供电装置以及无线电力传输装置的制作方法

文档序号:11204869
供电装置以及无线电力传输装置的制造方法

本发明涉及能够无线地进行电力传输的供电装置以及无线电力传输装置。



背景技术:

不使用电源线(cord)来提供电力的无线电力传输技术受到瞩目。无线电力传输技术因为能够从供电侧无线地将电力提供给受电侧,所以期待应用到电车、电动汽车等运输设备、家电产品、电子设备、无线通信设备、玩具等的各种产品。

根据这样的背景,向受电装置无线传输电力的供电装置的开发正活跃展开。该供电装置中,为了提高使用者的便利性,要求扩大受电装置能够受电的范围,无论配置在供电装置的哪里都能够将电力传输给受电装置的供电装置的开发要求日益提高。

例如,在专利文献1中提出了一种对内置电池和感应线圈的电池内置设备进行充电的充电座,其具备在感应线圈感应电动势的电源线圈、使电源线圈移动的移动机构、检测感应线圈的位置并控制移动机构而使电源线圈接近感应线圈的位置检测控制器。该充电座中,实现如果电池内置设备被放置于盒子(case)的上面板的话则该电池内置设备的位置被位置检测控制器检测出,检测了电池内置设备的位置的位置检测控制器控制移动机构并由移动机构使电源线圈沿着上面板移动并使其接近电池内置设备的感应线圈,从而无论将电池内置设备放置于盒子上面的哪里都能够对内置电池进行充电的充电座。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开2014-64460号公报

然而,在专利文献1所公开的技术中,作为用于使电源线圈移动的移动机构,伺服电动机等致动器成为必要,所以会有电力被消耗于本来的无线电力传输以外的用途等的技术问题。另外,在专利文献1所公开的技术中,因为在由位置检测控制器检测电池内置设备的位置之后控制移动机构并且以接近感应线圈的方式使电源线圈移动,因此,自电池内置设备被放置于充电座到开始向内置电池充电为止需要进行电源线圈与感应线圈的定位的时间,因而还会有到充电开始为止的响应速度迟缓等的技术问题。再有,专利文献1所公开的技术虽然将电池内置设备放置于充电座的任意的位置来进行充电,但是没有设想一边移动电池内置设备一边进行充电的情况,如果使放置于充电座的电池内置设备移动的话则电源线圈的移动不能够追随于电池内置设备的移动,从而会有变成充电不良的担忧。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述技术问题而完成的发明,其目的在于,提供一种能够抑制不需要的电力消耗并且直至向受电装置开始电力传输的响应性高,能够扩大能够进行向受电装置的电力传输的配置范围,即使相对于受电装置的位置一直变动的那样的状况也能够进行电力传输的供电装置以及无线电力传输装置。

本发明所涉及的供电装置,其特征在于,是无线地向搭载了受电线圈装置的受电装置传输电力的供电装置,具备:磁性结构体,具有2个磁性体;供电线圈装置,接收来自电源的电力并使交流磁场产生;所述2个磁性体以相互的主面彼此相对并且分开规定距离的方式配置,所述供电线圈装置被配置于所述2个磁性体之间的任意的位置,在电力传输时,接收所述交流磁场,在所述2个磁性体之间形成有能够进行向所述受电线圈装置的电力传输的供电区域。

根据本发明,从被配置于磁性结构体的2个磁性体之间的供电线圈装置产生的磁通量流入到磁性结构体的一方的磁性体并从一方的磁性体表面全体被放射到空气中,向磁性结构体的另一方的磁性体流入而进行绕转。此时,供电区域被形成于磁性结构体的2个磁性体之间。然后,如果将受电线圈装置配置于2个磁性体之间的话则从磁性体被放射的磁通量与受电线圈装置链接(interlink),并在受电线圈装置产生感应电动势。因此,通过将受电线圈装置配置于2个磁性体之间,从而不是通过致动器来移动供电线圈而是瞬时地开始向受电线圈装置的电力传输。其结果,能够抑制不需要的电力消耗并且能够提高直至开始向受电装置传输电力的响应性。此外,从供电线圈装置产生并向磁性结构体的一方的磁性体流入的磁通量因为从该磁性体表面全体被放射到空气中,所以在2个磁性体之间的所有区域形成供电区域。因此,即使受电线圈装置在2个磁性体之间进行移动也能够进行电力传输。因此,能够扩大能够进行向受电装置的电力传输的配置范围,即使相对于受电装置的位置一直变动那样的状况也能够进行电力传输。

优选所述2个磁性体分别由多个磁性板构成。一般来说,因为磁性体如果形状变大的话则在制造时会有容易变形的倾向,所以合格率降低而成本变高。相对于此,通过由多个磁性板来构成磁性体,从而能够抑制合格率的降低并且能够谋求低成本化。

优选在所述2个磁性体的相互的主面彼此相对的一侧的相反面侧中的至少任意一方具有电磁屏蔽材料。在此情况下,通过设置电磁屏蔽材料从而能够降低向外部泄露的噪音。

优选所述供电线圈装置以经由绝缘材料而与所述2个磁性体中的至少任意一方相接触的方式被配置。供电线圈装置以与2个磁性体的距离而使电感值变化。因此,通过使供电线圈装置接触于2个磁性体中的一方来进行配置,从而与磁性体的距离的偏差减小并且能够减小由供电线圈装置的配置引起的电感值的偏差。如果将电感值的偏差抑制得较小的话则所产生的磁通量的偏差也能够被抑制得较小。由此,稳定的供电成为可能。

优选所述供电线圈装置能够在所述2个磁性体之间移动而构成。在从供电线圈装置较大地分开的供电区域,从磁性体表面被放出的磁通量的量减少。因此,在从供电线圈装置较大地离开的供电区域,能够受电的电力量会降低。相对于此,通过可移动地构成供电线圈装置,从而与供电线圈装置的移动联动,供电区域也能够进行变化。即,能够将能够进行一定程度以上的电力供给的供电区域形成于2个磁性体之间的任意的位置。

优选所述2个磁性体以该2个磁性体之间的距离随着从所述供电线圈装置被配置的位置分开而变窄的方式被配置。在从供电线圈装置离开的位置的供电区域,从磁性体表面放出的磁通量的量减少。另一方面,如果缩窄2个磁性体之间的距离的话则从缩窄了的部分的磁性体表面放出的磁通量的量增加。因此,通过以随着从供电线圈装置被配置的位置离开而缩窄2个磁性体之间的距离的方式进行配置,从而能够减小从供电线圈装置离开的位置的供电区域的从磁性体表面放出的磁通量的减少的量。其结果,能够抑制由供电区域内的位置引起的从磁性体表面放出的磁通量的量的偏差,并且即使相对于受电装置的位置一直变动的那样的状况也能够稳定提供一定程度以上的电力。

优选所述2个磁性体以该2个磁性体之间的距离朝着所述供电线圈装置移动的目的地而变宽的方式被配置。供电线圈装置移动的目的地的区域与供电线圈装置移动之前相比如果供电线圈装置移动而接近的话则从2个磁性体之间的磁性体表面放出的磁通量的量增加。因此,在供电线圈装置移动的目的地的区域,由于供电线圈装置接近而电力的传输量增加而过大地传输电力。另外,如果加宽2个磁性体之间的距离的话则从被加宽的部分的磁性体表面放出的磁通量的量降低。因此,通过以2个磁性体之间的距离朝向供电线圈装置移动的目的地而变宽的方式配置该2个磁性体,从而能够减小从供电线圈装置的进行移动的目的地的区域的磁性体表面放出的磁通量的增加的量。其结果,在供电线圈装置移动的目的地的区域,能够抑制供电线圈装置的移动前和移动后的从2个磁性体之间的磁性体表面放出的磁通量的量的偏差,从而不会提供过大的电力并且能够稳定提供电力。

优选所述供电线圈装置包含从所述2个磁性体的相对方向看不相互重叠的多个线圈装置。在从供电线圈装置被配置的地方离开的场所的供电区域,从磁性体表面放出的磁通量的量减少。因此,通过将多个供电线圈装置配置于从磁性体相对的方向看不相互重叠的位置,从而能够扩大一定量以上的磁通量从磁性体表面被放出的供电区域的范围。

优选进一步具备将电力提供给所述供电线圈装置的供电电源装置,所述供电电源装置在所述多个线圈装置中根据欲供电的区域来选择提供电力的线圈装置。通过在多个线圈装置中根据欲供电的区域来选择提供电力的供电线圈装置,从而能够削减无用的电力消耗。

优选所述供电线圈装置包含导线以螺旋状被卷绕于磁性芯而构成的供电线圈。在制作相同电感值的线圈的时候如果具有磁性芯的话则能够减少线圈的卷绕圈数。因此,线圈的电阻值也能够降低,并且能够减少由电阻引起的电力损耗。

优选进一步具备经由所述2个磁性体而与所述供电线圈装置相磁耦合并且在所述2个磁性体之间的任意的位置上被配置的至少1个中继线圈装置。在从供电线圈装置离开的供电区域,从磁性体表面放出的磁通量的量降低。如果配置中继线圈装置的话,则从磁性体表面放出的磁通量与中继线圈装置链接并且磁通量产生变化的话,则在中继线圈装置的线圈上产生电压。电流由所产生的电压而流到中继线圈装置,并且从中继线圈装置产生磁通量。因此,通过配置中继线圈装置从而即使是在从供电线圈装置离开的供电区域也能够减小从磁性体表面放出的磁通量的减少的量。

