(57)【要約】【課題】受電装置の給電装置に対する配置の自由度、及び、給電装置の受電装置に対する配置の自由度を持たせることにより使用者の利便性を向上させ、機器の肥大化を抑制せしめる受電装置及び給電装置を提供すること。【解決手段】受電装置９は、複数の表面を有し、内部に受電コイルＬ２を備え、受電コイルＬ２は、導線が巻回された巻線部５１と、巻線部５１によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部５２とを含み、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、受電装置９の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、受電装置９の二以上の表面に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。【選択図】図１
2015092809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コイルを含む給電装置から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置であって、
前記受電装置は、複数の表面を有し、内部に受電コイルを備え、
前記受電コイルは、導線が巻回された巻線部と、前記巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、
前記二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、前記受電装置の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、前記受電装置の二以上の表面に、前記給電装置からの電力を受電可能な受電領域が形成される、受電装置。
【請求項２】
前記受電コイルは平面状コイルである、請求項１記載の受電装置。
【請求項３】
前記受電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、前記受電装置の前記複数の表面のうち、前記給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、前記受電装置の前記複数の表面のうち、前記給電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する、請求項１記載の受電装置。
【請求項４】
前記受電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、前記受電装置の前記複数の表面のうち、前記給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、請求項１記載の受電装置。
【請求項５】
受電コイルを含む受電装置へ、ワイヤレスで電力を伝送する給電装置であって、
前記給電装置は、複数の表面を有し、内部に給電コイルを備え、
前記給電コイルは、導線が巻回された巻線部と、前記巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、
前記二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、前記給電装置の前記二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、前記給電装置の前記二以上の表面に、前記受電装置へ電力伝送可能な給電領域が形成される、給電装置。
【請求項６】
前記給電コイルは平面状コイルである、請求項５記載の給電装置。
【請求項７】
前記給電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、前記給電装置の前記複数の表面のうち、前記受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する、又は、前記給電装置の前記複数の表面のうち、前記受電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、請求項５記載の給電装置。
【請求項８】
前記給電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、前記給電装置の前記複数の表面のうち、前記受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する、請求項５記載の給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電装置及び給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源コードを用いずに電力を伝送する技術、いわゆる、ワイヤレス電力伝送技術が注目されつつある。ワイヤレス電力伝送技術は、給電機器から受電機器へ、非接触で電力を供給できることから、電車、電気自動車等の輸送機器、家電製品、電子機器、無線通信機器、玩具、といったさまざまな製品への応用が期待されている。
【０００３】
ワイヤレス電力伝送装置においては、通常、給電装置の給電部を構成する一次コイルと受電装置の受電部を構成する二次コイルとを対峙させ、給電装置から受電装置に電力を供給する。一次コイル及び二次コイルは、給電装置及び受電装置の特定箇所に配置されることが多く、受電装置を充電するには、受電装置と給電装置の特定箇所を、互いに対向させる必要がある。
【０００４】
受電装置の配置の観点で、特許文献１には、使用者が送電機器と受電機器の位置関係を気にすることなく、無造作にこれらの機器を配置できるよう、送電機器及び受電機器それぞれに、複数の送電側コイル及び受電側コイルの設けられた電力供給システムが開示されている。上記電力供給システムにおいては、上記複数の送電側コイル及び受電側コイルのうち、電力の伝送効率が最も良くなる送電側コイル及び受電側コイルが作動するように、信号を出力する回路が設けられている。
【０００５】
また、電力伝送効率の観点で、特許文献２には、充電台から携帯機器へ電力が搬送され易いように、湾曲した誘導コイルを内蔵し、その形状に沿うように背面が湾曲した携帯機器と、底面が湾曲した充電台と、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１０３９９号公報
【特許文献２】特開２００９−２６８２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された電力供給システムにおいて、複数の送電側コイル及び受電側コイルを用いて送電及び受電モジュールを形成する場合、配線の数や制御機器の数が増えることにより、回路が複雑化する、機器が肥大化する、コストがかかる等の問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載された携帯機器と充電台は、携帯機器側の誘導コイルと充電台側の電源コイルとの位置ずれを抑制できるものの、携帯機器における誘導コイルが対向する面以外の面を充電台に対向させても、携帯機器を充電することはできず、携帯機器の配置の仕方に制限がある。
【０００９】
そこで、本発明は、受電装置の給電装置に対する配置の自由度、及び、給電装置の受電装置に対する配置の自由度を持たせることにより使用者の利便性を向上させ、機器の肥大化を抑制せしめる受電装置及び給電装置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】
【００１０】
本発明は、給電コイルを含む給電装置から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置であって、受電装置は、複数の表面を有し、内部に受電コイルを備え、受電コイルは、導線が巻回された巻線部と、巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、受電装置の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、受電装置の二以上の表面に、給電装置からの電力を受電可能な受電領域が形成される、受電装置を提供する。
【００１１】
本発明に係る受電装置が上記構造を有することにより、受電装置は、一つの受電コイルに対して、二以上の表面を介して磁束を鎖交させることができる。したがって、一つの受電コイルに対して受電装置の一面が電力の受け取り面となる場合であって、複数の受電コイルを用いて受電装置の複数の面を電力の受け取り面とする場合に比べて、受電コイルに接続する配線等の簡素化や制御機器の数の低減ができる。また、給電装置の給電領域が特定の部位である場合であっても、受電装置の配置に自由度を持たせて電力を伝送できる。
【００１２】
ここで、受電コイルは平面状コイルであるとよい。受電コイルが平面状コイルであることにより、給電装置に含まれる給電コイルから発生した磁束は、受電装置の受電領域の形成されるいずれの表面を介しても、受電コイルの平面を通過するように鎖交する。これにより、電流は、平面状の受電コイル内を、一方向だけに流れるように発生するため、受電装置の受電領域の形成されるいずれの表面を介して受電装置に給電した場合にも、受電コイルは給電コイルから発生した磁束によって効率よく電流が得られ、給電装置から電力伝送効率を高く受電できる。
【００１３】
また、受電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、受電装置の複数の表面のうち、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、受電装置の複数の表面のうち、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有するとよい。
【００１４】
受電コイルが湾曲又は屈曲していることにより、受電領域が形成される受電装置が有する二以上の表面と、受電コイルとの相対的な位置関係が、受電装置の表面に対応して変化する。このような受電装置においては、受電装置の表面によって受電コイルに鎖交する磁束の量が変化することとなり、給電装置に対向させる受電装置の表面を変えることにより、給電装置から受電する電力量を変化させることができる。
さらに、受電コイルが、受電装置の複数の表面のうち、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、受電装置の複数の表面のうち、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有することにより、給電コイルから発生する磁束は、受電コイルの湾曲面又は屈曲面を通過するように鎖交する。これにより、電流は、湾曲又は屈曲した受電コイル内を、一方向だけに流れるように発生するため、受電装置は、給電コイルから発生した磁束によって効率よく電流が得られる表面を有することとなる。ゆえに、電力伝送効率の高い受電装置を得ることができる。
【００１５】
