(57)【要約】【課題】磁界漏洩を抑制する。【解決手段】電力を送電または受電する電力コイルは、内側コイルと、内側コイルを囲うように形成され、外側において、内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子に接続され、他端が内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、内側コイルを囲うように形成され、外側において、内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子に接続され、他端が内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電又は受電の少なくとも一方を行う装置であって、
内側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子に接続され、他端が前記内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子に接続され、他端が前記内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有する電力コイルと、
前記電力コイルを介して送電又は受電を行う外部装置の有無を検出する通信部と、
前記通信部により外部装置があると検出された場合に、前記電力コイルを介した送電又は受電の制御を行う制御部と、
を備える、装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記制御部は、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えると判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力で送電するように制御し、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えていないと判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力より小さい第２の送電電力で送電するように制御する、装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、
前記電力コイルの前記第１の外側コイルおよび前記第２の外側コイルは、略同じ形状を有し、略同じ位置に配置される、装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の装置において、
前記電力コイルの前記内側コイル、前記第１の外側コイル、および前記第２の外側コイルは、前記第１の外側コイルの一端および前記第２の外側コイルの一端から見て、対称となるように形成される、装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の装置において、
前記電力コイルの前記内側コイルは、前記第１の外側コイルを流れる電流と前記第２の外側コイルに流れる電流とを加算した電流に対し、略２倍の電流が流れるように構成され、
前記電力コイルの前記第１の外側コイルおよび前記第２の外側コイルの半径は、前記内側コイルの半径に対し、略２１／２倍となるように構成される、装置。
【請求項６】
請求項１又は２記載の装置において、
前記電力コイルは、さらに、
前記内側コイルと前記第１の外側コイルとの間に接続される第１の容量素子と、
前記内側コイルと前記第２の外側コイルとの間に接続される第２の容量素子と、
を備える、装置。
【請求項７】
送電又は受電の少なくとも一方を行う装置であって、
一端が第１の端子と接続された第１の内側コイルと、一端が第２の端子と接続された第２の内側コイルと、前記第１の内側コイルおよび前記第２の内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記第１の内側コイルおよび前記第２の内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が前記第１の内側コイルの他端と接続され、他端が前記第２の内側コイルの他端と接続された外側コイルと、を有する電力コイルと、
前記電力コイルを介して送電又は受電を行う外部装置の有無を検出する通信部と、
前記通信部により外部装置があると検出された場合に、前記電力コイルを介した送電又は受電の制御を行う制御部と、
を備える、装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記制御部は、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えると判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力で送電するように制御し、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えていないと判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力より小さい第２の送電電力で送電するように制御する、装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の装置において、
前記電力コイルの前記第１の内側コイルと前記第２の内側コイルは、略同じ形状を有し、略同じ位置に配置される、装置。
【請求項１０】
請求項７又は８記載の装置において、
前記電力コイルの前記第１の内側コイル、前記第２の内側コイル、および前記外側コイルは、前記第１の内側コイルの一端および前記第２の内側コイルの一端から見て、対称となるように形成される、装置。
【請求項１１】
請求項７又は８記載の装置において、
前記電力コイルの前記第１の内側コイルおよび前記第２の内側コイルには、前記外側コイルを流れる電流に対し、略２倍の電流が流れるように構成され、
前記電力コイルの前記外側コイルの半径は、前記第１の内側コイルおよび前記第２の内側コイルの半径に対し、略２１／２倍となるように構成される、装置。
【請求項１２】
請求項７又は８記載の装置において、
前記電力コイルは、さらに、
前記第１の内側コイルと前記外側コイルとの間に接続される第１の容量素子と、
前記第２の内側コイルと前記外側コイルとの間に接続される第２の容量素子と、
を備える、装置。
【請求項１３】
送電又は受電の少なくとも一方を行う装置であって、
内側コイルと、前記内側コイルの外側で第１のループを形成し、前記第１のループの外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子と接続され、他端が前記内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、前記内側コイルの外側で第２のループを形成し、前記第２のループの外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子と接続され、他端が前記内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有する電力コイルと、
前記電力コイルを介して送電又は受電を行う外部装置の有無を検出する通信部と、
前記通信部により外部装置があると検出された場合に、前記電力コイルを介した送電又は受電の制御を行う制御部と、
を備える、装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の装置において、
前記制御部は、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えると判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力で送電するように制御し、
前記通信部を介して前記外部装置から受信した情報に基づき、前記外部装置が磁界漏洩を低減可能なコイルを備えていないと判断した場合には、前記電力コイルを介して、第１の送電電力より小さい第２の送電電力で送電するように制御する、装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の装置において、
前記電力コイルの前記第１のループと前記第２のループは、略同じ形状を有し、異なる位置に配置される、装置。
【請求項１６】
請求項１３又は１４記載の装置において、
前記電力コイルの前記内側コイル、前記第１の外側コイル、および前記第２の外側コイルは、前記第１の外側コイルの一端および前記第２の外側コイルの一端から見て、対称となるように形成される、装置。
【請求項１７】
請求項１３又は１４記載の装置において、
前記電力コイルの前記内側コイル、前記第１の外側コイル、および前記第２の外側コイルのそれぞれには、略同じ電流が流れるように構成され、
前記電力コイルの前記内側コイルの面積は、前記第１の外側コイルの面積と前記第２の外側コイルの面積とを加算した面積と略同じとなるように構成される、装置。
【請求項１８】
請求項１３又は１４記載の装置において、
前記電力コイルは、さらに、
前記内側コイルと前記第１の外側コイルとの間に接続される第１の容量素子と、
前記内側コイルと前記第２の外側コイルとの間に接続される第２の容量素子と、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基準軸周りに導体線を周回させて構成された主コイルと、前記主コイルに対して予め設定された設定間隔だけ離間して配置されるとともに、前記主コイルと電気的に直列接続されて、前記主コイルと同じ交流電流が流れる補助コイルと、を備えたコイルアンテナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気的結合によって電力を送電する場合、送電コイルまたは受電コイルから磁界漏洩が発生する。磁界漏洩は、他の電子機器を干渉したり、人体へ影響を及ぼしたりするなどの恐れがある。
【０００５】
なお、特許文献１では、主コイルに対し、補助コイルを基準軸方向に所定間隔だけ離間した構成により、磁界漏洩を抑制している。
【０００６】
そこで本発明は、磁界漏洩を抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。上記課題を解決すべく、本発明に係る電力コイルは、内側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子に接続され、他端が前記内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子に接続され、他端が前記内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁界漏洩を抑制することができる。上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る無線給電システムの例を示した図である。
【図２】電力コイルの構成例を示した図である。
【図３】電力コイルの等価回路を示した図である。
【図４】内側コイルと外側コイルの大きさの関係および巻き数の関係を説明する図である。
