(57)【要約】本発明は、例えば無線電力伝送システム用の動的送信コイル位置決めシステムを提供する。当該位置決めシステムは、駆動ユニット、可動プラットフォーム、送信コイル、インバータ及びコントローラを含む。当該コントローラは、駆動ユニットを介して可動プラットフォームを位置決めして送信コイルの動作パラメータを調整するために設置される。【選択図】図１
2021502793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ユニットと、
前記駆動ユニットに接続された可動プラットフォームと、
前記可動プラットフォームに取り付けられ、かつ受信コイルに電磁力を伝えるために設
置された送信コイルと、
前記送信コイルに電気的に接続されたインバータと、
前記インバータ及び前記駆動ユニットに電気的に接続されたコントローラと、を含む動
的送信コイル位置決めシステムであって、
前記コントローラは、前記駆動ユニットを介して前記可動プラットフォームを位置決め
して前記送信コイルの動作パラメータを調整するために設置される
動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項２】
前記駆動ユニットは、横方向及び水平方向から選択される１つ以上の方向に前記可動プ
ラットフォームを変位させることができる請求項１に記載の動的送信コイル位置決めシス
テム。
【請求項３】
前記送信コイルの動作パラメータは、前記送信コイルと前記受信コイルとの間の電磁結
合係数である請求項１または２に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項４】
前記駆動ユニットは、電気駆動システム、空気圧駆動システム又は油圧駆動システムを
含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項５】
前記駆動ユニットは、前記コントローラから位置決め命令を取得するために設置される
請求項１〜４のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項６】
前記駆動ユニットは、前記コントローラからの位置決め命令に従って動作するために設
置される請求項１〜５のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、現在の動作周波数、電流−電圧関係、電流値、電圧値から選択さ
れる１つ以上のパラメータに基づいて位置決めするために設置される請求項１〜６のいず
れか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項８】
前記送信コイルの下の金属ベースと、
前記送信コイルと前記金属ベースとの間の強磁性体ベースプレートと、
前記強磁性体ベースプレートと前記送信コイルとの間の誘電体層と、をさらに含む
請求項１〜７のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステム。
【請求項９】
前記送信コイルは、円形コイル、螺旋コイル、多重コイル接続体、分極コイル、非分極
コイルから選択される請求項１〜８のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシス
テム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の動的送信コイル位置決めシステムを有する送信シ
ステムと、
前記送信コイルから電力を受信するために設置された受信コイルを有する受信システム
と、
を含む無線電力伝送システム。
【請求項１１】
前記送信コイルと前記受信コイルは、サイズが同じである請求項１０に記載の無線電力
伝送システム。
【請求項１２】
送信コイル及び受信コイルを含む無線電力伝送システムの送信コイル位置決め方法であ
って、
動作パラメータを決定するステップと、
前記パラメータに従って前記受信コイルに対して前記送信コイルを位置決めするステッ
プと
を含む送信コイル位置決め方法。
【請求項１３】
送信コイル及び受信コイルを含む無線電力伝送システムの送信コイル位置決め方法であ
って、
ｉ）前記送信コイルと前記受信コイルの中心が垂直に整列された位置に前記送信コイル
を移動させるステップと、
ｉｉ）可変周波数システムにおいて、最大周波数で開始する低電力で電力を伝送し、か
つ制御された方式で周波数を低下させるステップと、
ｉｉｉ）各周波数で前記コイルの電圧及び電流を測定するステップと、
ｉｖ）最小許容周波数に達する又は効率が低下し始めるまで周波数を減少させるステッ
プと、
