KR20120081195A - 자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치 - Google Patents

자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치 Download PDF

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KR20120081195A
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Abstract

송전 장치로부터 수전 장치에 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해지는 자계 공명 와이어리스 송전 시스템에서, 전력 전송의 효율을 향상시킨다. 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서의 자계 공명 송전 장치(10)는, 공진 코일(11)과, 공진 코일(11)에 전력을 공급하여 자계를 발생시키는 전력 공급부(12)와, 공진 코일(11)이 발생하는 자계를 변화시키는 자성체(13)와, 공진 코일(11)과 자성체(13)와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정부(14)를 갖는다.

Description

자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치{MAGNETIC-FIELD RESONANCE POWER TRANSMISSION DEVICE AND MAGNETIC-FIELD RESONANCE POWER RECEIVING DEVICE}
본건은, 자계 공명에 의한 와이어리스 송전에 이용되는 자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치에 관한 것이다.
자계 공명에 의한 와이어리스 송전을 행하는 자계 공명 와이어리스 송전 시스템이 존재한다. 자계 공명 와이어리스 송전 시스템은, 공진 코일을 구비하는 송전 장치와, 공진 코일을 구비하는 수전 장치를 갖고, 송전 장치가 구비하는 공진 코일과, 수전 장치가 구비하는 공진 코일이, 동일한 공진 주파수를 구비하고 있다.
이 송전 장치의 공진 코일에 전력을 공급하여, 공진 코일의 공진 주파수와 동일한 주파수의 교류 전류를 흘리면, 송전 장치의 공진 코일과 수전 장치의 공진 코일 사이에서, 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해져, 수전 장치의 공진 코일에 교류 전류가 흐른다. 이와 같이 하여, 송전 장치로부터 수전 장치에 전력의 전송이 와이어리스로 행해진다.
와이어리스 송전 시스템에는, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템 외에, 예를 들면, 전파를 이용한 와이어리스 송전 시스템이나, 전자 유도를 이용한 와이어리스 송전 시스템이 존재한다. 이들의 다른 송전 시스템과 비교하여, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템은, 예를 들면, 다음과 같은 메리트가 있다. 자계 공명 와이어리스 송전 시스템은, 전파를 이용한 와이어리스 송전 시스템에 비해, 대전력의 송전이 가능하다. 또한, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템은, 전자 유도를 이용한 와이어리스 송전 시스템에 비해, 송전 거리를 길게 하는 것이 가능하고, 또한, 송전 장치 및 수전 장치의 각 공진 코일을 작게 하는 것이 가능하다.
일본 특개 2009-152862호 공보 일본 특개 2007-142088호 공보 일본 특개소 62-126607호 공보
그러나, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템에서는, 제조 변동이나, 온도나 습도 등의 사용 환경의 변동이나, 외부의 자성체의 영향 등에 의해, 송전 장치의 공진 코일의 공진 주파수 또는 수전 장치의 공진 코일의 공진 주파수가, 목적으로 하는 주파수로부터 어긋나게 될 가능성이 있었다. 이에 의해, 전력 전송의 효율(에너지 전송 효율)이 저하되게 될 가능성이 있었다.
이와 같은 점을 감안하여, 전력 전송의 효율을 향상시킨 자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 이하와 같은 자계 공명 송전 장치가 제공된다.
이 자계 공명 송전 장치는, 공진 코일과, 공진 코일에 전력을 공급하여 자계를 발생시키는 전력 공급부와, 공진 코일이 발생하는 자계를 변화시키는 자성체와, 공진 코일과 자성체와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정부를 갖는다.
개시의 자계 공명 송전 장치, 및, 자계 공명 수전 장치에 의하면, 전력 전송의 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 명백하게 될 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 공진 코일의 일례를 도시한 등가 회로도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 전력 전송 상태의 일례를 도시한 그래프이다.
도 4는 자성체의 특성을 설명하는 모델도이다.
도 5는 자성체의 특성을 설명하는 모델도이다.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 일례를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 6에 대응하는 사시도이다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 자계 실드의 설정 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 제3 실시 형태에 따른 자계 실드의 설정 방법의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 제4 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 일례를 도시한 측면도이다.
도 11은 제4 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 조정 수순의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 12는 제5 실시 형태에 따른 자계 공명 수전 장치의 일례를 도시한 측면도이다.
도 13은 도 12에 대응하는 사시도이다.
도 14는 제5 실시 형태에 따른 자계 공명 수전 장치의 조정 수순의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 15는 제6 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 조정 수순의 일례를 도시한 시퀀스도이다.
이하, 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은 제1 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)은, 전력을 전송하는 자계 공명 송전 장치(10)와, 자계 공명 송전 장치(10)로부터 전송된 전력이 공급되는 자계 공명 수전 장치(20)를 갖는다.
자계 공명 송전 장치(10)는, 공진 코일(11)과, 공진 코일(11)에 전력을 공급하여 자계를 발생시키는 전력 공급부(12)와, 공진 코일(11)이 발생하는 자계를 변화시키는 자성체(13)와, 공진 코일(11)과 자성체(13)와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정부(14)를 갖는다.
공진 코일(11)은, 인덕턴스와 용량을 구비하는 LC 공진 회로를 구성하고, 전송 주파수와 동일한 주파수의 공진 주파수를 구비하고 있다. 여기서, 전송 주파수란, 자계 공명 송전 장치(10)로부터 자계 공명 수전 장치(20)에 전력을 전송하기 위해서 사용되는 주파수이다.
또한, 공진 코일(11)에서는, 용량은, 공진 코일(11)의 부유 용량에 의해 얻어지고 있지만, 공진 코일(11)의 코일선 사이에 컨덴서를 설치함으로써 얻도록 해도 된다. 공진 코일(11)은, 전력 공급부(12)로부터 전력이 공급되어 교류 전류가 흐르면, 그 주위에 자계를 발생시킨다. 공진 코일(11)이 발생하는 자계는, 흐르는 교류 전류의 주파수에 따라서 진동한다.
