺112dが非常に短いか、存在しない場合に比べて、本実施形態の送電コイル110は、より強い磁界を形成することができる。また、送電コイル110が辺111dおよび辺112dを有するため、送電コイル110を筐体160に固定しやすい。 Compared to when the sides 111d and 112d are very short or do not exist, the power transmission coil 110 of this embodiment can form a stronger magnetic field. Further, since power transmission coil 110 has sides 111 d and 112 d, power transmission coil 110 can be easily fixed to housing 160 .

4.受電コイル
図7は、受電コイル120と発光装置150との位置関係を示す斜視図である。図7に示すように、ノブN1は、空調用レジスタの風向を調整するための操作部である。ノブN1は、受電コイル120と受電回路140と発光装置150とを収容している。受電コイル120はらせん状である。受電コイル120からの電圧および電流は、受電回路140に入力される。受電回路140は、交流電圧を直流電圧に変換して発光装置150を駆動する。
4. Power Receiving Coil FIG. 7 is a perspective view showing the positional relationship between power receiving coil 120 and light emitting device 150 . As shown in FIG. 7, the knob N1 is an operation unit for adjusting the wind direction of the air conditioning register. Knob N1 accommodates power receiving coil 120 , power receiving circuit 140 and light emitting device 150 . The receiving coil 120 is spiral. The voltage and current from power receiving coil 120 are input to power receiving circuit 140 . The power receiving circuit 140 converts AC voltage into DC voltage to drive the light emitting device 150 .

ノブN1は、操作部であるとともに筐体160の内部または筐体160の表面に配置されている。そのため、受電コイル120は、筐体160の内部または筐体160の表面に配置されている。 Knob N1 is an operation unit and is arranged inside housing 160 or on the surface of housing 160 . Therefore, power receiving coil 120 is arranged inside housing 160 or on the surface of housing 160 .

受電コイル120は、z軸方向に積層するように巻かれている。つまり、同一平面内にコイルが収まるようにコイルを巻くのではなく、コイルが囲む面に垂直なz軸方向に積層するようにコイルが巻かれている。 Power receiving coil 120 is wound so as to be stacked in the z-axis direction. In other words, instead of winding the coils so that the coils fit within the same plane, the coils are wound so as to be stacked in the z-axis direction perpendicular to the plane surrounded by the coils.

受電コイル120が囲む面の面積は、送電コイル110が囲む面の面積に比べて十分に小さい。送電コイル110が囲む面の面積に対する受電コイル120が囲む面の面積の比は、1/200以上1/10以下の程度である。あくまで目安であり、上記以外の数値であってもよい。 The area of the surface surrounded by power receiving coil 120 is sufficiently smaller than the area of the surface surrounded by power transmitting coil 110 . The ratio of the area of the surface surrounded by power receiving coil 120 to the area of the surface surrounded by power transmitting coil 110 is about 1/200 or more and 1/10 or less. It is only a guideline, and numerical values other than the above may be used.

5.無線給電システムの回路
図8は、本実施形態の無線給電システム100の回路を模式的に示す図である。図8に示すように、送電コイル110は、コンデンサーC1とともにLC直列回路を構成する。受電コイル120は、コンデンサーC2とともにLC直列回路を構成する。前述のように、送電コイル110側のLC直列回路の共振周波数と、受電コイル120側のLC直列回路の共振周波数とは、等しくなるように回路設計されている。
5. Circuit of Wireless Power Supply System FIG. 8 is a diagram schematically showing a circuit of the wireless power supply system 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 8, power transmission coil 110 forms an LC series circuit together with capacitor C1. Power receiving coil 120 forms an LC series circuit together with capacitor C2. As described above, the circuit is designed such that the resonant frequency of the LC series circuit on the power transmitting coil 110 side and the resonant frequency of the LC series circuit on the power receiving coil 120 side are equal.

無線給電システム100における送電出力は10W以下である。例えば、5Wである。発光装置150を駆動する電圧は、例えば、5Vである。もちろん、上記以外の数値であってもよい。発光装置150に流れる電流は、1mA以下である。もちろん、上記以外の数値であってもよい。 The power transmission output in the wireless power supply system 100 is 10 W or less. For example, 5W. A voltage for driving the light emitting device 150 is, for example, 5V. Of course, numerical values other than the above may be used. The current flowing through the light emitting device 150 is 1 mA or less. Of course, numerical values other than the above may be used.

なお、図8では、コンデンサーC1は、送電回路130の外にあるように描かれている。図8は概念的なものであり、コンデンサーC1は、送電回路130の中にあってもよい。同様に、コンデンサーC2は、受電回路140の中にあってもよい。 Note that in FIG. 8 , the capacitor C<b>1 is depicted as being outside the power transmission circuit 130 . FIG. 8 is conceptual and capacitor C1 may be in transmission circuit 130 . Similarly, capacitor C2 may be in receiving circuit 140 .

6.本実施形態の効果
空調用レジスタCA1のノブN1のように配線を接続しにくいような場所であっても、無線給電により電子部品を動作させることができる。
6. Effect of this Embodiment Even in a place such as the knob N1 of the air-conditioning register CA1 where wiring is difficult to connect, the electronic component can be operated by wireless power supply.

