(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定され、前記２次側装置が前記電力伝送面に配置可能である決定手段と、
様々な位置及び／又は方向において、様々な数の前記磁界生成器を同時に活性化するように、前記の決定に基づいて活性化する磁界生成器の数を制御する制御手段と、
を有し、
前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化するシステム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電力伝送面に近接する少なくとも１つの２次側装置の存在及び形式を検出する検出手段を有し、１つ、又は２つ以上の検出された前記２次側装置に電力を供給するために、前記検出に基づいて前記磁界生成器をさらに制御し、前記第２の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより少なくとも１つの第３の磁気生成器を活性化することができる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の磁界生成器の数と前記第２の磁界生成器の数とは、前記の決定に基づいて選択される請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムに使用する１次側ユニットであって、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定され、前記２次側装置が前記電力伝送面に配置可能である決定手段と、
様々な位置及び／又は方向において、様々な数の前記磁界生成器を同時に活性化するように、前記の決定に基づいて活性化する磁界生成器の数を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御する１次側ユニット。
【請求項５】
前記１次ユニットは、１つ、又は２つ以上の前記２次側装置からの通信を受信する手段であって、前記通信、又はそれぞれの通信は、関連する前記２次側装置の形式を特定し、前記電力伝送面に対する動作位置における前記２次側装置の存在を示す手段と、
関連する前記２次側装置の前記通信された形式に基づいて選択した所定のパターンにそれぞれの位相を構成するように、前記磁界生成器を制御する操作が可能であり、前記第２の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより少なくとも１つの第３の磁気生成器を活性化することができる制御手段と、
をさらに有する請求項４に記載の１次側ユニット。
【請求項６】
前記第１の磁界生成器の数と前記第２の磁界生成器の数とは、前記の決定に基づいて選択される請求項４に記載の１次側ユニット。
【請求項７】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムに使用する方法であって、
前記２次側装置を前記電力伝送面に配置するステップと、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定されるステップと、
様々な位置及び／又は方向において、様々な数の前記磁界生成器を同時に活性化するように、前記の決定に基づいて活性化する磁界生成器の数を制御するステップと、
を有し、
前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化する方法。
【請求項８】
１つ、又は２つ以上の前記２次側装置からの通信を受信するステップであって、前記通信は、関連する前記２次側装置の形式を特定し、前記電力伝送面に対する動作位置における前記２次側装置の存在を示すステップを有し、
前記制御ステップは、前記存在する２次側装置、又は存在するそれぞれの２次側装置のために、関連する前記２次側装置の前記通信された形式に基づいて選択した所定のパターンにそれぞれの位相を構成するように、前記磁界生成器を制御し、前記第２の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより少なくとも１つの第３の磁気生成器を活性化することができる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の磁界生成器の数と前記第２の磁界生成器の数とは、前記の決定に基づいて選択される請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な３つ以上の磁界生成器を有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定され、前記２次側装置が前記電力伝送面に配置可能である決定手段と、
前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記の決定に基づいて選択される少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化し、さらに第３の磁界生成器を活性化しないことにより全ての前記磁界生成器が同時に活性化しないように前記磁界生成器を制御する制御手段を有するシステム。
【請求項１１】
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
交流電流を生成する電流生成器をさらに有し、
前記制御手段は、前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くように、前記電流生成器から前記少なくとも１つの第１の磁界生成器に１つの方向に電流を供給し、前記少なくとも１つの第２の磁界生成器に反対の方向に電流を供給する前記決定手段に応答するスイッチング手段を含む請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な３つ以上の磁界生成器を有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムに使用する１次側ユニットであって、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定され、前記２次側装置が前記電力伝送面に配置可能である決定手段と、
前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記の決定に基づいて選択される少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化し、さらに第３の磁界生成器を活性化しないことにより全ての前記磁界生成器が同時に活性化しないように磁界生成器を制御する制御手段と、
をさらに有する１次側ユニット。
【請求項１４】
前記システムは、交流電流を生成する電流生成器をさらに有し、
前記制御手段は、前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するように、前記電流生成器から前記少なくとも１つの第１の磁界生成器に１つの方向に電流を供給し、前記少なくとも１つの第２の磁界生成器に反対の方向に電流を供給し、前記２次装置に電力を供給する決定手段に応答するスイッチング手段であって、磁界生成器の全てを同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しないスイッチング手段をさらに含む請求項１３に記載の１次側ユニット。
【請求項１５】
前記磁界生成器は、コイルを有する請求項１３に記載の１次側ユニット。
【請求項１６】
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する請求項１３に記載の１次側ユニット。
【請求項１７】
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な３つ以上の磁界生成器を有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置に誘導的に電力を供給することができ、前記２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置された第１及び第２の２次側装置の一方であり、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムに使用する方法であって、
前記２次側装置を前記電力伝送面に配置するステップと、
前記電力伝送面に対する前記２次側装置の前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定し、前記位置及び方向の少なくとも一つは、前記２次側装置の形状が前記第１の形状と前記第２の形状のいずれであるかに関係なく決定されるステップと、
前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記の決定に基づいて選択される少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化し、さらに第３の磁界生成器を活性化しないことにより全ての前記磁界生成器が同時に活性化しないように磁界生成器を制御するステップと、
を有する方法。
【請求項１８】
前記システムは、交流電流を生成する電流生成器をさらに有し、
前記の決定に応答して、前記第１の２次側装置のコイルに磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記電流生成器から前記少なくとも１つの第１の磁界生成器に１つの方向に電流を供給し、前記少なくとも１つの第２の磁界生成器に反対の方向に電流を供給し、磁界生成器の全てを同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しないステップをさらに有する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記決定及び前記制御の少なくとも１つにおいて支援するために、前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間を通信するステップをさらに有する請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
誘導電力伝送システムであって、
電力伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを備える１次側ユニットであって、前記磁界生成器は、前記電力伝送面に対して様々な位置に配置される１次側ユニットと、
