WO2013018268A1

WO2013018268A1 - 電力伝送コイルとそれを用いた非接触給電装置

Info

Publication number: WO2013018268A1
Application number: PCT/JP2012/003979
Authority: WO
Inventors: シュテフェンヴェルナー; 岩宮　裕樹; 三宅　英司
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-02-07

Abstract

　電力伝送コイルは同一平面内に同心状に配された複数の平面コイルを備える。複数の平面コイルは互いに並列に接続されている。複数の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように複数の平面コイルが接続されている。この電力伝送コイルは薄型で、かつ高い電力伝送効率を有する。

Description

電力伝送コイルとそれを用いた非接触給電装置

　本発明は、非接触で電力を伝送する電力伝送コイルと、それを用いた非接触給電装置に関する。

　近年、直接的な電気的接続を持たず、非接触で電力を伝送する非接触給電技術が開発されている。図５は特許文献１に開示されている非接触給電技術を用いた従来のアンテナ装置１００の分解図である。

　アンテナ装置１００は、複数のプリント基板１０１と、複数のプリント基板１０１上にそれぞれ形成された複数の渦巻状コイル１０３とを備える。複数の渦巻状コイル１０３は同じ形状を有する。渦巻状コイル１０３の始端と終端はプリント基板１０１に形成されたスルーホール１０５を介して下部に引き出される。複数のプリント基板１０１を積層すると、スルーホール１０５が接触して共通のアンテナ給電端子が形成される。ゆえに、複数の渦巻状コイル１０３は互いに並列に接続される。並列接続により渦巻状コイル１０３の導体抵抗分を低減することができるので、アンテナ装置１００の尖鋭度Ｑを十分に大きくしてアンテナ放射効率を高めることができる。

　図５に示すアンテナ装置１００はアンテナ放射効率を高めることができるのであるが、そのためには複数のプリント基板１０１を積層する必要がある。特許文献１に記載されるように、アンテナ装置１００を車両のドアロック開閉用非接触カードへの給電に適用する場合であれば、非接触カードへ供給する電力は小さい。従って、プリント基板１０１を積層しても、アンテナ装置１００はそれほど厚くならず、車両のドアや壁面に設置できる。

　しかし、供給する電力が大きい場合は、プリント基板１０１上の渦巻状コイル１０３が薄いので、多数のプリント基板１０１を積層する必要があり、アンテナ装置１００が厚くなり大型化する。

特開平７－２６３９３５号公報

　電力伝送コイルは同一平面内に同心状に配された複数の平面コイルを備える。複数の平面コイルは互いに並列に接続されている。複数の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように複数の平面コイルが接続されている。

　この電力伝送コイルは薄型で、かつ高い電力伝送効率を有する。

図１Ａは本発明の実施の形態における電力伝送コイルの概略構成図である。図１Ｂは図１Ａに示す電力伝送コイルの線１Ｂ－１Ｂにおける断面図である。図２は実施の形態における他の電力伝送コイルの概略構成図である。図３は実施の形態におけるさらに他の電力伝送コイルの概略構成図である。図４Ａは実施の形態における電力伝送コイルを用いた非接触給電装置の概略構成図である。図４Ｂは図４Ａに示す非接触給電装置の線４Ｂ－４Ｂにおける断面図である。図５は従来のアンテナ装置の分解図である。

　図１Ａは本発明の実施の形態における電力伝送コイル１１の概略構成図である。図１Ｂは図１Ａに示す電力伝送コイル１１の線１Ｂ－１Ｂにおける断面図である。電力伝送コイル１１は、同一平面内に同心状に配される複数の平面コイル１３、１５を備える。平面コイル１３、１５は電気的に並列接続される。平面コイル１３、１５には同方向に電流が流れるように構成されている。

　同一平面内に平面コイル１３、１５が中心点１１Ｃを中心とする同心状に配されているので、複数のコイルを積層する必要がなく、電力伝送コイル１１の薄型化が可能となる。また、平面コイル１３、１５は並列接続されるのでインピーダンスが低下する。さらに、平面コイル１３、１５には同方向に電流が流れるので、平面コイル１３、１５間の上下方向の磁界の打ち消し合いが低減される。これらのことから、電力伝送コイル１１の電力伝送効率を向上することができる。