車両の設計上、送電コイル110等を車内に配置する空間は限られている。本実施形態では、空調用レジスタCA1の筐体160の外壁に送電コイル110を固定する。さらに、送電コイル110の形状が、筐体160の外形に合わせた形状になっているため、省スペースにつながり、設計上有利である。 Due to the design of the vehicle, the space for arranging the power transmission coil 110 and the like inside the vehicle is limited. In this embodiment, the power transmission coil 110 is fixed to the outer wall of the housing 160 of the air conditioning register CA1. Furthermore, since the shape of the power transmission coil 110 is adapted to the outer shape of the housing 160, it leads to space saving, which is advantageous in terms of design.

また、車両では一般に振動が発生する。そのため、固定しているはずの送電コイル110の位置がずれてしまうおそれがある。本実施形態の無線給電システム100では、送電コイル110が筐体160に十分に固定されているため、車内で振動が繰り返し生じても、送電コイル110の位置がずれるおそれがほとんどない。 In addition, vibrations generally occur in vehicles. Therefore, there is a possibility that the position of the power transmission coil 110 that should be fixed may be displaced. In the wireless power supply system 100 of the present embodiment, since the power transmission coil 110 is sufficiently fixed to the housing 160, there is almost no possibility that the position of the power transmission coil 110 will shift even if vibrations occur repeatedly in the vehicle.

受電コイル120は送電コイル110が囲む面内に位置することが好ましいが、車載部品の取付の都合上、z軸方向にずれることがある。無線給電システム100は磁界結合式を採用しているため、送電コイル110と受電コイル120との間のz軸方向の変位が例えば数十cm程度あっても、問題無く発光装置150に給電することができる。 Power receiving coil 120 is preferably positioned within a plane surrounded by power transmitting coil 110, but may be shifted in the z-axis direction due to mounting of on-vehicle components. Since the wireless power supply system 100 employs a magnetic field coupling system, even if the displacement in the z-axis direction between the power transmitting coil 110 and the power receiving coil 120 is, for example, several tens of centimeters, power can be supplied to the light emitting device 150 without problems. can be done.

7.変形例
7-1.送電コイルの取付
図9は、第1の実施形態の変形例における送電コイル110と筐体160との取付を説明するための図である。図9に示すように、ほぼ直方体形状の筐体160に対して送電コイル110を傾斜させて取り付けてもよい。
7. Modification 7-1. Attachment of Power Transmission Coil FIG. 9 is a diagram for explaining attachment of the power transmission coil 110 and the housing 160 in the modification of the first embodiment. As shown in FIG. 9 , the power transmission coil 110 may be tilted and attached to the substantially rectangular parallelepiped housing 160 .

7-2.支持部材
筐体160に設けられる支持部材は、その他の形状または構造であってもよい。例えば、クリップ、スペーサ―等を採用することができる。
7-2. Supporting Member The supporting member provided on housing 160 may have other shapes or configurations. For example, clips, spacers, etc. can be employed.

7-3.送電コイルの積層方向
送電コイル110を2巻き以上に巻く際には、図7の受電コイル120と同様に、z軸方向に積層する。つまり、コイルが囲む面に交差する向きに積層するように、コイルを巻くのである。
7-3. Lamination Direction of Power Transmitting Coil When the power transmitting coil 110 is wound with two or more turns, it is stacked in the z-axis direction in the same manner as the power receiving coil 120 in FIG. 7 . In other words, the coil is wound so that it is laminated in a direction that intersects the surface surrounded by the coil.

7-4.無線給電方式
本実施形態の無線給電システム100は、磁界結合方式である。しかし、第1の実施形態の技術を電磁誘導方式の無線給電システムに適用することもできる。
7-4. Wireless Power Supply System The wireless power supply system 100 of the present embodiment is a magnetic field coupling system. However, the technology of the first embodiment can also be applied to an electromagnetic induction wireless power supply system.

7-5.筐体
本実施形態の筐体160は、空調用レジスタCA1のハウジングである。しかし、筐体160は、その他の車載部品のハウジングであってもよい。また、車載部品以外の電化製品であってもよい。筐体160の材質は、ガラス、樹脂、セラミックス、その他の非導電性材料であるとよい。
7-5. Housing The housing 160 of this embodiment is the housing of the air conditioning register CA1. However, housing 160 may be a housing for other vehicle components. Further, it may be an electrical appliance other than an in-vehicle component. The material of housing 160 may be glass, resin, ceramics, or other non-conductive materials.

7-6.電子部品
本実施形態の無線給電システム100は、発光装置150を有する。無線給電システム100は、発光装置150の代わりに、その他の電子デバイスまたは電子部品を有していてもよい。
7-6. Electronic Component The wireless power feeding system 100 of the present embodiment has a light emitting device 150 . Wireless power supply system 100 may have other electronic devices or electronic components instead of light emitting device 150 .

7-7.組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。
7-7. Combination The above modifications may be freely combined.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、送電コイルの形状が第1の実施形態と異なる。そのため、送電コイルについて説明する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. In the second embodiment, the shape of the power transmission coil is different from that in the first embodiment. Therefore, the power transmission coil will be described.

1.送電コイルの3次元形状
図10は、第2の実施形態の送電コイル210の形状を示す正面図である。図10に示すように、送電コイル210は、第1区画211と第2区画212と連結部113とを有する。第1区画211は、4つの辺111a、111b、211c、111dを有する。第2区画212は、4つの辺112a、112b、212c、112dを有する。
1. Three-Dimensional Shape of Power Transmission Coil FIG. 10 is a front view showing the shape of the power transmission coil 210 of the second embodiment. As shown in FIG. 10 , power transmission coil 210 has first section 211 , second section 212 , and connection portion 113 . The first section 211 has four sides 111a, 111b, 211c, 111d. The second section 212 has four sides 112a, 112b, 212c, 112d.

