(57)【要約】【課題】給電側のコイル構成に関係なく、効率の高い給電を行うことができる非接触受電装置及び非接触受給電システムを提供する。【解決手段】非接触受電装置においては、電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、を備えており、複数の受電コイルは、複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されている。【選択図】図１
2014045546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続された非接触受電装置。
【請求項２】
前記複数の受電コイルは、電力が供給される受電コイル面において環状に配置されて並設されており、前記受電コイル面の中心に対して対称に配置された請求項１に記載の非接触受電装置。
【請求項３】
前記受電面の中心軸上に設けられて、前記複数の受電コイルの中心位置を伝達する機能を有する位置伝達部を備えた請求項２に記載の非接触受電装置。
【請求項４】
当該非接触受電装置に対して電力を供給する非接触給電装置における給電コイルの給電コイル面に応じて前記複数の受電コイルの受電コイル面が設定された請求項１乃至３のいずれか一項に記載の非接触受電装置。
【請求項５】
非接触受電装置と非接触給電装置とを備える非接触受給電システムであって、
前記非接触受電装置は、
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、
前記複数の受電コイルの中心位置を伝達する機能を有する位置伝達部と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されており、
前記非接触給電装置は、
前記非接触受電装置を載置するトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された給電コイルと、
前記給電コイルに電力を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記位置伝達部の位置を検出して、前記複数の受電コイルの中心位置を検知する位置検出部と、を備える非接触受給電システム。
【請求項６】
前記非接触受電装置は、前記非接触給電装置上に載置されて電力が供給される受電コイル面を有し、
前記複数の受電コイルは、前記受電コイル面において環状に配置されて並設されており、前記受電コイル面の中心に対して対称に配置された請求項５に記載の非接触受給電システム。
【請求項７】
前記非接触受電装置には、高周波磁界を供給する給電コイルの周りに防磁機能を有する環状の防磁部が配置されており、
前記複数の受電コイルによる前記受電コイル面が前記防磁部より内側に配置されるよう構成された請求項６に記載の非接触受給電システム。
【請求項８】
前記位置伝達部が磁石で構成され、前記位置検出部がホール素子で構成された請求項５乃至７のいずれか一項に記載の非接触受給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気的に非接触状態で電力が供給される非接触受電装置、及び非接触受電装置と非接触給電装置を備える非接触受給電システムに関する。特に、誘導加熱装置を非接触給電装置として用いる非接触受電装置及び非接触受給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の非接触受電装置としては、例えば、特許文献１に開示されたコードレス機器がある。特許文献１のコードレス機器は、例えばコーヒー挽機のような回転調理機器を誘導加熱装置である磁気発生部（誘導加熱調理器）のトッププレート上に載置して駆動するコードレス機器に関する。このコードレス機器は、一次コイルを有する磁気発生部と、一次コイルと磁気結合する二次コイルを有する回転調理機器のような負荷部から構成される。特許文献１に開示されているコードレス機器は、磁気発生部のトッププレート上に負荷部を載置して、一次コイルに高周波電流を供給することにより、二次コイルにおいて電力を受電して、負荷部に電力が供給される構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に開示されたコードレス機器では、受電側と給電側のコイルを１対１の対応関係に配置することにより、誘導加熱調理器として使用できるとともに、当該誘導加熱調理器に載置された非接触受電装置に対してコードレスで給電できる構成である。一方、給電側のコイル構成としては、トッププレート下に複数の加熱コイルにより一つの被加熱物を誘導加熱するマルチコイル構成を有する誘導加熱調理器が種々提案されている。このようなマルチコイル構成を有する誘導加熱調理器においても、非接触受電装置に対して給電可能な構成が求められている。
【０００５】
しかしながら、マルチコイル構成の誘導加熱調理器を用いて、従来構成の非接触受電装置に対して給電した場合には、受電側のコイルでは給電側の複数のコイルからの高周波磁界を効率よく受けることができず、非接触受電装置に十分な電力が供給されないという課題を有していた。