전력 공급부(12)는, 공진 코일(11)에 전력을 공급하여, 전송 주파수와 동일한 주파수의 교류 전류를 공진 코일(11)에 발생시킨다. 전력 공급부(12)는, 예를 들면, 교류 전원과, 이것에 접속된 코일로 구성되며, 전자 유도를 이용하여 공진 코일(11)에 전력을 공급한다. 또한, 전력 공급부(12)는, 교류 전원으로 구성되며, 공진 코일(11)에 배선 등에 의해 직접 접속하여 전력을 공급하는 것으로 해도 된다.
자성체(13)에는, 예를 들면, 플레이트 형상 또는 시트 형상의 페라이트가 이용된다. 자성체(13)는, 공진 코일(11)에 대한 상대 위치나, 그 형상에 따라서, 공진 코일(11)이 발생하는 자계를 변화시킨다. 또한, 자성체(13)는, 예를 들면, 공진 코일(11)이 발생하는 자계가 외부의 자성체의 영향을 받는 것을 억제하거나, 또는, 공진 코일(11)이 발생하는 자계가 외부의 전자 부품에 영향을 주는 것을 억제하기 위한 실드재로서 기능하는 것도 가능하다.
위치 조정부(14)는, 예를 들면, 자성체(13)를 회전시키거나, 자성체(13)를 공진 코일(11)에 가깝게 하거나 멀리하거나 하여, 공진 코일(11)과 자성체(13)와의 위치 관계를 조정한다. 또한, 반대로, 위치 조정부(14)는, 공진 코일(11)을 회전시키거나, 공진 코일(11)을 자성체(13)에 가깝게 하거나 멀리하거나 하여, 공진 코일(11)과 자성체(13)와의 위치 관계를 조정하는 것으로 해도 된다.
다음으로, 자계 공명 수전 장치(20)는, 공진 코일(11)로부터 전력이 전송되는 공진 코일(21)과, 공진 코일(21)로부터 전력을 수급하는 전력 수급부(22)를 갖는다.
공진 코일(21)은, 인덕턴스와 용량을 구비하는 LC 공진 회로를 구성하고, 전송 주파수와 동일한 주파수의 공진 주파수를 구비한다. 즉, 공진 코일(21)의 공진 주파수는, 공진 코일(11)의 공진 주파수와 일치하고 있다. 용량은, 공진 코일(21)의 부유 용량에 의해 얻어지고 있지만, 공진 코일(21)의 코일선 사이에 컨덴서를 설치함으로써 얻도록 해도 된다. 공진 코일(21)에는, 공진 코일(11)이 발생한 자계의 진동에 따라서 교류 전류가 발생한다.
전력 수급부(22)는, 예를 들면, 전력 소비부 또는 전력 축적부와, 이것에 접속된 코일로 구성되며, 전자 유도를 이용하여 공진 코일(21)로부터 전력을 수급한다. 또한, 전력 수급부(22)는, 전력 소비부 또는 전력 축적부로 구성되며, 공진 코일(21)에 배선 등에 의해 직접 접속하여 전력을 수급하는 것으로 해도 된다.
이와 같이, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 공진 코일(11)과 공진 코일(21)이 모두 전송 주파수와 동일한 공진 주파수를 구비하고 있다. 이에 의해, 공진 코일(11)에 전력을 공급하여 교류 전류를 흘리면, 공진 코일(11)과 공진 코일(21) 사이에서, 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해져, 공진 코일(21)에 교류 전류가 흐른다.
이에 의해, 공진 코일(11)로부터 공진 코일(21)로 전력의 전송이 와이어리스로 행해진다. 또한, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 전력 전송시에서의 공진 코일(11)과 공진 코일(21) 사이의 거리는, 예를 들면, 수십㎝ 내지 2m 정도를 상정하고 있다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 공진 코일의 일례를 도시한 등가 회로도이다.
공진 코일(11, 21)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 인덕턴스 L과, 용량 C를 구비하는 LC 공진 회로를 구성하고 있다. LC 공진 회로의 공진 주파수 f는, 다음의 수학식에 의해 나타내어진다.
Figure pct00001
도 3은 제1 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 전력 전송 상태의 일례를 도시한 그래프이다.
그래프의 횡축은 전송 주파수(㎒)를 나타내고, 종축은 전송 전력(㏈)을 나타낸다. 여기서, 전송 전력이란, 공진 코일(11)로부터 공진 코일(21)에 전송되는 전력이다.
특성(1a)은, 공진 코일(11) 및 공진 코일(21)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수 f0과 일치하고 있는 경우의 전송 전력 특성을 나타낸다. 이 예에서는, f0의 값은 13.56㎒이다. 특성(1b)은, 공진 코일(11)의 공진 주파수가 f0이고, 공진 코일(21)의 공진 주파수가 f0으로부터 +5％분 어긋나 있는 경우의 전송 전력 특성을 나타낸다. 특성(1c)은, 공진 코일(11)의 공진 주파수가 f0이고, 공진 코일(21)의 공진 주파수가 f0에 대하여 +10％분 어긋나 있는 경우의 전송 전력 특성을 나타낸다.
특성(1a)에 나타내어지는 바와 같이, 전송 전력은, 전송 주파수가 공진 코일(11) 및 공진 코일(21)의 공진 주파수와 동일한 f0일 때 피크값으로 되는 급준한 특성을 구비한다. 이와 같이, 전송 전력이 급준한 특성을 나타냄으로써, 전력 전송의 효율을 나타내는 Q값을 크게 하는 것이 가능해진다. 특성(1a)에서는, 전송 주파수가 f0일 때, 전송 전력은 약 6㏈로 된다.
