JP5488698B2

JP5488698B2 - 無線送電装置

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Publication number: JP5488698B2
Application number: JP2012531645A
Authority: JP
Inventors: 浩康川野; 雅一田口; 聡下川; 昭嘉内田; 清人松井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: EP2613424A1; CN103081293A; EP2613424B1; CN103081293B; WO2012029179A1; KR20130041987A; EP2613424A4; US20130147283A1; JPWO2012029179A1

Description

本発明は、送電装置に関する。

近年、電磁誘導や磁界共鳴など電力を無線伝送する技術（以下「無線送電技術」という）が種々検討されている。無線送電技術は、送電装置内部のコイルから受電装置内部のコイルに向けて電磁波を放射し、放射した電磁波を介して電力を無線伝送するものである。

例えば、電磁誘導を利用した無線送電技術では、送電装置に受電装置の配置を固定する機構を設け（クレードル機構）、受電装置を配置し、無線送電を行う技術がある。

ここで、無線送電技術では、送電装置内部のコイルから放射された電磁波の大部分は受電装置により遮蔽される。一方、受電装置により遮蔽仕切れなかった電磁波の残り部分は空間に漏洩する。空間に漏洩した電磁波（以下「漏洩電磁波」という）が、周囲の電子機器や人体等に吸収された場合は、人体等に影響を及ぼす可能性がある。特に、一定強度以上の電磁波は、人体に悪影響を及ぼすことが知られている。

また、受電装置側に漏れ磁束検知コイルを設け、検知結果を送電装置側にフィードバックし、送電装置側で、漏れ磁束を小さくする技術が知られている。

特開２００８−２９５２７４号公報

上述のとおり、人体等に悪影響を与える強度の電磁波が、人体に吸収されないようにすることが求められる。例えば、送電装置内部のコイルに対する受電装置の位置を予め定めたマーキング位置に適宜調整し、受電装置による電磁波の遮蔽効率を向上させることが考えられる。

しかしながら、上記した従来技術では、周囲への電磁波の影響を十分に抑えることができないという問題がある。具体的には、受電装置の位置を調整する従来技術では、受電装置がマーキング位置から少しでもずれた場合には、漏洩電磁波が基準値よりも大きくなるため、周囲の電子機器や人体等に影響を及ぼす恐れがある。

さらに、特許文献１に開示の技術では、受電機器側に追加の構成を設ける必要があり、コスト面で問題がある。

開示の技術は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、周囲への電磁波の影響を十分に抑えることができる送電装置を提供することを目的とする。

本願の開示する送電装置は、外部のコイルに向けて第一の電磁波を放射する第一のコイルを備える。また、送電装置は、第一のコイルの中心軸と自身の中心軸とが互いに異なる位置に配置されるとともに、第一のコイルに近接配置され、第一の電磁波と逆極性の強度分布となる第二の電磁波を放射する第二のコイルを備える。

本願の開示する送電装置の一つの態様によれば、周囲への電磁波の影響を十分に抑えることができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る送電装置を含んだ送受電システムの概観構成を示す図である。図２は、受電コイル側から見た送電コイルの平面図である。図３は、送電コイル側から見た受電コイルの平面図である。図４は、補正コイルの配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その１）を説明するための図である。図５は、図４のＰ部分の拡大図である。図６は、補正コイルの配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その２）を説明するための図である。図７は、図６のＱ部分の拡大図である。図８は、補正コイルの配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その３）を説明するための図である。図９は、図８のＲ部分の拡大図である。図１０は、補正コイルの配置例１を示す平面図である。図１１は、図１０の側面図である。図１２は、補正コイルの配置例２を示す平面図である。図１３は、図１２の側面図である。図１４は、実施例２に係る送電装置を含んだ送受電システムの概観構成を示す図である。図１５は、補正コイルの配置によって生じる電磁波強度分布の変化例を説明するための図である。図１６は、図１５のＳ部分の拡大図である。図１７は、補正コイルの配置例１を示す平面図である。図１８は、補正コイルの配置例２を示す平面図である。

