KR20120056276A

KR20120056276A - 무선 전력 전송 장치

Info

Publication number: KR20120056276A
Application number: KR1020127006537A
Authority: KR
Inventors: 히로끼 구도
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-06-01
Also published as: JP5362037B2; WO2011077488A1; JPWO2011077488A1; US20120169139A1; EP2518861A1

Abstract

무선 전력 전송 장치(1)는, 교류 전류를 출력하는 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)와, 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)가 흘리는 교류 전류의 위상을 제어하는 제1 이상기(102a)와 제2 이상기(102b)와, 제1 이상기(102a)에 의해 위상이 제어된 제1 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제1 송전 코일(103a)과, 제1 송전 코일(103a)의 중심축과 중심축이 다른 위치에 배치되고, 제2 이상기(102b)에 의해 위상이 제어된 제2 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제2 송전 코일(103b)과, 제1 교류 전류의 제1 위상과 제2 교류 전류의 제2 위상이 동상 또는 역상이 되도록 제1 이상기(102a), 제2 이상기(102b)를 제어하는 위상 제어부(104)를 구비한다. 무선 전력 전송 장치(1)에 의하면, 수전 장치(2)와의 위치나 방향 관계에 의하지 않고, 높은 전력 전송 효율을 달성할 수 있다.

Description

무선 전력 전송 장치{WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS}

본 발명은, 무선 전력 전송에 관한 것이다.

최근에는, 송전 코일과 수전 코일을 사용해 비접촉으로 무선에 의해 전력을 전송하는 무선 전력 전송 기술이, IC 카드, 휴대 전화, 전동 칫솔, 전기 면도기 등 많은 기기에 채용되고 있다.

이러한 무선 전력 전송 기술로서, 공진 코일에 의한 공진 현상을 이용한 전력 전송 기술이 알려져 있다(예를 들어 비특허문헌 1).

「Kurs, A. et al., "Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances," Science, vol. 317, no. 5834, pp. 83-86, 2007. 」

그러나, 비특허문헌 1의 기재와 같은 전력 전송으로는, 송전 코일에 대한 수전 코일의 방향에 따라서는, 전송 효율이 대폭 열화된다. 그 결과, 이들 코일을 내장하는 기기, 특히 수전 코일을 내장하는 수전 장치의 이동 범위가 제약되어 버린다는 문제가 있었다.

본 발명의 일 측면은, 무선 전력 전송 장치에 대하여 수전 장치가 어떤 위치에 있어도 안정적으로 높은 전력 전송 효율이 얻어지는 무선 전력 전송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 관점에 의한 무선 전력 전송 장치는, 교류 전류를 출력하는 구동부와, 상기 교류 전류의 위상을 제어하는 이상기(移相器)와, 상기 이상기에 의해 위상이 제어된 제1 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제1 송전 코일과, 상기 제1 송전 코일의 중심축과 중심축이 다른 위치에 배치되고, 상기 이상기에 의해 위상이 제어된 제2 교류 전류가 흐름으로써 자장이 발생하는 제2 송전 코일과, 상기 제1 교류 전류의 제1 위상과 상기 제2 교류 전류의 제2 위상이 동상(同相) 또는 역상(逆相)이 되도록 상기 이상기를 제어하는 위상 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면의 무선 전력 전송 장치에 의하면, 무선 전력 전송 장치에 대하여 수전 장치가 어떤 위치에 있어도 안정적으로 높은 전력 전송 효율을 얻을 수 있다.

도 1은 무선 전력 전송 장치와 수전 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 무선 전력 전송 장치의 위상 제어부의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 동상 제어와 역상 제어의 각각의 경우에 발생하는 자속의 예를 나타내는 도면.
도 4는 전류의 위상을 변화시킨 경우의 자계 벡터의 예를 나타내는 도면.
도 5는 송전 코일과 수전 코일의 위치 관계의 예를 나타내는 도면.
도 6은 도 6의 위치 관계에 있어서의 수전 코일의 회전 각도와 전력 전송 효율의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 도 1의 무선 전력 전송 장치의 송전 코일의 위치 관계의 예를 나타내는 도면.
도 8은 변형예 1의 무선 전력 전송 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 9는 도 8의 무선 전력 전송 장치의 송전 코일의 위치 관계의 예를 나타내는 도면.
도 10은 실시예 2의 무선 전력 전송 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 11은 도 10의 무선 전력 전송 장치의 구동 제어부의 구성을 도시하는 도면.
도 12는 도 10의 무선 전력 전송 장치에 있어서의 수전 코일의 회전 각도와 전력 전송 효율의 관계를 도시하는 도면.
도 13은 실시예 3의 무선 전력 전송 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 14는 도 13의 무선 전력 전송 장치의 선택부의 기억부의 예를 나타내는 도면.
도 15는 실시예 3의 무선 전력 장치의 상태 천이도.
도 16은 실시예 3의 무선 전력 장치의 송전 방법의 결정 수순.
도 17은 실시예 3의 무선 전력 장치의 송전 방법의 결정 수순.
도 18은 실시예 4의 무선 전력 전송 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 19는 실시예 4의 무선 전력 전송 장치를 사용한 경우의 본 발명의 수전 장치에 발생하는 합성 자속의 예를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 무선 전력 전송 장치는, 서로 일정한 관계에 있는 적어도 2개의 송전 코일을 갖는다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1에 관한 무선 전력 전송 장치(1)와, 이 무선 전력 전송 장치(1)로부터 전력(에너지)을 공급받는 수전 장치(2)를 도 1에 도시한다.