なお、本発明においては、受電コイルの配置について、「給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する」、又は、「給電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する」と規定しているが、突出部が、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって、又は、それらの表面に向かって突出している場合だけでなく、突出部が、給電装置が配置されることとなる一以上の表面と、当該表面に隣接する表面であって給電装置が配置されることとはならない表面との境界部分に対して反対側に向かって、又は、それらの部分向かって突出している場合も含む。
【００１６】
また、受電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、受電装置の複数の表面のうち、給電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有するとよい。
【００１７】
受電コイルが湾曲又は屈曲していることにより、受電領域が形成される受電装置が有する二以上の表面と、受電コイルとの相対的な位置関係が、受電装置の表面に対応して変化する。このような受電装置においては、受電装置の表面によって受電コイルに鎖交する磁束の量が変化することとなり、給電装置に対向させる受電装置の表面を変えることにより、給電装置から受電する電力量を変化させることができる。
さらに、給電装置に含まれる給電コイルから発生する磁束は、給電コイルの開口部において、中央部から巻線部へ向けて密になる傾向がある。また、給電コイルから受電コイルに向かう磁束のうち、給電コイルの中央部以外で発生する磁束のベクトルは、受電コイルの外側へ広がっていく向きを持つ。そのため、上記構造を有する受電コイルと、給電装置に含まれる給電コイルとが対峙するように受電装置と給電装置とを配置した場合、給電コイルから発生する磁束は、受電コイルに鎖交し易い。これにより、受電装置は、給電コイルから発生する磁束をより効率的に受けることができる表面を有することとなり、さらに電力伝送効率の高い受電装置を得ることができる。
【００１８】
また、本発明は、受電コイルを含む受電装置へ、ワイヤレスで電力を伝送する給電装置であって、給電装置は、複数の表面を有し、内部に給電コイルを備え、給電コイルは、導線が巻回された巻線部と、巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、給電装置の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、給電装置の二以上の表面に、受電装置へ電力伝送可能な給電領域が形成される、給電装置を提供する。
【００１９】
本発明に係る給電装置が上記構造を有することにより、給電装置は、一つの給電コイルに対して、二以上の表面を介して磁束を鎖交させることができる。したがって、一つの給電コイルに対して給電装置の一面が電力の供給面となる場合であって、複数の給電コイルを用いて給電装置の複数の面を電力の供給面とする場合に比べて、給電コイルに接続する配線等の簡素化や制御機器の数の低減ができる。また、受電装置の受電領域が特定の部位である場合であっても、給電装置の配置に自由度を持たせて電力を伝送できる。
【００２０】
ここで、給電コイルは平面状コイルであるとよい。給電コイルが平面状コイルであることにより、発生した磁束同士が打ち消し合うことがない。そのため、給電コイル内において、磁束の大きさが低減されることのない状態で、受電装置へ電力を伝送できる。
【００２１】
また、給電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、給電装置の複数の表面のうち、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する、又は、給電装置の複数の表面のうち、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有するとよい。
【００２２】
給電コイルが湾曲又は屈曲していることにより、給電領域が形成される給電装置が有する二以上の表面と、給電コイルとの相対的な位置関係が、給電装置の表面に対応して変化する。このような給電装置においては、給電領域が形成される給電装置の表面における磁束の量が、給電装置の表面に対応して変化することとなり、受電装置に対向させる給電装置の表面を変えることにより、受電装置へ伝送する電力量を変化させることができる。
さらに、給電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、給電装置の複数の表面のうち、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する、又は、給電装置の複数の表面のうち、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有することにより、給電コイルから発生する磁束の大部分が給電に寄与することとなる。これにより、給電装置は、給電コイルから発生する磁束を効率的に受電装置へ伝送することができる表面を有することとなり、電力伝送効率の高い給電装置を得ることができる。
【００２３】
なお、本発明においては、給電コイルの配置について、「受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有する」、又は、「受電装置が配置されることとなる一以上の表面に対して反対側に向かって突出する突出部を有する」と規定しているが、突出部が、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって、又は、それらの表面に対して反対側に向かって突出している場合だけでなく、突出部が、受電装置が配置されることとなる一以上の表面と、当該表面に隣接する表面であって受電装置が配置されることとはならない表面との境界部分に向かって、又は、それらの部分に対して反対側に向かって突出している場合も含む。
【００２４】
また、給電コイルは、湾曲又は屈曲しており、かつ、給電装置の複数の表面のうち、受電装置が配置されることとなる一以上の表面に向かって突出する突出部を有するとよい。
【００２５】
給電コイルが湾曲又は屈曲していることにより、給電領域が形成される給電装置が有する二以上の表面と、給電コイルとの相対的な位置関係が、給電装置の表面に対応して変化する。このような給電装置においては、給電領域が形成される給電装置の表面における磁束の量が、給電装置の表面に対応して変化することとなり、受電装置に対向させる給電装置の表面を変えることにより、受電装置へ伝送する電力量を変化させることができる。
また磁束は、給電コイルの有する湾曲面又は屈曲面に対して垂直方向に発生するため、給電コイルが上記構造を有することにより、給電コイル内で発生した磁束同士が打ち消し合うことがない。そのため、給電コイル内において、磁束の大きさが低減されることのない状態で、受電装置へ電力を伝送でき、給電装置は、給電コイルから発生する磁束をより一層効率的に受電装置へ伝送することができる表面を有することとなる。これにより、さらに電力伝送効率の高い給電装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、受電装置の給電装置に対する配置の自由度、及び、給電装置の受電装置に対する配置の自由度を持たせることにより使用者の利便性を向上させ、機器の肥大化を抑制せしめる受電装置及び給電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る受電装置を備えた、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図２】第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
【図３】給電部及び受電部の結合様式の一例を示す模式図である。
【図４】本発明に係る受電装置を備えた、第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図５】第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図６】本発明に係る受電装置を備えた、第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図７】第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図８】本発明に係る給電装置を備えた、第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図９】第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【図１０】本発明に係る給電装置を備えた、第五実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図１１】第五実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線Ｘ−Ｘに沿った断面図である。
【図１２】本発明に係る給電装置を備えた、第六実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図である。
【図１３】第六実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。
【図１４】本発明の受電装置が電気自動車である一態様を示す断面図である。
【図１５】本発明の受電装置が電気自動車である他の態様を示す断面図である。
【図１６】本発明の給電装置が電気自動車用給電装置である一態様を示す断面図である。
【図１７】本発明の給電装置が電気自動車用給電装置である他の態様を示す断面図である。
【図１８】給電部及び受電部の結合様式の他の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
（受電装置）
［第一実施形態］
図１は、本発明に係る受電装置を備えた、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の斜視図であり、図２は、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。図１及び２に示す、第一実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置１は、本発明に係る受電装置９と、給電装置１１と、を備える。受電装置９は、受電装置本体部６並びに、受電装置本体部６の内部に設けられた、磁場を受けて電流を発生させる受電部５、受電部５で発生した交流電流を直流電流に変換する整流器１２、及び、整流器１２で変換された直流電流を蓄積又は消費するバッテリやＬＥＤ等の負荷装置１３を有する。給電装置１１は、給電装置本体部４並びに、給電装置本体部４の内部に設けられた、直流電流を蓄積するバッテリ（図示せず）、バッテリから受け取った直流電流を交流電流に変換する駆動回路（図示せず）、及び、駆動回路で変換された交流電流によって磁場を発生する給電部３を有する。受電部５は受電コイルＬ２から、給電部３は給電コイルＬ１からそれぞれ構成され、受電コイルＬ２と給電コイルＬ１とが電磁的に結合することによって、給電装置１１から受電装置９へワイヤレスで電力が伝送される。