前記１次側ユニットと分離可能な第１及び第２の２次側装置であって、前記第１及び第２の２次側装置は、前記１次側ユニットの前記電力伝送面に配置され、前記第１の２次側装置は、第１の形式であり、前記第２の２次側装置は、第１の形式の２次側装置の形状とは異なる形状を有する第２の形式であり、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に略直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する２次側装置と、
前記電力伝送面に対する動作位置において少なくとも１つの２次側装置の存在と種類とを決定する手段と、
（ａ）前記第１の２次側装置のコイルを介して磁束を導くことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の一方が前記第１の２次側装置のときに、前記決定に基づいて選択される前記磁界生成器の前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器とが互いに反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御し、（ｂ）前記第２の２次側装置のコイルを介して磁束を導くことにより前記第２の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の他方が前記第２の２次側装置のときに、前記の決定に基づいて選択される複数の第３の磁界生成器が互いに同一方向に活性化するように前記磁界生成器を制御する少なくとも１つの制御手段と、
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
携帯電話、及び他の携帯型電子装置は一般的に、頻繁に再充電する必要がある。より簡便に再充電するために、表面に装置を配置して、電力を無線で受電できる再充電パッドが提案されている。これにより、電力ケーブルを携帯型装置に物理的に接続する必要がなくなる。また、様々な範囲の種々のモデル、及び様々な範囲の種類の装置が同一の充電器を共有できるように、配置することもできる。さらに、複数の装置を同時に再充電できるように、１つより多い装置に対応するのに十分に大きくすることができる。しかしながら、パッド上の装置の位置、又は方向を考慮することなく、装置を単にパッド上に置くことが可能になる場合、非常に有利である。
【０００２】
パッド上の装置の位置及び／又は方向を考慮することなく、パッドの上に装置を配置できる再充電面を提供する問題の解決法がいくつかある。１つは、同一出願人に付与された英国特許第２３８８７１６号である。このシステムにおいて、パッドの表面に亘り水平な回転磁界が生成される。携帯型装置は、パッド面に平行な軸を有する磁気コイルであって、パッドからの水平磁界と結合する磁気コイルからなる受電部を有する。この問題の他の解決法は、２００３年１２月１８日に発行された国際公開０３／１０５３０８Ａ１の解決法である。このシステムは、垂直磁界を生成するコイルのアレイを有する。この装置は、パッドからの磁界と結合するパッド面と直角を成す軸を備えるコイルを含む受電部を有する。
【０００３】
しかしながら、上述の双方のシステムは、パッドの全体的な表面に亘り均一な磁界を生成することによって、携帯型装置の配置を自由にする。これには不利な点が２つある。第１に、装置全体が磁界の中にあるので、磁界は、携帯型装置の金属と結合することになる。これにより、渦電流が形成されて、損失が生じる。そしてこのために、ワット損が生じて、装置が過熱する。第２に、表面全体に亘る磁界を生成することにより、再充電器と、装置のコイルとの間の結合が弱く、大きな損失が生じることになる。さらに、発生する損失はいずれもワット損と過熱を生じることになるであろう。
【０００４】
本発明の第１の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になるように２次コイルを備える電力受電部を有し、
少なくとも１つの磁界からの磁束は、２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するシステムを提供する。
【０００５】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【０００６】
本発明の第２の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
１つ、又は２つ以上の磁界生成器を活性化するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になるように２次コイルを有する電力受電部を有し、
感知手段は、電力受電部の位置を決定し、スイッチング手段に基づいて、磁束が、２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するように、少なくとも１つの磁界生成器を活性化するために作動するシステムを提供する。
【０００７】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【０００８】
本発明の第３の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
磁界生成器を活性化するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイル軸が実質的に電力伝送面と平行になるように２次コイルを有する電力受電部を有し、
感知手段は、電力受電部の位置を決定し、
スイッチング手段は、第１の磁界生成器を活性化するために作動し、
スイッチング手段は、生成した磁界が第１の磁界生成と反対方向であるように、第２の磁界生成器を活性化するために作動し、
第１の磁界生成器、及び第２の磁界生成器からの磁束が、２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するシステムを提供する。
【０００９】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００１０】
本発明の第４の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
電流生成器から１次コイルに電流を供給するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
磁心と、磁心を巻装する２次コイルとを有する電力受電部を有し、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になり、
感知手段は、電力受電部の位置を決定し、
スイッチング手段は、電力受電部の第１の端部に近接する第１の磁界生成器を活性化するために作動し、
スイッチング手段は、生成した磁界が第１の磁界生成と反対方向であるように、電力受電部の第２の端部に近接する第２の磁界生成器を活性化するために作動し、
第１の磁界生成器、及び第２の磁界生成器からの磁束が、２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するシステムを提供する。
【００１１】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００１２】
本発明の第５の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の１次コイルと、
１次コイルに交流電流を供給する電流生成器と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になるように、２次コイルを有する電力受電部を有し、
電流生成器は、磁束が２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するように、少なくとも１つの１次コイルに電流を供給するシステムを提供する。
【００１３】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００１４】
本発明の第６の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の１次コイルと、
交流電流を生成する電流生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
電流生成器から１次コイルに電流を供給するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になるように、２次コイルを有する電力受電部を有し、
感知手段は、電力受電部の位置を決定し、スイッチング手段に基づいて、磁束が２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するように、少なくとも１つの磁界生成器を活性化するために作動するシステムを提供する。
【００１５】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００１６】
本発明の第７の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の１次コイルと、
交流電流を生成する電流生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
電流生成器から１次コイルに電流を供給するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になるように、２次コイルを有する電力受電部を有し、
感知手段は、電力受電部の位置を決定し、スイッチング手段に基づいて、磁束が２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するように、少なくとも１つの１次コイルに１つの方向に電流を供給し、少なくとも１つの１次コイルに反対方向の電流を供給するために作動するシステムを提供する。
【００１７】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００１８】
本発明の第８の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送するシステムであって、
１次側ユニットは、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の１次コイルと、
交流電流を生成する電流生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
電流生成器から１次コイルに電流を供給するスイッチング手段と、
を有し、少なくとも１つの２次側装置は、
磁心と、磁心を巻装する２次コイルとを有する電力受電部を有し、
２次側装置が動作配置にあるときに、コイルの軸が実質的に電力伝送面と平行になり、
感知手段は、受電部の位置を決定し、
スイッチング手段は、磁心の第１の端部に近接する少なくとも１つの１次コイルに電流を供給するために作動し、