図11は、図10の矢印J1の方向から送電コイル210を視た図である。図11に示すように、送電コイル210の辺211cおよび辺212cは、受電コイル120に向かって突出している。そのために、辺211cおよび辺212cは、受電コイル120に向かって湾曲している。 FIG. 11 is a view of power transmission coil 210 viewed from the direction of arrow J1 in FIG. As shown in FIG. 11 , side 211 c and side 212 c of power transmitting coil 210 protrude toward power receiving coil 120 . Therefore, side 211 c and side 212 c are curved toward receiving coil 120 .

2.本実施形態の効果
図11に示すように、z軸を設定する。この場合には、辺211cの突出部分と受電コイル120との間の距離K1(z軸方向)は、辺111aと受電コイル120との間の距離K2(z軸方向)よりも小さい。図11に示すように、距離K1が距離K2よりも十分に小さいので、辺211cは、受電コイル120の位置により強い磁界を発生させることができる。
2. Effects of this Embodiment As shown in FIG. 11, the z-axis is set. In this case, the distance K1 (z-axis direction) between the projecting portion of side 211c and power receiving coil 120 is smaller than the distance K2 (z-axis direction) between side 111a and power receiving coil 120 . As shown in FIG. 11, since the distance K1 is sufficiently smaller than the distance K2, the side 211c can generate a stronger magnetic field at the position of the receiving coil 120. FIG.

3.変形例
3-1.突出する辺の数
図11では、第1区画211の4辺のうちの1辺である辺211cのみが、受電コイル120に向かって突出している。しかし、受電コイル120に向かって突出している辺の数は、もっと多くてもよい。受電コイル120に向かって突出している辺の数は、1以上4以下である。つまり、送電コイル110の4つの辺のうちの少なくとも1つの辺は、受電コイル120に向かって突出している。
3. Modification 3-1. Number of Protruding Sides In FIG. 11 , only one side 211 c of the four sides of the first section 211 protrudes toward the receiving coil 120 . However, the number of sides protruding toward receiving coil 120 may be greater. The number of sides protruding toward power receiving coil 120 is 1 or more and 4 or less. That is, at least one of the four sides of power transmitting coil 110 protrudes toward power receiving coil 120 .

3-2.組み合わせ
第2の実施形態およびその変形例を第1の実施形態およびその変形例と自由に組み合わせてもよい。
3-2. Combination The second embodiment and its variations may be freely combined with the first embodiment and its variations.

(第3の実施形態)
図12は、第3の実施形態の無線給電システムの構成を示した図である。図12のように、第3の実施形態の無線給電システムは、2つの受電コイル1A、1Bと、1つの送電コイル2と、送電コイル2に接続された交流電源3、回路4と、受電コイル1A、1Bにそれぞれ接続された回路5A、5Bとを有している。
(Third Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the wireless power feeding system of the third embodiment. As shown in FIG. 12, the wireless power supply system of the third embodiment includes two power receiving coils 1A and 1B, one power transmitting coil 2, an AC power supply 3 connected to the power transmitting coil 2, a circuit 4, and a power receiving coil. It has circuits 5A and 5B connected respectively to 1A and 1B.

第3の実施形態の無線給電システムは、1つの送電コイル2から、2つの受電コイル1A、1Bへと磁界共鳴方式により非接触で電力を伝送するシステムである。送電電力の出力は、たとえば10W以下である。 The wireless power feeding system of the third embodiment is a system that transmits electric power from one power transmitting coil 2 to two power receiving coils 1A and 1B in a non-contact manner using a magnetic resonance method. The output of transmitted power is, for example, 10 W or less.

交流電源3は、送電コイル2に交流電流を供給する電源である。その周波数は、たとえば500kHz~15MHzである。回路4は、送電側の共振周波数を設定するための回路であり、キャパシタの容量やインダクタのインダクタンスによって所定の周波数となるように設定されている。また、回路5A、5Bは、受電側の共振周波数を送電側の共振周波数と整合させるための回路であり、キャパシタの容量やインダクタのインダクタンスによって所定の周波数となるように設定されている。回路5A、5Bには図示しない負荷が接続されている。負荷が直流駆動の機器であれば、受電電力を直流に変換して負荷に供給している。負荷は、たとえば発光素子である。 The AC power supply 3 is a power supply that supplies AC current to the power transmission coil 2 . Its frequency is, for example, 500 kHz to 15 MHz. A circuit 4 is a circuit for setting the resonance frequency on the power transmission side, and is set to a predetermined frequency by the capacitance of the capacitor and the inductance of the inductor. The circuits 5A and 5B are circuits for matching the resonance frequency of the power receiving side with the resonance frequency of the power transmission side, and are set to a predetermined frequency by the capacitance of the capacitor and the inductance of the inductor. A load (not shown) is connected to the circuits 5A and 5B. If the load is a DC-driven device, the received power is converted to DC and supplied to the load. A load is, for example, a light-emitting element.

受電コイル1A、1Bおよび送電コイル2は、線材によって構成されている。線材は導電性材料であれば任意であり、たとえばリッツ線、銅単線を用いる。また、線材に限らず、FPCなどプリント基板上へのパターン印刷で構成してもよい。 The receiving coils 1A, 1B and the transmitting coil 2 are made of wire. Any conductive material can be used as the wire material, and for example, a Litz wire or a single copper wire is used. Further, the pattern may be printed on a printed circuit board such as an FPC instead of the wire material.

