(57)【要約】【課題】電力の伝送効率の低下を抑制するとともに、２次コイルの載置可能な面積を拡大することを目的とする。【解決手段】隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイル５Ａと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイル５Ｂと、第１または第２の１次コイル５Ａおよび５Ｂへ給電する送電部と、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、を備え、第１の１次コイル５Ａの少なくとも１つの巻回部は、第２の１次コイル５Ｂの隣り合う巻回部の間に位置することを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、
前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、
前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、を備え、
前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の送電装置であって、
前記電子機器内の２次コイルの位置に応じて、前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方に給電するように前記送電部を制御する制御部をさらに備える送電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の送電装置であって、
前記制御部は所定時間が経過する場合、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルの一方から他方に切り替えるように制御する送電装置。
【請求項４】
請求項２に記載の送電装置であって、
前記第１および第２の１次コイルの状態変化を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記状態変化に基づいて、前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方に給電するように前記送電部を制御する送電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の送電装置であって、
前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方の状態変化が所定値以上である場合、前記制御部は状態変化が所定値以上の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置。
【請求項６】
請求項４に記載の送電装置であって、
前記第１の１次コイルの状態変化よりも前記第２の１次コイルの状態変化の方が大きい場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置。
【請求項７】
請求項４に記載の送電装置であって、
前記送電部が前記第１の１次コイルに給電後に所定時間経過した場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置。
【請求項８】
請求項４に記載の送電装置であって、
前記送電部が前記第１の１次コイルに給電後に、前記検出部が所定値以上の前記第１の１次コイルの状態変化を検出する場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置。
【請求項９】
請求項２〜８いずれか１項に記載の送電装置であって、
前記状態変化は、前記第１または第２の１次コイルの温度、電流、電圧、電流の位相、またはインピーダンスのいずれか１つの変化を含む送電装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の送電装置であって、
前記送電部は前記第１の１次コイルに給電する第１の送電部と、前記第２の１次コイルに給電する第２の送電部と、を有する送電装置。
【請求項１１】
請求項２に記載の送電装置であって、
前記送電部の給電先を前記制御部の制御によって、
前記第１および第２の１次コイルの一方から他方に切り替える切替部をさらに備える送電装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の送電装置であって、
前記送電部は前記第１の１次コイルに給電する第１の送電部と、前記第２の１次コイルの端子間の電気的な接続状態を制御する接続制御部と、を備える送電装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の送電装置であって、
前記制御部は、前記送電部が第１の１次コイルを用いて前記電子機器に給電する場合、前記接続制御部が前記第２の１次コイルの端子間を電気的に非接続となるように制御する送電装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の送電装置であって、
前記制御部は、前記送電部が第２の１次コイルを用いて前記電子機器に給電する場合、前記接続制御部が前記第２の１次コイルの端子間を電気的に接続するように制御する送電装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の送電装置であって、
前記第１の１次コイルの複数の巻回部はそれぞれ直列に接続されると共に、前記第２の１次コイルの複数の巻回部はそれぞれ直列に接続される送電装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の送電装置であって、
前記第１の１次コイルの各巻回部と前記第２の１次コイルの各巻回部とは交互に配置される送電装置。
【請求項１７】
電子機器へワイヤレスで電力を供給する送電方法であって、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルに給電するステップと、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルに給電するステップと、
給電する１次コイルを前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択するステップと、を備え、
前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の送電方法であって、
前記第１の１次コイルの第１の状態変化を検出するステップと、
前記第２の１次コイルの第２の状態変化を検出するステップと、をさらに備え、
前記第１および第２の状態変化に基づいて、前記給電する１次コイルを選択する給電方法。
【請求項１９】
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、
前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、
前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、
前記制御部から選択された前記第１または第２の１次コイルの磁束を受信する２次コイルと、を備え、
前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電システム。
【請求項２０】
電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、
同一の軸に導体が巻回される第１および第２の巻回部を有する第１の１次コイルと、
同一の軸に導体が巻回される第３および第４の巻回部を有する第２の１次コイルと、
前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、を備え、
前記第１および第２の巻回部は互いに逆方向に電流が流れると共に、前記第３および第４の巻回部は互いに逆方向に電流が流れ、
前記第３および第４の巻回部のいずれか一方は、前記第１および第２の巻回部の間に位置する送電装置。
【請求項２１】
電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、
隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、
前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、を備え、
前記第１および第２の１次コイルは互いのヌルポイントを補完し合うように、各巻回部が配置される送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル間の電磁誘導を利用して、電子機器にワイヤレスで電力を伝送する送電装置、送電方法、送電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送電装置に設けられた１次側コイルと、受電装置に設けられた２次側コイルとの間の電磁誘導作用を利用して電力伝送を行う無線電力伝送システムが開発されている。電力伝送をワイヤレスで行うことにより、送電装置および受電装置は接点部分の露出がないために防水性の確保が容易になる。また、電気的接点部分の不良や劣化を気にしなくてもよく、受電装置の着脱が容易になるなどの利点がある。
【０００３】
それぞれの状況において効率良く電力を伝送するために、１次側コイルおよび２次側コイルは様々な形態が考案されている。例えば、特許文献１および２に開示される１次コイルは、同一の軸に巻回された第１の１次コイルと第２の１次コイルを有し、第１および第２の１次コイルは、異なる方向に巻回される場合、同位相の電流が流され、同じ方向に巻回される場合、逆位相の電流が流される。そして、２次コイルは、第１および第２の１次コイルの巻回軸の垂直方向に位置する。これにより、第１および第２の１次コイルそれぞれで発生する磁束はこの２つの１次コイル間で同位相となり、２次コイルに給電される。
【０００４】