以下に、本願の開示する送電装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１を用いて、実施例１に係る送電装置を含んだ送受電システムの構成について説明する。図１は、実施例１に係る送電装置を含んだ送受電システムの概観構成を示す図である。図１に示した送受電システム１は、送電装置３と受電装置５とを含んでいる。送受電システム１では、送電装置３から受電装置５に向けて電力が電磁エネルギーとして伝送される。なお、以下では、電磁エネルギーのことを「電磁波」と呼ぶことがあるものとする。

送電装置３は、その内部に発振器３１、電源３２、送電コイル３３、電源３４−１〜３４−ｎ、補正コイル３５−１〜３５−ｎ、位相調整回路３６を有する。また、受電装置５は、その内部に受電コイル５１、負荷回路５２を有する。

このうち、発振器３１は、所定の周波数の信号を発振し、発振した周波数信号を電源３２及び電源３４−１〜３４−ｎに入力する。電源３２は、発振器３１から入力される周波数信号に対応する周波数の交流電流を送電コイル３３に出力する。電源３４−１〜３４−ｎは、発振器３１から入力される周波数信号に対応する周波数の交流電流を補正コイル３５−１〜３５−ｎにそれぞれ出力する。

送電コイル３３は、受電コイル５１に向けて電磁波を放射するコイルである。送電コイル３３の構成例を図２に示す。図２は、受電コイル５１側から見た送電コイル３３の平面図である。図２に示すように、送電コイル３３は、磁界共鳴コイル３３ａと、電力供給コイル３３ｂとを有する。

磁界共鳴コイル３３ａは、ＬＣ共振回路であり、受電コイル５１の後述する磁界共鳴コイル５１ａとの間で磁界共鳴を発生する磁界共鳴コイルとして機能する。ＬＣ共振回路のコンデンサ成分については素子によって実現してもよいし、コイルの両端を開放し、浮遊容量によって実現してもよい。

電力供給コイル３３ｂは、電源３２に接続されており、電源３２から得られた電力を電磁誘導によって磁界共鳴コイル３３ａに供給する電力送受信部である。電力供給コイル３３ｂと磁界共鳴コイル３３ａの配置は、電磁誘導が発生可能な距離及び配置とする。

受電コイル５１は、送電コイル３３から放射された電磁波を受信するコイルである。受電コイル５１の構成例を図３に示す。図３は、送電コイル３３側から見た受電コイル５１の平面図である。図３に示すように、受電コイル５１は、磁界共鳴コイル５１ａと、電力取出コイル５１ｂとを有する。

磁界共鳴コイル５１ａは、ＬＣ共振回路であり、磁界共鳴コイル３３ａとの間で磁界共鳴を発生する磁界共鳴コイルとして機能する。ＬＣ共振回路のコンデンサ成分については素子によって実現してもよいし、コイルの両端を開放し、浮遊容量によって実現してもよい。

磁界共鳴コイル３３ａの共振周波数と磁界共鳴コイル５１ａの共振周波数とが十分に近い場合、磁界共鳴コイル３３ａと磁界共鳴コイル５１ａとの間に磁界共鳴が発生する。そして、磁界共鳴が発生すると、磁界共鳴コイル３３ａから磁界共鳴コイル５１ａに電磁エネルギーを伝送することができる。

電力取出コイル５１ｂは、磁界共鳴コイル５１ａとの間で電磁誘導が発生する位置に配置される。磁界共鳴コイル５１ａが共振によって磁界共鳴すると、磁界共鳴コイル５１ａから電力取出コイル５１ｂに電磁誘導によってエネルギーが移動する。電力取出コイル５１ｂは、負荷回路５２に電気的に接続されており、電磁誘導によって電力取出コイル５１ｂに移動したエネルギーは電力として負荷回路５２に提供される。負荷回路５２としては、任意の回路を用いることができ、例えばバッテリーであってもよい。

このように、送受電システム１では、電磁誘導や磁界共鳴が発生する結果、電源３２の電力が、送電コイル３３から受電コイル５１に電磁波として放射され、最終的に負荷回路５２に供給される。