优选所述中继线圈装置包含导线以螺旋状被卷绕于磁性芯而构成的中继线圈。在制作相同电感值的线圈的时候如果具有磁性芯的话则能够减少线圈的卷绕圈数。因此,线圈的电阻值也能够降低,并且能够减少由电阻引起的电力损耗。

优选所述供电线圈装置包含从所述2个磁性体的相对方向看相互重叠的2个线圈装置,所述2个线圈装置的一方以经由绝缘材料而与所述2个磁性体的一方相接触的方式被配置,所述2个线圈装置的另一方以经由绝缘材料而与所述2个磁性体的另一方相接触的方式被配置。在此情况下,能够减小由供电线圈装置的配置引起的电感值的偏差。如果将电感值的偏差抑制到较小的话则所产生的磁通量的偏差也能够被减小到较小。由此,稳定的供电成为可能。

优选进一步具备将电力提供给所述供电线圈装置的供电电源装置,所述供电电源装置控制施加于所述2个线圈装置的一方的交流电压的相位与施加于所述2个线圈装置的另一方的交流电压的相位之间的相位偏移量。在此情况下,能够根据相位偏移量而控制在供电区域进行受电的电力。

本发明所涉及的无线电力传输装置,其特征在于,具备上述供电装置、搭载有受电线圈装置的受电装置。根据本发明,能够提供一种能够抑制不需要的电力消耗并且直至向受电装置开始电力传输的响应性高,能够扩大能够进行向受电装置的电力传输的配置范围,即使相对于受电装置的位置一直变动的那样的状况也能够进行电力传输的无线电力传输装置。

根据本发明,能够提供一种能够抑制不需要的电力消耗并且直至向受电装置开始电力传输的响应性高,能够扩大能够进行向受电装置的电力传输的配置范围,即使相对于受电装置的位置一直变动的那样的状况也能够进行电力传输的供电装置以及无线电力传输装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的概略立体图。

图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图3是沿着图2中的切断线I-I的供电装置的截面图。

图4是沿着图2中的切断线II-II的磁性结构体的截面图。

图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的受电装置的概略立体图。

图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置中的供电电源装置的模式功能方块图。

图7a是表示供电线圈装置中的以螺旋状卷绕供电线圈的导线的结构的一个例子的模式立体图。

图7b是表示供电线圈装置中的以螺旋状卷绕供电线圈的导线的结构的另一个例子的模式立体图。

图8a是表示供电线圈装置的电路结构的一个例子的模式电路结构图。

图8b是表示供电线圈装置的电路结构的第1变形例的模式电路结构图。

图8c是表示供电线圈装置的电路结构的第2变形例的模式电路结构图。

图8d是表示供电线圈装置的电路结构的第3变形例的模式电路结构图。

图8e是表示供电线圈装置的电路结构的第4变形例的模式电路结构图。

图9是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的受电装置的模式功能方块图。

图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图11是沿着图10中的切断线III-III的供电装置的截面图。

图12是表示本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置中的磁性结构体的应用例的概略立体图。

图13是表示本发明的第3实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图14是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

图15是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置变形例的截面图。

图16是与受电线圈装置一起表示相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第6实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

图17是与受电线圈装置一起表示相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第7实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

图18是与受电线圈装置一起表示本发明的第8实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图19a是表示将开关设置于供电电源装置与供电线圈装置之间的例子的模式功能方块图。

图19b是表示设置了多个供电电源装置的电力转换电路的例子的模式功能方块图。

图20是与受电线圈装置一起表示本发明的第10实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图21是与受电线圈装置一起表示本发明的第11实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

图22是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第12实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

符号的说明

10,14,16,18…磁性结构体、11,15,17,19…磁性体、11a…第1主面、11b…第2主面、12…磁性板、13…磁性芯、20,21,23…供电线圈装置、30…供电电源装置、31…电源、32,32a,32b…电力转换电路、40…受电线圈装置、50…输出电路部、51…整流电路、52…负载、60…电磁屏蔽材料、70,71…中继线圈装置、80…导线、90…骨架、L1…线圈、L2…电感器、N…噪音滤波器、S1…无线电力传输装置、S2…供电装置、S3…受电装置。

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细的说明。但是,本发明并不限定于以下所述的实施方式。另外,以下所述的结构要素可以适当组合。还有,在说明中将相同符号用于相同要素或者具有相同功能的要素,省略重复的说明。

(第1实施方式)

首先,参照图1~6,对本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1的全体结构进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的概略立体图。图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。图3是沿着图2中的切断线I-I的供电装置的截面图。图4是沿着图2中的切断线II-II的磁性结构体的截面图。图5是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的受电装置的概略立体图。图6是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置中的供电电源装置的模式功能方块图。还有,在图3以及图4中,作为从供电线圈装置20产生的磁通量,用箭头表示代表性的磁通量。

无线电力传输装置S1如图1、图2以及图5所示具备供电装置S2、受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。还有,无线电力输出装置S1能够适用于向便携式设备等小型电子设备供电的供电设备、向电动汽车或工厂用的传输装置以及电梯等移动体供电的供电设备等各种设备的供电设备。

首先,参照图6,对供电电源装置30进行说明。供电电源装置30具有电源31、电力转换电路32。

电源31将直流电力提供给电力转换电路32。作为电源31,只要是输出直流电力的电源的话则没有特别的限制,例如可以列举对商用交流电源进行整流·稳压的直流电源、二次电池、太阳能发电的直流电源、AC-DC转换电源输出等。

电力转换电路32被连接于电源31,并具有将从电源31输入的直流电力转换成交流电力的功能。即,电力转换电路32作为变流器(inverter)而发挥功能。电力转换电路32由多个开关元件(没有图示)被桥式连接的开关电路构成。作为这样的电力转换电路32,可以列举全桥电路或半桥电路等。从该电力转换电路32输出的交流电力被提供给供电线圈装置20。

接着,参照图1~图4,对磁性结构体10、供电线圈装置20进行说明。

磁性结构体10具有平板状的2个磁性体11。2个磁性体11其外形形状分别呈大致长方体形状,作为其外表面具有相对的大致长方形的第1以及第2主面11a,11b、以连结第1以及第2主面11a,11b之间的方式在第1以及第2主面11a,11b的长边方向上进行延伸的第1以及第2侧面、以连结第1以及第2主面11a,11b之间的方式在第1以及第2主面11a,11b的短边方向上进行延伸的第1以及第2端面。该2个磁性体11其相互的主面彼此(第1主面11a彼此)相对并且以规定距离分开来进行配置。在本实施方式中,2个磁性体11的相互的主面成为大致平行。即,以2个磁性体11之间的距离一直成为一定的方式进行配置。还有,在本实施方式中,2个磁性体11呈大致长方体形状,但并不限定于此,能够对应于由供电装置S2而进行电力传输的受电装置S3的形状或形态设定成适当任意的形状。另外,2个磁性体11之间的距离对应于由供电装置S2而进行电力传输的受电装置S3的形状或形态、以及提供给受电装置S3的电力量来适当设定。再有,2个磁性体11既可以以该2个磁性体11的相互的主面彼此的相对方向成为水平方向的方式被配置,也可以以成为垂直方向的方式被配置。作为这样被构成的2个磁性体11可以列举铁氧体、坡莫合金、硅钢片等磁性材料,相对磁导率越高越好,优选使用相对磁导率1000以上的磁性材料。作为其理由,因为相对于空气的相对磁导率越高则供电线圈装置20产生的磁通量有效通过2个磁性体11内而越能够提高电力传输效率。另外,磁性材料如果对应于从电力转换电路32提供给供电线圈装置20的交流电流的频率而选择芯损耗小的磁性材料的话即可。作为理由,因为芯损耗越小则越能够抑制2个磁性体11的发热。例如,在从电力转换电路32提供给供电线圈装置20的交流电流的频率为数kHz~数百kHz的情况下,磁性材料优选由铁氧体构成,在从电力转换电路32提供给供电线圈装置20的交流电流的频率为商用频率的情况下,磁性材料优选由硅钢片构成。

