JP2014057429A - Non-contact power transmitter - Google Patents
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Abstract
【課題】送電装置の小型軽量化かつ伝送効率低下の抑制が可能な非接触電力伝送装置を提供する。
【解決手段】非接触電力伝送装置は、一次コイル２０を含む送電装置と、二次コイル４０を含む受電装置とを有する。一次コイル２０の一次側空間部２１の直径ｄ１は二次コイル４０の二次側空間部４１の直径ｄ２よりも小さく、かつ一次コイル２０の外径Ｄ１の二次コイル４０の外径Ｄ２に対する割合は０．７よりも小さい。
【選択図】図３A non-contact power transmission device capable of reducing the size and weight of a power transmission device and suppressing a decrease in transmission efficiency is provided.
A non-contact power transmission device includes a power transmission device including a primary coil and a power reception device including a secondary coil. The diameter d1 of the primary space 21 of the primary coil 20 is smaller than the diameter d2 of the secondary space 41 of the secondary coil 40, and the ratio of the outer diameter D1 of the primary coil 20 to the outer diameter D2 of the secondary coil 40. Is less than 0.7.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、非接触電力伝送装置に関する。 The present invention relates to a contactless power transmission device.
非接触電力伝送装置は、送電装置および受電装置を備えている。非接触電力伝送装置は、送電装置と受電装置との間で非接触での電力伝送および電気信号伝送を行う。非接触電力伝送装置は、送電装置が備える一次コイルと受電装置が備える二次コイルの相対的な位置ずれにより電力伝送効率が低下する。このため、従来の非接触電力伝送装置は、二次コイルの外径に対する一次コイルの外径の割合を所定範囲内の値に設定している。なお、特許文献１は、従来の非接触電力伝送装置の一例を開示している。 The non-contact power transmission device includes a power transmission device and a power reception device. The non-contact power transmission device performs non-contact power transmission and electrical signal transmission between the power transmission device and the power reception device. In the non-contact power transmission device, the power transmission efficiency is reduced due to the relative displacement between the primary coil included in the power transmission device and the secondary coil included in the power reception device. For this reason, the conventional non-contact power transmission apparatus sets the ratio of the outer diameter of the primary coil to the outer diameter of the secondary coil to a value within a predetermined range. Note that Patent Document 1 discloses an example of a conventional non-contact power transmission apparatus.
従来の非接触電力伝送装置によれば、位置ずれ許容量の規格範囲内において、一次コイルの中央に位置する一次側空間部は二次コイルの中央に位置する二次側空間部と最大面積で重なる寸法に設定される。また、位置ずれ許容量の規格範囲内において、二次コイルは一次コイルと完全に重なる寸法に設定される。このため、一次コイルの外径が二次コイル外径よりも大きい。このため、送電装置の規模を増大させるおそれがある。 According to the conventional non-contact power transmission apparatus, the primary side space portion located at the center of the primary coil is within the maximum area of the secondary side space portion located at the center of the secondary coil within the standard range of misalignment allowance. Overlapping dimensions are set. In addition, the secondary coil is set to a dimension that completely overlaps the primary coil within the standard range of the allowable positional deviation. For this reason, the outer diameter of the primary coil is larger than the outer diameter of the secondary coil. For this reason, there exists a possibility of increasing the scale of a power transmission apparatus.
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、送電装置の小型化かつ位置ずれによる伝送効率の低下を抑制することが可能な非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。 The present invention was created based on the above background, and aims to provide a non-contact power transmission device that can reduce the size of the power transmission device and suppress a decrease in transmission efficiency due to misalignment. To do.