さらに、上記第１および第２の１次コイルの数を上記巻回軸方向に増加させることにより、径の異なる２次コイルにも給電可能としている。このとき、２次コイルの径の大きさに応じて、複数の１次コイルの中からいくつかの１次コイルが選択され、給電される。例えば、特許文献１および２の図１１に示すように隣り合う１次コイルは互いに逆方向の電流が流され、電圧、電流、位相、等を監視することにより、２次コイルに最も近い１次コイルが選択される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ２０１３／００９３２５２Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２０１３／００９３２５３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように隣り合う１次コイルに互いに逆方向の電流が流される場合、一部の位置に磁界強度が小さいヌル点（不感地帯）が発生する。仮に２次コイルが上記ヌル点付近に位置する場合、１次コイルに対する２次コイルの位置を正確に特定することが困難であった。すなわち、適する１次コイルは選択されず、結果として、２次コイルへの伝送効率は低下し、２次コイルを有する電子機器等に十分な電力を伝送することができなかった。
【０００７】
上述の課題に鑑み、本願は、電力の伝送効率の低下を抑制するとともに、２次コイルの載置可能な面積を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するひとつの手段として、本願発明は、電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、を備え、前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上の構成により、電子機器を広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態におけるワイヤレス電力伝送システムの機能ブロック図
【図２】実施の形態におけるワイヤレス電力伝送システムの斜視図
【図３】実施の形態における第１の送電コイルの斜視図
【図４】実施の形態における第１の送電コイルの上面、第１側面、第２側面を示す図
【図５】（Ａ）実施の形態における第２の送電コイルの斜視図、（Ｂ）実施の形態における第２の送電コイルの断面図、（Ｃ）実施の形態における第２の送電コイルのＺ方向の磁界強度分布を示す図
【図６】実施の形態における送電コイルの斜視図
【図７】実施の形態における送電コイルのＺ軸方向の磁界強度分布を示す図
【図８】（Ａ）実施の形態における送電コイルへの給電方法の第１例を示す概略構成図、（Ｂ）実施の形態における送電コイルへの給電方法の第２例を示す概略構成図、（Ｃ）実施の形態における送電コイルへの給電方法の第３例を示す概略構成図、（Ｄ）実施の形態における送電コイルへの給電方法の第４例を示す概略構成図
【図９】実施の形態における給電開始前のフローチャートを示す図
【図１０】実施の形態における給電開始後のフローチャートを示す図
【図１１】実施の形態におけるコイルユニットの第１例の斜視図
【図１２】（Ａ）図１１のコイルユニットのＺ軸方向の磁界強度分布を示す図、（Ｂ）図１１のコイルユニットのＹ軸方向の磁界強度分布を示す図、（Ｃ）図１１のコイルユニットのＸ軸方向の磁界強度分布を示す図
【図１３】実施の形態におけるコイルユニットの第２例の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
下記実施の形態に記載される第１の発明は、電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、を備え、前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電装置である。
【００１２】
第１の発明によれば、第２の１次コイルの隣り合う巻回部は、これらの間に位置する第１の１次コイルの巻回部周辺の磁界強度のヌルポイントを補完するので、送電装置は電子機器を広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【００１３】
下記実施の形態に記載される第２の発明は、第１の発明に記載の送電装置であって、前記電子機器内の２次コイルの位置に応じて、前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方に給電するように前記送電部を制御する制御部をさらに備える送電装置である。
【００１４】
第２の発明によれば、送電装置は電子機器内の２次コイルの位置に応じて、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００１５】
下記実施の形態に記載される第３の発明は、第２の発明に記載の送電装置であって、前記制御部は所定時間が経過する場合、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルの一方から他方に切り替えるように制御する送電装置である。
【００１６】
第３の発明によれば、送電装置は、時間経過に伴い電子機器の位置がずれ、給電に適する１次コイルが変化したとしてもその変化に対応することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００１７】
下記実施の形態に記載される第４の発明は、第２の発明に記載の送電装置であって、前記第１および第２の１次コイルの状態変化を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記状態変化に基づいて、前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方に給電するように前記送電部を制御する送電装置である。
【００１８】
第４の発明によれば、送電装置は第１および第２の１次コイルの状態変化に基づいて、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００１９】
下記実施の形態に記載される第５の発明は、第４の発明に記載の送電装置であって、前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方の状態変化が所定値以上である場合、前記制御部は状態変化が所定値以上の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置である。
【００２０】
第５の発明によれば、送電装置は第１および第２の１次コイルの状態変化に基づいて、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００２１】
下記実施の形態に記載される第６の発明は、第４の発明に記載の送電装置であって、前記第１の１次コイルの状態変化よりも前記第２の１次コイルの状態変化の方が大きい場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置である。
【００２２】
第６の発明によれば、送電装置は第１および第２の１次コイルの状態変化に基づいて、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００２３】
下記実施の形態に記載される第７の発明は、第４の発明に記載の送電装置であって、前記送電部が前記第１の１次コイルに給電後に所定時間経過した場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置である。
【００２４】
第７の発明によれば、時間経過に伴い電子機器の位置がずれ、給電に適する１次コイルが電子機器への給電中に変化したとしてもその変化に対応することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００２５】
下記実施の形態に記載される第８の発明は、第４の発明に記載の送電装置であって、前記送電部が前記第１の１次コイルに給電後に、前記検出部が所定値以上の前記第１の１次コイルの状態変化を検出する場合、前記制御部は前記第２の１次コイルに給電するように前記送電部を制御する送電装置である。
【００２６】
第８の発明によれば、送電装置は、時間経過に伴い電子機器の位置がずれ、給電に適する１次コイルが電子機器への給電中に変化したとしてもその変化に対応することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００２７】
下記実施の形態に記載される第９の発明は、第２〜第８の発明いずれか１つに記載の送電装置であって、前記状態変化は、前記第１または第２の１次コイルの温度、電流、電圧、電流の位相、またはインピーダンスのいずれか１つの変化を含む送電装置である。
【００２８】
第９の発明によれば、送電装置は、第１または第２の１次コイルの温度、電流、電圧、電流の位相、またはインピーダンスのいずれか１つの変化を監視することで、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００２９】
下記実施の形態に記載される第１０の発明は、第２の発明に記載の送電装置であって、前記送電部は前記第１の１次コイルに給電する第１の送電部と、前記第２の１次コイルに給電する第２の送電部と、を有する送電装置である。
【００３０】
第１０の発明によれば、各１次コイルは各送電部から給電されるので、各送電部は効率よく各１次コイルに給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００３１】
下記実施の形態に記載される第１１の発明は、第２の発明に記載の送電装置であって、前記送電部の給電先を前記制御部の制御によって、前記第１および第２の１次コイルの一方から他方に切り替える切替部をさらに備える送電装置である。
【００３２】
第１１の発明によれば、送電装置は、２つの１次コイルは１つの送電部によって給電されるように構成されるため、送電装置の製造コストを抑制することができる。
【００３３】
下記実施の形態に記載される第１２の発明は、第２の発明に記載の送電装置であって、前記送電部は前記第１の１次コイルに給電する第１の送電部と、前記第２の１次コイルの端子間の電気的な接続状態を制御する接続制御部と、を備える送電装置である。
【００３４】
第１２の発明によれば、送電装置は、第１の送電部からの電力を分岐せずに複数の１次コイルへの給電を可能とし、電力の損失を抑制しつつも、送電装置の回路の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【００３５】
下記実施の形態に記載される第１３の発明は、第１２の発明に記載の送電装置であって、前記制御部は、前記送電部が第１の１次コイルを用いて前記電子機器に給電する場合、前記接続制御部が前記第２の１次コイルの端子間を電気的に非接続となるように制御する送電装置である。
【００３６】
第１３の発明によれば、送電装置は、第１の送電部からの電力を分岐せずに複数の１次コイルのうちの特定の１次コイルへの給電を可能とする。
【００３７】