【図５】電力コイルが発生する磁界を説明する図である。
【図６】別の電力コイルの例を示した図である。
【図７】図６の電力コイルの電力受電を説明する図である。
【図８】第２の実施の形態に係る電力コイルの構成例を示した図である。
【図９】電力コイルの等価回路を示した図である。
【図１０】電力コイルが発生する磁界を説明する図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る電力コイルの構成例を示した図である。
【図１２】電力コイルの等価回路を示した図である。
【図１３】電力コイルが発生する磁界を説明する図である。
【図１４】電力の伝送効率を説明する図である。
【図１５】電力コイルからの距離と磁界漏洩の強さの関係を示した図である。
【図１６】電力コイルの位置ずれと伝達特性の関係を示した図である。
【図１７】第４の実施の形態に係る電力コイルの構成例を示した図である。
【図１８】電力コイルの等価回路を示した図である。
【図１９】電力コイルが発生する磁界を説明する図である。
【図２０】第５の実施の形態に係る給電側装置および受電側装置のブロック構成例を示した図である。
【図２１】給電側装置の制御部の動作例を示したフローチャートである。
【図２２】給電側装置および受電側装置の適用例を示した図のその１である。
【図２３】給電側装置および受電側装置の適用例を示した図のその２である。
【図２４】給電側装置および受電側装置の適用例を示した図のその３である。
【図２５】給電側装置および受電側装置の適用例を示した図のその４である。
【図２６】給電側装置および受電側装置の適用例を示した図のその５である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
携帯端末などの携帯機器では、小型化、薄型化が進んだ反面、充電時のコネクタ接続が煩わしい状況にあり、無線給電による充電の要求が高まっている。また、電気自動車においては、有線による充電の場合、例えば、雨天時にコネクタに水が浸入し、接点が劣化する恐れがあることから、無線給電による充電が望ましい。また、介護向けの階段昇降機や移動式リフトなどにおいては、有線による充電の場合、例えば、被介護者がコネクタを機器に接続して充電することは困難であることから、無線給電による充電が望ましい。
【００１２】
無線給電には、マイクロ波などの電波を用いるものや磁気的結合（電磁誘導）を用いるものが検討されている。マイクロ波は、伝送距離に優れるものの伝送効率が悪く実用化にはほとんど至っていない。これに対し、磁気的結合による無線給電は、伝送距離が数ｃｍから１０数ｃｍ程度であるが、送受電に用いるコイルの伝送効率は９０％程度の高い効率が得られる。このようなことから、無線給電には、磁気的結合による伝送が主流になると考えられる。
【００１３】
磁気的結合に用いられる送電周波数としては、１００ｋＨｚ帯、４００ｋＨｚ帯、６．７８ＭＨｚ帯、および１３．５６ＭＨｚ帯などが考えられる。磁気的結合による無線給電は、伝送距離が比較的短いものの、送電コイルまたは受電コイルから磁界漏洩が発生する。他の電子機器や人体への影響を考慮すると、この磁界漏洩を極力低く抑える必要がある。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る無線給電システム１の例を示した図である。図１に示すように、無線給電システム１は、充電器２と、携帯端末３とを有している。
【００１５】
充電器２の上部には、電力が充電される携帯端末３が置かれる。充電器２は、携帯端末３に電力を送電する電力コイル１０ａを内蔵している。
【００１６】
携帯端末３は、スマートフォンやタブレット端末、携帯電話などである。携帯端末３は、充電器２から電力を受電するための電力コイル１０ｂを内蔵している。
【００１７】
電力コイル１０ａ，１０ｂは、同様の形状および構成を有している。そこで、以下では、電力コイル１０ａ，１０ｂを区別する必要がない場合には、まとめて電力コイル１０と記載する。なお、後述するが、電力コイル１０ａ，１０ｂは、同様の形状および構成を有していない場合もある。
【００１８】
図２は、電力コイル１０の構成例を示した図である。図２に示すように、電力コイル１０は、端子Ｔ１１，Ｔ１２と、内側コイル１１と、外側コイル１２ａ，１２ｂと、容量素子１３ａ，１３ｂとを有している。内側コイル１１および外側コイル１２ａ，１２ｂは、同一（略同一を含む、以下同じ）平面上に形成されている。なお、図２では、内側コイル１１および外側コイル１２ａ，１２ｂのそれぞれは、線と線の間に隙間があるように巻かれているが、実際は密に巻かれている。以下で説明するコイルも同様である。
【００１９】
外側コイル１２ａ，１２ｂは、それぞれ同じ（ほぼ同じを含む、以下同じ）形状を有し、同じ位置に配置されている。外側コイル１２ａ，１２ｂは、円形状を有し、その半径は、「ｒ１２」である。
【００２０】
内側コイル１１は、円形状を有し、その半径は、外側コイル１２ａ，１２ｂの半径「ｒ１２」より小さく「ｒ１１」（ｒ１１＜ｒ１２）である。内側コイル１１は、外側コイル１２ａ，１２ｂのループ内に形成されている。
【００２１】
内側コイル１１は、外側コイル１２ａ，１２ｂの間に、容量素子１３ａ，１３ｂを介して接続されている。容量素子１３ａ，１３ｂの合成の容量は、内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂとの合成の自己インダクタンスと、送電周波数で共振する値である。
【００２２】
外側コイル１２ａは、内側コイル１１を囲うように形成されている。外側コイル１２ａは、その外側において、内側コイル１１の外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。
【００２３】
例えば、外側コイル１２ａは、内側コイル１１を流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル１１に時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル１２ａは、反時計回りの電流が流れるように形成される。
【００２４】
外側コイル１２ｂは、内側コイル１１を囲うように形成されている。外側コイル１２ｂは、その外側において、内側コイル１１の外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。
【００２５】
例えば、外側コイル１２ｂは、内側コイル１１を流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル１１に時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル１２ｂは、反時計回りの電流が流れるように形成される。
【００２６】
外側コイル１２ａは、一端が端子Ｔ１１に接続され、他端が容量素子１３ａに接続されている。外側コイル１２ｂは、一端が端子Ｔ１２に接続され、他端が容量素子１３ｂに接続されている。端子Ｔ１１，Ｔ１２には、内側コイル１１および外側コイル１２ａ，１２ｂから磁界を発生するための電流が入力される。
【００２７】
電力コイル１０は、端子Ｔ１１と接続されている外側コイル１２ａの一端と、端子Ｔ１２と接続されている外側コイル１２ｂの一端とから見て、対称（線対称）となるように形成されている。
【００２８】
図３は、電力コイル１０の等価回路を示した図である。図３には、図２に示した端子Ｔ１１，Ｔ１２が示してある。
【００２９】
図３のインダクタＬ１１は、図２の外側コイル１２ａに対応している。図３の容量素子Ｃ１１は、図２の容量素子１３ｂに対応している。図３のインダクタＬ１２は、図２の内側コイル１１に対応している。図３の容量素子Ｃ１２は、図２の容量素子１３ａに対応している。図３のインダクタＬ１３は、図２の外側コイル１２ｂに対応している。
【００３０】
図３に示すように、電力コイル１０の等価回路も、端子Ｔ１１と接続されている外側コイル１２ａの一端と、端子Ｔ１２と接続されている外側コイル１２ｂの一端とから見て、対称（素子の配置が線対称）となるように形成される。
【００３１】
内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂの大きさの関係および巻き数の関係について説明する。
【００３２】
図４は、内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂの大きさの関係および巻き数の関係を説明する図である。
【００３３】
図４には、電流ループＡ１，Ａ２，Ａ３が示してある。電流ループＡ１，Ａ２，Ａ３の半径は、それぞれ「ａ１」，「ａ２」，「ａ３」とする。電流ループＡ１，Ａ２には、時計回りに高周波電流Ｉが流れているとする。電流ループＡ３には、電流ループＡ１，Ａ２とは逆向き（反時計回り）に高周波電流Ｉが流れているとする。
【００３４】
電流ループＡ１から発生する磁界の強さは、電流ループＡ１の面積と、電流ループＡ１に流れる電流とに比例する。つまり、電流ループＡ１から発生する磁界の強さは、「ａ１２・Ｉ」に比例する。
【００３５】
これにより、電流ループＡ１，Ａ２，Ａ３の遠方界での磁界漏洩を打ち消す条件は、電流の向きを考慮すると次の式（１）となる。
【００３６】
（ａ１２＋ａ２２−ａ３２）Ｉ＝０  より
【００３７】
ａ１２＋ａ２２−ａ３２＝０  …（１）
【００３８】
内側と真中の電流ループＡ１，Ａ２の半径が等しい場合の、電流ループＡ１，Ａ２，Ａ３の遠方界での磁界漏洩を打ち消す条件は、式（１）において、「ａ１＝ａ２」と置くと、次の式（２）に示すようになる。
【００３９】
２ａ１２＝ａ３２  より
【００４０】
ａ３＝２１／２・ａ１  …（２）
【００４１】
以上から、半径「ａ１」の電流ループＡ１において、２倍の高周波電流Ｉを流すとともに、半径「２１／２・ａ１」の電流ループＡ３において、高周波電流Ｉを逆方向に流せば、遠方界での磁界漏洩を打ち消すことが可能となる。
【００４２】
なお、磁界発生源からλ／（２π）より遠い場所を遠方界、近い場所を近傍界と呼ぶ。「λ」は、無線給電する電力の波長である。例えば、送電周波数が１０ＭＨｚの場合、遠方界と近傍界との境界は、４．８ｍとなる。
【００４３】
上記条件を図２の電力コイル１０に当てはめると、電力コイル１０の遠方界での磁界漏洩を抑制することができる。例えば、図２の外側コイル１２ａ，１２ｂの半径「ｒ１２」
を、内側コイル１１の半径「ｒ１１」の２１／２倍（略２１／２倍を含む、以下同じ）にする。また、内側コイル１１に流れる電流が、外側コイル１２ａ，１２ｂに流れる電流の２倍となるようにコイルを巻く。例えば、内側コイル１１の巻き数を、外側コイル１２ａの巻き数と、外側コイル１２ｂの巻き数とを加えた巻き数の２倍（略２倍を含む、以下同じ）となるようにする。これにより、電力コイル１０の遠方界での磁界漏洩は、抑制される。
【００４４】
無線給電の際の磁界漏洩による影響が実際に重要視されるのは、他の電子機器などが、電力コイル１０から数１０ｃｍ〜数ｍ程度の比較的近距離に置かれた場合である。そのため、近傍界での磁界漏洩の抑制も重要となってくる。
【００４５】