그 한편, 특성이 급준하기 때문에, 제조 변동이나 온도나 습도 등의 사용 환경의 변동이나 외부의 자성체의 영향 등에 의해, 공진 코일(11) 또는 공진 코일(21)의 공진 주파수가 목적으로 하는 공진 주파수로부터 어긋나서 특성이 횡축 방향으로 시프트한 경우, 전송 전력은 크게 감소한다.
즉, 특성(1b)에 나타내는 바와 같이, 공진 코일(21)의 공진 주파수가 f0으로부터 +5％분 어긋난 경우, 전송 주파수가 f0일 때의 전송 전력은, 약 3㏈로 되어, 특성(1a)의 경우와 비교하여 대폭 감소한다.
또한, 특성(1c)에 나타내는 바와 같이, 공진 코일(21)의 공진 주파수가 f0으로부터 +10％분 어긋난 경우에는, 횡축 방향의 시프트량은 적지만, 전송 주파수가 f0일 때의 전송 전력은, 약 0㏈로 되어, 특성(1a)의 경우와 비교하여 대폭 감소한다.
이와 같이, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 공진 코일(11)의 공진 주파수 또는 공진 코일(21)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수로부터 어긋나게 되면, 전력 전송의 효율이 대폭 저하되게 될 가능성이 있다.
다음으로, 자성체(13)의 특성에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 자성체의 특성을 설명하는 모델도이다. 도 4의 (A)는 코일이 발생하는 자계의 모습을 도시하고 있다. 도 4의 (B)는, 도 4의 (A)에서 도시한 자계에, 자성체를 배치한 경우의 자계의 모습을 도시하고 있다. 도 5는 도 4의 (A), (B)의 점선 A-A로 나타낸 장소에서의 자속의 크기를 나타내고 있다. 또한, 도 5의 위치 D는 도 4의 (A), (B)의 위치 D에 대응하고 있다.
도 4의 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 자성체를 코일이 발생하는 자계에 배치시키면, 코일의 쇄교 자속이 변화한다. 쇄교 자속이 증가하면, 코일의 인덕턴스 L은 상승하고, 쇄교 자속이 감소하면, 코일의 인덕턴스 L은 저하된다. 이 예에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 자성체에 의해, 쇄교 자속이 감소하여, 코일의 인덕턴스 L이 저하되어 있는 모습이 도시되어 있다.
또한, 이 쇄교 자속의 양은, 코일과 자성체와의 상대 위치의 변화에 따라서 변화한다. 즉, 코일과 자성체의 거리가 근접하거나 멀어지거나 하면, 코일의 쇄교 자속이 증감하고, 그 결과, 인덕턴스 L도 변화하게 된다.
이와 같이 하여, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 자성체(13)가, 공진 코일(11)의 인덕턴스 L을 변화시킨다. 또한, 공진 코일(11)의 인덕턴스 L은, 공진 코일(11)과 자성체(13)와의 상대 위치의 변화에 따라서 변화한다.
이상, 설명해 온 바와 같이, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 공진 코일(11) 또는 공진 코일(21)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수로부터 어긋나게 되면, 도 3을 이용하여 설명한 바와 같이 전력 전송의 효율이 저하되게 될 가능성이 있다.
한편, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 위치 조정부(14)에 의해 자성체(13)의 위치를 조정함으로써, 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이 공진 코일(11)의 인덕턴스 L을 변화시키는 것이 가능해진다. 공진 코일(11)의 공진 주파수는, 상술한 수학식 1에 의해 나타내어지는 바와 같이, 인덕턴스 L의 변화에 따라서 변화한다.
이 때문에, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)은, 위치 조정부(14)에 의해 자성체(13)의 위치를 조정함으로써, 공진 코일(11)의 공진 주파수를 조정하여 목적으로 하는 주파수와 일치시키는 것이 가능해진다.
이와 같이 하여, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)은, 전력 전송의 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 상술한 대로 공진 코일(11)의 공진 주파수의 조정은 자성체(13)의 위치를 조정함으로써 행해지기 때문에, 복잡한 공정을 실시하지 않고, 공진 주파수를 조정하는 것이 가능해진다.
즉, 공진 코일(11)의 공진 주파수를 조정하는 방법으로서는, 예를 들면, 가변 컨덴서를 이용하여 공진 코일(11)의 용량 C를 변화시키거나, 공진 코일(11)의 형상을 변경하여 인덕턴스 L을 변화시키거나 하는 방법도 생각된다. 그러나, 이들 방법은, 조정을 위한 공정이 매우 복잡해지게 된다. 자성체(13)의 위치를 조정하는 방법은, 이들 조정 방법과 비교하여, 대폭 간단한 공정에 의해 조정을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템(1)에서는, 자성체(13) 및 위치 조정부(14)는, 자계 공명 송전 장치(10)에만 설치되어 있지만, 마찬가지로, 자성체(13) 및 위치 조정부(14)를, 자계 공명 수전 장치(20)에 설치해도 된다. 이 경우는, 공진 코일(21)의 공진 주파수를 조정하여 목적으로 하는 주파수와 일치시키는 것이 가능해진다.
다음으로, 제1 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(10)를 보다 구체적으로 한 실시 형태를, 제2 실시 형태로서 설명한다.
[제2 실시 형태]
도 6은 제2 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 일례를 도시한 측면도이다. 도 7은 도 6에 대응하는 사시도이다. 또한, 도 7에서는, 위치 조정 나사(140) 및 프레임(150)에 대하여 도시를 생략하고 있다.
자계 공명 송전 장치(100a)는, 공진 코일(110)과, 공진 코일(110)에 전자 유도에 의해 전력을 공급하는 코일(120)과, 코일(120)에 교류 전류를 발생시키는 교류 전원(121)과, 공진 코일(110)이 발생하는 자계를 변화시키는 자계 실드(130)를 갖는다.