응용예로서는 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(PC)의 전원을 콘센트에 꽂지 않고 급전할 수 있는 시스템이다. 구체적으로는, 무선 전력 전송 장치(1)를 책상에 설치하고, 이 무선 전력 전송 장치(1)로부터 전력의 공급을 받는 수전 장치(2)는, 일시적으로 탁상에 놓인 PC에 설치함으로써, 전원의 콘센트에 꽂지 않고, PC에 전력의 공급을 행하는 것이 가능하게 된다. 이러한 경우, 수전 장치(2)에 내장되는 수전 코일(106)은, 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b)에 대하여 여러 가지 방향(위치 관계)으로 되는 경우가 있을 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)는, 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)와, 제1 이상기(102a)와, 제2 이상기(102b)와, 제1 송전 코일(103a)과, 제2 송전 코일(103b)과, 위상 제어부(104)를 구비한다. 또한, 수전 장치(2)는 수전 코일(106)을 구비한다. 수전 장치(2)의 외부에는 부하(107)가 설치된다.

여기서, 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b), 수전 코일(106)은 콘덴서를 부가함으로써 LC 공진기로서 동작하고, 고유의 공진 주파수에 의해 자계를 발생한다. 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b) 각각의 공진 주파수는 동일한 것이 바람직하다. 또한, 수전 코일은, 코일에 부유 용량 등의 캐패시터 성분을 갖고 LC 공진기로서 동작하는 것이라도 좋다.

제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)는, 각각 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에 흘리는 교류 전류를 출력한다. 교류 전류의 주파수는, 각 송전 코일(103a, 103b)에 있어서의 공진 주파수인 것이 바람직하다. 또한, 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)는 1개의 구동부라도 좋다.

제1 이상기(102a), 제2 이상기(102b)는, 각각 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)가 출력한 교류 전류의 위상을 제어한다. 제1 이상기(102a), 제2 이상기(102b)는 후술하는 위상 제어부(104)의 제어에 의해 교류 전류의 위상을 제어한다.

위상 제어부(104)는, 제1 송전 코일(103a)에 흐르는 교류 전류의 제1 위상과 제2 송전 코일(103b)에 흐르는 교류 전류의 제2 위상이, 동상 또는 역상 중 어느 하나가 되도록, 제1 이상기(102a)와 제2 이상기(102b)를 제어한다. 이하에서는, 각 송전 코일간에 흐르는 교류 전류의 위상을 동상이 되도록 제어하는 경우를 「동상 제어」라고 한다. 또한, 각 송전 코일간에 흐르는 교류 전류의 위상이 역상이 되도록 제어하는 경우를 「역상 제어」라고 한다.

도 2에, 위상 제어부(104)의 상세한 구성의 일례를 나타낸다. 위상 제어부(104)는, 동상 제어를 행하는 동상 제어부(104b)와 역상 제어를 행하는 역상 제어부(104c)와, 동상 제어부(104b), 역상 제어부(104c) 중 어느 제어를 행할지를 선택하는 선택부(104a)를 구비한다.

제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에는, 서로 위상이 동상 또는 역상인 교류 전류가 흐른다. 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)의 합성 자장은 교번 자계가 된다. 여기서, 「교번 자계」란, 교류 전류를 흘렸을 경우에, 교류 전류의 일주기 사이에, 자계 벡터의 극성만이 변화하는 자계이다. 한편, 교류 전류의 일주기 사이에, 자계 벡터의 극성뿐만 아니라 방향도 변화하는 자장을 「회전 자계」라고 한다. 또한, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)은 중심축이 다른 배치로 한다.

수전 장치(2)의 수전 코일(106)은, 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b) 각각이 발생한 자장의 합의 자장에 의해 공진한다. 수전 코일(106)은, 공진함으로써 자장 및 유도 전류가 발생한다. 수전 코일(106)에 발생한 유도 전류를 직접 수전 장치(2)의 부하(107)에 흘리거나, 수전 코일(106)이 발생한 자장으로부터 전자적으로 결합한 루프 등에 발생하는 유도 전류를 수전 장치(2)의 부하(107)에 흘림으로써, 부하(107)에서 소비되는 전력의 공급을 행할 수 있다.

이상과 같이, 무선 전송 장치(1)는, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)은 서로 위상이 동상 또는 역상인 교류 전류가 흐른다. 동상 또는 역상의 교류 전류가 흐를 경우, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)이 발생하는 자장의 합은 교번 자계가 된다. 그리고, 교번 자계를 발생한 경우에, 송전 코일에 대한 수전 코일의 방향에 관계없이 무선 전송 장치(1)로부터 수전 장치(2)로의 높은 전력 전송 효율을 달성할 수 있다.

이하에서는, 교번 자계를 발생하는 원리적 설명과, 교번 자계를 발생한 경우에 송전 코일에 대한 수전 코일의 방향에 관계없이 높은 전력 전송 효율을 달성할 수 있는 이유를 설명한다.

도 3에, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에 동상 제어를 행한 경우와 역상 제어를 행한 경우의, 발생하는 자속의 예를 나타낸다. 도 3에서는, 2개의 송전 코일의 중심축(1S, 2S)이 평행해지도록 배치한 경우를 예로서 나타낸다. 또한, 도 3에는 송전 코일이 1개인 경우에 발생하는 자속의 예를 나타낸다.

도 3(a)에 도시한 바와 같이, 동상 제어한 경우, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)의 중심 간을 연결하는 선(3S)과 직교하는 선(4S)의 방향의 자속이 밀하게 되다. 한편, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 역상 제어한 경우, 선(3S)과 평행한 방향의 선(5S)의 방향의 자속이 밀하게 된다.

동상 제어한 경우와, 역상 제어한 경우에는, 자속의 밀한 방향이 수직이 되는 것을 알 수 있다.