近傍界では、コイルからの距離が近くなることから、コイル形状なども磁界漏洩に影響してくるものと考えられる。電力コイル１０では、図２に示す構成とすることにより、近傍界の漏洩電力も抑制することができる。特に、電力コイル１０は、端子Ｔ１１，Ｔ１２と接続されている外側コイル１２ａ，１２ｂの一端から見て、対称となるように形成されるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。また、電力コイル１０は、等価回路も対称となるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。
【００４６】
図５は、電力コイル１０が発生する磁界を説明する図である。図５には、図２に示した電力コイル１０が示してある。図５では、図２の電力コイル１０を簡略化して示してある。図５において、図２と同じものには同じ符号が付してある。
【００４７】
図５に示すように、端子Ｔ１２から、電流Ｉが入力されたとする。この場合、内側コイル１１の内側では、内側コイル１１が発生する磁束と、外側コイル１２ａ，１２ｂが発生する磁束とによって、図５の磁束Ｂ１１に示すように、紙面表側から紙面裏側に向かう磁束が発生する。
【００４８】
内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂとの間では、内側コイル１１が発生する磁束と、外側コイル１２ａ，１２ｂが発生する磁束とによって、図５の磁束Ｂ１２ａ，Ｂ１２ｂに示すように、紙面裏側から紙面表側に向かう磁束が発生する。
【００４９】
外側コイル１２ａ，１２ｂの外側では、内側コイル１１が発生する磁束と、外側コイル１２ａ，１２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」（ほぼ０を含む、以下同じ）となる。すなわち、電力コイル１０は、その近傍界においても磁界漏洩を抑制している。なお、電力コイル１０からの距離に対する磁界漏洩の強さの測定結果については後述する（図１５）。
【００５０】
磁気的結合による無線給電では、給電側および受電側の電力コイルの巻き数が多いほど、電力コイル間の結合が大きくなり、電力の伝送効率が高くなる。しかし、電力コイルの巻き数を増やすと、線間での寄生容量が増加し、その寄生容量と、電力コイルの自己インダクタンスとで決まる自己共振周波数が低下する。このため、送電周波数に利用できる周波数範囲は、自己共振周波数の低下分だけ低くなる。また、自己共振周波数が低下することで、コイルのＱ値（尖鋭度）が劣化する。
【００５１】
しかし、電力コイル１０は、内側コイル１１と、外側コイル１２ａ，１２ｂとの間に容量素子１３ａ，１３ｂが接続される。容量素子１３ａ，１３ｂを備えることで、電力コイル１０の寄生容量の原因となる巻き線間に溜まる電荷は、容量素子１３ａ，１３ｂに溜り、コイル線間に寄生容量が付きにくくなる。これにより、電力コイル１０は、自己共振周波数の低下を抑制でき、内側コイル１１および外側コイル１２ａ，１２ｂの巻き数を増やすことができる。つまり、電力コイル１０は、コイル間の結合を大きくすることができ、電力の伝送効率を高くすることができる。
【００５２】
また、磁気的結合による無線給電では、給電側および受電側の電力コイルの形状が同じであると、電力コイル間の結合が大きくなり、伝送効率が高くなる。しかし、給電側と受電側の電力コイルの形状が異なる場合もある。例えば、図１に示した充電器２には、様々な携帯端末３が置かれ、その携帯端末３は、様々な形状の電力コイルを有している場合がある。
【００５３】
図６は、別の電力コイルＰの例を示した図である。図６に示す電力コイルＰは、単に１方向に巻かれた円形状のコイルである。電力コイルＰは、電力を受電する受電側のコイルの例を示している。
【００５４】
図７は、図６の電力コイルＰの電力受電を説明する図である。図７には、図５に示した簡略化した電力コイル１０が示してある。また、図７には、図６に示した電力コイルＰ（大きさが異なる電力コイルＰａ，Ｐｂ）が示してある。図７では、図６の電力コイルＰａ，Ｐｂを簡略化して示してある。
【００５５】
図７に示す電力コイル１０は、電力を送電する給電側（充電器２）の電力コイルとし、電力コイルＰａ，Ｐｂは、電力を受電する受電側（携帯端末３）の電力コイルとする。以下では、電力コイルＰａ，Ｐｂを区別する必要がない場合には、まとめて電力コイルＰと記載する。
【００５６】
給電側の電力コイル１０の内側コイル１１は、受電側の電力コイルＰより大きい方が望ましい。例えば、内側コイル１１は、一点鎖線で示す受電側の電力コイルＰａより小さいとする。この場合、一点鎖線の電力コイルＰａには、磁束Ｂ１１と、磁束Ｂ１１と逆相の磁束Ｂ１２ａ，１２ｂとが入り込む。このため、一点鎖線で示す受電側の電力コイルＰａでは、電力の伝送効率が低下する。
【００５７】
一方、内側コイル１１は、点線で示す受電側の電力コイルＰｂより大きいとする。この場合、点線の電力コイルＰｂには、電力コイルＰｂが内側コイル１１内に置かれる限り、１方向の磁束Ｂ１１だけが入り込む。すなわち、点線の電力コイルＰｂには、磁束Ｂ１１と逆相の磁束Ｂ１２ａ，１２ｂが入り込まない。このため、点線で示す電力コイルＰｂは、一点鎖線の電力コイルＰａより、電力の伝送効率の低下が抑制される。
【００５８】
このように、給電側の電力コイルを電力コイル１０とし、受電側の電力コイルを、電力コイル１０とは異なる電力コイルＰとすることもできる。その際、電力の伝送効率の低下を抑制するため、電力コイル１０の内側コイル１１は、電力コイルＰより大きくする。
【００５９】
もちろん、受電側の電力コイルが、給電側の電力コイル１０と同じである場合に（つまり、受電側の電力コイルも電力コイル１０である場合に）、電力の伝送効率は最もよくなる。例えば、図７に示す磁束Ｂ１１は、受電側の電力コイル１０の内側コイル１１で受電され、磁束Ｂ１２ａ，１２ｂは、受電側の電力コイル１０の内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂとの間のループ（空間）によって受電されるため、電力の伝送効率は最もよくなる。
【００６０】
以上説明したように、電力コイル１０は、内側コイル１１を囲うように形成され、外側において、内側コイル１１の外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が端子Ｔ１１に接続され、他端が内側コイル１１の一端と接続された外側コイル１２ａと、内側コイル１１を囲うように形成され、外側において、内側コイル１１の外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が端子Ｔ１２に接続され、他端が内側コイル１１の他端と接続された外側コイル１２ｂと、を有する。これにより、電力コイル１０は、遠方界および近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００６１】
また、電力コイル１０の内側コイル１１および外側コイル１２ａ，１２ｂは、外側コイル１２ａの一端および外側コイル１２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。また、電力コイル１０の等価回路も、外側コイル１２ａの一端および外側コイル１２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。これにより、電力コイル１０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００６２】
また、電力コイル１０の内側コイル１１には、外側コイル１２ａを流れる電流と、外側コイル１２ｂに流れる電流とを加算した電流に対し、略２倍の電流が流れる。また、外側コイル１２ａおよび外側コイル１２ｂの半径は、内側コイル１１の半径に対し、略２１／２倍である。これにより、電力コイル１０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００６３】
また、電力コイル１０は、内側コイル１１と外側コイル１２ａとの間に接続される容量素子１３ａと、内側コイル１１と外側コイル１２ｂとの間に接続される容量素子１３ｂと有する。これにより、電力コイル１０は、自己共振周波数の低下を抑制することができる。
【００６４】
また、電力コイル１０は、内側コイル１１と外側コイル１２ａ，１２ｂとが同一平面上に形成されるため、小型化を図ることができる。
【００６５】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、２つの外側コイル１２ａ，１２ｂの間に、内側コイル１１を接続した。第２の実施の形態では、２つの内側コイルの間に、外側コイルを接続する。
【００６６】
図８は、第２の実施の形態に係る電力コイル２０の構成例を示した図である。図８に示すように、電力コイル２０は、端子Ｔ２１，Ｔ２２と、内側コイル２１ａ，２１ｂと、外側コイル２２と、容量素子２３ａ，２３ｂとを有している。内側コイル２１ａ，２１ｂおよび外側コイル２２は、同一平面上に形成されている。電力コイル２０は、電力を送電する給電側装置（例えば、図１の充電器２）または電力を受電する受電側装置（例えば、図１の携帯端末３）に適用される。
【００６７】
内側コイル２１ａ，２１ｂは、それぞれ同じ形状を有し、同じ位置に配置されている。内側コイル２１ａ，２１ｂは、円形状を有し、その半径は、「ｒ２１」である。
【００６８】
内側コイル２１ａは、一端が端子Ｔ２１に接続され、他端が容量素子２３ｂに接続されている。内側コイル２１ｂは、一端が端子Ｔ２２に接続され、他端が容量素子２３ａに接続されている。端子Ｔ２１，Ｔ２２には、内側コイル２１ａ，２１ｂおよび外側コイル２２から磁界を発生するための電流が入力される。
【００６９】
外側コイル２２は、円形状を有し、その半径は、内側コイル２１ａ，２１ｂの半径「ｒ２１」より大きく「ｒ２２」（ｒ２２＞ｒ２１）である。内側コイル２１ａ，２１ｂは、外側コイル２２のループ内に形成されている。
【００７０】
外側コイル２２は、内側コイル２１ａ，２１ｂを囲うように形成されている。外側コイル２２は、その外側において、内側コイル２１ａ，２１ｂの外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。
【００７１】
例えば、外側コイル２２は、内側コイル２１ａ，２１ｂを流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル２１ａ，２１ｂに時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル２２は、反時計回りの電流が流れるように形成される。
【００７２】
外側コイル２２は、内側コイル２１ａ，２１ｂの間に、容量素子２３ａ，２３ｂを介して接続されている。容量素子２３ａ，２３ｂの合成の容量は、内側コイル２１ａ，２１ｂと外側コイル２２との合成の自己インダクタンスと、送電周波数で共振する値である。
【００７３】
電力コイル２０は、端子Ｔ２１と接続されている内側コイル２１ａの一端と、端子Ｔ２２と接続されている内側コイル２１ｂの一端とから見て、対称となるように形成されている。
【００７４】
図９は、電力コイル２０の等価回路を示した図である。図９には、図８に示した端子Ｔ２１，Ｔ２２が示してある。
