(57)【要約】  電力伝送能力を低下させることなく薄型化することができる非接触電力伝送機器を提供する。  非接触電力伝送機器は、磁束（Φ１）を発生する一次コイル（２）と、一次コイル（２）と対向して配置され、電磁誘導により一次コイル（２）から非接触で電力を受け取る二次コイル（４）と、磁束（Φ１）が通過するように、二次コイル（４）の一次コイル（２）と対向する側とは反対の側を覆う磁性体層（５）と、２つの磁極を切り替え可能に設けられたマグネット部（７）であって、磁束（Φ１）の最大値と磁性体層（５）の飽和磁束との差よりも大きく、磁性体層（５）が広がっている方向に沿って磁性体層（５）を通過する磁束（Φ２）を発生するマグネット部（７）と、磁束（Φ１）の方向を検出し、磁束（Φ１）の方向と反対の方向に磁束（Φ２）を発生するようにマグネット部（７）の磁極を切り替える磁極切り替え部（８）と、を備えている。
2012036192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束を発生する一次コイルと、
前記一次コイルの磁束がコイルの中を通過するように前記一次コイルと対向して配置され、電磁誘導により前記一次コイルから非接触で電力を受け取る二次コイルと、
前記二次コイルの中を通過した前記一次コイルの磁束が通過するように、かつ、前記二次コイルの、前記一次コイルと対向する側とは反対の側を覆うように配設された磁性体層と、
２つの磁極を切り替え可能に設けられたマグネット部であって、前記一次コイルで発生した磁束の最大値と前記磁性体層の飽和磁束との差よりも大きく、前記磁性体層が広がっている方向に沿って前記磁性体層を通過する磁束を発生するマグネット部と、
前記一次コイルで発生した磁束の方向を検出し、当該磁束の方向と反対の方向に磁束を発生するように前記マグネット部の磁極を切り替える磁極切り替え部と、を備えた、非接触電力伝送機器。
【請求項２】
前記磁極切り替え部が前記マグネット部に磁力をかけて前記マグネット部の磁極を切り替える電磁石を備え、
前記マグネット部が粉末状の磁石を含む樹脂材料で形成されており、
前記樹脂材料は、前記磁極切り替え部から磁力を受けていないときは前記磁石を静止状態に保ち、前記磁極切り替え部から磁力を受けたときは前記磁石を回転することができる粘度を有する、請求項１に記載の非接触電力伝送機器。
【請求項３】
前記磁極切り替え部は、前記一次コイルで発生した磁束の方向を電磁誘導により検出する磁束方向検出コイルを備えている、請求項２に記載の非接触電力伝送機器。
【請求項４】
前記磁束方向検出コイルに向けて磁束を発生させる磁束発生コイルをさらに備え、
前記磁束方向検出コイルおよび前記磁束発生コイルは、前記マグネット部および前記電磁石により発生する磁束の影響を受けない位置に配設されている、請求項３に記載の非接触電力伝送機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を非接触で伝送する非接触電力伝送機器に関する。特に、小型化、薄型化が可能な非接触電力伝送機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や電子情報端末等の携帯電子機器では、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の、充放電が可能な二次電池が多用されている。二次電池が用いられている携帯電子機器には、携帯電子機器の本体に充電用の端子が設けられている。該端子を充電器に接続することにより二次電池が充電される。【０００３】
携帯電子機器は使用者の近くに常備されることが多い。そのため、充電用の端子が携帯電子機器の本体から露出している場合、使用者が充電用の端子に触れて感電する虞がある。また、充電用の端子に金属が接触して携帯電子機器がショートする虞もある。そこで、近年では、充電用の端子を用いずに携帯電子機器を非接触で充電することができる非接触電力伝送機器が提案されている。【０００４】
非接触電力伝送機器として、充電器に送電用の一次コイルを設け、携帯電子機器に受電用の二次コイルを設けた電磁誘導方式の非接触電力伝送機器が知られている。一次コイルに電流を流して磁束を発生させ、該磁束により二次コイルに誘導起電力を発生させることによって非接触で電力を伝送することができる。【０００５】