　以下、より具体的に電力伝送コイル１１の構成、動作について説明する。

　図１Ａに示すように、電力伝送コイル１１は基材１２と、基材１２の表面１２Ａ上に配された平面コイル１３、１５とを備える。基材１２は表面１２Ａと、表面１２Ａの反対側の表面１２Ｂとを有する板形状を有する。平面コイル１３、１５は中心点１１Ｃを中心に延びる渦巻き形状を有する。平面コイル１３は平面コイル１５より内側に配され、平面コイル１５は平面コイル１３の外側で平面コイル１３を囲むように配されている。実施の形態における電力伝送コイル１１では、図１Ｂに示すように、基材１２の表面１２Ａには溝１１２Ａが形成されている。平面コイル１３、１５は、溝１１２Ａ内に挿入されたリッツ線で構成されている。実施の形態では、基材１２は加工しやすい樹脂製としたが、これに限定されるものではなく、例えば溝加工されたフェライト基板等の高透磁率を有する絶縁材を用いてもよい。この場合、溝加工が樹脂より困難となるが、漏洩磁束を低減することができ、電力伝送効率を高めることが可能となる。平面コイル１３、１５は、基材１２の表面１２Ａに形成された溝１１２Ａ内に挿入されたリッツ線で構成されているが、基材１２内に埋設されてもよく、また、基材１２の表面１２Ａに設けられた導体箔で形成されてもよい。

　平面コイル１３は、基材１２の中央の近傍に位置する端１３Ａから中心点１１Ｃを中心に渦巻き状に反時計回りに所定の回数だけ捲回されて端１３Ｂまで延びる。端１３Ａに比べて端１３Ｂは中心点１１Ｃより遠くに位置する。端１３Ａは平面コイル１３の渦巻き形状の内側に位置し、端１３Ｂは渦巻き形状の外側に位置する。平面コイル１３は端１３Ｂで基材１２から引き出される。基材１２には平面コイル１３の端１３Ａ、１３Ｂに位置して表面１２Ａから表面１２Ｂまで貫通する貫通孔２１３Ａ、２１３Ｂが形成されている。平面コイル１３を構成するリッツ線は端１３Ａ、１３Ｂから貫通孔２１３Ａ、２１３Ｂを介して基材１２の表面１２Ｂに出されている。端１３Ａ、１３Ｂは中心点１１Ｃから方向１１１Ａに位置する。

　平面コイル１５は、平面コイル１３の端１３Ｂの近傍に位置する端１５Ａから中心点１１Ｃを中心に渦巻き状に反時計回りに所定の回数だけ捲回されて端１５Ｂまで延びる。端１５Ａに比べて端１５Ｂは中心点１１Ｃより遠くに位置する。端１５Ａは平面コイル１５の渦巻き形状の内側に位置し、端１５Ｂは渦巻き形状の外側に位置する。平面コイル１５は端１５Ｂで基材１２から引き出される。基材１２には平面コイル１５の端１５Ａ、１５Ｂに位置して表面１２Ａから表面１２Ｂまで貫通する貫通孔２１５Ａ、２１５Ｂが形成されている。平面コイル１５を構成するリッツ線は端１５Ａ、１５Ｂから貫通孔２１５Ａ、２１５Ｂを介して基材１２の表面１２Ｂに出されている。

　実施の形態では、平面コイル１３、１５とも表面１２Ａから見て中心点１１Ｃを中心に反時計回り（周回方向１１１Ｂ）に捲回されているが、これに限定されるものではなく、いずれも時計回り（周回方向１１１Ｂの反対の周回方向１１１Ｃ）に捲回されてもよい。

　平面コイル１３の端１３Ａと平面コイル１５の端１５Ａは接続点１７で電気的に接続される。具体的には、接続点１７は端１５Ａに位置し、端１３Ａは導線５１３Ａを介して接続点１７で端１５Ａに接続されている。同様に、平面コイル１３の端１３Ｂと平面コイル１５の端１５Ｂは接続点１９で電気的に接続される。具体的には、接続点１９は端１５Ｂに位置し、端１３Ｂは導線５１３Ｂを介して接続点１９で端１５Ｂに接続されている。このような構成により、平面コイル１３、１５は接続点１７、１９で電気的に並列接続される。なお、接続点１７、１９を合わせて、以下、並列接続点と呼ぶ。