下記実施の形態に記載される第１４の発明は、第１２の発明に記載の送電装置であって、前記制御部は、前記送電部が第２の１次コイルを用いて前記電子機器に給電する場合、前記接続制御部が前記第２の１次コイルの端子間を電気的に接続するように制御する送電装置である。
【００３８】
第１４の発明によれば、送電装置は、第１の送電部からの電力を分岐せずに複数の１次コイルのうちの特定の１次コイルへの給電を可能とする。
【００３９】
下記実施の形態に記載される第１５の発明は、第１の発明に記載の送電装置であって、前記第１の１次コイルの複数の巻回部はそれぞれ直列に接続されると共に、前記第２の１次コイルの複数の巻回部はそれぞれ直列に接続される送電装置である。
【００４０】
第１５の発明によれば、送電装置は、複数の巻回部が直列に接続されるため、複数の巻回部に対して１つの送電部で給電することができる。
【００４１】
下記実施の形態に記載される第１６の発明は、第１の発明に記載の送電装置であって、前記第１の１次コイルの各巻回部と前記第２の１次コイルの各巻回部とは交互に配置される送電装置である。
【００４２】
第１６の発明によれば、第１および第２の１次コイルは互いに磁界強度のヌルポイントを補完することができる。
【００４３】
下記実施の形態に記載される第１７の発明は、電子機器へワイヤレスで電力を供給する送電方法であって、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルに給電するステップと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルに給電するステップと、給電する１次コイルを前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択するステップと、を備え、前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電方法である。
【００４４】
第１７の発明によれば、第２の１次コイルの隣り合う巻回部は、これらの間に位置する第１の１次コイルの巻回部周辺の磁界強度のヌルポイントを補完するので、電子機器を広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【００４５】
下記実施の形態に記載される第１８の発明は、第１７の発明に記載の送電方法であって、前記第１の１次コイルの第１の状態変化を検出するステップと、前記第２の１次コイルの第２の状態変化を検出するステップと、をさらに備え、前記第１および第２の状態変化に基づいて、前記給電する１次コイルを選択する給電方法である。
【００４６】
第１８の発明によれば、第１および第２の１次コイルの状態変化に基づいて、第１および第２の１次コイルのうち、適切な１次コイルを利用して電子機器へ給電することができる。よって、電子機器への電力伝送の効率低下を抑制することができる。
【００４７】
下記実施の形態に記載される第１９の発明は、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、前記送電部の給電先を前記第１および第２の１次コイルのいずれか一方から選択可能な制御部と、前記制御部から選択された前記第１または第２の１次コイルの磁束を受信する２次コイルと、を備え、前記第１の１次コイルの少なくとも１つの巻回部は、前記第２の１次コイルの隣り合う巻回部の間に位置する送電システムである。
【００４８】
第１９の発明によれば、第２の１次コイルの隣り合う巻回部は、これらの間に位置する第１の１次コイルの巻回部周辺の磁界強度のヌルポイントを補完するので、２次コイルを広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【００４９】
下記実施の形態に記載される第２０の発明は、電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、同一の軸に導体が巻回される第１および第２の巻回部を有する第１の１次コイルと、同一の軸に導体が巻回される第３および第４の巻回部を有する第２の１次コイルと、前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、を備え、前記第１および第２の巻回部は互いに逆方向に電流が流れると共に、前記第３および第４の巻回部は互いに逆方向に電流が流れ、前記第３および第４の巻回部のいずれか一方は、前記第１および第２の巻回部の間に位置する送電装置である。
【００５０】
第２０の発明によれば、第１および第２の巻回部はこれらの間に位置する第３または第４の巻回部の周辺の磁界強度のヌルポイントを補完するので、電子機器を広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【００５１】
下記実施の形態に記載される第２１の発明は、電子機器へワイヤレスで電力を伝送する送電装置であって、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第１の１次コイルと、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有する第２の１次コイルと、前記第１または第２の１次コイルへ給電する送電部と、を備え、前記第１および第２の１次コイルは互いのヌルポイントを補完し合うように、各巻回部が配置される送電装置である。
【００５２】
第２１の発明によれば、送電装置は、電子機器を広範囲に載置可能としながらも、電力の伝送効率低下を抑制することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
図１は、本実施の形態に係るワイヤレス電力伝送システムの機能ブロック図である。このワイヤレス電力伝送システムは、送電装置１から携帯電話などの電子機器２にワイヤレス（無接点）で電力伝送を行うものであり、電子機器２は、搭載された図示しない部品を動作させるための電力を供給する２次電池３を備え、送電装置１から送られる電力で２次電池３の充電が行われる。
【００５５】
このワイヤレス電力伝送システムでは、電磁誘導により電力伝送を行うために、送電装置１が送電コイル（１次コイル）５を備え、電子機器２が受電コイル（２次コイル）６を備えている。送電装置１の送電コイル５に交流電力が供給されると、この送電コイル５が電子機器２の受電コイル６と磁気結合して、受電コイル６に交流電圧が誘起され、これにより交流電力が送電コイル５から受電コイル６に伝送される。
【００５６】
送電装置１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、送電制御部１２と、送電回路部１３と、を有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１では、電源（商用電源）８から供給される交流電力を直流電力に変換する。送電制御部１２は、送電回路部１３の動作を制御する。送電回路部１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から送電制御部１２を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換して送電コイル５に供給する。
【００５７】
送電制御部１２は、制御回路１４と、電圧監視部１５と、温度監視部１６と、を有している。制御回路１４は、送電回路部１３の動作を制御する。電圧監視部１５は、送電回路部１３から送電コイル５に供給される交流電力の電圧を監視する。温度監視部１６は、送電コイル５の温度を監視する。この電圧監視部１５および温度監視部１６で電圧および温度の異常が検知されると、送電コイル５への給電が停止される。
【００５８】
送電回路部１３は、ドライバ１７と、共振回路１８と、を有している。ドライバ１７は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から送電制御部１２を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換する。共振回路１８は、内部のコンデンサと送電コイル５とにより共振回路を構成し、ドライバ１７から印加される交流電圧に応じて所定の共振周波数で送電コイル５を発振させる。
【００５９】
電子機器２は、受電回路部２１と、受電制御部２２と、充電制御回路２３と、を有している。受電回路部２１は、送電装置１の送電コイル５との間での電磁誘導により受電コイル６に誘起された交流電流を所定の電圧の直流電力に変換する。受電制御部２２は、受電回路部２１の動作を制御する。充電制御回路２３は、受電回路部２１から受電制御部２２を介して送られる電力を２次電池３に供給して２次電池３の充電を行う。
【００６０】
受電回路部２１は、整流回路２４と、レギュレータ２５と、を有している。整流回路２４は、受電コイル６に誘起された交流電力を直流電力に変換する。レギュレータ２５は、整流回路２４から送られる直流電力を、２次電池３の充電に適合する所定の電圧に変換する。
【００６１】
受電制御部２２は、制御回路２６と、電圧監視部２７と、を有している。制御回路２６は、受電回路部２１の動作を制御する。電圧監視部２７は、受電コイル６に誘起される交流電力の電圧を監視する。この他、受電制御部２２は、電子機器２に搭載された機器の状態、例えば、受電コイル６の温度や、２次電池３の充電状態等を監視し、異常が検知されると、受電動作を停止する。
【００６２】
また、本実施の形態では、送電装置１に、その電子機器載置面上に電子機器２が載置されたことを検知する電子機器検知部３１が設けられている。この電子機器検知部３１の検知結果に基づいて、送電装置１の送電動作が制御される。すなわち、電子機器載置面上に電子機器２が載置されると、送電コイル５への交流電力の供給を開始し、電子機器２が送電装置１から離れると、送電コイル５への交流電力の供給を停止する。
【００６３】
この電子機器検知部３１では、電子機器２の受電コイル６が送電装置１の送電コイル５に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより送電コイル５に生じる電圧値（または電流値）の変動に基づいて、電子機器２が電子機器載置面上に載置されたことを検知する。このとき、送電コイル５の電圧値（または電流値）の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器２が電子機器載置面上に載置されたか否かの判定を行えばよい。
【００６４】
また、本実施の形態では、電子機器２にも、自身が送電装置１の電子機器載置面上に載置されたことを検知する送電装置検知部４１が設けられている。この送電装置検知部４１の検知結果に基づいて、電子機器２の受電動作が制御される。