【００７５】
図９のインダクタＬ２１は、図８の内側コイル２１ａに対応している。図９の容量素子Ｃ２１は、図８の容量素子２３ｂに対応している。図９のインダクタＬ２２は、図８の外側コイル２２に対応している。図９の容量素子Ｃ２２は、図８の容量素子２３ａに対応している。図９のインダクタＬ２３は、図８の内側コイル２１ｂに対応している。
【００７６】
図９に示すように、電力コイル２０の等価回路も、端子Ｔ２１と接続されている内側コイル２１ａの一端と、端子Ｔ２２と接続されている内側コイル２１ｂの一端とから見て、対称となるように形成される。
【００７７】
内側コイル２１ａ，２１ｂと外側コイル２２の大きさの関係および巻き数の関係は、第１の実施の形態と同様である。例えば、図８に示した外側コイル２２の半径「ｒ２２」を、内側コイル２１ａ，２１ｂの半径「ｒ２１」の２１／２倍にする。また、内側コイル２１ａ，２１ｂに流れる電流が、外側コイル２２に流れる電流の２倍となるようにコイルを巻く。例えば、内側コイル２１ａの巻き数と、内側コイル２１ｂの巻き数とを加えた巻き数を、外側コイル２２の巻き数の２倍となるようにする。これにより、電力コイル２０の遠方界での磁界漏洩は、抑制される。
【００７８】
電力コイル２０では、図８に示す構成とすることにより、近傍界の漏洩電力も抑制することができる。特に、電力コイル２０は、端子Ｔ２１と接続されている内側コイル２１ａの一端と、端子Ｔ２２と接続されている内側コイル２１ｂの一端とから見て、対称となるように形成されるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。また、電力コイル２０は、等価回路も対称となるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。
【００７９】
図１０は、電力コイル２０が発生する磁界を説明する図である。図１０には、図８に示した電力コイル２０が示してある。図１０では、図８の電力コイル２０を簡略化して示してある。図１０において、図８と同じものには同じ符号が付してある。
【００８０】
図１０に示すように、端子Ｔ２２から、電流Ｉが入力されたとする。この場合、内側コイル２１ａ，２１ｂの内側では、内側コイル２１ａ，２１ｂが発生する磁束と、外側コイル２２が発生する磁束とによって、図１０の磁束Ｂ２１に示すように、紙面裏側から紙面表側に向かう磁束が発生する。
【００８１】
内側コイル２１ａ，２１ｂと外側コイル２２との間では、内側コイル２１ａ，２１ｂが発生する磁束と、外側コイル２２が発生する磁束とによって、図１０の磁束Ｂ２２ａ，Ｂ２２ｂに示すように、紙面表側から紙面裏側に向かう磁束が発生する。
【００８２】
外側コイル２２の外側では、内側コイル２１ａ，２１ｂが発生する磁束と、外側コイル２２が発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、電力コイル２０は、その近傍界においても磁界漏洩を抑制している。
【００８３】
給電側の電力コイルと受電側の電力コイルとの巻き数による電力の伝送効率は、第１の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。また、給電側の電力コイルと受電側の電力コイルとの形状による電力の伝送効率は、第１の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【００８４】
以上説明したように、電力コイル２０は、内側コイル２１ａ，２１ｂを囲うように形成され、外側において、内側コイル２１ａ，２１ｂの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が内側コイル２１ａと接続され、他端が内側コイル２１ｂと接続された外側コイル２２を有する。これにより、電力コイル２０は、遠方界および近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００８５】
また、電力コイル２０の内側コイル２１ａ，２１ｂおよび外側コイル２２は、内側コイル２１ａの一端および内側コイル２１ｂの一端から見て、対称となるように形成される。また、電力コイル２０の等価回路も、内側コイル２１ａの一端および内側コイル２１ｂの一端から見て、対称となるように形成される。これにより、電力コイル２０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００８６】
また、電力コイル２０の内側コイル２１ａ，２１ｂには、外側コイル２２を流れる電流に対し、略２倍の電流が流れる。また、外側コイル２２の半径は、内側コイル２１ａ，２１ｂの半径に対し、略２１／２倍である。これにより、電力コイル２０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【００８７】
また、電力コイル２０は、内側コイル２１ａと外側コイル２２との間に接続される容量素子２３ｂと、内側コイル２１ｂと外側コイル２２との間に接続される容量素子２３ａと有する。これにより、電力コイル２０は、自己共振周波数の低下を抑制することができる。
【００８８】
また、電力コイル２０は、内側コイル２１ａ，２１ｂと外側コイル２２とが同一平面上に形成されるため、小型化を図ることができる。
【００８９】
［第３の実施の形態］
第１の実施の形態では、内側コイル１１を囲う２つの外側コイル１２ａ，１２ｂは、同じ形状を有し、同じ位置に配置された。第３の実施の形態では、内側コイルを囲う２つの外側コイルを、異なる位置に配置する。
【００９０】
図１１は、第３の実施の形態に係る電力コイル３０の構成例を示した図である。図１１に示すように、電力コイル３０は、端子Ｔ３１，Ｔ３２と、内側コイル３１と、外側コイル３２ａ，３２ｂと、容量素子３３ａ，３３ｂとを有している。内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂは、同一平面上に形成されている。電力コイル３０は、電力を送電する給電側装置（例えば、図１の充電器２）または電力を受電する受電側装置（例えば、図１の携帯端末３）に適用される。
【００９１】
外側コイル３２ａ，３２ｂは、それぞれ同じ形状を有し、異なる位置に配置されている。外側コイル３２ａ，３２ｂは、円形状の内側コイル３１の形状に沿った、三日月状の形状を有しているとともに、２つで円形状となる形状を有している。外側コイル３２ａは、内側コイル３１の半分（略半分を含む、以下同じ）を囲い、外側コイル３２ｂは、内側コイル３１の残りの半分を囲っている。
【００９２】
内側コイル３１は、外側コイル３２ａ，３２ｂの間に、容量素子３３ａ，３３ｂを介して接続されている。容量素子３３ａ，３３ｂの合成の容量は、内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂとの合成の自己インダクタンスと、送電周波数で共振する値である。
【００９３】
内側コイル３１は、円形状を有している。内側コイル３１は、外側コイル３２ａ，３２ｂのそれぞれのループの外側において、外側コイル３２ａ，３２ｂに囲まれるように配置される。
【００９４】
外側コイル３２ａは、内側コイル３１の外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル３１の外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。例えば、外側コイル３２ａは、内側コイル３１を流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル３１に反時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル３２ａは、時計回りの電流が流れるように形成される。
【００９５】
外側コイル３２ｂは、内側コイル３１の外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル３１の外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。例えば、外側コイル３２ｂは、内側コイル３１を流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル３１に反時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル３２ｂは、時計回りの電流が流れるように形成される。
【００９６】
外側コイル３２ａは、一端が端子Ｔ３１に接続され、他端が容量素子３３ａに接続されている。外側コイル３２ｂは、一端が端子Ｔ３２に接続され、他端が容量素子３３ｂに接続されている。端子Ｔ３１，Ｔ３２には、内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂから磁界を発生するための電流が入力される。
【００９７】
電力コイル３０は、端子Ｔ３１と接続されている外側コイル３２ａの一端と、端子Ｔ３２と接続されている外側コイル３２ｂの一端とから見て、対称となるように形成されている。
【００９８】
図１２は、電力コイル３０の等価回路を示した図である。図１２には、図１１に示した端子Ｔ３１，Ｔ３２が示してある。
【００９９】
図１２のインダクタＬ３１は、図１１の外側コイル３２ａに対応している。図１２の容量素子Ｃ３１は、図１１の容量素子３３ａに対応している。図１２のインダクタＬ３２は、図１１の内側コイル３１に対応している。図１２の容量素子Ｃ３２は、図１１の容量素子３３ｂに対応している。図１２のインダクタＬ３３は、図１１の外側コイル３２ｂに対応している。
【０１００】
図１２に示すように、電力コイル３０の等価回路も、端子Ｔ３１と接続されている外側コイル３２ａの一端と、端子Ｔ３２と接続されている外側コイル３２ｂの一端とから見て、対称となるように形成される。
【０１０１】
内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂの大きさの関係および巻き数の関係は、式（１）および式（２）より求まる。例えば、内側コイル３１の面積は、外側コイル３２ａ，３２ｂのそれぞれの面積を加算した面積と同じにする。また、内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂは、それぞれに流れる電流が同じとなるようにコイルを巻く。例えば、内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂのそれぞれの巻き数は、同じにする。これにより、電力コイル３０の遠方界での磁界漏洩は、抑制される。
【０１０２】
電力コイル３０では、図１１に示す構成とすることにより、近傍界の漏洩電力も抑制することができる。特に、電力コイル３０は、端子Ｔ３１と接続されている外側コイル３２ａの一端と、端子Ｔ３２と接続されている外側コイル３２ｂの一端とから見て、対称となるように形成されるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。また、電力コイル３０は、等価回路も対称となるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。