次に、受電コイル1A、1Bおよび送電コイル2の形状や配置について、図13を参照に説明する。図13では、コイル1巻分の形状を示しており、送電コイル2の1巻分が成す平面に垂直な方向から見た図である。説明の簡便のため、図13に示すように座標系を定める。 Next, the shape and arrangement of the power receiving coils 1A and 1B and the power transmitting coil 2 will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows the shape of one coil of the power transmission coil 2 as seen from a direction perpendicular to the plane formed by one coil of the power transmission coil 2 . For convenience of explanation, a coordinate system is defined as shown in FIG.

まず、受電コイル1A、1Bについて説明する。受電コイル1A、1Bは、図13に示すように、x軸方向に所定の間隔を開けて配置されている。その間隔は、受電コイル1Aと受電コイル1Bとの干渉が十分に低減された範囲であれば任意である。また、受電コイル1A、1Bの軸方向はz軸方向で一致しており、受電コイル1A、1Bの成す平面と送電コイル2の成す平面とが同一平面となるように配置されている。 First, the receiving coils 1A and 1B will be described. As shown in FIG. 13, the receiving coils 1A and 1B are arranged with a predetermined interval in the x-axis direction. The interval is arbitrary as long as the interference between the power receiving coil 1A and the power receiving coil 1B is sufficiently reduced. The power receiving coils 1A and 1B are arranged so that the axial direction of the power receiving coils 1A and 1B coincides with the z-axis direction, and the plane formed by the power receiving coils 1A and 1B and the plane formed by the power transmitting coil 2 are on the same plane.

受電コイル1A、1Bは、線材を円形に巻いた円形コイルである。巻き方向はz軸方向である。受電コイル1A、1Bの中心部には円柱状のフェライトコア10A、10Bがそれぞれ挿入されている。受電コイル1A、1Bの断面積は12mm2 、巻き数は4.5巻き、コイルの軸方向の長さ(z軸方向の長さ)は6.5mmである。また、フェライトコア10A、10Bの直径は8mm、長さは7mmである。 The power receiving coils 1A and 1B are circular coils formed by winding wires in a circular shape. The winding direction is the z-axis direction. Cylindrical ferrite cores 10A and 10B are inserted in the centers of the receiving coils 1A and 1B, respectively. The power receiving coils 1A and 1B have a cross-sectional area of 12 mm 2 , a number of turns of 4.5, and an axial length (z-axis length) of 6.5 mm. The ferrite cores 10A and 10B have a diameter of 8 mm and a length of 7 mm.

なお、受電コイル1A、1Bの断面積や巻き数は、第3の実施形態で示した値に限られるものではなく、受電電力、受電効率などに応じて設定される。たとえば、送電電力が10W以下の場合、受電コイル1A、1Bのx軸方向およびy軸方向の幅(コイルの直径)は3~200mm、コイルの軸方向の長さ(z軸方向の長さ)は1~20mmとすることが好ましい。受電効率を向上させることができ、また受電電力差をより低減することができる。 Note that the cross-sectional areas and the number of turns of the power receiving coils 1A and 1B are not limited to the values shown in the third embodiment, and are set according to the received power, power receiving efficiency, and the like. For example, when the transmitted power is 10 W or less, the widths (coil diameters) in the x-axis and y-axis directions (coil diameters) of the receiving coils 1A and 1B are 3 to 200 mm, and the lengths in the axial direction (z-axis direction) of the coils are is preferably 1 to 20 mm. The power receiving efficiency can be improved, and the power receiving power difference can be further reduced.

また、受電コイル1A、1Bの形状は円形に限らず、正方形、長方形、などの形状であってもよい。また、受電コイル1Aと受電コイル1Bとで異なる形状であってもよい。ただし、受電コイル1Aと受電コイル1Bとでの受電電力差の制御を容易とする点で、同一形状とすることが好ましい。 Further, the shape of the power receiving coils 1A and 1B is not limited to circular, and may be square, rectangular, or the like. Also, the power receiving coil 1A and the power receiving coil 1B may have different shapes. However, from the viewpoint of facilitating control of the received power difference between the power receiving coil 1A and the power receiving coil 1B, it is preferable that the power receiving coils 1A and 1B have the same shape.

また、受電コイル1A、1Bはコア材を必ずしも必要とするものではなく、空心コイルとしてもよい。ただし、受電コイル1A、1Bの断面積を20mm2 以下とする場合には、受電効率向上の点からフェライトコアを用いることが好ましい。 Further, the receiving coils 1A and 1B do not necessarily require a core material, and may be an air-core coil. However, when the cross-sectional area of the power receiving coils 1A and 1B is set to 20 mm 2 or less, it is preferable to use a ferrite core from the viewpoint of improving the power receiving efficiency.

また、受電コイル1A、1Bの成す平面は、必ずしも送電コイル2の成す平面と同一平面である必要はなく、送電コイル2からの電力を受電できる範囲であれば、送電コイル2の成す平面とは平行な異なる面であってよいし、角度を成した面であってもよい。また、受電コイル1Aの成す平面と受電コイル1Bの成す平面とでは、平行な異なる面であってもよいし、角度を成していてもよい。 In addition, the plane formed by the power receiving coils 1A and 1B does not necessarily have to be the same plane as the plane formed by the power transmitting coil 2. As long as the power from the power transmitting coil 2 can be received, the plane formed by the power transmitting coil 2 is different from the plane formed by the power transmitting coil 2. They may be parallel different planes or they may be angled planes. Further, the plane formed by the power receiving coil 1A and the plane formed by the power receiving coil 1B may be parallel different planes, or may form an angle.