供电线圈装置20被连接于电力转换电路32,并作为无线地将从电力转换电路32提供的交流电力传输到受电线圈装置40的供电部来发挥功能。具体来说,供电线圈装置20包含卷绕导线来构成的供电线圈、容纳该供电线圈的具有绝缘性的框体,如果从电力转换电路32将交流电压施加于该供电线圈的话则交流电流进行流动并使交流磁场产生。即,供电线圈装置20接收来自电源31的电力并使交流磁场产生。在此,参照图7以及图8,对供电线圈装置20的具体结构进行详细叙述。图7a是表示供电线圈装置中的以螺旋状卷绕供电线圈的导线的结构的一个例子的模式立体图。图7b是表示供电线圈装置中的以螺旋状卷绕供电线圈的导线的结构的另一个例子的模式立体图。图8a是表示供电线圈装置的电路结构的一个例子的模式电路结构图。图8b是表示供电线圈装置的电路结构的第1变形例的模式电路结构图。图8c是表示供电线圈装置的电路结构的第2变形例的模式电路结构图。图8d是表示供电线圈装置的电路结构的第3变形例的模式电路结构图。图8e是表示供电线圈装置的电路结构的第4变形例的模式电路结构图。供电线圈装置20的供电线圈既可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈,也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管(solenoid)结构的线圈。作为进行构成的导线可以列举铜、银、金、铝等金属绕线,导线既可以由单根金属绕线构成也可以由绞合了多根金属绕线的绞合线(利兹线)来构成。另外,供电线圈的导线的圈数根据所希望的电力传输效率等适当设定。可是,无线电力传输的效率会有线圈的Q值越高越变得良好的倾向。在由螺线管结构的线圈来构成供电线圈的情况下,如图7a所示,如果以螺旋状将导线80卷绕于磁性芯13的话即可。这样,通过将磁性芯13用于供电线圈从而能够提高供电线圈的Q值。具体来说,如果将供电线圈具有磁性芯13的情况与不具有磁性芯13的情况相比较的话则在制作相同电感值的供电线圈的时候具有磁性芯13的一方能够减少供电线圈的导线80的圈数。因此,供电线圈的电阻值也能够降低,并能够减少由电阻引起的电力损耗。即,通过减小供电线圈的电阻值从而供电线圈的Q值提高,并且能够提高电力传输效率。还有,在供电线圈具有磁性芯13的情况下,如果该磁性芯13由非绝缘材料构成的话则有必要确保供电线圈的导线80与磁性芯13的绝缘。例如,既可以通过用绝缘胶带(卡普顿胶带(Kapton tape)等)覆盖磁性芯13并将导线80卷绕于其上来进行构成从而确保绝缘,也可以以通过由供电线圈的导线80自身被绝缘体覆盖的聚乙烯绝缘电线或乙烯绝缘电线等绝缘覆盖导体构成从而确保绝缘的方式进行处理。或者,如图7b所示通过将磁性芯13插入到由中空筒状的绝缘材料构成的骨架90的内并将导线80卷绕于骨架90的外周面来构成,从而能够以简单的结构对供电线圈的导线80和磁性芯13进行绝缘。此时,如图7b所示也可以将凸缘部设置于骨架90的供电线圈的轴向两端部。由此,能够防止卷绕于骨架90的外周面的导线80从骨架90脱落。

另外,供电线圈装置20由包含线圈L1的各种各样的电路元件构成。例如,供电线圈装置20如图8a所示也可以只由线圈L1来进行构成。或者,供电线圈装置20也可以具备被连接于线圈L1并且与线圈L1一起形成共振电路的电容器C1,例如如图8表所示也可以以将电容器C1串联连接于线圈L1并形成共振电路的方式进行构成,如图8c所示以将电容器C1并联连接于线圈L1并形成共振电路的方式进行构成也是可以的。再有,供电线圈装置20如图8d所示分别将电容器C1串联连接于线圈L1的两端并形成共振电路,并且分别将电感器L2串联连接于这些电容器C1来进行构成也是可以的。共振电路的共振频率由电感值和电容值来决定。在电感器L2没有被串联连接的情况下,共振频率的电感值为线圈L1的漏电感值。漏电感值由表示供电线圈装置20的线圈L1与受电线圈装置40的线圈的耦合程度的耦合系数K来决定,并且以(1-K)×L1进行表示。从该式也可以了解到,如果耦合系数K大幅变化的话则漏电感值也大幅变化。因此,共振频率也大幅变化。另一方面,如果将电感器L2串联连接于共振电路的电容器C1的话则共振频率的电感值成为((1-K)×L1+L2)。在此情况下,如果电感器L2的电感值大到某个程度的话则即使耦合系数K大幅变化也能够某种程度抑制共振频率的电感值的变化。即,通过具备电感器L2从而能够减小共振频率的变化。再有,供电线圈装置20如图8e所示通过将电容器C1串联连接于供电线圈并形成共振电路并且连接以在该共振电路中降低噪音为目的共模扼流圈等噪音滤波器N来进行构成也是可以的。

该供电线圈装置20被配置于2个磁性体11之间的任意的位置。由此,在电力传输时供电线圈装置20产生的磁通量描绘出通过2个磁性体11而返回来的绕转。此时,从供电线圈装置20产生并且流入到2个磁性体11中的一方的磁通量从该磁性体11表面全体被放射到空气中。即,在电力传输时接收供电线圈装置20产生的交流磁场,能够进行向后面所述的受电线圈装置40的电力传输的供电区域被形成于2个磁性体11之间。还有,基于所谓从供电线圈装置20有效地使磁通量流入到2个磁性体11的观点优选以供电线圈装置20的供电线圈的线圈轴的轴向与2个磁性体11的相互的主面彼此的相对方向大致相平行的方式进行配置。

受电线圈装置40作为无线地对来自供电线圈装置20的交流电力进行受电的受电部来发挥功能。具体来说,受电线圈装置40包含卷绕导线来进行构成的受电线圈、容纳该受电线圈的具有绝缘性的框体。作为进行构成的导线可以列举铜、银、金、铝等金属绕线,导线既可以由单根金属绕线构成也可以由绞合了多根金属绕线的绞合线(利兹线)来构成。另外,受电线圈的导线的圈数根据所希望的电力传输效率等适当设定。该受电线圈装置40的受电线圈与供电线圈装置20的供电线圈相同既可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的线圈,在受电线圈为螺线管结构的线圈的情况下即使受电线圈具有磁性芯也是可以的。另外,受电线圈装置40与供电线圈装置20相同,由包含线圈的各种各样电路元件构成,既可以只由线圈来构成也可以具备被串联或者被并联连接于线圈并且与线圈一起形成共振电路的电容器,具备线圈以外的电感器或噪音滤波器也是可以的。该受电线圈装置40如果从磁性体11的表面被放射到空气中的磁通量与受电线圈装置40的受电线圈链接的话则在受电线圈上产生电动势并且交流电流流过。流到受电线圈装置40的受电线圈的交流电流被提供给后面所述的整流电路51。还有,从有效地链接磁通量的观点出发,优选受电线圈装置40的受电线圈的线圈轴的轴向以与2个磁性体11的相互的主面彼此的相对方向大致相平行的方式进行配置。

接着,参照图9,对输出电路部50进行说明。图9是表示本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的受电装置的模式功能方块图。输出电路部50如图9所示具有整流电路51和负载52。

整流电路51被连接于受电线圈装置40,并对受电线圈装置40进行受电的交流电力进行整流并输出至负载52。整流电路51例如由没有图示的桥式二极管和平滑用电容器构成。具体来说,由桥式二极管,从受电线圈装置40输出的交流电压被全波整流,再有,被全波整流的电压由平滑用电容器而被平滑。但是,在负载52要求交流电力的情况下,整流电路51并不一定是必须的结构。在此情况下,负载52被直接连接于受电线圈装置40,受电线圈装置40进行受电的交流电力没有整流平滑就被直接提供给负载52。另外,负载52由受电线圈装置40进行受电的交流电力的整流是必要的,但是在没有必要进行平滑的情况下整流电路51的平滑用电容器并不是必须的结构。在此情况下,负载52被直接连接于整流电路51的桥式二极管的输出端,受电线圈装置40进行受电的交流电力在被整流之后被提供给负载52。还有,在本实施方式中,整流电路51被连接于受电线圈装置40,但是,并不限定于此,整流电路51经由变压器而被连接于受电线圈装置40也是可以的。

负载52被连接于整流电路51并根据从整流电路51输出的直流电力进行工作。具体来说,可以列举电动机等。另外,作为负载20也可以列举储存电能的电池等。对于作为负载20的电池来说可以列举能够再充电的二次电池(锂离子电池、锂聚合物电池、镍氢电池)等。

通过具备这样的结构从而能够实现从供电装置S2无线地将电力传输至受电装置S3的无线电力传输装置S1。

接着,参照图3以及图4,对本实施方式所涉及的供电线圈装置20产生的磁通量进行详细的说明。

如果从供电电源装置30将交流电压施加于供电线圈装置20的话则基于交流电压的交流电流流动并产生交流磁场。于是,从供电线圈装置20产生的磁通量如图3所示从供电线圈装置20流入到一方的磁性体11内,从磁性体11的第1主面11a的所有部分被放射到空气中,向另一方的磁性体11的第1主面11a流入,并到达供电线圈装置20而进行绕转。此时,由2个磁性体11形成的磁性结构体10因为由相对磁导率格外高于空气的材质构成,所以从供电线圈装置20产生的磁通量沿着2个磁性体11向远处扩展。由此,在2个磁性体11的第1主面11a上形成可进行宽范围的电力传输的供电区域。即,该供电区域成为能够进行向受电线圈装置40的电力传输的范围。在本实施方式中,在2个磁性体11的相互的主面彼此(第1主面11a彼此)之间的空间电力传输成为可能。在电力传输时,即在对来自供电装置S2的电力进行受电的时候,如果受电线圈装置40被配置于该空间(被形成于2个磁性体11之间的供电区域)的话则电力被传输到受电线圈装置40。另外,受电线圈装置40即使在能够进行该电力传输的空间内进行移动也能够传输电力。