（１）第１の手段は、「一次コイルを含む送電装置と、二次コイルを含む受電装置とを有する非接触電力伝送装置であって、前記一次コイルは導電線により囲まれて形成される一次側空間部を有し、前記二次コイルは導電線により囲まれて形成される二次側空間部を有し、前記一次側空間部の直径が前記二次側空間部の直径よりも小さく、かつ前記一次コイルの外径が前記二次コイルの外径よりも小さい非接触電力伝送装置」を含む。 (1) The first means is a “contactless power transmission device having a power transmission device including a primary coil and a power reception device including a secondary coil, wherein the primary coil is surrounded by a conductive wire. A primary side space portion, and the secondary coil has a secondary side space portion surrounded by a conductive wire, and the diameter of the primary side space portion is smaller than the diameter of the secondary side space portion. And a non-contact power transmission device in which the outer diameter of the primary coil is smaller than the outer diameter of the secondary coil.
（２）第２の手段は、「前記二次コイルの外径に対する前記一次コイルの外径の割合は０．７よりも小さい非接触電力伝送装置」を含む。
（３）第３の手段は、「前記二次コイルの外径に対する前記一次コイルの外径の割合は０．４２よりも大きい非接触電力伝送装置」を含む。
(2) The second means includes “a non-contact power transmission device in which the ratio of the outer diameter of the primary coil to the outer diameter of the secondary coil is smaller than 0.7”.
(3) The third means includes “a non-contact power transmission device in which the ratio of the outer diameter of the primary coil to the outer diameter of the secondary coil is greater than 0.42.”
（４）第２の手段は、「前記一次コイルおよび前記二次コイルが平面コイルにより構成される非接触電力伝送装置」を含む。 (4) The second means includes “a non-contact power transmission device in which the primary coil and the secondary coil are planar coils”.
本非接触電力伝送装置は、送電装置の小型化かつ位置ずれによる伝送効率低下の抑制に貢献する。 This non-contact power transmission apparatus contributes to miniaturization of the power transmission apparatus and suppression of a decrease in transmission efficiency due to positional deviation.
（実施形態）
図１を参照して、非接触電力伝送装置１の構成について説明する。
非接触電力伝送装置１は、送電装置１０および受電装置３０を有する。送電装置１０は、直流電圧源１１、発振部１２、駆動部１３、および一次コイル２０を有する。
(Embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the non-contact electric power transmission apparatus 1 is demonstrated.
The non-contact power transmission device 1 includes a power transmission device 10 and a power reception device 30. The power transmission device 10 includes a DC voltage source 11, an oscillation unit 12, a drive unit 13, and a primary coil 20.
直流電圧源１１は、駆動部１３に直流電圧を供給する。発振部１２は、駆動部１３にクロック信号を供給する。駆動部１３は、発振部１２が出力するクロック信号に基づいて一次コイル２０に流れる電流の方向を切替える。駆動部１３は、一次コイル２０に交流電力を供給する。一次コイル２０は、電磁誘導作用を用いて受電装置３０の二次コイル４０に電力を伝送する。 The DC voltage source 11 supplies a DC voltage to the drive unit 13. The oscillation unit 12 supplies a clock signal to the drive unit 13. The drive unit 13 switches the direction of the current flowing through the primary coil 20 based on the clock signal output from the oscillation unit 12. The drive unit 13 supplies AC power to the primary coil 20. The primary coil 20 transmits electric power to the secondary coil 40 of the power receiving device 30 using electromagnetic induction.
受電装置３０は、二次コイル４０、整流回路３１、定電圧回路３２、および負荷３３を有する。整流回路３１は、二次コイル４０により受電した電力を整流する。定電圧回路３２は、整流回路３１の出力から安定化した所定値の電圧を発生する。定電圧回路３２は、発生電圧を負荷３３に供給する。 The power receiving device 30 includes a secondary coil 40, a rectifier circuit 31, a constant voltage circuit 32, and a load 33. The rectifier circuit 31 rectifies the power received by the secondary coil 40. The constant voltage circuit 32 generates a stabilized voltage from the output of the rectifier circuit 31. The constant voltage circuit 32 supplies the generated voltage to the load 33.
