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CN103081293A - 无线送电装置 - Google Patents

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CN103081293A
CN103081293A CN2010800688007A CN201080068800A CN103081293A CN 103081293 A CN103081293 A CN 103081293A CN 2010800688007 A CN2010800688007 A CN 2010800688007A CN 201080068800 A CN201080068800 A CN 201080068800A CN 103081293 A CN103081293 A CN 103081293A
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power transmission
electromagnetic wave
power
transmission device
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Abstract

本发明涉及无线送电装置,其课题在于,在无线送电装置中充分抑制电磁波对周围的影响。为了解决该课题,无线送电装置具备:向外部的线圈发射第一电磁波的第一线圈。此外,无线送电装置具备按照使第一线圈的中心轴与自身的中心轴不重复的方式接近配置于第一线圈,并发射与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波的第二线圈。

Description

无线送电装置
技术领域
本发明涉及送电装置。
背景技术
近年来,对电磁感应和磁场谐振等无线传送电力的技术(以下称为“无线送电技术”)进行了各种研究。无线送电技术是指从送电装置内部的线圈向受电装置内部的线圈发射电磁波,利用发射的电磁波无线传送电力的技术。
例如,在利用电磁感应的无线送电技术中,有在送电装置中设置固定受电装置的配置的机构(托架机构),并配置受电装置进行无线送电的技术。
在此,在无线送电技术中,从送电装置内部的线圈发射出的电磁波的大部分被受电装置遮蔽。另一方面,没有被受电装置完全遮蔽的电磁波的剩余部分泄漏到空间。在周围的电子设备和人体等吸收了泄漏到空间的电磁波(以下称为“泄漏电磁波”)的情况下,有可能给人体等带来影响。特别是,已知一定强度以上的电磁波会给人体带来负面影响。
此外,已知有在受电装置侧设置漏磁通检测线圈,并向送电装置侧反馈检测结果,在送电装置侧使漏磁通量减小的技术。
专利文献1:日本特开2008-295274号公报
如上所述,期望给人体等带来负面影响的强度的电磁波不被人体所吸收。例如,考虑将相对于送电装置内部的线圈的受电装置位置适当地调整为预先决定的标记位置,从而提高受电装置的电磁波的遮蔽效率。
然而,在上述现有技术中,存在不能够充分抑制电磁波对周围的影响的问题。具体而言,在调整受电装置位置的现有技术中,只要受电装置稍微偏离标记位置,泄漏电磁波就会高于基准值,因此有可能给周围的电子设备和人体等带来影响。
并且,在专利文献1所公开的技术中,需要在受电机器侧设置追加构成,在成本方面存在问题。
发明内容
本发明公开的技术是为了解决上述现有技术的课题而完成的,目的在于提供能够充分抑制电磁波对周围的影响的送电装置。
本申请公开的送电装置具备向外部的线圈发射第一电磁波的第一线圈。此外,送电装置具备第二线圈,该第二线圈被配置在第一线圈的中心轴和自身的中心轴相互不同的位置,并且接近配置于第一线圈,发射与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。
根据本申请公开的送电装置的一个方式,起到能够充分抑制电磁波对周围的影响的效果。
附图说明
图1是表示包括实施例1的送电装置的受送电系统的概观构成的图。
图2是从受电线圈侧观察到的送电线圈的俯视图。
图3是从送电线圈侧观察到的受电线圈的俯视图。
图4是用于说明由修正线圈的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其1)的图。
图5是图4的P部分的放大图。
图6是用于说明由修正线圈的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其2)的图。
图7是图6的Q部分的放大图。
图8是用于说明由修正线圈的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其3)的图。
图9是图8的R部分的放大图。
图10是表示修正线圈的配置例1的俯视图。
图11是图10的侧面图。
图12是表示修正线圈的配置例2的俯视图。
图13是图12的侧面图。
图14是表示包括实施例2的送电装置的受送电系统的概观构成的图。
图15是用于说明由修正线圈的配置产生的电磁波强度分布的变化例的图。
图16是图15的S部分的放大图。
图17是表示修正线圈的配置例1的俯视图。
图18是表示修正线圈的配置例2的俯视图。
具体实施方式
下面基于附图对本申请公开的送电装置的实施例进行详细说明。然而,并不是由该实施例限定本发明。