　電力伝送コイル１１では、複数の平面コイル１３、１５が同一平面内に同心状に配されるので、電力伝送コイル１１の厚さは１枚の基材１２の厚さとなり、薄型化を図ることができる。

　なお、平面コイル１３、１５を同心状に配することで、発生する磁界分布のむらを低減することができる。

　また、平面コイル１３、１５は円形の渦巻き状としているが、これは円形に限らず、楕円形や多角形等の渦巻状であってもよい。

　また、平面コイル１３、１５は、それぞれのインピーダンスが実質的に等しくなるようにしている。すなわち、平面コイル１３、１５を構成するリッツ線の太さや長さを調整することにより、両者のインピーダンスが誤差範囲内（計測誤差、リッツ線の太さや長さの誤差を含む）で実質的に等しくなるように調整している。平面コイル１３、１５は並列接続されているので、両者のインピーダンスが異なると、インピーダンスの低い平面コイルに電流が集中して流れる。その結果、その平面コイルの寿命が短くなる可能性が高まる。従って、両者のインピーダンスが実質的に等しくなるように平面コイル１３、１５を構成することが望ましい。

　接続点１７、１９には引き出しケーブル２１が接続されている。引き出しケーブル２１は送電回路２３と電気的に接続される。送電回路２３は系統電源２５の電力を、電力伝送に適した波形に変換する機能を有する。その波形の電圧や周波数等の電気的特性は、必要な電力伝送仕様に応じて適宜決定すればよい。

　なお、平面コイル１３、１５のそれぞれの渦巻き形状の内側に位置する端１３Ａ、１５Ａが互いに電気的に接続され、外側に位置する端１３Ｂ、１５Ｂが互いに電気的に接続されて、平面コイル１３、１５は並列に接続されている。平面コイル１３、１５は中心点１１Ｃを中心として同じ周回方向１１１Ｂに端１３Ａ、１５Ａから端１３Ｂ、１５Ｂまでそれぞれ巻回されているので、送電回路２３から流れる電流は、平面コイル１３、１５とで中心点１１Ｃを中心に同じ方向（周回方向１１１Ｂまたは周回方向１１１Ｃ）に流れる。これにより、両者の上下方向における磁界の打ち消し合いが低減されるので、電力伝送の効率が向上する。

　電力伝送コイル１１を用いて電力伝送を行った際の効率を測定した。なお、比較対象として、基材１２と、基材１２の表面１２Ａ上に配された１本のリッツ線よりなる１つの平面コイルとを備えた比較例の電力伝送コイルの効率も測定した。測定では、電力伝送コイル１１と比較例の電力伝送コイルとを送電側に用い、受電側の電力伝送コイルとして平面コイル１３と同じ形状、巻き数の平面コイルを用いた。

　効率測定の結果、比較例の電力伝送コイルの効率は９０％であり、実施の形態における電力伝送コイル１１の効率は９０．５％と、比較例の電力伝送コイルよりも０．５ポイント増加している。

　このように効率が改善された理由は、平面コイル１３、１５が並列接続されていることでインピーダンスが低下したことと、平面コイル１３、１５とに流れる電流の向きを同じにして両者の上下方向における磁界の打ち消し合いが低減されたことである。実施の形態における電力伝送コイル１１では低インピーダンス化が可能となるので、電力伝送コイル１１に大電流を流すことができ、より大きな電力の伝送が可能になる。

　図２は実施の形態における他の電力伝送コイル１１１の概略構成図である。図２において、図１Ａに示す電力伝送コイル１１と同じ部分には同じ参照番号を付す。

　図２に示す電力伝送コイルでは、平面コイル１３、１５の並列接続点１７、１９から延びる引き出しケーブル２１が実質的に同じ方向へ同じ線１１１Ｌに沿って引き出されている。

　これにより、次の効果が得られる。２つの引き出しケーブル２１に流れる電流の方向は逆であるので、引き出しケーブル２１を実質的に同じ方向へ同じ線１１１Ｌに沿って引き出すことにより両者が接近し、引き出しケーブル２１が発生する磁界を互いに打ち消し合うことができる。その結果、引き出しケーブル２１に起因した平面コイル１３、１５の磁界分布のむらが低減される。さらに、不要な磁界による平面コイル１３、１５の発生する磁界への影響、例えば磁界の弱まりが低減される。