非接触電力伝送装置１は、図２に示されるように、非接触電力伝送に係る電子機器としての充電システム５０に適用される。充電システム５０は、充電台６０およびスマートフォン７０を有する。充電台６０は、平面コイルにより構成された一次コイル２０が埋め込まれている。スマートフォン７０は、平面コイルにより構成された二次コイル４０が埋め込まれている。充電台６０は、コード６１を介して電力が供給される。 As shown in FIG. 2, the non-contact power transmission device 1 is applied to a charging system 50 as an electronic device related to non-contact power transmission. The charging system 50 includes a charging stand 60 and a smartphone 70. The charging stand 60 has a primary coil 20 constituted by a planar coil embedded therein. The smart phone 70 has a secondary coil 40 composed of a planar coil embedded therein. The charging stand 60 is supplied with power via a cord 61.
充電台６０は、スマートフォン７０に内蔵されているバッテリー７１を充電するとき、コード６１を介して供給される電力を用いて充電台６０内の一次コイル２０に交流電力を供給する。充電台６０内の一次コイル２０は、充電台６０上に配置されたスマートフォン７０内の二次コイル４０に電力を伝送する。スマートフォン７０は、二次コイル４０により受電した電力を用いてバッテリー７１を充電する。 When charging the battery 71 built in the smartphone 70, the charging stand 60 supplies AC power to the primary coil 20 in the charging stand 60 using the power supplied via the cord 61. The primary coil 20 in the charging stand 60 transmits electric power to the secondary coil 40 in the smartphone 70 disposed on the charging stand 60. The smartphone 70 charges the battery 71 using the power received by the secondary coil 40.
図３に基づいて、一次コイル２０および二次コイル４０の形状について説明する。
一次コイル２０は、外周に一次側巻線部２２を有し、中央部に一次側巻線部２２に囲まれて形成される一次側空間部２１を有する円形の平面コイルにより構成される。一次側巻線部２２は、導電線を平面に巻き回して構成される。二次コイル４０は、外周に二次側巻線部４２を有し、中央部に二次側巻線部４２に囲まれて形成される二次側空間部４１を有する円形の平面コイルにより構成される。二次側巻線部４２は、導電線を平面に巻き回して構成される。一次コイル２０は、一次側空間部２１の大きさが直径ｄ１、コイルの大きさが外径Ｄ１である。二次コイル４０は、二次側空間部４１の大きさが直径ｄ２、コイルの大きさが外径Ｄ２である。
Based on FIG. 3, the shape of the primary coil 20 and the secondary coil 40 is demonstrated.
The primary coil 20 is composed of a circular planar coil having a primary side winding portion 22 on the outer periphery and a primary side space portion 21 formed by being surrounded by the primary side winding portion 22 at the center. The primary winding part 22 is configured by winding a conductive wire around a plane. The secondary coil 40 is composed of a circular planar coil having a secondary winding portion 42 on the outer periphery and a secondary space portion 41 formed at the center portion surrounded by the secondary winding portion 42. Is done. The secondary winding part 42 is configured by winding a conductive wire around a plane. In the primary coil 20, the size of the primary space 21 is a diameter d1, and the size of the coil is an outer diameter D1. In the secondary coil 40, the size of the secondary space 41 is a diameter d2, and the size of the coil is an outer diameter D2.
スマートフォン７０内の二次コイル４０は、バッテリー７１を充電するとき、充電台６０内の一次コイル２０と互いに対向する位置に配置される。二次コイル４０は、スマートフォン７０が配置される充電台６０上の位置に応じて、一次コイル２０との相対位置が異なる。 The secondary coil 40 in the smartphone 70 is arranged at a position facing the primary coil 20 in the charging stand 60 when charging the battery 71. Secondary coil 40 differs in relative position with primary coil 20 according to the position on charging stand 60 where smart phone 70 is arranged.