【００３０】
図３は、給電部及び受電部の結合様式の一例を示す模式図である。給電装置１１においては、交流電源３０（上記バッテリ及び駆動回路に相当）から電流が給電コイルＬ１に流れることにより、給電コイルＬ１の内部から周囲にわたって磁界が発生する。受電装置９は、受電コイルＬ２が給電コイルＬ１に対峙するように給電装置１１と隣り合って配置されており、給電コイルＬ１から発生した磁界によって、受電コイルＬ２に電流が流れる。整流器１２によって発生した電流を整流し、これにより受電装置９に電力が供給される。給電コイルＬ１から発生する磁界の強さは、給電コイルＬ１に流れる電流の大きさ、給電コイルＬ１の大きさ、巻き数等に応じて異なる。また、受電コイルＬ２に誘起される磁界の強さや電流の大きさは、給電コイルＬ１から発生する磁界の強さ、受電コイルＬ２の大きさ、巻き数等に応じて異なる。受電装置９に適切な量の電力が供給されるよう、給電コイルＬ１に流れる電流等の上記パラメータは調整されている。
【００３１】
図１及び２に示すように、受電装置９は、六つの表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を有する直方体である。受電装置９は、受電装置本体部６と、受電コイルＬ２が樹脂８等によってパッケージングされた受電部パッケージ１０と、を有する。受電部パッケージ１０は外形形状が直方体であり、受電装置本体部６に内蔵されている。受電装置本体部６の外形は、受電装置９の外形に対応する。
【００３２】
本実施形態において、受電コイルＬ２は平面状コイルである。受電コイルＬ２は、導線が巻回された巻線部５１と、巻線部５１によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部５２とを含む。具体的に、受電コイルＬ２は、開口部５２の開口端及び当該開口端を囲む巻線部５１の表面によって形成された、対向する二つの受電面を主面として構成されている。受電コイルＬ２に磁束が鎖交すると、巻線部５１に電流が発生する。より具体的には、開口部５２は、受電コイルＬ２の、例えば、中央部に設けられており、開口部５２に磁束が鎖交すると、巻線部５１に電流が発生する。
【００３３】
巻線部５１に電流が発生する現象について、特に、開口部５２に鎖交する磁束の影響が大きく、そのため、後に詳述するように、開口部５２が有する二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、受電装置９の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、受電装置９の二以上の表面に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。
【００３４】
受電コイルＬ２は、一方の開口端の端面（第一の開口端の端面ｓ１）から他方の開口端の端面（第二の開口端の端面ｓ２）までの長さが、受電面を形成する辺よりも短い平面状コイルを特に好適に用いることができる。受電コイルＬ２は、例えば、単層の巻回導線から構成された平面状コイル、垂直方向に積層された巻回導線から構成された平面状コイル、又は、これらの形状を組み合わせた平面状コイルである。
【００３５】
図２において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。受電コイルＬ２が平面状コイルであることにより、受電コイルＬ２に給電コイルＬ１が対峙するように、受電装置９と給電装置１１とを対向配置させると、給電装置１１に含まれる給電コイルＬ１から発生した磁束は、受電コイルＬ２の平面を通過するように鎖交する。これにより、電流は、平面状の受電コイルＬ２内を、一方向だけに流れるように発生する。そのため、受電装置９は、後述する受電領域の形成されたいずれの表面を介しても、電力伝送効率を十分に維持した状態で、給電装置から受電できる。
【００３６】
受電コイルＬ２は、開口部５２における、第一の開口端の端面ｓ１及び第二の開口端の端面ｓ２の少なくとも一方が、受電装置９の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されている。これにより、受電装置９の上記二以上の表面（本実施形態においては、整流器１２、負荷装置１３の位置のみを考慮すると、五面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６）に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。ここで、受電装置９の二以上の表面に形成される「受電領域」とは、「給電コイルＬ１から発生した受電コイルＬ２へ鎖交することになる磁束が透過する領域」である。受電コイルＬ２に給電コイルＬ１が対峙するように、受電装置９と給電装置１１とを対向配置させると、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが電磁誘導し、受電装置９の表面Ｓ３に形成された受電領域を介して、給電装置１１から受電装置９に電力が伝送される。受電装置９においては、表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５及びＳ６にも受電領域が形成されるため、表面Ｓ３だけでなく、表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５又はＳ６を介しても、受電装置９に給電することができる。
【００３７】
給電装置１１から受電装置９への電力伝送効率の観点から、第一の開口端の端面ｓ１及び第二の開口端の端面ｓ２は、受電装置９の受電に最も適した表面（最も広い受電領域を有することになる表面、給電装置の表面に対し最も安定した状態で接することができる表面等）に対し、なす角が、０°より大きく９０°より小さい角度となるよう傾斜させるのがよく、０°より大きく４５°より小さい角度となるように傾斜させることがさらによい。複数の表面における電力伝送効率のばらつきを低減できる観点では、なす角は、３０°以上６０°以下であることが好ましく、３５°以上５５°以下であることがより好ましく、４０°以上５０°以下であることがさらに好ましい。
【００３８】
本実施形態に係る受電装置９によれば、複数のコイルを用いることなく複数面から受電でき、受電装置９の受電時の配置に自由度を持たせることができる。一つの受電コイルＬ２を用いて、受電装置９の二以上の表面に受電領域を形成する際、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との結合係数を大きくして外部への不要輻射を低減するために、受電領域が形成されることとなる受電装置９の表面から、第一の開口端の端面ｓ１までの平均距離は、短いことが好ましい。
【００３９】
本実施形態においては、受電コイルＬ２が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、受電装置９の大きさの制限もなくなる。コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００４０】
本実施形態において、受電コイルＬ２は平面状コイルであるが、第一の開口端の端面ｓ１及び第二の開口端の端面ｓ２のうち少なくとも一つが、受電装置９の複数の表面のうち二以上の表面に対して非平行に配置可能である限り、巻線部５１の一部に湾曲部分や傾斜部分が含まれていてもよい。
【００４１】
受電コイルＬ２の材質は、特に限定されない。例えば、銅等の電気伝導率の高い材料を用いるとよい。受電コイルＬ２の外形形状は矩形形状に限られず、正方形形状、ひし形形状、五角形以上の角を有する多角形形状、円形形状、楕円形形状等が挙げられる。受電コイルＬ２の内径形状は、外形形状に沿う形状であることが好ましい。
【００４２】
電力伝送効率の観点から、受電コイルＬ２に含まれる開口部５２には、磁性体コアが設けられていてもよい。
【００４３】
受電コイルＬ２の大きさは、受電装置９に適切な量の電力を供給できれば特に制限はないが、給電コイルＬ１の位置が、最適な受電位置からずれた場合における電力伝送効率の低下を防ぐ観点から、受電コイルＬ２の給電コイルＬ１との対向面における外輪郭が、給電コイルＬ１の受電コイルＬ２との対向面における外輪郭よりも外側に位置することが好ましい。
【００４４】
受電装置９、受電装置本体部６は直方体であるが、これに限られない。受電装置９、受電装置本体部６は、複数の表面を有していればよく、例えば、異なる法線ベクトルを有する二以上の平面を有するもの、又は、二つ以上の曲面を有するもの、又は、曲面と平面を両方有するものが挙げられる。
【００４５】
受電装置９の大きさは、給電装置から充電可能であれば特に制限はなく、例えば、図１、２に示すように、移動可能な小型の機器であっても、車両等の移動体であっても、給電装置との対向面が床のような規模のものであってもよい。
【００４６】
［第二実施形態］
図４は、本発明に係る受電装置を備えた、第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図であり、図５は、第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。第二実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置４０は、第一実施形態における受電装置９の受電コイルＬ２の形状を、平面形状から湾曲形状に変えたものである。すなわち、本実施形態における湾曲形状の受電コイルＬ２は、第一実施形態における平面状の受電コイルＬ２を弓なりに曲げたものであって、少なくとも、一つの湾曲した突出部と当該突出部を挟む二つの平面部とから構成される。したがって、本実施形態においては、第一実施形態と異なる部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、本発明において、「湾曲する」とは、受電面の接線の傾きが正から負に、または負から正に、連続的に変化することを意味する。
【００４７】
受電コイルＬ２は、湾曲した開口部５２を有し、第一の開口端の端面ｓ１及び第二の開口端の端面ｓ２の少なくとも一方が、受電装置９の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）に対して非平行に配置されている。ただし、二面Ｓ５，Ｓ６に対して垂直に配置されている。
【００４８】