　以下、より具体的に電力伝送コイル１１１の構成、動作について説明する。

　図２において、平面コイル１３の内側の端１３Ａと平面コイル１５の内側の端１５Ａに電気的に接続される引き出しケーブル２１の引き出し方向は図１Ａに示す電力伝送コイル１１と同じであり、基材１２の右側である。すなわち、端１３Ａ，１５Ａは中心点１１Ｃから方向１１１Ａに位置する。

　一方、平面コイル１３の端１３Ｂと平面コイル１５の端１５Ｂに電気的に接続される引き出しケーブル２１の引き出し方向は、図１Ａに示す電力伝送コイル１１では基材１２の左下であるのに対し、図２に示す電力伝送コイル１１１では基材１２の右側となる。すなわち、端１３Ｂ、１５Ｂも中心点１１Ｃから方向１１１Ａに位置する。従って、電力伝送コイル１１１では、平面コイル１３、１５の端における並列接続点１７、１９からの引き出しケーブル２１が実質的に同じ方向へ同じ線１１１Ｌに沿って引き出される。

　ここで、実質的に同じ方向へ同じ線１１１Ｌに沿って引き出されるとは、各引き出しケーブル２１が互いに電気的に接触せずに、できるだけ近づいた状態で同じ方向へ同じ線１１１Ｌに沿って引き出されるという意味であると定義する。従って、電力伝送コイル１１１においては、図２に示すように、各引き出しケーブル２１は、互いに接触せずに近づいた状態で基材１２の右方向へ配される。

　このような構成とすることで、互いに逆方向に各引き出しケーブル２１に流れる電流が発生する磁界を打ち消し合うことができる。その結果、各引き出しケーブル２１の磁界と、平面コイル１３、１５の磁界とが混在することによる磁界分布の局所的なむらの発生や磁界の弱まりが低減される。従って、有効な磁界が図１Ａに示す電力伝送コイル１１よりも増えるので、電力伝送コイル１１１の高効率化を図ることができる。

　また、電力伝送コイル１１１では、各引き出しケーブル２１が実質的に同じ方向に引き出されるので、各引き出しケーブル２１と送電回路２３との配線の引き回しが容易になる。

　図２に示す電力伝送コイル１１１では各引き出しケーブル２１は基材１２における右方向へ平行に配される。各引き出しケーブル２１の表面が絶縁されている場合、引き出しケーブル２１は撚り合わされていてもよい。この場合、各引き出しケーブル２１から発生する磁界はさらに打ち消されるので、一層の高効率化を図ることができる。

　図３は実施の形態におけるさらに他の電力伝送コイル２１１の概略構成図である。図３において、図１Ａに示す電力伝送コイル１１と同じ部分には同じ参照番号を付す。

　図３に示す電力伝送コイル２１１では、平面コイル１３、１５の捲回方向が互いに逆である。これにより、平面コイル１３、１５を１本のリッツ線で一筆書き状に構成できるので、電力伝送コイル２１１の薄型化、高効率化に加え、作製容易化が可能となる。

　以下、より具体的に電力伝送コイル２１１の構成、動作について説明する。

　図３に示す電力伝送コイル２１１では、平面コイル１３の構成は図１Ａと図２に示す電力伝送コイル１１、１１１と同じであり、平面コイル１３は中心点１１Ｃを中心に周回方向１１１Ｂに端１３Ａから端１３Ｂまで延びる。図３に示す電力伝送コイル２１１では、平面コイル１５の端１５Ｂは基材１２の外縁１２Ｃの近くに存在し、そこから内側に向かって捲回される。すなわち、平面コイル１５は中心点１１Ｃを中心に周回方向１１１Ｂと反対の周回方向１１１Ｃに端１５Ａから端１５Ｂまで延びる。そして、端１５Ａに位置する接続点１７で平面コイル１５の端１５Ａは平面コイル１３の端１３Ｂと電気的に接続される。

　このような構成から、平面コイル１３、１５は接続点１７で折り返した１本のリッツ線で形成することができる。なお、平面コイル１３の端１３Ａと平面コイル１５の端１５Ｂは、端１５Ｂに位置する接続点１９で電気的に接続される。その結果、平面コイル１３、１５は電気的に並列接続される。