【０１０３】
また、電力コイル３０では、次に説明するように、無線給電の際、給電側と受電側の電力コイル３０の位置が多少ずれても、電力を効率よく伝送することができる。
【０１０４】
図１３は、電力コイル３０が発生する磁界を説明する図である。図１３には、図１１に示した電力コイル３０が示してある。図１３では、図１１の電力コイル３０を簡略化して示してある。図１３において、図１１と同じものには同じ符号が付してある。
【０１０５】
図１３に示すように、端子Ｔ３２から、電流Ｉが入力されたとする。この場合、内側コイル３１の内側では、内側コイル３１が発生する磁束と、外側コイル３２ａ，３２ｂが発生する磁束とによって、図１３の磁束Ｂ３１に示すように、紙面裏側から紙面表側に向かう磁束が発生する。
【０１０６】
内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂとの間では、内側コイル３１が発生する磁束と、外側コイル３２ａ，３２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂとの間には、磁束の無い（ほぼ無いを含む、以下同じ）領域ができる。
【０１０７】
外側コイル３２ａ，３２ｂのそれぞれの内側では、内側コイル３１が発生する磁束と、外側コイル３２ａ，３２ｂが発生する磁束とによって、図１３の磁束Ｂ３２ａ，３２ｂに示すように、紙面表側から紙面裏側に向かう磁束が発生する。
【０１０８】
外側コイル３２ａ，３２ｂの外側では、内側コイル３１が発生する磁束と、外側コイル３２ａ，３２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、電力コイル３０は、その近傍界においても磁界漏洩を抑制している。
【０１０９】
図１４は、電力の伝送効率を説明する図である。図１４には、図１３に示した電力コイル３０が示してある。また、図１４には、図６に示した電力コイルＰ（大きさが同じ電力コイルＰａ，Ｐｂ）が示してある。図１４では、図６の電力コイルＰａ，Ｐｂを簡略化して示してある。
【０１１０】
図１４に示す電力コイル３０は、電力を送電する給電側の電力コイルとし、電力コイルＰａ，Ｐｂは、電力を受電する受電側の電力コイルとする。以下では、電力コイルＰａ，Ｐｂを区別する必要がない場合には、まとめて電力コイルＰと記載する。電力コイルＰは、内側コイル３１より大きく、２つの外側コイル３２ａ，３２ｂが形成する円形状より、小さいとする。
【０１１１】
図１３で説明したように、内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂとの間には、磁束の無い領域ができる。そのため、点線の電力コイルＰａに示すように、電力コイルＰａの中心が、電力コイル３０の中心と多少ずれても、電力コイルＰａには、磁束Ｂ３１が入り込み、磁束Ｂ３１と逆相の磁束Ｂ３２ａ，３２ｂが入り込まない。これにより、電力コイル３０では、受電側の電力コイルＰａと多少の位置ずれが生じても、電力の伝送効率の低下を抑制できる。もちろん、一点鎖線の電力コイルＰｂに示すように、電力コイルＰｂの中心が、電力コイル３０の中心と大きくずれると、電力コイルＰｂには、磁束Ｂ３１と、磁束Ｂ３１と逆相の磁束Ｂ３２ａ，３２ｂとが入り込み、電力の伝送効率は低下する。
【０１１２】
上記では、受電側の電力コイルが、単に１方向に巻かれた円形状の電力コイルＰである場合について説明したが、受電側の電力コイルが電力コイル３０である場合も同様である。すなわち、給電側および受電側の電力コイルが電力コイル３０である場合でも、多少の位置ずれに対し、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。
【０１１３】
図１５は、電力コイルからの距離と磁界漏洩の強さの関係を示した図である。図１５に示す横軸は、電力コイルの外側コイルからの距離を示し、縦軸は、磁界漏洩の強さを示している。なお、磁界漏洩の測定は、給電側の電力コイルと、受電側の電力コイルとの中心を合わせ、距離を１０ｍｍ離した状態で行った。また、磁界漏洩の強さは、非共振のピックアップコイルにより受電した電力値により相対的に示したものである。
【０１１４】
波形Ｗ１は、図６に示した電力コイルＰの磁界漏洩の強さを示している。電力コイルＰの半径は「２．５ｃｍ」、ターン数は「５」とした。
【０１１５】
波形Ｗ２は、図２に示した電力コイル１０の磁界漏洩の強さを示している。内側コイル１１は、半径を「２．５ｃｍ」、ターン数を「１０」とした。また、外側コイル１２ａ，１２ｂは、半径を「３．５ｃｍ」、ターン数をそれぞれ「２．５」とした。
【０１１６】
波形Ｗ３は、図１１に示した電力コイル３０の磁界漏洩の強さを示している。内側コイル３１は、半径を「２．５ｃｍ」、ターン数を「５」とした。また、外側コイル３２ａ，３２ｂは、外周の半径を「４．５ｃｍ」、内周の半径を「３．７ｃｍ」とし、ターン数をそれぞれ「５」とした。
【０１１７】
波形Ｗ２，Ｗ３に示すように、電力コイル１０，３０は、磁束打ち消し構造でない図６の電力コイルＰに対し、磁界漏洩を抑圧していることが分かる。例えば、電力コイル１０は、電力コイルＰに対し、２０ｄＢ前後の磁界漏洩の抑制効果が得られていることが分かる。
【０１１８】
なお、図８の電力コイル２０は、図２の２つの外側コイル１２ａ，１２ｂの間に、内側コイル１１を接続した電力コイル１０に対し、２つの内側コイル２１ａ，２１ｂの間に、外側コイル２２を接続したものである。従って、電力コイル２０は、波形Ｗ２と同様の磁界漏洩の測定結果が得られる。例えば、電力コイル２０の内側コイル２１ａ，２１ｂの半径を「２．５ｃｍ」、それぞれのターン数を「５」とし、外側コイル２２の半径を「３．５ｃｍ」、ターン数を「５」とすれば、波形Ｗ２の磁界漏洩の強さが得られる。
【０１１９】
図１６は、電力コイルの位置ずれと伝達特性の関係を示した図である。図１５に示す横軸は、給電側の電力コイルの中心と、受電側の電力コイルの中心とのずれを示している。縦軸は、電力の伝達特性（Ｓ２１）を示している。
【０１２０】
波形Ｗ１１は、図６に示した電力コイルＰの伝達特性を示している。波形Ｗ１２は、図２に示した電力コイル１０の伝達特性を示している。波形Ｗ１３は、図１１に示した電力コイル３０の伝達特性を示している。電力コイルＰ，１０，３０の大きさおよび巻き数は、図１５と同様である。
【０１２１】
図２の電力コイル１０では、波形Ｗ１２に示すように「１０ｍｍ」程度の位置ずれまで許容できると考えられる。図２の電力コイル１０では、波形Ｗ１３に示すように「１７ｍｍ」程度の位置ずれまで許容できると考えられる。なお、図８の電力コイル２０は、波形Ｗ１２と同様の伝達特性の測定結果が得られる。
【０１２２】
以上説明したように、電力コイル３０は、内側コイル３１の外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル３１の外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が端子Ｔ３１と接続され、他端が内側コイル３１の一端と接続された外側コイル３２ａと、内側コイル３１の外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル３１の外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が端子Ｔ３２と接続され、他端が内側コイル３１の他端と接続された外側コイル３２ｂと、を有する。これにより、電力コイル３０は、遠方界および近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。また、給電側と受電側とにおいて、位置ずれが生じても、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。
【０１２３】
また、電力コイル３０の内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂは、外側コイル３２ａの一端および外側コイル３２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。また、電力コイル３０の等価回路も、外側コイル３２ａの一端および外側コイル３２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。これにより、電力コイル３０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【０１２４】
また、電力コイル３０の内側コイル３１および外側コイル３２ａ，３２ｂのそれぞれには、略同じ電流が流れる。また、内側コイル３１の面積は、外側コイル３２ａの面積と外側コイル３２ｂの面積とを加算した面積と略同じである。これにより、電力コイル３０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【０１２５】
また、電力コイル３０は、内側コイル３１と外側コイル３２ａとの間に接続される容量素子３３ａと、内側コイル３１と外側コイル３２ｂとの間に接続される容量素子３３ｂと、を有する。これにより、電力コイル３０は、自己共振周波数の低下を抑制することができる。
【０１２６】
また、電力コイル３０は、内側コイル３１と外側コイル３２ａ，３２ｂとが同一平面上に形成されるため、小型化を図ることができる。
【０１２７】
［第４の実施の形態］
第３の実施の形態では、内側コイル３１を囲う２つの外側コイル３２ａ，３２ｂを、異なる位置に配置した。第４の実施の形態では、さらに２つの内側コイルを異なる位置に配置する。
【０１２８】
図１７は、第４の実施の形態に係る電力コイル４０の構成例を示した図である。図１７に示すように、電力コイル４０は、端子Ｔ４１、Ｔ４２と、内側コイル４１ａ，４１ｂと、外側コイル４２ａ，４２ｂと、容量素子４３ａ，４３ｂと、シャフト４４とを有している。内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂは、同一平面上に形成されている。電力コイル４０は、電力を送電する給電側装置（例えば、図１の充電器２）または電力を受電する受電側装置（例えば、図１の携帯端末３）に適用される。
【０１２９】
図１７に示すシャフト４４は、その断面を示しており、紙面垂直方向に伸びている。シャフト４４は、図１７中において、時計回りまたは反時計回りに回転する。
【０１３０】
内側コイル４１ａ，４１ｂは、それぞれ同じ形状を有し、異なる位置に配置されている。内側コイル４１ａ，４１ｂは、円形状のシャフト４４の形状に沿った、三日月状の形状を有しているとともに、２つで円形状となる形状を有している。内側コイル４１ａは、ループ内にシャフト４４を含まないよう（ループの外側で）シャフト４４の半分を囲っている。内側コイル４１ｂは、ループ内にシャフト４４を含まないようシャフト４４の残りの半分を囲っている。
【０１３１】
外側コイル４２ａ，４２ｂは、それぞれ同じ形状を有し、異なる位置に配置されている。外側コイル４２ａ，４２ｂは、円形状の内側コイル４１ａ，４１ｂの形状に沿った、三日月状の形状を有しているとともに、２つで円形状となる形状を有している。外側コイル４２ａは、内側コイル４１ａを囲い、外側コイル４２ｂは、内側コイル４１ｂを囲っている。