本実施形態において、受電コイルＬ２は、湾曲し、かつ、受電装置９の複数の表面（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する。ここで、給電装置１１が配置されることとなる表面について、図５に示すように、受電装置９の内部には、受電部パッケージ１０以外に、整流器１２、負荷装置１３、受電装置９本体（電子機器等に相当）の機能を発揮させるための構成部材（図示せず）等が搭載されるため、給電装置１１は、受電装置９のあらゆる表面から給電が可能なわけではない。すなわち、「給電装置１１が配置されることとなる表面」とは、「受電部パッケージ１０が他の構成部材を介することなく直接的に対向した表面」を意味する。本実施形態において、「給電装置１１が配置されることとなる表面」とは、整流器１２、負荷装置１３の位置のみを考慮すると、表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に相当し、また、これらの表面に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。
【００４９】
図５において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。受電面が湾曲していることにより、受電領域が形成される受電装置９が有する二以上の表面と、受電コイルＬ２との相対的な位置関係が、受電装置９の表面に対応して変化する。このような受電装置９においては、受電装置の表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の違いによって、受電コイルＬ２に鎖交する磁束の量が変化することとなり、給電装置１１に対向させる受電装置９の表面を変えることにより、給電装置１１から受電する電力量を変化させることができる。
【００５０】
さらに、給電装置１１に含まれる給電コイルＬ１から発生する磁束は、給電コイルの開口部において、中央部から巻線部へ向けて密になる傾向がある。また、給電コイルＬ１から受電コイルＬ２に向かう磁束のうち、給電コイルＬ１の巻線部側で発生する磁束のベクトルは、受電コイルＬ２の外側へ広がっていく向きを持つ。そのため、磁束の方向に向かって突出する突出部を有する受電コイルＬ２と、給電装置１１に含まれる給電コイルＬ１とが対峙するように受電装置９と給電装置１１とを配置した場合、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２に鎖交し易い。これにより、受電装置９は、給電コイルＬ１から発生する磁束を効率的に受ける表面を有することができ、電力伝送効率が特に高い受電装置９を得ることができる。
【００５１】
具体的には、図４、５に示すように、表面Ｓ３を介して受電装置９の充電する場合、受電コイルＬ２は、受電装置９の複数の表面のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面Ｓ３に対して反対側に向かって突出する突出部を有しているため、受電装置９は、受電コイルＬ２の大きさ、巻き数等の条件、及び給電装置側の条件を同一とした場合に、給電装置１１から最も大きな電力量を受け取る表面を有することができる。本実施形態において、一つの受電コイルＬ２が一つの突出部を有しているが、これに限られず、複数の突出部を有していてもよい。
【００５２】
受電コイルＬ２において、上述の二つの平面部のなす角は、特に制限はないが、なす角が、９０°より大きく１８０°より小さいことが好ましく、１３５°より大きく１８０°より小さいことがより好ましい。
【００５３】
また、本実施形態に係る受電装置９によれば、受電コイルＬ２によって、受電装置９の複数の表面Ｓ１，Ｓ２及びＳ３からの受電が可能となる。これにより、受電装置９を回転させ、表面Ｓ１又はＳ２を介して受電装置９を給電装置１１上に載置しても、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との誘電結合により給電される。すなわち、複数のコイルを用いずに複数面から受電装置９へ給電ができ、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００５４】
また、受電コイルＬ２が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、受電装置９の大きさの制限もなくなる。ただし、コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００５５】
なお、本実施形態において、受電コイルＬ２は、湾曲し、かつ、受電装置９の複数の表面（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有しているが、給電コイルＬ１から発生する磁束から効率よく電流を発生できるという観点からは、受電コイルＬ２は、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有していてもよい。
【００５６】
受電コイルＬ２が、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、受電装置９の複数の表面のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有することにより、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２の一つの受電面に対して同じ方向から通過するように鎖交する。例えば、受電コイルＬ２が、給電装置１１が配置されることとなる一表面に対して、一方の平面部が他方の平面部を介するように向かい合うと（例えば、表面Ｓ１又はＳ２を介して給電装置１１が配置された場合）、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２の一つの受電面を基準として、一方の平面部と他方の平面部とにおいて、互いに異なる方向から通過するように鎖交する。この場合、受電コイルＬ２の一方の平面部と他方の平面部とにおいては、互いに反対向きの電流が発生するのである。これに対して、本実施形態において、表面Ｓ３を介して給電装置１１が配置された受電コイルＬ２に発生する電流は、一方向だけに流れるように発生するため、受電装置９は、給電コイルＬ１から発生した磁束によって効率よく電流が得られる表面を有することとなる。ゆえに、電力伝送効率の高い受電装置９を得ることができる。
【００５７】
なお、受電コイルＬ２の配置に関して、受電コイルＬ２は、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、その表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有するような配置に限定されることはなく、例えば、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）と、当該表面（Ｓ３）に隣接する表面であって給電装置１１が配置されることとはならない表面（Ｓ１又はＳ２）との境界部分に向かって、又は、それらの部分に対して反対側に向かって突出しているような配置も含まれる。
【００５８】
また、受電装置９は、一つの表面Ｓ３を介して給電装置１１と接しているが、一つの表面を介するだけでなく、複数の表面を介して給電装置１１と接していてもよい。
【００５９】
［第三実施形態］
図６は、本発明に係る受電装置を備えた、第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図であり、図７は、第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。第三実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置６０は、第一実施形態における受電装置９の受電コイルＬ２の形状を、平面形状から屈曲形状に変えたものである。すなわち、本実施形態における屈曲形状の受電コイルＬ２は、第一実施形態における平面状の受電コイルＬ２を折り曲げたものであって、少なくとも、一つの屈曲した突出部と、当該突出部を挟む二つの平面部とから構成される。したがって、本実施形態においては、第一実施形態と異なる部分について説明し、重複する説明は省略する。
【００６０】
受電コイルＬ２は、屈曲した開口部５２を有し、第一の開口端の端面ｓ１及び第二の開口端の端面ｓ２の少なくとも一方が、受電装置９の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）に対して非平行に配置され、二面Ｓ５，Ｓ６に対して垂直に配置されている。
【００６１】
受電コイルＬ２の折れ曲がり方は特に限定されず、例えば、図６，７に示すように、断面において、丸みを有する凸部を有する形状でもよく、角張った凸部を有する形状でもよい。凸部は、一つの受電コイルＬ２において一つに限られず、複数存在していてもよい。
【００６２】
本実施形態において、受電コイルＬ２は、屈曲し、かつ、受電装置９の複数の表面（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）のうち、給電装置が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する。ここで、給電装置１１が配置されることとなる表面について、図７に示すように、受電装置９の内部には、受電部パッケージ１０以外に、整流器１２、負荷装置１３、受電装置９本体（電子機器等に相当）の機能を発揮させるための構成部材（図示せず）等が搭載されるため、給電装置１１は、受電装置９のあらゆる表面から給電が可能なわけではない。すなわち、「給電装置１１が配置されることとなる表面」とは、「受電部パッケージ１０が他の構成部材を介することなく直接的に対向した表面」を意味する。本実施形態において、「給電装置１１が配置されることとなる表面」とは、整流器１２、負荷装置１３の位置のみを考慮すると、表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に相当し、また、これらの表面に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。
【００６３】
図７において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。受電面が屈曲していることにより、受電領域が形成される受電装置９が有する二以上の表面と、受電コイルＬ２との相対的な位置関係が、受電装置９の表面に対応して変化する。このような受電装置９においては、受電装置の表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の違いによって、受電コイルＬ２に鎖交する磁束の量が変化することとなり、給電装置１１に対向させる受電装置９の表面を変えることにより、給電装置１１から受電する電力量を変化させることができる。
【００６４】
