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JP2012175806A - Non-contact type feeding device - Google Patents

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JP2012175806A JP2011035353A JP2011035353A JP2012175806A JP 2012175806 A JP2012175806 A JP 2012175806A JP 2011035353 A JP2011035353 A JP 2011035353A JP 2011035353 A JP2011035353 A JP 2011035353A JP 2012175806 A JP2012175806 A JP 2012175806A
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phase difference
power
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Mami Suzuki
真美 鈴木
Hiroyasu Kitamura
浩康 北村
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact type feeding device capable of suppressing degradation in the transmission efficiency of electric power from a transmission device to a reception device.SOLUTION: The non-contact type feeding device 1 comprises a transmission apparatus 10 including a primary coil 31 and a reception apparatus 20 including a secondary coil 41. A phase of an electric current supplied to the primary coil 31A and a phase of an electric current supplied to the primary coil 31B and the primary coil 31D are different from each other.

Description

本発明は、複数の1次側コイルとしての1次側コイルA1および1次側コイルA2を含む送電装置と、複数の2次側コイルとしての2次側コイルB1および2次側コイルB2を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、1次側コイルA1および1次側コイルA2の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置に関する。   The present invention includes a power transmission device including a primary coil A1 and a primary coil A2 as a plurality of primary coils, and a secondary coil B1 and a secondary coil B2 as a plurality of secondary coils. The present invention relates to a non-contact type power feeding device provided that a power receiving device is provided and that an alternating magnetic flux is generated by supplying power to at least one of the primary side coil A1 and the primary side coil A2.

上記非接触式給電装置として、特許文献1に記載のものが知られている。
この種の非接触式給電装置においては、送電装置から受電装置に電力を伝送するとき、1次側コイルA1および1次側コイルA2のそれぞれに電流が供給される。そして、各コイルで発生した交番磁束が対応する2次側コイルと鎖交することにより、同コイルにおいて誘導電流が発生する。
As said non-contact-type electric power feeder, the thing of patent document 1 is known.
In this type of non-contact power supply device, when power is transmitted from the power transmission device to the power reception device, current is supplied to each of the primary side coil A1 and the primary side coil A2. Then, an alternating current generated in each coil is linked to the corresponding secondary coil, whereby an induced current is generated in the coil.

特許4036813号公報Japanese Patent No. 4036813

本願発明者は、上記のように複数の1次側コイルおよび複数の2次側コイルを有する非接触式給電装置と、1つの1次側コイルおよび1つの2次側コイルを有する非接触式給電装置とを比較したとき、前者の電力の伝送効率が後者の電力の伝送効率よりも低くなることがあることを試験により確認した。その理由は次のように考えられる。   The inventor of the present application has a non-contact power feeding device having a plurality of primary coils and a plurality of secondary coils as described above, and a non-contact power feeding having one primary coil and one secondary coil. When compared with the device, it was confirmed by a test that the transmission efficiency of the former power may be lower than the transmission efficiency of the latter power. The reason is considered as follows.

すなわち、複数の1次側コイルおよび複数の2次側コイルを有する非接触式給電装置においては、1次側コイルA1で磁束の磁路として以下の(A)に示される磁路MX1および磁路MX2が形成される。また、1次側コイルA2で発生した磁束の磁路として以下の(B)に示される磁路MY1および磁路MY2が形成される。   That is, in a non-contact power supply apparatus having a plurality of primary coils and a plurality of secondary coils, the magnetic path MX1 and the magnetic path shown in (A) below as the magnetic path of the magnetic flux in the primary coil A1. MX2 is formed. In addition, magnetic paths MY1 and MY2 shown in (B) below are formed as magnetic paths of the magnetic flux generated in the primary coil A2.

(A)磁路MX1においては、1次側コイルA1から対応する2次側コイルB1に磁束が移動し、2次側コイルB1を通過した磁束が再び1次側コイルA1に移動する。一方、磁路MX2においては、1次側コイルA1から対応する2次側コイルB1に磁束が移動し、同コイルB1を通過した磁束が2次側コイルB1に隣り合う2次側コイルB2に移動し、同コイルB2を通過した磁束が2次側コイルB2に対応する1次側コイルA2に移動し、同コイルA2を通過した磁束が再び1次側コイルA1に移動する。   (A) In the magnetic path MX1, the magnetic flux moves from the primary side coil A1 to the corresponding secondary side coil B1, and the magnetic flux that has passed through the secondary side coil B1 moves again to the primary side coil A1. On the other hand, in the magnetic path MX2, the magnetic flux moves from the primary coil A1 to the corresponding secondary coil B1, and the magnetic flux passing through the coil B1 moves to the secondary coil B2 adjacent to the secondary coil B1. Then, the magnetic flux that has passed through the coil B2 moves to the primary coil A2 corresponding to the secondary coil B2, and the magnetic flux that has passed through the coil A2 moves again to the primary coil A1.

(B)磁路MY1においては、1次側コイルA2から対応する2次側コイルB2に磁束が移動し、2次側コイルB2を通過した磁束が再び1次側コイルA2に移動する。一方、磁路MY2においては、1次側コイルA2から対応する2次側コイルB2に磁束が移動し、同コイルB2を通過した磁束が2次側コイルB2に隣り合う2次側コイルB1に移動し、同コイルB1を通過した磁束が2次側コイルB1に対応する1次側コイルA1に移動し、同コイルA1を通過した磁束が再び1次側コイルA2に移動する。   (B) In the magnetic path MY1, the magnetic flux moves from the primary side coil A2 to the corresponding secondary side coil B2, and the magnetic flux that has passed through the secondary side coil B2 moves again to the primary side coil A2. On the other hand, in the magnetic path MY2, the magnetic flux moves from the primary side coil A2 to the corresponding secondary side coil B2, and the magnetic flux passing through the coil B2 moves to the secondary side coil B1 adjacent to the secondary side coil B2. Then, the magnetic flux that has passed through the coil B1 moves to the primary coil A1 corresponding to the secondary coil B1, and the magnetic flux that has passed through the coil A1 moves again to the primary coil A2.

そして、上記のように磁路MX2の磁束と磁路MY2の磁束とが互いに反対の方向に移動するため、これらの磁束が互いに打ち消し合うことに起因して、電力の伝送効率の低下が生じていると予測される。   Since the magnetic flux of magnetic path MX2 and the magnetic flux of magnetic path MY2 move in opposite directions as described above, power transmission efficiency is reduced due to the cancellation of these magnetic fluxes. It is predicted that

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、送電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下することを抑制することのできる非接触式給電装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact power supply device that can suppress a reduction in power transmission efficiency from the power transmission device to the power reception device. It is in.