【００６５】
この送電装置検知部４１では、電子機器２の受電コイル６が送電装置１の送電コイル５に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより受電コイル６に生じる電圧値（または電流値）の変動に基づいて、電子機器２が電子機器載置面上に載置されたことを検知する。このとき、受電コイル６の電圧値（または電流値）の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器２が電子機器載置面上に載置されたか否かの判定を行えばよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、送電装置１および電子機器２がそれぞれ情報送受信部３２、４２を備えており、送電装置１と電子機器２との間で送電コイル５および受電コイル６を介して所要の情報を送受信する情報伝送ができるようになっている。なお、この情報伝送は、単純なビット通信であってもよいし、コード化通信であってもよい。
【００６７】
送電装置１および電子機器２の各情報送受信部３２、４２はそれぞれ、情報を含む信号の変復調を行う変復調回路３３、４３を有している。この変復調回路３３、４３では、送信元の変復調回路３３、４３で生成した変調信号が、送電コイル５および受電コイル６を介して送信先に送られ、送信先では、送電コイル５または受電コイル６の出力から取り出された変調信号を変復調回路３３、４３で復調して送信情報を取得する。
【００６８】
ここで、送電装置１から電子機器２に情報を送信する場合、情報送受信部３２から出力される変調信号を送電回路部１３で電力伝送用の交流信号に重畳することで、電力伝送と同時に情報送信を行うことができる。また、電力伝送が行われていないときに情報伝送を行うようにしてもよい。なお、電子機器２の受電回路部２１は、図示しない情報伝送用のドライバおよび共振回路を備えており、これらを駆動して情報送受信部４２から出力される変調信号を送電装置１に向けて送信する。
【００６９】
ここで送電装置１と電子機器２との間でやりとりされる情報としては、送電装置１および電子機器２の各々の状態に関する状態情報である。状態情報として、例えば２次電池３の充電中に、２次電池３の充電状態に関する情報を電子機器２から送電装置１に送信し、２次電池３の充電が必要な場合は電力伝送を継続し、２次電池３の充電が完了すると電力伝送を停止する。また、状態情報として、温度や電圧などの情報を送電装置１と電子機器２との間でやりとりし、状態情報が異常を示しているときにも電力伝送を停止する制御を行う。
【００７０】
また、本実施の形態では、送電装置１および電子機器２がそれぞれ認証部３４、４４を備えており、送電装置１と電子機器２との間で相互認証が行われる。送電装置１および電子機器２では、各々が備える情報送受信部３２、４２により、相互認証に用いられる送電装置１および電子機器２の各識別情報などの認証情報がやりとりされ、この認証情報に基づいて認証部３４、４４において互いに相手方の認証を行う。
【００７１】
この相互認証は、送電装置１から電子機器２への電力伝送を開始する際に行われる。すなわち、送電装置１および電子機器２がそれぞれ、送電装置１の電子機器載置面上に電子機器２が載置されたことを検知すると、送電装置１と電子機器２との間で識別情報をやりとりして、互いに相手方の認証を行う。この相互認証が成功すると、送電装置１から電子機器２への電力伝送が開始される。相互認証が失敗したときは電力伝送が行われない。
【００７２】
図２は実施の形態におけるワイヤレス電力伝送システム１００の斜視図である。
【００７３】
電子機器２はディスプレイ２８および入力キー２９を備える携帯電話である。ディスプレイ２８は様々な情報を表示する表示部であり、入力キー２９はディスプレイ２８に表示する情報を制御する操作部である。また、この操作部は、入力キー２９のような機械的なボタンではなく、タッチパネル技術を用いた電子的なボタンで構成されてもよい。
【００７４】
電子機器２は送電装置１の載置台１０に載置されると、送電装置１の送電コイル５を介して電力が供給される。なお、送電コイル５は載置台１０の下に配置される。
【００７５】
ここで図３および図４を用いて送電コイル５の一部である第１の送電コイル（第１の１次コイル）５Ａについて詳細に説明する。図３は実施の形態における第１の送電コイルの斜視図であり、図４は実施の形態における第１の送電コイルの上面、第１側面、第２側面を示す図である。
【００７６】
第１の送電コイル５Ａは端子５１Ａおよび５２Ａを有する１本の線状導体を巻回し、第１巻回部５３Ａ１と、第２巻回部５３Ａ２と、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２を直列に接続する接続部５５Ａ１２を形成する。
【００７７】
第１巻回部５３Ａ１の線状導体は、図４の第１側面図における右回りに複数回巻回される。つまり、第１巻回部５３Ａ１の線状導体は、Ｙ軸の負方向に対して右回りに巻回される。また、第１巻回部５３Ａ１の線状導体はＹ軸の負方向に複数のループを形成する。以上より、第１巻回部５３Ａ１の巻回軸はＹ軸と略平行である。また、第１巻回部５３Ａ１の断面は、図４の第１側面に示すように略長方形の形状をしており、長辺と短辺を有する。
【００７８】
同様に、第２巻回部５３Ａ２の線状導体は図４の第１側面図における左回りに複数回巻回される。つまり、第２巻回部５３Ａ２の線状導体はＹ軸の負方向に対して左回りに巻回される。また、第２巻回部５３Ａ２の線状導体はＹ軸の負方向に複数のループを形成する。以上より、第２巻回部５３Ａ２の巻回軸はＹ軸と略平行である。また、第２巻回部５３Ａ２の断面は、図４の第１側面に示すように略長方形の形状をしており、長辺と短辺を有する。
【００７９】
そして、接続部５５Ａ１２は第１巻回部５３Ａ１の長辺および第２巻回部５３Ａ２の長辺に略直交する。すなわち、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２は接続部５５Ａ１２の長さだけ距離が離される。よって、第１の送電コイル５Ａは、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２間に開口部５６Ａ１２を有する。
【００８０】
上述のように、第１巻回部５３Ａ１はＹ軸（巻回軸）の負方向に対して右回りに巻回される。一方、第２巻回部５３Ａ２はＹ軸（巻回軸）の負方向に対して左回りに巻回される。すなわち、第２巻回部５３Ａ２は第１巻回部５３Ａ１と同一の巻回軸を有するものの、第１巻回部５３Ａ１とは反対回りに巻回される。換言すると、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２は共通の巻回軸を有し、互いに逆回りに巻回される。したがって、第１巻回部５３Ａ１を流れる電流は、第２巻回部５３Ａ２を流れる電流に対して反対方向となる。図４の上面および第２側面に示すように、方向Ａ１は第１巻回部５３Ａ１を流れる電流の向きであり、方向Ａ２は第２巻回部５３Ａ２を流れる電流の向きである。
【００８１】
以上より、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２を流れる電流は逆方向である。したがって、図４の第２側面に示す断面を見ると、第１巻回部５３Ａ１は左回りに磁界を形成し、第２巻回部５３Ａ２は右回りに磁界を形成する。このため、開口部５６Ａ１２付近では、第１巻回部５３Ａ１から発生される磁界と第２巻回部５３Ａ２から発生される磁界とは同一方向（Ｚ軸の正方向または負方向）となる。よって、開口部５６Ａ１２付近では、第１巻回部５３Ａ１から発生される磁界と第２巻回部５３Ａ２から発生される磁界とは強め合い、第１の送電コイル５Ａから見てＺ軸の正方向に位置する電子機器２に対して十分な電力を伝送することができる。
【００８２】
また、図４の第２側面から明らかなように、第１の送電コイル５Ａの上部または下部付近において、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２から発生される磁界はＹ軸と略平行となる。そして、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２は互いに逆回りの磁界を発生させるため、Ｙ軸方向への磁界は互いに弱め合う。よって、第１の送電コイル５ＡはＺ軸方向に磁界を発生させながらも、Ｙ軸方向への磁界を抑制させることができる。
【００８３】
一般に、ワイヤレス電力伝送用の受電コイル６を有する携帯電話などの電子機器２は、受電コイル６が電子機器２の下面側（送電装置１の載置台１０側）に配置される。このため、上述したＺ軸方向の磁界で電力が伝送される。そして、電子機器２内部の基板等の金属部材の多くは、上記受電コイルよりも電子機器２の上面側（ディスプレイ２８側）に配置される。したがって、多くの面積を占有するプリント基板の平面方向はＹ軸方向と略平行となる。そして、本実施の形態はＹ軸方向の磁界は２つの巻回部が互いに弱め合うため、プリント基板を貫く磁束は低減される。よって、渦電流の発生を抑制でき、電子機器２の発熱を抑制することができる。
【００８４】
第１の送電コイル５Ａは電子機器２に十分な電力を送電しつつも、渦電流による電子機器２の発熱を抑制することができる。
【００８５】
次に、図５（Ａ）を用いて第２の送電コイル（第２の２次コイル）５Ｂの構成について説明する。図５（Ａ）は、実施の形態における第２の送電コイルの斜視図である。
【００８６】
第２の送電コイル５Ｂは上述した第１の送電コイル５Ａと実質的に同様に構成される。つまり、第２の送電コイル５Ｂは、同一軸に巻回され、間隔を空けて配置される複数の巻回部を有する。そして、この複数の巻回部の隣り合う巻回部は互いに異なる方向の電流が流れる。さらに、第２の送電コイル５Ｂは３つの巻回部を有するため、第１の送電コイル５Ａに比べて広い範囲で電子機器２への給電が可能である。
【００８７】
第２の送電コイル５Ｂは端子５１Ｂおよび５２Ｂ、第３巻回部５３Ｂ３、第４巻回部５３Ｂ４、第５巻回部５３Ｂ５、接続部５５Ｂ３４および５５Ｂ４５を備える。第３巻回部５３Ｂ３、第４巻回部５３Ｂ４、第５巻回部５３Ｂ５、接続部５５Ｂ３４および５５Ｂ４５は端子５１Ｂおよび５２Ｂを有する１本の線状導体を巻回することによって形成される。
【００８８】
第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５は、第３巻回部５３Ｂ３、第４巻回部５３Ｂ４、第５巻回部５３Ｂ５の順に配置され、各巻回部５３Ｂ３〜５の長辺方向はそれぞれ略平行である。また、第３巻回部５３Ｂ３および第４巻回部５３Ｂ４の間の導体が存在しないエリアを開口部５６Ｂ３４とし、第４巻回部５３Ｂ４および第５巻回部５３Ｂ５の間の導体が存在しないエリアを開口部５６Ｂ４５とする。