スイッチング手段は、磁心の第２の端部に近接する少なくとも１つの第２の１次コイルに電流を供給するために作動し、電流の方向は、第１の１次コイルの電流の方向と反対であり、
磁束が２次コイルを流れ、２次側装置に電力を供給するシステムを提供する。
【００１９】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００２０】
本発明の第９の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に電力を伝送する１次側ユニットであって、
電力伝送面と、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器と、
電力伝送面に対する２次側装置内部の電力受電部の位置を決定する感知手段と、
磁界生成器を活性化するスイッチング手段と、
を有し、感知手段は、電力受電部の位置を決定し、スイッチング手段に基づいて、電力伝送面と実質的に平行な方向に２次コイルを介して磁束が流れるように、スイッチング手段が磁界生成器を活性化することによって、２次側装置に電力を伝送する１次側ユニットを提供する。
【００２１】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００２２】
本発明の第１０の態様に従うと、電磁誘導によって、１次側ユニットと分離可能な２次側装置に１次側ユニットから電力を伝送する方法であって、
電力伝送面を提供するステップと、
電力伝送面と実質的に直角を成す磁界をそれぞれ生成できる複数の磁界生成器を提供するステップと、
電力受電部を有する少なくとも１つの２次側装置を提供するステップと、
電力伝送面に対する受電部の位置を感知するステップと、
を有し、電力伝送面と実質的に平行な方向に２次コイルを介して磁束が流れるように、少なくとも１つの磁界生成器を活性化することによって、２次側装置に電力を供給するステップと、
を有する方法を提供する。
【００２３】
この態様は、電力伝送面の上、又は電力伝送面の近接のいずれかに２次側装置を配置できると同時に、携帯型装置の他の部分との結合を最小化するように２次側装置の内部の電力受電部の近接に磁界が位置するという有利な点を有する。
【００２４】
ここで、実施例の手段のみで、添付図面が参照されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従って、充電器から携帯型装置に電力を伝送するシステムを示す図である。
【図２】本発明に従って、充電器から携帯型装置に電力を伝送するシステムを示す図である。
【図３】本発明に従って、電力を伝送する充電器を示す図である。
【図４】電力受電部に電力を伝送する構造を示す図である。
【図５】電力受電部に電力を伝送する構造を示す図である。
【図６】電力受電部に電力を伝送する構造を示す図である。
【図７】電力受電部に電力を伝送する構造を示す図である。
【図８】本発明によって充電される携帯型装置を示す図である。
【図９】充電器の電気的な構造を示す図である。
【図１０】充電器を操作するフローを概略的に示す図である。
【図１１】充電器を調整するフローを概略的に示す図である。
【図１２】充電器を操作するフローを概略的に示す図である。
【図１３】充電器の電気回路の一部を概略的に示す図である。
【図１４】携帯型装置内部の電子機器のブロックを概略的に示す図である。
【図１５】他の充電器構造を示す図である。
【図１６】他の充電器構造を示す図である。
【図１７】他の充電器構造を示す図である。
【図１８】他の充電器構造を示す図である。
【図１９】異なる形式の電力受電部を示す図である。
【図２０】充電器内部の電力受電部と、コイルとを示す図である。
【図２１】異なる形状の磁心を示す図である。
【図２２】充電器の異なる形式の電力受電部を示す図である。
【図２３】他の充電器構造を示す図である。
【図２４】他の充電器の電気的な構造を示す図である。
【図２５】他の充電器の電気的な構造を示す図である。
【図２６】他の充電器の電気的な構造を示す図である。
【図２７】他の充電器構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１において、携帯型装置を無線で充電するシステムを示す。図１（ａ）において、携帯型装置に組み込まれるのに適当な電力受電部を示す。これは、フェライト磁心と、磁心を巻装するコイルとを有する。図１（ｂ）において、電力を受電部に伝送するための充電パッドの一部を示す。パッドは、それぞれフェライト磁心を巻装するコイルのアレイからなる。これらの磁心は、フェライトの背板に取り付けされる。充電面は、コイルの軸が充電面と直角を成すように、磁心の端部と交わり形成される。これは、標準的にはプラスティックの筐体（図示せず）に覆われることになるであろう。コイルに電流が印加されて、充電面と直角を成す方向に磁界が生成される。電流の極性により、この方向は、充電面から出る方向か、充電面に入る方向かのいずれかになるであろう。好適には、１次コイル及び２次コイルにリッツ線を使用する。リッツ線は、互いに隔離された多くのより線を有する。これにより、導体の外皮のみを電流が流れる表皮効果が高周波において生じるときに銅損を抑制することが可能になる。
【００２７】
図２において、電力受電部が充電面に配置されるときに形成される磁気回路を示す。受電部の一方の端部に近接するコイルは、正の方向の流れで駆動され、受電部の他方の端部に近接するコイルは、負の方向の流れで駆動される。磁界はフェライトに集中し、受電部の磁心と、２次コイルと、フェライトの背板とを介して１次コイルから磁気回路を形成して、磁気回路を完成する。充電パッド及び携帯型装置の双方のプラスティックの筐体によって、充電面と電力受電部との間の回路に小さな間隙がある。プラスティックの厚さを最小限にして、この間隙を小さくすべきであり、２［ｍｍ］以下の間隙が達成可能である。
【００２８】
好適な構造配置では、高さ１２．７［ｍｍ］、直径１２．７［ｍｍ］で、１５［ｍｍ］ピッチで仕切られるコイルを使用する。受電部は、長さ２５［ｍｍ］である。
【００２９】
図３において、充電パッドの上面の図を示す。コイル及び磁心のアレイがあり、任意の位置及び任意の方向に充電面上に受電部が配置されるときに、適当なコイルを活性化することができる最良の充填を与えるように、六角形の対称性を有するように配置される。
【００３０】
図４において、電力受電部と充電コイルとの間の寸法上の関係が示される。明確にするために、コイルの位置は、六角形のセルで表されて、六角形対称性の構造を示す。電圧が印加されたコイルは、反時計方向の流れを「＋」で表し、時計方向の流れを「−」で表す。後に明らかになるように、コイル自体は、種々の物理的な構造の集まりにすることができる。２〜５［Ｗ］の電力に良好な性能を与える寸法は、電力受電部では、長さ３０［ｍｍ］、断面２［ｍｍ］×６［ｍｍ］であり、充電面では、１５［ｍｍ］のセル直径である。
【００３１】
図５において、パッド上のコイルを２つだけ活性化することによって、種々の位置で電力受電部に電力供給を可能にする方法を示す。１対のコイル（１つは正であり、１つは負である）のみに電圧を印加する場合、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す特徴的な２つの配置がある。所与の正のコイルとともに電圧が印加される負のコイルの範囲の並べ換えは、最大１２個の「２番目に近い隣接の」セルに限定される。
【００３２】
図６において、２対のコイルを使用して電力受電部に電力供給を可能にする方法を示す。２対のコイルを使用すると、異なった１０個の配置があるが、５つ、又は６つが実用的である。図６（ａ）、６（ｂ）、及び６（ｃ）にその中の３つを示す。
【００３３】
図７において、３対のコイルを使用して電力受電部に電力供給を可能にする方法を示す。３対のコイルにおいては、図７（ａ）、７（ｂ）、７（ｃ）、及び７（ｄ）に示す異なった４つの配置がある。実際には、図７（ａ）、及び７（ｂ）のみが良好な結合を与える。
【００３４】
充電面における電力受電部の所与の位置において、使用可能ないくつかの駆動配置が可能である。より多くの対のコイルを使用すると、最大結合係数が落ちるが、結合のばらつきが減る。使用する対の数を固定し続けることが可能であり、また電力の的確な位置及び方向によって、異なる数の対を使用することが可能である。例えば、２対のコイルを常に使用することによって、最小結合を０．２より高く維持し、結合のばらつきを７０％に維持することが可能である。
【００３５】
図８において、充電パッドから電力を受電する電力受電部を一体化した携帯型装置を示す。パッドは、複数の装置を同時に充電するのに十分な大きさである。実施例において、一方の装置は、１対のコイルで充電され、他方の装置は、２対のコイルで受電される。また２つの装置は、大きさが異なる受電部を備え、異なる所要電力を備えることができる。重要なことには、電池が実質的に磁界内に位置しないように、活性化したコイルの領域内に磁界を局部的に留めることである。
【００３６】
図９において、装置のコイルの位置を感知し、充電パッド上の適当なコイルをスイッチングする配置を示す。充電パッド上のコイルのアレイは、電気的に表される（コイル１、コイル２など）。それぞれのコイルに接続され、マイクロプロセッサ（μＰ）により制御される３つのスイッチ（ＳＷｘ−Ａ、ＳＷｘ−Ｂ、ＳＷｘ−Ｃ）がある。最初の２つのスイッチ（ＳＷｘ−Ａ、ＳＷｘ−Ｂ）を使用して、コイルを駆動する。スイッチＳＷｘ−Ａを使用して、交流電源＋Ｖａｃから供給される「正の」交流電流にコイルを接続する。スイッチＳＷｘ−Ｂを使用して、交流電源−Ｖａｃから供給される「負の」交流電流にコイルを接続する。第３のスイッチ（ＳＷｘ−Ｃ）は、活性化するコイルを感知する。ＳＷｘ−Ｃを閉じると、感知電圧源（Ｖsense）と、感知誘導子と、コイルとに亘るインダクタンスブリッジが形成される。ピーク検出器を使用して、ブリッジの中点の電圧の大きさを決定する。この電圧は、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）によってマイクロプロセッサ用のデジタル信号に順に変換される。電力受電部がパッド上に配置されたとき、受電部に近接するパッドコイルの自己インダクタンスが増加するであろう。これは、受電部のフェライトの存在のために、空気と比べて磁気回路の磁気抵抗が減少するためである。このようにコイルのインダクタンスが増加することにより、インダクタンスブリッジからの交流電圧が高くなり、マイクロプロセッサの信号が高くなる。
【００３７】