도 4는, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에 흐르는 교류 전류의 위상차가 0도(동상), 45도, 90도, 135도, 180도(역상)인 경우의, 도 3의 점 x에 있어서의 자계 벡터의 예를 나타내는 도면이다.

도 4의 종축은 경과 시간을 나타낸다. 경과 시간은, t=0, T/4, T/2, T를 나타낸다. 여기서, T는 교류 전류의 일주기이다. 횡축은, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에 흐르는 교류 전류의 위상차를 나타낸다. 0도(동상), 45도, 90도, 135도, 180도(역상)인 경우를 나타낸다. 또한, 횡축은 각 위상차마다, 제1 송전 코일(103a)이 발생하는 자장의 자계 벡터와 제2 송전 코일(103b)이 발생하는 자장의 자계 벡터와 제1 송전 코일(103a)이 발생하는 자장의 자계 벡터와 제2 송전 코일(103b)이 발생하는 자장의 합성 자장의 합성 자계 벡터를 나타낸다.

도 4의 합성 자계 벡터에 착안하면, 위상이 동상 및 역상인 경우에는, 합성 자계 벡터는, 경과 시간에 대하여 극성만 변화하고 있는, 즉 교번 자계인 것이 이해된다. 한편, 위상이 동상 및 역상 이외인 경우, 합성 자계 벡터는 극성뿐만 아니라 방향이 변화하는, 즉 회전 자계인 것이 이해된다.

이상에서, 동상 제어와 역상 제어를 행한 경우에는 교번 자계를 발생하고, 동상 제어를 행한 경우의 자계 벡터와 역상 제어를 행한 경우의 자계 벡터의 방향이 상이한 것이 이해된다.

이하에서는, 이와 같이 교번 자계를 발생함으로써, 왜 전력 전송 효율이 향상되는지를 설명한다.

자기공명 혹은 자기공명 현상을 이용한 무선 전력 전송에 있어서, 전력 전송 효율을 향상시키기 위해서는, 수전 코일을 쇄교하는 자속 수를 증가시킬 필요가 있다. 수전 코일의 방향에 맞춰서 교번 자계를 발생시킨 경우, 회전 자계를 발생시킨 경우에 비하여, 수전 코일에 쇄교하는 자속 수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 파출소 자속을 발생시킴으로써, 송전 코일에 대한 수전 코일의 방향에 관계없이 높은 전력 전송 효율을 달성할 수 있다.

또한, 동상 제어 혹은 역상 제어에 의해, 방향이 다른 파출소 자속을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 동상 제어와 역상 제어를 전환함으로써, 적어도 이차원의 방향으로 자속 방향을 제어하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 송전 코일에 대한 수전 코일의 이차원 방향의 방향 의존성을 개선할 수 있다.

또한, 이상에서는, 송전 코일이 2개인 경우에 대해서 설명했지만, 3개 이상이라도 좋다. 3개의 송전 코일이 있는 경우이며, 또한 각 송전 코일의 중심점을 같은 일직선상에 배치하지 않을 경우, 삼차원의 방향으로 자속 방향을 제어하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 삼차원 방향의 방향 의존성을 개선할 수 있다.

이어서, 무선 전력 전송 장치(1)의 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)을 동상 제어 및 역상 제어한 경우이며, 수전 장치(2)의 수전 코일(106)의 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b)에 대한 각도를 바꾼 경우의, 전력 전송 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도 5에 그 시뮬레이션의 제1 송전 코일(103a, 103b), 수전 코일(106)의 위치 관계를 나타낸다. 도 6에는, 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도 6의 횡축은 수전 코일의 회전 각도이다. 수전 코일의 회전 각도 [deg]는, 도 5에 있어서의 Z축을 중심으로 반시계 방향으로 회전시킨 경우에 있어서의 회전 각도이다. 전력 전송 효율은 부하(107)에 있어서 소비되는 전력과 송신 전력의 몫으로 구하고 있다.

또한, 시뮬레이션 조건의 더욱 상세한 것은 이하와 같다. 도 6의 횡축의 도 6에 도시한 바와 같이, 시뮬레이션에 있어서, 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b)과 제1 구동부(101a), 제2 구동부(102b) 사이에는, 한번 감은 루프(코일)가 설치되어 있다. 또한, 수전 코일(106)과 부하(107) 사이에는, 한번 감은 루프(제2 코일)가 설치되어 있다. 송수전 코일(103a, 103b, 106)과, 한번 감은 루프는 전자 결합에 의해 전자적으로 접속되어 있다.

시뮬레이션 조건

　　○ 송수전 코일 직경 30㎝

　　○ 송수전 코일 길이 20㎝

　　○ 동선 반경 3mm

　　○ 공진 코일 감기 수 5.25회 감기

　 ○ 급전 루프 직경 20㎝

　　○ 코일-루프간 거리 1㎝

　　○ 송전 코일-수전 코일간 거리 60㎝

　　○ 송전 코일간 거리 1m

　　○ 공진 주파수 24.9MHz

　　○ 수전 코일 회전 각도 0 내지 180도

　　○ 수전 코일 부하 50Ω

도 6으로부터, 동상 제어 및 역상 제어를 행한 경우, 전력 전송 효율은, 수전 코일(106)의 회전 각도에 의하지 않고, 높은 전력 전송 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 즉, 도 6으로부터, 수전 코일의 회전 각도가 40도 내지 140도에서는 역상 제어를 하고, 그 이외의 각도에서는 동상 제어함으로써, 전력 전송 효율의 증감을 약 20% 정도로 억제할 수 있다. 즉, 수전 코일(106)의 송전 코일(103a, 103b)에 대한 방향에 의한 의존도를 저하시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이상의 결과에서 수전 코일(106)의 회전 각도에 따라, 동상 제어 혹은 역상 제어로 전환함으로써, 높은 전력 전송 효율을 유지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 수전 코일(106)과 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b)의 위치 관계는 도 5의 배치에 한정되지 않는다. 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b)이 서로 대향하지 않는 위치 관계에 있으면 좋다.