实施例1
首先,使用图1对包括实施例1的送电装置的受送电系统的构成进行说明。图1是表示包括实施例1的送电装置的受送电系统的概略构成的图。图1所示的受送电系统1包括送电装置3和受电装置5。在受送电系统1中,将电力作为电磁能量从送电装置3向受电装置5传送。此外,以下有时将电磁能量称为“电磁波”。
在送电装置3内部具有振荡器31、电源32、送电线圈33、电源34-1~34-n、修正线圈35-1~35-n以及相位调整电路36。此外,在受电装置5内部具有受电线圈51和负载电路52。
其中,振荡器31发出规定频率的信号,向电源32和电源34-1~34-n输入发出的频率信号。电源32向送电线圈33输出与从振荡器31输入的频率信号对应的频率的交流电流。电源34-1~34-n分别向修正线圈35-1~35-n输出与从振荡器31输入的频率信号对应的频率的交流电流。
送电线圈33是向受电线圈51发射电磁波的线圈。图2表示送电线圈33的构成例。图2是从受电线圈51侧观察的送电线圈33的俯视图。如图2所示,送电线圈33具有磁场谐振线圈33a和电力供给线圈33b。
磁场谐振线圈33a是LC共振电路,并且作为与受电线圈51的后述的磁场谐振线圈51a之间产生磁场谐振的磁场谐振线圈而发挥功能。可以利用元件来实现LC共振电路的电容器成分,也可以使线圈的两端开放利用浮游容量来实现LC共振电路的电容器成分。
电力供给线圈33b与电源32连接,是利用电磁感应向磁场谐振线圈33a供给从电源32得到的电力的电力发送接收部。电力供给线圈33b与磁场谐振线圈33a的配置设为能够产生电磁感应的距离和配置。
受电线圈51是接收从送电线圈33发射出的电磁波的线圈。图3表示受电线圈51的构成例。图3是从送电线圈33侧观察的受电线圈51的俯视图。如图3所示,受电线圈51具有磁场谐振线圈51和电力取出线圈51b。
磁场谐振线圈51a是LC共振电路,并且作为与磁场谐振线圈33a之间产生磁场谐振的磁场谐振线圈而发挥功能。可以利用元件来实现LC共振电路的电容器成分,也可以使线圈的两端开放利用浮游容量来实现LC共振电路的电容器成分。
在磁场谐振线圈33a的共振频率与磁场谐振线圈51a的共振频率足够近似的情况下,在磁场谐振线圈33a与磁场谐振线圈51a之间产生磁场谐振。而且,若产生磁场谐振,则能够从磁场谐振线圈33a向磁场谐振线圈51a传送电磁能量。
电力取出线圈51b被配置在与磁场谐振线圈51a之间产生电磁感应的位置。若磁场谐振线圈51a通过共振发生磁场谐振,则能量通过电磁感应从磁场谐振线圈51a向电力取出线圈51b移动。电力取出线圈51b被电连接至负载电路52,通过电磁感应移动至电力取出线圈51b的能量作为电力被提供至负载电路52。可以使用任意的电路来作为负载电路52,例如可以是电池。
如此,在受送电系统1中,作为产生电磁感应和磁场谐振的结果,电源32的电力被作为电磁波从送电线圈33向受电线圈51发射,最终向负载电路52供给。
此处,从送电线圈33向受电线圈51发射的电磁波的大部分被受电装置5遮蔽。另一方面,没有完全被受电装置5遮蔽的电磁波的剩余部分泄漏到空间。泄漏到空间的电磁波(以下称为“泄漏电磁波”)有可能给周围的电子设备和人体等带来负面影响。此外,对于在受电装置侧设置漏磁通检测线圈,向送电装置侧反馈检测结果,并在送电装置侧使漏磁通减小的现有技术而言,在检测到磁通的强度增加后到针对线圈的施加电压的调整结束的期间产生泄漏电磁波,因此有可能给周围的电子设备和人体等带来影响。
于是,本实施例的送电装置3通过在送电线圈33将修正线圈35-1~35-n配置在规定位置来减少泄漏电磁波。下面,返回图1的说明继续对修正线圈35-1~35-n等进行说明。此外,以下,在无需特别区别修正线圈35-1~35-n的情况下,仅将修正线圈35-1~35-n记为“修正线圈35”。
将修正线圈35按照送电线圈33的中心轴与修正线圈35自身的中心轴不重复的方式配置在送电线圈33。并且,修正线圈35基于来自电源34-1~34-n的输入的电流,向受电线圈51发射与从送电线圈33发射出的电磁波(以下称为“第一电磁波”)成为逆极性的强度分布的电磁波(以下称为“第二电磁波”)。
此处,使用图4~图9对由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化进行说明。图4是用于说明由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其1)的图。图4的横轴表示从送电线圈33的中心轴“0”开始的距离,图4的纵轴表示电磁波强度。并且,横轴表示使送电线圈33的半径为1的标准化后的值。在本实施例中,将送电线圈33的半径设为25mm。此外,在本实施例中,将修正线圈35的半径设为25mm的情况进行了说明,但是不是必须与送电线圈33的直径相同。此外,在本实施例中,以下对只要在13.56MHz的状态下,磁场强度为0.15A/m以上、电场强度为61V/m以上,给人体等带来负面影响的可能性就较高的情况进行说明。并且,在本实施例中,电磁波强度表示磁场强度。这是因为,对受电设备进行无线供电的方向是贯穿送电线圈33的方向,但对于该方向,磁场强度是主导的,能够忽略电场强度。此外,图5是图4的P部分的放大图。