また、受電コイル1A、1Bの巻き方向は左巻き、右巻きのいずれでもよく、受電コイル1Aと受電コイル1Bとで巻き方向を変えてもよい。 Moreover, the winding direction of the power receiving coils 1A and 1B may be left-handed or right-handed, and the winding direction may be changed between the power receiving coils 1A and 1B.

次に、送電コイル2について説明する。送電コイル2は、z軸方向に複数回巻かれた線材であり、各巻きごとに、図13に示すように、2つの作用部20A、20Bと、作用部20Aと作用部20Bとを接続する連結部21と、によって構成されていて、全体として瓢箪型あるいはメガネ型の形状である。作用部20A、20B、連結部21のそれぞれについて、図13中において点線で囲うことによりその部分を明示している。送電コイル2の巻き数は、送電電力や送電効率などに応じて適宜設定され、たとえば2~3巻きである。また、巻き方向は左巻き、右巻きのいずれでもよい。 Next, the power transmission coil 2 will be described. The power transmission coil 2 is a wire material wound a plurality of times in the z-axis direction, and as shown in FIG. The connecting part 21 and , and have a gourd-shaped or spectacle-shaped shape as a whole. The action portions 20A and 20B and the connection portion 21 are clearly shown by enclosing them with dotted lines in FIG. The number of turns of the power transmission coil 2 is appropriately set according to the transmitted power, transmission efficiency, etc., and is, for example, 2 to 3 turns. Moreover, the winding direction may be left-handed or right-handed.

作用部20Aは、受電コイル1Aへの送電に主として寄与する部分であり、作用部20Bは、受電コイル1Bへの送電に主として寄与する部分である。作用部20A、20Bは、断面形状が矩形となる線材の部分であり、x軸方向に間隔を開けて配置されている。また、作用部20Aの成す面と作用部20Bの成す面は同一面である。また、作用部20A、20Bは各辺を揃えて配置されている。また、作用部20Aの中心に受電コイル1Aが、作用部20Bの中心に受電コイル1Bが来るように配置されている。作用部20A、20Bのx軸方向の幅は140mm、y軸方向の幅は90mmである。 The acting portion 20A is a portion that mainly contributes to power transmission to the power receiving coil 1A, and the acting portion 20B is a portion that mainly contributes to power transmission to the power receiving coil 1B. The acting portions 20A and 20B are wire rod portions having a rectangular cross-sectional shape, and are spaced apart in the x-axis direction. Further, the surface formed by the action portion 20A and the surface formed by the action portion 20B are the same plane. Also, the action portions 20A and 20B are arranged so that their sides are aligned. In addition, the receiving coil 1A is arranged at the center of the acting portion 20A, and the receiving coil 1B is arranged at the center of the acting portion 20B. The working portions 20A and 20B have a width of 140 mm in the x-axis direction and a width of 90 mm in the y-axis direction.

このように作用部20A、20Bが、受電コイル1A、1Bの四方を囲うように配置されている。つまり、受電コイル1A、1Bの中心に対して+x方向、-x方向、+y方向、-y方向のそれぞれに、作用部20A、20Bの各辺が等距離に位置している。そのため、作用部20A、20Bの各辺から生じる磁界強度の分布が均一となり、受電コイル1A、1Bが受電する電力も差が小さくなる。 In this manner, the acting portions 20A and 20B are arranged so as to surround the receiving coils 1A and 1B on all four sides. In other words, the sides of the acting portions 20A and 20B are positioned equidistantly in the +x direction, -x direction, +y direction, and -y direction with respect to the centers of the receiving coils 1A and 1B. Therefore, the distribution of the magnetic field strength generated from each side of the action portions 20A and 20B becomes uniform, and the difference in the power received by the power receiving coils 1A and 1B also becomes small.

なお、受電コイル1A、1Bが受電する電力の差をより低減するために、受電コイル1A、1Bの中心から作用部20A、20Bまでの最長距離と最短距離との差が、作用部20A、20Bの直径(作用部20A、20Bの外接円の直径)の8倍以下となるようにするとよい。 In order to further reduce the difference in power received by the power receiving coils 1A and 1B, the difference between the longest distance and the shortest distance from the center of the power receiving coils 1A and 1B to the acting portions 20A and 20B is (the diameter of the circumscribed circles of the acting portions 20A and 20B).

また、受電コイル1A、1Bの断面積は、作用部20A、20Bの断面積の1/2以下に設定されている。このように受電コイル1A、1Bの断面積あるいは作用部20A、20Bの断面積を設定することで、作用部20A、20Bからの受電電力差を抑制することができる。より好ましくは作用部20A、20Bの断面積の1/50以下である。 In addition, the cross-sectional area of the power receiving coils 1A and 1B is set to 1/2 or less of the cross-sectional area of the action portions 20A and 20B. By setting the cross-sectional areas of the receiving coils 1A and 1B or the cross-sectional areas of the acting portions 20A and 20B in this way, it is possible to suppress the difference in power received from the acting portions 20A and 20B. More preferably, it is 1/50 or less of the cross-sectional area of the acting portions 20A and 20B.