さらに、給電装置１１に含まれる給電コイルＬ１から発生する磁束は、給電コイルの開口部において、中央部から巻線部へ向けて密になる傾向がある。また、給電コイルＬ１から受電コイルＬ２に向かう磁束のうち、給電コイルＬ１の巻線部側で発生する磁束のベクトルは、受電コイルＬ２の外側へ広がっていく向きを持つ。そのため、磁束の方向に向かって突出する突出部を有する受電コイルＬ２と、給電装置１１に含まれる給電コイルＬ１とが対峙するように受電装置９と給電装置１１とを配置した場合、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２に鎖交し易い。これにより、受電装置９は、給電コイルから発生する磁束を効率的に受ける表面を有することができ、電力伝送効率の特に高い受電装置を得ることができる。
【００６５】
具体的には、図６、７に示すように、表面Ｓ３を介して受電装置９を充電する場合、受電コイルＬ２は、受電装置９の複数の表面のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面Ｓ３に対して反対側に向かって突出する突出部を有しているため、受電装置９は、受電コイルＬ２の大きさ、巻き数等の条件、及び給電装置側の条件を同一とした場合に、給電装置１１から、最も大きな電力量を受け取ることができる。本実施形態において、一つの受電コイルＬ２が一つの突出部を有しているが、これに限られず、複数の突出部を有していてもよい。
【００６６】
受電コイルＬ２の突出部の角度は、特に制限はないが、上述の二つの平面部のなす角が９０°より大きく１８０°より小さいことが好ましく、１３５°より大きく１８０°より小さいことがより好ましい。
【００６７】
また、本実施形態に係る受電装置９によれば、受電コイルＬ２によって、受電装置９の複数の表面Ｓ１，Ｓ２及びＳ３からの受電が可能となる。これにより、受電装置９を回転させ、表面Ｓ１又はＳ２を介して受電装置９を給電装置１１上に載置しても、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との誘電結合により給電される。すなわち、複数のコイルを用いずに複数面から受電装置９へ給電ができ、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００６８】
また、受電コイルＬ２が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、受電装置９の大きさの制限もなくなる。ただし、コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００６９】
なお、本実施形態において、受電コイルＬ２は、屈曲し、かつ、受電装置９の複数の表面（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有しているが、給電コイルＬ１から発生する磁束から効率よく電流を発生できるという観点からは、受電コイルＬ２は、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有していてもよい。
【００７０】
受電コイルＬ２が、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、受電装置９の複数の表面のうち、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有することにより、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２の一つの受電面に対して同じ方向から通過するように鎖交する。例えば、受電コイルＬ２が、給電装置１１が配置されることとなる一表面に対して、一方の平面部が他方の平面部を介するように向かい合うと（例えば、表面Ｓ１又はＳ２を介して給電装置１１が配置された場合）、給電コイルＬ１から発生する磁束は、受電コイルＬ２の一つの受電面を基準として、一方の平面部と他方の平面部とにおいて、互いに異なる方向から通過するように鎖交する。この場合、受電コイルＬ２の一方の平面部と他方の平面部とにおいては、互いに反対向きの電流が発生するのである。これに対して、本実施形態において、表面Ｓ３を介して給電装置１１が配置された受電コイルＬ２に発生する電流は、一方向だけに流れるように発生するため、受電装置９は、給電コイルＬ１から発生した磁束によって効率よく電流が得られる表面を有することとなる。ゆえに、電力伝送効率の高い受電装置９を得ることができる。
【００７１】
なお、受電コイルＬ２の配置に関して、受電コイルＬ２は、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）に対して反対側に向かって突出する突出部を有する、又は、その表面（Ｓ３）に向かって突出する突出部を有するような配置に限定されることはなく、例えば、給電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ３）と、当該表面（Ｓ３）に隣接する表面であって給電装置１１が配置されることとはならない表面（Ｓ１又はＳ２）との境界部分に向かって、又は、それらの部分に対して反対側に向かって突出しているような配置も含まれる。
【００７２】
また、受電装置９は、一つの表面Ｓ３を介して給電装置１１と接しているが、一つの表面を介するだけでなく、複数の表面を介して給電装置１１と接していてもよい。
【００７３】
（給電装置）
［第四実施形態］
図８は、本発明の給電装置を備える、第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の斜視図であり、図９は、第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。図８及び９に示す、第四実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置８０は、受電装置９と、本発明に係る給電装置１１と、を備える。受電装置９は、受電装置本体部６並びに、受電装置本体部６の内部に設けられた、磁場を受けて電流を発生させる受電部５、受電部５で発生した交流電流を直流電流に変換する整流器（図示せず）、及び、整流器で変換された直流電流を蓄積又は消費するバッテリやＬＥＤ等の負荷装置（図示せず）を有する。給電装置１１は、給電装置本体部４並びに、給電装置本体部４の内部に設けられた、直流電流を蓄積するバッテリ１５、バッテリ１５から受け取った直流電流を交流電流に変換する駆動回路１４、及び、駆動回路１４で変換された交流電流によって磁場を発生する給電部３を有する。受電部５は受電コイルＬ２から、給電部３は給電コイルＬ１からそれぞれ構成され、受電コイルＬ２と給電コイルＬ１とが電磁的に結合することによって、給電装置１１から受電装置９へワイヤレスで電力が伝送される。
【００７４】
図８及び９に示すように、給電装置１１は、六つの表面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０を有する直方体である。給電装置１１は、給電装置本体部４と、給電コイルＬ１が樹脂８等によってパッケージングされた給電部パッケージ５０と、を有する。給電部パッケージ５０は外形形状が直方体であり、給電装置本体部４に内蔵されている。受電装置本体部４の外形は、給電装置１１の外形に対応する。
【００７５】
本実施形態において、給電コイルＬ１は平面状コイルである。給電コイルＬ１は、導線が巻回された巻線部３１と、巻線部３１によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部３２とを含む。具体的に、給電コイルＬ１は、開口部３２の開口端及び当該開口端を囲む巻線部３１の表面によって形成された、対向する二つの給電面を主面として構成されている。巻線部３１に交流電流が流れると、給電コイルＬ１に鎖交する磁束が発生する。より具体的には、開口部３２は、例えば、給電コイルＬ１の中央部に設けられており、開口部３２には、密度の高い磁束が発生する。開口部３２において、磁束は、中央部から巻線部３１へ向けて密になる傾向がある。巻線部３１に電流が流れて開口部３２に密度の高い磁束が発生することから、後に詳述するように、開口部３２が有する二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、給電装置１１の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されることによって、給電装置１１の二以上の表面に、受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。
【００７６】
給電コイルＬ１は、一方の開口端の端面（第一の開口端の端面ｓ１０）から他方の開口端の端面（第二の開口端の端面ｓ２０）までの長さが、給電面を形成する辺よりも短い平面状コイルを特に好適に用いることができる。給電コイルＬ１は、例えば、単層の巻回導線から構成された平面状コイル、垂直方向に積層された巻回導線から構成された平面状コイル、又は、これらの形状を組み合わせた平面状コイルである。
【００７７】
図９において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。給電コイルＬ１が平面状コイルであることにより、発生した磁束同士が打ち消し合うことがない。そのため、給電コイルＬ１内において、磁束の大きさが低減されることのない状態で、受電装置９へ電力を伝送できる。
【００７８】
給電コイルＬ１は、開口部３２における、第一の開口端の端面ｓ１０及び第二の開口端の端面ｓ２０の少なくとも一方が、給電装置９の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置されており、これにより、給電装置１１の上記二以上の表面（本実施形態においては駆動回路１４、バッテリ１５の位置のみを考慮すると、五面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）に、受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。ここで、給電装置１１の二以上の表面に形成される「給電領域」とは、「給電コイルＬ１から発生した磁束が鎖交する領域」である。給電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが対峙するように受電装置９と給電装置１１とを対向配置させると、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２とが電磁誘導し、当該給電領域を介して給電装置１１から受電装置９に電力が伝送される。このような給電装置１１においては、表面Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ５０及びＳ６０にも給電領域が形成されるため、図示した表面Ｓ４０だけでなく、表面Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ５０又はＳ６０を介しても、受電装置９に給電することができる。
【００７９】