如图4所示,从送电线圈33发射出的第一电磁波的强度分布101是在送电线圈33的中心轴“0”为峰值、随着远离送电线圈33的中心轴“0”而减少的高斯分布。此外,图4是表示分散值是σ2=1的图。在图4的例子中,按照使送电线圈33的中心轴“0”与修正线圈35的中心轴不重复的方式,将修正线圈35配置在相距送电线圈33的中心轴“0”相当于±1×σ的距离的位置。此外,修正线圈35的配置位置并不局限于使修正线圈35相距送电线圈33的中心轴“0”相当于±1×σ的距离的位置。只要是使送电线圈33的中心轴“0”与修正线圈35的中心轴相互不重复的位置即可。
图4的104表示按照使电磁波强度的最大值为“1”的方式进行标准化后的分布。此外,在送电线圈33的输出相同的情况下,按照可得到期望的合成电磁波强度的方式适当地调整修正线圈35的输出。
并且,修正线圈35发射对于第一电磁波的强度分布101来说成为逆极性的强度分布102、103的第二电磁波。此外,第二电磁波的强度分布102、103与第一电磁分布相同,具有分散值σ2=1的高斯分布。修正线圈35因发射逆极性的强度分布,所以第一电磁波的一部分被第二电磁波抵消,如图5所示,在从送电线圈33的中心轴起的距离方向,第一电磁波的强度分布101与第二电磁波的强度分布102、103的合成强度分布104超出规定基准值的范围与第一电磁波的强度分布101相比缩减。换言之,送电装置3能够使超过规定基准值的泄漏电磁波减少相当于被强度分布101、曲线104和基准值夹着的区域105的量。
换言之,在不具有修正线圈35的情况下,如果在从送电线圈33的中心轴开始的距离方向-2到2的范围内不存在作为电磁波的遮蔽物的受电装置,则超过基准值的电磁波通过无线送电被发射到空间。但是,在具有修正线圈35的情况下,如图5所示,如果在从送电线圈33的中心轴开始的距离方向-1.5到1.5的范围内存在受电设备,则超过基准值的电磁波不会被发射到空间。因此,在-2到-1.5或者1.5到2之间不存在受电设备的状态下,即使进行无线供电,也不会发射超过基准值的泄漏电磁波。
在本实施例中,在使送电线圈33的半径为25mm的情况下,在横轴上0.5即6mm之间不存在受电设备的状态下,能够进行无线供电。
图6是用于说明由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其2)的图。图7是图6的Q部分的放大图。此外,图6是使图4的第一电磁波与第二电磁波的强度分布从分散值σ2=1变化到分散值σ2=0.5的例子。图6的204表示按照使电磁波强度的最大值为“1”的方式进行标准化后的分布。此外,在送电线圈的输出相同的情况下,按照使得得到期望的合成电磁波强度的方式适当地调整修正线圈的输出。此外,向各线圈的输出(电压、电流)是与图4的情况相同的值。
在图6的例子中,按照使送电线圈33的中心轴“0”与修正线圈35的中心轴不重复的方式,将修正线圈35配置在相距送电线圈33的中心轴“0”相当于±1×σ的距离的位置。此外,使决定修正线圈35的配置位置时的分散值为分散值σ2=1。并且,修正线圈35发射相对于第一电磁波的强度分布201呈逆极性的强度分布202、203的第二电磁波。由此,第一电磁波的一部分被第二电磁波抵消,如图7所示,第一电磁波的强度分布201的宽度减少到曲线204的宽度。由此,送电装置3能够使超过规定基准值的泄漏电磁波减少相当于被强度分布201、曲线204和基准值夹着的区域205的量。
图8是用于说明由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化例(其3)的图。图9是图8的R部分的放大图。此外,图8是使图4的第一电磁波与第二电磁波的强度分布从分散值σ2=1变化到分散值σ2=2的例子。图8是在使图4的第二电磁波的强度分布的分散值σ2为1的情况下使第二电磁波的强度分布的分散值σ2变化到2的例子。图8的304表示按照使电磁波强度的最大值为“1”的方式进行标准化后的分布。此外,在送电线圈的输出相同的情况下,按照使得得到期望的合成电磁波强度的方式适当地调整修正线圈的输出。此外,向各线圈的输出(电压、电流)是与图4和图6的情况相同的值。
在图8的例子中,按照使送电线圈33的中心轴“0”与修正线圈35的中心轴不重复的方式,将修正线圈35配置在相距送电线圈33的中心轴“0”相当于±1×σ的距离的位置。此外,修正线圈35的配置位置并不局限于使修正线圈35相距送电线圈33的中心轴“0”相当于±1×σ的距离的位置。只要是使送电线圈33的中心轴“0”与修正线圈35的中心轴相互不重复的位置即可。
图8的304表示按照使电磁波强度的最大值为“1”的方式进行标准化后的分布。此外,在送电线圈33的输出相同的情况下,按照使得得到期望的合成电磁波强度的方式适当地调整修正线圈35的输出。并且,修正线圈35发射相对于第一电磁波的强度分布301呈逆极性的强度分布302、303的第二电磁波。由于修正线圈35发射逆极性的强度分布,第一电磁波的一部分被第二电磁波抵消,如图9所示,在从送电线圈33的中心轴开始的距离方向,第一电磁波的强度分布301与第二电磁波的强度分布302、303的合成强度分布304的超过规定基准值的范围与第一电磁波的强度分布301相比缩减。换言之,送电装置3能够使超过规定基准值的泄漏电磁波减小相当于比图5的区域105小的区域305的量。