도 7에, 무선 전력 전송 장치(1)의 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)이 바람직한 위치 관계를 나타낸다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)은, 중심축이 동일하게 되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b) 각각의 중심축이 선 대칭으로 결정되는 배치로 하는 것이 바람직하다. 선 대칭으로 함으로써, 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b)간의 중심선(10S) 상에 있어서, 자속 방향을 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)의 중심축을 평행으로 하는 배치가 바람직하다. 이 경우, 동상 제어함으로써, 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b)간의 중심선(10S) 상의 자속이 밀하게 되고, 역상 제어함으로써, 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b)간의 중심선(10S)과 직교하는 방향의 자속이 밀하게 된다.

또한, 도 7(b)과 같이, 제1, 제2 송전 코일(103a 및 103b) 각각의 중심축(1S, 2S)을 중심선(10S)에 대하여 외측 방향으로 기울인 경우에는, 중심축(1S, 2S)이 중심선(10S)과 평행한 경우인 도 7(a)의 배치의 경우에 비하여, 중심선으로부터 이격된 위치에서 자속이 밀하게 된다.

한편, 도 7(c)과 같이, 제1, 제2 송전 코일(103a 및 103b) 각각의 중심축(1S, 2S)을 중심선(10S)에 대하여 내측으로 기울어진 경우는, 중심축(1S, 2S)이 중심선(10S)과 평행한 경우인 도 7(a)의 배치의 경우에 비하여, 중심선에 의해 근방에서 동상 제어 또는 역상 제어의 효과가 나타난다. 이와 같이, 중심선(10S)에 대하여 내측으로 기울어지거나, 외측으로 기울어짐으로써, 자속이 밀하게 되는 위치(중심선(10S)으로부터의 거리)를 바꿀 수 있다. 즉, 자속이 밀하게 되는 중심선(10S)으로부터 거리를 바꾸는 경우, 중심선(10S)과 중심축(1S, 2S)의 기울기를 바꾸면 좋다.

또한, 도 7과 같은 배치를 하지 않고도, 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b)의 중심축이 일치하지 않는 위치 관계에 있으면, 동상 제어 혹은 역상 제어를 행함으로써, 수전 코일(106)의 제1, 제2 송전 코일(103a, 103b)에 대한 방향의 전력 전송 효율 의존성을 개선하는 것이 가능하다.

(변형예 1)

도 8은 실시예 1의 변형예의 무선 전력 전송 장치(1´)를 나타낸다. 무선 전력 전송 장치(1´)는, 실시예 1의 무선 전력 전송 장치의 구성 외에, 제3 구동부(101C), 제3 이상기(102C), 제3 송전 코일(103C)을 더 구비하는 구성이다. 여기서, 제3 구동부(101C), 제3 이상기(102C), 제3 송전 코일(103C)은, 각각 제1 구동부(101A), 제1 이상기(102A), 제3 송전 코일(101C)과 기능은 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.

또한, 위상 제어부(104)는, 실시예 1에서는 제1 이상기(102a)와 제2 이상기(102b)에 의해 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)을 동상 제어 또는 역상 제어를 행하고 있었지만, 제3 송전 코일(103c)도, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)의 관계에서 동상 제어 또는 역상 제어를 행한다. 즉, 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)과 제3 송전 코일(103C)의 3자간 모두에 흐르는 교류 전류의 위상이 동상 또는 역상이 되도록 제어한다.

무선 전력 전송 장치(1´)에 의하면, 송전 코일을 3개 배치함으로써, 삼차원 방향에 대하여 수전 코일(106)이 상대적인 방향의 의존성을 개선할 수 있다. 또한, 복수의 수전 코일에 대해 동시에 송전하는 것도 가능하게 된다.

도 9에, 무선 전력 전송 장치(1´)의 송전 코일의 바람직한 위치 관계를 나타낸다. 도 9에 도시한 바와 같이, 각 송전 코일(103a 내지 103c)의 중심축이 선 대칭으로 결정되도록 배치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 각 송전 코일(103a 내지 103c)에 대하여 동상 제어 혹은 역상 제어를 행함으로써, 도 9에 나타낸 대칭선(1S´) 상에 있어서 자속의 방향을 삼차원 방향으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 그로 인해, 대칭선(1S´) 상에 있어서 수전 코일(106)의 방향을 임의 방향으로 변화시켜도, 높은 전력 전송 효율을 유지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 송전 코일의 위치 관계는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 7에서 나타낸 바와 같이, 각 송전 코일(103a 내지 103c)의 중심축을 대상선(1S´)에 대하여 외측으로 하는 배치나 내측으로 하는 배치가 매우 좋다. 각 송전 코일(103a 내지 103c)은, 각각의 중심축이 일치하지 않는 위치 관계에 있으면 좋다.

또한, 상술한 변형예에서는, 송전 코일이 3개인 경우를 나타냈지만, 4개 이상이라도 좋다.

실시예 2

도 10은 실시예 2의 무선 전력 전송 장치(200)를 나타낸다. 무선 전력 전송 장치(200)는, 실시예 1의 무선 전력 전송 장치의 구성 외에, 구동 제어부(201)를 더 구비한다.