【００８９】
第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５は、略同一の軸の周囲に巻回される。ここでは、第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５の軸はＹ軸であり、上記長辺方向に対しては略垂直となる。そして、第３巻回部５３Ｂ３および第５巻回部５３Ｂ５はＹ軸の負方向に対して右回り（時計回り）に複数回巻回される。一方、第３巻回部５３Ｂ３および第５巻回部５３Ｂ５の間に位置する第４巻回部５３Ｂ４はＹ軸の負方向に対して左回り（反時計回り）に複数回巻回される。よって、第２の送電コイル５Ｂは隣り合う巻回部の巻回方向はそれぞれ逆である。すなわち、第２の送電コイル５Ｂは隣り合う巻回部はそれぞれ逆方向に電流が流れる。方向Ｂ３は第３巻回部５３Ｂ３の電流方向を示す。同様に、方向Ｂ４は第４巻回部５３Ｂ４の電流方向を示し、方向Ｂ５は第５巻回部５３Ｂ５の電流方向を示す。
【００９０】
接続部５５Ｂ３４は第３巻回部５３Ｂ３と第４巻回部５３Ｂ４とを直列に接続する。同様に、接続部５５Ｂ４５は第４巻回部５３Ｂ４と第５巻回部５３Ｂ５とを直列に接続する。よって、第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５はそれぞれ直列に接続される。
【００９１】
また、接続部５５Ｂ３４およびＢ４５は共に、第２の送電コイル５Ｂの端部に位置する。本実施の形態では、接続部５５Ｂ３４は第２の送電コイル５Ｂの一方の端部に位置し、接続部５５Ｂ４５は他方の端部に位置する。
【００９２】
次に、図５（Ｂ）、（Ｃ）を用いて第２の送電コイル５Ｂが発生する磁界について説明する。図５（Ｂ）は、実施の形態における第２の送電コイルの断面図、図５（Ｃ）は、実施の形態における第２の送電コイルのＺ方向の磁界強度分布を示す図である。なお、図５（Ｂ）、（Ｃ）は、図５（Ａ）をＸ軸の正方向から見たときの図ある。
【００９３】
上述したように第３巻回部５３Ｂ３および第５巻回部５３Ｂ５の電流方向は同じであるため、同様の磁界を発生させる。一方、第４巻回部５３Ｂ４は逆方向の磁界は発生させる。よって、上述した第１の送電コイル５Ａと同様に、隣り合う巻回部の磁界の方向は逆方向となる。よって、開口部５６Ｂ３４および５６Ｂ４５付近の磁束はＺ軸方向に強め合い、図５（Ｂ）に示すように、合成磁束５８Ｂ３４および合成磁束５８Ｂ４５が発生する。
【００９４】
このように第２の送電コイル５Ｂを構成することにより、受電コイル６を載置可能な範囲を広げることができる。しかし、図５（Ｂ）からわかるように、各巻回部５３Ｂ３〜５のそれぞれ左右のＺ軸方向の磁束は逆方向である。例えば、合成磁束５８Ｂ３４の上側（載置台１０側）はＺ軸の負方向に磁束が発生し、合成磁束５８Ｂ４５の上側（載置台１０側）はＺ軸の正方向に磁束が発生する。このため、図５（Ｃ）に示すように、各第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５の上部（Ｚ軸の正方向）付近では、ヌルポイント（不感地帯）が発生する。なお、図示してないが、各第３〜第５巻回部５３Ｂ３〜５の下側（Ｚ軸の負方向）付近でも、同様にヌルポイント（不感地帯）が発生する。
【００９５】
例えば、第４巻回部５３Ｂ４の場合について説明する。図５（Ｂ）において、第４巻回部５３Ｂ４は右回りに磁界を発生させているため、第４巻回部５３Ｂ４の右側の磁界はＺ軸の正方向となり、第４巻回部５３Ｂ４の左側の磁界はＺ軸の負方向となる。同様に、合成磁界５８Ｂ３４および５８Ｂ４５の磁界も逆方向である。よって、第４巻回部５３Ｂ４を挟んで左右のＺ軸方向の磁界が逆なので互いに相殺される。その結果として、第４巻回部５３Ｂ４の上部の磁界強度は極端に減衰し、ヌルポイントとなる。
【００９６】
したがって、電子機器２または受電コイル６の載置可能な面積を広げるために、巻回部の数を巻回部の軸方向に増やしたとしても、各巻回部の上部付近の磁界強度が弱くなる。このため、受電コイル６が各巻回部の上部付近に載置される場合、電子機器２へ十分な電力を供給することが困難となる。結果として、電子機器２の載置可能な場所は限定されてしまう。
【００９７】
また、特許文献１および２の図１１に示すように隣り合う巻回部は互いに逆方向の電流が流され、電圧、電流、位相、等を監視することにより、２次コイルに最も近い巻回部が選択される場合においても、巻回部近傍はヌルポイントとなる。このため、２次コイルがこのヌルポイントの近傍に位置する場合と位置しない場合と、電圧、電流、位相、等の監視結果は異なることが予想される。したがって、給電する巻回部を適切に選択することが困難である。
【００９８】
そこで、本実施の形態の送電コイル５は上記ヌルポイントが減少するように構成される。以下、図６を用いて送電コイル５について説明する。
【００９９】
送電コイル５は、上述した第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂを備える。第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの各巻回部は互いの間に位置する。本実施の形態の場合、第１巻回部５３Ａ１は第４巻回部５３Ｂ４と第５巻回部５３Ｂ５との間に位置する。すなわち、第１巻回部５３Ａ１は開口部５６Ｂ４５に配置される。また、第２巻回部５３Ａ２は第３巻回部５３Ｂ３と第４巻回部５３Ｂ４との間に位置する。すなわち、第２巻回部５３Ａ２は開口部５６Ｂ３４に配置される。
【０１００】
よって、送電コイル５は、Ｙ軸方向に、第３巻回部５３Ｂ３、第２巻回部５３Ａ２、第４巻回部５３Ｂ４、第１巻回部５３Ａ１、第５巻回部５３Ｂ５の順に配置される。換言すると、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの各巻回部は交互に配置される。よって、端以外の巻回部（５３Ａ２、５３Ｂ４、５３Ａ１）は隣接する一方の巻回部の電流は異なる向きとなるが、隣接する他方の巻回部の電流は同じ向きとなる。
【０１０１】
次に、図７（Ａ）、（Ｂ）を用いて送電コイル５のＺ軸方向の磁界強度について説明する。図７（Ａ）は、実施の形態における第１および第２の送電コイルのＺ軸方向の磁界強度分布を示す図、図７（Ｂ）は、実施の形態における送電コイルのＺ軸方向の磁界強度分布を示す図、である。
【０１０２】
図７（Ａ）からわかるように、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは各巻回部の上部付近に磁界強度のヌルポイントが発生している。しかし、第１または第２の送電コイルのうち、一方の送電コイルで発生しているヌルポイントは、他方の送電コイルによって強力な磁界が発生される。すなわち、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは互いのヌルポイントを補完し合っている。その結果、図７（Ｂ）に示すように、送電コイル５のヌルポイントを減少させることができる。または、送電コイル５のヌルポイントの発生を抑制することができる。
【０１０３】
しかし、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂが同時に給電され、磁界を発生させると、お互いに干渉し合い、図７（Ａ）とは異なる位置にヌルポイントが発生する可能性がある。そこで、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは同時に給電されず、電子機器２に内蔵される受電コイル６の位置に応じて給電されるコイルが選択される。この選択方法の詳細は後述する。
【０１０４】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて、送電コイル５への給電方法について説明する。図８（Ａ）は、実施の形態における送電コイルへの給電方法の第１例を示す概略構成図、図８（Ｂ）は、実施の形態における送電コイルへの給電方法の第２例を示す概略構成図である。
【０１０５】
上述したように、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは同時には給電されず、ある時刻ではいずれか一方が給電される。
【０１０６】
図８（Ａ）の場合、送電回路部１３は送電回路部１３Ａおよび１３Ｂを備える。送電回路部１３Ａは実質的に図１に示す送電回路部１３と同じであり、ドライバおよび共振回路をそれぞれ有する。同様に、送電回路部１３Ｂは実質的に図１に示す送電回路部１３と同じであり、ドライバおよび共振回路をそれぞれ有する。
【０１０７】
送電回路部１３Ａは送電制御部１２と第１の送電コイル５Ａとの間に電気的に接続されると共に、送電制御部１２からの制御信号に基づいて第１の送電コイル５Ａに給電する。また、送電回路部１３Ｂは送電制御部１２と第２の送電コイル５Ｂとの間に電気的に接続されると共に、送電制御部１２からの制御信号に基づいて第２の送電コイル５Ｂに給電する。
【０１０８】
送電制御部１２は送電回路部１３の送電先を任意に選択可能であり、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂのいずれか一方に給電するように送電回路部１３Ａおよび１３Ｂを制御する。すなわち、送電制御部１２は送電回路部１３Ａおよび１３Ｂが同時にそれぞれ接続される１次コイルに給電しないように制御する。例えば、送電回路部１３Ａが給電中のとき、送電回路部１３Ｂは第２の送電コイル５Ｂへ給電しない。
【０１０９】
このように送電制御部１２が送電回路部１３の給電先を制御することにより、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの不要な干渉を抑制することができる。さらに、各送電コイル５Ａおよび５Ｂにそれぞれの送電回路部１３Ａおよび１３Ｂで給電するため、送電回路部１３Ａおよび１３Ｂはその給電先を切り替える必要がない。よって、送電回路部１３Ａおよび１３Ｂによる損失を低減することができる。すなわち、電子機器２への送電効率低下を抑制することができる。
【０１１０】
また、図８（Ｂ）の場合、送電コイル５は切替部（スイッチ）１９に電気的に接続される。詳細に説明すると、切替部１９は送電回路部１３と第１の送電コイル５Ａとの間に電気的に接続されると共に、送電回路部１３と第２の送電コイル５Ｂとの間に電気的に接続される。
【０１１１】