ここで、送電コイル３３から受電コイル５１に向けて放射された電磁波の大部分は、受電装置５により遮蔽される。一方、受電装置５により遮蔽仕切れなかった電磁波の残り部分は空間に漏洩する。空間に漏洩した電磁波（以下「漏洩電磁波」という）は、周囲の電子機器や人体等に悪影響を及ぼす可能性がある。なお、受電装置側に漏れ磁束検知コイルを設け、検知結果を送電装置側にフィードバックし、送電装置側で、漏れ磁束を小さくする従来技術では、磁束の強度増加を検知してからコイルへの印加電圧の調整が完了するまでの期間に漏洩電磁波が発生するため、周囲の電子機器や人体等に影響を及ぼす恐れがある。

そこで、本実施例に係る送電装置３は、送電コイル３３に補正コイル３５−１〜３５-ｎを、所定の位置に配置することによって、漏洩電磁波を減少させている。以下、図１の説明に戻って補正コイル３５−１〜３５−ｎ等の説明を続ける。なお、以下では、補正コイル３５−１〜３５−ｎを特に区別する必要がない場合には、補正コイル３５−１〜３５−ｎを単に「補正コイル３５」と表記するものとする。

補正コイル３５は、送電コイル３３の中心軸と自身の中心軸とが重複しないように送電コイル３３に配置される。そして、補正コイル３５は、電源３４−１〜３４−ｎからの入力される電流を基にして、受電コイル５１に向けて送電コイル３３から放射された電磁波（以下「第一の電磁波」という）と逆極性の強度分布となる電磁波（以下「第二の電磁波」という）を放射する。

ここで、図４〜図９を用いて、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化を説明する。図４は、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その１）を説明するための図である。図４の横軸は、送電コイル３３の中心軸「０」からの距離を示し、図４の縦軸は、電磁波強度を示す。さらに、横軸は、送電コイル３３の半径を１として規格化した後の値を示している。本実施例においては、送電コイル３３の半径を２５ｍｍとする。また、本実施例においては、補正コイル３５の半径を２５ｍｍとして、説明するが、送電コイル３３と同一の径である必要はない。また、本実施例では、例えば、１３．５６ＭＨｚで、磁界強度が０．１５Ａ／ｍ以上、電界強度が６１Ｖ／ｍ以上であれば、人体等に悪影響を与える可能性が高いものとして、以下、説明する。さらに、本実施例においては、電磁波強度は、磁界強度を示すものとする。なぜなら、受電機器に対して無線給電を行う方向は、送電コイル３３を貫く方向であるが、当該方向については、磁界強度が支配的であり、電界強度は無視できるからである。また、図５は、図４のＰ部分の拡大図である。

図４に示すように、送電コイル３３から放射された第一の電磁波の強度分布１０１は、送電コイル３３の中心軸「０」にてピーク値となり、送電コイル３３の中心軸「０」から離れるに連れて減少するガウス分布となる。なお、図４は、分散値はσ^２＝１であるとして示した図である。図４の例において、送電コイル３３の中心軸「０」と補正コイル３５の中心軸とが重複しないように、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「０」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に配置する。なお、補正コイル３５の配置位置は、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「０」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に限られない。送電コイル３３の中心軸「０」と補正コイル３５の中心軸とが、互いに重ならない位置であれば良い。

図４の１０４は、電磁波強度の最大値が「１」となるように、規格化した分布を表している。なお、送電コイル３３の出力が同じである場合、補正コイル３５の出力は、期待する合成電磁波強度が得られるように、適宜調整される。