なお、第3の実施形態では、作用部20A、20Bの平面パターンを矩形としたが、受電コイル1A、1Bの四方を囲う形状であれば任意の形状でよく、作用部20Aの平面パターンと作用部20Bの平面パターンとで異なる形状としてもよい。たとえば、作用部20A、20Bの平面パターンは、正方形、長方形、菱形、円、半円、楕円、多角形、などである。図14に、作用部20Aを円形とし、作用部20Bは矩形とした例を示す。作用部20Aと作用部20Bとでコイルの断面積を変えてもよい。図15に、作用部20Aの断面積を作用部20Bの断面積よりも大きくした例を示す。送電コイル2を筐体に巻き付けて実装する場合には、その筐体の形状に合わせた形状としてもよい。 In the third embodiment, the planar pattern of the acting portions 20A and 20B is rectangular, but any shape may be used as long as it surrounds the power receiving coils 1A and 1B. It may have a different shape from the planar pattern of the portion 20B. For example, the planar patterns of the action portions 20A and 20B are square, rectangle, rhombus, circle, semicircle, ellipse, polygon, and the like. FIG. 14 shows an example in which the action portion 20A is circular and the action portion 20B is rectangular. The cross-sectional area of the coil may be changed between the acting portion 20A and the acting portion 20B. FIG. 15 shows an example in which the cross-sectional area of the action portion 20A is made larger than the cross-sectional area of the action portion 20B. When the power transmission coil 2 is mounted by being wound around a housing, it may have a shape that matches the shape of the housing.

また、第3の実施形態では作用部20Aの成す面と作用部20Bの成す面を同一平面としているが、受電コイル1A、1Bに送電可能な範囲であれば、平行な異なる面としてもよいし、角度を成していてもよい。 In the third embodiment, the surface formed by the action portion 20A and the surface formed by the action portion 20B are the same plane, but they may be different parallel planes as long as power can be transmitted to the power receiving coils 1A and 1B. , may form an angle.

また、受電コイル1A、1Bは、必ずしも作用部20A、20Bの中心でなくともよいが、受電電力差を抑制する観点からなるべく中心付近が好ましい。 In addition, the power receiving coils 1A and 1B are not necessarily positioned at the center of the action portions 20A and 20B, but preferably near the center from the viewpoint of suppressing the difference in power reception.

連結部21は、作用部20Aと作用部20Bとを接続する部分であり、x軸方向に延びる2本の直線状の線材である。作用部20Aと作用部20Bとが対向する側において、作用部20Aの角部のうち一方とそれに対向する作用部20Bの角部とが連結部21によって連結されている。ここで連結部分は、線材が分岐することなく、作用部20A、20B、および連結部21の全体で一筆となるように連結されていれば任意である。連結部21の2本の直線のうち一方は、作用部20A、20Bの一辺と連続して一つの直線を成している。 The connection portion 21 is a portion that connects the action portion 20A and the action portion 20B, and is two straight wire rods extending in the x-axis direction. On the side where the action portion 20A and the action portion 20B face each other, one of the corner portions of the action portion 20A and the opposite corner portion of the action portion 20B are connected by a connecting portion 21 . Here, the connecting portion is arbitrary as long as the wire rod is not branched and the acting portions 20A, 20B and the connecting portion 21 are connected in a single stroke as a whole. One of the two straight lines of the connecting portion 21 forms one straight line continuous with one side of the action portions 20A and 20B.

なお、連結部21の位置は、第3の実施形態に示した位置に限るものではなく、任意の位置で作用部20A、20Bと連結されていてよい。たとえば、図16のように、作用部20A、20Bの対向する辺の中央部で連結してもよい。ただし、第3の実施形態に示した位置の方が、線材を折り曲げる位置が少なくて済み、また作用部20Aと作用部20Bとの間の空間領域を分断なく広く取ることができるため、送電コイル2の実装がより容易となる。さらに、作用部20A、20Bの各角部が受電コイル1A、1Bよりも遠い位置となるため、受電効率が向上する。 The position of the connecting portion 21 is not limited to the position shown in the third embodiment, and may be connected to the action portions 20A and 20B at any position. For example, as shown in FIG. 16, the action portions 20A and 20B may be connected at the central portion of the opposing sides. However, the position shown in the third embodiment requires fewer positions to bend the wire, and a wider spatial region between the acting portion 20A and the acting portion 20B can be secured without division. 2 is easier to implement. Furthermore, since the corners of the acting portions 20A and 20B are positioned farther than the power receiving coils 1A and 1B, the power receiving efficiency is improved.

また、第3の実施形態では、連結部21は2本の線材を並行な直線に配置した形状としているが、2本の線材の間隔や形状は任意であり、曲線としてもよい。また、2本の線材は接触させていてもよいし、縒り合わせてもよい。また、連結部21の長さも任意としてよい。 In addition, in the third embodiment, the connecting portion 21 has a shape in which two wires are arranged in a straight line parallel to each other. Also, the two wires may be in contact with each other or may be twisted together. Also, the length of the connecting portion 21 may be arbitrary.

送電コイル2全体としての形状、大きさは特に限定されないが、送電電力が10W以下である場合、x軸方向およびy軸方向の幅(コイルの直径)は10~400mm、コイルの軸方向の長さ(z軸方向の長さ)は1~100mmとすることが好ましい。受電効率を向上させることができ、また受電電力差をより低減することができる。また、この場合、作用部20A、20Bおよび連結部21の形状、大きさは、全体として上記大きさに収まる範囲であれば任意である。 The shape and size of the power transmission coil 2 as a whole are not particularly limited. The length (length in the z-axis direction) is preferably 1 to 100 mm. The power receiving efficiency can be improved, and the power receiving power difference can be further reduced. Further, in this case, the shape and size of the acting portions 20A and 20B and the connecting portion 21 are arbitrary as long as they are within the above size range as a whole.