切替部１９はスイッチ機能を有し、送電回路部１３の給電先を切り替え可能である。この給電先の切り替えは送電制御部１２によって制御される。すなわち、送電制御部１２は送電回路部１３の給電先を第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの一方から他方に切り替え可能である。例えば、第１の送電コイル５Ａに給電する場合、送電制御部１２は、送電回路部１３と第１の送電コイル５Ａとを電気的に接続すると共に、送電回路部１３と第２の送電コイル５Ｂとを電気的に遮断するように切替部１９を制御する。すなわち、切替部１９は各給電先へ接続または遮断することができる。このような切替部１９の機能により、送電回路部１３の出力先を自在に変更することができる。
【０１１２】
このように送電制御部１２が送電回路部１３の給電先を制御することにより、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの不要な干渉を抑制することができる。さらに、切替部１９によって送電回路部１３の出力先が変更可能であるため、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂに対する給電を１つの送電回路部１３で行うことができる。すなわち、送電装置１の製造コストを抑制することができる。
【０１１３】
なお、図８（Ａ）（Ｂ）では、送電回路部１３が２つの送電コイル５Ａおよび５Ｂに給電可能な構成を開示したが、送電回路部１３の給電先の数に特に限定はない。つまり、送電回路部１３は３つ以上の送電コイルに給電できるように構成されてもよい。
【０１１４】
次に、図８（Ｃ）を用いて、送電コイル５への給電方法の他の例について説明する。図８（Ｃ）は、実施の形態における送電コイルへの給電方法の第３例を示す概略構成図である。
【０１１５】
図８（Ｃ）は、並列に接続されたＮ個の送電コイルによって構成される送電コイル５の例を開示する。送電コイル５は第１の送電コイル５Ａ、第２の送電コイル５Ｂ及び第Ｎの送電コイル５Ｎを含む。
【０１１６】
図８（Ｃ）における送電回路部１３は、第１の送電コイル５Ａに電力を供給するドライバ１７Ａを有する。このドライバ１７Ａは上述したドライバ１７と実質的に同じである。第１の送電コイル５Ａはコンデンサ１８Ａと直列に接続され、共振回路を形成する。また、同様に第２の送電コイル５Ｂはコンデンサ１８Ｂに接続される。第Ｎの送電コイル５Ｎはコンデンサ１８Ｎに並列に接続され、共振回路を形成する。このように共振回路を構成するコンデンサは、送電コイルに対して直列に接続されてよく、並列に接続されてもよい。図８（Ｃ）のおける共振回路１８は、Ｎ個のコンデンサを含む。
【０１１７】
また、図８（Ｃ）における送電回路部１３は、さらに、送電制御部１２によって制御される接続制御部２０を備える。接続制御部２０はＮ−１個の開閉回路部２０Ｂ〜Ｎを有し、第２〜第Ｎの送電コイル５Ｂ〜Ｎそれぞれの電気的な接続状態を制御する。例えば、開閉回路部２０Ｂは第２の送電コイル５Ｂの２つ端子に接続され、この２端子間の接続状態の切替えを制御する。具体的には、この２端子は開閉回路部２０Ｂによって電気的に接続または遮断（非接続に）される。
【０１１８】
第２の送電コイル５Ｂの２端子間が接続される場合、第２の送電コイル５Ｂは閉回路となり、ドライバ１７Ａによって給電された第１の送電コイル５Ａからの磁界と結合し、電力が誘起される。そして、第２の送電コイル５Ｂは磁束を生成し、受電コイルへ電力を供給する。つまり、受電コイルはドライバ１７Ａからの電力を第１の送電コイル５Ａ、第２の送電コイル５Ｂを介して送電される。
【０１１９】
このようにして第２の送電コイル５Ｂを介して電子機器２を給電する場合、送電制御部１２は他の開閉回路部を開放する。他の送電コイルは閉回路を形成せず、第１の送電コイル５Ａの磁界に結合しないので、様々な送電コイルがそれぞれ磁界を生成することは抑制される。つまり、上述したようなヌルポイント発生を抑制することができる。
【０１２０】
以上のようにして受電コイルに電力を送電するために、送電制御部１２は接続制御部２０を制御する。これにより、送電制御部１２は受電コイルへ電力を伝送するための磁束を生成する送電コイルを選択する。
【０１２１】
受電コイルが送電コイル５の近くに位置する場合、送電制御部１２は受電コイルの位置に応じて適切な送電コイルを選択し、選択された送電コイルによって電力伝送を行う。例えば、第１の送電コイル５Ａが選択される場合、ドライバ１７Ａに接続されない全ての送電コイル５Ｂ〜５Ｎは磁界を発生しないよう制御される。つまり、送電制御部１２が第１の送電コイル５Ａを選択する場合、送電制御部１２は全ての開閉回路部２０Ｂ〜２０Ｎの接続を遮断（開放）する。つまり、各送電コイル５Ｂ〜５Ｎの２端子間は非接続となる。
【０１２２】
また、送電制御部１２が第Ｎの送電コイル５Ｎを選択する場合、第Ｎの送電コイルの２端子間を接続するよう開閉回路部２０Ｎを制御する。一方、開閉回路部２０Ｎ以外の開閉回路部は２端子間を開放するよう送電制御部１２によって制御される。
【０１２３】
ここで、上述した図８（Ａ）、（Ｂ）と比較して図８（Ｃ）の効果について説明する。
【０１２４】
図８（Ａ）の場合、各送電コイル５Ａ、５Ｂに各送電回路部１３Ａ、１３Ｂが接続される。このため、送電装置１はインバータ回路であるドライバ１７を複数有し、回路規模が大きくなった。よって、送電装置１の小型化は困難となり、コストの増大にも影響した。
【０１２５】
図８（Ｂ）の場合、送電回路部１３は複数の送電コイル５Ａ、５Ｂへ給電可能であるが、送電装置１は送電回路部１３の給電先を切替えるための切替部１９を有する。この切替部１９が送電回路部１３と送電コイル５との間に挿入されるため、送電コイル５へ給電される電力はこの切替部１９によって損失する。さらに、各送電コイル５Ａ、５Ｂは切替部１９を介して送電回路部１３に接続されるため、送電回路部からの電力を各送電コイル５Ａ、５Ｂへ送るための分岐路が必要となる。このため、各送電コイル５Ａ、５Ｂへ給電するための伝送線路長が長くなり、伝送線路による損失が増加した。
【０１２６】
一方、図８（Ｃ）の場合、送電回路部１３は１つのドライバ１７Ａによって複数の送電コイル５Ａ〜５Ｎに対して給電可能であるため、送電装置１の回路の大型化及びコスト増大を抑制することができる。また、このようにドライバ１７Ａの数を増大せずに送電コイル５を構成する複数の送電コイルの数を容易に増加させることができるため、送電装置１の給電可能な範囲を容易に拡大することができる。さらに、送電装置１は、送電回路部１３と送電コイル５との間に切替部１９を挿入せずとも各送電コイル５Ａ〜５Ｎへ給電可能であるため、切替部１９の挿入によって生じる電力の損失を抑制することができる。
【０１２７】
次に、図８（Ｄ）を用いて、送電コイル５への給電方法の他の例について説明する。図８（Ｄ）は、実施の形態における送電コイルへの給電方法の第４例を示す概略構成図である。
【０１２８】
図８（Ｄ）における接続制御部２０は複数の送電コイル５Ｂ〜５Ｎに接続可能な開閉回路部２０１と、開閉回路部２０１の接続先を切り替え可能な切替部（スイッチ）２０２とを備える。なお、切替部２０２は電気的に構成されてもよく、機械的に構成されてもよい。
【０１２９】
切替部２０２は、開閉回路部２０１と複数の送電コイル５Ｂ〜５Ｎとの間に接続され、開閉回路部２０１が接続される送電コイルを選択する。例えば、第２の送電コイル５Ｂを介して受電コイルへの送電を行う場合、切替部２０２は第２の送電コイル５Ｂと開閉回路部２０１とを電気的に接続する。このとき、切替部２０２は第２の送電コイル５Ｂ以外の送電コイルと開閉回路部２０１との接続を遮断する。第２の送電コイル５Ｂ以外の送電コイルは開回路となり、第１の送電コイル５Ａの磁界に結合しない。
【０１３０】
このように切替部２０２は開閉回路部２０１の接続先を選択し、開閉回路部２０１は接続先として選択された送電コイルの２端子間を接続する。これにより、この選択された送電コイルを用いて受電コイルへの送電は行われる。
【０１３１】
図８（Ｄ）のように送電回路部１３を構成することにより、送電回路部１３は１つのドライバ１７Ａによって複数の送電コイル５Ａ〜５Ｎに対して給電可能であるため、送電装置１の回路の大型化及びコスト増大を抑制することができる。また、このようにドライバ１７Ａの数を増大せずに送電コイル５を構成する複数の送電コイルの数を容易に増加させることができるため、送電装置１の給電可能な範囲を容易に拡大することができる。さらに、送電装置１は、送電回路部１３と送電コイル５との間に切替部１９を挿入せずとも各送電コイル５Ａ〜５Ｎへ給電可能であるため、切替部１９の挿入によって生じる電力の損失を抑制することができる。
【０１３２】
なお、第１の送電コイル５Ａを用いて受電コイルに送電する場合、開閉回路部２０１が接続されている送電コイルの２端子間を非接続にすればよい。これにより、この送電コイルは閉回路を形成しないため、送電装置１は第１の送電コイル５Ａによって受電コイルへ送電する。または、切替部２０２が開閉回路部２０１と送電コイル５Ｂ〜５Ｎ間の接続を遮断してもよい。これにより、各送電コイル５Ｂ〜５Ｎはいずれも閉回路を形成しない。
【０１３３】
なお、図８（Ｄ）において、コンデンサ１８Ｎは第Ｎの送電コイル５Ｎに対して直列に接続される。よって、共振回路１８は各送電コイルに対してすべて直列共振となる。このように、共振回路１８は統一した回路構成である方が好ましい。但し、共振回路１８はコンデンサ１８Ａ〜１８Ｎが各送電コイル対していずれも並列に接続されるように構成されてもよい。
【０１３４】
また、図８（Ｃ）、（Ｄ）の例において、説明した接続制御部２０に接続される送電コイルの数は１つでもよい。また、ドライバ１７Ａは図８（Ａ）、（Ｂ）のように、複数の送電コイルに給電してもよい。
【０１３５】
次に、図９を用いて電子機器２への給電開始前の手順の一例について説明する。図９は実施の形態における給電開始前のフローチャートを示す図である。
【０１３６】
電子機器検知部３１（図１参照）が載置台１０付近に電子機器２（または受電コイル６）が位置することを検知する場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、送電制御部１２は送電回路部１３を介して第１の送電コイル５Ａに給電する（ステップＳ１０２）。そして、状態検知部（詳細は後述する）は第１の送電コイル５Ａの状態変化を監視する（ステップＳ１０３）。次に、送電制御部１２は送電回路部１３の給電先を第１の送電コイル５Ａから第２の送電コイル５Ｂに切り替え、第２の送電コイル５Ｂに給電する（ステップＳ１０４）。そして、状態検知部（詳細は後述する）は第２の送電コイル５Ｂの状態変化を監視する（ステップＳ１０５）。
【０１３７】