そして、補正コイル３５が、第一の電磁波の強度分布１０１に対して逆極性の強度分布１０２、１０３となる第二の電磁波を放射する。なお、第二の電磁波の強度分布１０２，１０３は、第一の電磁分布と同じ、分散値σ^２＝１のガウス分布を持つ。補正コイル３５が逆極性の強度分布を放射することで、第一の電磁波の一部が第二の電磁波により相殺され、図５に示すように、第一の電磁波の強度分布１０１と第二の電磁波の強度分布１０２，１０３との合成強度分布１０４は、送電コイル３３の中心軸からの距離方向において、所定の基準値を超える範囲が、第一の電磁波の強度分布１０１と比較して縮減する。つまり、送電装置３は、所定の基準値を超える漏洩電磁波を、強度分布１０１と曲線１０４と基準値に挟まれた領域１０５に相当する分だけ減少させることができる。

つまり、補正コイル３５を有さない場合は、送電コイル３３の中心軸からの距離方向において、−２から２までの範囲に、電磁波の遮蔽物となる受電装置がなければ、無線送電によって、基準値を超える電磁波が空間へ放射される。しかし、補正コイル３５を有する場合は、図５のように、送電コイル３３の中心軸からの距離方向において、−１．５から１．５までの範囲に受電機器があれば、基準値を超える電磁波が空間へ放射されることが無くなる。したがって、−２から−１．５または１．５から２の間に受電機器が存在しない状態で、無線給電を行っても、基準値を超えた漏洩電磁波が放射されることはない。

本実施例において、送電コイル３３の半径を２５ｍｍとした場合に、横軸上で、０．５つまり、６ｍｍの間に受電機器が存在しない状態で、無線給電を行うことができる。

図６は、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その２）を説明するための図である。図７は、図６のＱ部分の拡大図である。なお、図６は、図４の第一の電磁波と第二の電磁波との強度分布を、分散値σ^２＝１から分散値σ^２＝０．５まで変化させた例である。図６の２０４は、電磁波強度の最大値が「１」となるように、規格化した分布を表している。なお、送電コイルの出力が同じである場合、補正コイルの出力は、期待する合成電磁波強度が得られるように、適宜調整される。また、各コイルへの出力（電圧、電流）は、図４の場合と同一値である。

図６の例において、送電コイル３３の中心軸「０」と補正コイル３５の中心軸とが重複しないように、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「０」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に配置する。なお、補正コイル３５の配置位置を決定した際の分散値は、分散値σ^２＝１とする。そして、補正コイル３５が、第一の電磁波の強度分布２０１に対して逆極性の強度分布２０２、２０３となる第二の電磁波を放射する。そうすると、第一の電磁波の一部が第二の電磁波により相殺され、図７に示すように、第一の電磁波の強度分布２０１の幅が曲線２０４の幅まで縮減する。これにより、送電装置３は、所定の基準値を超える漏洩電磁波を、強度分布２０１と曲線２０４と基準値に挟まれた領域２０５に相当する分だけ減少することができる。

図８は、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化例（その３）を説明するための図である。図９は、図８のＲ部分の拡大図である。なお、図８は、図４の第一の電磁波と第二の電磁波との強度分布を、分散値σ^２＝１から分散値σ^２＝２まで変化させた例である。図８は、図４の第二の電磁波の強度分布の分散値σ^２を１とした場合に、第二の電磁波の強度分布の分散値σ^２を２まで変化させた例である。図８の３０４は、電磁波強度の最大値が「１」となるように、規格化した分布を表している。なお、送電コイルの出力が同じである場合、補正コイルの出力は、期待する合成電磁波強度が得られるように、適宜調整される。また、各コイルへの出力（電圧、電流）は、図４および図６の場合と同一値である。

図８の例において、送電コイル３３の中心軸「０」と補正コイル３５の中心軸とが重複しないように、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「０」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に配置する。なお、補正コイル３５の配置位置は、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「０」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に限られない。送電コイル３３の中心軸「０」と補正コイル３５の中心軸とが、互いに重ならない位置であれば良い。