給電装置１１から受電装置９への電力伝送効率の観点から、第一の開口端の端面ｓ１０及び第二の開口端の端面ｓ２０は、給電装置１１の給電に最も適した表面（最も広い給電領域を有することになる表面、受電装置の表面に対し最も安定した状態で接することができる表面等）に対し、なす角が、０°より大きく９０°より小さい角度となるよう傾斜させるのがよく、０°より大きく４５°より小さい角度となるように傾斜させることがさらによい。複数の表面における電力伝送効率のばらつきを低減できる観点では、なす角は、３０°以上６０°以下であることが好ましく、３５°以上５５°以下であることがより好ましく、４０°以上５０°以下であることがさらに好ましい。
【００８０】
本実施形態に係る給電装置１１によれば、複数のコイルを用いずに複数面から受電装置９へ給電ができ、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。一つの給電コイルＬ１を用いて、給電装置１１の二以上の表面に給電領域を形成する際、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との結合係数を大きくして外部への不要輻射を低減するために、給電領域が形成されることとなる給電装置１１の表面から、第一の開口端の端面ｓ１０までの平均距離は、短いことが好ましい。
【００８１】
本実施形態においては、給電コイルＬ１が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、給電装置１１の大きさの制限もなくなる。コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００８２】
本実施形態において、給電コイルＬ１は平面状コイルであるが、第一の開口端の端面ｓ１０及び第二の開口端の端面ｓ２０のうち少なくとも一つが、給電装置１１の複数の表面のうち二以上の表面に対して非平行に配置可能である限り、巻線部３１の一部に湾曲部分や傾斜部分が含まれていてもよい。
【００８３】
給電コイルＬ１の材質は、特に限定されない。例えば、銅等の電気伝導率の高い材料を用いるとよい。給電コイルＬ１の外形形状は矩形形状に限られず、正方形形状、ひし形形状、五角形以上の角を有する多角形形状、円形形状、楕円形形状等が挙げられる。受電コイルＬ２の内径形状は、外形形状に沿う形状であることが好ましい。
【００８４】
電力伝送効率の観点から、給電コイルＬ１に含まれる開口部３２には、磁性体コアが設けられていてもよい。
【００８５】
給電コイルＬ１の大きさは、受電装置９に適切な量の電力を供給できれば特に制限はないが、給電コイルＬ１の位置が、最適な受電位置からずれた場合における電力伝送効率の低下を防ぐ観点から、給電コイルＬ１の受電コイルＬ２との対向面における外輪郭が、受電コイルＬ２の給電コイルＬ１との対向面における外輪郭よりも内側に位置することが好ましい。
【００８６】
給電装置１１、給電装置本体部４は直方体であるが、これに限られない。給電装置１１、給電装置本体部４は、複数の表面を有していればよく、例えば、異なる法線ベクトルを有する二以上の平面を有するもの、又は、二つ以上の曲面を有するもの、又は、曲面と平面を両方有するものが挙げられる。
【００８７】
給電装置１１の大きさは、受電装置に給電可能であれば特に制限はなく、例えば、図８、９に示すように、受電装置９との対向面が床といった規模のものでもよく、移動可能な小型の機器であってもよい。
【００８８】
［第五実施形態］
図１０は、本発明の給電装置を備える、第五実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図であり、図１１は、第五実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線Ｘ−Ｘに沿った断面図である。第五実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置１００は、第四実施形態における給電装置１１の給電コイルＬ１の形状を、平面形状から湾曲形状に変えたものである。すなわち、本実施形態における湾曲形状の給電コイルＬ１は、第四実施形態における平面状の給電コイルＬ１を弓なりに曲げたものであって、少なくとも、一つの湾曲した突出部と、当該突出部を挟む二つの平面部とから構成される。したがって、本実施形態においては、第四実施形態と異なる部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、本発明において、「湾曲する」とは、給電面の接線の傾きが正から負に、または負から正に、連続的に変化することを意味する。
【００８９】
給電コイルＬ１は、湾曲した開口部３２を有し、第一の開口端の端面ｓ１０及び第二の開口端の端面ｓ２０の少なくとも一方が、給電装置１１の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）に対して非平行に配置されている。ただし、二面Ｓ５０，Ｓ６０に対しては垂直に配置されている。
【００９０】
本実施形態において、給電コイルＬ１は、湾曲し、かつ、給電装置１１の複数の表面（Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有する。ここで、受電装置９が配置されることとなる表面について、図１１に示すように、給電装置１１の内部には、給電部パッケージ５０以外に、駆動回路１４、バッテリ１５、受電装置９本体（電子機器等に相当）に給電するためのその他の機能を発揮させるための構成部材（図示せず）等が搭載されるため、受電装置９は、給電装置１１のあらゆる表面から給電が可能なわけではない。すなわち、「受電装置９が配置されることとなる表面」とは、「給電部パッケージ５０が他の構成部材を介することなく直接的に対向した表面」を意味する。本実施形態において、「受電装置９が配置されることとなる表面」とは、駆動回路１４、バッテリ１５の位置のみを考慮すると、表面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ４０に相当する。また、これらの表面に、受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。
【００９１】
図１１において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。給電面が湾曲していることにより、給電領域が形成される給電装置１１が有する二以上の表面と、給電コイルＬ１との相対的な位置関係が、給電装置１１の表面に対応して変化する。このような給電装置１１においては、給電装置の表面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ４０の違いに対応して、給電領域が形成される給電装置１１の表面における磁束の量が変化することとなり、受電装置９に対向させる給電装置１１の表面を変えることにより、受電装置９へ伝送する電力量を変化させることができる。
【００９２】
さらに、給電コイルＬ１から発生する磁束は、給電コイルＬ１の給電面に対して垂直方向に発生するため、給電コイルが上記構造を有することにより、給電コイルＬ１内で発生した磁束同士が打ち消し合うことがない。そのため、給電装置１１は、給電コイルＬ１内において、磁束の大きさが低減されることのない状態で、受電装置９へ特に効率よく電力を伝送できる表面を有することとなる。
【００９３】
具体的には、図１０、１１に示すように、表面Ｓ４０を介して受電装置９へ充電する場合、給電コイルＬ１は、給電装置１１の複数の表面のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面Ｓ４０に向かって突出する突出部を有しているため、給電装置１１は、給電コイルＬ１に与える交流電流の大きさ等他の条件を同一にした場合に、受電装置９へ最も大きな電力量を伝送することができる。本実施形態において、一つの給電コイルＬ１が一つの突出部を有しているが、これに限られず、複数の突出部を有していてもよい。
【００９４】
給電コイルＬ１において、上述の二つの平面部のなす角は、特に制限はないが、９０°より大きく１８０°より小さいことが好ましく、１３５°より大きく１８０°より小さいことがより好ましい。
【００９５】
また、本実施形態に係る給電装置１１によれば、給電コイルＬ１によって、給電装置１１の複数の表面Ｓ１０，Ｓ２０及びＳ４０に給電領域が形成され、当該領域からの電力伝送が可能となる。これにより、給電装置１１を回転させ、表面Ｓ１０，Ｓ２０を介して受電装置９を給電装置１１上に載置しても、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との誘電結合により給電される。すなわち、複数のコイルを用いずに複数面から受電装置９へ給電ができ、給電装置１１の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００９６】
また、給電コイルＬ１が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、給電装置１１の大きさの制限もなくなる。ただし、コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、給電装置１１の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【００９７】
本実施形態において、給電コイルＬ１は、湾曲し、かつ、給電装置１１の複数の表面（Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，）のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有しているが、給電面から発生する磁束の大部分が給電に寄与することとなるという観点からは、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）とは反対側に向かって突出する突出部を有していてもよい。
【００９８】
例えば、給電コイルＬ１が、受電装置９が配置されることとなる一表面に対して、一方の平面部が他方の平面部を介するように向かい合うと（例えば、表面Ｓ１０又はＳ２０を介して受電装置９が配置された場合）、実質的に、Ｓ１０又はＳ２０と対峙している平面部（ここでは、他方の平面部）から発生する磁束が、受電装置９への電力伝送に寄与することとなる。これにより、受電コイルＬ２において発生する電流も小さくなる。これに対して、本実施形態によれば、二つの平面部から発生する磁束が、受電装置９への電力伝送に寄与することとなるため、受電コイルＬ２により大きな電流を発生せしめることの可能な表面を有する給電装置１１を提供することができる。
【００９９】
なお、給電コイルＬ１の配置に関して、給電コイルＬ１は、受電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有する、又は、その表面（Ｓ４０）に対して反対側に向かって突出する突出部を有するような配置に限定されることはなく、例えば、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）と、当該表面（Ｓ４０）に隣接する表面であって受電装置９が配置されることとはならない表面（Ｓ１０又はＳ２０）との境界部分に向かって、又は、それらの部分に対して反対側に向かって突出しているような配置も含まれる。