在此,如以上所述,从供电线圈装置20产生的磁通量以流入到一方的磁性体11内并从磁性体11的第1主面11a被放射到空气中,向另一方的磁性体11的第1主面11a流入,并到达供电线圈装置20的方式进行绕转。此时,如图4所示,从2个磁性体11的第1主面11a的端部(图示上部或者下部)被放射的磁通量一边在稍外侧转弯一边流入到另一方的磁性体11。因此,受电线圈装置40即使在电力传输时不完全进入到2个磁性体11的相互的主面彼此(第1主面11a彼此)之间的空间内也能够与磁通量链接,并且能够对电力进行受电。即,受电线圈装置40如果是与从磁性体11的表面被放射到空气中的磁通量链接的区域的话则该线圈装置的一部分或者全部即使被配置于2个磁性体11的相互的主面彼此(第1主面11a彼此)之间的空间外也是可以的。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置S1的供电装置S2是无线地向搭载了受电线圈装置40的受电装置S3传输电力的供电装置S2,具备具有2个磁性体11的磁性结构体10、接收来自电源31的电力并使交流磁场产生的供电线圈装置20,2个磁性体11以其相互的主面11a彼此相对并且分开规定距离的方式进行配置,供电线圈装置20被配置于2个磁性体11之间的任意的位置,在电力传输的时候,接收交流磁场,在2个磁性体11之间形成能够进行向受电线圈装置40的电力传输的供电区域。因此,从在磁性结构体10的2个磁性体11之间被配置的供电线圈装置20产生的磁通量流入到磁性结构体10的一方的磁性体11,从一方的磁性体11表面全体被放射到空气中,向磁性结构体10的另一方的磁性体11流入而进行绕转。此时,在磁性结构体10的2个磁性体11之间形成供电区域。于是,如果将受电线圈装置40配置于2个磁性体11之间的话则从磁性体11被放射的磁通量与受电线圈装置40链接,在受电线圈装置40上产生感应电动势。因此,通过将受电线圈装置40配置于2个磁性体11之间从而不用致动器来移动供电线圈,且瞬时地开始向受电线圈装置40传输电力。其结果,能够抑制不需要的电力消耗并且能够提高直至向受电装置S3的电力传输开始的响应性。除此之外,因为从供电线圈装置20产生并向磁性结构体10的一方的磁性体11流入的磁通量从该磁性体11的表面全体被放射到空气中,所以在2个磁性体11之间的所有区域形成供电区域。因此,即使受电线圈装置40在2个磁性体11之间进行移动,电力传输也成为可能。因此,能够扩大能够进行向受电装置S3的电力传输的配置范围并且即使相对于受电装置S3的位置一直变动那样的状况电力传输也成为可能。

(第2实施方式)

接着,参照图10以及图11,对本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图10是表示本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。图11是沿着图10中的切断线III-III的供电装置的截面图。

第2实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体14、供电线圈装置20、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同。在本实施方式中,在取代磁性结构体10而具备磁性结构体14这一点上与第1实施方式不同。

磁性结构体14具有2个磁性体15。2个磁性体15如图10以及图11所示通过分别连结多个磁性板12来构成。具体来说,2个磁性体15分别通过以连结进行相邻的磁性板12的侧面彼此的方式排列主面呈大致正方形的长方体形状的磁性板12并形成磁性板列并以各个磁性板12的主面彼此进行相对的方式重叠配置多个(在本实施方式中为2个)该磁性板列,从而作为整体以呈大致长方体形状的方式被构成。2个磁性体15的主面由被配置于最外侧的多个磁性板12的主面构成。在此,如图11所示,在被重叠配置的多个磁性板列中,构成一方的磁性板列的磁性板12和构成另一方的磁性板列的磁性板12以相互的中心部彼此不相互重叠的方式被配置。由此,能够降低磁性体15的磁阻。通过降低磁阻从而从供电线圈装置20产生的磁通量有效地通过2个磁性体15内并提高电力传输效率。因此,即使重叠相互的中心部彼此,构成也是可能的,但更好的是以相互的中心部彼此不相互重叠的方式进行配置。该2个磁性体15通过构成各个磁性体的多个磁性板12的主面彼此进行相对、即2个磁性体15的主面彼此进行相对并且分开规定距离来进行配置。在本实施方式中,2个磁性体15其相互的主面成为大致平行。还有,在本实施方式中,2个磁性体15呈大致长方体形状,但并不限定于此,能够对应于由供电装置S2而进行电力传输的受电装置S3的形状或形态来以适当任意的形状进行设定。另外,2个磁性体15之间的距离对应于由供电装置S2而进行电力传输的受电装置S3的形状或形态、以及提供给受电装置S3的电力量来适当设定。再有,2个磁性体15既可以以该2个磁性体15的相互的主面彼此的相对方向成为水平方向的方式被配置,也可以以成为垂直方向的方式被配置。作为构成2个磁性体15的多个磁性板12可以列举铁氧体、坡莫合金、硅钢片等磁性材料,相对磁导率越高越好,优选使用相对磁导率1000以上的磁性材料。另外,多个磁性板12既可以由单一的磁性材料构成也可以由分别不同的磁性材料构成。可是,在本实施方式中,因为2个磁性体15由多个磁性板12构成,所以能够任意变更2个磁性体15的主面形状。在此,参照图12,对变更2个磁性体15的主面的应用例进行说明。图12是表示本发明的第2实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置中的磁性结构体的应用例的概略立体图。如图12所示,对于构成2个磁性体15的磁性板列来说,通过以使一部分进行相邻的磁性板12的侧面彼此倾斜的状态进行连结,从而能够从平面状将2个磁性体15的主面变更成弯曲面状。另外,虽没有图示,但是通过将构成2个磁性体15的多个磁性板12的主面本身制成弯曲面或者曲面,从而能够变更2个磁性体15的主面形状。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置,其2个磁性体15分别由多个磁性板12构成。一般来说,因为磁性体如果形状变大的话则在制造时会有容易变形的倾向,所以合格率降低且成本上升。相对于此,通过由多个磁性板12来构成磁性体15,从而能够抑制合格率的降低并且能够谋求低成本化。

(第3实施方式)

接着,参照图13,对本发明的第3实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图13是表示本发明的第3实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。

第3实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30、电磁屏蔽材料60。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同。在本实施方式中,在具备电磁屏蔽材料60这一点上与第1实施方式不同。

电磁屏蔽材料60具有减少向外部泄漏的噪音的功能。在本实施方式中,电磁屏蔽材料60具有2个电磁屏蔽材料60。2个电磁屏蔽材料60分别被配置于与2个磁性体11的相互的主面彼此进行相对的一侧相反面侧(第2主面11b侧)。具体来说,2个电磁屏蔽材料60分别被配置于一方的磁性体11的与另一方的磁性体11进行相对的一侧的相反面侧和另一方的磁性体11的与一方的磁性体11进行相对的一侧的相反面侧。即,2个电磁屏蔽材料60以从外侧夹入2个磁性体11的方式被配置。该2个电磁屏蔽材料60各自分别为平板状并且其外形形状呈大致长方体形状。在本实施方式中,2个电磁屏蔽材料60各自呈与2个磁性体11各自相同的形状,但是并不限定于此,如果是覆盖2个磁性体11各自的第2主面11b的形状的话则没有特别的限制。另外,2个电磁屏蔽材料60各自的大小既可以大于2个磁性体11各自的尺寸,相反的,小于2个磁性体11各自的尺寸也是可以的。再有,2个电磁屏蔽材料60既可以以接触于2个磁性体11的方式被配置,也可以分开规定距离而被配置于2个磁性体11之间,经由绝缘构件而被配置于2个磁性体11之间也是可以的。这样进行构成的2个电磁屏蔽材料60如果是能够减少噪音的向外部的泄露的材料的话则没有特别的限制,例如既可以由铝、钛、铁、铜等导电性的材料构成也可以由抑制噪音的铁氧体等磁性薄片构成。还有,电磁屏蔽材料60优选如本实施方式所述分别被配置于与2个磁性体11的相互的主面彼此进行相对的一侧相反面侧,但是单单被配置于想要抑制噪音的泄露的磁性体11的相反面侧(第2主面11b侧)也是可以的。

在此,对在由导电性的材料构成电磁屏蔽材料60的情况下的减少噪音泄露的效果进行详细的说明。从供电线圈装置20产生的磁通量以流入到一方的磁性体11内,从磁性体11的第1主面11a所有部分被放射到空气中,向另一方的磁性体11的第1主面11a流入,并到达供电线圈装置20的方式进行绕转。此时,因为磁性体11的相对磁导率与空气相比相对较高,所以磁通量多数通过磁性体11内。但是,一部分的磁通量从与2个磁性体11的相对面即与第1主面11a相反面侧的第2主面11b漏出。该漏出的磁通量会有成为噪音的情况。在本实施方式中,在与2个磁性体11的相对面即与第1主面11a相反面侧的第2主面11b侧设置导电性的电磁屏蔽材料60。因此,从磁性体11漏出的磁通量通过导电性的电磁屏蔽材料60。此时,涡电流流到导电性的电磁屏蔽材料60,并消除所通过的磁通量。因此,磁通量不会泄露到导电性的电磁屏蔽材料60的外侧,并且能够减小噪音。

接着,对在由磁性薄片构成电磁屏蔽材料60的情况下的减少噪音泄露的效果进行说明。从与2个磁性体11的相对面即与第1主面11a相反侧的第2主面11b漏出的一部分的磁通量流入到由磁性薄片构成的电磁屏蔽材料60。因为磁性薄片的磁阻低所以磁通量在磁性薄片内流动,并且再次流入到磁性体11的第2主面11b。因此,磁通量不会漏到电磁屏蔽材料60的外侧,并且能够减小噪音。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置在与2个磁性体11的相互的主面彼此进行相对的一侧相反面侧分别具有导电性的电磁屏蔽材料60。因此,通过设置电磁屏蔽材料60从而能够减少向外部泄漏的噪音。

(第4实施方式)