感知に使用するＡＣ電圧（感知Ｖac）は、好適には電力伝送と異なる周波数である。感知Ｖacは、高調波が電力伝送周波数に重なるように、電力伝送周波数の約数であることが好適である。電力伝送周波数において、感知回路に電力のいくつかの「ブレークスルー」が生じる可能性がある。これは、システムのそれぞれのコイルの間の浮遊結合により生じる。これは、検出経路のピーク検出器の後ろにフィルタを挿入することで防ぐことができる。
【００３８】
電力伝送スイッチ（ＳＷｘ−Ａ、ＳＷｘ−Ｂ）は、大電力を導通できることが必要である。しかしながら、これらのスイッチは、装置がパッド上に置かれる時、装置がパッドから離される時、又は装置がパッド近辺に置かれる時にのみスイッチングすることになるので、高速でスイッチングする必要はない。感知に使用するスイッチ（ＳＷｘ−Ｃ）は、低レベルの感知信号を導通することのみが要求されるので、非常に小さな電力を処理する機能である。スイッチ（ＳＷｘ−Ｃ）は、極めて迅速にスキャニングできるように、高速スイッチングが所望される可能性がある。これにより、パッド上に措置が配置されたときの充電応答のレイテンシが減少する。このため、電力スイッチと感知スイッチとで異なる技術を使用することが望ましいことがある。例えば、継電器（ＭＥＭＳ）スイッチを（大電力、低速度回路である）電力用に使用し、半導体のＭＯＳＦＥＴスイッチを（省電力だが高速スイッチングを要求される）感知用に使用する。
【００３９】
活性化すべきコイルを決定するために、マイクロプロセッサのアルゴリズムを使用して、コイルのインダクタンスを測定し、適当なコイルを活性化する。コイルに近接する装置がないときにそれぞれのコイルのインダクタンスを測定することによって、システムを調整することが最初に必要である。これは、工場では標準的に行われているであろうが、後日、再調整できることが望ましいかもしれない。図１０において、関連するコイルを活性化する最上位のアルゴリズムの例を示す。システムに電源が投入され、全てのコイルがスイッチオフになる。それぞれのコイルのインダクタンスが測定される。調整値を減算して、インダクタンスの変化を取得する。パッドに亘り観測されるインダクタンスの変化のパターンから、マイクロプロセッサは、それぞれの装置内部の２次コイルの位置を決定する。この情報を使用して、活性化したコイルの対を決定する。それぞれの対のそれぞれのコイルは、異なる極性が割り当てられる。マイクロプロセッサは、２対以上のコイルを活性化する必要があるかを、それぞれの装置の大きさ及び／又は位置から決定できる。チェックを行って、提示されたスキームの有効性を確認する。スキームが有効でない場合は、有効な配置が得られるまで全体的な処理を繰り返す。有効な配置になると、（まだ電源が投入されていない）それぞれのコイルの対の電源を瞬時に投入して、どの程度の電力を有するかを確認する。特定のしきい値を上回る電力を有するコイルの電源が投入される。このしいき値を下回る電力を有するコイル対はスイッチオフになる。これによって、パッド上にあるが（完全に充電されているなどの理由により）電力を要しない装置は、スイッチにオフになる。
【００４０】
図１１及び１２において、必要なコイルを感知し、スイッチングするための詳細なアルゴリズムを示す。図１１は、調整アルゴリズムを示す。このアルゴリズムは、全てのスイッチをスイッチオフにする。１次コイルから開始する。ＳＷｘ−Ｃがスイッチオンする。ピーク検出器で電圧が測定される。この情報は、アレイ（Ｃａｌ［］）に記憶される。次いで次のコイルに移動する。全てのコイルが測定されると終了する。図１２は、詳細な操作アルゴリズムを示す（調整アルゴリズムは、既に実行されていると仮定する）。最初に、全てのコイルがスイッチオフになる。それぞれのコイルを１つずつ通る。テストして、コイルが既にオンであるか確認する。コイルがオンである場合は、電力を引き込み、あるしきい値を下回る場合は、スイッチオフにする。コイルがオンでない場合は、ピーク電圧検出器によりインダクタンスを測定し、調整値を減算する。この情報は、アレイ（Ｍｅａｓ［］）に記憶される。全てのコイルをテストし／測定すると、パッド上に装置が配置される場所を決定する。次いで、活性化する必要があるコイル対を決定して、極性を割り当てる。配置が有効である場合は、テストして、電力が必要な対を決定する。Ｍｅａｓ［］において、測定結果から識別可能な証拠を得ることによって、このコイルが電力を必要とすることを識別する。次いで、必要なコイルをスイッチオンする。次いで、テストをして、システムから電力を引き込み、災害を起こす金属があるかを決定することができる。金属がある場合、コイルが許容可能なしきい値を超える電力を引き込む過負荷状態であり、また有効でないコイル配置の場合は、全てのコイルがスイッチオフになり、ユーザは警報により警告され、待機時間の後のシステムがリセットされる。
【００４１】
図９の配置では、反対の極性を有する高電力ＡＣ電圧信号が必要である。図１３において、この信号を生成する手段を示す。基準発振器の周波数のＡＣ信号を生成するために、インバータに接続されるＤＣ電力源がある。これは、発振器の周波数で、インダクタと容量との共振回路に順に接続される。これは、可変容量を介して変圧器に順に接続される。変圧器の出力は、接地されたセンタタップを有する。変圧器の出力の２つの端部は、図９の回路に正極入力と、負極入力とを提供する。種々のコイルがスイッチングされると、変圧器負荷のインダクタンスが変動することになるで、可変容量が必要となる。またこれは、装置の負荷が異なることによって変動する可能性があり、又はパッド上の装置の位置が異なることによって変動する可能性がある。したがって、可変容量を調整して、システムが発振器の周波数で共振することを保証する。可変容量を実現する方法は、数多くあるが、このシステムでは、スイッチ回路網を使用して実行されている。
【００４２】
図１４において、充電パッドとともに使用する携帯型装置と電気的に等価な略図を示す。発振器の周波数で共振する組み合わせとなる（インダクタとして示される）２次コイルと、容量とがある。信号は、整流器（ブリッジ整流器にできる）を使用してＤＣ電圧に変換される。次いで電圧は、ＤＣ／ＤＣ変換器を使用して必要な電圧レベルに変換される。これは電荷制御器に接続され、次いで電池に接続される。ＤＣ／ＤＣ変換器と、電荷制御器とを組み合わせて単一の素子にすることも可能な場合がある。
【００４３】
ここまでは、システムの単一の実施を示してきた。実際には、使用可能な様々な異なる磁気的な配置がある。すなわち、様々な感知方法と様々なスイッチング方法がある。システム全体として最適化することが所望されるが、互いに無関係に選択することが可能である。
【００４４】
図１５において、他の磁気的な配置が示す。この配置では、充電器は、垂直磁界生成素子のアレイをなお有している。しかしながら、その素子を駆動する実際のコイルは、水平軸とともに配置され、充電面と平行する。磁束は、水平の駆動コイルと磁気材料の垂直柱とを結合する。２次側装置が充電面上に配置されると、おおよその閉ループを磁気材料が形成するように、磁気回路が完成する（装置と充電器との間のプラスティック筐体の間隙は別である）。２次側装置内部で磁気材料を巻装するコイルは、充電面に対して水平な軸を有し、生成された磁界と結合して、電力を伝送することが可能になる。
【００４５】
図１６において、ＰＣＢ実装を使用して形成された充電器を示す。この配置では、平面螺旋コイルのアレイを使用して、垂直磁界を生成する。標準的にはそれぞれコイルのアレイを有する複数のＰＣＢ層を使用することになるであろう。このコイルのアレイは、互いに整列して、生成する磁界の大きさを大きくすることになるであろう。標準的には、磁気回路を完成するためにフェライトの背板が必要になるであろう。磁気材料柱に適合できる孔を螺旋の中心に有することが望まれる可能性がある。
【００４６】
図１７において、他のＰＣＢ実装を示す。しかしながら、このシステムは、ともに密集した六角形状のコイルのアレイを使用する。
【００４７】
図１８において、ハイブリッド充電器システムを示す。このシステムにより、携帯型装置内部の異なる形式の２つの受電部を使用することが可能になる。装置１は、水平なコイルの軸を有し、磁気材料が巻装される。しかしながら、装置２は、平坦な螺旋コイルを電力受電部として使用する。異なる方法で、異なる形式の２つのコイルに電力供給される。装置１は、上述のように、正極と負極との対に電力供給することによって電力供給される。装置２は、同一の極性の一群のコイルに電力供給することによって電力供給される。したがって、装置２は垂直磁界を直接受電する。平坦な螺旋コイルを備える代わりに、装置２は、単に巻装されたコイルであって、充電面と直角を成すコイルの軸を有するコイルを備えることができる。装置に電力供給するコイルの数を変える必要がある場合がある。同一の充電プラットフォームを使用して、別々に、あるいは同時に異なる形式の受電部に電力供給することが可能である。異なる形式の２つの装置を使用して、異なる形状の携帯型装置に適応できる。また本システムを使用して、異なる基準で機能する異なる製品から装置に電力供給することができる。携帯型装置は、活性化すべきコイルと、極性の構成とを充電器が正確に決定できるように、受電部がいずれの形式であるかを充電器に通信する必要がある場合がある。
【００４８】
図１９において、携帯型装置に電力供給するときにコイルの軸が充電面に平行になるように配置される様々な形式の受電部を示す。図１９（ａ）は、コイルが巻き付けられた円柱ロッド構造である。図１９（ｂ）は、コイルが巻き付けられた長方形ロッド構造である。図１９（ｃ）は、コイルが巻き付けられたアモルファス材料の薄板構造である。実際には、アモルファス材料の複数の板を使用することになるであろう。好適には、絶縁材料によって分離される。
【００４９】
図２０において、図１９のいずれかの構造に関連することができる受電部の平面図を示す。コイル巻線は、磁気材料の端部の最後まで巻かれないことが好適である。装置を充電器の上に配置したとき、（コイルを有さない）端部に重なる素子が電力供給することが所望される。これにより、受電する主電圧を妨げる電圧がコイルの端部に生成されないことが保証される。
【００５０】
図２１において、単純な立方形状の磁心（ａ）と、いくつかの有利な点を有するＵ字型磁心（ｂ）とのいずれかを使用することが可能であることを示す。Ｕ字型磁心は、装置の磁気材料を充電器の磁気材料により接近させることによって、磁気回路の磁気抵抗を減らすことが可能である。Ｕ字型磁心は、コイルを巻装する空間を提供することによって、これを行う。
【００５１】
２次側を水平に使用することに、いくつかの有利な点がある。第１に、形状的な要因が携帯型装置の基部、又は携帯型装置の背板のいずれかと一体化するのに都合が良い。第２に、伸長した形状によって、磁界の集中が可能になる。これは、高い形状要因／低い自己減磁に効果的な高い透磁率に関連する。これにより、より小さな２次側を所与の電力損失で使用することが可能になる。
【００５２】