上記目的を達成するための手段を以下に記載する。
・本発明の非接触式給電装置においては、複数の1次側コイルとしての1次側コイルA1および1次側コイルA2を含む送電装置と、複数の2次側コイルとしての2次側コイルB1および2次側コイルB2を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、前記1次側コイルA1および前記1次側コイルA2の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件し、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相とが互いに異なることを特徴としている。
Means for achieving the above object will be described below.
-In the non-contact-type electric power feeder of this invention, the power transmission apparatus containing the primary side coil A1 and the primary side coil A2 as a some primary side coil, and the secondary side coil B1 as a some secondary side coil And a power receiving device including the secondary coil B2 and that an alternating magnetic flux is generated by supplying power to at least one of the primary coil A1 and the primary coil A2. The phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A2 are different from each other.

・この非接触式給電装置においては、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差が「90°」よりも大きくかつ「270°」よりも小さいことが好ましい。   In this non-contact power supply device, the difference between the phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A2 is larger than “90 °” and “ It is preferably smaller than “270 °”.

・この非接触式給電装置においては、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差が「180°」であることが好ましい。   -In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the difference between the phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A2 is "180 °". .

・この非接触式給電装置においては、前記複数の1次側コイルとして、前記1次側コイルA1および前記1次側コイルA2に加えて1次側コイルA3が前記送電装置に設けられていること、前記1次側コイルA1と前記1次側コイルA2との距離をコイル間距離LAとし、前記1次側コイルA2と前記1次側コイルA3との距離をコイル間距離LBとして、前記コイル間距離LAが前記コイル間距離LBよりも小さいこと、ならびに、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差を第1位相差とし、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA3に供給される電流の位相との差を第2位相差としたとき、前記第1位相差が前記第2位相差よりも大きいことが好ましい。   -In this non-contact-type electric power feeder, in addition to the primary side coil A1 and the primary side coil A2, the primary side coil A3 is provided in the power transmission device as the plurality of primary side coils. The distance between the primary coil A1 and the primary coil A2 is an inter-coil distance LA, and the distance between the primary coil A2 and the primary coil A3 is an inter-coil distance LB. The distance LA is smaller than the inter-coil distance LB, and the difference between the phase of the current supplied to the primary coil A1 and the phase of the current supplied to the primary coil A2 is a first phase difference. When the difference between the phase of the current supplied to the primary coil A1 and the phase of the current supplied to the primary coil A3 is a second phase difference, the first phase difference is the second phase difference. Larger than the phase difference is preferred That's right.

・この非接触式給電装置においては、前記複数の1次側コイルとして、前記1次側コイルA1、および前記1次側コイルA2、および前記1次側コイルA3に加えて1次側コイルA4が前記送電装置に設けられていること、前記複数の1次側コイルの径の大きさが互いに同じであること、前記1次側コイルA1の中心線を第1中心線とし、前記1次側コイルA2の中心線を第2中心線とし、前記1次側コイルA3の中心線を第3中心線とし、前記1次側コイルA4の中心線を第4中心線として、前記第1中心線、前記第2中心線、前記第3中心線、および前記第4中心線が互いに平行するように前記複数の1次側コイルのそれぞれが配置されていること、前記複数の1次側コイルの中心線に直交する平面を基準面として、この基準面において前記第1中心線、前記第2中心線、前記第3中心線、および前記第4中心線がそれぞれ正方形の頂点を形成すること、前記正方形において前記第1中心線と前記第3中心線とが対角線上に位置すること、ならびに、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA4に供給される電流の位相との差を第3位相差としたとき、前記第1位相差および前記第3位相差が前記第2位相差よりも大きいことが好ましい。   -In this non-contact-type electric power feeder, in addition to the primary side coil A1, the primary side coil A2, and the primary side coil A3, the primary side coil A4 is used as the plurality of primary side coils. The primary coil is provided in the power transmission device, the diameters of the primary coils are the same, and the central line of the primary coil A1 is a first central line. The center line of A2 is the second center line, the center line of the primary coil A3 is the third center line, the center line of the primary coil A4 is the fourth center line, the first center line, Each of the plurality of primary coils is disposed such that the second center line, the third center line, and the fourth center line are parallel to each other, and the center lines of the plurality of primary coils are In this reference plane, an orthogonal plane is the reference plane. The first center line, the second center line, the third center line, and the fourth center line each form an apex of a square, and in the square, the first center line and the third center line are When the third phase difference is defined as being located on the diagonal line and the difference between the phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A4, It is preferable that one phase difference and the third phase difference are larger than the second phase difference.

・この非接触式給電装置においては、前記第1位相差および前記第3位相差が互いに同じ大きさであることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては、前記第1位相差および前記第3位相差が「90°」よりも大きくかつ「270°」よりも小さいことが好ましい。
-In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the said 1st phase difference and the said 3rd phase difference are mutually the same magnitude | sizes.
In this non-contact power supply device, it is preferable that the first phase difference and the third phase difference are larger than “90 °” and smaller than “270 °”.

・この非接触式給電装置においては、前記第1位相差および前記第3位相差が「180°」であることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては前記第2位相差が「0°」であることが好ましい。
-In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the said 1st phase difference and the said 3rd phase difference are "180 degrees".
-In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the said 2nd phase difference is "0 degree".

・この非接触式給電装置においては、前記複数の1次側コイルのそれぞれに磁性体が設けられること、ならびに、前記複数の1次側コイルの磁性体が互いに独立していることが好ましい。   -In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that a magnetic body is provided in each of the plurality of primary coils, and that the magnetic bodies of the plurality of primary coils are independent of each other.

・この非接触式給電装置においては、前記複数の1次側コイルのうちの少なくとも2つを覆う磁性体が設けられていることが好ましい。
・この非接触式給電装置においては、前記受電装置から前記送電装置に送信される信号に応じて前記複数の1次側コイルの使用形態が変更されることが好ましい。
-In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the magnetic body which covers at least 2 of the said some primary side coils is provided.
-In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the usage form of these several primary side coils is changed according to the signal transmitted to the said power transmission apparatus from the said power receiving apparatus.