공진 코일(110)의 재료에는, 예를 들면, 구리(Cu)가 이용된다. 공진 코일(110)에는, 예를 들면, 직경 30㎝의 스파이럴형 코일이 이용된다. 공진 코일(110)은, 인덕턴스 L과 용량 C를 구비하는 LC 공진 회로를 구성하고, 전송 주파수와 동일한 주파수의 공진 주파수를 구비하고 있다. 여기서는, 용량 C는, 공진 코일(110)의 코일선 사이에 컨덴서(111)를 설치함으로써 얻어지고 있지만, 컨덴서(111)를 이용하지 않고, 공진 코일(110)의 부유 용량에 의해 얻도록 해도 된다. 또한, 공진 코일(110)의 공진 주파수는, 예를 들면, 10㎒이다.
또한, 공진 코일(110)은, 코일(120)로부터 전자 유도에 의해 전력이 공급되어 공진 주파수와 동일한 주파수의 교류 전류가 흐르면, 자계 공명 수전 장치측의 공진 코일(도시 생략)을 향하여, 자계 공명에 의한 전력 전송을 행한다. 또한, 도 6의 화살표(112)는, 이 전력 전송의 방향을 나타내는 것이다.
교류 전원(121)에는, 예를 들면, 콜피츠 발진 회로가 이용된다. 교류 전원(121)은, 코일(120)과 배선(122)을 통하여 접속하고, 코일(120)에, 전송 주파수와 동일한 주파수, 예를 들면, 10㎒의 교류 전류를 발생시킨다.
코일(120)의 재료에는, 예를 들면, 구리(Cu)가 이용된다. 코일(120)의 직경은, 공진 코일(110)의 직경보다도 작고, 코일(120)은, 공진 코일(110)의 내측에 배치되어 있다. 코일(120)의 직경을 공진 코일(110)보다도 작게 함으로써, 코일(120)이 발생하는 자계가, 자계 공명에 의한 전력 전송에 영향을 주는 비율을 저감하는 것이 가능해진다.
코일(120)은, 교류 전원(121)으로부터 교류 전류가 공급되면, 전자 유도에 의해 공진 코일(110)에 전력을 공급하여, 공진 코일(110)에 교류 전류를 발생시킨다. 여기서, 코일(120)에 흐르는 교류 전류의 주파수와 공진 코일(110)에 발생하는 교류 전류의 주파수는 일치한다. 즉, 코일(120)에 전송 주파수와 동일한 주파수, 예를 들면, 10㎒의 교류 전류가 공급되면, 공진 코일(110)에는, 전송 주파수와 동일한 주파수, 예를 들면, 10㎒의 교류 전류가 흐른다.
이와 같이, 공진 코일(110)에는, 배선 등에 의한 전력 공급이 아니라, 전자 유도에 의한 전력 공급이 행해지고 있다. 이에 의해, 공진 코일(110)에, 교류 전원(121)이나 전력 공급을 위한 배선 등에 의한 저항이 부가되는 것을 피할 수 있기 때문에, 손실이 적고 높은 공진 Q를 구비한 공진 코일(110)을 얻는 것이 가능해진다.
자계 실드(130)에는, 페라이트 등을 재료로 한 자성체가 이용된다. 자계 실드(130)는, 공진 코일(110)의 하방에 위치하고 있다. 즉, 자계 실드(130)는, 공진 코일(110)에 대하여, 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해지는 측과는 반대측에 배치되어 있다. 자계 실드(130)는, 공진 코일(110)에 대한 상대 위치나, 그 형상에 따라서, 공진 코일(110)이 발생하는 자계를 변화시켜 공진 코일(110)의 공진 주파수를 변화시킨다.
자계 실드(130)는, 또한, 공진 코일(110)이 발생하는 자계가 외부의 자성체의 영향을 받는 것을 억제하고, 또한, 공진 코일(110)이 발생하는 자계가 외부의 전자 부품에 영향을 주는 것을 억제한다. 또한, 자계 실드(130)의 외주는, 공진 코일(110)의 외주보다도 외측에 위치한다. 즉, 자계 실드(130)는 공진 코일(110)보다도 면적이 크다.
또한, 자계 공명 송전 장치(100a)는, 공진 코일(110), 코일(120) 및 자계 실드(130)를 지지하고 있는 프레임(150)과, 프레임(150)에 설치되며 공진 코일(110)과 자계 실드(130)와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정 나사(140)를 갖는다.
위치 조정 나사(140)는, 자계 실드(130)의 주변부에 대응하여 복수개 설치되어 있다. 위치 조정 나사(140)는, 회전함으로써, 자계 실드(130)를 상승 또는 하강시켜, 공진 코일(110)과 자계 실드(130)와의 상대 위치를 변화시킨다.
복수의 위치 조정 나사(140)를 모두 동일하게 회전시킴으로써, 자계 실드(130)를 화살표(141)로 나타내는 바와 같이 병진 이동시킬 수 있다. 또한, 복수의 위치 조정 나사(140)의 일부를 선택적으로 회전시킴으로써, 자계 실드(130)를 화살표(142)로 나타내는 바와 같이 회전 이동시켜 경사시킬 수도 있다.
자계 공명 송전 장치(100a)는, 공진 코일(110)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서(161)와, 공진 코일(110)이 발생하는 자계를 검출하는 자계 센서(162)와, 전류 센서(161)가 검출한 전류 및 자계 센서(162)가 검출한 자계를 측정하는 측정기(160)를 더 갖는다.
전류 센서(161)에는, 예를 들면, 홀 소자가 이용된다. 전류 센서(161)는, 공진 코일(110)을 구성하는 코일선을 클램프하도록 배치된다. 자계 센서(162)는, 공진 코일(110)의 상방, 즉, 화살표(112)로 나타내어지는 자계 공명에 의한 전력 전송 방향에 배치되어 있다.