ｖ）最小周波数に達する前に効率が低下した場合、効率が最大に達するまで周波数を増
加させ、全てのパラメータが許容できる場合、最大レベルで電力を伝送するステップと、
ｖｉ）前記システムパラメータが最大効率で許容できない場合、又は最小周波数に達し
た場合、周波数を最大周波数に変更するまで低電力を維持するステップと、
ｖｉｉ）前記送信コイルをＸ方向に＋８ｍｍ変位させ、ステップｉ）〜ｖ）を繰り返す
ステップと、
ｖｉｉｉ）前記送信コイルをＸ方向に−８ｍｍ、Ｙ方向に＋８ｍｍ、Ｙ方向に−８ｍｍ
変位させながら、ステップｖｉｉ）を繰り返すステップと、
ｉｘ）各許容可能な動作条件が満たされるか又はＸ及びＹでのオフセットが３２ｍｍに
達するまでステップｉｖ）〜ｖｉｉｉ）を繰り返すステップと、
から選択される１つ以上又は全てのステップを含む送信コイル位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力伝送の分野に関し、特に、無線電力伝送システムの送信コイル用の
位置決めシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力は送信機から受信機に無線で伝送することができる。そのために、送信機は送信コ
イルを有し、受信機は受信コイルを有する。送信コイルは、磁場の形態で電力を放出する
。受信コイルは、磁力を電力に変換する。このようなシステムは、例えば、スマートウォ
ッチから電気自動車のバッテリに至る複数の異なるデバイスに電力を供給するために使用
されている。
【０００３】
しかしながら、無線電力伝送システムでは、複数の異なるパラメータがシステムの動作
に影響を及ぼす。特に、システムの磁気環境は、動作周波数、電圧、電流及び電力伝送レ
ートなどのパラメータに影響を及ぼす。さらに、規格は、動作周波数などの許容値を所定
の間隔で決定する。
【０００４】
動作に影響を及ぼす別の要因は、送信機と受信機との互いに対する幾何学的配置である
。具体的には、無線利用において、全ての電力伝送プロセスで完全な配置が与えられると
は限らない。
【０００５】
既知の電力伝送システムは、位置がずれたシステムを補償するために、受信機側のイン
ピーダンス整合回路における可変インピーダンス及び／又は能動回路を提案している。例
えば、送信コイルを可動受信コイルの近傍に配する電力伝送システム用の位置合わせシス
テムが、米国特許出願公開公報第２０１４／０２１７９６６号から知られている。
【０００６】
しかしながら、上記技術的解決手段が使用されても、電力伝送システムが望ましくない
効果を示す可能性があることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開公報  第２０１４／０２１７９６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、好ましくない条件下でも電力を伝送できる可能性の向上が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために、本発明は、動的送信コイル位置決めシステム、無電力伝送システム及び送
信コイル位置決め方法を提供する。各従属請求項は、好ましい実施例を提供する。
【００１０】
動的送信コイル位置決めシステムは、駆動ユニット及び可動プラットフォームを含む。
可動プラットフォームは、駆動ユニットに接続されている。動的送信コイル位置決めシス
テムはさらに、可動プラットフォームに取り付けられ、かつ受信コイルに電磁力を伝える
ために設置された送信コイルを含む。位置決めシステムはさらに、送信コイルに電気的に
接続されたインバータを含む。システムはさらに、インバータ及び駆動ユニットに電気的
に接続されたコントローラを含む。コントローラは、駆動ユニットを介して可動プラット
フォームを位置決めして送信コイルの動作パラメータを調整するために設置されている。
【００１１】
本発明の動的送信コイル位置決めシステムの文脈では、駆動ユニットは、可動プラット
フォームを移動させるための機械部品を含む。インバータは、電力を送電コイルに伝送す
るために設置されてよく、そして例えば、約８５ｋＨｚの許容周波数範囲内の動作周波数
を提供することができる。また、送信コイルは、位置決めシステムの動作周波数の周波数
を有する変動磁場を放出する。磁力は、電力が供給されるべき受信コイルによって受信さ
れるべきである。
【００１２】
インバータは、外部電源によって電力供給され得る。バッテリを再充電するために、又
は電力消費電気回路に電力を直接供給するために、受信コイルを使用してよい。
【００１３】
コントローラは、駆動ユニットを制御するために、特に、駆動ユニットが、送信コイル