また、第3の実施形態では、回路4と接続する2本の線材を作用部20Aから引き出しているが、引き出し位置は任意でよく、連結部21から引き出してもよい。 In addition, in the third embodiment, the two wires connected to the circuit 4 are drawn out from the acting portion 20A, but the drawing position may be arbitrary, and they may be drawn out from the connecting portion 21. FIG.

以上、第3の実施形態の無線給電システムでは、各受電コイル1A、1Bに対して、送電コイルがそれぞれの四方を囲うように配置されているため、各受電コイル1A、1Bでの受電電力差を抑制することができる。 As described above, in the wireless power supply system of the third embodiment, the power receiving coils 1A and 1B are arranged so that the power transmitting coils surround the respective power receiving coils 1A and 1B. can be suppressed.

なお、第3の実施形態の無線給電システムは、2つの受電コイルに送電するものであるが、第3の実施形態は3つ以上の受電コイルに送電するシステムに対しても適用することができる。受電コイルを3つとした場合の例を図17に示す。図17のように、送電コイル30は、作用部30A、30B、30Cを有し、作用部30Aと作用部30Bは連結部31Aにより連結され、作用部30Bと作用部30Cは連結部32Bにより連結されている。受電コイル1A、1B、1Cは、作用部30A、30B、30Cの中心に配置されている。これにより、各受電コイル1A、1B、1Cは、作用部30A、30B、30Cによって四方を囲われている。 Although the wireless power supply system of the third embodiment transmits power to two power receiving coils, the third embodiment can also be applied to a system that powers power to three or more power receiving coils. . FIG. 17 shows an example in which three receiving coils are used. As shown in FIG. 17, the power transmission coil 30 has acting portions 30A, 30B, and 30C, the acting portions 30A and 30B are connected by a connecting portion 31A, and the acting portions 30B and 30C are connected by a connecting portion 32B. It is The receiving coils 1A, 1B, 1C are arranged at the centers of the action portions 30A, 30B, 30C. As a result, the respective power receiving coils 1A, 1B, 1C are surrounded on all sides by the acting portions 30A, 30B, 30C.

また、第3の実施形態の無線給電システムは、2つの受電コイルの受電電力差の抑制に好適であるが、受電電力差が所望の値となるように調整することにも利用できる。 Further, the wireless power supply system of the third embodiment is suitable for suppressing the difference in received power between two receiving coils, but can also be used to adjust the difference in received power to a desired value.

(付記)
第1の態様における無線給電システムは、空芯の送電コイルと、受電コイルと、筐体に囲まれた装置と、受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、を有する。筐体は、筐体の外壁に溝または支持部材を有する。送電コイルは、筐体の溝または支持部材に固定されている。受電コイルは、筐体の内部または筐体の表面に配置されている。
(Appendix)
A wireless power supply system according to a first aspect includes an air-core power transmission coil, a power reception coil, a device surrounded by a housing, and an electronic component driven by power from the power reception coil. The housing has grooves or support members in the outer wall of the housing. The power transmission coil is fixed to the groove of the housing or the support member. The receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing.

第2の態様における無線給電システムにおいては、送電コイルは、筐体を囲む4つの辺を有する。送電コイルの4つの辺のうちの少なくとも1つの辺は、受電コイルに向かって突出している。 In the wireless power supply system according to the second aspect, the power transmission coil has four sides surrounding the housing. At least one side of the four sides of the power transmitting coil protrudes toward the power receiving coil.

第3の態様における無線給電システムにおいては、電子部品は、発光装置である。筐体に囲まれた装置は、筐体に囲まれた装置を操作するための操作部を有する。操作部は、受電コイルおよび発光装置を有する。 In the wireless power supply system according to the third aspect, the electronic component is a light emitting device. A device surrounded by a housing has an operation unit for operating the device surrounded by the housing. The operation unit has a power receiving coil and a light emitting device.

第4の態様における無線給電システムにおいては、送電コイルは、線材である。 In the wireless power supply system according to the fourth aspect, the power transmission coil is a wire.

第5の態様における無線給電システムにおいては、電子部品に流れる電流は、1mA以下である。 In the wireless power supply system according to the fifth aspect, the current flowing through the electronic component is 1 mA or less.

第6の態様における無線給電システムは、磁界結合式である。 The wireless power supply system in the sixth aspect is of magnetic coupling type.

第7の態様における無線給電システムにおいては、筐体は、空調用レジスタの筐体である。 In the wireless power supply system according to the seventh aspect, the housing is a housing of an air conditioning register.

第8の態様における無線給電システムにおいては、筐体の溝または支持部材は、送電コイルを完全に覆うことなく、送電コイルの少なくとも一部は、大気に触れている。 In the wireless power supply system according to the eighth aspect, the groove of the housing or the support member does not completely cover the power transmission coil, and at least part of the power transmission coil is exposed to the atmosphere.