接着,参照图14,对本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图14是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

第4实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同。在本实施方式中,在供电线圈装置20的配置这一点上与第1实施方式不同。

在本实施方式中,供电线圈装置20以经由绝缘材料而与2个磁性体11的一方的磁性体11相接触的方式被配置于2个磁性体11之间的任意的位置。具体来说,供电线圈装置20的供电线圈的线圈轴方向的一方的端面以经由绝缘材料进行接触的方式被配置于2个磁性体11的一方的磁性体11的第1主面11a。介于供电线圈装置20与磁性体11之间的绝缘材料既可以将容纳供电线圈装置20的供电线圈的具有绝缘性的框体作为绝缘材料来进行代用,也可以将另外设置于供电线圈装置20与磁性体11之间的绝缘性的树脂作为绝缘材料。另外,在将供电线圈装置20的供电线圈直接设置于磁性体11的情况下,也可以由绝缘覆盖导体构成构成供电线圈的导线并且将该绝缘覆盖作为绝缘材料来进行代用。

接着,对由本实施方式起到的作用效果进行详细叙述。供电线圈装置20的供电线圈的电感值会受磁性体11的影响。即,供电线圈的电感值由供电线圈装置20与磁性体11的距离而产生变化。因此,如果以不接触于2个磁性体11之间的方式配置供电线圈装置20的话则在供电线圈装置20的配置位置稍微产生变化之后供电线圈的电感值也产生变化。如果供电线圈的电感值产生变化的话则能够供电的电力会不同。在本实施方式中,以经由绝缘材料而接触于2个磁性体11的一方的磁性体11的方式配置供电线圈装置20,因此,供电线圈装置20的供电线圈与磁性体11之间的距离即使供电线圈装置20的配置位置在与2个磁性体11的相对方向相垂直的方向上产生变化也不会产生变化,所以能够使供电线圈的电感值不产生变化。即,能够将由供电线圈装置20的配置引起的供电线圈的电感值的偏差抑制到较小。还有,在供电线圈装置20具备与供电线圈一起形成共振电路的电容器的情况下,如果如本实施方式那样将供电线圈的电感值的偏差抑制到较小的话则也能够将由供电线圈和电容器形成的共振电路的共振频率的偏差抑制到较小。

在此,参照图15,对2个磁性体11之间的供电线圈装置20的配置例的变形例进行说明。图15是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第4实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置变形例的截面图。在本变形例中,如图15所示,供电线圈装置20以经由绝缘材料而与2个磁性体11的双方的磁性体11相接触的方式被配置于2个磁性体11之间的任意的位置。具体来说,以供电线圈装置20的供电线圈的线圈轴方向的一方的端面通过绝缘材料接触于2个磁性体11的一方的磁性体11的第1主面11a,供电线圈装置20的供电线圈的线圈轴方向的另一方的端面通过绝缘材料接触于2个磁性体11的另一方的磁性体11的第1主面11a的方式进行配置。即使在本变形例中也能够使供电线圈的电感值不产生变化。还有,本变形例的结构能够特别有效地适用于供电线圈装置20的2个磁性体11的相对方向的长度大的情况。作为这样的供电线圈装置20可以列举使多个以平面状卷绕导线的螺旋结构的供电线圈相互重叠并将其容纳于框体的供电线圈装置、将以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的供电线圈容纳于框体的供电线圈装置、将以平面状卷绕导线并进一步进行多层卷绕的线圈容纳于框体的供电线圈装置。除此之外也可以是将以平面状卷绕导线的螺旋结构的供电线圈容纳于2个磁性体11的相对方向成为长边方向的长方体状的框体的供电线圈装置。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其供电线圈装置20以经由绝缘材料而与2个磁性体11中的至少任意一方相接触的方式被配置。供电线圈装置20以与2个磁性体11的距离而使电感值变化。因此,通过使供电线圈装置20接触于2个磁性体11中的至少任意一方而进行配置,从而与磁性体11的距离的偏差减小,并且能够减小由供电线圈装置20的配置引起的电感值的偏差。如果将电感值的偏差抑制到较小的话则所产生的磁通量的偏差也能够被抑制到较小。由此,稳定的供电成为可能。

(第5实施方式)

接着,对本发明的第5实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。第5实施方式所涉及的无线电力传输装置所具备的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在第5实施方式所涉及的无线电力传输装置中,可移动地构成供电线圈装置20。

如以上所述,在本实施方式中,可移动地构成供电线圈装置20。具体来说,供电线圈装置20以在2个磁性体11之间能够移动的方式构成。更具体来说,供电线圈装置20在与2个磁性体11的相对方向相垂直的方向上能够移动地构成。即,供电线圈装置20,如果是磁性体11的长边方向、短边方向、对角线方向等与磁性体11的第1主面11a的面内方向相平行的方向的话,则在所有方向上能够移动。还有,供电线圈装置20也可以在2个磁性体11的相对方向上能够移动地构成。在此情况下,因为能够使供电线圈装置20与2个磁性体11之间的距离变化,所以能够使供电线圈装置20的供电线圈的电感值变化。该供电线圈装置20的移动可以由手动来进行移动,也可以是供电线圈装置20本身以能够自行移动的方式进行构成,作为搭载供电线圈装置20的供电装置S2由移动体来进行构成并且与该移动体的移动联动来进行移动的结构也是可以的。

在此,如果供电线圈装置20与受电线圈装置40之间的距离离开的话则能够由受电线圈装置40从供电线圈装置20进行受电的电力会降低。在本实施方式中,供电线圈装置20能够移动地构成,所以相对于受电线圈装置40能够以接近供电线圈装置20的方式进行移动。由此,受电线圈装置40无论被配置于2个磁性体11之间的哪里也都能够对一定程度以上的电力进行受电。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其供电线圈装置20以能够在2个磁性体11之间进行移动的方式被构成。在从供电线圈装置20较大地分开的供电区域,从磁性体11表面放出的磁通量的量减少。因此,在从供电线圈装置20较大地分开的供电区域,能够受电的电力量会降低。相对于此,通过供电线圈装置20能够移动地构成,从而与供电线圈装置20的移动联动,供电区域也能够进行变化。即,能够将能够进行一定程度以上的电力供给的供电区域形成于2个磁性体之间的任意的位置。

(第6实施方式)

接着,参照图16,对本发明的第6实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图16是与受电线圈装置一起表示相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第6实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。

第6实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同。在本实施方式中,在磁性结构体10的配置这一点上与第1实施方式不同。

磁性结构体10具有平板状的2个磁性体11。该2个磁性体11其相互的主面彼此(第1主面11a彼此)进行相对并且以规定距离分开来进行配置。在本实施方式中,如图16所示,2个磁性体11以该2个磁性体11之间的距离随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而变窄的方式被配置。因此,2个磁性体11以一方的磁性体11的第1主面11a和另一方的磁性体11的第1主面11a成为非平行的方式被配置。即,沿着一方的磁性体11的第1主面11a的长边方向进行延伸的假想线与沿着另一方的磁性体11的第1主面11a的长边方向进行延伸的假想线所成的角成为锐角。还有,如本实施方式所述,在由单板的磁性体来构成2个磁性体11的情况下,2个磁性体11之间的距离随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而连续变窄,但是如第2实施方式所述,在由多个磁性板12来构成2个磁性体15的情况下,即使以2个磁性体15之间的距离随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而阶梯性地变窄的方式进行构成也是可以的。

可是,从供电线圈装置20离开的位置的话,则从供电线圈装置20产生的磁通量所到达的量减少。另一方面,如果缩窄2个磁性体11之间的距离的话则磁通量变得容易流动。在本实施方式中,2个磁性体11因为以该2个磁性体11之间的距离随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而变窄的方式被配置,因而2个磁性体11之间的距离即使在从供电线圈装置20离开的位置也变窄,所以能够抑制从供电线圈装置20产生的磁通量所到达的量的减少。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其2个磁性体11以该2个磁性体11之间的距离随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而变窄的方式被配置。在从供电线圈装置20离开的位置的供电区域,从磁性体11表面放出的磁通量的量减少。另一方面,如果缩窄2个磁性体11之间的距离的话则从缩窄了的部分的磁性体11表面放出的磁通量的量增加。因此,通过以随着从供电线圈装置20被配置的位置离开而缩窄2个磁性体11之间的距离的方式进行配置,从而能够减小从供电线圈装置20离开的位置的供电区域的从磁性体11表面放出的磁通量的减少的量。其结果,抑制了由供电区域内的位置引起的从磁性体11表面放出的磁通量的量的偏差,并且即使相对于受电装置S3的位置一直进行变动的那样的状况,也能够稳定地提供一定程度以上的电力。

(第7实施方式)

接着,参照图17,对本发明的第7实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图17是与受电线圈装置一起表示相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第7实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。第7实施方式所涉及的无线电力传输装置所具备的结构与第5实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在第7实施方式所涉及的无线电力传输装置中,在磁性结构体10的配置这一点上与第5实施方式不同。