しかしながら、電磁誘導方式の非接触電力伝送機器では、一次コイルまたは二次コイルの周辺に金属部品があると、一次コイルで発生した磁束が該金属部品に漏れることがある。磁束が金属部品に漏れることによって、電力の伝送効率が下がるだけでなく、金属部品が発熱するという課題がある。【０００６】
特に小型化や薄型化が求められている携帯電子機器では、二次コイルと金属部品とがより近くに配設されやすく、金属部品により多くの磁束が漏れやすい。そこで、特開２０００−２０１４４２号公報（以下、特許文献１とする。）では、金属部品への磁束の漏れが抑制される非接触電力伝送機器が開示されている。図１は、特許文献１に開示されている非接触電力伝送機器の概略図である。【０００７】
図１に示すように、非接触電力伝送機器は、充電器１に設けられた一次コイル２と、携帯電子機器３に設けられた二次コイル４と、を備えている。一次コイル２および二次コイル４は、携帯電子機器３が充電器１に搭載されたときに対面するように配置されている。一次コイル２は、電流が流されることによって磁束Φ１を発生する。携帯電子機器３を充電器１に搭載した状態で一次コイル２に電流を流すことによって、二次コイル４に作用する磁束Φ１の大きさが変化する。その結果、二次コイル４に誘導起電力が発生し、一次コイル２から二次コイル４に非接触で電力が伝送される。【０００８】
また、特許文献１で開示されている非接触電力伝送機器には、二次コイル４の、一次コイル２と対向する面とは反対側の面を覆うように磁性体層５が設けられている。磁束Φ１が磁性体層５を通過するため、非接触電力伝送機器の周辺に設けられた金属部品への磁束Φ１の漏れを軽減することができる。その結果、電力の伝送効率の低下や金属部品の発熱を抑制することができる。【０００９】
しかしながら、磁性体層５に許容範囲以上の大きさの磁束Φ１がかけられた場合、磁性体層５は磁気飽和を起こす。磁気飽和により磁性体層５の周辺に設けられた金属部品へ磁性体層５から磁束Φ１が漏れ、電力の伝送効率の低下や金属部品の発熱が生じる虞がある。そのため、特許文献１に開示されている非接触電力伝送機器では、磁性体層５が磁気飽和を起こさないように磁束Φ１の大きさが制限されていた。【００１０】
磁性体層５に磁気飽和が生じる磁束Φ１の大きさ（以下、飽和磁束と称す）を決める要素として、磁性体層５の厚さが挙げられる。磁性体層５を通過する磁束Φ１の方向と垂直な方向に磁性体層５を厚くすることによって磁性体層５の飽和磁束を大きくすることができる。しかし、磁性体層５を厚くすることは非接触電力伝送機器の大型化につながり、携帯電子機器３の大型化を招く。【００１１】
磁性体層５に磁気飽和が生じないように、一次コイル２に流す電流を小さくして磁束Φ１の大きさを小さくしてもよいが、これは単位時間当たりに伝送される電力量（以下、電力伝送能力と称す）の低下を招く。電力伝送能力が低下すると、携帯電子機器３の充電により長い時間が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２０１４４２号公報
【発明の概要】
【００１３】
そこで、本発明は、電力伝送能力を低下させることなく薄型化することができる非接触電力伝送機器を提供することを目的とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の日接触電力伝送機器の一の態様は、一次コイルと、二次コイルと、磁性体層と、マグネット部と、磁極切り替え部と、を備える。一次コイルは磁束を発生する。二次コイルは、一次コイルの磁束がコイルの中を通過するように一次コイルと対向して配置され、電磁誘導により一次コイルから非接触で電力を受け取る。磁性体層は、二次コイルの中を通過した一次コイルの磁束が通過するように、二次コイルの、一次コイルと対向する側と反対の側を覆うように配設されている。マグネット部は、２つの磁極を切り替え可能に設けられている。また、マグネット部は、一次コイルで発生した磁束の最大値と磁性体層の飽和磁束との差よりも大きく、磁性体層が広がっている方向に沿って磁性体層を通過する磁束を発生する。磁極切り替え部は、一次コイルで発生した磁束の方向を検出し、当該磁束の方向と反対の方向に磁束を発生するようにマグネット部の磁極を切り替える。