100…無線給電システム
110…送電コイル
120…受電コイル
130…送電回路
140…受電回路
150…発光装置
160…筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Wireless electric power feeding system 110... Power transmission coil 120... Power reception coil 130... Power transmission circuit 140... Power reception circuit 150... Light-emitting device 160... Housing

Claims (8)

空芯の送電コイルと、
受電コイルと、
筐体に囲まれた装置と、
前記受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、
を有し、
前記筐体の外壁に支持部材を有し、
前記送電コイルは、前記筐体の前記支持部材に固定されており、
前記受電コイルは、前記筐体の内部または前記筐体の表面に配置されており、
前記支持部材は、前記送電コイルを完全に覆うことなく、送電コイルの少なくとも一部は、大気に触れている
ことを特徴とする無線給電システム。
an air-core transmission coil;
a receiving coil;
a device enclosed in a housing;
an electronic component driven by power from the power receiving coil;
has
Having a support member on the outer wall of the housing,
The power transmission coil is fixed to the support member of the housing,
The receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing,
The support member does not completely cover the power transmission coil, and at least a portion of the power transmission coil is in contact with the atmosphere.
A wireless power supply system characterized by:
空芯の送電コイルと、
受電コイルと、
筐体に囲まれた装置と、
前記受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、
を有し、
前記筐体の外壁に溝または支持部材を有し、
前記送電コイルは、前記筐体の前記溝または前記支持部材に固定されており、
前記受電コイルは、前記筐体の内部または前記筐体の表面に配置されており、
前記送電コイルは、前記筐体を囲む4つの辺を有し、
前記送電コイルの4つの辺のうちの第1の辺のみが、前記受電コイルに向かって突出している
ことを特徴とする無線給電システム。
an air-core transmission coil;
a receiving coil;
a device enclosed in a housing;
an electronic component driven by power from the power receiving coil;
has
having grooves or support members on the outer wall of the housing,
The power transmission coil is fixed to the groove of the housing or the support member,
The receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing,
The power transmission coil has four sides surrounding the housing,
A wireless power feeding system, wherein only a first side of four sides of the power transmitting coil protrudes toward the power receiving coil.
請求項2に記載の無線給電システムにおいて、
前記送電コイルの4つの辺のうちの前記第1の辺の突出部分と前記受電コイルとの間の距離が、前記送電コイルの4つの辺のうちの前記第1の辺に隣接しない第2の辺と前記受電コイルとの間の距離よりも小さい
ことを特徴とする無線給電システム。
In the wireless power supply system according to claim 2,
The distance between the projecting portion of the first side of the four sides of the power transmitting coil and the power receiving coil is a second distance not adjacent to the first side of the four sides of the power transmitting coil. A wireless power feeding system, wherein the distance is smaller than a distance between a side and the power receiving coil.
空芯の送電コイルと、
受電コイルと、
筐体に囲まれた装置と、
前記受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、
を有し、
前記筐体の外壁に溝または支持部材を有し、
前記送電コイルは、前記筐体の前記溝または前記支持部材に固定されており、
前記受電コイルは、前記筐体の内部または前記筐体の表面に配置されおり、
前記筐体は、直方体形状であり、
前記送電コイルは、筐体を囲む4つの辺を有し、前記直方体形状の前記筐体に対して傾斜している
ことを特徴とする無線給電システム。
an air-core transmission coil;
a receiving coil;
a device enclosed in a housing;
an electronic component driven by power from the power receiving coil;
has
having grooves or support members on the outer wall of the housing,
The power transmission coil is fixed to the groove of the housing or the support member,
The receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing,
The housing has a rectangular parallelepiped shape,
The wireless power supply system, wherein the power transmission coil has four sides surrounding a housing and is inclined with respect to the rectangular parallelepiped housing.
空芯の送電コイルと、
受電コイルと、
筐体に囲まれた装置と、
前記受電コイルからの電力により駆動される電子部品と、
を有し、
前記受電コイルの中心軸を周回する、前記筐体の外壁に溝または支持部材を有し、
前記筐体は、空調用レジスタの筐体であり、
前記送電コイルは、前記筐体の前記溝または前記支持部材に固定されるとともに、前記筐体を囲んでおり、
前記受電コイルは、前記筐体の内部または前記筐体の表面に配置されている
ことを特徴とする無線給電システム。
an air-core transmission coil;
a receiving coil;
a device enclosed in a housing;
an electronic component driven by power from the power receiving coil;
has
having a groove or a support member on an outer wall of the housing that surrounds the central axis of the power receiving coil ;
The housing is a housing of an air conditioning register,
The power transmission coil is fixed to the groove of the housing or the support member and surrounds the housing,
The wireless power supply system, wherein the receiving coil is arranged inside the housing or on the surface of the housing.
請求項1または請求項5に記載の無線給電システムにおいて、
前記送電コイルは、前記筐体を囲む4つの辺を有し、
前記送電コイルの4つの辺のうちの少なくとも1つの辺は、前記受電コイルに向かって突出している
ことを特徴とする無線給電システム。
In the wireless power supply system according to claim 1 or claim 5,
The power transmission coil has four sides surrounding the housing,
A wireless power feeding system, wherein at least one side of four sides of the power transmitting coil protrudes toward the power receiving coil.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の無線給電システムにおいて、
前記電子部品は、発光装置であり、
前記筐体に囲まれた装置は、前記筐体に囲まれた装置を操作するための操作部を有し、
前記操作部は、前記受電コイルおよび前記発光装置を有する
ことを特徴とする無線給電システム。
In the wireless power supply system according to any one of claims 1 to 5,
the electronic component is a light-emitting device,
The device surrounded by the housing has an operation unit for operating the device surrounded by the housing,
The wireless power supply system, wherein the operation unit includes the power receiving coil and the light emitting device.
請求項2から請求項7までのいずれか1項に記載の無線給電システムにおいて、
前記筐体の前記溝または前記支持部材は、前記送電コイルを完全に覆うことなく、前記送電コイルの少なくとも一部は、大気に触れている
ことを特徴とする無線給電システム。
In the wireless power supply system according to any one of claims 2 to 7,
The wireless power supply system, wherein the groove of the housing or the support member does not completely cover the power transmission coil, and at least part of the power transmission coil is in contact with the atmosphere.
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