【０１３２】
外側コイル４２ａは、内側コイル４１ａの外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル４１ａの外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。例えば、外側コイル４２ａは、内側コイル４１ａを流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル４１ａに反時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル４２ａは、時計回りの電流が流れるように形成される。
【０１３３】
外側コイル４２ｂは、内側コイル４１ｂの外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル４１ｂの外側の磁束と逆相の磁束を発生するように形成されている。例えば、外側コイル４２ｂは、内側コイル４１ｂを流れる電流とは逆向きの電流が流れるように形成される。より具体的には、内側コイル４１ｂに反時計回りの電流が流れるとする。この場合、外側コイル４２ｂは、時計回りの電流が流れるように形成される。
【０１３４】
内側コイル４１ａの一端は、内側コイル４１ｂの一端と接続されている。内側コイル４１ａの他端は、容量素子４３ａを介して、外側コイル４２ａの他端と接続されている。外側コイル４２ａの一端は、端子Ｔ４１と接続されている。内側コイル４１ｂの他端は、容量素子４３ｂを介して、外側コイル４２ｂと接続されている。外側コイル４２ｂの一端は、端子Ｔ４２と接続されている。言い換えれば、２つの外側コイル４２ａ，４２ｂの間に、２つの内側コイル４１ａ，４１ｂが、容量素子４３ａ，４３ｂを介して接続されている。容量素子４３ａ，４３ｂの合成の容量は、内側コイル４１ａ，４１ｂと外側コイル４２ａ，４２ｂとの合成の自己インダクタンスと、送電周波数で共振する値である。端子Ｔ４１，Ｔ４２には、内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂから磁界を発生するための電流が入力される。
【０１３５】
電力コイル４０は、端子Ｔ４１と接続されている外側コイル４２ａの一端と、端子Ｔ４２と接続されている外側コイル４２ｂの一端とから見て、対称となるように形成されている。
【０１３６】
図１８は、電力コイル４０の等価回路を示した図である。図１８には、図１７に示した端子Ｔ４１，Ｔ４２が示してある。
【０１３７】
図１８のインダクタＬ４１は、図１７の外側コイル４２ａに対応している。図１８の容量素子Ｃ４１は、図１７の容量素子４３ａに対応している。図１８のインダクタＬ４２は、図１７の内側コイル４１ａに対応している。図１８のインダクタＬ４３は、図１７の内側コイル４１ｂに対応している。図１８の容量素子Ｃ４２は、図１７の容量素子４３ｂに対応している。図１８のインダクタＬ４３は、図１７の外側コイル４２ｂに対応している。
【０１３８】
図１８に示すように、電力コイル４０の等価回路も、端子Ｔ４１と接続されている外側コイル４２ａの一端と、端子Ｔ４２と接続されている外側コイル４２ｂの一端とから見て、対称となるように形成される。
【０１３９】
内側コイル４１ａ，４１ｂと外側コイル４２ａ，４２ｂの大きさの関係および巻き数の関係は、式（１）および式（２）より求まる。例えば、内側コイル４１ａ，４１ｂの加算した面積は、外側コイル４２ａ，４２ｂの加算した面積と同じにする。また、内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂは、それぞれに流れる電流が同じとなるようにコイルを巻く。例えば、内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂのそれぞれの巻き数は、同じにする。これにより、電力コイル４０の遠方界での磁界漏洩は、抑制される。
【０１４０】
電力コイル４０では、図１７に示す構成とすることにより、近傍界の漏洩電力も抑制することができる。特に、電力コイル４０は、端子Ｔ４１と接続されている外側コイル４２ａの一端と、端子Ｔ４２と接続されている外側コイル４２ｂの一端とから見て、対称となるように形成されるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。また、電力コイル４０は、等価回路も対称となるため、近傍界での磁界漏洩の抑制効果が大きくなる。
【０１４１】
図１９は、電力コイル４０が発生する磁界を説明する図である。図１９には、図１７に示した電力コイル４０が示してある。図１９では、図１７の電力コイル４０を簡略化して示してある。図１９において、図１７と同じものには同じ符号が付してある。
【０１４２】
図１９に示すように、端子Ｔ４２から、電流Ｉが入力されたとする。この場合、内側コイル４１ａ，４１ｂのループの外側であって、内側コイル４１ａ，４１ｂで囲まれる領域（シャフト４４が存在している領域）では、内側コイル４１ａ、４１ｂが発生する磁束と、外側コイル４２ａ，４２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、シャフト４４が存在する領域では、磁束の無い領域ができる。これにより、シャフト４４が金属である場合、シャフト４４の表面に渦電流が流れることを抑制できる。
【０１４３】
内側コイル４１ａ，４１ｂのそれぞれの内側では、内側コイル４１ａ，４１ｂが発生する磁束と、外側コイル４２ａ，４２ｂが発生する磁束とによって、図１９の磁束Ｂ４１ａ，４１ｂに示すように、紙面裏側から紙面表側に向かう磁束が発生する。
【０１４４】
内側コイル４１ａ，４１ｂと外側コイル４２ａ，４２ｂとの間では、内側コイル４１ａ，４１ｂが発生する磁束と、外側コイル４２ａ，４２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、内側コイル４１ａ，４１ｂと外側コイル４２ａ，４２ｂとの間には、磁束の無い領域ができる。
【０１４５】
外側コイル４２ａ，４２ｂのそれぞれの内側では、内側コイル４１ａ，４１ｂが発生する磁束と、外側コイル４２ａ，４２ｂが発生する磁束とによって、図１９の磁束Ｂ４２ａ，４２ｂに示すように、紙面表側から紙面裏側に向かう磁束が発生する。
【０１４６】
外側コイル４２ａ，４２ｂの外側では、内側コイル４１ａ，４１ｂが発生する磁束と、外側コイル４２ａ，４２ｂが発生する磁束とによって、磁束は「０」となる。すなわち、電力コイル４０は、その近傍界においても磁界漏洩を抑制している。
【０１４７】
以上説明したように、電力コイル４０は、内側コイル４１ａを囲うように内側コイル４１ａの外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル４１ａの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端がＴ４１端子と接続され、他端が内側コイル４１ａの他端と接続された外側コイル４２ａと、内側コイル４１ｂを囲うように内側コイル４１ｂの外側でループを形成し、そのループの外側において、内側コイル４１ｂの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が端子Ｔ４２と接続され、他端が内側コイル４１ｂの他端と接続された外側コイル４２ｂと、を有する。これにより、電力コイル４０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。また、給電側と受電側において、位置ずれが生じても、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。また、内側コイル４１ａ，４１ｂ内に金属が存在しても、金属表面に渦電流が流れることによる、電力の伝送効率の低下を抑制することができる。
【０１４８】
また、電力コイル４０の内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂは、外側コイル４２ａの一端および外側コイル４２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。また、電力コイル４０の等価回路も、外側コイル４２ａの一端および外側コイル４２ｂの一端から見て、対称となるように形成される。これにより、電力コイル４０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【０１４９】
また、電力コイル４０の内側コイル４１ａ，４１ｂおよび外側コイル４２ａ，４２ｂのそれぞれには、略同じ電流が流れる。また、内側コイル４１ａ，４１の加算した面積は、外側コイル４２ａ，４２ｂの加算した面積と略同じである。これにより、電力コイル４０は、近傍界での磁界漏洩を抑制することができる。
【０１５０】
また、電力コイル４０は、内側コイル４１ａと外側コイル４２ａとの間に接続される容量素子４３ａと、内側コイル４１ｂと外側コイル４２ｂとの間に接続される容量素子４３ｂと、を有する。これにより、電力コイル４０は、自己共振周波数の低下を抑制することができる。
【０１５１】
また、電力コイル４０は、内側コイル４１ａ，４１ｂと外側コイル４２ａ，４２ｂとが同一平面上に形成されるため、小型化を図ることができる。
【０１５２】
なお、上記の各実施の形態で説明した電力コイル１０〜４０は円形状としたが、これに限られない。例えば、電力コイル１０〜４０は四角形状であってもよい。
【０１５３】
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、第１〜第４の実施の形態で示した電力コイルを用いた給電側装置および受電側装置について説明する。
【０１５４】
図２０は、第５の実施の形態に係る給電側装置５０および受電側装置６０のブロック構成例を示した図である。図２０に示すように、給電側装置５０は、制御部５１と、通信部５２と、表示装置５３と、入力装置５４と、電力コイル５５と、磁性体５６と、電源Ｖ１と、容量素子Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ５３と、コモンモードフィルタＣＦ１，ＣＦ２と、発振器Ｓ１と、増幅器Ｚ１と、インダクタＬ５１と、を有している。受電側装置６０は、電力コイル６１と、磁性体６２と、整流回路６３と、電源回路６４と、バッテリ６５と、制御部６６と、通信部６７と、容量素子Ｃ６１と，インダクタＬ６１，Ｌ６２とを有している。なお、図１に示した充電器２は、図２０に示す給電側装置５０を有し、携帯端末３は、受電側装置６０を有している。
【０１５５】
制御部５１は、給電側装置５０の全体を制御する。通信部５２は、受電側装置６０と無線通信を行う。制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０が給電台（充電台）に置かれたか否かの検出を行う。また、制御部５１は、給電台に置かれた受電側装置６０が、充電対象機器であるかの認証を行う。また、制御部５１は、電力の送電量を制御する。
【０１５６】