구동 제어부(201)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 제어부(201a)와, 제1 구동 제어부(201b)와, 제2 구동 제어부(201c)를 구비한다. 제어부(201a)는, 송전에 사용하는 송전 코일과 사용하지 않는 송전 코일을 결정하여, 제1 구동 제어부(201b), 제2 구동 제어부(201c)에 대하여 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b)에 교류 전류를 흘릴지 여부를 지시한다. 제1 구동 제어부(201b), 제2 구동 제어부(201c)는 교류 전류를 흐르게 하는 지시가 있었던 경우에는, 제1 구동부(101a), 제2 구동부(101b) 각각에 전류를 흐르게 하고, 흐르게 하지 않는 지시가 있었던 경우에는, 전류를 흐르지 않게 한다.

무선 전력 전송 장치(200)는, 이상에서, 송전을 행하는 방법은 이하의 4개의 방법이 있다.

　　(1) 제1 송전 코일(103a)만에 의해 송전을 행한다.

　　(2) 제2 송전 코일(103b)만에 의해 송전을 행한다.

　　(3) 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b) 양쪽에 교류 전류를 흐르게 하고, 또한 동상 제어한다.

　　(4) 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b) 양쪽에 교류 전류를 흐르게 하고, 또한 역상 제어한다.

상기 4개 중 어느 하나의 방법으로 교류 전류를 흐르게 하여 송전을 행한다. 또한, 이하에서는 상기 4개의 방법을 전환해서 사용하는 방법을, 「송전 코일 전환」이라고 한다. 또한, 1 내지 4의 각 방법을 「송전 코일 전환 방식」이라고 한다.

이어서, 무선 전력 전송 장치(1)의 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)을 상기 4개의 방법을 전환해서 제어한 경우이며, 수전 장치(2)의 수전 코일(106)의 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b)에 대한 각도를 바꾸었을 경우의, 전력 전송 효율의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 또한, 시뮬레이션 조건, 그 수전 코일의 위치 관계는 실시예 1에서 설명한 시뮬레이션 조건과 동일한 것으로 한다. 도 12에, 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

도 6으로부터, 상기 4개의 방법을 전환해서 제어한 경우, 실시예 1의 시뮬레이션과 비교해서, 전력 전송 효율을, 수전 코일(106)의 회전 각도에 의하지 않고 더 높은 전력 전송 효율을 나타내는 것을 안다. 즉, 도 6으로부터, 수전 코일의 회전 각도가 0도 내지 10도 및 170 내지 180도인 경우에는, 상기 4개의 방법 중 (3)의 방식에 의해 제어하고, 10 내지 50도인 경우에는 (2)의 방식에 의해 제어하며, 50 내지 130도인 경우에는 (4)의 방식에 의해 제어하고, 30 내지 170도인 경우에는 (1)의 방식에 의해 제어한다.

이렇게 제어함으로써 전력 전송 효율의 증감을 10% 정도로 억제할 수 있는 것이 이해된다. 즉, 수전 코일(106)의 송전 코일(103a, 103b)에 대한 방향에 의한 의존도를 저하시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이상의 결과에서 수전 코일(106)의 회전 각도에 따라, 4개의 방법을 전환함으로써, 높은 전력 전송 효율을 유지하는 것이 가능하게 되는 것을 알 수 있다.

또한, 수전 코일(106)과 제1 및 제2 송전 코일(103a, 103b)의 위치 관계는 도 5에 한정되지 않는다.

또한, 송전 코일의 수는 2개가 아닌, 3개 이상이라도 좋다. 그 경우, 송전 코일 전환 방식은, 송전 코일의 수를 N개로 하면, 각각 단체의 송전 코일을 사용하는 경우의 N가지와, 복수의 송전 코일을 조합해서 사용하는 경우의 전체를 가산함으로써,

이 된다.

실시예 3

도 13은 실시예 3의 무선 전력 전송 장치(300)를 나타낸다. 무선 전력 전송 장치(300)는 실시예 2의 무선 전력 전송 장치의 구성 외에, 안테나(301), 무선 통신부(302), 선택부(303)를 구비한다. 선택부(303)는 기억부(303a)를 구비한다.

무선 통신부(302)는 안테나(301)를 통하여, 실시예 2에서 설명한 송전 코일 전환 방식(상술한 (1)부터 (4)의 방법)을 결정할 때의 파라미터 정보를 수전 장치(2)로부터 수신한다. 파라미터 정보는, 예를 들어 수전 장치(2)가 수전한 수전량 정보나 수전 장치(2)의 수전 코일의 위치 및 방향이다. 이하에서는, 수전량 정보를 예로서 설명한다. 무선 통신부(302)는 수전 장치(2)로부터 무선 신호에 의해 통지된 수전량 정보를 수신한다. 여기서, 수전량이란, 예를 들어 수신 장치(2)의 외부에 설치된 부하(107)가 소비하는 전력이다. 또한, 본 실시예에 있어서 4개의 방법 각각의 수전량을 구할 때, 무선 전력 전송 장치(300)의 송신 전력은 각 4개의 방법에서 같은 전력으로 하는 것으로 한다.

선택부(303)는, 수전량 정보로부터 송전 코일 전환 방식의 4개의 방법에서 1개의 방법을 선택한다. 예를 들어, 수전량이 가장 큰 방법을 선택한다. 선택부(303)는 기억부(303a)를 구비한다. 무선 통신부(302)가 수신한 수전량 정보를 기억한다. 도 14에 기억부(303a)의 내부 구성을 나타낸다. 기억부(303a)는, 송전 방법(송전 코일 전환 방식)마다 수전량 정보를 기억한다. 도 14에서는, 예를 들어 수전량 정보로서, 제1 방법에서는 1.0W, 제2 방법에서는 1.5W, 제3 방법에서는 2.0W, 제4 방법에서는 0.1W를 기억하고 있다.