充電システム５０は、充電台６０とスマートフォン７０との位置ずれに対する許容値が大きいことが望ましい。位置ずれは、一次コイル２０の中心および二次コイル４０の中心のいずれか一方が中心線８０上からずれたとき、一次コイル２０の中心と二次コイル４０の中心との距離として定義される。一次コイル２０および二次コイル４０は、位置ずれが生じた場合での電力伝送効率低下を抑制できることが望ましい。電力伝送効率は、バッテリー７１の充電時に、一次コイル２０が電力を伝送するのに消費する電力に対する二次コイル４０が受電する電力の割合として定義される。また、一次コイル２０および二次コイル４０は、位置ずれが生じた場合でのスマートフォン７０が消費可能な電力の低下を抑制できることが望ましい。 It is desirable that the charging system 50 has a large allowable value for positional deviation between the charging stand 60 and the smartphone 70. The positional shift is defined as the distance between the center of the primary coil 20 and the center of the secondary coil 40 when either the center of the primary coil 20 or the center of the secondary coil 40 is shifted from the center line 80. It is desirable that the primary coil 20 and the secondary coil 40 can suppress a reduction in power transmission efficiency when a positional shift occurs. The power transmission efficiency is defined as the ratio of the power received by the secondary coil 40 to the power consumed by the primary coil 20 to transmit power when the battery 71 is charged. Moreover, as for the primary coil 20 and the secondary coil 40, it is desirable that the fall of the electric power which the smart phone 70 can consume in the case where position shift arises can be suppressed.
充電台６０は、二次コイル４０の外径Ｄ２よりも大きな一次コイル２０の外径Ｄ１が必要とされるとき、図２（ａ）に示されるように、スマートフォン７０に比べ大きなサイズとなる。充電台６０は、一次コイル２０の外径Ｄ１を、二次コイル４０の外径Ｄ２よりも小さくすることができると、図２（ｂ）に示されるように、スマートフォン７０に比べ小さなサイズとすることができる。 When the outer diameter D1 of the primary coil 20 larger than the outer diameter D2 of the secondary coil 40 is required, the charging stand 60 has a larger size than the smartphone 70 as shown in FIG. When the outer diameter D1 of the primary coil 20 can be made smaller than the outer diameter D2 of the secondary coil 40, the charging stand 60 has a smaller size than the smartphone 70 as shown in FIG. be able to.
ここで、本願発明者は、一次コイル２０の外径Ｄ１を二次コイル４０径Ｄ２よりも小さくした場合について、電力伝送効率の位置ずれ特性の確認をおこなった。電力伝送効率の位置ずれ特性の確認は、一次コイル２０の外径Ｄ１および二次コイル４０径Ｄ２が異なる複数種類の試作品を用いて行った。 Here, this inventor confirmed the position shift characteristic of electric power transmission efficiency about the case where the outer diameter D1 of the primary coil 20 is made smaller than the secondary coil 40 diameter D2. The misregistration characteristics of the power transmission efficiency were confirmed using a plurality of types of prototypes having different outer diameters D1 and secondary coils 40 of the primary coil 20 and a diameter D2.
図４に、試作品における一次コイル２０および二次コイル４０の寸法を示している。
図４（ａ）に示される基準コイルは、一次コイル２０の外径Ｄ１が二次コイル４０の外径Ｄ２より大きな値に設定されている。図４（ｂ）に示される比較１コイルおよび図４（ｃ）に示される比較２コイルは、一次コイル２０の外径Ｄ１が二次コイル４０の外径Ｄ２よりも小さい。基準コイル、比較１コイル、および比較２コイルは、一次コイル２０の一次側空間部２１の直径ｄ１および二次コイル４０の二次側空間部４１の直径ｄ２が同一の値を有する。それぞれのコイル寸法は、一次コイル２０の一次側空間部２１の直径ｄ１を１とした規格化寸法で記載されている。基準コイル、比較１コイル、および比較２コイルは、一次コイル２０の外径Ｄ１の二次コイル４０の外径Ｄ２に対する割合がそれぞれ１．３３、０．７、および０．４２に設定されている。基準コイル、比較１コイル、および比較２コイルは、自己インダクタンスが等しい値に設定されている。
FIG. 4 shows the dimensions of the primary coil 20 and the secondary coil 40 in the prototype.