表示装置５３は、制御部５１の制御に応じて、所定の情報を表示する。入力装置５４は、ユーザの操作を受付け、受付けた操作情報を制御部５１へ出力する。
【０１５７】
電源Ｖ１は、容量素子Ｃ５１によって高周波接地されている。電源Ｖ１は、コモンモードフィルタＣＦ１を介して、電力を増幅器Ｚ１に供給している。コモンモードフィルタＣＦ１は、電源Ｖ１と増幅器Ｚ１との間に接続され、電源ラインから進入する伝導ノイズ（コモンモードノイズ）を抑制する。
【０１５８】
増幅器Ｚ１には、発振器Ｓ１から出力される発振信号が入力される。増幅器Ｚ１は、発振信号に応じて、スイッチング動作をし、送電信号（送電電力）を出力する。また、増幅器Ｚ１は、制御部５１の制御に応じて、送電電力の大きさ（増幅率）を変える。送電電力は、インダクタＬ５１と容量素子Ｃ５２，Ｃ５３とによって形成されるローパスフィルタと、コモンモードフィルタＣＦ２とを介して、電力コイル５５へ出力される。
【０１５９】
ローパスフィルタは、増幅器Ｚ１と電力コイル５５との間に接続され、送電電力に含まれる高調波ノイズを除去する。コモンモードフィルタＣＦ２は、増幅器Ｚ１と電力コイル５５との間に接続され、送電電力に含まれる伝導ノイズを抑制し、伝導ノイズが電力コイル５５から不要放射されるのを抑制する。
【０１６０】
電力コイル５５は、図２に示した電力コイル１０、図８に示した電力コイル２０、図１１に示した電力コイル３０、または図１７に示した電力コイル４０である。電力コイル５５は、増幅器Ｚ１から出力される送電電力を、磁気的結合により受電側装置６０へ無線給電する。磁性体５６は、給電側装置５０の金属筐体などによる電力の伝送効率の低下を抑制する。また、磁性体５６は、給電側装置５０の金属筐体などの発熱を抑制する。
【０１６１】
受電側装置６０の電力コイル６１は、図２に示した電力コイル１０、図８に示した電力コイル２０、図１１に示した電力コイル３０、または図１７に示した電力コイル４０である。電力コイル６１は、給電側装置５０から送電される電力を、磁気的結合によって受電する。磁性体６２は、磁性体５６と同様であり、電力の伝送効率の低下や、給電側装置５０の金属筐体などの発熱等を抑制する。
【０１６２】
なお、電力コイル６１は、給電側装置５０の電力コイル５５と同じ型の電力コイルを用いるのがよい。また、電力コイル６１には、図６に示した電力コイルＰを用いてもよい。電力コイル６１に、電力コイルＰを用いる場合、電力コイル６１とローパスフィルタとの間に共振用の容量素子を直列に接続する。そして、電力コイル６１と容量素子とを、送電周波数で直列共振させる。
【０１６３】
容量素子Ｃ６１とインダクタＬ６１，Ｌ６２は、ローパスフィルタを形成している。ローパスフィルタは、電力コイル６１によって受電された電力に含まれる高調波ノイズを抑制する。また、ローパスフィルタは、整流回路６３から出力される高調波ノイズを抑制し、整流回路６３から出力される高調波ノイズが、電力コイル６１から再放射されるのを抑制する。
【０１６４】
整流回路６３は、電力コイル６１によって受電された電力を整流する（交流から直流に変換する）。電源回路６４は、整流された電力をバッテリ６５、制御部６６、および通信部６７へ出力する。
【０１６５】
バッテリ６５は、整流回路６３から出力される電力を充電する。制御部６６は、受電側装置６０の全体を制御している。制御部６６は、電源回路６４から出力される電力（電圧）が適切な電圧となるように、電源回路６４を制御する。また、制御部６６は、現在受電している電力量や満充電になったかなどの充電の状態を、通信部６７を介して、給電側装置５０へ送信する。通信部６７は、給電側装置５０と無線通信を行う。
【０１６６】
図２１は、給電側装置５０の制御部５１の動作例を示したフローチャートである。制御部５１は、例えば、電源が投入されると、図２１のフローチャートを実行する。
【０１６７】
まず、制御部５１は、増幅器Ｚ１を制御し、電力コイル５５から小電力の電力が送電されるようにする（ステップＳ１）。すなわち、制御部５１は、受電側装置６０が最低限動作する電力を送電する。
【０１６８】
次に、制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０と無線通信ができたか否か判定する（ステップＳ２）。すなわち、制御部５１は、受電側装置６０との無線通信によって、給電台に受電側装置６０が置かれたか否か判定する。
【０１６９】
制御部５１は、ステップＳ２にて、通信ができなかったと判定した場合（Ｓ２の「Ｎｏ」）ステップＳ１へ処理を移行する。
【０１７０】
制御部５１は、ステップＳ２にて、通信ができたと判定した場合（Ｓ２の「Ｙｅｓ」）、給電台に置かれた受電側装置６０が適切な装置であるか認証処理を行う（ステップＳ３）。ここでは、制御部５１は、受電側装置６０を適切な装置であると認証し、処理をステップＳ４へ移行する。
【０１７１】
制御部５１は、給電台に置かれた受電側装置６０に対し、給電を行うか否か判定する（ステップＳ４）。例えば、制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０から、満充電であるか否かの情報を受信し、給電を行うか否か判定する。
【０１７２】
制御部５１は、ステップＳ４にて、給電を行わないと判定した場合（Ｓ４の「Ｎｏ」）、表示装置５３にアラートを表示する（ステップＳ５）。例えば、制御部５１は、表示装置に、給電台に置かれた受電側装置６０は満充電である旨を表示する。そして、制御部５１は、受電側装置６０への給電を終了し、当該フローチャートの処理を終了する。
【０１７３】
制御部５１は、ステップＳ４にて、給電を行うと判定した場合（Ｓ４の「Ｙｅｓ」）、給電台に置かれた受電側装置６０が、磁界漏洩を低減する電力コイルを搭載しているか否か判定する（ステップＳ６）。例えば、制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０から、搭載している電力コイルの情報を受信し、その情報に基づいて、磁界漏洩を低減する電力コイルを搭載しているか否か判定する。または、制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０から、搭載している電力コイルの情報を受信しなかった場合、受電側装置６０磁界漏洩を低減する電力コイルを搭載していないと判定する。
【０１７４】
なお、磁界漏洩を低減する電力コイルとは、図２に示した電力コイル１０、図８に示した電力コイル２０、図１１に示した電力コイル３０、または図１７に示した電力コイル４０である。磁界漏洩を低減しない電力コイルとは、例えば、図６に示した電力コイルＰである。または、磁界漏洩を低減しない電力コイルとは、電力コイル５５と形状が異なる電力コイルである。具体的には、電力コイル５５が電力コイル１０であって、電力コイル６１が電力コイル２０である場合である。
【０１７５】
制御部５１は、ステップＳ６にて、給電台に置かれた受電側装置６０が、磁界漏洩を低減する電力コイルを搭載していると判定した場合（Ｓ６の「Ｙｅｓ」）、通常の大きさの電力を送電する（ステップＳ７）。
【０１７６】
そして、制御部５１は、受電側装置６０の充電が終了したか否か判定する（ステップＳ８）。例えば、制御部５１は、通信部５２を介して、受電側装置６０から、充電情報を受信し、受電側装置６０の充電が終了したか否か判定する。
【０１７７】
制御部５１は、ステップＳ８にて、受電側装置６０の充電が終了していないと判定した場合（Ｓ８の「Ｎｏ」）、ステップＳ８の処理を繰り返す。一方、制御部５１は、ステップＳ８にて、受電側装置６０の充電が終了したと判定した場合（Ｓ８の「Ｙｅｓ」）、当該フローチャートの処理を終了する。
【０１７８】
制御部５１は、ステップＳ６にて、給電台に置かれた受電側装置６０が、磁界漏洩を低減する電力コイルを搭載していないと判定した場合（Ｓ６の「Ｎｏ」）、磁界漏洩が大きくても、通常の電力送電を行うか否か、入力装置５４を介してユーザから受付ける（ステップＳ９）。なお、制御部５１は、ユーザから、通常の電力送電を行うか否かを受付ける際、磁界漏洩が大きくても、通常の電力送電を行うか否かを問う画面を、表示装置５３に表示する。
【０１７９】
制御部５１は、ユーザから、入力装置５４を介して、通常の電力送電を行うと受付けた場合（Ｓ９の「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ７へ移行する。
【０１８０】
制御部５１は、ユーザから、入力装置５４を介して、通常の電力送電を行わないと受付けた場合（Ｓ９の「Ｎｏ」）、通常の電力より低い電力を受電側装置６０へ送電する（ステップＳ１０）。すなわち、制御部５１は、送電電力を小さくし、磁界漏洩が小さくなるようにする。つまり、給電側装置５０は、周囲の電子機器等に対する磁界漏洩の影響を小さくする。
【０１８１】
そして、制御部５１は、受電側装置６０の充電が終了したか否か判定する（ステップＳ１１）。制御部５１は、ステップＳ１１にて、受電側装置６０の充電が終了していないと判定した場合（Ｓ１１の「Ｎｏ」）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。一方、制御部５１は、ステップＳ１１にて、受電側装置６０の充電が終了したと判定した場合（Ｓ１１の「Ｙｅｓ」）、当該フローチャートの処理を終了する。
【０１８２】
なお、ステップＳ９の処理は、省略してもよい。
【０１８３】
以上説明したように、給電側装置５０は、増幅器Ｚ１と、電源Ｖ１と増幅器Ｚ１との間に接続されたコモンモードフィルタＣＦ１と、増幅器Ｚ１と電力コイル５５との間に接続されたコモンモードフィルタＣＦ２と、を有する。これにより、給電側装置５０は、磁界漏洩を抑制することができる。また、給電側装置５０は、送電電力に含まれる伝導ノイズを抑制し、伝導ノイズが電力コイル５５から不要放射されるのを抑制することができる。
【０１８４】
受電側装置６０は、電力コイル６１によって受電された電力を整流する整流回路６３と、電力コイル６１と整流回路６３との間に接続されたローパスフィルタと、を有する。これにより、受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制することができる。また、受電側装置６０は、整流回路６３で発生する受電電力の高調波成分が、電力コイル６１より再放射されることを抑制することができる。
【０１８５】
上記では、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例として、充電器２および携帯端末３を例に挙げた。以下では、給電側装置５０および受電側装置６０のその他の適用例について説明する。
【０１８６】
図２２は、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例を示した図のその１である。図２２には、自動車の一部が示してある。自動車は、充電器７１と、センターコンソール７３と、スマートキー７４と、ラジオ７５と、カーナビゲーション７６と、ダッシュボード７７とを有している。また、図２２には、携帯端末７２が示してある。
【０１８７】
充電器７１は、図２０に示した給電側装置５０を有している。携帯端末７２は、図２０に示した受電側装置６０を有している。携帯端末７２は、例えば、スマートフォンやタブレット端末、携帯電話などである。携帯端末７２は、受電側装置６０が備えるバッテリ６５によって動作する。携帯端末７２のバッテリ６５は、充電器７１に置かれると充電される。