返回图1的说明,相位调整电路36按照使流向送电线圈33的电流与流向修正线圈35的电流相互成为逆相位的方式进行调整。具体而言,相位调整电路36通过将从电源34-1~34-n输出的交流电流的相位相对于从电源32输出的交流电流的相位反转180°,按照使这2个交流电流相互成为逆相位的方式进行调整。分别向修正线圈35-1~35-n提供反转180°后的来自电源34-1~34-n的电流,修正线圈35-1~35-n基于提供的电流来发射成为与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。此外,即使不是相差180°相位,流向修正线圈的电流的相位只要是形成减弱送电线圈产生的电磁波的电磁波的相位即可。
接下来,使用图10~图13对修正线圈35的配置例进行说明。如上所述,将修正线圈35按照使送电线圈33的中心轴与修正线圈35自身的中心轴不重复的方式配置于送电线圈33。
图10是表示修正线圈35的配置例1的俯视图。图11是图10的侧面图。在图10和图11所示的例子中,将2个修正线圈35按照使送电线圈33的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置在送电线圈33。2个修正线圈35发射与从送电线圈33发射出的第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。由此,第一电磁波中、特别是位于送电线圈33的边缘与2个修正线圈35的中心轴的重复部分附近的2个部分被第二电磁波抵消。
图12是表示修正线圈35的配置例2的俯视图。图13是图12的侧面图。在图12和图13所示的例子中,将4个修正线圈35按照使送电线圈33的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置在送电线圈33。4个修正线圈35发射与从送电线圈33发射出的第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。由此,第一电磁波中、特别是位于送电线圈33的边缘与4个修正线圈35的中心轴的重复部分附近的4个部分被第二电磁波抵消。
如上所述,实施例1的送电装置3将向受电装置5的受电线圈51发射第一电磁波的送电线圈33、和发射与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波的修正线圈35错开相互的中心轴地接近配置。因此,根据实施例1,能够用第二电磁波抵消第一电磁波的一部分,所以能够减少泄漏电磁波。其结果,能够减少对周围的电子设备和人体等的电磁波影响。
此外,在实施例1的送电装置3中,相位调整电路36按照使流向送电线圈33的电流和流向修正线圈35的电流相互成为逆相位的方式进行调整,修正线圈35基于相位调整后的电流发射第二电磁波。因此,根据实施例1,能够容易地生成与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。
此外,在实施例1的送电装置3中,修正线圈35按照使送电线圈33的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于送电线圈33。因此,根据实施例1,能够用第二电磁波抵消第一电磁波中、特别是位于送电线圈33的边缘与修正线圈35的中心轴的重复部分附近的部分。
此外,在实施例1中,通过按照使流向送电线圈33的电流与流向修正线圈35的电流相互成为逆相位的方式进行调整来生成与第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波,但是第二电磁波的生成手法并不局限于此。例如,也能够通过相互反向卷绕地形成送电线圈33和修正线圈35来生成第二电磁波。此外,在该构成中,省略图1所示的相位调整电路36。
此外,也能够通过另外设置按照使流向送电线圈33的电流的方向与流向修正线圈35的电流的方向相互不同的方式调整电流的方向的调整单元来生成第二电磁波。
实施例2
图14是表示包括实施例2的送电装置的受送电系统的概略构成的图。图14所示的受送电系统2包括送电装置3a和受电装置5。此外,以下对与已经在图1说明的构成部位相同的构成部位赋予相同的附图标记并省略其说明。
图14所示的送电装置3a具有多个送电线圈43-1~43-n来代替送电线圈33。送电线圈43-1~43-n分别与送电线圈33的构成相同。以下,在无需特别区别送电线圈43-1~43-n的情况下,仅将送电线圈43-1~43-n记为“送电线圈43”。
修正线圈35按照多个送电线圈43中位于最外侧的外侧线圈的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于外侧线圈。而且,修正线圈35若接受来自电源34-1~34-n的电流,则向受电线圈51发射与从送电线圈43发射出的第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。