여기서, 공진 코일(110)에 흐르는 전류 및 공진 코일(110)에 발생하는 자계는, 공진 코일(110)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수에 가까울수록 커지고, 공진 코일(110)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수에 일치하였을 때 최대로 된다. 즉, 측정기(160)의 측정 결과에 의해, 공진 코일(110)의 공진 주파수와 목적으로 하는 주파수와의 어긋남을 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 자계 공명 송전 장치(100a)에서는, 전류 센서(161)와 자계 센서(162)의 양방이 설치되어 있지만, 어느 한쪽만을 설치하는 것으로 해도 된다.
다음으로, 자계 공명 송전 장치(100a)의 조정 수순에 대하여 설명한다.
우선, 교류 전원(121)에 의해, 코일(120)에, 전송 주파수와 동일한 주파수의 교류 전류를 발생시킨다.
다음으로, 측정기(160)에 의해, 공진 코일(110)에 흐르는 전류 또는 공진 코일(110)에 발생하는 자계를 측정한다.
다음으로, 측정기(160)에 의한 측정 결과가 최대값에 미치지 못한 경우, 측정 결과가 최대값으로 되도록, 위치 조정 나사(140)를 회전시켜 자계 실드(130)의 위치를 조정한다.
이와 같이 조정함으로써, 공진 코일(110)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
이상, 설명한 바와 같이, 자계 공명 송전 장치(100a)에서는, 측정기(160)에 의한 측정 결과에 따라서, 위치 조정 나사(140)를 회전시켜 자계 실드(130)의 위치를 조정함으로써, 공진 코일(110)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
이에 의해, 자계 공명 송전 장치(100a)는, 자계 공명에 의한 전력 전송의 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 자계 공명 송전 장치(100a)에서는, 상술한 대로 공진 코일(110)의 공진 주파수의 조정은 자계 실드(130)의 위치를 조정함으로써 행해지기 때문에, 복잡한 공정을 실시하지 않고, 공진 주파수를 조정하는 것이 가능해진다.
다음으로, 제2 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100a)의 자계 실드(130)의 설정 방법을, 제3 실시 형태로서 설명한다.
[제3 실시 형태]
도 8은 제3 실시 형태에 따른 자계 실드의 설정 방법의 일례를 도시한 도면이다.
우선, 조합이 가능한 단위 자계 실드(130a)에 의해 구성된 자계 실드를 준비한다. 그리고, 측정기(160)에서 측정되는 전류 또는 자계가 최대로 되도록, 자계 실드를 구성하는 단위 자계 실드(130a)의 매수를 증감시킨다. 여기서, 단위 자계 실드(130a)의 매수에 따라서 자계 실드를 통과하는 자속이 변화하여, 공진 코일(110)의 공진 주파수는 변화한다.
이와 같이 조정함으로써, 자계 실드(130)가 설정된다. 이에 의해, 공진 코일(110)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
도 9는 제3 실시 형태에 따른 자계 실드의 설정 방법의 다른 일례를 도시한 도면이다.
우선, 형상이나 두께, 또는 투자율이 상이한 복수 종류의 교환 가능한 자계 실드(130)를 준비한다. 그리고, 이들 복수의 자계 실드(130)를 순차적으로 부착하여, 측정기(160)에 의해 측정을 행한다. 그리고, 측정기(160)에서 측정되는 전류 또는 자계가 최대로 되는 자계 실드(130)를, 복수의 자계 실드(130) 중으로부터 선택한다.
이와 같이 하여, 자계 실드(130)가 설정된다. 이에 의해, 공진 코일(110)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
또한, 제3 실시 형태의 자계 실드(130)의 설정은, 제2 실시 형태의 공진 코일(110)의 조정 전에 행해진다.
다음으로, 제1 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(10)를 보다 구체적으로 한 다른 실시 형태를, 제4 실시 형태로서 설명한다.
[제4 실시 형태]
도 10은 제4 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 일례를 도시한 측면도이다.
자계 공명 송전 장치(100b)는, 제2 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100a)에 대하여, 측정기(160) 대신에, 제어 회로(170)와, 복수의 모터(180)를 설치한 것이다.
복수의 모터(180)는 각각, 위치 조정 나사(140)에 대응하여 설치되며, 위치 조정 나사(140)를 회전시킨다.
제어 회로(170)는, 전류 센서(161) 및 자계 센서(162)와 접속하고, 전류 센서(161)가 검출한 전류 및 자계 센서(162)가 검출한 자계를 측정한다. 또한, 제어 회로(170)는, 메모리(171)를 갖고, 측정한 전류값 및 자계 강도를 메모리(171)에 기억한다.
또한, 제어 회로(170)는, 복수의 모터(180)에 접속하고, 각 모터(180)의 동작을 제어한다. 또한, 제어 회로(170)는, 교류 전원(121)에 접속하고, 교류 전원(121)의 전원 공급을 제어한다.
다음으로, 자계 공명 송전 장치(100b)의 조정 수순에 대하여 설명한다.
도 11은 제4 실시 형태에 따른 자계 공명 송전 장치의 조정 수순의 일례를 도시한 플로우차트이다.
이하의 처리는, 예를 들면, 자계 공명 송전 장치(100b)와 자계 공명 수전 장치 사이에서 전력의 전송이 실행될 때마다 개시된다.
[스텝 S101] 제어 회로(170)가, 모터(180)를 제어하여, 자계 실드(130)의 위치를 초기 위치로 이동한다. 여기서는, 초기 위치는, 공진 코일(110)로부터 가장 떨어진 위치로 설정되어 있다.
[스텝 S102] 제어 회로(170)가, 교류 전원(121)을 제어하여, 코일(120)에 전력을 공급한다.