・この非接触式給電装置においては、前記受電装置の充電状態に応じて前記複数の1次側コイルの使用形態が変更されることが好ましい。   -In this non-contact-type electric power feeder, it is preferable that the usage form of these primary side coils is changed according to the charge condition of the said receiving device.

本発明によれば、送電装置から受電装置への電力の伝送効率が低下することを抑制することのできる非接触式給電装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the non-contact-type electric power feeder which can suppress that the transmission efficiency of the electric power from a power transmission apparatus to a power receiving apparatus falls can be provided.

本発明の一実施形態の非接触式給電装置について、(a)はその断面構造を示す断面図、(b)は送電装置の平面構造を示す平面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS About the non-contact-type electric power feeder of one Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing which shows the cross-sectional structure, (b) is a top view which shows the planar structure of a power transmission apparatus. 同実施形態の非接触式給電装置について、その回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure about the non-contact-type electric power feeder of the embodiment. 同実施形態の非接触式給電装置について、各スイッチング素子および各1次側コイルの通電タイミングを示すタイムチャート。The time chart which shows the energization timing of each switching element and each primary side coil about the non-contact-type electric power feeder of the embodiment. 同実施形態の非接触式給電装置およびその比較例としての比較給電装置について、(a)は同非接触式給電装置においての磁束の流れを模式的に示す断面図、(b)は同比較給電装置においての磁束の流れを模式的に示す断面図。About the non-contact-type electric power feeder of the same embodiment, and the comparative electric power feeder as the comparative example, (a) is a sectional view showing typically the flow of magnetic flux in the non-contact-type electric power feeder, (b) is the comparative electric power feeding Sectional drawing which shows typically the flow of the magnetic flux in an apparatus. 同実施形態の非接触式給電装置について、コイル選択制御の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of coil selection control about the non-contact-type electric power feeder of the embodiment. 同実施形態の非接触式給電装置について、充電時変更制御の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of change control at the time of charge about the non-contact-type electric power feeder of the embodiment. 本発明のその他の非接触式給電装置について、(a)はその断面構造を示す断面図、(b)は送電装置の平面構造を示す平面図。(A) is sectional drawing which shows the cross-section, and (b) is a top view which shows the planar structure of a power transmission apparatus about the other non-contact-type electric power feeder of this invention. 本発明のその他の非接触式給電装置について、(a)はその断面構造を示す断面図、(b)は送電装置の平面構造を示す平面図。(A) is sectional drawing which shows the cross-section, and (b) is a top view which shows the planar structure of a power transmission apparatus about the other non-contact-type electric power feeder of this invention. 本発明のその他の非接触式給電装置について、(a)はその断面構造を示す断面図、(b)は送電装置の平面構造を示す平面図。(A) is sectional drawing which shows the cross-section, and (b) is a top view which shows the planar structure of a power transmission apparatus about the other non-contact-type electric power feeder of this invention.

図1を参照して、非接触式給電装置1の構成について説明する。
非接触式給電装置1には、2次電池22を有する受電装置20と、受電装置20に送電装置10とが設けられている。受電装置20としては、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、およびノートパソコン等が用いられる。
With reference to FIG. 1, the structure of the non-contact-type electric power feeder 1 is demonstrated.
The non-contact power supply device 1 includes a power receiving device 20 having a secondary battery 22 and a power transmitting device 10 in the power receiving device 20. As the power receiving device 20, a digital video camera, a portable game machine, a notebook computer, or the like is used.

送電装置10には、受電装置20に電力を伝送する1次側コイルモジュール30と、1次側コイルモジュール30をはじめとする各種の構成要素を収容するハウジング11と設けられている。ハウジング11には、受電装置20を載せるための搭載面11Aが形成されている。   The power transmission device 10 is provided with a primary coil module 30 that transmits electric power to the power receiving device 20 and a housing 11 that houses various components including the primary coil module 30. A mounting surface 11 </ b> A for mounting the power receiving device 20 is formed on the housing 11.

1次側コイルモジュール30には、アモルファス材料により形成された1枚の磁性シート32と、4つの1次側コイル31、すなわち第11コイル31A、第12コイル31B、第13コイル31C、および第14コイル31Dとが設けられている。なお、以下の説明において、「各1次側コイル31」の記載は、第11コイル31A〜第14コイル31Dのそれぞれを示すものとする。   The primary coil module 30 includes one magnetic sheet 32 formed of an amorphous material and four primary coils 31, that is, an eleventh coil 31A, a twelfth coil 31B, a thirteenth coil 31C, and a fourteenth coil. A coil 31D is provided. In the following description, the description of “each primary coil 31” indicates each of the eleventh coil 31A to the fourteenth coil 31D.

各1次側コイル31としては、平面方向に導電線が巻き回された平面コイルが用いられている。各1次側コイル31の内径、外径、およびターン数は互いに等しい。各1次側コイル31の導電線としては、複数のリッツ線により構成されたものが用いられている。   As each primary side coil 31, the planar coil by which the conductive wire was wound by the plane direction is used. Each primary coil 31 has the same inner diameter, outer diameter, and number of turns. As the conductive wire of each primary side coil 31, one constituted by a plurality of litz wires is used.

磁性シート32には、4つの1次側コイル31を載せるためのコイル配置面が形成されている。同コイル載置面の面積は、4つの1次側コイル31の底面の面積を合計したものよりも大きい。コイル載置面には、各1次側コイル31の底面の全体が接触するように各1次側コイル31が載せられている。すなわち、送電装置10の平面視において、各1次側コイル31の底面に対応する部分に加えて、隣り合う1次側コイル31の間にも磁性シート32が配置されている。   The magnetic sheet 32 is formed with a coil arrangement surface on which the four primary coils 31 are placed. The area of the coil mounting surface is larger than the sum of the areas of the bottom surfaces of the four primary coils 31. Each primary coil 31 is placed on the coil mounting surface so that the entire bottom surface of each primary coil 31 is in contact. That is, in the plan view of the power transmission device 10, the magnetic sheet 32 is disposed between the adjacent primary coils 31 in addition to the portion corresponding to the bottom surface of each primary coil 31.

受電装置20には、送電装置10から伝送される電力を受ける2次側コイルモジュール40と、2次側コイルモジュール40および2次電池22をはじめとする各種の構成要素を収容するハウジング21と設けられている。   The power receiving device 20 includes a secondary coil module 40 that receives power transmitted from the power transmitting device 10, and a housing 21 that houses various components including the secondary coil module 40 and the secondary battery 22. It has been.