磁性结构体10具有平板状的2个磁性体11。该2个磁性体11其相互的主面彼此(第1主面11a彼此)进行相对并且以规定距离分开来进行配置。在此,供电线圈装置20与第5实施方式相同,能够移动地构成,图17所表示的例子是供电线圈装置20进行移动之前的状态,供电线圈装置20能够以接近受电线圈装置40的方式进行移动。即,在本实施方式中,如图17所示,2个磁性体11以该2个磁性体11之间的距离朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而变宽的方式被配置。因此,2个磁性体11以一方的磁性体11的第1主面11a与另一方的磁性体11的第1主面11a成为非平行的方式被配置。还有,如本实施方式所述,在由单板的磁性体来构成2个磁性体11的情况下,2个磁性体11之间的距离从供电线圈装置20进行移动之前的位置朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而连续变宽,但是,如第2实施方式所述,在由多个磁性板12来构成2个磁性体15的情况下,2个磁性体15之间的距离即使以从供电线圈装置20进行移动之前的位置朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而阶梯性地加宽的方式进行构成也是可以的。

如本实施方式所述,在供电线圈装置20进行移动的情况下,如果供电线圈装置20接近受电线圈装置40的话则从供电线圈装置20产生的磁通量所到达的增加。即,电力传输量增加并且过大地传输电力。另一方面,如果加宽2个磁性体11之间的距离的话则磁通量变得难以流动。在本实施方式中,2个磁性体11因为以该2个磁性体11之间的距离朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而变宽的方式被配置,因而通过供电线圈装置20进行移动从而2个磁性体11之间的距离即使供电线圈装置20以接近受电线圈装置40的状态被配置也比较宽,所以能够抑制从供电线圈装置20产生的磁通量所到达的量的增加。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其2个磁性体11以该2个磁性体11之间的距离朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而变宽的方式被配置。供电线圈装置20进行移动的目的地的区域与供电线圈装置20进行移动之前相比,如果供电线圈装置20移动而接近的话则从2个磁性体11之间的磁性体11表面放出的磁通量的量增加。因此,在供电线圈装置20进行移动的目的地的区域通过供电线圈装置20进行接近从而电力的传输量增加并且过大地传输电力。另一方面,如果加宽2个磁性体11之间的距离的话则从加宽了的部分的磁性体11表面放出的磁通量的量减少。因此,通过以该2个磁性体11之间的距离朝向供电线圈装置20进行移动的目的地而变宽的方式配置2个磁性体11,从而能够减小从供电线圈装置20进行移动的目的地的区域的磁性体11表面放出的磁通量增加的量。其结果,在供电线圈装置20进行移动的目的地的区域供电线圈装置20的移动前和移动后的从2个磁性体11之间的磁性体11表面放出的磁通量的量的偏差被抑制,不会提供过大的电力并且能够稳定地提供电力。

(第8实施方式)

接着,参照图18,对本发明的第8实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图18是与受电线圈装置一起表示本发明的第8实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。在图18中,为了便于说明,省略供电电源装置的图示。

第8实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电传输装置S1相同,具备供电装置S2、受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体16、供电线圈装置21、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同。在本实施方式中,在替代磁性结构体10而具备磁性结构体16这一点上以及替代供电线圈装置20而具备供电线圈装置21这一点上与第1实施方式不同。

磁性结构体16具有平板状的2个磁性体17。2个磁性体17呈具有分别在水平方向上以直线状进行延伸的直线部分、从该直线部分的中央下部、两端下部以垂直方向进行延伸的突出部分的大致E字形状。即,在本实施方式中,2个磁性体17的主面呈大致E字形状。该2个磁性体17其相互的主面彼此进行相对并且分开规定距离而被配置。在本实施方式中,2个磁性体17的相互的主面成为大致平行。即,2个磁性体17之间的距离以一直成为一定的方式被配置。还有,在本实施方式中,2个磁性体17呈大致E字形状,但是并不限定于此,对应于由供电装置来进行电力传输的受电装置S3的形状或形态能够设定成适当的任意的形状。另外,2个磁性体17之间的距离对应于由供电装置S2来进行电力传输的受电装置S3的形状或形态、以及提供给受电装置S3的電力量而适当设定。再有,2个磁性体17以该2个磁性体17的相互的主面彼此进行相对的方向成为水平方向的方式被配置,但是也可以以成为垂直方向的方式被配置。作为这样被构成的2个磁性体17的材料可以列举铁氧体、坡莫合金、硅钢片等磁性材料,相对磁导率越高越好,优选使用相对磁导率1000以上的磁性材料。

供电线圈装置21被连接于电力转换电路32,并作为无线地将从电力转换电路32提供的交流电力传输至受电线圈装置40的供电部来发挥功能。供电线圈装置21包含多个线圈装置,在本实施方式中由2个线圈装置22a,22b构成。各个线圈装置22a,22b与供电线圈装置20相同,以包含卷绕导线来进行构成的供电线圈和容纳该供电线圈的具有绝缘性的框体,如果从电力转换电路32将交流电压施加于该供电线圈的话则交流电流流动并使交流磁场产生。作为该供电线圈既可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的线圈,在供电线圈为螺线管结构的线圈的情况下即使供电线圈具有磁性芯也是可以的。作为所构成的导线可以列举铜、银、金、铝等金属绕线,导线既可以由单根的金属绕线构成也可以由绞合了多根金属绕线的绞合线(利兹线)来构成。另外,供电线圈的导线的圈数根据所希望的电力传输效率等适当设定。另外,各个线圈装置22a,22b与供电线圈装置20相同,由包含线圈的各种各样的电路元件构成,也可以只由线圈来进行构成,也可以具备被串联或者被并联连接于线圈并与线圈一起形成共振电路的电容器,除了线圈之外即使具备电感器或噪音滤波器也是可以的。这2个线圈装置22a,22b分别被配置于2个磁性体17之间的任意的位置。在本实施方式中,线圈装置22a被配置于2个磁性体17上的从直线部分的一方的端部的下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置,线圈装置22b被配置于从2个磁性体17的另一方的端部下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置。即,2个线圈装置22a,22b从2个磁性体17的进行相对的方向来看以相互不重叠的方式被配置。由此,在电力传输时,2个线圈装置22a,22b产生的磁通量描绘出通过2个磁性体17并返回的绕转。此时,从线圈装置22a产生并向2个磁性体17的一方的磁性体17流入的磁通量从磁性体17上的直线部分的一方的端部朝着另一方的端部通过磁性体17内,并从该磁性体17表面被放射到空气中。另一方面,从线圈装置22b产生并向2个磁性体17的一方的磁性体17流入的磁通量从磁性体17上的直线部分的另一方的端部朝着一方的端部通过磁性体17内,并从该磁性体17表面被放射到空气中。即,在电力传输时,接收线圈装置22a产生的交流磁场并在2个磁性体17之间的区域形成能够进行向受电线圈装置40的电力传输的供电区域,并且接收线圈装置22b产生的交流磁场并在2个磁性体17之间的区域形成能够进行向受电线圈装置40的电力传输的供电区域。因此,从磁性体表面放出的磁通量的量成为从线圈装置22a产生并流入到磁性体的磁通量和从线圈装置22b产生并流入到磁性体的磁通量合并起来的量,所以一定程度以上的磁通量从磁性体表面放出的供电区域的范围扩大。

可是,如果将受电线圈装置40配置于从供电线圈装置21分开的位置的话则从供电线圈装置21产生的磁通量中与受电线圈装置40链接的磁通量的量减少。在本实施方式中,供电线圈装置21包含从2个磁性体17的相对方向看相互不重叠的多个线圈装置,因而受电线圈装置40分别从这多个线圈装置进行电力传输,所以能够使处于受电线圈装置40的一定程度以上的磁通量链接,并且能够使一定程度以上的电力受电。在本实施方式中,供电线圈装置21由2个线圈装置22a,22b构成,但是也可以由3个以上线圈装置构成。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其供电线圈装置21包含从2个磁性体17的相对方向看相互不重叠的多个线圈装置。在从供电线圈装置21被配置的地方分开的场所的供电区域,从磁性体17表面放出的磁通量的量减少。因此,通过将多个供电线圈装置21配置于从磁性体17进行相对的方向看相互不重叠的位置,从而能够扩大一定量以上的磁通量从磁性体1表面放出的供电区域的范围。

(第9实施方式)

接着,对本发明的第9实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。第9实施方式所涉及的无线电力传输装置所具备的结构与第8实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在第9实施方式所涉及的无线电力传输装置中,供电电源装置30以能够选择提供电力的线圈装置22a,22b的方式被构成。