図８の３０４は、電磁波強度の最大値が「１」となるように、規格化した分布を表している。なお、送電コイル３３の出力が同じである場合、補正コイル３５の出力は、期待する合成電磁波強度が得られるように、適宜調整される。そして、補正コイル３５が、第一の電磁波の強度分布３０１に対して逆極性の強度分布３０２、３０３となる第二の電磁波を放射する。補正コイル３５が逆極性の強度分布を放射することで、第一の電磁波の一部が第二の電磁波により相殺され、図９に示すように、第一の電磁波の強度分布３０１と第二の電磁波の強度分布３０２、３０３との合成強度分布３０４は、送電コイル３３の中心軸からの距離方向において、所定の基準値を超える範囲が、第一の電磁波の強度分布３０１と比較して縮減する。つまり、送電装置３は、所定の基準値を超える漏洩電磁波を図５の領域１０５よりも小さい領域３０５に相当する分だけ減少することができる。

図１の説明に戻り、位相調整回路３６は、送電コイル３３に流れる電流と補正コイル３５に流れる電流とを互いに逆位相となるように調整する。具体的には、位相調整回路３６は、電源３４−１〜３４−ｎから出力される交流電流の位相を電源３２から出力される交流電流の位相に対して１８０°反転することによって、これら２つの交流電流を互いに逆位相となるように調整する。１８０°反転された電源３４−１〜３４−ｎからの電流は、補正コイル３５−１〜３５−ｎにそれぞれ提供され、補正コイル３５−１〜３５−ｎが、提供された電流を基にして第一の電磁波と逆極性の強度分布となる第二の電磁波を放射する。なお、１８０°位相が異ならなくとも、補正コイルに流れる電流の位相は、送電コイルが発生する電磁波を弱める電磁波を作るような位相であればよい。

次に、補正コイル３５の配置例について図１０〜図１３を用いて説明する。既に述べたように、補正コイル３５は、送電コイル３３の中心軸と自身の中心軸とが重複しないように送電コイル３３に配置される。

図１０は、補正コイル３５の配置例１を示す平面図である。図１１は、図１０の側面図である。図１０及び図１１に示す例では、２つの補正コイル３５が、送電コイル３３の周縁と自身の中心軸とが重複するように送電コイル３３に近接配置されている。２つの補正コイル３５は、送電コイル３３から放射された第一の電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を放射する。これにより、第一の電磁波のうち特に送電コイル３３の周縁と２つの補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する２つの部分が、第二の電磁波により相殺される。

図１２は、補正コイル３５の配置例２を示す平面図である。図１３は、図１２の側面図である。図１２及び図１３に示す例では、４つの補正コイル３５が、送電コイル３３の周縁と自身の中心軸とが重複するように送電コイル３３に近接配置されている。４つの補正コイル３５は、送電コイル３３から放射された第一の電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を放射する。これにより、第一の電磁波のうち特に送電コイル３３の周縁と４つの補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する４つの部分が、第二の電磁波により相殺される。

上述してきたように、実施例１に係る送電装置３は、受電装置５の受電コイル５１に向けて第一の電磁波を放射する送電コイル３３と、第一電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を放射する補正コイル３５とを互いの中心軸をずらして近接配置している。このため、実施例１によれば、第一の電磁波の一部を第二の電磁波で相殺することができるため、漏洩電磁波を減少することができる。その結果、周囲の電子機器や人体等に対する電磁波の影響を小さくすることができる。

また、実施例１に係る送電装置３では、位相調整回路３６が、送電コイル３３に流れる電流と補正コイル３５に流れる電流とを互いに逆位相となるように調整し、補正コイル３５は、位相調整後の電流を基に第二の電磁波を放射する。このため、実施例１によれば、第一の電磁波と逆極性の強度分布となる第二の電磁波を容易に生成することができる。

また、実施例１に係る送電装置３では、補正コイル３５は、送電コイル３３の周縁と自身の中心軸とが重複するように送電コイル３３に近接配置されている。このため、実施例１によれば、第一の電磁波のうち特に送電コイル３３の周縁と補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する部分を第二の電磁波で相殺することができる。

なお、実施例１では、送電コイル３３に流れる電流と補正コイル３５に流れる電流とを互いに逆位相となるように調整することで、第一電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を生成しているが、第二の電磁波の生成手法はこれに限られない。例えば、送電コイル３３及び補正コイル３５は互いに逆巻きに形成することで、第二の電磁波を生成することもできる。なお、この構成では、図１に示した位相調整回路３６が省略される。