2次側コイルモジュール40には、アモルファス材料により形成された1枚の磁性シート42と、4つの2次側コイル41、すなわち第21コイル41A、第22コイル41B、第23コイル41C、および第24コイル41Dとが設けられている。なお、以下の説明において、「各2次側コイル41」の記載は、第21コイル41A〜第24コイル41Dのそれぞれのコイルを示すものとする。   The secondary coil module 40 includes one magnetic sheet 42 made of an amorphous material and four secondary coils 41, that is, a 21st coil 41A, a 22nd coil 41B, a 23rd coil 41C, and a 24th coil. A coil 41D is provided. In the following description, the description of “each secondary coil 41” indicates each of the 21st coil 41A to the 24th coil 41D.

各2次側コイル41としては、平面方向に導電線が巻き回された平面コイルが用いられている。各2次側コイル41の内径、外径、およびターン数は互いに等しい。各2次側コイル41の導電線としては、複数のリッツ線により構成されるものが用いられている。   As each secondary coil 41, a planar coil in which a conductive wire is wound in the planar direction is used. Each secondary coil 41 has the same inner diameter, outer diameter, and number of turns. As the conductive wire of each secondary side coil 41, one constituted by a plurality of litz wires is used.

磁性シート42には、各2次側コイル41を載せるためのコイル配置面が形成されている。同コイル載置面の面積は、各2次側コイル41の底面の面積を合計したものよりも大きい。コイル載置面には、各2次側コイル41の底面の全体が接触するように各2次側コイル41が載せられている。すなわち、受電装置20の平面視において、各2次側コイル41の底面に対応する部分に加えて、隣り合う2次側コイル41の間にも磁性シート42が配置されている。   The magnetic sheet 42 is formed with a coil arrangement surface for placing each secondary coil 41. The area of the coil mounting surface is larger than the sum of the areas of the bottom surfaces of the secondary coils 41. Each secondary coil 41 is placed on the coil mounting surface so that the entire bottom surface of each secondary coil 41 is in contact. That is, in the plan view of the power receiving device 20, the magnetic sheet 42 is disposed between the adjacent secondary coils 41 in addition to the portion corresponding to the bottom surface of each secondary coil 41.

各1次側コイル31と各2次側コイル41との関係を以下に示す。
・各1次側コイル31の内径は、各2次側コイル41の内径よりも大きい。
・各1次側コイル31の外径は、各2次側コイル41の外径よりも大きい。
・各1次側コイル31のターン数は、各2次側コイル41のターン数よりも大きい。
The relationship between each primary coil 31 and each secondary coil 41 is shown below.
The inner diameter of each primary coil 31 is larger than the inner diameter of each secondary coil 41.
The outer diameter of each primary coil 31 is larger than the outer diameter of each secondary coil 41.
The number of turns of each primary coil 31 is larger than the number of turns of each secondary coil 41.

各1次側コイル31および各2次側コイル41の配置態様について説明する。
ここで、各1次側コイル31の中心線を次のように定義する。
(a)第11コイル31Aの中心線を「第11中心線C11」とする。
(b)第12コイル31Bの中心線を「第12中心線C12」とする。
(c)第13コイル31Cの中心線を「第13中心線C13」とする。
(d)第14コイル31Dの中心線を「第14中心線C14」とする。
The arrangement | positioning aspect of each primary side coil 31 and each secondary side coil 41 is demonstrated.
Here, the center line of each primary side coil 31 is defined as follows.
(A) The center line of the eleventh coil 31A is referred to as an “11th center line C11”.
(B) The center line of the twelfth coil 31B is referred to as a “twelfth center line C12”.
(C) The center line of the thirteenth coil 31C is referred to as “the thirteenth center line C13”.
(D) The center line of the fourteenth coil 31D is defined as “fourteenth center line C14”.

また、各2次側コイル41の中心線を次のように定義する。
(a)第21コイル41Aの中心線を「第21中心線C21」とする。
(b)第22コイル41Bの中心線を「第22中心線C22」とする。
(c)第23コイル41Cの中心線を「第23中心線C23」とする。
(d)第24コイル41Dの中心線を「第24中心線C24」とする。
The center line of each secondary coil 41 is defined as follows.
(A) The center line of the 21st coil 41A is defined as “21st center line C21”.
(B) The center line of the 22nd coil 41B is defined as “22nd center line C22”.
(C) The center line of the 23rd coil 41C is defined as “23rd center line C23”.
(D) The center line of the 24th coil 41D is defined as “24th center line C24”.

また、非接触式給電装置1上の仮想の平面として次のものを定義する。
(a)中心線C11〜C14に直交する平面を「第1基準面」とする。
(b)中心線C21〜C24に直交する平面を「第2基準面」とする。
Further, the following is defined as a virtual plane on the non-contact power supply device 1.
(A) A plane orthogonal to the center lines C11 to C14 is referred to as a “first reference plane”.
(B) A plane perpendicular to the center lines C21 to C24 is defined as a “second reference plane”.

送電装置10においては、次のように各1次側コイル31が配置されている。
各1次側コイル31は、第11中心線C11、第12中心線C12、第13中心線C13、および第14中心線C14が平行するように配置されている。また、第1基準面上において、第11中心線C11、第12中心線C12、第13中心線C13、および第14中心線C14がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されている。
In the power transmission apparatus 10, each primary side coil 31 is arrange | positioned as follows.
Each primary coil 31 is arranged so that the eleventh center line C11, the twelfth center line C12, the thirteenth center line C13, and the fourteenth center line C14 are parallel to each other. In addition, on the first reference plane, the eleventh center line C11, the twelfth center line C12, the thirteenth center line C13, and the fourteenth center line C14 are arranged so as to form square vertices, respectively.

すなわち、4つの1次側コイル31において、第11コイル31Aと第12コイル31Bおよび第14コイル31Dとは隣り合う関係にある。また、第11コイル31Aと第13コイル31Cとは対向する関係にある。   That is, in the four primary coils 31, the eleventh coil 31A, the twelfth coil 31B, and the fourteenth coil 31D are adjacent to each other. Further, the eleventh coil 31A and the thirteenth coil 31C are in a facing relationship.