[스텝 S103] 제어 회로(170)가, 전류 센서(161)가 검출한 공진 코일(110)의 전류를 측정한다. 또한, 전류를 측정하는 대신에 자계 센서(162)가 검출한 공진 코일(110)이 발생하는 자계를 측정해도 된다.
[스텝 S104] 제어 회로(170)가, 스텝 S103의 측정이 1회째인지의 여부를 판정한다. 1회째의 경우, 처리를 스텝 S105로 진행시킨다. 1회째가 아닌 경우, 즉, 2회째 이후의 경우, 처리를 스텝 S106으로 진행시킨다.
[스텝 S105] 제어 회로(170)가, 스텝 S103에서 측정된 전류값을, 메모리(171)에 기억한다.
[스텝 S106] 제어 회로(170)가, 스텝 S103에서 측정된 전류값이, 메모리(171)에 기억된 전회의 측정값보다도 큰지의 여부를 판정한다. 큰 경우, 처리를 스텝 S105로 진행시킨다. 크지 않는 경우, 처리를 종료한다. 또는, 자계 실드(130)의 위치를 전회의 위치로 되돌린 후, 처리를 종료한다.
[스텝 S107] 제어 회로(170)가, 모터(180)를 제어하여, 자계 실드(130)의 위치를, 규정 스텝량 병진 이동시키고, 처리를 스텝 S103으로 진행시킨다. 여기서는, 자계 실드(130)는, 공진 코일(110)에 근접하는 방향으로 이동한다.
또한, 상기 처리를 행한 후, 스텝 S107의 자계 실드(130)의 위치의 이동을, 병진 이동으로부터, 보다 미소한 조정이 가능한 회전 이동으로 바꾸어, 스텝 S103 내지 스텝 S107을 반복해도 된다.
이상의 처리를 행함으로써, 공진 코일(110)의 전류가 최대로 되도록 조정을 행하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 공진 코일(110)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
다음으로, 제1 실시 형태의 자계 공명 수전 장치(20)를 보다 구체적으로 한 실시 형태를, 제5 실시 형태로서 설명한다.
[제5 실시 형태]
도 12는 제5 실시 형태에 따른 자계 공명 수전 장치의 일례를 도시한 측면도이다. 도 13은 도 12에 대응하는 사시도이다. 또한, 도 13에서는, 프레임(250), 제어 회로(240), 및 배터리(260)에 대해서는 도시를 생략하고 있다.
자계 공명 수전 장치(200)는, 자계 공명 송전 장치의 공진 코일(도시 생략)로부터 전력이 전송되는 공진 코일(210)과, 공진 코일(210)로부터 전력을 수급하는 코일(220)을 갖는다.
공진 코일(210)의 재료에는, 예를 들면, 구리(Cu)가 이용된다. 공진 코일(210)에는, 예를 들면, 직경 30㎝의 스파이럴형 코일이 이용된다. 공진 코일(210)은, 인덕턴스 L과 용량 C를 구비하는 LC 공진 회로를 구성하고, 전송 주파수와 동일한 주파수의 공진 주파수를 구비하고 있다. 여기서는, 용량 C는, 공진 코일(210)의 코일선 사이에 컨덴서(211)를 설치함으로써 얻어지고 있지만, 컨덴서(211)를 이용하지 않고, 공진 코일(210)의 부유 용량에 의해 얻도록 해도 된다. 또한, 공진 코일(210)의 공진 주파수는, 예를 들면, 10㎒이다.
또한, 공진 코일(210)에는, 자계 공명 송전 장치의 공진 코일로부터 자계 공명에 의해 전력이 전송되면, 전송 주파수와 동일한 주파수의 교류 전류가 흐른다. 또한, 도 12의 화살표(212)는, 전력 전송의 방향을 나타내는 것이다.
코일(220)의 재료에는, 예를 들면, 구리(Cu)가 이용된다. 코일(220)의 직경은, 공진 코일(210)의 직경보다도 작고, 코일(220)은, 공진 코일(210)의 내측에 배치되어 있다. 코일(220)의 직경을 공진 코일(210)보다도 작게 함으로써, 코일(220)이 발생하는 자계가, 자계 공명에 의한 전력 전송에 영향을 주는 비율을 저감하는 것이 가능해진다.
코일(220)은, 공진 코일(210)에 교류 전류가 흐르면, 전자 유도에 의해 공진 코일(210)로부터 전력을 수급하여, 교류 전류를 발생한다. 이와 같이, 공진 코일(210)로부터의 전력의 수급은, 배선 등에 의한 것이 아니라, 전자 유도에 의해 행해지고 있다. 이에 의해, 공진 코일(210)에, 저항이 부가되는 것을 피할 수 있기 때문에, 손실이 적고 높은 공진 Q를 구비한 공진 코일(210)을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 자계 공명 수전 장치(200)는, 공진 코일(210)이 발생하는 자계를 변화시키는 자계 실드(230)와, 자성체(231)를 갖는다.
자계 실드(230)에는, 페라이트 등의 자성 재료가 이용된다. 자계 실드(230)는, 공진 코일(210)의 하방에 위치하고 있다. 즉, 자계 실드(230)는, 공진 코일(210)에 대하여, 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해지는 측과는 반대측에 배치되어 있다. 자계 실드(230)는, 공진 코일(210)에 대한 상대 위치나, 그 형상에 따라서, 공진 코일(210)이 발생하는 자계를 변화시켜 공진 코일(210)의 공진 주파수를 변화시킨다.
자계 실드(230)는, 또한, 공진 코일(210)이 발생하는 자계가 외부의 자성체의 영향을 받는 것을 억제하고, 또한, 공진 코일(210)이 발생하는 자계가 외부의 전자 부품에 영향을 주는 것을 억제한다.