また、送電コイル３３に流れる電流の向きと補正コイル３５に流れる電流の向きとが互いに異なるように電流の向きを調整する調整手段を別途設けることで、第二の電磁波を生成することもできる。

図１４は、実施例２に係る送電装置を含んだ送受電システムの概観構成を示す図である。図１４に示した送受電システム２は、送電装置３ａと受電装置５とを含んでいる。なお、以下では、図１にて既に説明した構成部位と同一の構成部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

図１４に示した送電装置３ａは、送電コイル３３に代えて、複数の送電コイル４３−１〜４３−ｎを有する。送電コイル４３−１〜４３−ｎの各々は、送電コイル３３の構成と同様である。以下では、送電コイル４３−１〜４３−ｎを特に区別する必要がない場合には、送電コイル４３−１〜４３−ｎを単に「送電コイル４３」と表記するものとする。

補正コイル３５は、複数の送電コイル４３のうち最も外側に位置する外側コイルの周縁と自身の中心軸とが重複するように外側コイルに近接配置されている。そして、補正コイル３５は、電源３４−１〜３４−ｎからの電流を受け取ると、受電コイル５１に向けて送電コイル４３から放射された第一の電磁波と逆極性の強度分布となる第二の電磁波を放射する。

ここで、図１５〜図１６を用いて、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化を説明する。図１５は、補正コイル３５の配置によって生じる電磁波強度分布の変化例を説明するための図である。図１５の横軸は、５つの送電コイル４３の中心軸「０」、「±２」及び「±４」からの距離を示し、図１５の縦軸は、電磁波強度を示す。さらに、横軸は、送電コイル３３の半径を１として規格化した後の値を示している。また、本実施例においては、補正コイル３５の半径を２５ｍｍとして、説明するが、送電コイル３３と同一の径である必要はない。また、本実施例では、例えば、１３．５６ＭＨｚで、磁界強度が０．１５Ａ／ｍ以上、電界強度が６１Ｖ／ｍ以上であれば、人体等に悪影響を与える可能性が高いものとして、以下、説明する。さらに、本実施例においては、電磁波強度は、磁界強度を示すものとする。なぜなら、受電機器に対して無線給電を行う方向は、送電コイル３３を貫く方向であるが、当該方向については、磁界強度が支配的であり、電界強度は無視できるからである。また、図１６は、図１５のＳ部分の拡大図である。

図１５に示すように、５つの送電コイル４３から放射された電磁波の強度分布４０１ａ〜４０１ｅを合成した第一の電磁波の強度分布４０１は、中央の送電コイル４３の中心軸「０」に関して対称な台形状の分布となる。図１５の例において、５つの送電コイル４３のうち最も外側に位置する外側コイルの周縁と補正コイル３５の中心軸とが重複するように、補正コイル３５を外側コイルの中心軸「±４」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に配置する。なお、補正コイル３５の配置位置は、補正コイル３５を送電コイル３３の中心軸「±４」から±１×σに相当する距離だけ離れた位置に限られない。送電コイル３３の中心軸「±」と補正コイル３５の中心軸とが、互いに重ならない位置であれば良い。そして、補正コイル３５が、第一の電磁波の強度分布４０１に対して逆極性の強度分布４０２、４０３となる第二の電磁波を放射する。送電コイル４３から放射された電磁波の強度分布４０１ａ乃至４０１ｅおよび、補正コイル３５から放射された第二の電磁波の強度分布４０２，４０３は、同じガウス分布を持つものとする。補正コイル３５が逆極性の強度分布を放射することで、第一の電磁波の一部が第二の電磁波により相殺され、図１６に示すように、第一の電磁波の強度分布４０１と第二の電磁波の強度分布４０２、４０３との合成強度分布４０４は、送電コイル３３の中心軸からの距離方向において、所定の基準値を超える範囲が、第一の電磁波の強度分布４０１と比較して縮減する。つまり、送電装置３ａは、所定の基準値を超える漏洩電磁波を領域４０５に相当する分だけ減少することができる。