如以上所述,在本实施方式中,供电电源装置30以能够选择提供电力的线圈装置22a,22b的方式被构成。在此,参照图19a以及图19b,对使供电电源装置30能够选择提供电力的线圈装置22a,22b的结构进行详细叙述。图19a是表示将开关设置于供电电源装置与供电线圈装置之间的例子模式功能方块图。图19b是表示设置了多个供电电源装置的电力转换电路的例子的模式功能方块图。例如,也可以以设置切换供电电源装置30的电力转换电路32与2个线圈装置22a,22b之间的连接的开关SW并且供电电源装置30选择提供电力的线圈装置22a,22b的方式进行构成。具体来说,如图19a所示,以电力转换电路32的输出的一端通过开关SW1而被连接于线圈装置22a的一端并且通过开关SW2而被连接于线圈装置22b的一端,电力转换电路32的输出的另一端被连接于线圈装置22a的另一端和线圈装置22b的另一端的方式构成。即,在供电电源装置30选择线圈装置22a来提供电力的情况下,以连接电力转换电路32和线圈装置22a的供电线圈的方式导通(ON)开关SW1并关断(OFF)开关SW2来进行控制,在供电电源装置30选择线圈装置22b来提供电力的情况下,以连接电力转换电路32和线圈装置22b的供电线圈的方式关断开关SW1并导通开关SW2来进行控制。或者,如图19b所示,供电电源装置30具备被连接于线圈装置22a的电力转换电路32a和被连接于线圈装置22b的电力转换电路32b,以通过控制这两个电力转换电路32a,32b的动作从而供电电源装置30选择提供电力的线圈装置22a,22b的方式进行构成也是可以的。即,在供电电源装置30选择线圈装置22a来提供电力的情况下,以使电力转换电路32a工作并且使电力转换电路32b停止工作的方式进行控制,在供电电源装置30选择线圈装置22b来提供电力的情况下,以使电力转换电路32b工作并且使电力转换电路32a停止工作的方式进行控制。这样被构成的供电电源装置30在多个线圈装置中根据欲供电的区域而选择提供电力的线圈装置22a,22b。具体来说,供电电源装置30对应于被配置于2个磁性体17之间的受电线圈装置40与2个线圈装置22a,22b的距离选择提供电力的线圈装置22a,22b。更加具体来说,供电电源装置30选择多个线圈装置中被配置于接近受电线圈装置40的位置的线圈装置来提供电力。例如,在上述图18所表示的例子中,因为线圈装置22b被配置于比线圈装置22a更接近受电线圈装置40的位置,所以供电电源装置30选择线圈装置22b来提供电力。这样,即使只从被配置于接近受电线圈装置40的位置的线圈装置进行供电,受电线圈装置40也能够对一定程度以上的电力进行受电。因此,通过停止来自被配置于远离受电线圈装置40的位置的线圈装置的供电从而高效率的电力传输成为可能。还有,在本实施方式中,对供电线圈装置21由2个线圈装置22a,22b构成的情况进行了说明,但是供电线圈装置21由3个以上的线圈装置构成的情况也相同。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置进一步具备将电力提供给供电线圈装置21的供电电源装置30,供电电源装置30在多个线圈装置中根据欲供电的区域来选择提供电力的线圈装置22a,22b。这样,通过在多个线圈装置中根据欲供电的区域来选择提供电力的供电线圈装置21,从而能够削减无用的电力消耗。

(第10实施方式)

接着,参照图20,对本发明的第10实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图20是与受电线圈装置一起表示本发明的第10实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。还有,在图20中,为了方便说明,省略供电电源装置的图示。

第10实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置20、供电电源装置30、中继线圈装置70。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,磁性结构体16的结构与第8实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在本实施方式中,在具备中继线圈装置70这一点上与第1以及第8实施方式不同。

优选中继线圈装置70具有卷绕导线而被构成的中继线圈,通过包含容纳该中继线圈的绝缘性的框体来进行构成。作为该中继线圈,与供电线圈装置20的供电线圈相同,既可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的线圈,在中继线圈为螺线管结构的线圈的情况下,与图7a以及图7b所表示的供电线圈相同,中继线圈优选具有磁性芯。在制作相同电感值的中继线圈的时候,如果具有磁性芯的话则能够减少中继线圈的卷绕圈数。因此,中继线圈的电阻值也能够降低并且能够降低由电阻引起的电力损耗。另外,中继线圈装置70由包含线圈的各种各样的电路元件构成。具体来说,中继线圈装置70也可以只由线圈构成,但是如果考虑中继线圈装置70的作用的话则优选具备被串联或者并联连接于线圈并与线圈一起形成共振电路的电容器。该中继线圈装置70被配置于2个磁性体17之间的任意的位置。在本实施方式中,中继线圈装置70被配置于从2个磁性体17上的直线部分的中央下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置,供电线圈装置20被配置于从2个磁性体17上的直线部分的一方的端部下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置。由此,中继线圈装置70不被电连接于电力供给源即供电电源装置30,但是如果供电线圈装置20产生的磁通量进行链接的话则会在中继线圈装置70的中继线圈上产生电压,基于该电压的电流流到中继线圈而产生磁通量。即,中继线圈装置70经由2个磁性体17而与供电线圈装置20的供电线圈相磁耦合。具体来说,在电力传输时,从供电线圈装置20产生并向2个磁性体17的一方的磁性体17流入的磁通量从磁性体17上的直线部分的一方的端部朝向中央部通过磁性体17内,从该磁性体17表面被放射到空气中,并与中继线圈装置70的中继线圈链接,在中继线圈装置70的中继线圈上产生电压,基于该电压的电流流到中继线圈并产生磁通量。于是,从中继线圈装置70产生并向2个磁性体17的一方的磁性体17流入的磁通量从磁性体17上的直线部分的中央部朝向另一方的端部通过磁性体17内并从该磁性体17表面被放射到空气中。即,中继线圈装置70接收供电线圈装置20产生的磁通量并产生扩展到更远的磁通量,从而作为传递供电线圈装置20与受电线圈装置40之间的无线电力传输的中继线圈来发挥功能。

可是,如果将受电线圈装置40配置于从供电线圈装置20分开的位置的话则从供电线圈装置20产生的磁通量中与受电线圈装置40链接的磁通量的量减少。即,能够由受电线圈装置40来进行受电的电力变小。在本实施方式中,因为具备通过2个磁性体17与供电线圈装置20相磁耦合的中继线圈装置70,所以接收从供电线圈装置20产生的磁通量并从中继线圈装置70产生扩展到更远的磁通量,能够使处于受电线圈装置40的一定程度以上的磁通量链接,并且能够使一定程度以上的电力受电。换言之,由中继线圈装置70,能够抑制能够由受电线圈装置40进行受电的电力的降低。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置具备通过2个磁性体17与供电线圈装置20相磁耦合并且被配置于2个磁性体17之间的任意的位置的中继线圈装置70。在从供电线圈装置20分开的供电区域,从磁性体17表面放出的磁通量降低。如果配置中继线圈装置70的话则从磁性体17表面放出的磁通量与中继线圈装置70链接并且磁通量产生变化之后在中继线圈装置70的线圈上产生电压。电流由所产生的电压而流到中继线圈装置70,并且磁通量由中继线圈装置70而产生。因此,通过配置中继线圈装置70从而即使在从供电线圈装置20分开的供电区域中也能够减小从磁性体17表面放出的磁通量的减少的量。

(第11实施方式)

接着,参照图21,对本发明的第11实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图21是与受电线圈装置一起表示本发明的第11实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的概略立体图。还有,在图21中,为了方便说明,省略供电电源装置的图示。

第11实施方式所涉及的无线电力传输装置与第10实施方式所涉及的无线电力传输装置相同,具备供电装置S2和受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体18、供电线圈装置20、供电电源装置30、中继线圈装置71。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第10实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在本实施方式中,在取代磁性结构体16而具备磁性结构体18这一点和在中继线圈装置71具备多个线圈装置71a,71b这一点上与实施方式10不同。

磁性结构体18具有平板状的2个磁性体19。2个磁性体19呈具有分别在水平方向上以直线状进行延伸的直线部分、靠近该直线部分的一方的端部的中央下部、靠近另一方的端部的中央下部、从两端下部以垂直方向进行延伸的突出部分的大致梳齿形状。即,在本实施方式中,2个磁性体19的主面呈大致梳齿形状。该2个磁性体19其相互的主面彼此进行相对并且分开规定距离而被配置。在本实施方式中,2个磁性体19的相互的主面成为大致平行。即,2个磁性体19之间的距离以一直成为一定的方式被配置。还有,在本实施方式中,2个磁性体19呈大致梳齿形状,但是并不限定于此,能够对应于由供电装置S2来进行电力传输的受电装置S3的形状或形态设定成适当任意的形状。另外,2个磁性体19之间的距离对应于由供电装置S2来进行电力传输的受电装置S3的形状或形态、以及提供给受电装置S3的电能来适当设定。再有,2个磁性体19以该2个磁性体19的相互的主面彼此的相对方向成为水平方向的方式被配置,但是也可以以成为垂直方向的方式被配置。作为这样被构成的2个磁性体19可以列举铁氧体、坡莫合金、硅钢片等磁性材料,相对磁导率越高越好,优选使用相对磁导率1000以上的磁性材料。