자성체(231)의 재료에는, 페라이트가 이용된다. 또한, 자성체(231)는, 회전 기구(232)를 구비하고 있다. 회전 기구(232)에는, 예를 들면, VCM(Voice Coil Motor), 피에조 소자, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 등의 미세 기구가 이용된다. 회전 기구(232)에 의해, 자성체(231)는, 화살표(233)로 나타내는 바와 같이 회전한다.
자성체(231)는, 공진 코일(210)과 자계 실드(230) 사이에 위치하도록, 자계 실드(230)의 상방에 탑재되어 있다. 자성체(231)는, 공진 코일(210)에 대한 상대 위치나, 그 형상에 따라서, 공진 코일(210)이 발생하는 자계를 변화시켜 공진 코일(210)의 공진 주파수를 변화시킨다.
또한, 자계 공명 수전 장치(200)는, 공진 코일(210), 코일(220), 및, 자계 실드(230)를 지지하고 있는 프레임(250)을 갖는다.
또한, 자계 공명 수전 장치(200)는, 코일(220)에 발생한 교류 전류를 정류하는 정류 회로(250)와, 정류 회로(250)에서 정류된 전류에 의해 전력을 축적하는 배터리(260)와, 정류 회로(250)에서 정류된 전류(전력)를 측정하는 제어 회로(240)를 갖는다.
여기서, 코일(220)에 흐르는 전류는, 공진 코일(210)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수에 가까울수록 커지고, 공진 코일(210)의 공진 주파수가 목적으로 하는 주파수에 일치하였을 때 최대로 된다.
제어 회로(240)는, 메모리(241)를 갖고, 측정한 전류값을 메모리(241)에 기억한다. 또한, 제어 회로(240)는, 자성체(231)의 회전 기구(232)에 접속하여, 회전 기구(232)의 동작을 제어한다.
다음으로, 자계 공명 수전 장치(200)의 조정 수순에 대하여 설명한다.
도 14는 제5 실시 형태에 따른 자계 공명 수전 장치의 조정 수순의 일례를 도시한 플로우차트이다.
이하의 처리는, 예를 들면, 자계 공명 송전 장치와 자계 공명 수전 장치(200) 사이에서 전력의 전송이 실행될 때마다 개시된다.
[스텝 S201] 제어 회로(240)가, 자성체(231)의 회전 기구(232)를 제어하여, 자성체(231)의 위치를 초기 위치로 이동한다. 여기서는, 초기 위치는, 공진 코일(210)로부터 가장 떨어진 위치로 설정되어 있다. 즉, 자성체(231)는, 공진 코일(210)과 병행 상태로 되도록 배치되어 있다.
[스텝 S202] 제어 회로(240)가, 정류 회로(250)에서 정류된 전류를 측정한다.
[스텝 S203] 제어 회로(240)가, 스텝 S202의 측정이 1회째인지의 여부를 판정한다. 1회째의 경우, 처리를 스텝 S204로 진행시킨다. 1회째가 아닌 경우, 즉, 2회째 이후의 경우, 처리를 스텝 S205로 진행시킨다.
[스텝 S204] 제어 회로(240)가, 스텝 S202에서 측정된 전류값을, 메모리(241)에 기억한다.
[스텝 S205] 제어 회로(240)가, 스텝 S202에서 측정된 전류값이, 메모리(241)에 기억된 전회의 측정값보다도 큰지의 여부를 판정한다. 큰 경우, 처리를 스텝 S204로 진행시킨다. 크지 않는 경우, 처리를 종료한다. 또는, 자성체(231)의 위치를 전회의 위치로 되돌린 후, 처리를 종료한다.
[스텝 S206] 제어 회로(240)가, 자성체(231)의 회전 기구(232)를 제어하여, 자성체(231)의 위치를, 규정 스텝량 회전시키고, 처리를 스텝 S202로 진행시킨다.
이상의 처리를 행함으로써, 공진 코일(210)의 전류가 최대로 되도록 조정을 행하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 공진 코일(210)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 자계 공명 수전 장치(200)에서는, 자계 실드(230)와는 별도로 설치된 미세한 회전 기구(232)를 구비하는 자성체(231)를 이용하여, 공진 코일(210)의 공진 주파수를 조정하고 있다.
이 때문에, 자계 실드(230) 그 자체의 위치를 조정하는 경우에 비해, 기구를 작게 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 자계 공명 수전 장치(200)를, 소형화가 요구되는 휴대 전화기 등의 전자 기기에 탑재함으로써, 전자 기기의 소형화와 전력 전송의 효율의 향상을 양립시키는 것이 가능해진다.
또한, 이 구성에 의하면, 자계 실드(230) 그 자체의 위치를 조정하는 경우에 비해, 보다 미세한 조정을 행하는 것이 가능해져, 보다 정밀도가 높은 조정을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제5 실시 형태에서는, 자계 공명 수전 장치를 대상으로 하여 설명을 행하고 있지만, 제5 실시 형태의 공진 주파수의 설정 방법을, 자계 공명 송전 장치에 적용하는 것도 가능하다.
예를 들면, 제5 실시 형태의 공진 주파수의 설정 방법을, 제4 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100b)에 적용하고, 자계 공명 수전 장치(200)와 같은 회전 기구를 구비하는 자성체(231)를, 자계 실드(130) 상에 설치하고, 이 자성체(231)의 회전 기구를 제어 회로(170)에 의해 제어하도록 해도 된다.
또한, 제5 실시 형태의 자계 공명 수전 장치(200)에, 제2 실시 형태의 공진 주파수의 조정 방법을 적용하는 것도 가능하다.
예를 들면, 자계 공명 수전 장치(200)의 자계 실드(230)에 대하여, 제2 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100a)와 같은 위치 조정 나사(140)를 설치하고, 이 위치 조정 나사(140)에 의해 자계 실드(230)의 위치를 조정하는 것으로 해도 된다.