また、マルチコイル構成の誘導加熱調理器において、受電側と給電側のコイルを１対１の対応関係に配置するために給電コイルの外径に受電コイルの外径を合わせて給電することも可能であるが、マルチコイル構成の給電コイルは、単一のコイル構成よりもコイルの外径が小さいため、給電効率が悪くなる、あるいは給電可能電力に制限が生じる等の課題を有する。
【０００６】
そこで、本開示は、給電側のコイル構成に関係なく、効率の高い受給電を行うことができる非接触受電装置及び非接触受給電システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示における非接触受電装置は、
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されている。
【０００８】
本開示における非接触受給電システムは、
非接触受電装置と非接触給電装置とを備え、
前記非接触受電装置は、
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、
前記複数の受電コイルの中心位置を伝達する機能を有する位置伝達部と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されており、
前記非接触給電装置は、
前記非接触受電装置を載置するトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された給電コイルと、
前記給電コイルに電力を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記位置伝達部の位置を検出して、前記複数の受電コイルの中心位置を検知する位置検出部と、で構成されている。
【０００９】
上記の概括的かつ特定の態様は、非接触受電装置及び非接触受給電システムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示における非接触受電装置によれば、受電側に複数のコイルを用い、それぞれのコイルに流れる電流の向きを同じ方向に流れるようにすることによって、給電側のコイル構成に関係なく、効率高く受電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示に係る実施の形態１の非接触受電装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１の非接触受電装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】実施の形態１の非接触受電装置が１つの給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略平面図である。
【図４】実施の形態１の非接触受電装置が１つの給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略側面図である。
【図５】実施の形態１の非接触受電装置が複数の給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略平面図である。
【図６】実施の形態１の非接触受電装置が複数の給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略側面図である。
【図７】実施の形態１の非接触受電装置が防磁部を有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略平面図である。
【図８】実施の形態１の非接触受電装置が防磁部を有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略側面図である。
【図９】本開示に係る実施の形態２の非接触受電装置が１つの給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略平面図である。
【図１０】実施の形態２の非接触受電装置が１つの給電コイルを有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略側面図である。
【図１１】本開示に係る実施の形態３の非接触受給電システムを示す概略平面図である。
【図１２】実施の形態３の非接触受給電システムを示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本開示に係る一形態を得るに至った経緯）
前述したように従来の非接触受電装置においては、給電側のコイル構成によっては、効率高く給電することができないという課題を有していた。具体的には、特許文献１に開示されているコードレス機器のように、受電側と給電側のコイル構成が１対１の対応関係になければ、十分な電力供給を行うことができなかった。本発明者らは、受電側のコイル構成を複数の受電コイルを備えるマルチコイル構成とし、複数の受電コイルを直列に接続して環状に並んで配置し、それぞれの受電コイルに流れる電流の向きを同じ方向に流れるように構成することにより、効率の高い受給電を行うことが可能であることを見出し、本発明に至った。
【００１３】