　接続点１７、１９にはそれぞれ引き出しケーブル２１が電気的に接続される。なお、接続点１７は１本のリッツ線の折り返し部分に引き出しケーブル２１を接続した点である。

　電力伝送コイル１１において接続点１９から電流を流すと、平面コイル１３では内周の端１３Ａから外周の端１３Ｂに電流が流れ、平面コイル１５では外周の端１５Ｂから内周の端１５Ａへ電流が流れる。平面コイル１３、１５は中心点１１Ｃを中心とする互いに逆の周回方向１１１Ｂ、１１１Ｃに内周の端１３Ａ，１５Ｂから延びているので、上述の電流により、平面コイル１３、１５も電流は反時計回りすなわち中心点１１Ｃを中心とする周回方向１１１Ｂに端１３Ａ、１５Ａから端１３Ｂ、１５Ｂにそれぞれ流れる。従って、１本のリッツ線で２つの平面コイル１３、１５を構成しても、相互の上下方向における磁界の打ち消し合いが低減される電力伝送コイル２１１を形成することができる。その結果、電力伝送コイル１１、１１１と同様に、高効率な電力伝送コイル２１１を実現できる。

　なお、平面コイル１３、１５の捲回方向は図３に示すものに限定されるものではなく、いずれも図３と逆方向に捲回してもよい。但し、電力伝送コイル２１１では、流れる電流の方向を同方向とするために、平面コイル１３、１５は内側の端１３Ａ、１５Ａから互いに逆の周回方向に捲回する必要がある。

　なお、電力伝送コイル２１１では、１本のリッツ線を折り返して平面コイル１３、１５を形成しているので、平面コイル１３、１５のインピーダンスは、それぞれの長さを調整することにより実質的に等しくなるようにすればよい。

　また、図３に示す電力伝送コイル２１１では、図２に示す電力伝送コイル１１１と同様に、各引き出しケーブル２１が、実質的に同方向（図３では基材１２の右側）へ、すなわち中心点１１Ｃから方向１１１Ａに引き出されるように配される。この構成に限定されるものではなく、図１Ａに示す電力伝送コイル１１に各引き出しケーブル２１の引き出し方向が互いに異なってもよい。但し、各引き出しケーブル２１が発生する磁界の影響を低減するために、図２と図３に示す電力伝送コイル１１１、２１１での引き出しケーブル２１を引き出すことが望ましい。

　図４Ａは実施の形態における電力伝送コイル１１１を用いた非接触給電装置３１の概略構成図である。非接触給電装置３１は図２に示す電力伝送コイル１１１と、別の電力伝送コイル３１１とを備える。電力伝送コイル３１１は図２に示す電力伝送コイル１１１と同じ構造を有し、すなわち図２に示す基材１２と平面コイル１３、１５と引き出しケーブル２１とそれぞれ同じ構成の基材３１２と平面コイル３１３、３１５と引き出しケーブル３２１を備える。平面コイル３１３、３１５は並列に接続され、引き出しケーブル３２１により基材３１２の外部に引き出されている。

　図４Ａにおいて、電力伝送コイル１１１、３１１が対向すると、平面コイル１３、１５は平面コイル３１３、３１５とそれぞれ位置ずれなく同時に対向する。

　これにより、受電側と送電側における磁束は最短距離で結合されるので、電力伝送コイル１１１から電力伝送コイル３１１へ高効率で電力を伝送することができる。

　以下、より具体的に非接触給電装置３１の構成、動作について説明する。

　図４Ａに示すように、電力伝送コイル１１１から電力伝送コイル３１１に電力を伝送する際には、基材１２、３１２が対向して配される。奥側に位置する基材１２を有する電力伝送コイル１１の引き出しケーブル２１は送電回路２３を介して系統電源２５と電気的に接続される。この構成は実施の形態２と同じである。なお、奥側の電力伝送コイル１１１は送電回路２３が接続されるので、送電側の電力伝送コイルとして機能する。