充電器のコイルのアレイに磁心を使用することが好適であるが、本質的なことではない。磁心を省略して、軽量かつ安価なシステムを得ることが可能であるが、磁気効率が犠牲になる。
【００５３】
（充電面に平行な）水平のコイルにより受電部に電力供給するために、「プッシュプル（push-pull）」方式で充電器のコイルの対を駆動することが最良であるが、充電器の単一のコイル極性のみを使用することも可能である。これは、「ドライバ」の１つのスイッチをオフした全く同一のシステムとして考えられる。磁気回路は、概して同一にすべきである。しかしながら、効率は、非常に落ちることになるであろう。しかしながら、より低い電力のドライバでは、この問題は、それほど大きくならない可能性がある。図２２において、１つの構造を示す。装置の多くは、螺旋コイル（又は平面巻きコイル）を有することができる。しかしながら、これらのコイルは、ヘッドセット内部に適合するには大き過ぎる可能性がある。代わりにヘッドセットは、長くて薄いコイルを有することができる。このコイルは、二極性システムにより電力供給できる。また、（他の装置に同一の極性で）１つのコイルで電力供給することのみによって、電力供給できる。効率は低下するが、ヘッドセットに必要な電力は、非常に小さいので、効率が落ちることにより生じる問題はない。しかしながら、システムに１つの極性を供給することのみ必要とすることにより、複雑さと価格において非常に大きな低減を図ることになるであろう。
【００５４】
図２３において、平坦なパッド充電器の単純かつ安価な代替を示す。このシステムは、単一の列のコイルのみを必要とする。充電器は突起の上に直立に立てるように、棚の形をしている。突起は、少し後方に傾き、装置が落下することを妨げることができる。受電部は、携帯型装置内で下端から一定の距離だけ離れて位置する。従って、１つの方向で常に調整される。装置が配置される棚の部分に応じて、異なるコイルが活性化する。棚によって、線に沿った範囲に装置を配置することが可能になる。さらに、複数の装置を同時に充電することが可能である。
【００５５】
巻装したリッツ線の１次側は、１次側の損失を低くするための最終的な解決法である。フェライト磁心を有して巻装した構成材、又はフェライト磁心を有さずに巻装した構成材を使用できる。フェライト磁心を付加して、（費用対効果が高い場合は）小さな形状的な要因による利点を与え、さらに良好な結合要因を作り出す。しかしながら、全体的な価格及び製造可能性は、あまり興味深いものではない。ＰＣＢコイル、又は時計ばねコイル（watch-spring  coil）などの他の平坦なコイル技術を使用して、価格を下げることができるが、一般的には損失が大きくなる（コイルのＱが低くなる）。
【００５６】
全体的な磁束密度が一体化部品に要求されるほど十分に高くないときは、垂直磁心の内部を空隙にして価格及び重量を抑えることができる。フェライトの背板を垂直磁心の裏面に使用して、磁束の帰還路として作動できる。これにより、結合要因が改善される。しかしながら、この背板を有さずにシステムを機能させることによって、価格と重量とを抑制できる。磁心及び／又は背板を製造する透磁性材料は、好適にはＭｎ−Ｚｎフェライトであるが、鉄粉磁心、カーボニル鉄、アモルファス金属、ナノ結晶金属、又は磁気混合物などの磁気材料を使用できる。
【００５７】
本発明の重要な特徴は、非常に局地的な磁界を使用して、近接する金属部の無用な誘導加熱を抑制し、他の電子システムとインタフェースすることである。また本発明は、拡張性を有する駆動コイルのモザイクによって、ほとんど全てのパッドの大きさに拡張できる拡張性を有するシステムである。
【００５８】
また、本システムは、１次側の磁気ハードウェアと１次側のスイッチングハードウェアとを変更することなしに、パンケーキ型の２次側コイルとともに機能するように構成できる。このシステムにより、第三者の製造業者は、自らの製品の利用できる空間と電源条件に適合した２次側の形式を選択することが可能になる。
【００５９】
携帯型装置内部の１つ、又は２つ以上の受電部コイルの位置及び方向の感知は、以下の方法の１つによるなどして遂行できる。
１．装置内の２次コイルが存在することによる１次コイルの自己インダクタンスの変化を測定する。
２．充電器内の近接する１次コイルの間の相互インダクタンスの変化を測定する。これは、それぞれのコイルを順に選択し、そのコイルと、（受電部が相互作用する可能性がある範囲内で）他の近接するコイルとの間の相互インダクタンスを測定することを伴う。
３.携帯型装置は、充電器が複数の点で受電するテスト信号を放射する。充電器は、三角測量により受電部の位置を決定する。
４．携帯型装置は、充電器からテスト信号を受電し、（ブルートゥース（登録商標）などの）個別の通信チャネルを介して信号強度を返信し、受電部の位置を知らせる。
５．１次コイルと２次コイルとを使用する誘導的な通信。例えば、２次側をＲＦＩＤタグアンテナとして二重の用途を有し、２次側の位置はＲＦＩＤチャネルを使用して検出される。
６．２次側回路の共振（同調ＬＣ共振回路など）が（リング発振器などによる）１次側からのパルスへの検出可能な応答を作り出す。
７．大きなＤＣ電界による２次磁心の飽和、又は２次整流回路などによる信号の非線形性を検出する。
８．受電部内の２次コイルが散発的な負荷変調を作り出し、それを１次回路で検出できる。
９．低電圧で受電部内の２次コイルを短絡して、Ｑが高い共振信号を作り出す。
１０．周波数を掃引すると変化する、信号応答による位相遅れを検出する。
１１．プリント薄板上などで誘導感知コイルを分離する。これは低電圧にすることが可能であるので、スイッチングが安価になる。
１２．磁気タグ技術、光学マーカ、タッチスクリーン位置感知技術、又は容量感知などを使用する非接触感知法。
【００６０】
２次側の位置を感知し、次いで適当な１次側をスイッチングすることによって、電力が伝送される。感知は、１次側をそれぞれ順にスイッチングし、２次回路からの特徴的な応答を探すことによって実行することができる。また他の非接触手段によっても達成できる。
【００６１】
標準的には、１次コイルは、ハーフブリッジドライバで駆動して、要求される周波数で方形波を生成することになる。これは、ＭＯＳＦＥＴスイッチのマトリックスを使用して、適当なコイルに「届けられる（routed）」。これは、単一の高周波数方形波ドライバをほとんど全てのコイルで共有できることを意味する。ルーティングスイッチは、装置が動作しない限りは、非常に低い周波数であり、かつ不活性になるであろう。逆相は、反対方向に送ることによって、又は第１の方形波ドライバを補間する出力を有する第２の方形波ドライバを使用することによって、達成することができる。
【００６２】
また、それぞれのコイルは、直接駆動する高周波パワーＭＯＳＦＥＴを有することができる。これは、異なるモジュールは、２次側から見る電圧変動を抑制するために、異なる増幅信号を駆動できることを意味する。
【００６３】
それぞれの装置は、モジュールのそれぞれの端部にもっとも近接する２つの１次コイルだけで駆動することによって電力供給できる。しかしながら、３つ以上のコイルで駆動することが望ましい場合がある。具体的には、１つの端部が単一のコイルと正確に一致していない場合である。結合をさらに強くするために、単一のモジュールを結合する種々の１次コイルのために種々の増幅信号を有することが望ましい。さらにまた、コイル間で無関係に位相を調整できる場合は、結合を強くすることができる。
【００６４】
コイルに電力を提供し、必要なコイルに電力をスイッチングする他の方法がいくつかある。
【００６５】
図２４において、極性が異なる２つの信号を提供する他の配置を示す。変圧器を使用する代わりに、別々の２つのインバータある。このインバータは、共通の発振器から入力されるが、１つの発振器入力が反転する（すなわち、位相が１８０度離れる）ことが異なる。
【００６６】
図２５において、定電流でコイルを駆動する直列コイル配置を示す。コイル当たり４つのスイッチにより、いずれかの極性でいずれかのコイルと接続する構造が提供される。例として、コイル１のみに正の電流を印加するためには、ＳＷ１−１及びＳＷ１−４を閉じて、ＳＷ１−２及びＳＷ１−３を開いたままにすることになるであろう。接地への帰還路を提供するためには、ＳＷ２−１及びＳＷ２−２も閉じて、他の直列コイルも同様にバイパスすることになるであろう。コイル１に負の電流を印加するためには、コイル１を逆方向に電流が流れるように、ＳＷ１−３及びＳＷ１−２を閉じる（そしてＳＷ１−１及びＳＷ１−４を開いたままにする）ことになるであろう。さらに他のコイルは、バイパスしなければならない。同様にＳＷ２−１及びＳＷ２−４を閉じる（そしてＳＷ２−３及びＳＷ２−２を開いたままにする）ことにより、コイル２に正の電流を印加し、ＳＷ２−３及びＳＷ２−２を閉じる（そしてＳＷ２−１及びＳＷ２−４を開いたままにする）ことにより、コイル２に負の電流を印加する。
【００６７】
多くのコイルある場合は、ゾーンごとに一緒に分類することが望ましいことがある。必要なコイルがないゾーンでは、「ゾーンバイパス」スイッチ（ＳＷバイパス）を接続することによって、短絡することができる。この配置の有利な点は、電流路で閉じているスイッチの数が減ることである。それぞれのスイッチは、有限の「オン抵抗」を有するので、電流路の総抵抗が減少する。
【００６８】
図２６において、複数の装置を駆動するシステムを示す。このシステムは、所要電力が装置により異なるときに特に良好である。任意の入力を任意の出力に接続できるスイッチマトリックスである。（対になる）入力において、いくつかのＡＣドライバがある。コイルはそれぞれ、出力対に接続される。共振容量は、スイッチのドライバ側か、又はコイル側かのいずれかに配置できる。それぞれのドライバを使用して、１対のコイルを駆動する。一方のコイルは正の極性であり、他方のコイルは負の極性である。正のコイルを駆動するために、ＡＣドライバの正端子は、コイルの正端子と接続する（同様にドライバの負端子は、コイルの負端子と接続する）。負のコイルを駆動するために、ＡＣドライバの正端子は、コイルの負端子と接続する（同様にドライバの負端子は、コイルの正端子と接続する）。コイルよりもドライバの数を非常に少なくできる。また、全てのドライバを接続する必要はない。図２６に示す実施例では、ドライバ１は、コイル１に正電流を提供し、コイル４に負電流を提供する一方、ドライバ２は、コイル２に正電流を提供し、コイル６に負電流を提供する。それぞれのドライバは、装置から見た負荷が一致するように、互いに無関係に制御できる。さらに、デバイスの充電面上での位置、又はデバイスの所要負荷に基づいて、２つ以上の対のコイルにドライバが選択的に接続することが可能であることが望ましい場合がある。正電流と負電流とに同一のドライバを使用する代わりに、（図１３又は２４に示すような）異なる２つのソース、又は２重ソースを使用することもできる。これにより、スイッチング配置の複雑さを抑制できる。