本開示に係る第１の態様の非接触受電装置は、
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されている。
【００１４】
本開示に係る第２の態様の非接触受電装置において、前記第１の態様における前記複数の受電コイルは、電力が供給される受電コイル面において環状に配置されて並設されており、前記受電コイル面の中心に対して対称に配置されている。
【００１５】
本開示に係る第３の態様の非接触受電装置においては、前記第２の態様における前記受電面の中心軸上に設けられて、前記複数の受電コイルの中心位置を伝達する機能を有する位置伝達部を備えている。
【００１６】
本開示に係る第４の態様の非接触受電装置においては、前記第１乃至３の態様における当該非接触受電装置に対して電力を供給する非接触給電装置における給電コイルの給電コイル面に応じて前記複数の受電コイルの受電コイル面が設定される構成としてもよい。
【００１７】
本開示に係る第５の態様の非接触受給電システムにおいては、
非接触受電装置と非接触給電装置とを備える非接触受給電システムであって、
前記非接触受電装置は、
電磁誘導を利用して非接触で電力が供給される複数の受電コイルと、
前記複数の受電コイルからの電力が入力される負荷回路と、
前記複数の受電コイルの中心位置を伝達する機能を有する位置伝達部と、を備え、
前記複数の受電コイルは、前記複数の受電コイルの電流が同じ方向に流れるよう接続されており、
前記非接触給電装置は、
前記非接触受電装置を載置するトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された給電コイルと、
前記給電コイルに電力を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記位置伝達部の位置を検出して、前記複数の受電コイルの中心位置を検知する位置検出部と、を備えている。
【００１８】
本開示に係る第６の態様の非接触受給電システムにおいては、前記第５の態様における前記非接触受電装置は、前記非接触給電装置上に載置されて電力が供給される受電コイル面を有し、
前記複数の受電コイルは、前記受電コイル面において環状に配置されて並設されており、前記受電コイル面の中心に対して対称に配置されている。
【００１９】
本開示に係る第７の態様の非接触受給電システムにおいては、前記第６の態様における前記非接触受電装置には、高周波磁界を供給する給電コイルの周りに防磁機能を有する環状の防磁部が配置されており、
前記複数の受電コイルによる前記受電コイル面が前記防磁部より内側に配置されるよう構成されている。
【００２０】
本開示に係る第８の態様の非接触受給電システムにおいては、前記第５乃至７の態様における前記位置伝達部を磁石で構成し、前記位置検出部をホール素子で構成している。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の全ての図において、同一又は相当部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
（実施の形態１）
本開示に係る実施の形態１の非接触受電装置について添付の図１から図８を参照しつつ説明する。図１は、本開示に係る実施の形態１の非接触受電装置の概略構成を示す平面図である。図２は、実施の形態１の非接触受電装置の概略構成を示す側面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、実施の形態１の非接触受電装置１０は、複数の受電コイル２と、負荷回路４とを備える。負荷回路４としては、例えばモータなどの回転装置と、回転装置を駆動する駆動回路と、駆動回路などを制御する制御回路などが含まれる。複数の受電コイル２は、環状に配置されて並設されており、それぞれに流れる電流の向きが同じ方向となるように接続されている。例えば、図１に示すように、複数の受電コイル２を電気的に直列に接続することによって、図２で示す時点においては、全ての受電コイル２の電流が時計回りの方向（図２において符号３にて示す方向）に流れる。なお、実施の形態１における非接触受電装置１０においては、複数の受電コイル２として４つのコイルを例示しているが、受電コイル２の数としては４つに限定されるものではなく、複数のコイルからなる構成であればよい。なお、複数の受電コイル２で構成される受電コイル面は、非接触給電装置２０の給電コイル５（給電コイル面）に対向するよう配置されるのが好ましい。したがって、複数の受電コイル２で構成される受電コイル面におけるコイル数としては、給電コイル５における給電コイル面における対向する領域において、同じコイル数で対向するように配置されるのが好ましい。ここで、受電コイル面とは、複数の受電コイル２において、給電コイル５に対向する面であり、複数の受電コイル２の下面を言う。なお、受電コイル面の面積とは、複数の受電コイル２におけるそれぞれの給電コイル５に対向する給電コイル面の面積を加算したものである。
【００２４】