In the reference coil shown in FIG. 4A, the outer diameter D1 of the primary coil 20 is set to a value larger than the outer diameter D2 of the secondary coil 40. In the comparative 1 coil shown in FIG. 4B and the comparative 2 coil shown in FIG. 4C, the outer diameter D <b> 1 of the primary coil 20 is smaller than the outer diameter D <b> 2 of the secondary coil 40. In the reference coil, the comparison 1 coil, and the comparison 2 coil, the diameter d1 of the primary space 21 of the primary coil 20 and the diameter d2 of the secondary space 41 of the secondary coil 40 have the same value. Each coil dimension is described as a standardized dimension in which the diameter d1 of the primary side space 21 of the primary coil 20 is 1. In the reference coil, the comparison 1 coil, and the comparison 2 coil, the ratio of the outer diameter D1 of the primary coil 20 to the outer diameter D2 of the secondary coil 40 is set to 1.33, 0.7, and 0.42, respectively. . The reference coil, the comparison 1 coil, and the comparison 2 coil are set to have the same self-inductance value.
基準コイル、比較１コイル、および比較２コイルの電力伝送特性の確認結果を図５（ａ）、図５（ｂ）、および図５（ｃ）に示している。
Ｘ軸に用いている位置ずれは、一次コイル２０の中心および二次コイル４０の中心のいずれか一方が中心線８０上からずれた距離を示している。
The confirmation results of the power transmission characteristics of the reference coil, the comparison 1 coil, and the comparison 2 coil are shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c).
The positional shift used for the X axis indicates the distance that one of the center of the primary coil 20 and the center of the secondary coil 40 is shifted from the center line 80.
電力伝送特性は、出力電圧および効率の位置ずれ依存性として測定している。測定は、以下に記す条件で行った。送電側は、一次コイル２０に対して１２ｖの直流電圧を用いて供給する電流を周期が８．３μｓのクロック信号で切替える。受電側は、二次コイル４０で受電した電力を整流して負荷に対して２Ａの電流を供給する。出力電圧は、負荷に印加される電圧の測定値である。効率は、負荷が消費する電力と、送信側での１２ｖの直流電圧源が供給する電力の割合を測定した値である。 The power transmission characteristic is measured as the positional deviation dependency of the output voltage and efficiency. The measurement was performed under the conditions described below. The power transmission side switches the current supplied to the primary coil 20 using a 12-v DC voltage with a clock signal having a period of 8.3 μs. The power receiving side rectifies the power received by the secondary coil 40 and supplies a current of 2 A to the load. The output voltage is a measured value of the voltage applied to the load. The efficiency is a value obtained by measuring a ratio between the power consumed by the load and the power supplied from the 12-v DC voltage source on the transmission side.
図５に示されるように、比較１コイルおよび比較２コイルは、基準コイルと同等の電力伝送特性であることが判る。
本願発明者は、比較１コイルおよび比較２コイルが基準コイルと同等の電力伝送特性を示す理由を、以下のように推測する。
As shown in FIG. 5, it can be seen that the comparative 1 coil and the comparative 2 coil have the same power transmission characteristics as the reference coil.
The inventor of the present application infers the reason why the comparative 1 coil and the comparative 2 coil exhibit the same power transmission characteristics as the reference coil as follows.
二次コイル４０が発生する電力は、磁束が鎖交する二次側巻線部４２の導電線本数および二次側巻線部４２と鎖交する磁束線数に依存する。位置ずれによる磁束が鎖交する二次側巻線部４２の導電線本数および二次側巻線部４２と鎖交する磁束線数の減少がないとき、電力伝送特性は、位置ずれによる劣化を抑制できる。 The electric power generated by the secondary coil 40 depends on the number of conductive wires of the secondary side winding portion 42 where the magnetic flux is linked and the number of magnetic flux lines linked with the secondary side winding portion 42. When there is no decrease in the number of conductive wires of the secondary side winding portion 42 where the magnetic flux due to the positional deviation is linked and the number of magnetic flux lines linked with the secondary side winding portion 42, the power transmission characteristics are deteriorated due to the positional deviation. Can be suppressed.