선택부(303)는, 기억부(303a)에 모든 송전 방법(송전 코일 전환 방식)의 수전량 정보를 기억하면, 그 정보로부터 송전 코일 전환 방식을 선택한다.

이하에서는, 무선 전력 전송 장치(300)의 구체적 동작 방법을 설명한다.

도 15는, 무선 전력 전송 장치(400)의 상태 천이도를 나타낸다. 무선 전력 전송 장치(400)는, 송전 정지 상태, 수전 장치 상태 확인/최적 송전 방법 판정 상태, 송전 상태의 3개의 상태간을 천이한다. 송전 상태는, 전술한 송전 코일 전환 방식 (1) 내지 (4)의 4가지 상태를 취할 수 있다.

도 16은, 무선 전력 전송 장치(300)의 송전 코일 전환 방식을 결정하는 수순의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 초기 상태는 송전 정지 상태이다(S1601). 수전 장치(2)로부터 송전 요구를 받은 경우, 무선 전력 전송 장치(300)는, 도 15에서 나타낸 수전 장치 상태 확인/최적 송전 방법 판정 상태로 천이한다. 이 상태로 천이하면, 우선 송전 코일 전환 방식(1)으로의 송전 코일 전환을 행한다(S1603). 즉, 구동 제어부(201)의 제1 구동 제어부(201b)가 구동부(101a)에 전류를 흐르게 함으로써 제1 송전 코일(103a)에 교류 전류를 흐르게 한다.

한편, 제2 구동 제어부(201c)는, 제2 구동부(101b)에 전류를 흐르지 못하게 한다. 따라서, 제2 송전 코일(103b)에는 교류 전류를 흘리지 않는다. 송전 코일 전환 방식 (1)의 방법에서, 수전 장치(2)에 전력을 송신하고, 수전 장치(2)는, 확인 충전을 행한다(S1604). 수전 장치(2)는 확인 충전에 의해 수전 장치(2)의 현 상태에 있어서의 수전량을 측정하고, 수전량 정보를 송전 장치에 피드백한다(1605). 무선 전력 전송 장치(300)는 무선 통신부(302)에 의해 수전량 정보를 수신하면, 기억부(303a)에 기억한다. 무선 전력 전송 장치(300)는 구동 제어부(201)와 위상 제어부(103)의 제어에 의해 4개의 송전 코일 전환 방식의 모든 방식을 시행한다.

4개의 모든 송전 코일 전환 방식의 수전량 정보를 취득해서 기억부(302a)에 기억하면(S1606 “예”), 선택부(303)는 수전량 정보를 기초로 수전량을 비교해서(S1607), 수전량 혹은 수전량에서 산출되는 전력 전송 효율이 최대가 되는 송전 코일 전환 방식을 선택한다(S1608). 도 14의 표에서는, 제3 방법에서 수전량이 가장 크다. 또한, 전술한 바와 같이, 무선 전력 전송 장치(300)의 송신 전력은 4개의 방법에서 일정하게 하기로 했다. 따라서, 이 경우, 제3 방법의 전력 전송 효율이 최대가 된다. 따라서, 이 경우는 제3 방법을 선택한다. 또한, 본 실시예에서는, 4개의 방법에서 무선 전력 전송 장치(300)의 송신 전력을 일정하게 하는 예를 나타냈다. 그러나, 송신 전력은 일정하게 하지 않아도 좋다. 이 경우, 4개의 방법에서는, 각 방법에서의 수전량을 각 방법에서의 송신 전력으로 제산함으로써, 4개의 방법의 전력 전송 효율을 구한다.

선택부(303)가, 송전 코일 전환 방식을 선택하면, 도 15에 있어서 수전 장치 상태 확인/최적 송전 방법 판정 상태로부터 송전 상태로 천이하고, 선택한 송전 코일 전환 방식에 의해, 본 송전이 행해진다(S1609).

또한, 이상의 예에서 설명한 송전 코일 전환 방식을 결정하는 수순은, 송전 코일이 2개인 경우를 설명했다. 그러나, 이 결정 수순은, 3개 이상의 송전 코일을 사용한 경우도 적용할 수 있다. 송전 코일 전환 방식은, 실시예 2에서 설명한 (식 1)에서 나타낸 바와 같이 송전 코일의 수에 비례해서 증대한다. 3개 이상인 경우, S1603에서 시험하는 송전 코일 전환 방식의 수가 많아진다. 따라서, 송전 코일이 3개 이상인 경우, 특히 송전 코일의 수가 많은 경우, 송전 코일 전환 방식을 선택할 때 이하의 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

그 방법이란, 우선, 송전 코일 전환 방식 중, 송전 코일 단체로 구동해서 확인 충전을 행함으로써, 수전량 정보를 확인한다. 이어서, 선택부(303)는, 각 송전 코일 단체로 구동한 경우의 수전량 정보가 임계값보다 큰지의 여부를 판정한다. 이어서, 수전 정보가 임계값보다 큰 송전 코일만을 사용하여, 동상 제어 혹은 역상 제어를 시행해서 송전 코일 전환 방식을 시행한다.

이와 같이, 임계값보다 큰 송전 코일을 사용해서 송전 코일 전환 방식을 시행하고, 임계값보다 작은 송전 코일을 사용해서 송전 코일 전환 방식을 시행하지 않음으로써, 송전 코일 전환 방식의 결정에 필요한 시행 횟수를 저감하는 것이 가능하다.

또한, 전술한 임계값은, 예를 들어 각 송전 코일을 사용한 경우의 수전량 정보의 평균값이나 중앙값을 사용한다. 선택부(303)가, 기억부(303a)에 기억한 각 송전 코일을 사용한 경우의 수전량 정보로부터 수전량 정보의 평균값이나 중앙값을 구한다.