図２に示すように、複数の受電コイル２は、非接触受電装置１０の下部に配置されており、負荷回路４に接続されている。この非接触受電装置１０では、複数の受電コイル２が誘導加熱装置である非接触給電装置の給電コイル５から高周波磁界の影響を受けて電力を受電すると、負荷回路４に電力が供給される構成となっている。
【００２５】
以下、実施の形態１において、非接触給電装置が非接触受電装置１０に対して電気的に非接触状態で給電するために、非接触受電装置１０を誘導加熱装置である非接触給電装置２０ａに載置した場合を一例として説明する。特に、１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａに４つの受電コイル２を有する非接触受電装置１０を載置する場合について説明する。
【００２６】
図３は、実施の形態１の非接触受電装置１０を１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａに載置した場合を例示する概略平面図である。図４は、実施の形態１の非接触受電装置１０を１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａに載置した場合を例示する非接触受給電システムの概略側面図である。
【００２７】
図３及び図４に示すように、非接触受電装置１０が載置される誘導加熱装置である非接触給電装置２０ａは、１つの給電コイル５、インバータ６、及びトッププレート７を備える。なお、図示していないが、非接触給電装置２０ａには、インバータ６の出力を制御する制御部、及び使用者の操作に応じて制御部に対して電力供給の開始又は停止の指令信号を出力する操作部などの一般的な誘導加熱装置において必要な回路を備える。非接触給電装置２０ａにおいては、給電コイル５がインバータ６の出力により励起されて高周波磁界８を発生させる。非接触給電装置２０ａに載置されている非接触受電装置１０の受電コイル２においては、発生した高周波磁界８による磁束が鎖交して電流が流れ、電力を受電する。
【００２８】
図３に示すように、実施の形態１の非接触受電装置１０において、複数の受電コイル２は、それぞれの受電コイル２に流れる電流が同じ方向に流れるように、例えば電気的に直列に接続された構成となっている。このため、非接触受電装置１０の受電コイル２が受電しているとき、例えば、図３に示す時点においては、符号３で示すように、すべての受電コイル２に流れる電流は、時計方向に流れている。非接触受電装置１０においては、複数の受電コイル２が、電力が供給される受電コイル面において環状（ループ状）に配置されて並設されている。また、複数の受電コイル２は、受電コイル面の中心に対して対称に配置されており、非接触受電装置１０における受電コイル面の四方の位置で電気的に直列に接続されて配置されている。それぞれの受電コイル２においては、給電コイル５に対向する面（受電コイル面）が略同一平面となるよう並設されており、給電コイル５におけるコイル形状に沿って環状に配設される。したがって、受電コイル面が給電コイル５の給電コイル面の直上に配置されて、非接触給電装置２０ａにより非接触受電装置１０に対する給電動作が行われる。
【００２９】
上記のように構成された実施の形態１の非接触受電装置１０においては、複数の受電コイル２に流れる電流の向きを同じ方向にすることによって、図４で示されるように給電コイル５による高周波磁界８を受け、効率高く電力を受電することができる。したがって、実施の形態１の非接触受電装置１０は、複数の受電コイル２を有する構成であっても、従来の構成のような１つの受電コイルを有する非接触受電装置と同様に効率高く電力を受電できる構成となる。
【００３０】
なお、複数の受電コイルのそれぞれにおいて、電流の流れる方向が同じでない場合には、それぞれの受電コイルに流れる電流により生じる磁界が打ち消し合うため、効率の高い受電を行うことができない構成となる。また、非接触受電装置が上記のように実施の形態１のように構成されていない場合には、複数の受電コイルが給電コイルからの高周波磁界の影響を効率高く受けることができないため、十分な電力を発生させることができないという問題を有している。しかし、実施の形態１の非接触受電装置１０においては、複数の受電コイル２のそれぞれ（受電コイル面）が給電コイル５（給電コイル面）に対向して配置され、複数の受電コイルが直列に接続されて電流が同じ方向に流れるように構成されているため、効率の高い受電を行うことができる構成となっている。
また、実施の形態１の非接触受電装置１０においては、受電コイル２を直列に接続しているが、各受電コイル２に流れる電流が同じ方向に流れるのであれば、複数の受電コイル２を並列に接続してもよい。但し、複数の受電コイル２を並列接続した場合、インダクタンスが下がるので、受電コイル２が給電コイル５から十分な電力を受電できるように、各受電コイル２は、例えば給電コイル５の形状、巻き数、配置等と同一の構成にする必要がある。
【００３１】
次に、複数の給電コイルを有する非接触給電装置に非接触受電装置を載置して受電する場合について説明する。
図５は、実施の形態１の非接触受電装置１０を複数の給電コイル５を有する非接触給電装置に載置した場合を例示する概略平面図である。図６は、実施の形態１の非接触受電装置１０を複数の給電コイル５を有する非接触給電装置に載置した場合を例示する非接触受給電システムの概略側面図である。