一次コイル２０および二次コイル４０は、位置ずれによる磁束が鎖交する二次側巻線部４２の導電線本数の減少を以下のように抑制する。
送電装置１０は、一次コイル２０の導電線にパルス電流を供給することにより、磁束を発生する。このとき、磁束は、一次側空間部２１を通る経路で発生される。二次コイル４０は、一次コイル２０で発生した磁束を二次側巻線部４２の導電線と鎖交させることにより、誘導起電力を発生する。このとき、磁束が二次コイル４０の二次側空間部４１を通る経路にあるとき、磁束と鎖交する二次側巻線部４２の導電線本数が最も多くなる。一次コイル２０の一次側空間部２１の直径が二次コイル４０の二次側空間部４１の直径よりも小さいとき、一次コイル２０の一次側空間部２１は、位置ずれ発生時においても二次コイル４０の二次側空間部４１内に位置する。このため、位置ずれ発生時の、二次コイル４０の二次側空間部４１を通る磁束数の減少が抑制される。このため、一次コイル２０の一次側空間部２１の直径が二次コイル４０の二次側空間部４１の直径よりも小さいとき、電力伝送効率の位置ずれによる低下が抑制される。
The primary coil 20 and the secondary coil 40 suppress the decrease in the number of conductive wires of the secondary side winding portion 42 where the magnetic flux due to the positional deviation is linked as follows.
The power transmission device 10 generates a magnetic flux by supplying a pulse current to the conductive wire of the primary coil 20. At this time, the magnetic flux is generated along a path that passes through the primary space 21. The secondary coil 40 generates an induced electromotive force by linking the magnetic flux generated in the primary coil 20 with the conductive wire of the secondary winding portion 42. At this time, when the magnetic flux is in a path passing through the secondary side space portion 41 of the secondary coil 40, the number of conductive wires of the secondary side winding portion 42 interlinked with the magnetic flux becomes the largest. When the diameter of the primary space portion 21 of the primary coil 20 is smaller than the diameter of the secondary space portion 41 of the secondary coil 40, the primary space portion 21 of the primary coil 20 is not affected even when misalignment occurs. It is located in the 40 secondary side space part 41. For this reason, a decrease in the number of magnetic fluxes passing through the secondary side space 41 of the secondary coil 40 at the time of occurrence of misalignment is suppressed. For this reason, when the diameter of the primary side space part 21 of the primary coil 20 is smaller than the diameter of the secondary side space part 41 of the secondary coil 40, the fall by position shift of electric power transmission efficiency is suppressed.
一次コイル２０および二次コイル４０は、位置ずれに伴う二次側巻線部４２と鎖交する磁束線数の減少を以下のように抑制する。
一次コイル２０が発生する磁束数は、一次コイル２０の一次側巻線部２２と二次コイル４０の二次側巻線部４２とが対向する部分の面積の影響を受ける。一次コイル２０および二次コイル４０は、位置ずれによる一次側巻線部２２と二次側巻線部４２との対向面積の変動が少ないとき、位置ずれによる伝送効率の低下が抑制される。
The primary coil 20 and the secondary coil 40 suppress the decrease in the number of magnetic flux lines interlinking with the secondary winding part 42 due to the positional deviation as follows.
The number of magnetic fluxes generated by the primary coil 20 is affected by the area of the portion where the primary side winding portion 22 of the primary coil 20 and the secondary side winding portion 42 of the secondary coil 40 face each other. When the primary coil 20 and the secondary coil 40 have a small variation in the facing area between the primary side winding portion 22 and the secondary side winding portion 42 due to misalignment, a decrease in transmission efficiency due to misalignment is suppressed.
上記考えに基づくと、電力伝送特性は、二次コイル４０の外径Ｄ２に対する一次コイル２０の外径Ｄ１の割合が０．４２よりも小さな構成においても、位置ずれによる電力伝送特性の変動は抑制されると推測できる。 Based on the above idea, the power transmission characteristics are such that even if the ratio of the outer diameter D1 of the primary coil 20 to the outer diameter D2 of the secondary coil 40 is smaller than 0.42, fluctuations in the power transmission characteristics due to misalignment are suppressed. Can be guessed.