【０１００】
また、給電装置１１は、一つの表面Ｓ４０を介して受電装置９と接しているが、一つの表面を介するだけでなく、複数の表面を介して受電装置９と接していてもよい。
【０１０１】
［第六実施形態］
図１２は、本発明の給電装置を備える、第六実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を示す斜視図であり、図１３は、第六実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置の切断線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。第六実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置１２０は、第四実施形態における給電装置１１の給電コイルＬ１の形状を、平面形状から屈曲形状に変えたものである。すなわち、本実施形態における屈曲形状の給電コイルＬ１は、第四実施形態における平面状の給電コイルＬ１を折り曲げたものであって、少なくとも、一つの屈曲した突出部と、当該突出部を挟む二つの平面部とから構成される。したがって、本実施形態においては、第四実施形態と異なる部分について説明し、重複する説明は省略する。
【０１０２】
給電コイルＬ１は、屈曲した開口部３２を有し、第一の開口端の端面ｓ１０及び第二の開口端の端面ｓ２０の少なくとも一方が、給電装置１１の複数の表面のうち二以上の表面（本実施形態においては六面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）に対して非平行に配置されている。ただし、二面Ｓ５０，Ｓ６０に対しては垂直に配置されている。
【０１０３】
給電コイルＬ１の折れ曲がり方は特に限定されず、例えば、図１２，１３に示すように、断面において、丸みを有する凸部を有する形状でもよく、角張った凸部を有する形状でもよい。凸部は、一つの受電コイルＬ２において一つに限られず、複数存在していてもよい。
【０１０４】
本実施形態において、給電コイルＬ１は、屈曲し、かつ、給電装置１１の複数の表面（Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有する。ここで、受電装置９が配置されることとなる表面について、図１３に示すように、給電装置１１の内部には、給電部パッケージ５０以外に、駆動回路１４、バッテリ１５、受電装置９本体（電子機器等に相当）に給電するためのその他の機能を発揮させるための構成部材（図示せず）等が搭載されるため、受電装置９は、給電装置１１のあらゆる表面から給電が可能なわけではない。すなわち、「受電装置９が配置されることとなる表面」とは、「給電部パッケージ５０が他の構成部材を介することなく直接的に対向した表面」を意味する。本実施形態において、「受電装置９が配置されることとなる表面」とは、駆動回路１４、バッテリ１５の位置のみを考慮すると、表面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ４０に相当する。また、これらの表面に、受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。
【０１０５】
図１３において、給電コイルＬ１で発生した磁束は受電コイルＬ２へ向かう。給電面が屈曲していることにより、給電領域が形成される給電装置１１が有する二以上の表面と、給電コイルＬ１との相対的な位置関係が、給電装置１１の表面に対応して変化する。このような給電装置１１においては、電装置の表面Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ４０の違いに対応して、給電領域が形成される給電装置１１の表面における磁束の量が変化することとなり、受電装置９に対向させる給電装置１１の表面を変えることにより、受電装置９へ伝送する電力量を変化させることができる。
【０１０６】
さらに、給電コイルＬ１から発生する磁束は、給電コイルＬ１の給電面に対して垂直方向に発生するため、給電コイルが上記構造を有することにより、給電コイルＬ１内で発生した磁束同士が打ち消し合うことがない。そのため、給電装置１１は、給電コイルＬ１内において、磁束の大きさが低減されることのない状態で、受電装置９へ特に効率よく電力を伝送できる表面を有することとなる。
【０１０７】
具体的には、図１２、１３に示すように、表面Ｓ４０を介して受電装置９へ充電する場合、給電コイルＬ１は、給電装置１１の複数の表面のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面Ｓ４０に向かって突出する突出部を有しているため、給電装置１１は、給電コイルＬ１に与える交流電流の大きさ等他の条件を同一にした場合に、受電装置９へ最も大きな電力量を伝送することができる。本実施形態において、一つの給電コイルＬ１が一つの突出部を有しているが、これに限られず、複数の突出部を有していてもよい。
【０１０８】
給電コイルＬ１の突出部の角度は、特に制限はないが、上述の二つの平面部のなす角が９０°より大きく１８０°より小さいことが好ましく、１３５°より大きく１８０°より小さいことがより好ましい。
【０１０９】
また、本実施形態に係る給電装置１１によれば、給電コイルＬ１によって、給電装置１１の複数の表面Ｓ１０，Ｓ２０及びＳ４０に給電領域が形成され、当該領域からの電力伝送が可能となる。これにより、給電装置１１を回転させ、表面Ｓ１０，Ｓ２０を介して受電装置９を給電装置１１上に載置しても、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との誘電結合により給電される。すなわち、複数のコイルを用いずに複数面から受電装置９へ給電ができ、給電装置１１の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【０１１０】
また、給電コイルＬ１が一つであるため、複数の面からの給電を行うべく複数のコイルを用いた時に比べ、コイルから引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、給電装置１１の大きさの制限もなくなる。ただし、コイルの数は一つに限定されず、複数含むことによって、さらに、給電装置１１の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【０１１１】
本実施形態において、給電コイルＬ１は、屈曲し、かつ、給電装置１１の複数の表面（Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）のうち、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有しているが、給電面から発生する磁束の大部分が給電に寄与することとなるという観点からは、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）とは反対側に向かって突出する突出部を有していてもよい。
【０１１２】
例えば、給電コイルＬ１が、受電装置９が配置されることとなる一表面に対して、一方の平面部が他方の平面部を介するように向かい合うと（例えば、表面Ｓ１０又はＳ２０を介して受電装置９が配置された場合）、実質的に、Ｓ１０又はＳ２０と対峙している平面部（ここでは、他方の平面部）から発生する磁束が、受電装置９への電力伝送に寄与することとなる。これにより、受電コイルＬ２において発生する電流も小さくなり、電力伝送効率が低下する。これに対して、本実施形態によれば、二つの平面部から発生する磁束が、受電装置９への電力伝送に寄与することとなるため、受電コイルＬ２により大きな電流を発生せしめることの可能な表面を有する給電装置１１を提供することができる。
【０１１３】
なお、給電コイルＬ１の配置に関して、給電コイルＬ１は、受電装置１１が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）に向かって突出する突出部を有する、又は、その表面（Ｓ４０）に対して反対側に向かって突出する突出部を有するような配置に限定されることはなく、例えば、受電装置９が配置されることとなる一表面（Ｓ４０）と、当該表面（Ｓ４０）に隣接する表面であって受電装置９が配置されることとはならない表面（Ｓ１０又はＳ２０）との境界部分に向かって、又は、それらの部分に対して反対側に向かって突出しているような配置も含まれる。
【０１１４】
また、給電装置１１は、一つの表面Ｓ４０を介して受電装置９と接しているが、一つの表面を介するだけでなく、複数の表面を介して受電装置９と接していてもよい。
【０１１５】
以上、第一〜第六実施形態においては、受電部５又は給電部３に１種類のコイルを用いる形態について説明したが、異なる形状のコイルを組み合わせて用いてもよい。コイルの形状は、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、受電装置９又は給電装置１１の二以上の表面に対して非平行となるように配置されれば特に限定されず、上記実施形態で説明した以外の形状であってもよい。
【０１１６】
受電装置９が携帯電話等の小型の電子機器の場合、一つの給電装置１１において複数の受電装置９を充電できる。また、給電装置１１の構造を、例えば、車内の小物入れスペースに適用すると、携帯電話等の小型の電子機器を、その配置の仕方を気にせずに無造作に置いておくだけで、これらの充電が可能である。また、スペース上の制約がある場合であっても、受電装置９や給電装置１１の配置方向に制限なく充電が可能となる。ただし、用途はこれに限定されず、後述のように、受電装置９を電気自動車とすることができ（図１４、１５）、給電装置１１を電気自動車用給電装置とすることもできる（図１６、１７）。
【０１１７】
図１４は、本発明の受電装置が電気自動車である一態様を示す断面図である。電気自動車９の前方において受電コイルＬ２が設けられている。受電コイルＬ２は、導線が巻回された巻線部と、巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、電気自動車９の二つの表面Ｓ２，Ｓ３に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置される。これにより、電気自動車９の二つの表面Ｓ２，Ｓ３に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。なお、本態様において、受電コイルＬ２は平面状コイルである。本態様によれば、給電装置１１において、平面状の給電コイルＬ１が給電装置本体部４の底面Ｓ３０に沿って設けられている場合であっても、また、給電装置本体部４の側面Ｓ２０に沿って設けられている場合であっても、電気自動車９は充電される。
【０１１８】