【０１８８】
充電器７１は、センターコンソール７３に搭載されている。センターコンソール７３は、携帯端末７２の形状に沿った凹形状が形成され、そこに充電器７１を搭載している。これにより、携帯端末７２は、走行中であっても、充電器７１からずれ落ちることなく、充電器７１から充電されることができる。なお、充電器７１は、電力コイルの中心部に磁石を実装し、携帯端末３を磁力で吸着するようにしてもよい。この場合、充電器７１は、ダッシュボード７７に設けられてもよい。
【０１８９】
以上説明したように、給電側装置５０および受電側装置６０は、自動車に適用することができる。給電側装置５０および受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制するので、スマートキー７４、ラジオ７５、およびカーナビゲーション７６などの無線機器への干渉や誤動作、ノイズ混入などを抑制することができる。
【０１９０】
図２３は、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例を示した図のその２である。図２２には、着地台８１と、無人航空機８２とが示してある。
【０１９１】
着地台８１は、図２０に示した給電側装置５０を有している。無人航空機８２は、図２０に示した受電側装置６０を有している。無人航空機８２は、無線によって、飛行が操作される。無人航空機８２は、受電側装置６０が備えるバッテリ６５で飛行する。
【０１９２】
着地台８１には、無人航空機８２が着地する。無人航空機８２が着地台８１に着地すると、着地台８１が備える電力コイル５５と、無線航空機８２が備える電力コイル６１とが対向するようになっている。これにより、無人航空機８２のバッテリ６５は、着地台８１に着地すると、充電されることができる。
【０１９３】
以上説明したように、給電側装置５０および受電側装置６０は、着地台８１および無人航空機８２に適用することができる。給電側装置５０および受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制するので、無人航空機８２に搭載された通信回路やＧＰＳ（Global Positioning System）等への干渉や誤動作、ノイズ混入などを抑制することができる。
【０１９４】
図２４は、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例を示した図のその３である。図２２には、充電器９１と、自動車９２とが示してある。
【０１９５】
充電器９１は、図２０に示した給電側装置５０を有している。充電器９１は、例えば、駐車場の地中等に設置されている。
【０１９６】
自動車９２は、図２０に示した受電側装置６０を有している。自動車９２は、受電側装置６０が備えるバッテリ６５で走行する。また、自動車９２の各電子装置は、バッテリ６５で動作する。
【０１９７】
自動車９２は、例えば、駐車場等の所定の場所で停車すると、電力コイル６１が、充電器９１の電力コイル５５と対向するようになっている。これにより、自動車９２のバッテリ６５は充電される。
【０１９８】
以上説明したように、給電側装置５０および受電側装置６０は、充電器９１および自動車９２に適用することができる。給電側装置５０および受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制するので、自動車９２に搭載されているスマートキーや盗難防止装置、空気圧センサなどの電子機器への干渉や誤動作、ノイズ混入などを抑制することができる。
【０１９９】
図２５は、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例を示した図のその４である。図２５には、階段の歩行が困難な被介護者等向けの階段昇降機が示してある。図２５には、充電器１０１と、椅子１０２と、レール１０３と、階段１０４とが示してある。
【０２００】
充電器１０１は、図２０に示した給電側装置５０を有している。充電器１０１は、例えば、レール１０３の端に位置する壁に設置されている。
【０２０１】
椅子１０２は、図２０に示した受電側装置６０を有している。椅子１０２は、レール１０３に沿って移動できるように、レール１０３に連結されている。レール１０３は、階段１０４に沿うように、例えば、壁に取り付けられている。椅子１０２は、モータ等の駆動装置を備え、受電側装置６０が備えるバッテリ６５によって、レール１０３に沿って移動する。
【０２０２】
椅子１０２は、レール１０３に沿って、充電器１０１の位置に来ると、電力コイル６１が、充電器１０１の電力コイル５５と対向するようになっている。これにより、椅子１０２のバッテリ６５は充電される。
【０２０３】
以上説明したように、給電側装置５０および受電側装置６０は、充電器１０１および階段１０４を昇降する椅子１０２に適用することができる。給電側装置５０および受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制するので、例えば、被介護者が装着した心臓ペースメーカや補聴器などの医療機器に対して、干渉の影響を抑制することができる。
【０２０４】
図２６は、給電側装置５０および受電側装置６０の適用例を示した図のその５である。図２６には、ベッドからの歩行が困難な被介護者向けのリフトが示してある。図２６には、充電器１１１と、電動リフト１１２と、スリングシート１１３と、支柱１１４ａ，１１４ｂと、レール１１５と、ベッド１１６とが示してある。
【０２０５】
充電器１１１は、図２０に示した給電側装置５０を有している。充電器１１１は、支柱１１４ａ，１１４ｂによって支えられたレール１１５の端の部分に取り付けられている。
【０２０６】
電動リフト１１２は、図２０に示した受電側装置６０を有している。電動リフト１１２は、レール１１５に沿って移動できるように、レール１１５に連結されている。電動リフト１１２は、モータ等の駆動装置を備え、受電側装置６０が備えるバッテリ６５によって、レール１１５に沿って移動する。電動リフト１１２には、スリングシート１１３が取り付けられている。
【０２０７】
電動リフト１１２は、レール１１５に沿って、充電器１１１の位置に来ると、電力コイル６１が、充電器１１１の電力コイル５５と対向するようになっている。これにより、電動リフト１１２のバッテリ６５は充電される。
【０２０８】
以上説明したように、給電側装置５０および受電側装置６０は、充電器１１１および電動リフト１１２に適用することができる。給電側装置５０および受電側装置６０は、磁界漏洩を抑制するので、例えば、被介護者が装着した心臓ペースメーカや補聴器などの医療機器に対して、干渉の影響を抑制することができる。
【０２０９】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、電力コイル、給電側装置、および受電側装置の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。電力コイル、給電側装置、および受電側装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【０２１０】
また、上述したフローチャートの各処理単位は、給電側装置および受電側装置の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。給電側装置および受電側装置の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。
【０２１１】
また、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。さらに、各実施の形態を組み合わせることもできる。
【０２１２】
また、図面等において示した各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【０２１３】
（付記１）
第１の内側コイルと、
一端が前記第１の内側コイルの一端と接続された第２の内側コイルと、
前記第１の内側コイルを囲うように前記第１の内側コイルの外側で第１のループを形成し、前記第１のループの外側において、前記第１の内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子と接続され、他端が前記第１の内側コイルの他端と接続された第１の外側コイルと、
前記第２の内側コイルを囲うように前記第２の内側コイルの外側で第２のループを形成し、前記第２のループの外側において、前記第２の内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子と接続され、他端が前記第２の内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、
を有することを特徴とする電力コイル。
【０２１４】
（付記２）
増幅器と、
電源と前記増幅器との間に接続された第１のコモンモードフィルタと、
内側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子に接続され、他端が前記内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子に接続され、他端が前記内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有する電力コイルと、
前記増幅器と前記電力コイルとの間に接続された第２のコモンモードフィルタと、
を有することを特徴とする給電側装置。
【０２１５】
（付記３）
内側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第１の端子に接続され、他端が前記内側コイルの一端と接続された第１の外側コイルと、前記内側コイルを囲うように形成され、外側において、前記内側コイルの外側の磁束と逆相の磁束を発生する、一端が第２の端子に接続され、他端が前記内側コイルの他端と接続された第２の外側コイルと、を有する電力コイルと、
前記電力コイルによって受電された電力を整流する整流回路と、
前記電力コイルと前記整流回路との間に接続されたローパスフィルタと、
を有することを特徴とする受電側装置。
【符号の説明】
【０２１６】
１…無線給電システム、２…充電器、３…携帯端末、１０，１０ａ，１０ｂ…電力コイル、１１…内側コイル、１２ａ，１２ｂ…外側コイル、１３ａ，１３ｂ…容量素子、Ｔ１１，Ｔ１２…端子、２１ａ，２１ｂ…内側コイル、２２…外側コイル、２３ａ，２３ｂ…容量素子、Ｔ２１，Ｔ２２…端子、３１…内側コイル、３２ａ，３２ｂ…外側コイル、３３ａ，３３ｂ…容量素子、Ｔ３１，Ｔ３２…端子、４１ａ，４１ｂ…内側コイル、４２…外側コイル、４３ａ，４３ｂ…容量素子、４４…シャフト、Ｔ４１，Ｔ４２…端子、５０…給電側装置、６０…受電側装置。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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