【００６９】
図２７において、スイッチングシステムの複雑さを抑制するために使用できる配置を示す。装置は、受電部のいずれの端部が正であり、いずれかが負であるかについて無関係である（極性は、簡便な参照法である）。したがって、いくつかのコイルに固定した極性を先に割り当てることができる。固定したコイルの１つが受電部の一方の端部に近接する場合は、システムは、受電部の他方の端部を反対の極性のコイルで駆動することを保証しなければならない。図２７において、機能性に損失を生じることなしに、４分の１のコイルが固定した極性を有することを示す。固定した極性を有するコイルは、プラスの印とマイナスの印とが付されて、極性を示す。コイルの一部の極性を固定すると、極性を固定したコイルは、反対の極性になる必要が決してないので、必要なスイッチ数が減ることになる。また、近接するコイルと比較して固定した極性をコイルに割り当てることができる。さらにコイルの間の局所的な接続を使用して、スイッチの数を減らすことができる。
【００７０】
スイッチは、ＦＥＴスイッチ、ＩＧＢＴスイッチ、双方向サイリスタスイッチ、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）スイッチ、又は当業者に周知の他のスイッチから構成できる。
【００７１】
これまでの説明は、本発明の最新の実施形態のいくつかである。均等論を含む特許法の概念に従い解釈される特許請求の範囲に規定する本発明の精神及び広範な態様を逸脱することなしに、様々な変形及び修正を成すことが可能である。
【００７２】
以下の陳述は、本発明の実施形態を規定するために有用であると考えられる。上述の機能を以下の陳述における機能に組み合わせて、さらにこの実施形態を規定できる。
【００７３】
１．
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な３つ以上の磁界生成器を有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して様々な位置に配置され、前記２次側装置は、２次コイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
前記電力伝送面に対して前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定する手段と、
前記２次コイルに磁束を導くことにより前記２次側装置に電力を供給するために、前記決定に基づいて選択される少なくとも１つの第１の磁界生成器と、少なくとも１つの第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化し、さらに第３の磁界生成器を活性化しないことにより全ての前記磁界生成器が同時に活性化しないように磁界生成器を制御する手段を有するシステム。
【００７４】
２．
複数の前記２次側装置と、
それぞれの前記２次側装置のための第１の磁界生成器と第２の磁界生成器との対と、
をさらに有する陳述１に規定されるシステム。
【００７５】
３．
前記２次コイルは、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の生成器は、前記第１の部分と近接し、前記第２の生成器は、前記第２の部分と近接する陳述１に規定されるシステム。
【００７６】
４．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述３に規定されるシステム。
【００７７】
５．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述１に規定されるシステム。
【００７８】
６．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述１に規定されるシステム。
【００７９】
７．
前記決定手段は、前記磁界生成器のインダクタンスを感知する手段を備える陳述１に規定されるシステム。
【００８０】
８．
前記スイッチング手段は、前記磁界生成器の電力消費を測定する手段を有する陳述１に規定されるシステム。
【００８１】
９．
複数の第３の磁界生成器をさらに有する陳述１に規定されるシステム。
【００８２】
１０．
複数の第１の磁界生成器と複数の第２の磁界生成器をさらに有する陳述１に規定されるシステム。
【００８３】
１１．
前記２次コイルは、磁心を備え、前記システムは、前記磁心と反対の磁界生成器に近接した磁気材料を有する陳述１に規定されるシステム。
【００８４】
１１ａ．
前記磁束路は、主として磁気材料である陳述１１に規定されるシステム。
【００８５】
１２．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述１に規定されるシステム。
【００８６】
１３．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述１に規定されるシステム。
【００８７】
１４．
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して種々の位置に配置され、前記２次側装置は、細長い磁心と、前記磁心を巻装する２次コイルとを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
前記電力伝送面に対して前記磁心の位置及び方向の少なくとも１つを決定する手段と、
前記２次コイルに磁束を導くことにより前記２次側装置に電力を供給するために、前記決定に基づいて選択する第１の磁界生成器と、第２の磁界生成器とを互いに実質的に反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御する手段を有するシステム。
【００８８】
１５．
複数の前記２次側装置をさらに有する陳述１４に規定されるシステム。
【００８９】
１６．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９０】
１７．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９１】
１８．
前記決定手段は、前記磁界生成器のインダクタンスを感知する手段を有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９２】
１９．
前記スイッチング手段は、前記磁界生成器の電力消費を測定する手段を有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９３】
２０．
前記スイッチング手段は、全ての磁界生成器が同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しない手段をさらに有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９４】
２１．
複数の前記第３の磁界生成器をさらに有する陳述２０に規定されるシステム。
【００９５】
２２．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９６】
２３．
前記磁心と反対の磁界生成器に近接した磁気材料をさらに有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９７】
２４．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述１４に規定されるシステム。
【００９８】
２５．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述１４に規定されるシステム。
【００９９】
２６．
１次側ユニットから、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置に電磁誘導により電力を伝送するシステムであって、
電力伝送面と、３つ以上の１次コイルとを有する１次側ユニットと、
２次コイルを備える電力受電部を有する２次側装置と、
交流電流を生成する電流生成器と、
前記電力伝送面に対する前記電力受電部の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段に応答して、前記２次コイルに磁束が流れて前記２次側装置に電力を供給するように前記電流生成器から第１の１次コイルに１つの方向に電流を供給し、第２の１次コイルに反対方向に電流を供給し、さらに全てのコイルが同時に活性化しないように第３の１次コイルを活性化しないスイッチング手段と、
を有するシステム。
【０１００】
２７．
複数の前記２次側装置をさらに有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０１】
２８．
前記２次コイルは、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の生成器は、前記第１の部分に近接し、前記第２の生成器は、前記第２の部分に近接する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０２】
２９．
前記第１の１次コイル及び前記第２の１次コイルの１つは、固定された方向を有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０３】
３０．
前記決定手段は、前記１次コイルのインダクタンスを感知する手段を有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０４】
３１．
前記スイッチング手段は、前記１次コイルの電力消費を測定する手段を有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０５】
３２．
複数の前記第３の１次コイルをさらに有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０６】
３３．
前記第１の１次コイル、及び前記第２の１次コイルの少なくとも１つを複数さらに有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０７】
３４．
前記２次コイルは、磁心を備え、前記システムは、前記磁心と反対の１次コイルに近接した磁気材料を有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１０８】
３５．
前記１次コイルは、アレイ状に配置される陳述２６に規定されるシステム。
【０１０９】
３６．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述２６に規定されるシステム。
【０１１０】
３７．