中继线圈装置71包含多个线圈装置,在本实施方式中由2个线圈装置71a,71b构成。各个线圈装置71a,71b与中继线圈装置70相同,具有通过卷绕导线来构成的中继线圈,优选通过包含容纳该中继线圈的绝缘性的框体来构成。作为该中继线圈,与供电线圈装置20的供电线圈相同,也可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈并且也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的线圈,在中继线圈为螺线管结构的线圈的情况下中继线圈具备磁性芯也是可以的。另外,各个线圈装置71a,71b由包含线圈的各种各样电路元件构成,也可以只由线圈构成,具备被串联或者并联连接于线圈并且与线圈一起形成共振电路的电容器也是可以的。各个线圈装置71a,71b被配置于2个磁性体19之间的任意的位置。在本实施方式中,供电线圈装置20被配置于从2个磁性体19上的直线部分的一方的端部下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置,线圈装置71a被配置于从2个磁性体19上的靠近直线部分的一方的端部的中央下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置,线圈装置71b被配置于从2个磁性体19上的靠近直线部分的另一方的端部的中央下部进行延伸的突出部的主面彼此进行相对之间的位置。由此,在电力传输时,从供电线圈装置20产生并向2个磁性体19的一方的磁性体19流入的磁通量从磁性体19上的直线部分的一方的端部朝向靠近一方的端部的中央部通过磁性体19内,从该磁性体19表面被放射到空气中并与线圈装置71a的中继线圈链接,在线圈装置71a的中继线圈上产生电压,基于该电压的电流流到中继线圈并产生磁通量。接着,从线圈装置71a产生并向2个磁性体19的一方的磁性体19流入的磁通量从磁性体19上的靠近直线部分的一方的端部的中央部朝向靠近另一方的端部的中央部通过磁性体19内并从该磁性体19表面被放射到空气中并与线圈装置71b的中继线圈链接,在线圈装置71b的中继线圈上产生电压,基于该电压的电流流到中继线圈并产生磁通量。于是,从线圈装置71b产生并向2个磁性体19的一方的磁性体19流入的磁通量从磁性体19上的靠近直线部分的另一方的端部的中央部进一步朝向另一方的端部通过磁性体19内并从该磁性体19表面被放射到空气中。即,在本实施方式中,从供电线圈装置20产生的磁通量由线圈装置71a而被中继并进一步从线圈装置71a被中继到线圈装置71b,从而与受电线圈装置40链接。因此,即使将受电线圈装置40配置于从供电线圈装置20进一步分开的位置也能够抑制能够由受电线圈装置40进行受电的电力的降低。还有,在本实施方式中,使用中继线圈装置71具备2个线圈装置71a,71b的例子来进行了说明,但是中继线圈装置71所具备的线圈装置的数量也可以为3个以上。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置具备通过2个磁性体19与供电线圈装置20相磁耦合并且被配置于2个磁性体19之间的任意的位置的多个中继线圈装置71。在从供电线圈装置20分开的供电区域,从磁性体19表面放出的磁通量降低。如果配置中继线圈装置71的话则从磁性体19表面放出的磁通量与中继线圈装置71链接并且磁通量产生变化之后在中继线圈装置71线圈上产生电压。电流由所产生的电压而流到中继线圈装置71,并且磁通量由中继线圈装置71而产生。因此,通过配置中继线圈装置71从而即使在从供电线圈装置20分开的供电区域中也能够减小从磁性体19表面放出的磁通量的减少的量。

(第12实施方式)

接着,参照图22,对本发明的第12实施方式所涉及的无线电力传输装置的结构进行说明。图22是相当于图3所表示的本发明的第1实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图的本发明的第12实施方式所涉及的无线电力传输装置的供电装置的截面图。还有,在图22中,为了方便说明,省略供电线圈装置的图示。

第12实施方式所涉及的无线电力传输装置与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置S1相同,具备供电装置S2、受电装置S3。供电装置S2具有磁性结构体10、供电线圈装置23、供电电源装置30。受电装置S3具有受电线圈装置40、输出电路部50。供电线圈装置20、供电电源装置30、受电线圈装置40、输出电路部50的结构与第1实施方式所涉及的无线电力传输装置相同。在本实施方式中,在取代供电线圈装置20而具备供电线圈装置23这一点上以及在供电电源装置30的电力转换电路32能够控制施加于供电线圈装置23的交流电压的相位这一点上与第1实施方式不同。

供电线圈装置23被连接于电力转换电路32,并作为无线地将从电力转换电路32提供的交流电力传输到受电线圈装置40的供电部来发挥功能。供电线圈装置23包含多个线圈装置,在本实施方式中由2个线圈装置24a,24b构成。各个线圈装置24a,24b与供电线圈装置20相同,以包含卷绕导线来构成的供电线圈和容纳该供电线圈的具有绝缘性的框体,如果交流电压从电力转换电路32被施加于该供电线圈的话则交流电流流动并产生交流磁场的方式构成。作为该供电线圈既可以是以平面状卷绕导线的螺旋结构的线圈也可以是以螺旋状卷绕导线的螺线管结构的线圈,在供电线圈为螺线管结构的线圈的情况下即使供电线圈具有磁性芯也是可以的。作为所构成的导线可以列举铜、银、金、铝等金属导线,导线既可以由单根的金属绕线构成也可以由绞合了多根金属绕线的绞合线(利兹线)来构成。另外,供电线圈的导线的圈数根据所希望的电力传输效率等适当设定。另外,各个线圈装置24a,24b与供电线圈装置20相同,由包含线圈的各种各样的电路元件构成,也可以只由线圈来进行构成,也可以具备被串联或者被并联连接于线圈并与线圈一起形成共振电路的电容器,除了线圈之外即使具备电感器或噪音滤波器也是可以的。

在本实施方式中,各个线圈装置24a,24b以从2个磁性体11的相对方向看相互重叠的方式被配置。具体来说,以各个线圈装置24a,24b的各个的供电线圈的线圈轴的轴向成为与2个磁性体11的相互的主面彼此的相对方向相大致平行的方式进行配置,并且以线圈装置24a的供电线圈的线圈轴的轴向与线圈装置24b的供电线圈的线圈轴的轴向相一致的方式进行配置。这样,通过供电线圈装置23具备2个线圈装置24a,24b,从而能够增大能够供电的电力。另外,线圈装置24a以通过绝缘材料与2个磁性体11的一方的磁性体11相接触的方式被配置,线圈装置24b以通过绝缘材料与2个磁性体11的另一方的磁性体11相接触的方式被配置。更加具体来说,线圈装置24a的供电线圈的线圈轴方向的一方的端面以通过绝缘材料接触于2个磁性体11的一方的磁性体11的第1主面11a的方式被配置,线圈装置24b的供电线圈的线圈轴方向的一方的端面以通过绝缘材料接触于2个磁性体11的另一方的磁性体11的第1主面11a的方式被配置。介于各个线圈装置24a,24b与磁性体11之间的绝缘材料既可以将容纳各个线圈装置24a,24b的供电线圈的具有绝缘性的框体作为绝缘材料来进行代用,也可以将另外设置于各个线圈装置24a,24b与磁性体11之间的绝缘性的树脂作为绝缘材料。另外,在将各个线圈装置24a,24b的各个的供电线圈直接设置于磁性体11的情况下,也可以由绝缘覆盖导体构成构成各个供电线圈的导线并且将该绝缘覆盖作为绝缘材料来进行代用。这样,因为以通过绝缘材料将线圈装置24a接触于2个磁性体11的一方的磁性体11的方式进行配置,并且以通过绝缘材料将线圈装置24b接触于2个磁性体11的另一方的磁性体11的方式进行配置,因而各个线圈装置24a,24b的各个的供电线圈与磁性体11之间的距离不变化,所以能够使各个供电线圈的电感值不变化。即,能够将由各个线圈装置24a,24b的配置引起的各个供电线圈的电感值的偏差抑制到较小。还有,在具备各个线圈装置24a,24b与各个供电线圈一起形成共振电路的电容器的情况下,如果如本实施方式所述将供电线圈的电感值的偏差抑制到较小的话则由供电线圈和电容器构成的共振电路的共振频率的偏差也能够被抑制到较小。

另外,在本实施方式中,供电电源装置30的电力转换电路32以能够控制施加于供电线圈装置23的各个线圈装置24a,24b的交流电压的相位的方式被构成。如果交流电压从供电电源装置30的电力转换电路32被施加于各个线圈装置24a,24b的话则基于交流电压的交流电流流动并产生交流磁场,从而产生磁通量。在此,如果同相位的交流电流流到各个线圈装置24a,24b的话则因为从各个线圈装置24a,24b产生的磁通量被加在一起,所以能够供电的电力变大。另一方面,如果相位相差180度的相反相位的交流电流流到各个线圈装置24a,24b的话则对于从各个线圈装置24a,24b产生的磁通量产生相互抵消,能够供电的电力变小。因此,通过使流到各个线圈装置24a,24b的交流电流的相位变化,从而能够控制能够供电的电力。在本实施方式中,供电电源装置30的电力转换电路32以能够控制施加于线圈装置24a的交流电压的相位与施加于线圈装置24b的交流电压的相位之间的相位偏移量的方式被构成。具体来说,供电电源装置30能够通过具备被连接于线圈装置24a的电力转换电路32和被连接于线圈装置24b的电力转换电路32来实现。即,通过控制被连接于线圈装置24a的电力转换电路32进行施加的交流电压的相位与被连接于线圈装置24b的电力转换电路32进行施加的交流电压的相位的相位偏移量,从而能够使流到各个线圈装置24a,24b的交流电流的相位变化。还有,施加于线圈装置24a的交流电压的相位与施加于线圈装置24b的交流电压的相位之间的相位偏移量能够对应于受电装置S3要求的电力量而适当调整。

如以上所述,本实施方式所涉及的无线电力传输装置其供电线圈装置23包含从2个磁性体11的相对方向看相互重叠的2个线圈装置24a,24b,2个线圈装置24a,24b的一方以经由绝缘材料而与2个磁性体11的一方相接触的方式被配置,2个线圈装置24a,24b的另一方以经由绝缘材料而与2个磁性体11的另一方相接触的方式被配置。因此,能够减小由供电线圈装置23的配置引起的电感值的偏差。如果对于电感值来说将偏差抑制到较小的话则所产生的磁通量的偏差也能够被抑制到较小。由此,稳定的供电成为可能。

另外,在本实施方式所涉及的无线电力传输装置中,进一步具备将电力提供给供电线圈装置23的供电电源装置30,供电电源装置30控制施加于2个线圈装置24a,24b的一方的交流电压的相位与施加于2个线圈装置24a,24b的另一方的交流电压的相位之间的相位偏移量。因此,能够对应于相位偏移量来控制在供电区域进行受电的电力。

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