　一方、図４Ａ中、手前側に位置する基材３１２を有する電力伝送コイル３１１は、平面コイル１３、１５とそれぞれ同じ形状を有する平面コイル３１３、３１５を備える。従って、手前側の電力伝送コイル３１１は奥側の電力伝送コイル１１１と同形状となる。但し、手前側の電力伝送コイル３１１の引き出しケーブル３２１は、図４Ａに示すように、電力伝送コイル３１１の下側に配される。なお、電力伝送コイル１１１、３１１の引き出しケーブル２１、３２１の方向は図４Ａのものに限定されるものではなく、任意の方向から引き出す構成でよい。

　手前側の電力伝送コイル３１１における引き出しケーブル３２１は、受電回路２７を介して負荷２９と電気的に接続される。従って、手前側の電力伝送コイル３１１は受電側の電力伝送コイル３１１として機能する。

　図４Ｂは図４Ａに示す非接触給電装置３１の線４Ｂ－４Ｂにおける断面図である。非接触給電装置３１では、基材１２、３１２の表面１２Ａ、３１２Ａが互いに対向するように電力伝送コイル１１１、３１１が対向する。電力伝送コイル１１１、３１１の基材１２、３１２の表面１２Ｂ、３１２Ｂからの漏洩磁束を低減するために、電力伝送コイル１１１、３１１は基材１２、３１２の表面１２Ｂ、３１２Ｂにそれぞれ設けられたフェライトシート等の薄い磁性材料３４、３３４をさらに有する。従って、基材１２の表面１２Ｂ、３１２Ｂに配される引き出し用のリッツ線は図４Ａには示されていない。

　このような構成により、系統電源２５の電力は送電回路２３により非接触給電を行うための波形に変換されて送電側の電力伝送コイル１１１に供給される。基材１２の表面３１２Ａが基材３１２の表面３１２Ａと所定の隙間３１Ｇを空けて対向する状態で送電側の電力伝送コイル１１１から受電側の電力伝送コイル３１１へ電力が伝送される。この電力は、受電回路２７で負荷２９に適する電力波形に変換された後、負荷２９に供給される。これにより、系統電源２５の電力を非接触で負荷２９に供給することができる。なお、所定の隙間３１Ｇは、非接触給電を行うに際して必要とされる隙間として予め決定される。また、負荷２９は電力を消費する構成のものでもよいし、二次電池等の電力を蓄える構成のものでもよい。ここでは、これらを総称して負荷２９と呼ぶ。

　非接触給電装置３１では、次のような効果を得ることができる。まず、送電側の電力伝送コイル１１１における平面コイル１３、１５は受電側の電力伝送コイル３１１における平面コイル３１３、３１５とそれぞれ同形状であり、並列接続構成であるので高効率化が図れる。これら送電側の電力伝送コイル１１１と受電側の電力伝送コイル３１１が対向している。従って、送電側の電力伝送コイル１１１が発生した磁界が、所定の隙間３１Ｇを隔てて対向する受電側の電力伝送コイル３１１と磁気的な結合を生じる。この際、発生磁界による磁束は所定の隙間３１Ｇを隔てて最短距離で受電側の電力伝送コイル３１１と結合される。ゆえに、通常の平面コイルを用いる場合に比べ、さらなる高効率な電力伝送コイル１１１、３１１を構成することができる。

　具体的には、１本のリッツ線のみで平面コイルを形成した上記の比較例の電力伝送コイルにおける電力伝送効率に対し、実施の形態における非接触給電装置３１の電力伝送コイル１１１、３１１における電力伝送効率は約１．２％向上する。このように、電力伝送コイル１１１、３１１は図１Ａに示す電力伝送コイル１１よりも、さらなる高効率化が可能となる。

　以上の構成、動作により、受信側の平面コイル３１３、３１５と送電側の平面コイル１３、１５とをそれぞれ同形状とし、送電側の電力伝送コイル１１１と受電側の電力伝送コイル３１１を対向させる構成としたので、薄型化に加え、さらなる高効率化が可能な電力伝送コイル１１１を実現できる。