さらに、送電制御部１２は第１の送電コイル５Ａと第２の送電コイル５Ｂとの状態変化に基づいて（ステップＳ１０６およびＳ１０７）、送電回路部１３の供給先を決定する（ステップＳ１０８）。その後、決定された送電コイルを利用して認証部３４が電子機器２を認証できれば（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、送電制御部１２は、ステップＳ１０８にて選択された送電コイル（第１の送電コイル５Ａまたは第２の送電コイル５Ｂ）を介して電子機器２への給電を開始する（ステップＳ１１０）。一方、認証部３４が電子機器２を認証できなければ（ステップＳ１０９のＮＯ）、電子機器２への給電は開始されない。
【０１３８】
ここで、ステップＳ１０２〜１０５の説明を補足するために、上記状態検知部（図示せず）を説明する。状態検知部は、例えば、上述した電圧監視部１５や温度監視部１６、などによって構成される。すなわち、状態検知部は、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂのパラメータを監視および検知する。このパラメータは、例えば、電流、電圧、電流の位相、インピーダンス、などの電気的パラメータや、温度、結合度などである。状態検知部は第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの物理量（上記パラメータ）を取得し、取得した物理量を送電制御部１２に通知する。
【０１３９】
給電された送電コイル（第１の送電コイル５Ａまたは第２の送電コイル５Ｂ）の近傍に受電コイル６が位置する場合、その送電コイルは受電コイル６と結合することにより、上記物理量が変化する。送電制御部１２はこの物理量の変化に基づいて、受電コイル６への給電に適する送電コイルを第１の送電コイル５Ａまたは第２の送電コイル５Ｂから選択する。すなわち、送電制御部１２はこの物理量の変化が所定条件を満たす送電コイルを選択する。これにより、高い磁界強度で受電コイル６へ給電することができる。
【０１４０】
例えば、ステップＳ１０６のように、送電制御部１２は第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの物理量の変化を比較し、この比較結果に基づいて給電先の送電コイルを決定する。一般的に、受電コイル６との結合度が高くなる方が上記物理量の変化も大きくなるので、送電制御部１２は物理量の変化が大きい方の送電コイルを利用して電子機器２へ給電する。しかし、どういった基準で給電先を決定するかは特に限定するものではないので、上記物理量の変化が小さい方が選択されてもよい。
【０１４１】
さらに、本実施の形態では、ステップＳ１０７において、送電制御部１２はステップＳ１０６の比較により選択された送電コイルの物理量の変化が所定値以上かどうかを確認する。所定値以上である場合（ステップＳ１０７のＹＥＳ）、ステップＳ１０６の比較により選択された送電コイルは送電回路部１３の給電先として決定される。また、所定値未満である場合（ステップＳ１０７のＮＯ）、給電は開始されない。これにより、予想外の機器や、異物などが載置された場合に、不要に給電を開始することを抑制することができる。また、電子機器２が載置台１０の不適切な位置（例えば、受電コイル６の一部が載置台１０からはみ出す位置）に載置される場合、電子機器２への給電が開始されないので、ユーザは伝送効率の良い適切な位置に電子機器を置き直すこととなり、伝送効率の低下を抑制することができる。
【０１４２】
なお、ステップＳ１０６のみで（ステップＳ１０７なしで）送電回路部１３の給電先を決定してもよい。しかし、電子機器２が存在していないにも関わらず、例えば、異物などの影響により、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの物理量に差が生じる場合も想定されるので、ステップＳ１０７も実行する方が好ましい。
【０１４３】
また、ステップＳ１０７のみで（ステップＳ１０６なしで）送電回路部１３の給電先を決定してもよい。しかし、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの物理量が共に所定値以上となり、給電先の選択が困難となる場合も想定されるので、ステップＳ１０６も実行する方が好ましい。なお、ステップＳ１０６およびＳ１０７はどちらを先に実行してもよい。
【０１４４】
また、上述した状態変化を取得するために、少なくともステップＳ１０３（およびＳ１０５）にて給電された第１の送電コイル５Ａ（および第２の送電コイル５Ｂ）の物理量（パラメータ値）を取得すればよい。さらに、この物理量と予め（給電される前に）取得していた物理量（パラメータ値）との差を上記状態変化の値として算出してもよい。
【０１４５】
なお、ステップＳ１０９における認証処理は、ステップＳ１０１とステップＳ１０２との間に行ってもよい。ただし、認証処理に関する信号が送電コイル５を用いて送受信される場合、ステップＳ１０８で決定された送電コイルは、受電コイル６の位置に高い磁界強度の磁界を供給できるので、信号の送受信が行いやすくなる。よって、給電する送電コイルを選択した後に、この送電コイルを用いて認証処理を行う方が好ましい。
【０１４６】
なお、送電装置１は電子機器２が載置台１０上に載置されずとも、近接すれば、電子機器２へ電力電送可能である。よって、載置台１０は、送電装置１の設置面に対して略平行である必要はなく、この設置面に対して傾きを有しても良いし、略垂直でも良い。載置台１０が送電装置１の設置面に対して略平行でない場合、電子機器２の位置を固定するのが困難であるため、送電装置１に電子機器２を保持するための機構を設ける方が好ましい。
【０１４７】
なお、ステップＳ１０４において、第２の送電コイル５Ｂに給電する場合、図８（Ａ）、（Ｂ）のように、ドライバ１７から直接的に電力を供給してもよいし、図８（Ｃ）、（Ｄ）のように第１の送電コイル５Ａを介して間接的に電力を供給してもよい。また、ステップＳ１０８も同様に、給電先として決定された送電コイルは、図８（Ａ）、（Ｂ）のように、ドライバ１７から直接的に電力を供給されてもよいし、図８（Ｃ）、（Ｄ）のように第１の送電コイル５Ａを介して間接的に電力を供給されてもよい。
【０１４８】
次に、図１０を用いて電子機器２への給電開始後の手順の一例について説明する。図１０は実施の形態における給電開始後のフローチャートを示す図である。一例として、第１の送電コイル５Ａを介して電子機器２への給電中のときについて説明する。
【０１４９】
第１の送電コイル５Ａが給電される場合、送電制御部１２は、第１の送電コイル５Ａの状態変化（物理量の変化またはパラメータの変化）を監視するように上記状態検知部を制御する（ステップＳ２０１）。そして、送電制御部１２は、検出された状態変化が所定値未満である場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、送電回路部１３の出力先の再選択処理を行う（ステップＳ２０４）。一方、送電制御部１２は、検出された状態変化が所定値未満でなければ（ステップＳ２０２のＮＯ）、第１の送電コイル５Ａへ給電を開始した時間から所定時間経過したかどうかを確認する（ステップＳ２０３）。所定時間経過していなければ（ステップＳ２０３のＮＯ）、第１の送電コイル５Ａへの給電は継続される。一方、所定時間経過している場合（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、送電制御部１２は送電回路部１３の出力先の再選択処理を行う（ステップＳ２０４）。
【０１５０】
ステップＳ２０４では、例えば、図９に示すような手順で、受電コイル６への給電に適する送電コイルを再度決定する。再選択処理の場合、ステップＳ１０１の載置検知処理や、ステップＳ１０９の認証処理等は省略してもよい。
【０１５１】
以上より、所定値以上の状態変化が検出される場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、または、給電開始から所定時間が経過する場合（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、上記再選択処理が行われるため、電子機器２への充電が開始された後に、電子機器２の位置がずれたとしても、適する送電コイルを再選択することができる。すなわち、電子機器２への充電が開始された後であったとしても、送電制御部１２は状況に応じて送電回路部１３の出力先を第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂのいずれか一方から他方に切り替えることができる。
【０１５２】
なお、所定値以上の状態変化が検出される場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、受電コイル６の位置がずれた可能性が高いので、上記再選択処理を行わずに、送電回路部１３の出力先を第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂのいずれか一方から他方に切り替えてもよい。
【０１５３】
ここで、図６を用いて送電コイル５について補足する。第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂが備える複数の巻回部は隣り合う巻回部が互いに異なる方向に電流が流れるように、異なる巻回方向で巻回される。しかし、この限りではなく、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは他の構成で構成されてもよい。以下、この他の構成について、第２の送電コイル５Ｂを用いて説明する。
【０１５４】
例えば、第３〜５巻回部５３Ｂ３〜５は、接続部５５Ｂ３４および接続部５５Ｂ４５が取り除かれ、直列に接続されなくてもよい。この場合、各巻回部５３Ｂ３〜５は、それぞれ異なる送電回路部から供給される。このとき、図５および６のように隣り合う巻回部が異なる巻回方向を有する場合、各送電回路部は略同じ位相で各巻回部に給電する方が好ましい。または、図５および６とは異なり、隣り合う巻回部が同じ巻回方向に巻回されてもよい。この場合、複数の送電回路部はそれぞれ異なる位相（より好ましくは１８０度異なる位相）で各巻回部に給電する方が好ましい。例えば、第３〜５巻回部５３Ｂ３〜５が同一の巻回方向を有する場合、第３巻回部５３Ｂ３に接続される送電回路部および第５巻回部５３Ｂ５に接続される送電回路部は、略同じ位相で各巻回部に給電する。一方、第４巻回部５３Ｂ４に接続される送電回路部は前記位相と１８０度異なる位相で第４巻回部５３Ｂ４に給電する。