도 17은, 무선 전력 전송 장치(300)의 송전 코일 전환 방식을 결정하는 수순의 다른 예를 나타내는 흐름도이다. 도 17의 흐름도는, 초기 상태가 송전중인 점이 도 16의 흐름도와 상이하다. 도 17의 결정 수순에서는, 송전 상태 중(S1701)에, 수전 장치 상태의 변화를 검출한 경우(S1702), S1603부터 S1609의 수순을 실시한다. 수전 장치 상태의 변화란, 예를 들어 수전 장치(2)의 무선 전력 전송 장치(300)에 대한 위치나 각도가 바뀐 경우다.

이상, 무선 전력 전송 장치(300)에 의하면, 송전 코일 전환 방식을 시행한 다음, 수전량 정보가 큰 송전 코일 전환 방식을 선택해서 송전을 행하기 때문에, 높은 전력 전송 효율을 달성할 수 있다. 또한, 송전 코일이 2개인 경우, 모든 송전 코일 전환 방식이 4개이기 때문에, 무선 전력 전송 장치(300)에 대한 부하를 적게, 높은 전력 전송 효율의 송전 코일 전환 방식을 선택할 수 있다.

또한, 송전 코일이 3개 이상인 경우, 단체의 송전 코일의 송전 코일 전환 방식을 시행한 후, 송전 코일의 수전량이 임계값보다 큰 송전 코일을 사용해서 송전 코일 전환 방식을 시행하기 때문에, 시행하는 송전 코일 전환 방식을 저감할 수 있다. 그 결과, 무선 전력 전송 장치(300)에 대한 부하를 적게, 높은 전력 전송 효율의 송전 코일 전환 방식을 선택할 수 있다.

또한, 무선 전력 전송 장치(300)에 의하면, 실시예 1의 무선 전력 전송 장치와 마찬가지 효과를 달성할 수 있다.

실시예 4

도 18은, 실시예 4의 무선 전력 전송 장치(400)를 나타낸다. 무선 전력 전송 장치(400)는, 실시예 1의 무선 전력 전송 장치의 구성 외에, 진폭 제어부(401)를 더 구비한다. 진폭 제어부(401)는 제1 구동부(101a), 제2 구동부(101b)가 출력하고, 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b)에 흐르는 교류 전류의 진폭을 제어한다. 또한, 위상 제어부(402)는 실시예 1의 위상 제어부와 상이하고, 동상 제어와 역상 제어뿐만 아니라, 제1 송전 코일(103a)의 제1 위상과 제2 송전 코일의 제2 위상과의 위상차를 임의의 위상차로 제어한다.

무선 전력 전송 장치(400)는 구동 제어부(201)에 의해 제1 송전 코일(103a), 제2 송전 코일(103b)에 교류 전류를 흐르게 할 것인지 아닌지를 결정하고, 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)를 제어한다. 또한, 교류 전류가 상대적인 진폭을 진폭 제어부(401)에 의해 결정하고, 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)를 제어한다. 그 후, 위상 제어부(404)가 제1 구동부(101a)와 제2 구동부(101b)가 출력한 교류 전류의 위상을 제어한다. 위상 제어부(404)는 결정한 위상차가 되도록 제1 이상기(102a)와 제2 이상기(103b)를 제어한다.

이와 같이, 무선 전력 전송 장치(400)는 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)이 다른 진폭이며, 또한 다른 위상의 교류 전류가 흐른다.

도 17은, 무선 전력 전송 장치(400)에 있어서의 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)이 발생하고, 수전 코일(106)의 위치에 발생하는 자속을 나타낸다.

높은 전력 전송 효율을 달성하기 위해서는, 수전 코일(106)의 위치에 수전 코일(106)의 중심축(6S)과 동일한 방향으로 자속을 발생시키는 것이 바람직하다.

무선 전력 전송 장치(400)는 제1 송전 코일(103a)과 제2 송전 코일(103b)에 흐르는 교류 전류가 상대적인 위상차와 진폭을 제어함으로써, 자속의 방향과 크기를 제어할 수 있다. 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 송전 코일(13a)이 발생한 수전 코일(106)의 위치에 발생하는 자속 벡터는, 제2 송전 코일(103b)이 발생한 수전 코일(106)의 위치에 발생하는 자속 벡터와 비교해서 크다. 그 결과, 발생하는 합성 자속 벡터는, 도 19와 같이 된다. 이와 같이, 위상차와 진폭의 제어에 의해 수전 코일(106)의 위치에 여러 가지 합성 자속 벡터를 발생할 수 있다.

그 결과, 위상차와 진폭을 제어함으로써, 송수전 코일이 상대적인 위치 관계와 상대적인 코일 방향에 대하여, 최대의 전력 전송 효율이 되는 자속을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 송수전 코일간의 상대적인 위치 관계 및 방향 대한 의존을 개선하는 것이 가능하게 된다.

이상, 실시예 1부터 실시예 4에서는, 송전 코일이 2개 또는 3개인 경우를 예로 들어 설명했지만, 4개 이상이라도 좋다.

또한, 실시예 1부터 실시예 4에서는, 제1 구동부, 제2 구동부, 제3 구동부가 별도로 설치된 구성으로 했지만, 일체로 되어 구성되어도 된다. 또한, 실시예 1부터 실시예 4에서는, 제1 이상기와 제2 이상기와 제3 이상기가 별도로 설치된 구성으로 했지만, 일체로 되어 구성되어도 된다.

또한, 실시예 1부터 실시예 4의 기술은, 루프 안테나 등의 자계 방사형 안테나를 사용한 무선 통신에서 응용 가능하다.