此处,使用图15~图16对由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化进行说明。图15是用于说明由修正线圈35的配置产生的电磁波强度分布的变化例的图。图15的横轴表示从5个送电线圈43的中心轴“0”、“±2”以及“±4”开始的距离,图15的纵轴表示电磁波强度。并且,横轴表示使送电线圈33的半径为1进行标准化后的值。此外,在本实施例中将修正线圈35的半径说明为25mm,但是无需是与送电线圈33相同的直径。此外,在本实施例中,对例如只要在13.56MHz的状态下磁场强度为0.15A/m以上、电场强度为61V/m以上,对人体等带来负面影响的可能性就较高进行说明。并且,在本实施例中,电磁波强度表示磁场强度。这是因为,对受电设备进行无线供电的方向是贯穿送电线圈33的方向,但在该方向上磁场强度是主导的,能够忽略电场强度。此外,图16是图15的S部分的放大图。
如图15所示,对从5个送电线圈43发射出的电磁波的强度分布401a~401e进行合成后的第一电磁波的强度分布401是相对于中央的送电线圈43的中心轴“0”对称的梯形分布。在图15的例子中,按照使5个送电线圈43中位于最外侧的外侧线圈的边缘与修正线圈35的中心轴重复的方式,将修正线圈35配置在相距外侧线圈的中心轴“±4”相当于±1×σ的距离的位置。此外,修正线圈35的配置位置并不局限于使修正线圈35相距送电线圈33的中心轴“±4”相当于±1×σ的距离的位置。只要是送电线圈33的中心轴“±”与修正线圈35的中心轴相互不重复的位置即可。并且,修正线圈35发射相对于第一电磁波的强度分布401呈逆极性的强度分布402、403的第二电磁波。从送电线圈43发射出的电磁波的强度分布401a~401e以及从修正线圈35发射出的第二电磁波的强度分布402、403具有相同的高斯分布。通过修正线圈35发射逆极性的强度分布,使第一电磁波的一部分被第二电磁波抵消,如图16所示,在从送电线圈33的中心轴开始的距离方向,第一电磁波的强度分布401与第二电磁波的强度分布402、403的合成强度分布404的超过规定基准值的范围与第一电磁波的强度分布401相比缩减。换言之,送电装置3a能够使超过规定基准值的泄漏电磁波减少相当于区域405的量。
接下来,使用图17~图18对修正线圈35的配置例进行说明。如上所述,修正线圈35按照多个送电线圈43中位于最外侧的外侧线圈的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于外侧线圈。
图17是表示修正线圈35的配置例1的俯视图。在图17所示的例中,4个修正线圈35按照使排列成十字状的9个送电线圈43中位于最外侧的送电线圈43a~43d的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于送电线圈43a~43d。4个修正线圈35发射与从送电线圈43发射出的第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。由此,第一电磁波中、特别是位于送电线圈43a~43b的边缘与修正线圈35的中心轴的重复部分附近的部分被第二电磁波抵消。
图18是表示修正线圈35的配置例2的俯视图。在图18所示的例子中,12个修正线圈35按照使排列成一字状的5个送电线圈43的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于送电线圈43。此外,在如图18所示的例中,排列成一字状的5个送电线圈43都位于最外侧,因此5个送电线圈43都相当于外侧线圈。12个修正线圈35发射与从送电线圈43发射出的第一电磁波呈逆极性的强度分布的第二电磁波。由此,第一电磁波中、特别是位于送电线圈43的边缘与修正线圈35的中心轴的重复部分附近的部分被第二电磁波抵消。
综上所述,实施例2的送电装置3a按照使多个送电线圈43中位于最外侧的外侧线圈的边缘与自身的中心轴重复的方式接近配置于外侧线圈。因此,根据实施例2,能够用第二电磁波抵消第一电磁波中、特别是位于外侧线圈的边缘与修正线圈35的中心轴的重复部分附近的部分。其结果,即使在使用多个送电线圈43的情况下,也能够减少对周围的电子设备和人体等的电磁波影响。
图中符号说明:1、2…受送电系统;3、3a…送电装置;5…受电装置;31…振荡器;32…电源;33、43…送电线圈;34…电源;35…修正线圈;36…相位调整电路;51…受电线圈;52…负载电路。

Claims (7)

1.一种送电装置,是用无线的方式向受电装置发送电力的送电装置,其特征在于,具备:
发射第一电磁波的第一线圈;
第二线圈,其被配置在所述第一线圈的中心轴与该第二线圈自身的中心轴相互不同的位置,并且发射强度分布与所述第一电磁波呈逆极性的第二电磁波。
2.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,
所述送电装置还具有:
向所述第一线圈和所述第二线圈供给电力的至少一个电源部;和
相位调整电路,其使向所述第二线圈输出的电流的相位和向所述第一线圈输出的电流的相位产生使该第一线圈发射的电磁波和该第二线圈发射的电磁波呈逆极性的相位差,
所述电源装置与所述相位调整电路连接。
3.根据权利要求2所述的送电装置,其特征在于,
所述相位调整电路使180度的所述相位差得以产生。
4.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,
具有向所述第一线圈和所述第二线圈供给电力的至少一个电源部,
流向所述第一线圈的电流的方向与流向所述第二线圈的电流的方向不同。
5.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,