１次側ユニットから、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置に電磁誘導により電力を伝送するシステムであって、
電力伝送面と、３つ以上の１次コイルを有する１次側ユニットと、
磁心と、前記磁心を巻装する２次コイルとを有する電力受電部を備える２次側装置と、
交流電流を生成する電流生成器と、
前記電力伝送面に対する前記電力受電部の位置を決定する決定手段と、
前記電流生成器から前記磁心の第１の部分に近接する少なくとも１つの第１の１次コイルに電流を供給し、前記磁心の第２の部分に近接する少なくとも１つの第２の１次コイルに電流を供給するスイッチング手段であって、前記第２のコイルに供給する前記電流の方向は、前記第１の１次コイルの供給する前記電流と反対の方向であるスイッチング手段と、
を有し、前記２次コイルを磁束が流れて、前記２次側装置に電力を供給するシステム。
【０１１１】
３８．
複数の前記２次側装置をさらに有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１２】
３９．
前記第１の１次コイル及び前記第２の１次コイルの１つは、固定された方向を有する陳述３７規定されるシステム。
【０１１３】
４０．
前記決定手段は、前記１次コイルのインダクタンスを感知する手段を有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１４】
４１．
前記スイッチング手段は、前記１次コイルの電力消費を測定する手段を有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１５】
４２．
前記スイッチング手段は、全ての１次コイルが同時に活性化しないように第３の１次コイルを活性化しない手段をさらに有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１６】
４３．
複数の前記第３の１次コイルをさらに有する陳述４２に規定されるシステム。
【０１１７】
４４．
前記第１の１次コイル、及び前記第２の１次コイルの少なくとも１つを複数さらに有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１８】
４５．
前記磁心と反対の１次コイルに近接した磁気材料をさらに有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１１９】
４６．
前記１次コイルは、アレイ状に配置される陳述１４に規定されるシステム。
【０１２０】
４７．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述３７に規定されるシステム。
【０１２１】
４８．
１次側ユニットと分離可能であり、かつ２次コイルを有する２次側装置に電磁誘導により電力を伝送する１次側ユニットであって、
電力伝送面と、それぞれが磁界を生成できる３つ以上の磁界生成器と、
前記電力伝送面に対する前記２次コイルの位置を決定する決定手段と、
前記決定手段に応答して、前記第２磁界生成器が生成する磁界が、前記第１の磁界生成器が生成する磁界と反対の方向となるように、第１の磁界生成器と第２の磁界生成器とを活性化する結果、前記第１の磁界生成器と前記第２の磁界生成器とからの磁束が前記２次コイルを流れて、前記２次側装置に電力を供給し、さらに全ての磁界生成器が同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しないスイッチング手段と、
を有する１次側ユニット。
【０１２２】
４９．
前記２次コイルは、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の磁界生成器は、前記第１の部分に近接し、前記第２の磁界生成器は、前記第２の部分に近接する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２３】
５０．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述４９に規定される１次側ユニット。
【０１２４】
５１．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２５】
５２．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２６】
５３．
前記決定手段は、前記磁界生成器のインダクタンスを感知する手段を有する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２７】
５４．
前記スイッチング手段は、前記磁界生成器の電力消費を測定する手段を有する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２８】
５５．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１２９】
５６．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述４８に規定される１次側ユニット。
【０１３０】
５７．
１次側ユニットと分離可能であり、かつ磁心を備える２次コイルを有する２次側装置に電磁誘導により電力を伝送する１次側ユニットであって、
電力伝送面と、それぞれが磁界を生成できる３つ以上の磁界生成器と、
前記電力伝送面に対する前記２次磁心の位置を決定する決定手段と、
前記決定手段に応答して、前記第２磁界生成器が生成する磁界が、前記第１の磁界生成器が生成する磁界と反対の方向となるように、第１の磁界生成器と第２の磁界生成器とを活性化する結果、前記第１の磁界生成器と前記第２の磁界生成器とからの磁束が前記２次磁心を流れて、前記２次側装置に電力を供給し、さらに全ての磁界生成器が同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しないスイッチング手段と、
を有する１次側ユニット。
【０１３１】
５８．
複数の前記２次側装置をさらに有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３２】
５９．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３３】
６０．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３４】
６１．
前記決定手段は、前記磁界生成器のインダクタンスを感知する手段を有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３５】
６２．
前記スイッチング手段は、前記磁界生成器の電力消費を測定する手段を有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３６】
６３．
前記スイッチング手段は、全ての磁界生成器が同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しない手段をさらに有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３７】
６４．
複数の第２の磁界をさらに有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３８】
６５．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１３９】
６６．
前記磁心と反対の磁界生成器に近接した磁気材料を有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１４０】
６７．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１４１】
６８．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述５７に規定される１次側ユニット。
【０１４２】
６９．
１次側ユニットから、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置に電磁誘導により電力を伝送する方法であって、
電力伝送面を提供するステップと、
それぞれが磁界を生成できる３つ以上の磁界生成器を提供するステップと、
電力受電部を有する前記２次側装置を提供するステップと、
前記電力伝送面に対して前記２次側装置を位置付けるステップと、
前記電力伝送面に対して前記電力受電部の位置を決定するステップと、
第２の磁界生成器が生成する磁界を第１の磁界生成器が生成する磁界と反対方向にする結果、前記第１の磁界生成器が生成する磁束と、前記第２の磁界生成器が生成する磁束とを前記２次側装置に電力を供給する前記電源受電部に通すように、前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器とを活性化するステップであって、さらに全ての磁界生成器が同時に活性化しないように前記磁界生成器の第３の磁界生成器を活性化しないステップと、
を有する方法。
【０１４３】
７０．
複数の前記２次側装置を提供するステップをさらに有する陳述６９に規定される方法。
【０１４４】
７１．
前記２次電力受電部は、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の生成器は、前記第１の部分と近接し、前記第２の生成器は、前記第２の部分と近接する陳述６９に規定される方法。
【０１４５】
７２．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述６９に規定される方法。
【０１４６】
７３．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述６９に規定される方法。
【０１４７】
７４．
前記決定するステップは、前記磁界生成器のインダクタンスを感知するステップを有する陳述６９に規定される方法。
【０１４８】
７５．
前記活性化するステップは、前記磁界生成器の電力消費を測定するステップを有する陳述６９に規定される方法。
【０１４９】
７６．
複数の前記第３の磁界生成器をさらに有する陳述６９に規定される方法。
【０１５０】
７７．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述６９に規定される方法。
【０１５１】
７８．
前記２次コイルは、磁心を備え、前記方法は、前記磁心と反対の磁界生成器に近接した磁気材料を提供するステップをさらに有する陳述６９に規定される方法。
【０１５２】
７９．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述６９に規定される方法。