【００１５】
本発明の非接触電力伝送機器によれば、電力伝送能力を低下させることなく薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】特許文献１に開示されている非接触電力伝送機器の概略図である。
【図２】本発明の実施形態例における非接触電力伝送機器を適用した充電器および携帯電子機器の部分概略図である。
【図３】図２に示す磁性体層の磁気特性を示すＢ−Ｈ曲線である。
【図４】磁性体層に負の方向の磁気バイアスをかけた状態における磁性体層の磁気特性を示Ｂ−Ｈ曲線である。
【図５】磁性体層に正の方向の磁気バイアスをかけた状態における磁性体層の磁気特性を示すＢ−Ｈ曲線である。
【図６】図２に示すマグネット部の構成を示す概略図である。
【図７】図２に示す磁極切り替え部の構成を示す概略図である。
【図８】本実施形態例における非接触電力伝送機器の動作を示すタイムチャートである。
【図９】一次コイルで発生する磁束、マグネット部で発生する磁束、磁性体層の飽和磁束、および二次コイルに発生する誘導起電力の時間変化を示すグラフである。
【図１０】本実施形態例および従来における非接触電力伝送機器の二次コイルに発生する誘導起電力の絶対値の時間変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例における非接触電力伝送機器について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本発明の実施形態例における非接触電力伝送機器を適用した充電器および携帯電子機器の部分概略図である。なお、図２は、携帯電子機器が充電器に搭載されて充電可能な状態にあるときの図である。
【００１９】
図２に示すように、非接触電力伝送機器は、充電器１に設けられた送電用の一次コイル２と、携帯電子機器３に設けられた受電用の二次コイル４と、を備えている。一次コイル２および二次コイル４は、導線によって囲われた任意の面をそれぞれ有している。携帯電子機器３が充電器１に搭載されたときに当該任意の面が互いに対向するように、一次コイル２および二次コイル４が配置されている。
【００２０】
一次コイル２は、不図示の交流電源供給源と電気的に接続されており、一次コイル２に電流が供給されることによって一次コイル２の周りに磁束Φ１が発生する。磁束Φ１は、一次コイル２の環内側と環外側を循環するように形成される。また、磁束Φ１は、二次コイル４の中を通過する。二次コイル４の、導線によって囲われた任意の面を貫く磁束Φ１の大きさが変化して二次コイル４に誘導起電力が発生する。
【００２１】
二次コイル４は電力を蓄えることができる電池パック６と電気的に接続されており、二次コイル４に発生した誘導起電力により電池パック６に電力が蓄えられる。すなわち、一次コイル２から二次コイル４へ非接触で電力が伝送されることによって、電池パック６は充電される。
【００２２】
非接触電力伝送機器には、シート形状を有する磁性体層５が設けられている。磁性体層５のシート面が、二次コイル４の、一次コイル２と対向している側とは反対の側を覆っている。磁性体層５の厚さを薄くすることによって、携帯電子機器３の、磁性体層５の厚さ方向における寸法を小さくすることができる。
【００２３】
磁性体層５は、容易に磁性を帯びることが可能な物質を含んでいる。そのため、一次コイル２で発生した磁束Φ１は、磁性体層５が磁気飽和を起こすまでは磁性体層５を通って一次コイル２の環内側と環外側を循環する。電池パック６のような金属部品を磁性体層５の付近に配置しても磁束Φ１が金属部品に漏れることがなくなり、金属部品の発熱や電力伝送効率の低下を抑制することができる。したがって、磁性体層５すなわち非接触電力伝送機器の近傍に金属部品を配置することが可能となり、携帯電子機器３をより小型化することができる。
【００２４】
本実施形態例における非接触電力伝送機器は、磁極を有し、磁性体層５に磁気バイアスをかけるマグネット部７を備えている。マグネット部７は、２つの磁極を切り替え可能に、すなわち、Ｎ極とＳ極とを反転可能に形成されている。磁極が反転することによって、マグネット部７の周囲に形成される磁束Φ２の向きも反転する。磁束Φ２は、一次コイル２による磁束Φ１の最大値と磁性体層５の飽和磁束との差よりも大きい。