ここで、第1基準面上において各中心線を結ぶ線分を次のように定義する。
(a)第11中心線C11と第12中心線C12とを結ぶ線分を辺HAとする。
(b)第12中心線C12と第13中心線C13とを結ぶ線分を辺HBとする。
(c)第13中心線C13と第14中心線C14とを結ぶ線分を辺HCとする。
(d)第14中心線C14と第11中心線C11とを結ぶ線分を辺HDとする。
Here, a line segment connecting the center lines on the first reference plane is defined as follows.
(A) A line segment connecting the eleventh center line C11 and the twelfth center line C12 is defined as a side HA.
(B) A line segment connecting the twelfth center line C12 and the thirteenth center line C13 is defined as a side HB.
(C) A line segment connecting the thirteenth center line C13 and the fourteenth center line C14 is defined as a side HC.
(D) A line segment connecting the fourteenth center line C14 and the eleventh center line C11 is defined as a side HD.

第1基準面上においては、辺HA、辺HB、辺HC、および辺HDにより正方形が形成される。各1次側コイル31は、同正方形が磁性シート32と相似形となるように配置されている。   On the first reference plane, a square is formed by the side HA, the side HB, the side HC, and the side HD. Each primary coil 31 is arranged so that the square is similar to the magnetic sheet 32.

受電装置20においては、次のように各2次側コイル41が配置されている。
各2次側コイル41は、第21中心線C21、第22中心線C22、第23中心線C23、および第24中心線C24が平行するように配置されている。また、第2基準面上において、第21中心線C21、第22中心線C22、第23中心線C23、および第24中心線C24がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されている。
In the power receiving device 20, the secondary coils 41 are arranged as follows.
Each secondary coil 41 is arranged so that the 21st center line C21, the 22nd center line C22, the 23rd center line C23, and the 24th center line C24 are parallel to each other. On the second reference plane, the twenty-first center line C21, the twenty-second center line C22, the twenty-third center line C23, and the twenty-fourth center line C24 are arranged so as to form square vertices, respectively.

すなわち、4つの2次側コイル41において、第21コイル41Aと第22コイル41Bおよび第24コイル41Dとは隣り合う関係にある。また、第21コイル41Aと第23コイル41Cとは対向する関係にある。   That is, in the four secondary coils 41, the 21st coil 41A, the 22nd coil 41B, and the 24th coil 41D are adjacent to each other. Further, the 21st coil 41A and the 23rd coil 41C are in a facing relationship.

ここで、第2基準面上において各中心線を結ぶ線分を次のように定義する。
(a)第21中心線C21と第22中心線C22とを結ぶ線分を辺SAとする。
(b)第22中心線C22と第23中心線C23とを結ぶ線分を辺SBとする。
(c)第23中心線C23と第24中心線C24とを結ぶ線分を辺SCとする。
(d)第24中心線C24と第21中心線C21とを結ぶ線分を辺SDとする。
Here, a line segment connecting the center lines on the second reference plane is defined as follows.
(A) A line segment connecting the 21st center line C21 and the 22nd center line C22 is defined as a side SA.
(B) A line segment connecting the 22nd center line C22 and the 23rd center line C23 is defined as a side SB.
(C) A line segment connecting the 23rd center line C23 and the 24th center line C24 is defined as a side SC.
(D) A line segment connecting the 24th center line C24 and the 21st center line C21 is defined as a side SD.

第2基準面上においては、辺SA、辺SB、辺とSC、および辺SDにより正方形が形成される。各2次側コイル41は、同正方形が磁性シート42と相似形となるように配置されている。   On the second reference plane, a square is formed by the side SA, the side SB, the side and SC, and the side SD. Each secondary coil 41 is arranged so that the square is similar to the magnetic sheet 42.

送電装置10および受電装置20においてのコイル間の距離について説明する。
各1次側コイル31間の距離について以下のように定義する。
(a)第11コイル31Aと第12コイル31Bとの距離を「コイル間距離LA」とする。このコイル間距離LAは、第1基準面においての第11中心線C11と第12中心線C12との距離に相当する。
The distance between the coils in the power transmission device 10 and the power reception device 20 will be described.
The distance between the primary coils 31 is defined as follows.
(A) A distance between the eleventh coil 31A and the twelfth coil 31B is defined as an “intercoil distance LA”. This inter-coil distance LA corresponds to the distance between the eleventh center line C11 and the twelfth center line C12 on the first reference plane.

(b)第11コイル31Aと第13コイル31Cとの距離を「コイル間距離LB」とする。このコイル間距離LBは、第1基準面においての第11中心線C11と第13中心線C13との距離に相当する。   (B) A distance between the eleventh coil 31A and the thirteenth coil 31C is defined as an “intercoil distance LB”. This inter-coil distance LB corresponds to the distance between the eleventh center line C11 and the thirteenth center line C13 on the first reference plane.

(c)第11コイル31Aと第14コイル31Dとの距離を「コイル間距離LC」とする。このコイル間距離LCは、第1基準面においての第11中心線C11と第14中心線C14との距離に相当する。   (C) The distance between the eleventh coil 31 </ b> A and the fourteenth coil 31 </ b> D is referred to as “intercoil distance LC”. The inter-coil distance LC corresponds to the distance between the eleventh center line C11 and the fourteenth center line C14 on the first reference plane.

送電装置10においては、次のように各1次側コイル31間の距離が設定されている。すなわち、コイル間距離LAとコイル間距離LCとが互いに等しい。また、コイル間距離LBがコイル間距離LAおよびコイル間距離LCよりも大きい。   In the power transmission apparatus 10, the distance between each primary side coil 31 is set as follows. That is, the inter-coil distance LA and the inter-coil distance LC are equal to each other. Further, the inter-coil distance LB is larger than the inter-coil distance LA and the inter-coil distance LC.

各2次側コイル41間の距離について以下のように定義する。
(a)第21コイル41Aと第22コイル41Bとの距離を「コイル間距離LD」とする。このコイル間距離LDは、第2基準面においての第21中心線C21と第22中心線C22との距離に相当する。
The distance between each secondary coil 41 is defined as follows.
(A) The distance between the twenty-first coil 41A and the twenty-second coil 41B is defined as “inter-coil distance LD”. This inter-coil distance LD corresponds to the distance between the 21st center line C21 and the 22nd center line C22 on the second reference plane.