所述第一线圈与所述第二线圈为相互反向卷绕。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的送电装置,其特征在于,
所述第二线圈被配置在所述第一线圈的边缘与该第二线圈自身的中心轴重复的位置。
7.根据权利要求1所述的送电装置,其特征在于,
具备多个所述第一线圈,
所述第二线圈被配置在多个所述第一线圈中位于最外侧的所述第一线圈亦即外侧线圈的边缘与该第二线圈自身的中心轴重复的位置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106134035A (zh) * 2014-05-07 2016-11-16 株式会社爱考斯研究 电力传输系统

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101364992B1 (ko) * 2011-01-28 2014-02-20 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 장치 및 방법
KR101413490B1 (ko) * 2012-07-24 2014-07-01 (주)기술과가치 무선전력 전송장치 및 이를 이용한 무선충전공간을 구축하는 방법
JP5966822B2 (ja) * 2012-09-28 2016-08-10 Tdk株式会社 ワイヤレス電力伝送装置
JP6133153B2 (ja) * 2013-07-17 2017-05-24 株式会社アドバンテスト 電磁界抑制器、それを用いたワイヤレス送電システム
JP6164421B2 (ja) 2013-11-28 2017-07-19 Tdk株式会社 送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置
JP6432251B2 (ja) 2013-11-28 2018-12-05 Tdk株式会社 送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置
JP6179375B2 (ja) * 2013-11-28 2017-08-16 Tdk株式会社 コイルユニット
JP6249287B2 (ja) * 2014-03-27 2017-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触給電装置及び非接触給電装置の漏れ磁界測定方法
JP6340968B2 (ja) * 2014-07-14 2018-06-13 Tdk株式会社 コイルユニットおよびワイヤレス電力伝送装置
CN107210126A (zh) * 2014-09-11 2017-09-26 奥克兰联合服务有限公司 具有受控磁通抵消的磁通耦合结构
KR20160037652A (ko) * 2014-09-29 2016-04-06 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 수신 장치
KR20160082124A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 삼성전기주식회사 전력 송신 코일 구조 및 그를 이용한 무선 전력 송신 장치
US10516304B2 (en) * 2015-12-22 2019-12-24 Intel Corporation Wireless charging coil placement for reduced field exposure
US10411492B2 (en) 2015-12-23 2019-09-10 Intel Corporation Wireless power transmitter shield with capacitors
JP6566114B2 (ja) * 2016-02-23 2019-08-28 Tdk株式会社 非接触給電装置及び非接触電力伝送装置
US20190214851A1 (en) * 2016-05-19 2019-07-11 Sharp Kabushiki Kaisha Power supply device
JP2022068790A (ja) * 2020-10-22 2022-05-10 キヤノン株式会社 無線伝送システム、制御方法、およびプログラム
US20230075608A1 (en) * 2021-09-09 2023-03-09 Second Heart Assist, Inc. Circulatory assist pumps, abdominal belts for charging circulatory assist pumps, deployment catheters, retrieval catheters, and related systems and methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650213B1 (en) * 2000-06-02 2003-11-18 Yamatake Corporation Electromagnetic-induction coupling apparatus