次に、補正コイル３５の配置例について図１７〜図１８を用いて説明する。既に述べたように、補正コイル３５は、複数の送電コイル４３のうち最も外側に位置する外側コイルの周縁と自身の中心軸とが重複するように外側コイルに近接配置される。

図１７は、補正コイル３５の配置例１を示す平面図である。図１７に示す例では、４つの補正コイル３５が、十字状に配列された９つの送電コイル４３のうち最も外側に位置する送電コイル４３ａ〜４３ｄの周縁と自身の中心軸とが重複するように送電コイル４３ａ〜４３ｄに近接配置されている。４つの補正コイル３５は、送電コイル４３から放射された第一の電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を放射する。これにより、第一の電磁波のうち特に送電コイル４３ａ〜４３ｂの周縁と補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する部分が、第二の電磁波により相殺される。

図１８は、補正コイル３５の配置例２を示す平面図である。図１８に示す例では、１２の補正コイル３５が、一字状に配列された５つの送電コイル４３の周縁と自身の中心軸とが重複するように送電コイル４３に近接配置されている。なお、図１８に示す例では、一字状に配列された５つの送電コイル４３の全てが最も外側に位置するため、５つの送電コイル４３の全てが外側コイルに該当する。１２の補正コイル３５は、送電コイル４３から放射された第一の電磁波と逆極性の強度分布の第二の電磁波を放射する。これにより、第一の電磁波のうち特に送電コイル４３の周縁と補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する部分が、第二の電磁波により相殺される。

上述してきたように、実施例２に係る送電装置３ａは、複数の送電コイル４３のうち最も外側に位置する外側コイルの周縁と自身の中心軸とが重複するように外側コイルに近接配置されている。このため、実施例２によれば、第一の電磁波のうち特に外側コイルの周縁と補正コイル３５の中心軸との重複部分近傍に位置する部分を第二の電磁波で相殺することができる。その結果、複数の送電コイル４３を用いた場合であっても、周囲の電子機器や人体等に対する電磁波の影響を小さくすることができる。

１、２送受電システム
３、３ａ送電装置
５受電装置
３１発振器
３２電源
３３、４３送電コイル
３４電源
３５補正コイル
３６位相調整回路
５１受電コイル
５２負荷回路

Claims

受電装置へ無線で電力を送電する送電装置であって、
前記受電装置へ第一の電磁波を放射する第一のコイルと、
前記第一のコイルの中心軸と自身の中心軸とが互いに異なる位置に配置されるとともに、前記第一の電磁波と逆極性の強度分布となり、且つ前記第一のコイルの電磁波強度よりも小さい第二の電磁波を放射する第二のコイルと
を有することを特徴とする送電装置。
前記送電装置は、さらに、
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルに電力を供給する少なくとも一つの電源部と
前記第二のコイルに出力する電流の位相と前記第一のコイルに出力する電流の位相とに、該第一のコイルが放射する電磁波と、該第二のコイルが放射する電磁波とが逆極性となる位相差を発生させる位相調整回路とを有し、
前記電源装置と前記位相調整回路とが接続されていることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
前記位相調整回路は、１８０度の前記位相差を発生させることを特徴とする請求項２記載の送電装置。
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルに電力を供給する少なくとも一つの電源部を有し、
前記第一のコイルに流れる電流の向きと、前記第二のコイルに流れる電流の向きとが異なることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
前記第一のコイル及び前記第二のコイルは、互いに逆巻きであることを特徴とする請求項１記載の送電装置。
前記第二のコイルは、前記第一のコイルの周縁と自身の中心軸とが重複する位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の送電装置。
複数の前記第一のコイルを備え、
前記第二のコイルは、複数の前記第一のコイルのうち最も外側に位置する前記第一のコイルである外側コイルの周縁と自身の中心軸とが重複する位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の送電装置。