(b)第21コイル41Aと第23コイル41Cとの距離を「コイル間距離LE」とする。このコイル間距離LEは、第2基準面においての第21中心線C21と第23中心線C23との距離に相当する。   (B) The distance between the 21st coil 41A and the 23rd coil 41C is defined as “distance between coils LE”. This inter-coil distance LE corresponds to the distance between the 21st center line C21 and the 23rd center line C23 on the second reference plane.

(c)第21コイル41Aと第24コイル41Dとの距離を「コイル間距離LF」とする。このコイル間距離LFは、第2基準面においての第21中心線C21と第24中心線C24との距離に相当する。   (C) The distance between the twenty-first coil 41A and the twenty-fourth coil 41D is defined as “inter-coil distance LF”. This inter-coil distance LF corresponds to the distance between the 21st center line C21 and the 24th center line C24 on the second reference plane.

受電装置20においては、次のように各2次側コイル41間の距離が設定されている。すなわち、コイル間距離LDとコイル間距離LFとが互いに等しい。また、コイル間距離LEがコイル間距離LDおよびコイル間距離LFよりも大きい。   In the power receiving device 20, the distance between the secondary coils 41 is set as follows. That is, the inter-coil distance LD and the inter-coil distance LF are equal to each other. Further, the inter-coil distance LE is larger than the inter-coil distance LD and the inter-coil distance LF.

図2を参照して、非接触式給電装置1の回路構成について説明する。
非接触式給電装置1には、交番電力を生成する1次側回路50と、交番電力を直流電力に変換する2次側回路60とが設けられている。1次側回路50は、送電装置10に設けられている。2次側回路60は、受電装置20に設けられている。
With reference to FIG. 2, a circuit configuration of the non-contact power feeding device 1 will be described.
The non-contact power supply device 1 is provided with a primary circuit 50 that generates alternating power and a secondary circuit 60 that converts the alternating power into DC power. The primary side circuit 50 is provided in the power transmission device 10. The secondary circuit 60 is provided in the power receiving device 20.

1次側回路50の構成について説明する。
1次側回路50には、商用電源ACの交流電流を直流電流に変換する電源回路53と、各1次側コイル31に対応する4つの送電回路51と、各1次側コイル31への通電制御等を行う送電制御部54とが設けられている。
The configuration of the primary circuit 50 will be described.
The primary circuit 50 includes a power supply circuit 53 that converts an alternating current of the commercial power supply AC into a direct current, four power transmission circuits 51 corresponding to the primary coils 31, and energization of the primary coils 31. A power transmission control unit 54 that performs control and the like is provided.

各送電回路51には、1次側コイル31と、スイッチング素子TRと、ゲート抵抗としての第1抵抗R1と、第1ダイオードD1と、リセット回路52とが設けられている。スイッチング素子TRとしては、電界効果型トランジスタ(FET)が用いられている。   Each power transmission circuit 51 is provided with a primary coil 31, a switching element TR, a first resistor R1 as a gate resistor, a first diode D1, and a reset circuit 52. As the switching element TR, a field effect transistor (FET) is used.

第1抵抗R1は、スイッチング素子TRに対して直列に接続されている。第1ダイオードD1は、スイッチング素子TRに対して並列に接続されている。スイッチング素子TRは、第1抵抗R1を介して送電制御部54に対して直列に接続されている。   The first resistor R1 is connected in series with the switching element TR. The first diode D1 is connected in parallel to the switching element TR. The switching element TR is connected in series to the power transmission control unit 54 via the first resistor R1.

リセット回路52は、スイッチング素子TRがオフのときに1次側コイル31に生じる励磁電流について、これが電源回路53に流れることを抑制するための回路として設けられている。このリセット回路52には、第1コンデンサC1と、第2ダイオードD2と、第2抵抗R2とが設けられている。   The reset circuit 52 is provided as a circuit for suppressing the excitation current generated in the primary coil 31 when the switching element TR is off from flowing to the power supply circuit 53. The reset circuit 52 is provided with a first capacitor C1, a second diode D2, and a second resistor R2.

第1コンデンサC1は、1次側コイル31に対して並列、かつ第2ダイオードD2および第2抵抗R2に対して直列に接続されている。第2ダイオードD2は、第2抵抗R2に対して並列に接続されている。なお、各送電回路51においては、第1コンデンサC1と1次側コイル31とにより共振回路が構成されている。   The first capacitor C1 is connected in parallel with the primary coil 31 and in series with the second diode D2 and the second resistor R2. The second diode D2 is connected in parallel with the second resistor R2. In each power transmission circuit 51, the first capacitor C1 and the primary coil 31 constitute a resonance circuit.

2次側回路60の構成について説明する。
2次側回路60には、各送電回路51に対応する4つの受電回路61と、2次電池22の充電状態を検知する受電制御部63とが設けられている。
The configuration of the secondary circuit 60 will be described.
The secondary circuit 60 is provided with four power receiving circuits 61 corresponding to the respective power transmitting circuits 51 and a power receiving control unit 63 that detects the charging state of the secondary battery 22.

各受電回路61は、互いに直列に接続されている。第21コイル41Aに対応する受電回路61、および第24コイル41Dに対応する受電回路61は、それぞれ受電制御部63に対して直列に接続されている。   Each power receiving circuit 61 is connected to each other in series. The power receiving circuit 61 corresponding to the twenty-first coil 41 </ b> A and the power receiving circuit 61 corresponding to the twenty-fourth coil 41 </ b> D are respectively connected in series to the power receiving control unit 63.

受電回路61には、1次側コイル31で発生した磁束を受ける2次側コイル41と、2次側コイル41の交番電力を直流電力に変換する全波整流回路62とが設けられている。またこの他に、1次側回路50と2次側回路60とのインピーダンスの整合をとる第2コンデンサC2と、全波整流回路62の直流電力を平滑する第3コンデンサC3とが設けられている。   The power receiving circuit 61 is provided with a secondary coil 41 that receives a magnetic flux generated by the primary coil 31 and a full-wave rectifier circuit 62 that converts the alternating power of the secondary coil 41 into DC power. In addition, a second capacitor C2 for matching impedance between the primary side circuit 50 and the secondary side circuit 60 and a third capacitor C3 for smoothing the DC power of the full-wave rectifier circuit 62 are provided. .

全波整流回路62としては、4つの第2ダイオードD2により構成されたブリッジ形の整流回路が用いられている。この全波整流回路62は、第3コンデンサC3に対して並列に接続されている。   As the full-wave rectifier circuit 62, a bridge-type rectifier circuit constituted by four second diodes D2 is used. The full wave rectification circuit 62 is connected in parallel to the third capacitor C3.