CN1771570A (zh) * 2003-02-04 2006-05-10 通达商业集团国际公司 感应供电设备
WO2009027674A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Access Business Group International Llc Inductive power supply
JP2009164293A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Tokin Corp 非接触電力伝送装置
WO2009122355A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Wireless power transmission system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3247186B2 (ja) * 1993-03-29 2002-01-15 江藤電気株式会社 可動体側電動駆動手段への給電装置
JPH0837121A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Matsushita Electric Works Ltd 給電装置
JP2006314181A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Sony Corp 非接触充電装置及び非接触充電システム並びに非接触充電方法
US20100328044A1 (en) * 2006-10-26 2010-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Inductive power system and method of operation
JP5121307B2 (ja) * 2007-05-28 2013-01-16 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 無接点電力伝送コイルユニット、携帯端末、送電装置、及び、無接点電力伝送システム
JP5682992B2 (ja) * 2008-04-04 2015-03-11 Necトーキン株式会社 非接触電力伝送装置
JP5671200B2 (ja) * 2008-06-03 2015-02-18 学校法人慶應義塾 電子回路
KR101671048B1 (ko) * 2009-08-25 2016-10-31 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 영구 적층된 자속 집중기 조립체 및 가요성 자속 집중기 조립체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6650213B1 (en) * 2000-06-02 2003-11-18 Yamatake Corporation Electromagnetic-induction coupling apparatus
CN1771570A (zh) * 2003-02-04 2006-05-10 通达商业集团国际公司 感应供电设备
WO2009027674A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Access Business Group International Llc Inductive power supply
JP2009164293A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Tokin Corp 非接触電力伝送装置
WO2009122355A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Wireless power transmission system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106134035A (zh) * 2014-05-07 2016-11-16 株式会社爱考斯研究 电力传输系统
CN106134035B (zh) * 2014-05-07 2019-06-25 株式会社爱考斯研究 电力传输系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20130147283A1 (en) 2013-06-13
JP5488698B2 (ja) 2014-05-14
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EP2613424B1 (en) 2016-05-18
EP2613424A1 (en) 2013-07-10
KR20130041987A (ko) 2013-04-25
CN103081293B (zh) 2016-02-03

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