【００３２】
図５及び図６に示すように、非接触給電装置２０ｂは、複数の給電コイル５を有するマルチコイル構成である。他の構成は、前述の図４に示した１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａと同じである。非接触給電装置２０ｂのインバータ６から複数の給電コイル５に電力が供給されると、複数の給電コイル５は高周波磁界８を発生する。非接触給電装置２０ｂに載置されている非接触受電装置１０のそれぞれの受電コイル２においては、発生した高周波磁界８により磁束が鎖交して電流が流れ、電力を受電する。特に、実施の形態１の非接触受電装置１０は、給電側のマルチコイル構成に対して、受電側もマルチコイル構成となっており、受電側と給電側のそれぞれのコイルが略１対１に対向するよう構成されている。したがって、それぞれのコイル間において高周波磁界８による磁束が鎖交して、それぞれの受電コイル２に電力が供給される。その結果、非接触給電装置２０ｂは非接触受電装置１０に対して効率高く電力を供給することができる。
【００３３】
以上のように、実施の形態１の非接触受電装置１０は、受電側を複数の受電コイル２からなるマルチコイル構成とし、複数の受電コイル２を直列に接続して受電コイル２に流れる電流の向きを同じ方向とすることによって、給電側のコイル構成に関係なく、効率の高い受電を行うことができる。
【００３４】
なお、非接触受電装置１０において複数の受電コイル２の配置は、非接触受電装置１０の載置面となる受電コイル面の中心に対して対称に配置されるのが好ましい。例えば、１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａ上に非接触受電装置１０を載置する場合には、図３に示すように、複数の受電コイル２が非接触受電装置１０の受電コイル面の中心に対して対称の位置で給電コイル５に対向して配置されると、受電コイル２と給電コイル５との磁気結合が最適な状態となる。
また、非接触給電装置２０ｂがマルチコイル構成であった場合、図５に示すように、４つの受電コイル２と４つの給電コイル５のそれぞれが対向して配置されることが好ましく、このような構成とすることにより、それぞれの受電コイル２と給電コイル５との磁気結合が最適な状態となる。
【００３５】
以上のように、非接触受電装置１０における複数の受電コイル２の配置は、非接触受電装置１０の受電コイル面（載置面）の中心に対して対称に配置することによって、給電コイル５と受電コイル２との磁気結合が最適な位置に載置することが可能となり、給電効率を上げることができる。
【００３６】
次に、給電コイルの周りに配置された防磁機能を持つ防磁部を有する非接触給電装置に対して、非接触受電装置を載置する場合について説明する。
図７は、実施の形態１の非接触受電装置１０が防磁部を有する非接触給電装置に載置された場合を例示する概略平面図である。図８は、実施の形態１の非接触受電装置１０が防磁部を有する非接触給電装置に載置された場合を例示する非接触受給電システムの概略側面図である。
【００３７】
図７及び図８に示すように、非接触給電装置２０ｃには、トッププレート７の下面にリング状の防磁部９が設けられている。防磁部９は、給電コイル５の外周に配設され、アルミ材など透磁率・抵抗値とも低い材料をリング状にした構成である。防磁部９は、給電コイル５から外側へ漏れる磁界を、自身に発生する逆向きの磁界を利用してうち消す防磁機能を有している。非接触給電装置２０ｃにおける他の構成は、前述の図４に示した非接触給電装置２０ａと同じである。上記のように構成された非接触給電装置２０ｃに対して、実施の形態１の非接触受電装置１０を載置して受給電させる場合、図７に示すように、複数の受電コイル２により構成される受電コイル面は、リング状の防磁部９の内径より内側となるように設計することが好ましい。受電コイル２の一部でも防磁部９の内径より外側に配置された場合には、防磁部９の内径より外側に配置された受電コイル２では防磁部９により高周波磁界８の影響を受け難くなる。その結果、受電コイル２は給電コイル５による高周波磁界８による磁束の鎖交が少なくなり、十分な電力が受電できなくなる。したがって、防磁部９の内径より内側に受電コイル２が配置されるように、複数の受電コイル２の配置構成が設定されている。また、受電コイル２は防磁部９の内径より内側になるように、受電コイル２のコイル径を調整してもよい。
【００３８】
なお、実施の形態１における非接触給電装置２０は、非接触受電装置１０を給電するとともに誘導加熱装置としても使用できる構成である。この場合、非接触給電装置（誘導加熱装置）２０の給電コイル５は、加熱コイルとしても使用されるため、給電コイル（加熱コイル）５のコイル径は、誘導加熱される負荷（例えば、鍋等）の形状を考慮して、φ１５０〜２００ｍｍ程度に制約される。