또한, 실시예 1부터 실시예 4의 기술에 따라서는, 어떤 특정한 방향의 자속 혹은 자계를 강화할 뿐만 아니라, 약화시키는 것도 가능하게 된다. 그로 인해, 실시예 1부터 4에 기재된 기술은, 전자 간섭시에 자계·자장 간섭이 문제가 되는 기기 등에 대하여 자속을 약화시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 실시예 그대로 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 여러 가지 변형해서 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시예에 개시되어 있는 복수의 구성 요소가 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시예에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시예에 관한 구성 요소를 적절히 조합해도 좋다.

1, 1´, 200, 300, 400: 무선 전력 전송 장치
2: 수전 장치
101a: 제1 구동부
10lb: 제2 구동부
101c: 제3 구동부
102a: 제1 이상기
102b: 제2 이상기
102c: 제3 이상기
103a: 제1 송전 코일
103b: 제2 송전 코일
103c: 제3 송전 코일
104, 402: 위상 제어부
106: 수전 코일
107: 부하
104a, 303: 선택부
104b: 동상 제어부
104c: 역상 제어부
201: 구동 제어부
201a: 제어부
20lb: 제1 구동 제어부
201c: 제2 구동 제어부
301: 안테나
302: 무선 통신부
303a: 기억부
401: 진폭 제어부

Claims

무선 전력 전송 장치로서,
교류 전류를 출력하는 구동부와,
상기 교류 전류의 위상을 제어하는 이상기(移相器)와,
상기 이상기에 의해 위상이 제어된 제1 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제1 송전 코일과,
상기 제1 송전 코일의 중심축과 중심축이 다른 위치이며, 또한 상기 제1 송전 코일의 중심축과 선대칭인 위치에 배치되고, 상기 이상기에 의해 위상이 제어된 제2 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제2 송전 코일과,
상기 제1 교류 전류의 제1 위상과 상기 제2 교류 전류의 제2 위상이 동상(同相) 또는 역상(逆相)이 되도록 상기 이상기를 제어하는 위상 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동부가 상기 제1 송전 코일에 대해 교류 전류를 출력할지 여부와, 상기 구동부가 상기 제2 송전 코일에 대해 교류 전류를 출력할지 여부를 제어하는 구동 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 송전 코일에만 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제1 방법과, 상기 제2 송전 코일에만 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제2 방법과, 상기 제1 송전 코일과 상기 제2 송전 코일 양쪽에 제1 위상과 제2 위상이 동상인 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제3 방법과, 상기 제1 송전 코일과 상기 제2 송전 코일 양쪽에 제1 위상과 제2 위상이 역상인 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제4 방법을 포함하는 4개의 방법을 시행함으로써 자장을 발생시키고, 외부의 수전 장치의 수전 코일에 전류를 흐르게 해서 전력을 전송하며,
상기 4개의 방법 각각의 경우의 상기 수전 장치의 수전량을 구하여, 당해 4개의 수전량에 기초하여 상기 4개의 방법 중 1개의 방법을 선택해서 자장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
제2항에 있어서, 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제3 송전 코일을 더 구비하고,
상기 이상 제어부는, 또한 상기 제3 송전 코일에 흐르는 교류 전류의 제3 위상이 제1 위상 및 제2 위상의 한쪽과 동상 또는 역상이 되도록 상기 이상기를 제어하며,
상기 구동 제어부는, 또한 상기 구동부가 상기 제3 송전 코일에 대해 교류 전류를 출력할지 여부를 제어하고,
상기 제1 송전 코일에만 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제1 방법과, 상기 제2 송전 코일에만 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제2 방법과, 상기 제3 송전 코일에만 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제3 방법을 시행함으로써 자장을 발생시키고, 외부의 수전 장치의 수전 코일에 전류를 흐르게 해서 전력을 전송하며,
상기 3개의 방법 각각의 경우의 상기 수전 장치의 수전량을 구하여, 상기 3개의 방법 중 수전량이 임계값보다 낮은 방법에 사용한 송전 코일이 제1 송전 코일인 경우, 상기 제2 송전 코일과 상기 제3 송전 코일 양쪽에 상기 제2 위상과 상기 제3 위상이 동상인 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제4 방법과, 상기 제2 송전 코일과 상기 제3 송전 코일 양쪽에 상기 제2 위상과 상기 제3 위상이 역상인 교류 전류를 흘려서 자장을 발생시키는 제5 방법을 포함하는 2개의 방법을 시행함으로써 자장을 발생시키며, 외부의 수전 장치의 수전 코일에 전류를 흐르게 해서 전력을 전송하여, 각각의 경우의 상기 수전 장치의 수전량을 구하며,
상기 제2 방법과, 상기 제3 방법과, 상기 제4 방법과, 상기 제5 방법의 4개의 방법의 수전량에 기초하여, 상기 4개의 방법 중 1개의 방법을 선택해서 자장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.
무선 전력 전송 장치로서,
교류 전류를 출력하는 구동부와,
상기 교류 전류의 진폭을 제어하는 진폭 제어부와,
상기 교류 전류의 위상을 제어하는 이상기와,
상기 이상기에 의해 위상이 제어되고, 상기 진폭 제어부에 의해 진폭이 제어된 제1 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제1 송전 코일과,
상기 제1 송전 코일의 중심축과 중심축이 다른 위치에 배치되고, 상기 이상기에 의해 위상이 제어되며, 또한 상기 진폭 제어부에 의해 진폭이 제어된 제2 교류 전류가 흐름으로써 자장을 발생시키는 제2 송전 코일과,
상기 제1 교류 전류의 제1 위상과 상기 제2 교류 전류의 제2 위상의 위상차가 제1 위상차가 되도록 상기 이상기를 제어하는 위상 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 전송 장치.