実施形態の非接触電力伝送装置１は、一次コイル２０の一次側空間部２１の直径ｄ１を二次コイル４０の二次側空間部の直径ｄ２よりも小さな値とし、かつ二次コイル４０の外径Ｄ２に対する一次コイル２０の外径Ｄ１の割合を０．７よりも小さな値とする。 In the non-contact power transmission device 1 of the embodiment, the diameter d1 of the primary space 21 of the primary coil 20 is smaller than the diameter d2 of the secondary space of the secondary coil 40, and the outside of the secondary coil 40 The ratio of the outer diameter D1 of the primary coil 20 to the diameter D2 is set to a value smaller than 0.7.
非接触電力伝送装置１は、以下の効果を奏する。
（１）非接触電力伝送装置１は、送電装置１０および受電装置３０を有する。送電装置１０は一次側空間部２１を有する一次コイル２０を有する。受電装置３０は二次側空間部４１を有する二次コイル４０を有する。一次コイルの一次側空間部２１の直径ｄ１は二次コイルの前記二次側空間部の直径ｄ２よりも小さく、かつ一次コイルの外径Ｄ１が二次コイルの外径Ｄ２よりも小さい。この構成によれば、位置ずれによる伝送効率の低下を抑制することが可能な非接触電力伝送装置１において、送電装置１０の小型軽量化が実現できる。
The non-contact power transmission device 1 has the following effects.
(1) The non-contact power transmission device 1 includes the power transmission device 10 and the power reception device 30. The power transmission device 10 includes a primary coil 20 having a primary space 21. The power receiving device 30 includes a secondary coil 40 having a secondary space portion 41. The diameter d1 of the primary space 21 of the primary coil is smaller than the diameter d2 of the secondary space of the secondary coil, and the outer diameter D1 of the primary coil is smaller than the outer diameter D2 of the secondary coil. According to this configuration, in the non-contact power transmission device 1 that can suppress a decrease in transmission efficiency due to misalignment, the power transmission device 10 can be reduced in size and weight.
（２）非接触電力伝送装置１を適用した充電システム５０は、充電台６０の小型化が実現できる。このため、利用者の利便性が向上する。
（その他の実施形態）
本非接触電力伝送装置は、その他の実施形態を含む。以下、本非接触電力伝送装置のその他の実施形態としての実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
(2) In the charging system 50 to which the non-contact power transmission device 1 is applied, the charging stand 60 can be downsized. For this reason, user convenience is improved.
(Other embodiments)
This non-contact power transmission device includes other embodiments. Hereinafter, the modification of embodiment as other embodiment of this non-contact electric power transmission apparatus is shown. The following modifications can be combined with each other.
・実施形態の一次コイル２０および二次コイル４０は、一次側空間部２１および二次側空間部４１を有する。ただし、一次コイル２０および二次コイル４０の構成は、実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の一次コイル２０および二次コイル４０は、一次コイル２０および二次コイル４０が対向する位置に配置されるとき、中心部に磁性体コアが配置される構成を有する。 -The primary coil 20 and the secondary coil 40 of embodiment have the primary side space part 21 and the secondary side space part 41. FIG. However, the structure of the primary coil 20 and the secondary coil 40 is not restricted to the content illustrated by embodiment. For example, when the primary coil 20 and the secondary coil 40 are arranged at positions where the primary coil 20 and the secondary coil 40 face each other, the magnetic core is arranged at the center.
・実施形態の非接触電力伝送装置１は、充電台６０およびスマートフォン７０を有する充電システム５０に適用される。ただし、適用例は、実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の非接触電力伝送装置１は、充電台および電動歯ブラシを有する充電システムに適用される。または、その他の充電システムに適用される。 -The non-contact electric power transmission apparatus 1 of embodiment is applied to the charging system 50 which has the charging stand 60 and the smart phone 70. FIG. However, application examples are not limited to the contents exemplified in the embodiment. For example, the non-contact power transmission device 1 of the modification is applied to a charging system having a charging stand and an electric toothbrush. Or it applies to other charging systems.