　図４Ａに示す非接触給電装置３１では受電側、送電側とも図２に示す電力伝送コイル１１１と同じ形状の電力伝送コイルを用いたが、図１Ａや図３に示す電力伝送コイル１１、２１１を受電側、送電側に用いてもよい。但し、受電側と送電側の電力伝送コイルを同形状としなければ、位置ずれが発生し効率が低下する。例えば図１Ａに示す電力伝送コイル１１を送電側の電力伝送コイルとし、図３に示す電力伝送コイル２１１を受電側にする非接触給電装置では、両者の平面コイル１５の形状が異なるので効率が低下する。従って、受電側、送電側とも図１Ａに示す電力伝送コイル１１を用いるか、または、受電側、送電側とも図３に示す電力伝送コイル２１１を用いる構成とすることで、高効率の非接触給電装置が得られる。

　電力伝送コイル１１、１１１、２１１では、平面コイル１３、１５にリッツ線を用いたが、これに限定されるものではなく、表皮効果の影響が少ない周波数範囲で使用する場合は、１本の銅線を用いる構成としてもよい。

　また、電力伝送コイル１１、１１１、２１１では、平面コイルとして平面コイル１３、１５の２つを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、実施の形態における電力伝送コイルは、基材１２の表面１２Ａに同心状に配され、並列接続される２つより多い平面コイルを備えていてもよい。この場合、各平面コイルの配線が複雑化するものの、さらなるインピーダンスの低下と高効率化を図ることができる。

　また、電力伝送コイル１１、１１１、２１１は非接触給電用だけでなく、薄型トランスのコイルとして用いてもよい。

　本発明にかかる電力伝送コイルは薄型化と高効率化を図ることができるので、特に非接触給電用やトランス用の電力伝送コイル等として有用である。

１１　　電力伝送コイル
１３　　平面コイル（第１の平面コイル）
１５　　平面コイル（第１の平面コイル）
２１　　引き出しケーブル
３１　　非接触給電装置
１１１　　電力伝送コイル（送電側の電力伝送コイル）
２１１　　電力伝送コイル
３１１　　電力伝送コイル（別の電力伝送コイル、受電側の電力伝送コイル）
３１３　　平面コイル（第２の平面コイル、別の平面コイル）
３１５　　平面コイル（第２の平面コイル、別の平面コイル）

Claims

同一平面内に同心状に配された複数の平面コイルを備え、
前記複数の平面コイルは互いに並列に接続され、
前記複数の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように複数の前記平面コイルが接続されている、電力伝送コイル。
前記複数の平面コイルは互いに実質的に等しいインピーダンスを有する、請求項１に記載の電力伝送コイル。
前記複数の平面コイルは、第１の接続点で互いに接続された複数の第１の端と、第２の接続点で互いに接続された複数の第２の端とを有し、
前記第１の接続点に接続されて前記第１の接続点から延びる第１の引き出しケーブルと、
前記第２の接続点に接続されて、前記第２の接続点から前記第１の引き出しケーブルが延びる方向と実質的に同じ方向に延びる第２の引き出しケーブルと、
をさらに備えた、請求項１に記載の電力伝送コイル。
前記電力伝送コイルは、別の電力伝送コイルと共に用いられるように構成されており、
前記別の電力伝送コイルは、同一平面内に同心状に配された複数の別の平面コイルを有し、
前記別の電力伝送コイルの前記複数の別の平面コイルは互いに並列接続され、
前記複数の別の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように前記複数の別の平面コイルが接続されており、
前記複数の平面コイルは前記複数の別の平面コイルとそれぞれ同じ形状を有し、
前記複数の平面コイルは前記複数の別の平面コイルとそれぞれ対向するように構成されている、請求項１に記載の電力伝送コイル。
　　　同一平面内に同心状に配された複数の第１の平面コイルを有し、
　　　前記複数の第１の平面コイルは互いに並列接続され、
　　　前記複数の第１の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように複数の前記第１の平面コイルが接続されている、送電側の電力伝送コイルと、
　　　同一平面内に同心状に配された複数の第２の平面コイルを有し、
　　　前記複数の第２の平面コイルは互いに並列接続され、
　　　前記複数の第２の平面コイルに同じ方向に電流が流れるように複数の前記第２の平面コイルが接続されている、受電側の電力伝送コイルと、
を備え、
前記複数の第１の平面コイルは前記複数の第２の平面コイルとそれぞれ同じ形状を有し、
前記複数の第１の平面コイルは前記複数の第２の平面コイルとそれぞれ対向するように構成されている、非接触給電装置。