非接触給電装置（誘導加熱装置）２０において、給電コイル（加熱コイル）５は、上記したコイル径を有する単一のコイルで電力を供給する構成もあれば、給電コイル（加熱コイル）５が２〜４個程度の小径のコイルから同時に電力を供給するマルチコイル構成等がある。実施の形態１の非接触受電装置１０において、受電コイル２の構成は、給電側のコイルが単一の構成、又はマルコイル構成のどちらであっても効率よく給電可能な構成が望ましい。そのための構成として、実施の形態１の非接触受電装置１０は、特に受電コイル２を複数（例えば、４個）のコイルで構成している。
さらに、複数の受電コイル２を小径のコイルで構成してコイル数を増やすことも可能であるが、受電コイル２のコイル径を小さくしすぎると、負荷との磁気的な結合を十分取ることができなくなり、効率よく給電を行うことができなくなる。そのため、複数の受電コイル２のコイル径は、負荷との磁気的な結合を十分取れる程度に設定するのが好ましい。
【００３９】
以上のように、給電側の非接触給電装置２０ｃに防磁部９が備えられている場合、受電側の非接触受電装置１０における複数の受電コイル２を防磁部９の内径より内側に位置するように複数の受電コイル２の配置構成が設定されている。これによって、非接触給電装置２０ｃに防磁部９があっても、複数の受電コイル２は効率高く受電を行うことができる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本開示に係る実施の形態２の非接触受電装置について説明する。
実施の形態２の非接触受電装置において、前述の実施の形態１の非接触受電装置１０と異なる点は、受電コイル２の数が２つである点である。その他の構成は、実施の形態１の非接触受電装置１０の構成と同じである。
図９は、本開示に係る実施の形態２の非接触受電装置を１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａに載置した場合を例示する概略平面図である。図１０は、実施の形態２の非接触受電装置を１つの給電コイル５を有する非接触給電装置２０ａに載置した場合を例示する非接触受給電システムの概略側面図である。
【００４１】
図９及び図１０に示すように、非接触給電装置２０ａが非接触受電装置１０ａに対して電気的に非接触状態で給電するために、非接触給電装置２０ａの上に非接触受電装置１０ａが載置される。図９及び図１０に示す非接触給電装置２０ａは、給電コイルが１つの構成である。実施の形態２においても実施の形態１と同様に、給電コイル５がインバータ６の出力により励起されて高周波磁界８を発生させる。非接触給電装置２０ａに載置されている非接触受電装置１０ａの複数の受電コイル２ａにおいては、発生した高周波磁界８による磁束が鎖交して電流が流れ、電力を受電する。
【００４２】
図９に示すように、実施の形態２の非接触受電装置１０ａも実施の形態１と同様に複数の受電コイル２ａが電気的に直列に接続されている。このため、受電コイル２ａにおいては、非接触給電装置２０ａの給電コイル５による高周波磁界８の影響を受けると、例えば、図９に示す時点においては、符号３で示すように、時計回りの方向に電流が流れる。したがって、実施の形態１と同様に、実施の形態２の非接触受電装置１０ａにおいては、受電コイル２ａが２つの場合であっても、給電コイル５から効率高く電力を受給できる構成となっている。なお、実施の形態２の非接触受電装置１０ａは、実施の形態１の非接触受電装置１０と同様に、非接触給電装置２０ａが複数の給電コイル５からなるマルチコイル構成の場合であっても効率高く電力を受給できる構成である。
【００４３】
また、図９に示すように、実施の形態２の非接触受電装置１０ａにおいて、非接触給電装置からの高周波磁界８を効率高く受け取るために、受電コイル２ａの形状を実施の形態１の非接触受電装置１０の受電コイル２に比べ、楕円形状に拡大して構成している。これは、給電コイル５からの高周波磁界８を複数の受電コイルで磁束を鎖交するよう構成した場合、給電コイル面（受電コイルに対向する面）に対して受電コイル面（給電コイルに対向する面）の占める面積が少ないと効率の高い受電ができないためである。例えば、実施の形態２に係る非接触受電装置１０ａの受電コイル２ａのように、コイルが２つで受電する場合、実施の形態１に係る非接触受電装置１０の受電コイル２と同じサイズのものを使用すると、コイルの数が減った分だけ給電コイル面に対して、受電コイル面の占める面積が少なくなる。このように、給電コイル５の給電コイル面に対して、複数の受電コイル２ａの合算した受電コイル面の占める面積が少ない場合には、受電コイル２ａは給電コイル５からの高周波磁界８の影響を受ける領域が小さくなり、十分な受電を行うことができない。したがって、受電コイル２ａの合算した受電コイル面は、給電コイル５の給電コイル面に対して可能な限り大きく占めるように構成することが好ましい。例えば、実施の形態２の非接触受電装置１０ａの受電コイル２ａのようにコイルの形状を楕円形状に拡大して、給電コイル面に合わせて受電コイル面を大きくする。但し、受電コイル２ａの受電コイル面を大きくし過ぎると、非接触受電装置１０ａの装置サイズ自体が大きくなり、使用者にとって使い勝手の悪いものとなる。したがって、受電コイル２ａの受電コイル面は、給電コイル５の給電コイル面に対して、装置仕様などに応じて、装置が大きくなりすぎない範囲で適切に設定されるのがよい。
【００４４】