또한, 제5 실시 형태의 자계 공명 수전 장치(200)의 자계 실드(230)에, 제3 실시 형태와 같은 자계 실드의 조정 방법을 적용하는 것으로 해도 된다.
또한, 제5 실시 형태의 자계 공명 수전 장치(200)에, 제4 실시 형태의 공진 주파수의 조정 방법을 적용하는 것도 가능하다.
예를 들면, 자계 공명 수전 장치(200)의 자계 실드(230)에, 제3 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100b)와 같은 위치 조정 나사(140) 및 모터(180)를 설치하고, 이 모터(180)를 제어 회로(240)에 의해 제어하여, 자계 실드(230)의 위치를 조정하는 것으로 해도 된다.
다음으로, 자계 공명 와이어리스 송전 시스템에서의, 자계 공명 송전 장치 및 자계 공명 수전 장치의 조정 수순에 대하여, 제6 실시 형태로서 설명한다.
[제6 실시 형태]
도 15는 제6 실시 형태에 따른 자계 공명 와이어리스 송전 시스템의 조정 수순의 일례를 도시한 시퀀스도이다.
제6 실시 형태에서는, 자계 공명 송전 장치에 제4 실시 형태의 자계 공명 송전 장치(100b)를 이용하고, 자계 공명 수전 장치에 제5 실시 형태의 자계 공명 수전 장치(200)를 이용한 경우를 예로 하여 설명한다. 여기서는, 자계 공명 송전 장치(100b)와, 자계 공명 수전 장치(200)는, 통신이 가능한 구조를 구비하고 있는 것으로 한다.
[스텝 S301] 자계 공명 송전 장치(100b)가, 자계 공명 수전 장치(200)의 검지 처리를 실행한다.
[스텝 S302] 자계 공명 송전 장치(100b)가, 자계 공명 수전 장치(200)를 검지하면, 자계 공명 수전 장치(200)에 검지한 것을 통지한다.
[스텝 S303] 자계 공명 수전 장치(200)가, 자계 공명 수전 장치(200)의 검지 처리를 실행한다.
[스텝 S304] 자계 공명 수전 장치(200)가, 자계 공명 송전 장치(100b)를 검지하면, 자계 공명 송전 장치(100b)에 검지한 것을 통지한다.
[스텝 S305] 자계 공명 송전 장치(100b)가, 도 11에 도시한 공진 코일(110)의 공진 주파수의 조정 처리를 실행한다.
[스텝 S306] 공진 코일(110)의 공진 주파수의 조정 처리가 완료되면, 자계 공명 송전 장치(100b)가, 자계 공명 수전 장치(200)에 조정 완료를 통지한다.
[스텝 S307] 자계 공명 수전 장치(200)가, 도 14에 도시한 공진 코일(210)의 공진 주파수의 조정 처리를 실행한다. 또한, 여기서, 도 14에 도시한 조정 처리 중, 스텝 S201의 자성체(231)의 위치의 초기화에 대해서는, 스텝 S304 직후에 미리 실행하고 있어도 된다.
[스텝 S308] 공진 코일(210)의 공진 주파수의 조정 처리가 완료되면, 자계 공명 수전 장치(200)가, 자계 공명 송전 장치(100b)에 조정 완료를 통지하고 처리를 종료한다.
[스텝 S309] 자계 공명 수전 장치(200)가, 자계 공명에 의한 전력 전송을 개시하고 처리를 종료한다.
이상의 처리를 행함으로써, 공진 코일(110, 210)의 공진 주파수를 목적으로 하는 주파수로 조정하는 것이 가능해져, 전력 전송의 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에게 있어서 가능하고, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용예에 한정되는 것은 아니며, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부의 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.
1 : 자계 공명 와이어리스 송전 시스템
10 : 자계 공명 송전 장치
11, 21 : 공진 코일
12 : 전력 공급부
13 : 자성체
14 : 위치 조정부
20 : 자계 공명 수전 장치
22 : 전력 수급부

Claims (11)

  1. 공진 코일과,
    상기 공진 코일에 전력을 공급하여 자계를 발생시키는 전력 공급부와,
    상기 공진 코일이 발생하는 자계를 변화시키는 자성체와,
    상기 공진 코일과 상기 자성체와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진 코일에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서 또는 상기 공진 코일에 발생하는 자계를 검출하는 자계 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전류 센서가 검출한 전류 또는 상기 자계 센서가 검출한 자계의 크기에 기초하여, 상기 위치 조정부를 제어하는 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자성체에는, 상기 공진 코일보다도 면적이 큰 자계 실드가 이용되고,
    상기 자계 실드는, 조합이 가능한 단위 자계 실드에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 자성체에는, 자계 실드가 이용되고,
    상기 자계 실드는, 투자율이 상이한 다른 자계 실드로 교환 가능한 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자성체는, 상기 공진 코일에 대하여, 자계 공명에 의한 전력 전송이 행해지는 측과는 반대측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 조정부는, 상기 자성체를, 상기 공진 코일에 대하여 병진 이동시키는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 조정부는, 상기 자성체를, 회전 이동시키는 것을 특징으로 하는 자계 공명 송전 장치.
  9. 공진 코일과,
    상기 공진 코일로부터 전력을 수급하는 전력 수급부와,
    상기 공진 코일이 발생하는 자계를 변화시키는 자성체와,
    상기 공진 코일과 상기 자성체와의 위치 관계를 조정하는 위치 조정부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 수전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전력 수급부가 수급한 전력의 크기에 기초하여, 상기 위치 조정부를 제어하는 제어 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 수전 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 자성체 및 상기 위치 조정부가 재치된 자계 실드를 갖는 것을 특징으로 하는 자계 공명 수전 장치.
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