を搬送する可動プラットフォームを配する位置を制御するために設置される。コントロー
ラは、電力伝送プロセスの動作パラメータを取得し、かつ好ましくは受信コイルに対して
可動プラットフォームの最適な位置を決定する。
【００１４】
動作パラメータ、特にインバータの動作パラメータは、動作パラメータ、特に電力伝送
システムの送信コイル間の動作パラメータに非常に強く依存することが分かった。構成要
素が安全な領域内で動作し、かつ動作周波数が制限範囲内になるように、駆動ユニットを
利用して送信コイルの位置を動的に可変にすることによって、動作パラメータを変更する
ことができる。例えば、電力伝送プロセスとそのパラメータが定義された制限範囲内にな
るまで、可動プラットフォームを介して送信コイルを移動させることにより、動作パラメ
ータを増加又は減少させることができる。
【００１５】
特に、動作パラメータの値自体が最適な値である場合には、電力伝送システムが最適に
動作しない原因となる動作パラメータが存在することが分かった。したがって、動作パラ
メータが非完全な動作パラメータ値を有すると決定された場合、電力伝送プロセスを最適
化することができる。
【００１６】
したがって、動作パラメータを離調することによって、改善された電力伝送プロセスを
得ることができ、電力伝送規格に適合させることができ、全てのパラメータが安全動作モ
ード内に制限される。
【００１７】
駆動ユニットは、可動プラットフォームを１つ以上の方向に変位させてもよい。これら
の方向は、横方向及び水平方向から選択できる。なお、水平方向とは、Ｚ軸に対して垂直
な上／下方向の移動を意味する。横方向は、可動プラットフォームの移動方向を説明する
ために使用される座標系のＸ軸及びＹ軸によって画定される水平面内にあってよい。
【００１８】
送信コイルの動作パラメータは、送信コイルと受信コイルとの間の電磁結合係数であっ
てよい。
【００１９】
この電磁結合係数は、式（１）に従って定義される。
【００２０】
【数１】
2021502793.tif 000003
ここで、ｍは、コイル対の相互インダクタンスである。Ｌ１は、送信コイルのインダク
タタンスであり、Ｌ２は、受信コイルのインダクタタンスである。
【００２１】
送信コイルと受信コイルとの間の結合係数が高すぎる又は低すぎると、インバータの動
作周波数、デューティサイクル、位相角及び入力電圧範囲を制御することは困難であるこ
とが判明した。さらに、受信コイルに対して送信コイルを移動させることによって、改善
された結合係数を得ることができることが分かった。全体として、結合係数自体が実質的
に小さい値に低減される可能性があることを意味する場合であっても、結合係数を電力伝
送システム全体の挙動に従って同調すると、改善された電力伝送動作が得られることが分
かった。特に、電圧電流の遅延時間を表す力率が安全な状態であることを保証するために
、送信コイルと受信コイルとの間の比較的小さな水平オフセットが特定の条件に必要とさ
れる。
【００２２】
好ましい結合係数は、０．１５〜０．４の間の値であってよい。
【００２３】
好ましくは、電力伝送システムの動作周波数は、８１．３８ｋＨｚ〜９０ｋＨｚである
。
【００２４】
可動プラットフォームの可能な変位は、Ｘ方向及び／又はＹ方向において−３２ｍｍ〜
＋３２ｍｍの範囲内であってよい。
【００２５】
動作パラメータをシステム全体に最適な値に調整することによって、比較的小さな送信
コイル及び比較的小さな受信コイルを利用することができ、かつ移動に必要な追加の面積
に追加された送信コイルのサイズが小さいため、従来の送信コイルと比較して、消費され
る面積をさらに小さくすることができる。
【００２６】
従来の送信コイルの消費面積が約４０００ｃｍ２であるのに対し、ｘｙ平面で必要な総
面積は、約２４００ｃｍ２であってよい。
【００２７】
駆動ユニットは、電気駆動システム、空気圧駆動システム又は油圧駆動システムを含む
ことができる。
【００２８】
次いで、可動プラットフォームは、電気エンジン、空気アクチュエータ及び／又は油圧
アクチュエータによってそれぞれ動かされ得る。当該モータ及び／又はアクチュエータは
、電動式であってよい。
【００２９】
駆動ユニットは、コントローラから位置決め命令を取得するために設置することができ
る。コントローラは、駆動ユニット及びインバータに電気的に接続される。したがって、
インバータの動作パラメータをコントローラに提供して、コントローラに可動プラットフ
ォームの最適な位置を決定させることができる。
【００３０】
それに対応して、駆動ユニットは、コントローラからの命令に従って動作するために設