以上のように、実施の形態２の非接触受電装置１０ａにおいては、受電コイル２ａが２つの場合であっても、給電側の非接触給電装置のコイル構成にかかわらず、効率の高い受電を行うことが可能となる。
【００４５】
また、非接触受電装置１０ａにおける受電コイル２ａの受電コイル面は、非接触給電装置の給電コイル５における給電コイル面に応じて適切に設定することにより、給電コイル５からの高周波磁界８による磁束が効率高く鎖交して、受電効率を高くすることができる。なお、受電コイルが２つの場合と４つの場合の受電効率を比べると、受電コイルが２つの場合ではコイルの形状がひずむ分だけ磁束の鎖交する領域が少なくなるので、受電コイルが４つの場合より受電効率は低くなる。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、本開示に係る実施の形態３の非接触受給電システムについて説明する。
図１１は、本開示に係る実施の形態３の非接触受給電システムを示す概略平面図である。図１２は、実施の形態３の非接触受給電システムを示す概略側面図である。
【００４７】
図１１及び図１２に示すように、実施の形態３に係る非接触受給電システム３０は、非接触受電装置１０ｂと非接触給電装置２０ｄから構成される。非接触受電装置１０ｂは、実施の形態１の非接触受電装置１０に位置伝達機能を有する位置伝達部１１が設けられている。位置伝達部１１は、環状に配置された複数の受電コイル２に取り囲まれるように配置されており、直列に接続されて四方に設けられた４つの受電コイル２の中心に設けられている。
【００４８】
非接触給電装置２０ｄは、トッププレート７の下方に１つの給電コイル５が配置されており、給電コイル５がインバータ６に接続されて所望の高周波電力が供給される構成である。実施の形態３に係る非接触受給電システム３０における非接触給電装置２０ｄは、給電コイル５の中心に位置検出機能を有する位置検出部１２が設けられている。
【００４９】
実施の形態３の非接触受給電システム３０では、非接触受電装置１０ｂが非接触給電装置２０ｄに載置されたとき、位置検出部１２が対向する位置伝達部１１を検出するよう構成されている。図１２に示すように、非接触受電装置１０ｂを非接触給電装置２０ｄに載置するとき、非接触受電装置１０ｂは位置検出部１２により位置伝達部１１が検出された位置に載置される。その結果、非接触受電装置１０ｂにおける複数の受電コイル２で構成された受電コイル面の中心と、非接触給電装置２０ｄにおける給電コイル５で構成された給電コイル面の中心が一致した状態で載置されることになる。このとき、給電側の給電コイル５と受電側の受電コイル２の磁気結合が最適となり、高い受電効率で電力が供給される。なお、実施の形態３の非接触受給電システム３０では、非接触給電装置２０ｄが１つの給電コイルを有する構成で説明したが、非接触給電装置２０ｄが複数のコイルで構成されたマルチコイル構成であっても、上記のように位置伝達部１１と位置検出部１２を磁気結合が最適となる位置に配設することにより同様の効果を奏することができる。
【００５０】
実施の形態３の非接触受給電システム３０における位置伝達部１１としては、例えば、磁石を用いることができる。一方、位置検出部１２としては、例えば、ホール素子を用いることができる。このように構成することによって、位置検出部１２が位置検出部１１である磁石の磁場を検出したとき、使用者に対して、例えば、光、音、表示等により知らせることにより、非接触受電装置１０ｂを非接触給電装置２０ｄ上の最適な位置に容易に載置することが可能となる。
【００５１】
以上のように、実施の形態３の非接触受給電システム３０においては、非接触受電装置１０ｂ側に位置伝達部１１、非接触給電装置２０ｄ側に位置検出部１２を用いている。これによって、使用者は容易に非接触受電装置１０ｂを非接触給電装置２０ｄ上の最適な位置に載置することが可能となり、適切で、効率の高い電力供給を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
２、２ａ  受電コイル
３  電流の流れる方向
４  負荷回路
５  給電コイル
６  インバータ
７  トッププレート
８  高周波磁界
９  防磁部
１０、１０ａ、１０ｂ  非接触受電装置
１１  位置伝達部
１２  位置検出部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  非接触給電装置
３０  非接触受給電システム
【図１】
2014045546.tif 000003
【図２】
2014045546.tif 000004
【図３】
2014045546.tif 000005
【図４】
2014045546.tif 000006
【図５】
2014045546.tif 000007
【図６】
2014045546.tif 000008
【図７】
2014045546.tif 000009
【図８】
2014045546.tif 000010
【図９】
2014045546.tif 000011
【図１０】
2014045546.tif 000012
【図１１】
2014045546.tif 000013
【図１２】
2014045546.tif 000014