【００２５】
マグネット部７の一方の磁極は、磁性体層５が広がっている方向の延長上に位置している。マグネット部７の２つの磁極を結ぶ線が、当該方向と略垂直に交わるように、マグネット部７の他方の磁極が配置されている。したがって、マグネット部７の周囲に形成される磁束Φ２は、磁性体層５が広がっている方向に沿って磁性体層５の内部を通過する。すなわち、磁束Φ２は、磁束Φ１と同じ経路を部分的に有する。
【００２６】
ここで、磁性体層５の磁気特性について説明する。図３は、磁性体層５の磁気特性を、横軸を磁場Ｈ、縦軸を磁束密度Ｂとして示した概略図（一般にＢ−Ｈ曲線と呼ばれる）である。なお、ここでは、磁性体層５のシート面と平行な方向のうちの一の方向にかけられる磁束の方向を正の方向とし、当該正の方向と反対方向にかけられる磁束の方向を負の方向とする。
【００２７】
図３に示すように、磁性体層５は飽和磁束密度Ｂｍａｘを有している。飽和磁束密度Ｂｍａｘ以上の磁束が磁性体層５にかけられると磁性体層５は磁気飽和を起こし、磁束は磁性体層５から漏れる。
【００２８】
図４は、磁性体層５に負の方向の磁気バイアスをかけた状態の磁性体層５の磁気特性を示すＢ−Ｈ曲線である。また、図５は、磁性体層５に正の方向の磁気バイアスをかけた状態の磁性体層５の磁気特性を示すＢ−Ｈ曲線である。なお、図４および図５に示す鎖線は、磁気バイアスをかけていない状態の磁性体層５の磁気特性を示すＢ−Ｈ曲線である。
【００２９】
図４に示すように、磁性体層５に負の方向の磁気バイアスをかけることによって、正の方向における飽和磁束密度Ｂｍａｘが大きくなる。したがって、より大きい正の方向の磁束を磁性体層５にかけても磁性体層５は磁気飽和を起こさない。また、図５に示すように、磁性体層５に正の方向の磁気バイアスをかけることによって、磁性体層５により大きい負の方向の磁束をかけても磁性体層５は磁気飽和を起こさない。
【００３０】
すなわち、磁性体層５にかけられる磁束Φ１の方向と反対の方向の磁気バイアスを磁性体層５にかけることによって、より大きい磁束Φ１を磁性体層５にかけても磁性体層５に磁気飽和が起きず、磁性体層５から磁束の漏れが生じなくなる。
【００３１】
本実施形態例における非接触電力伝送機器では、図２に示すように、マグネット部７の一方の磁極が磁性体層５の端部と接するように、マグネット部７が配置されている。マグネット部７による磁束Φ２が磁性体層５のシート面に沿って磁性体層５を通過するため、磁束Φ２が磁性体層５の磁気バイアスとなる。
【００３２】
磁束Φ２を、磁束Φ１とは反対の方向にかけることによって、磁性体層５の飽和磁束密度Ｂｍａｘ（図３ないし図５）をより大きくすることができる。したがって、磁性体層５をより薄くすることができ、非接触電力伝送機器をより小型化、薄型化することができる。
【００３３】
また、非接触電力伝送機器は、マグネット部７の磁極を切り替える磁極切り替え部８を備えている。磁極切り替え部８は、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向を検出し、磁束Φ１の方向に応じてマグネット部７の磁極を切り替えることができる。
【００３４】
したがって、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向に応じて、マグネット部７による磁束Φ２の向きを変えることができる。すなわち、交流電流供給源によって一次コイル２に供給される電流の方向が変化して磁束Φ１の方向が変化しても、磁束Φ１の方向と反対方向の磁気バイアスを磁性体層５にかけることが可能となる。
【００３５】
マグネット部７および磁極切り替え部８の構成の一例を図６および図７を用いて詳述する。
【００３６】
図６は、マグネット部７の構成を示す概略図である。図６に示すように、マグネット部７は、粉末状の磁石９を含む樹脂材料１０から形成されている。粉末状の磁石９として、ネオジウム磁石やサマリウムコバルト磁石等の希土類マグネットを用いることができる。もちろんこれらに限られるものではなく、磁力が比較的長い間残っている磁石であればよい。
【００３７】
樹脂材料１０は、外部から磁力を受けていないときは磁石９を静止状態に保ち、かつ外部から磁力を受けたときは磁石９が回転することができる程度の粘度を有している。