置することができる。
【００３１】
それに対応して、コントローラは、現在の動作周波数、電流−電圧関係、電流値及び電
圧値から選択される１つ以上のパラメータに基づいて位置決めするために設置することが
できる。
【００３２】
これらの電流値及び電圧値は、インバータにより提供された送信コイルの駆動電流又は
送信コイルの駆動電圧の値であってよい。
【００３３】
動的送信コイル位置決めシステムはさらに、送信コイルの下の金属ベースを含むことが
できる。位置決めシステムはさらに、送信コイルと金属ベースとの間に配置された強磁性
体ベースプレートを含むことができる。動的送信コイル位置決めシステムはさらに、強磁
性体ベースプレートと送信コイルとの間の誘電体層を含むことができる。
【００３４】
送信コイルの下の金属ベースは、銅、アルミニウム、又は銅及び／又はアルミニウムを
含む同様の金属又は合金などの導電性材料からなる。
【００３５】
好ましくは、金属ベースは、非鉄金属を含む。
【００３６】
送信コイルと金属ベースとの間の強磁性体ベースプレートは、強磁性体材料、例えば、
フェライトを含む。
【００３７】
強磁性体ベースプレートと送信コイルとの間の誘電体層は、コイルと強磁性体ベースプ
レートとの間の絶縁層を構成する絶縁材料を含む。
【００３８】
送信コイルは、円形コイル、螺旋コイル、多重コイル接続体、分極コイル及び非分極コ
イルから選択されてよい。
【００３９】
円形コイルでは、コイルの導線は、円周に配置される。螺旋コイルでは、コイルの導線
は、螺旋の形状を有する。コイルの異なる位置は、コイルの中心までの距離が異なる。多
重コイル接続体は、互いに協働して誘導システムを構築する２つ以上のコイル素子を含む
。分極コイルは、隣接して配置された２つ以上のコイル素子を含み、そのコイルセグメン
トが電気的に接続され、それにより電流が特定の時間に全てのセグメントを時計回りに流
れるか又は全てのセグメントを反時計回りに流れる。非分極コイルは２つ以上のコイルセ
グメントを含み、当該２つ以上のコイルセグメントは、電流が１つのセグメントを時計回
りに流れる間に、該電流が隣接セグメントを反時計回りに流れるように電気的に接続され
るコイルシステムである。
【００４０】
無線電力伝送システムにおいて動的送信コイル位置決めシステムを使用してよい。無線
電力伝送システムは、送信システムにおける動的送信コイル位置決めシステムを含む。無
線電力伝送システムはさらに、送信コイルから電力を受信するために設置された受信コイ
ルを有する受信システムを含む。
【００４１】
送信コイルと受信コイルは、実質的に同じサイズであってよい。
【００４２】
無線電力伝送システムの送信コイル位置決め方法は、
−動作パラメータを決定するステップと、
−パラメータに従って受信コイルに対して送信コイルを位置決めするステップと、を含
む。
【００４３】
ここで、無線電力伝送システムは、送信コイルと受信コイルを含む。無線電力伝送シス
テムはさらに、整合ネットワーク、例えば、送信コイル及び／又は受信コイルに関連付け
られた整合ネットワークを含むことができる。
【００４４】
方法は、
ｉ）送信コイルと受信コイルの中心が垂直に整列された位置に送信コイルを移動させる
ステップと、
ｉｉ）可変周波数システムにおいて、最大周波数で開始する低電力で電力を伝送し、か
つ制御された方式で周波数を低下させるステップと、
ｉｉｉ）各周波数でコイルの電圧及び電流を測定するステップと、
ｉｖ）最低許容周波数に達する又は効率が低下し始めるまで周波数を減少させるステッ
プと、
ｖ）最小周波数に達する前に効率が低下した場合、効率が最大に達するまで周波数を増
加させ、全てのパラメータが許容できる場合、最大レベルで電力を伝送するステップと、
ｖｉ）システムパラメータが最大効率で許容できない場合、又は最小周波数に達した場
合、周波数を最大周波数に変更するまで低電力を維持するステップと、
ｖｉｉ）送信コイルをＸ方向に＋８ｍｍ変位させ、ステップｉ）〜ｖ）を繰り返すステ
ップと、
ｖｉｉｉ）送信コイルをＸ方向に−８ｍｍ、Ｙ方向に＋８ｍｍ、Ｙ方向に−８ｍｍ変位
させながら、ステップｖｉｉ）を繰り返すステップと、
ｉｘ）各許容可能な動作条件が満たされるか又はＸ及びＹでのオフセットが３２ｍｍに
達するまでステップｉｖ）〜ｖｉｉｉ）を繰り返すステップと、から選択される１つ以上
又は全てのステップを含む。
【００４５】
固定周波数システムでは、ステップｖｉｉ）〜ｉｘ）のみを必要とする場合がある。
【００４６】
特定の既知の無線電力伝送システムでは、出力率を低減しないと有効な動作パラメータ