非接触式給電装置1の給電態様について説明する。
送電制御部54は、各第1抵抗R1を介して制御電圧を各スイッチング素子TRに印加し、各スイッチング素子TRのオンおよびオフを切り替える。これにより、各1次側コイル31のそれぞれに交番電力が誘起されるため、各1次側コイル31のそれぞれに高周波の交番磁束が発生する。
A power supply mode of the non-contact power supply apparatus 1 will be described.
The power transmission control unit 54 applies a control voltage to each switching element TR via each first resistor R1, and switches each switching element TR on and off. Thereby, since alternating power is induced in each of the primary side coils 31, high frequency alternating magnetic fluxes are generated in the respective primary side coils 31.

2次側コイル41においては、1次側コイル31の交番磁束と鎖交することにより交番電力が発生する。この交番電力は、第2コンデンサC2および第3コンデンサC3を介して全波整流回路62に供給されることにより、平滑化された直流電力に変換される。そして、平滑化された直流電力が2次電池22に供給されることにより2次電池22が充電される。   In the secondary side coil 41, alternating power is generated by interlinking with the alternating magnetic flux of the primary side coil 31. This alternating power is supplied to the full-wave rectifier circuit 62 through the second capacitor C2 and the third capacitor C3, thereby being converted into smoothed DC power. Then, the smoothed DC power is supplied to the secondary battery 22 to charge the secondary battery 22.

図3を参照して、送電制御部54による各1次側コイル31の通電制御について説明する。なお、以下の説明において、符号が付された各構成要素は図2に記載されたものを示している。   With reference to FIG. 3, the energization control of each primary coil 31 by the power transmission control unit 54 will be described. In the following description, each component given a reference numeral is the same as that shown in FIG.

送電制御部54は、次のように各スイッチング素子TRを制御する。
(a)第11コイル31Aのスイッチング素子TRおよび第13コイル31Cのスイッチング素子TRのオンおよびオフを同じ位相で切り替える。これにより、第11コイル31Aの電流および第13コイル31Cの電流が同じ位相で変化する。
The power transmission control unit 54 controls each switching element TR as follows.
(A) The switching element TR of the eleventh coil 31A and the switching element TR of the thirteenth coil 31C are switched on and off at the same phase. Thereby, the current of the eleventh coil 31A and the current of the thirteenth coil 31C change in the same phase.

(b)第12コイル31Bのスイッチング素子TRおよび第14コイル31Dのスイッチング素子TRのオンおよびオフを同じ位相で切り替える。これにより、第12コイル31Bの電流および第14コイル31Dの電流が同じ位相で変化する。   (B) The switching element TR of the twelfth coil 31B and the switching element TR of the fourteenth coil 31D are switched on and off at the same phase. Thereby, the current of the twelfth coil 31B and the current of the fourteenth coil 31D change in the same phase.

(c)第11コイル31Aおよび第13コイル31Cと、第12コイル31Bおよび第14コイル31Dとの間においては、「180°」異なる位相において各スイッチング素子TRのオンおよびオフを切り替える。   (C) Between the eleventh coil 31A and the thirteenth coil 31C and the twelfth coil 31B and the fourteenth coil 31D, the switching elements TR are switched on and off at phases different by “180 °”.

ここで、各1次側コイル31間の位相差について次のように定義する。
(a)第11コイル31Aに供給される電流の位相と第12コイル31Bに供給される電流の位相との差を「第1位相差FD1」とする。
(b)第12コイル31Bに供給される電流の位相と第13コイル31Cに供給される電流の位相との差を「第2位相差FD2」とする。
(c)第11コイル31Aに供給される電流の位相と第14コイル31Dに供給される電流の位相との差を「第3位相差FD3」とする。
(d)第12コイル31Bに供給される電流の位相と第13コイル31Cに供給される電流の位相との差を「第4位相差FD4」とする。
(e)第12コイル31Bに供給される電流の位相と第14コイル31Dに供給される電流の位相との差を「第5位相差FD5」とする。
(f)第13コイル31Cに供給される電流の位相と第14コイル31Dに供給される電流の位相との差を「第6位相差FD6」とする。
Here, the phase difference between the primary coils 31 is defined as follows.
(A) The difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B is referred to as a “first phase difference FD1”.
(B) The difference between the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the phase of the current supplied to the thirteenth coil 31C is referred to as a “second phase difference FD2”.
(C) The difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the fourteenth coil 31D is referred to as a “third phase difference FD3”.
(D) The difference between the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the phase of the current supplied to the thirteenth coil 31C is referred to as a “fourth phase difference FD4”.
(E) The difference between the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the phase of the current supplied to the fourteenth coil 31D is referred to as a “fifth phase difference FD5”.
(F) The difference between the phase of the current supplied to the thirteenth coil 31C and the phase of the current supplied to the fourteenth coil 31D is referred to as a “sixth phase difference FD6”.

各1次側コイル31の位相差は次の関係に設定されている。
(a)第1位相差FD1は「180°」に設定されている。
(b)第2位相差FD2は「0°」に設定されている。
(c)第3位相差FD3は「180°」に設定されている。
(d)第4位相差FD4は「180°」に設定されている。
(e)第5位相差FD5は「0°」に設定されている。
(f)第6位相差FD6は「180°」に設定されている。
The phase difference of each primary side coil 31 is set to the following relationship.
(A) The first phase difference FD1 is set to “180 °”.
(B) The second phase difference FD2 is set to “0 °”.
(C) The third phase difference FD3 is set to “180 °”.
(D) The fourth phase difference FD4 is set to “180 °”.
(E) The fifth phase difference FD5 is set to “0 °”.
(F) The sixth phase difference FD6 is set to “180 °”.

本願発明者は、位相差の設定態様と電力の伝送効率との関係を検証するため、以下のシミュレーション試験を実施した。その結果、例えば、本実施形態の非接触式給電装置1においては、第1位相差FD1を「0°」に設定した装置と比較して、電力の伝送効率が向上することが確認できた。   The present inventor conducted the following simulation test in order to verify the relationship between the phase difference setting mode and the power transmission efficiency. As a result, for example, in the contactless power supply device 1 of the present embodiment, it was confirmed that the power transmission efficiency was improved as compared with a device in which the first phase difference FD1 was set to “0 °”.