【００３８】
したがって、マグネット部７に所定の方向の磁束がかけられた場合、磁石９のＮ極が該磁束の方向に向くようにそれぞれの磁石９が回転する。その後、マグネット部７にかけられた磁束を解いたとき、磁石９は樹脂材料１０によって静止状態に保たれるため、マグネット部７の、マグネット部７にかけられていた磁束の方向の側がＮ極となり、該磁束の方向とは反対の側がＳ極となる。
【００３９】
例えば、紙面上における上側から下側に向かう方向の磁束をマグネット部７にかけて該磁束を解いたときには、紙面上におけるマグネット部７の上側がＳ極となり、マグネット部７の下側がＮ極となる。
【００４０】
また、マグネット部７には軟磁性体１１が含まれている。そのため、一次コイル２で発生した磁束Φ１（図２）はマグネット部７を通過しやすくなる。
【００４１】
図７は、磁極切り替え部８の構成を示す概略図である。図７に示すように、磁極切り替え部８は、一次コイル２で発生した磁束Φ１（図２）の方向を検出する磁束方向検出コイル１２と、通電されることによって磁力を発生する電磁石１３と、を備えている。電磁石１３が磁力を発生することにより、磁極切り替え部８が磁束Φ３（図２）を発生する。
【００４２】
図２、図６および図７を用いて、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向の検出、電磁石１３への電流供給および磁極切り替え部８によるマグネット部７の磁極の切り替えについて説明する。磁束方向検出コイル１２は、一次コイル２で発生した磁束Φ１を受けて磁束方向検出コイル１２に誘導起電力が発生するように携帯電子機器３に配設されている。磁束方向検出コイル１２に発生した誘導起電力の方向から、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向を検出することができる。
【００４３】
磁束方向検出コイル１２の、一次コイル２に供給される電流の方向の誤検出を避けるために、磁束方向検出コイル１２に向けて磁束を発生させる磁束発生コイルを充電器１の側に別途設けてもよい。磁束発生コイルは一次コイル２に供給される電流の方向、すなわち一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向に応じて所定の方向に磁束を発生させる。
【００４４】
磁束発生コイルおよび磁束方向検出コイル１２を、マグネット部７や電磁石１３で発生した磁束Φ２、３の影響を受けない位置に磁束方向検出コイル１２を配設することによって、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向の誤検出を抑制することができる。
【００４５】
なお、本実施形態例では、磁束方向検出コイル１２を用いているが、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向を検出する手段として他の公知の手段を用いても良い。
【００４６】
磁束方向検出コイル１２は電磁石１３と電気的に接続されており、磁束方向検出コイル１２に発生した誘導起電力によって電磁石１３に電流が供給される。磁束方向検出コイル１２と電磁石１３との間に電流供給源（不図示）を設けて、磁束方向検出コイル１２に発生する電流の流れ方向、すなわち一次コイル２に供給される電流の方向に応じて該電流供給源が電磁石１３に所定の方向の電流を供給してもよい。
【００４７】
電磁石１３に電流が供給されることによって電磁石１３に磁力が発生し、磁極切り替え部８の一部がＮ極となり、Ｎ極と反対側の磁極切り替え部８の箇所がＳ極となる。その結果、磁極切り替え部８の周りに磁束Φ３が発生する。磁極切り替え部８が発生する磁束Φ３の向きは、電磁石１３を形成するコイルの巻き方向や電磁石１３に供給される電流の方向によって決定される。
【００４８】
磁極切り替え部８の、Ｎ極またはＳ極となる部分が、マグネット部７の一方の磁極と接している。磁極切り替え部８の、マグネット部７の一方の磁極と接している部分がＮ極になったとき、マグネット部７の当該部分がＳ極となるように、磁石９が回転する。磁極切り替え部８の当該部分がＳ極になったときは、マグネット部７の当該部分がＮ極となるように、磁石９が回転する。