・実施形態の非接触電力伝送装置１は、充電台６０およびスマートフォン７０を有する充電システム５０に適用される。ただし、適用例は、実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の非接触電力伝送装置１は、非接触カードリーダーおよびＩＣカードを有する非接触情報読み取りシステムに適用される。 -The non-contact electric power transmission apparatus 1 of embodiment is applied to the charging system 50 which has the charging stand 60 and the smart phone 70. FIG. However, application examples are not limited to the contents exemplified in the embodiment. For example, the non-contact power transmission device 1 of the modification is applied to a non-contact information reading system having a non-contact card reader and an IC card.
（課題を解決するための手段に関する付記）
課題を解決するための手段は、下記の付記手段のとおり記述することもできる。
（１）付記手段１は、「前記一次コイルは、導電線を平面に巻き回して形成される一次側巻線部を有し、前記二次コイルは、導電線を平面に巻き回して形成される二次側巻線部を有する非接触電力伝送装置」を含む。
(Additional note regarding means for solving the problem)
Means for solving the problem can be described as the following additional means.
(1) Note 1 means that "the primary coil has a primary winding portion formed by winding a conductive wire on a plane, and the secondary coil is formed by winding a conductive wire on a plane. A non-contact power transmission device having a secondary winding portion ”.
１…非接触電力伝送装置１、１０…送電装置、２０…一次コイル、２１…一次側空間部、３０…受電装置、４０…二次コイル、４１…二次側空間部、ｄ１…一次側空間部直径、ｄ２…二次側空間部直径、Ｄ１…一次コイル外径、Ｄ２…二次コイル外径。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact electric power transmission apparatus 1, 10 ... Power transmission apparatus, 20 ... Primary coil, 21 ... Primary side space part, 30 ... Power receiving apparatus, 40 ... Secondary coil, 41 ... Secondary side space part, d1 ... Primary side space Part diameter, d2 ... secondary space part diameter, D1 ... primary coil outer diameter, D2 ... secondary coil outer diameter.
Claims (4)
前記一次コイルは導電線により囲まれて形成される一次側空間部を有し、
前記二次コイルは導電線により囲まれて形成される二次側空間部を有し、
前記一次側空間部の直径が前記二次側空間部の直径よりも小さく、かつ前記一次コイルの外径が前記二次コイルの外径よりも小さい
非接触電力伝送装置。 A non-contact power transmission device having a power transmission device including a primary coil and a power reception device including a secondary coil,
The primary coil has a primary space formed by being surrounded by a conductive wire,
The secondary coil has a secondary space portion formed by being surrounded by a conductive wire,
The non-contact power transmission device, wherein a diameter of the primary space portion is smaller than a diameter of the secondary space portion, and an outer diameter of the primary coil is smaller than an outer diameter of the secondary coil.
請求項１に記載の非接触電力伝送装置。 The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein a ratio of an outer diameter of the primary coil to an outer diameter of the secondary coil is smaller than 0.7.
請求項１または２に記載の非接触電力伝送装置。 The non-contact power transmission device according to claim 1 or 2, wherein a ratio of an outer diameter of the primary coil to an outer diameter of the secondary coil is larger than 0.42.
請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置。 The non-contact power transmission device according to claim 1, wherein the primary coil and the secondary coil are configured by planar coils.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012200581A JP2014057429A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Non-contact power transmitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012200581A JP2014057429A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Non-contact power transmitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014057429A true JP2014057429A (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=50614285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012200581A Pending JP2014057429A (en) | 2012-09-12 | 2012-09-12 | Non-contact power transmitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014057429A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014093795A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Equos Research Co Ltd | Power transmission system |
| WO2016005984A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Powermat Technologies Ltd. | System and methods for power coupling using coils array |
-
2012
- 2012-09-12 JP JP2012200581A patent/JP2014057429A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014093795A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Equos Research Co Ltd | Power transmission system |
| WO2016005984A1 (en) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | Powermat Technologies Ltd. | System and methods for power coupling using coils array |
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