図１５は、本発明の受電装置が電気自動車である他の一態様を示す断面図である。電気自動車９の前方において受電コイルＬ２が設けられ、受電コイルＬ２は屈曲している。本態様における受電コイルＬ２は、上記の態様における受電コイルＬ２を折り曲げたものである。本態様によれば、給電装置１１において、平面状の給電コイルＬ１が給電装置本体部４の底面Ｓ３０に沿って設けられている場合であっても、また、給電装置本体部４の側面Ｓ２０に沿って設けられている場合であっても、電気自動車９は充電される。なお、本態様における受電コイルＬ２は屈曲しているが、湾曲した受電コイルＬ２を用いても同様の効果が得られる。
【０１１９】
上記態様によれば、受電コイルＬ２の数を増やすことなく給電装置１１の電気自動車９に対する配置に自由度を持たせることが可能となる。受電コイルＬ２を、電気自動車９の前方だけでなく後方に配置することができ、その場合には、底面Ｓ３及び後面Ｓ１に沿うように配置するとよい。また、受電コイルＬ２を、電気自動車９の前方又は後方に配置した場合、底面Ｓ３及び前面Ｓ２、又は底面Ｓ３及び後面Ｓ１に沿うように配置するだけでなく、底面Ｓ３及び側面に沿うように配置することによっても、同様の効果が得られる。
【０１２０】
図１６は、本発明の給電装置が電気自動車用給電装置である一態様を示す断面図である。受電コイルＬ２は、電気自動車９の前方及び後方に設けられている。給電コイルＬ１は、導線が巻回された巻線部と、巻線部によって囲まれた、対向する二つの開口端を有する開口部とを含み、二つの開口端のうち少なくとも一つの開口端の端面が、給電装置１１の二以上の表面に対して非平行（ただし、垂直を除く）に配置される。これにより、給電装置１１の二以上の表面に、受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。なお、本態様において、給電コイルＬ１は平面状コイルである。側面Ｓ１０側に、給電装置１１を機能させるための装置が配置されているとした場合、給電装置１１の有する、少なくとも側面Ｓ２０、上面Ｓ４０、底面Ｓ３０から受電コイルＬ２への給電が可能となる。例えば、給電装置１１が、電気自動車９の車両底部へ移動可能な装置である場合には、電気自動車９の受電コイルＬ２が前方又は後方に設けられた場合だけでなく、車両底部に設けられた場合にも、給電が可能である。
【０１２１】
図１７は、本発明の受電装置が電気自動車である他の一態様を示す断面図である。給電コイルＬ１は屈曲している。本態様における給電コイルＬ１は、上記の態様における給電コイルＬ１を折り曲げたものである。本態様によれば、給電装置１１の有する、少なくとも側面Ｓ２０、上面Ｓ４０、及び底面Ｓ３０から受電コイルＬ２への電力伝送が可能となる。なお、本態様における給電コイルＬ２は屈曲しているが、受電面が湾曲した受電コイルＬ２を用いても同様の効果が得られる。
【０１２２】
上記態様により、給電コイルＬ１の数を増やすことなく給電装置１１の電気自動車９に対する配置に自由度を持たせることが可能となる。また、給電コイルＬ１は、側面Ｓ２０、上面Ｓ４０、又は底面Ｓ３０に沿うように配置するだけでなく、その他の面に沿うように配置することによっても、同様の効果が得られる。
【０１２３】
以上、本発明における受電装置、及び、給電装置の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第一〜第六実施形態においては、受電装置９又は給電装置１１のいずれかに、コイルの配置の仕方に特徴がある装置を用いていたが、第一〜第三実施形態に係る受電装置９と、第四〜第六実施形態に係る給電装置１１とを、組み合わせてワイヤレス電力伝送装置を構成することもできる。
【０１２４】
［変形態様］
受電部５又は給電部３は、上記実施形態においてはコイルを用いているが、コイルの代わりに、電極を用いてもよい。以下、コイルの代わりに、電極を用いた場合について簡単に説明する。なお、第一〜第六実施形態と重複する説明は省略する。
【０１２５】
図１８は、給電部３及び受電部５の結合様式の他の一例を示す模式図である。給電装置１１においては、交流電源３０から得られた電流が、給電電極Ｅ１に流れることにより給電電極Ｅ１に電荷が蓄積される。受電装置９は、受電電極Ｅ２が給電電極Ｅ１に対峙するように給電装置１１と隣り合って配置されており、給電電極Ｅ１に蓄積した電荷によって、受電電極Ｅ２に電荷が誘起される。整流器１２は発生した電流を整流し、これにより受電装置９に電力が供給される。給電電極Ｅ１に発生する電界の強さは、給電電極Ｅ１に流れる電流の大きさ、給電電極Ｅ１の受電電極Ｅ２との対向面の大きさ、受電電極Ｅ２との対向面間の距離等に応じて異なる。また、充電電極Ｅ２に誘起する電気量は、給電電極Ｅ１に発生する電界の強さ、受電電極Ｅ２の給電電極Ｅ１との対向面の大きさ、給電電極Ｅ１との対向面間の距離等に応じて異なる。受電装置９に適切な量の電力が供給されるよう、受電電極Ｅ１及び給電電極Ｅ２に流れる電流等の上記パラメータは調整されている。
【０１２６】
（受電装置）
本変形態様に係る受電装置９は、二以上の給電電極Ｅ１を含む給電装置１１から、ワイヤレスで電力が伝送される受電装置９であって、受電装置９は、複数の表面を有し、内部に二以上の受電電極Ｅ２を備え、受電電極Ｅ２は、導電体によって形成された受電面を有し、受電電極Ｅ２の少なくとも一つは、当該受電電極の有する受電面が受電装置９の表面の少なくとも一つに対して向かい合うように配置され、上記受電電極Ｅ２以外の受電電極の少なくとも一つは、当該受電電極Ｅ２の有する受電面が、受電装置９の二以上の表面に対して非平行となるように配置され、受電装置９の上記二以上の表面に、給電装置１１からの電力を受電可能な受電領域が形成される。ここで、「受電電極の受電面」とは、「電極の最も面積の広い面」を意味する。
【０１２７】
本変形態様に係る受電装置９においては、受電装置９の二以上の表面に対して非平行に配置された少なくとも一つの受電電極Ｅ２と、受電装置９の少なくとも一つの表面に対して向かい合って配置された少なくとも一つの受電電極Ｅ２との組み合わせによって、受電装置９の上記二以上の表面を介して給電装置１１との電気的結合が可能となる。したがって、一つの受電電極Ｅ２の有する受電面に対して、受電装置９の一面が電力の受け取り面となる場合であって、複数の受電電極Ｅ２を用いて受電装置９の複数の面を電力の受け取り面とする場合に比べて、受電電極Ｅ２に接続する配線等を簡素化でき、制御機器の数も低減することができる。また、給電装置１１の給電領域が特定の部位である場合であっても、受電装置の配置に自由度を持たせて電力を伝送できる。
【０１２８】
（給電装置）
本変形態様に係る給電装置１１は、二以上の受電電極Ｅ２を含む受電装置９へワイヤレスで電力を伝送する給電電極Ｅ１を含む給電装置１１であって、給電装置１１は、複数の表面を有し、内部に二以上の給電電極Ｅ１を備え、給電電極Ｅ１は、導電体よって形成された給電面を有し、給電電極Ｅ１の少なくとも一つは、当該給電電極Ｅ１の有する給電面が給電装置１１の表面の少なくとも一つに対して向かい合うように配置され、上記給電電極Ｅ１以外の給電電極Ｅ１の少なくとも一つは、当該給電電極Ｅ１の有する給電面が、給電装置１１の二以上の表面に対して非平行となるように配置され、給電装置１１の上記二以上の表面に受電装置９へ電力を伝送可能な給電領域が形成される。ここで、「給電電極の受電面」とは、「電極の最も面積の広い面」を意味する。
【０１２９】
本変形態様に係る給電装置１１においては、給電装置１１の複数の表面に対して非平行に配置された少なくとも一つの給電電極Ｅ１と、給電装置１１の少なくとも一つの表面に対して向かい合って配置された少なくとも一つの給電電極Ｅ１との組み合わせによって、給電装置１１の二以上の表面を介して受電装置９との電気的結合が可能となる。したがって、一つの給電電極Ｅ１の有する給電面に対して、複数の表面を介して受電装置９との電気的結合が可能となる。したがって、一つの給電電極Ｅ１の有する給電面に対して、給電装置１１の一面が電力の供給面となる場合であって、複数の給電電極Ｅ１を用いて給電装置１１の複数の面を電力の供給面とする場合に比べて、給電電極Ｅ１に接続する配線等を簡素化や、制御機器の数の低減ができる。また、受電装置９の受電領域が特定の部位である場合であっても、給電装置１１の配置に自由度を持たせて電力を伝送できる。
【０１３０】
給電電極Ｅ１及び受電電極Ｅ２は、平面形状である場合には、シート状、板状等、給電極Ｅ１の給電面又は受電電極Ｅ２の受電面の面積を十分に確保できる形状が好ましい。正方形形状、矩形形状、五角形以上の多角形形状、円形形状、楕円形形状等のシートや板を用いることができる。湾曲形状又は屈曲形状等である場合には、上記シート状、板状のものを、弓なりに曲げたり、折り曲げたりして、湾曲形状、Ｌ字形状、コの字形等の屈曲形状としたものを用いることができる。また、異なる形状の複数の電極を組み合わせて配置してもよい。給電電極Ｅ１及び受電電極Ｅ２は、例えば、金属板、金属箔、金属ワイヤ等で形成することができる。
【０１３１】
給電電極Ｅ１と、受電電極Ｅ２との対向面間の距離は、受電装置９に適切な量の電力を供給できれば特に制限はないが、電力伝送効率の観点から、当該距離を短くするのがよい。
【０１３２】
給電電極Ｅ１と受電電極Ｅ２との電界結合により、受電装置９は給電装置１１より電力を伝送される。受電装置９又は給電装置１１を回転させ、表面Ｓ３又はＳ４０以外の面を介して給電電極Ｅ１と受電電極とが対向するよう配置させても、給電電極Ｅ１と受電電極Ｅ２との電界結合により給電される。すなわち、本変形態様に係る受電装置９又は給電装置１１を用いたワイヤレス給電システムによれば、受電装置９又は給電装置１１の複数の表面で給電すべく複数の給電電極Ｅ１や受電電極Ｅ２を用いずとも、一つの給電電極Ｅ１又は受電電極Ｅ２のみで、受電装置９の配置に自由度を持たせて給電することができる。
【０１３３】
また、給電電極Ｅ１，受電電極Ｅ２として複数の電極を用いた時に比べ、電極から引き出される配線の数、配線に接続する制御機器の数等を減らすことができ、これらの条件から受電装置９又は給電装置１１の大きさが制限されることがなくなる。
【符号の説明】
【０１３４】
１，４０，６０，８０，１００，１２０…ワイヤレス電力伝送装置、３…給電部、４…給電装置本体部、５…受電部、６…受電装置本体部、８…樹脂、９…受電装置、１０…受電部パッケージ、１１…給電装置、１２…整流器、１３…負荷装置、１４…駆動回路、１５…バッテリ、３０…交流電源、５０…給電部パッケージ、３１，５１…巻線部、３２，５２…開口部、Ｌ１…給電コイル、Ｌ２…受電コイル、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…受電装置の表面、Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０…給電装置の表面、ｓ１，ｓ１０…第一の開口端の端面、ｓ２，ｓ２０…第二の開口端の端面。
【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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