【００４９】
マグネット部７には軟磁性体１１が含まれているため、磁極切り替え部８で発生した磁束Φ３はマグネット部７を通過しやすい。そのため、磁石９は磁極切り替え部８で発生した磁束Φ３の影響を受け易くなり、マグネット部７の磁極が切り替えられ易くなる。
【００５０】
磁極切り替え部８は、マグネット部７の磁極が切り替えられたところで電磁石１３への電流の供給を停止し、磁束Φ３が消える。磁束Φ３が消えることによってマグネット部７は磁束Φ３の影響を受けなくなり、磁性体層５を通過する磁束Φ２を形成する。なお、マグネット部７の磁石９は樹脂材料１０により静止状態に保たれるため、磁束Φ３が消えても、マグネット部７の磁極は保持される。
【００５１】
次に、本実施形態例における非接触電力伝送機器の動作について、図２、図８および図９を用いて説明する。図８は、本実施形態例における非接触電力伝送機器の動作を示すタイムチャートである。図９（ａ）は、一次コイル２で発生した磁束Φ１、マグネット部７で発生した磁束Φ２、および磁性体層５の飽和磁束の時間変化を示すグラフである。図９（ａ）では、実線が磁束Φ１を示し、鎖線が磁束Φ２を示している。また、二点差線は磁性体層５の飽和磁束を示している。図９（ｂ）は、二次コイル４に発生する誘導起電力の時間変化を示すグラフである。
【００５２】
図８および図９に示すように、非接触電力伝送機器が動作し始めると、一次コイル２に交流電流が供給され、磁束Φ１が発生する（ステップＳ１）。磁束Φ１は、二次コイル４の、導線によって囲われた任意の面を通過する。
【００５３】
一次コイル２に供給される電流は交流であるため、磁束Φ１の大きさも変化する。磁束Φ１の大きさの変化に伴って二次コイル４に誘導起電力が発生する（ステップ２）。二次コイル４に発生する誘導起電力の大きさは、二次コイル４を貫く磁束Φ１の大きさの単位時間当たりの変化に比例する（ファラデーの電磁誘導の法則）。
【００５４】
磁束Φ１が発生したときに、磁極切り替え部８は、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向を検出し（ステップＳ３）、マグネット部７の磁極を所定の方向に切り替える（ステップＳ４）。磁極が切り替えられたマグネット部７から磁束Φ２が発生する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ４では、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向とは反対の方向に磁束を発生するようにマグネット部７の極性が切り替えられる。
【００５５】
磁束Φ２は磁性体層５を通るため、磁束Φ２が磁性体層５の磁気バイアスとなり、磁性体層５の飽和磁束が変化する（ステップＳ６）。磁束Φ２は一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向と反対の方向に発生するため、磁性体層５の飽和磁束は大きくなる。その結果、磁性体層５が磁束Φ１による磁気飽和を起こさなくなる。
【００５６】
また、磁束Φ２は、二次コイル４の、導線によって囲われた任意の面を貫く。マグネット部７の磁極が切り替わるときには、二次コイル４を貫く磁束Φ２の大きさも変化するため、二次コイル４の誘導起電力に影響を与える。マグネット部７の磁極の切り替えが終わると、二次コイル４を貫く磁束Φ２の大きさは一定となるため、二次コイル４の誘導起電力には影響を与えない。
【００５７】
一次コイル２に交流電流が供給されている間は、二次コイル４に誘導起電力が発生しており、該誘導起電力により電池パック６が充電される。
【００５８】
充電器１または携帯電子機器３には、電池パック６への充電が完了したか否かを判断する判断手段が設けられており、ステップＳ６の後に判断手段が電池パック６への充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ７）。判断手段が電池パック６への充電が完了したと判断した場合、一次コイル２への電流の供給が停止され、非接触電力伝送機器の動作も終了する。
【００５９】