を得ることができないが、これに対して本発明の伝送システムは、受信コイルに対して送
信コイルを整列させるか又はそれらの位置をずらすことにより高い出力率を維持し、安全
な動作パラメータを提供することができる。
【００４７】
可動プラットフォームを位置決めするためのコントローラの回路の他に、それ以上アク
ティブな電子機器を必要としない。特に、電力回路では、更なるアクティブな電子機器は
必要ない。送信コイルの位置を、垂直位置を変化させずにＸ−Ｙ平面内のみにおいて調整
することができる。したがって、駆動アルゴリズムをより高速かつより安定的にする２次
元最適化が得られる。
【００４８】
動作パラメータの評価は、必要に応じて送信コイルの再配置につながる可能性がある。
【００４９】
送信コイル及び／又は受信コイルは、高周波リッツ線を利用して巻くことができる。
【００５０】
無線送信コイル及び駆動ユニットの駆動機構は、コイルを駆動装置内に機械的に保護し
ながら電磁エネルギーの伝達を可能にするハウジング内に配置することができる。電力伝
送システムは、送信コイルと受信コイルとの間に８０ｍｍの距離を有してよい。当該距離
は、８０ｍｍ〜２５０ｍｍの間で変化してよい。伝送される電力は、１ｋＷ〜１１ｋＷの
範囲であってよい。
【００５１】
駆動ユニットにリニアモータを使用して可動プラットフォームを移動させることができ
る。
【００５２】
コイルの導線、例えばリッツ線は、６ｍｍの太さを有してよい。フェライト材料とコイ
ルのリッツ線との間のギャップは、３ｍｍの範囲であってよい。強磁性体シートは、４．
１ｍｍの厚さを有してよい。強磁性体シートと金属板との間のギャップは、約１０ｍｍで
あってよい。
【００５３】
インバータと送信コイルとの間にインピーダンス回路を配置してよい。また、受信側の
二次回路の負荷と受信回路との間にも、インピーダンス回路を電気的に接続してよい。
【００５４】
送信側のインピーダンス回路は、２つのサブ回路の並列接続部を含むことができる。各
サブ回路は、８つの誘導素子を含む。１つのサブ回路は、直列接続されたキャパシタ又は
インダクタを含むか、又はそれらから構成することができる。別のサブ回路は、並列接続
されたキャパシタを含むか、又はそれらから構成することができる。インダクタンスは、
数百μＨ、例えば１００μＨ〜１０００μＨの範囲であってよい。キャパシタンスは、５
〜１５０ｎＦの範囲であってよい。当該サブ回路は、単一のキャパシタから、又は行列状
に配置された複数のキャパシタから構成することができる。
【００５５】
好ましい実施形態の作業原理、主要な態様及び詳細は、付帯する概略的図に記載されて
いる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、送信コイル位置決めシステムの基本的な構成を示す図である。
【図２】図２は、無線電力伝送システムの構成要素を示す図である。
【図３】図３は、送信コイルの下の可能な層構造を示す図である。
【図４】図４は、ハウジングの使用を示す図である。
【図５】図５は、インピーダンス回路の使用を示す図である。
【図６】図６は、送信コイル位の可能な構成を示す第１の図である。
【図７】図７は、送信コイル位の可能な構成を示す第２の図である。
【図８】図８は、分極コイルの基本的な素子を示す図である。
【図９】図９は、非分極コイルの配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１は、動的送信コイル位置決めシステムＴＣＰＳの基本的な素子を示す。このシステ
ムは、送信コイルＴＸＣに電力を供給するインバータＩＮＶを含む。送信コイルＴＸＣは
、可動プラットフォームＭＰ上に配置されている。駆動ユニットＤＵを利用して、可動プ
ラットフォームを１つ又は２つの水平方向及び／又は垂直方向に移動させることができる
。駆動ユニットＤＵとインバータとの間には、コントローラが電気的に接続されている。
【００５８】
コントローラは、電力伝送処理の品質及び／又は許容値とのコンプライアンスを示すイ
ンバータＩＮＶから、動作パラメータに関する情報を取得することができる。電力伝送プ
ロセスを改善するために、例えば、コントローラＣは、動作周波数などの強制的な値に準
拠して、受信コイルに対する送信コイルＴＸＣの好ましい位置を決定する。したがって、
２つのコイルの配置を調整し、整列させ、ずらすか又は離調することによって、受信機側
で能動回路を必要とせずに安全な動作を提供することができる。
【００５９】
図２は、無線電力伝送システムＷＰＴＳの基本的な素子を示す。無線電力伝送システム
ＷＰＴＳは、無線電力送信機ＷＰＴ及び無線電力受信機ＷＰＲを含む。無線電力送信機Ｗ