【０１５３】
８０．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述６９に規定される方法。
【０１５４】
８１．
１次側ユニットから、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置に電磁誘導により電力を伝送する方法であって、
電力伝送面を提供するステップと、
それぞれが磁界を生成できる複数の磁界生成器を提供するステップと、
磁心と、前記磁心を巻装するコイルとを備える電力受電部を有する前記２次側装置を提供するステップと、
前記電力伝送面に対して前記２次側装置を位置付けるステップと、
前記電力伝送面に対する前記磁心の位置を決定するステップと、
前記磁心の第１の部分に近接する第１の磁界生成器を活性化し、前記スイッチング手段は、前記磁心の第２の部分に近接する第２の磁界生成器を活性化するステップであって、前記第２の磁界生成器が生成する前記磁界を、前記第１の磁界生成器が生成する前記磁界の反対の方向にする結果、前記第１の磁界生成器からの磁束と、前記第２の磁界生成器からの磁束とを前記２次磁心に通して前記２次側装置に電力を供給するステップと、
を有する方法。
【０１５５】
８２．
複数の前記２次側装置を提供するステップをさらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１５６】
８３．
前記２次電力受電部は、第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第１の生成器は、前記第１の部分と近接し、前記第２の生成器は、前記第２の部分と近接する陳述８１に規定される方法。
【０１５７】
８４．
磁界生成器はそれぞれ、コイルを有する陳述６９に規定される方法。
【０１５８】
８５．
前記第１及び第２の磁界生成器の１つは、固定された方向を有する陳述８１に規定される方法。
【０１５９】
８６．
前記決定するステップは、前記磁界生成器のインダクタンスを感知するステップを有する陳述８１に規定される方法。
【０１６０】
８７．
前記活性化するステップは、前記磁界生成器の電力消費を測定するステップを有する陳述８１に規定される方法。
【０１６１】
８８．
前記活性化するステップは、全ての磁界生成器が同時に活性化しないように第３の磁界生成器を活性化しないステップをさらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１６２】
８９．
複数の前記第３の磁界生成器をさらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１６３】
９０．
前記第１の磁界生成器、及び前記第２の磁界生成器の少なくとも１つを複数さらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１６４】
９１．
前記磁心と反対の磁界生成器に近接した磁気材料を提供するステップをさらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１６５】
９２．
前記磁界生成器は、アレイ状に配置される陳述８１に規定される方法。
【０１６６】
９３．
前記２次側装置と前記１次側ユニットとの間の通信を可能にする手段をさらに有する陳述８１に規定される方法。
【０１６７】
９４．
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電源伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電源伝送面に対して種々の位置に配置され、前記２次側装置は、概して細長い磁心と、前記磁心を巻装する２次コイルとを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
磁束が前記２次コイルを通ることによって前記２次側装置に電力を供給するために、前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器とが互いに反対方向に活性化するように、前記磁界生成器を制御する手段を有するシステム。
【０１６８】
９５．
電力伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な複数の磁界生成器とを備える１次側ユニットであって、前記磁界生成器は、前記電力伝送面に対して種々の位置に配置される１次側ユニットと、
前記１次側ユニットと分離可能な第１及び第２の２次側装置であって、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に概して平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して動作位置にあるときに、前記電力伝送面に概して直角を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する２次側装置と、
前記電力伝送面に対する動作位置において少なくとも１つの２次側装置の存在と種類とを決定する手段と、
（ａ）前記第１の２次側装置のコイルを介して磁束が向かうことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の一方が前記第１の２次側装置のときに、前記決定に基づいて選択される前記磁界生成器の前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器とが互いに反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御し、かつ（ｂ）前記第２の２次側装置のコイルを介して磁束が向かうことにより前記第２の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の他方が前記第２の２次側装置のときに、前記決定に基づいて選択される複数の第３の磁界生成器が互いに同一方向に活性化するように前記磁界生成器を制御する少なくとも１つの手段と、
を有するシステム。
【０１６９】
９６．
前記第３の磁界生成器は、前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器と同時に活性化する陳述９５に規定されるシステム。
【０１７０】
９７．
前記第２の２次側装置のコイルは、螺旋コイルである陳述９５に規定されるシステム。
【０１７１】
９８．
前記決定手段は、前記電力伝送面に対する前記２次側装置の位置及び方向の少なくとも１つをさらに決定する陳述９５に規定されるシステム。
【０１７２】
９９．
１次側ユニットと分離可能である第１の２次側装置と第２の２次側装置に無関係に電力を伝送し、前記第１の２次側装置は、前記電力伝送面に対して操作可能な位置にあるときに、電力伝送面に概して平行である軸を有するコイルを備える電力受電部を有し、前記第２の２次側装置は、前記電力伝送面に対して操作可能な位置にあるときに、電力伝送面に概して垂直を成す軸を有するコイルを備える電力受電部を有する１次側ユニットであって、
前記電力伝送面と、
それぞれが電磁界を生成する操作が可能であり、前記電力伝送面に対して種々の位置に配置される複数の磁界生成器と、
前記電力伝送面に対する操作可能な位置における少なくとも１つの２次側装置の存在と形式とを決定する手段と、
（ａ）前記第１の２次側コイルを介して磁束が向かうことにより前記第１の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の一方が前記第１の２次側装置のときに、前記決定により選択される前記磁界生成器の前記第１の磁界生成器と、前記第２の磁界生成器とが互いに反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御し、かつ（ｂ）前記第１の２次側コイルを介して磁束が向かうことにより前記第２の２次側装置に電力を供給するために、前記少なくとも１つの２次側装置の他方が前記第２の２次側装置のときに、前記決定により選択される複数の第３の磁界生成器が互いに同一方向に活性化するように前記磁界生成器を制御する少なくとも１つの手段と、
を有するユニット。
【０１７３】
１００．
１次側ユニットと、前記１次側ユニットと分離可能な２次側装置とを有し、前記１次側ユニットは、電力伝送面と、それぞれが電磁界を生成する操作が可能な３つ以上の磁界生成器とを有し、前記磁界生成器は、前記電力伝送面に対して種々の位置に配置され、前記２次側装置は、２次コイルを備える電力受電部を有する誘導電力伝送システムであって、
前記電力伝送面に対して前記電力受電部の位置及び方向の少なくとも１つを決定する手段と、
前記２次側コイルを介して磁束を向けることによって前記２次側装置に電力を供給するために、前記磁界生成器の第１の磁界生成器の少なくとも１つと、前記磁界生成器の第２の磁界生成器の少なくとも１つと、実質的に反対方向に活性化するように前記磁界生成器を制御し、前記第１の磁界生成器の数と前記第２の磁界生成器の数とは、前記決定に従って選択される手段と、
を有するシステム。
【０１７４】
本明細書で開示するいずれかの態様において、ハードウェア、又は１つ又は２つ以上のプロセッサ上で実行されるソフトウェアモジュールとして、様々な特徴が実行できる。１つの態様の特徴は、他の態様の特徴に適用できる。
【０１７５】
また本発明は、本明細書で説明するいずれかの方法を実行するコンピュータプログラム、又はコンピュータプログラム製品、及び本明細書で説明するいずれかの方法を実行するコンピュータプログラムを記憶されているコンピュータが読み出し可能な媒体で提供される。本発明を具体化するコンピュータプログラムは、コンピュータが読み出し可能な媒体上に記憶でき、また、インタネットから提供されるダウンロード可能な信号のような信号の形式、又は他の形式などにできる。
【０１７６】
本発明は、システムの態様、及び対応する１次側ユニットの態様、方法の態様、及びコンピュータプログラムの態様に及ぶ。
【０１７７】
本発明は、２００７年８月２８日に出願された英国特許出願第０７１６６７９．６号の優先権を主張し、その出願の全ての内容は、参照することによって本願に包含される。
【０１７８】
排他的な所有権であり、かつ特権である本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載される。
【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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【図２７】
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