判断手段が電池パック６への充電が完了していないと判断した場合には、継続して一次コイル２へ電流が供給される。その後、一次コイル２に供給される電流の方向が反転し、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向も反転する。磁極切り替え部８は、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向が反転したことを検出し（ステップＳ３）、磁極切り替え部８がマグネット部７の磁極を切り替える（ステップ４）。
【００６０】
このように、磁極切り替え部８は、一次コイル２で発生した磁束Φ１の方向に応じてマグネット部７の磁極を切り替える、すなわち磁性体層５にかけられる磁気バイアスの方向を切り替える。したがって、磁性体層５の飽和磁束密度Ｂｍａｘを磁束Φ１の方向に対応して大きくすることができ、磁性体層５の磁気飽和を抑制することができる。
【００６１】
ここで、本実施形態例の非接触電力伝送装置、および従来の非接触電力伝送装置における二次コイルに発生する誘導起電力について比較する。二次コイルに発生する誘導起電力は交流であるが、電池パック６が充電されるときには、例えば整流回路によって電流の流れる方向が一定になるように整流されている。そこで、電力伝送能力を誘導起電力の絶対値で比較する。
【００６２】
図１０は、二次コイル４に発生する誘導起電力の絶対値の時間変化を示したグラフである。図１０に示す実線は、本実施形態例における非接触電力伝送機器を用いた場合であり、鎖線は、従来における非接触電力伝送機器を用いた場合の誘導起電力の絶対値の時間変化を表している。
【００６３】
従来の非接触電力電送機器における、磁性体層５の寸法、材質や、一次コイル２および二次コイル４の巻数、材質は、本実施形態例のものと同じとした。従来の非接触電力伝送機器では、一次コイル２で発生した磁束Φ１の大きさを、磁気バイアスがかけられていない状態の磁性体層５の飽和磁束とした。
【００６４】
本実施形態例における磁束Φ１の大きさは、従来における磁束Φ１の大きさよりも大きい。そのため、本実施形態例の二次コイル４に発生する誘導起電力は、従来の二次コイル４に発生する誘導起電力よりも大きくなる。本実施形態例では、磁性体層５に磁気バイアスをかけるとき（図１０に示すＡ部）には、磁束Φ１の方向とは反対の方向の磁束Φ２の大きさが変化するため誘導起電力は従来に比べて小さくなっているが、１周期当たり（図１０に示すＢ部）に発生する誘導起電力は従来に比べて大きくなっている。
【００６５】
したがって、本実施形態例では、従来と同じ寸法の磁性体層５であっても、磁性体層５が磁気飽和を起こすことなく電力伝送能力を高めることが可能となる。すなわち、電力伝送能力を低下させることなく磁性体層５をより薄くすることができ、非接触電力伝送機器を薄型化することができる。
【００６６】
本実施形態例では、磁性体層５、マグネット部７および磁極切り替え部８を携帯電子機器３の側にしか設けていないが、充電器１の側に磁性体層５、マグネット部７および磁極切り替え部８を設け、充電器１を小型化、薄型化することもできる。
【００６７】
また、本発明における非接触電力伝送機器を充電器１および携帯電子機器３の組合せへ適用した例を説明したが、本発明における非接触電力伝送機器はこれに限られず、電磁誘導を用いて電力を伝送するあらゆる機器に適用することが可能である。
【００６８】
以上、実施形態例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態例に限定されるものではない。本願発明の形や細部には、本願発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００６９】
この出願は、２０１０年９月１６日に出願された日本出願特願２０１０−２０７８２２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７０】
２      一次コイル
４      二次コイル
５      磁性体層
７      マグネット部
８      磁極切り替え部
Φ１、Φ２  磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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