ＰＴは、図１に示す送信コイル位置決めシステムＴＣＰＳの素子と、無線電力受信機の追
加の構成要素とを含む。無線電力受信機ＷＰＲは、少なくとも受信コイルを含む。
【００６０】
図３は、送信コイルＴＸＣの下に金属層ＭＬを配置する可能性を示す。送信コイルＴＸ
Ｃ及び金属層ＭＬの下には、強誘電体層ＦＥＬを配置することができる。強誘電体層ＦＥ
Ｌと送信コイルＴＸＣとの間には、誘電体層ＤＬを配置することができる。
【００６１】
誘電体層ＤＬは、送信コイルの導線をその環境から電気的に絶縁するために、絶縁層と
して機能する。強誘電体層は、磁場を集束させて、受信コイルに最大磁場密度を提供し、
かつシステムの付近における磁場の消散を回避するのに役立つ。
【００６２】
図４は、無線電力送信機の素子を望ましくない環境の影響から保護し、かつ環境の要素
が駆動ユニットの機械的移動を妨げないように保護するためのハウジングＨの使用を示す
。
【００６３】
図５は、送信側のインバータＩＮＶと送信コイルＴＸＣとの間のインピーダンス回路Ｉ
Ｃの使用と、受信側の受信コイルＲＸＣと負荷Ｒとの間のインピーダンス回路ＩＣの使用
とを示す。良好な全体的な電力伝送プロセスを得るために、コントローラＣは、送信コイ
ルＴＸＣの方向Ｄの移動を誘導して、結合係数などの動作パラメータを調整又は離調する
。
【００６４】
受信機側の負荷は、電力消費者及び／又はアクティブバッテリーであってよい。
【００６５】
図６は、螺旋状に巻かれた導線Ｗを含む送信コイルＴＸＣの可能な構造を示す。図６は
、送信コイルＴＸＣの上面図を示す図７に示した位置ＷＡにおける断面を示す。
【００６６】
図７は、代表的な寸法の意味を示す。Ｄ１は、主にコイル配置の幅であり、コイル間の
距離の１．０〜２．０（例えば、１．４）倍の範囲であってよい。Ｄ２は、主にコイル配
置の長さであり、コイル間の距離の１．０〜２．０（例えば、１．４）倍の範囲であって
よい。送信コイルは、１≦Ｎ≦１５のＮ回の巻回を含むことができる。例えば、Ｎは、５
であってよい。
【００６７】
送信コイルは、実質的には、コイル間の垂直距離の典型的に少なくとも１．４倍に等し
い直径を有する円形コイルである。したがって、送信コイルの外径は、１２０ｍｍ〜３５
０ｍｍであってよい。
【００６８】
受信コイルの外径は、送信コイルよりも大きくてはならない。送信コイルの下の強磁性
体層及びアルミニウム層の直径は、送信コイルの直径より小さくてはならない。同様に、
受信機コイルの上の強磁性体層及びアルミニウム層の直径は、受信機コイルの直径より小
さくてはならない。
【００６９】
図８は、隣接して配置された２つのコイルセグメントを含む非分極コイルを示す。コイ
ルセグメントは、電流の方向が２つの異なるセグメントで反対になるように電気的に接続
されており、その結果として得られる磁場の方向は反対になり、コイルの分極が減少する
。
【００７０】
それに対して、図９は、コイルセグメント内の電流の向きが同じ方向となるように、コ
イル素子が電気的に接続された分極コイルを示しており、その結果として生じる磁場は実
質的に平行な配向を有し、それによりコイルの全体的な分極が得られる。
【００７１】
動的送信コイル位置決めシステム、電力伝送システム及びこれらのシステムの駆動方法
は、示された詳細及び実施形態に限定されない。位置決めシステムはさらに、動作パラメ
ータを決定し、結合係数などの動作パラメータを調整又は離調するための追加の回路及び
機械的アクチュエータをさらに含むことができる。
【符号の説明】
【００７２】
Ｃ  コントローラ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  距離
ＤＬ  誘電体層
ＤＵ  駆動ユニット
ＦＥＬ  強誘電体層
Ｈ  ハウジング
ＩＣ  インピーダンス回路
ＩＮＶ  インバータ
ＭＬ  金属層
ＭＰ  可動プラットフォーム
Ｎ  巻回の数
Ｄ  移動方向
ＲＸＣ  受信コイル
ＴＸＣ  送信コイル
ＴＣＰＳ  送信コイル位置決めシステム
Ｗ  導線
ＷＰＲ  無線電力受信機
ＷＰＴＳ  無線電力伝送システム
ＷＰＴ  無線電力送信機
【図１】
2021502793.tif 000004
【図２】
2021502793.tif 000005
【図３】
2021502793.tif 000006
【図４】
2021502793.tif 000007
【図５】
2021502793.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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