【０１５５】
以上より、本実施の形態において、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂは共に、隣り合う巻回部の電流方向が互いに異なる複数の巻回部を有するが、上述したように、この複数の巻回部は、巻回方向が同じでも良いし、逆向きでも良い。すなわち、隣り合う巻回部の巻回方向が逆向きである場合、隣り合う巻回部は互いに同位相の電流が供給されれば良く、隣り合う巻回部の巻回方向が同じ向きである場合、隣り合う巻回部は互いに逆位相の電流が供給されれば良い。
【０１５６】
なお、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂを構成する複数の巻回部の数は特に限定するものではない。しかし、上述したように、各巻回部の周辺にヌルポイントが発生する。よって、図６のように、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの各巻回部が交互に配置される場合、第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂの巻回部の数の差は１以内であることが好ましい。例えば、第１の送電コイル５Ａの巻回部の数がＮ個である場合、例えば、第２の送電コイル５Ｂの巻回部の数はＮ個、Ｎ−１個、Ｎ＋１個のいずれかであることが好ましい。
【０１５７】
これにより、送電コイル５が備える複数の巻回部のうち、外側に位置する巻回部（図６の場合、第３巻回部５３Ｂ３および第５巻回部５３Ｂ５）以外の巻回部、すなわち、内側の巻回部（図６の場合、第１巻回部５３Ａ１、第２巻回部５３Ａ２および第４巻回部５３Ｂ４）の周辺に発生するヌルポイントを補うことができる。
【０１５８】
次に、コイルユニット６０について説明する。図１１は実施の形態におけるコイルユニットの第１例の斜視図である。なお、同一の構成、機能を有する要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１５９】
コイルユニット６０は上述した端子５１Ａ、５２Ａ、第１巻回部５３Ａ１、第２巻回部５３Ａ２、接続部５５Ａ１２、開口部５６Ａ１２を有する第１の送電コイル５Ａに加えて、さらに磁性体５７を備える。
【０１６０】
図１１に示すように、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２はコアユニットである磁性体５７の周囲に巻回される。このように磁性体５７の周囲に線状導体が巻回されることにより、コイルユニット６０は磁界をより遠い場所まで送電することができる。また、磁性体５７の透磁率の影響により、磁性体５７がない場合に比べて少ない巻き数で高インダクタンスを得ることができる。また、第１の送電コイル５Ａそのものの高周波抵抗分は低減され、伝送効率を向上させることができる。
【０１６１】
なお、本実施の形態のコイルユニット６０の寸法は長さＬが９０ｍｍ、高さＨが６ｍｍ、幅Ｗ３０ｍｍである。また第１巻回部５３Ａ１の幅Ｗ１および第２巻回部５３Ａ２の幅Ｗ２は５１２ｍｍである。すなわち、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２の巻回数を同一とした。このコイルユニット６０の磁界強度を図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
【０１６２】
図１２（Ａ）は図１１のコイルユニットのＺ軸方向の磁界強度分布を示す図、図１２（Ｂ）は図１１のコイルユニットのＹ軸方向の磁界強度分布を示す図、図１２（Ｃ）は図１１のコイルユニットのＸ軸方向の磁界強度分布を示す図である。
【０１６３】
上述した第１の送電コイル５Ａと同様に、コイルユニット６０はＺ軸方向に強力な磁界強度分布を発生させる。また、Ｙ軸方向への磁界は打ち消し合われるため、ほとんど磁界は発生しない。Ｘ軸方向への磁界は、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２の巻回方向と同一であるため、そもそも発生する磁界は小さい。
【０１６４】
以上より、コイルユニット６０は電子機器２に十分な電力を送電しつつも、渦電流による電子機器２の発熱を抑制することができる。
【０１６５】
なお、長さＬに特に制限はなく、９０ｍｍ以上であってもよい。幅Ｗは２３〜３５ｍｍであればよく、幅Ｗ１およびＷ２は５１０〜１５ｍｍであればよい。
【０１６６】
なお、上述のコイルユニット６０について第１の送電コイル５Ａを用いて説明したが、第２の送電コイル５Ｂおよび送電コイル５も同様に構成されてもよい。すなわち、第２の送電コイル５Ｂを構成する複数の巻回部５３Ｂ３〜５は磁性体５７の周囲に巻回されてもよい。また、送電コイル５を構成する複数の巻回部５３Ａ１〜２および５３Ｂ３〜５は磁性体５７の周囲に巻回されてもよい。
【０１６７】
次に図１３を用いてコイルユニット７０を説明する。図１３は実施の形態におけるコイルユニットの第２例の側面を示す図である。なお、同一の構成、機能を有する要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１６８】
コイルユニット７０は、第１の送電コイル５Ａ、コアユニット７１、底面磁性シート７５、側面磁性シート７６〜７９、および上面磁性シート８０、８１を備える。
【０１６９】
コアユニット７１は、本実施の形態の磁性体５７と同様に第１の送電コイル５Ａが巻回される。さらに、コアユニット７１は、ベース部７２、磁性シート７３、７４を備える。ベース部７２は樹脂等で構成され、上面および下面にそれぞれ磁性シート７３および７４が取り付けられる。よって、磁性シート７３および７４の特性により、コイルユニット７０は本実施の形態の磁性体５７による効果と同様の効果を奏する。
【０１７０】
さらに、本実施の形態では、コアユニット７１は複数層によって形成されるため、耐圧等の強度を強くすることができる。さらに、ベース部７２の強度は、磁性シートの強度よりも強い素材で構成される。以上より、コアユニット７１は変形しないように構成されるため、その外周に形成される第１の送電コイル５Ａの変形を抑制することができる。つまり、送電コイル５の変形によって、磁界特性が変化することによるコイルユニット７０の故障を抑制することができる。
【０１７１】
また、コイルユニット７０は、送電コイル５の下側（載置台１０の反対側）に底面磁性シート７５を備える。これにより、コイルユニット７０の下側に発生する不要な磁界を抑制することができる。たとえば、送電装置１が金属製の机等に置かれる場合、第１の送電コイル５Ａが発生させる磁界によって、上記机が発熱する可能性があるが、本実施の形態のコイルユニット７０はこの発熱を抑制することができる。よって、送電装置１周辺の物体による発熱を抑制することができ、より安全性を高めることができる。
【０１７２】
また、コイルユニット７０は、送電コイル５の外側に側面磁性シート７６〜７９を備える。そして、コイルユニット７０は、第１巻回部５３Ａ１および第２巻回部５３Ａ２の上側（載置台側）の一部に上面磁性シート８０、８１を備える。ワイヤレス電力伝送システム１００において、電子機器２の受電コイル６は、開口部５６Ａ１２の上側に位置する。このため、側面磁性シート７６〜７９および上面磁性シート８０、８１は受電コイル６への電力伝送に寄与しない横方向の磁束と、一部の上方向の磁束の発生を抑制することができる。
【０１７３】
なお、上述のコイルユニット７０について第１の送電コイル５Ａを用いて説明したが、第２の送電コイル５Ｂおよび送電コイル５も同様に構成されてもよい。すなわち、第２の送電コイル５Ｂを構成する複数の巻回部５３Ｂ３〜５は周辺に底面磁性シート７５や、側面磁性シート７６〜７９や、上面磁性シート８０および８１、等が取り付けられても良い。また、送電コイル５を構成する複数の巻回部５３Ａ１〜２および５３Ｂ３〜５は周辺に底面磁性シート７５や、側面磁性シート７６〜７９や、上面磁性シート８０および８１、等が取り付けられても良い。
【０１７４】
また、電子機器２はタブレット機器や、ＰＣでもよい。第１の送電コイル５Ａおよび第２の送電コイル５Ｂを構成する線状導体は１本の線状導体でもよいし、複数の素線を束ねたリッツ線等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、携帯電話、タブレット機器、ＰＣ等の電子機器へのワイヤレス電力伝送分野において利用可能である。
【符号の説明】
【０１７６】
１    送電装置
２    電子機器
３    ２次電池
５    送電コイル
５Ａ  第１の送電コイル
５Ｂ  第２の送電コイル
５Ｎ  第Ｎの送電コイル
６    受電コイル
８    電源
１０  載置台
１１  ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２  送電制御部
１３、１３Ａ、１３Ｂ  送電回路部
１４  制御回路
１５  電圧監視部
１６  温度監視部
１７、１７Ａ  ドライバ
１８  共振回路
１９  切替部
２０  接続制御部
２０Ｂ、２０Ｎ、２０１  開閉回路部
２０２  切替部
２１  受電回路部
２２  受電制御部
２３  充電制御回路
２４  整流回路
２５  レギュレータ
２６  制御回路
２７  電圧監視部
２８  ディスプレイ
２９  入力キー
３１  電子機器検知部
３２、４２  情報送受信部
３３、４３  変復調回路
３４、４４  認証部
４１  送電装置検知部
５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ  端子
５３Ａ１  第１巻回部
５３Ａ２  第２巻回部
５３Ｂ３  第３巻回部
５３Ｂ４  第４巻回部
５３Ｂ５  第５巻回部
５５Ａ１２、５５Ｂ３４、５５Ｂ４５  接続部
５６Ａ１２、５６Ｂ３４、５６Ｂ４５  開口部
５７  磁性体
５８Ｂ３４、５８Ｂ４５  合成磁束
６０、７０  コイルユニット
７１  コアユニット
７２  ベース部
７３、７４  磁性シート
７５  底面磁性シート
７６、７７、７８、７９  側面磁性シート
８０、８１  上面磁性シート
１００  ワイヤレス電力伝送システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１３】
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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１２】
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