本試験では、以下の各条件とした。各実験においては、1次側コイル31に入力した電流の大きさと2次側コイル41から出力された電流の大きさと比に基づいて、電力の伝送効率を評価した。   In this test, the following conditions were used. In each experiment, the power transmission efficiency was evaluated based on the magnitude of the current input to the primary coil 31 and the magnitude and ratio of the current output from the secondary coil 41.

第1位相差FD1を変更した条件として以下のものを設定した。以下の(条件11)〜(条件17)においては、第1位相差FD1が異なる点を除いては互いに同一の条件が設定されている。
(条件11):第1位相差FD1を「0°」に設定する。
(条件12):第1位相差FD1を「30°」に設定する。
(条件13):第1位相差FD1を「60°」に設定する。
(条件14):第1位相差FD1を「90°」に設定する。
(条件15):第1位相差FD1を「120°」に設定する。
(条件16):第1位相差FD1を「150°」に設定する。
(条件17):第1位相差FD1を「180°」に設定する。
The following conditions were set as conditions for changing the first phase difference FD1. In the following (Condition 11) to (Condition 17), the same conditions are set except that the first phase difference FD1 is different.
(Condition 11): The first phase difference FD1 is set to “0 °”.
(Condition 12): The first phase difference FD1 is set to “30 °”.
(Condition 13): The first phase difference FD1 is set to “60 °”.
(Condition 14): The first phase difference FD1 is set to “90 °”.
(Condition 15): The first phase difference FD1 is set to “120 °”.
(Condition 16): The first phase difference FD1 is set to “150 °”.
(Condition 17): The first phase difference FD1 is set to “180 °”.

電力の伝送に用いるコイルの数を変更した条件として以下のものを設定した。
(条件21):第11コイル31Aのみに対して電流を供給することにより送電装置10から受電装置20への電力の伝送を行なう。
(条件22):本実施形態の非接触式給電装置1に対して次の変更を加えた装置を用いて送電装置10から受電装置20への電力の伝送を行なう。すなわち、第12コイル31B〜第14コイル31D、および第22コイル41B〜第24コイル41Dを省略し、第11コイル31Aおよび第21コイル41Aのみを用いて電力の伝送を行なう。
The following conditions were set as conditions for changing the number of coils used for power transmission.
(Condition 21): Electric power is transmitted from the power transmitting apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 by supplying current only to the eleventh coil 31A.
(Condition 22): Electric power is transmitted from the power transmitting device 10 to the power receiving device 20 using a device obtained by adding the following changes to the non-contact power feeding device 1 of the present embodiment. That is, the twelfth coil 31B to the fourteenth coil 31D and the twenty-second coil 41B to the twenty-fourth coil 41D are omitted, and power is transmitted using only the eleventh coil 31A and the twenty-first coil 41A.

上記各条件に基づく実験により以下の結果が得られた。
(結果1):(条件11)〜(条件17)のうち(条件17)において電力の伝送効率が最大となる。
(結果2):(条件11)〜(条件17)のうち(条件11)において電力の伝送効率が最小となる。
(結果3):(条件12)〜(条件16)においては第1位相差FD1が大きくなるにつれて電力の伝送効率が増大する。
(結果4):(条件11)〜(条件14)の電力の伝送効率は、(条件21)の電力の伝送効率よりも低い。
(結果5):(条件15)〜(条件17)の電力の伝送効率は、(条件21)の電力の伝送効率よりも高い。
(結果6):(条件11)の電力の伝送効率は、(条件22)の電力の伝送効率よりも低い。
(結果7):(条件12)〜(条件17)の電力の伝送効率は、(条件22)の電力の伝送効率よりも高い。
The following results were obtained by experiments based on the above conditions.
(Result 1): (Condition 17) among (Condition 11) to (Condition 17) maximizes the power transmission efficiency.
(Result 2): (Condition 11) among (Condition 11) to (Condition 17) has the minimum power transmission efficiency.
(Result 3): In (Condition 12) to (Condition 16), the power transmission efficiency increases as the first phase difference FD1 increases.
(Result 4): The power transmission efficiency of (Condition 11) to (Condition 14) is lower than the power transmission efficiency of (Condition 21).
(Result 5): The power transmission efficiency of (Condition 15) to (Condition 17) is higher than the power transmission efficiency of (Condition 21).
(Result 6): The power transmission efficiency of (Condition 11) is lower than the power transmission efficiency of (Condition 22).
(Result 7): The power transmission efficiency of (Condition 12) to (Condition 17) is higher than the power transmission efficiency of (Condition 22).

なお、(条件11)〜(条件17)において、第1位相差FD1を第3位相差FD3に変更した条件においても(結果1)〜(結果7)と同様の結果が得られることが確認されている。   In (Condition 11) to (Condition 17), it is confirmed that the same results as (Result 1) to (Result 7) can be obtained even under the condition where the first phase difference FD1 is changed to the third phase difference FD3. ing.

上記の各結果が得られた理由について説明する。
ここでは、(条件11)が設定された非接触式給電装置、すなわち第1位相差FD1が「0°」に設定された非接触式給電装置(以下、「比較給電装置」)との対比に基づいて理由の説明を行なう。なお、以下に説明する理由は、試験結果をもとに本願発明者が予測したものであり、実際に生じている現象とは異なる可能性もある。
The reason why each of the above results was obtained will be described.
Here, for comparison with a non-contact power supply device in which (Condition 11) is set, that is, a non-contact power supply device in which the first phase difference FD1 is set to “0 °” (hereinafter referred to as “comparative power supply device”). The reason will be explained. In addition, the reason demonstrated below is what this inventor estimated based on the test result, and may differ from the phenomenon which has actually arisen.

図4を参照して、非接触式給電装置1および比較給電装置のそれぞれにおいての磁束の流れについて説明する。なお、比較給電装置においては、第1位相差FD1が「0°」に設定されている点を除いては、非接触式給電装置1と同様の構成が用いられているものとする。   With reference to FIG. 4, the flow of the magnetic flux in each of the non-contact-type electric power feeder 1 and the comparative electric power feeder is demonstrated. In the comparative power feeding device, the same configuration as that of the non-contact power feeding device 1 is used except that the first phase difference FD1 is set to “0 °”.

図4(b)に示されるように、比較給電装置においては、第11コイル31Aで発生した磁束の磁路として以下の(A)に示される磁路MA1および磁路MA2が形成される。また、第12コイル31Bで発生した磁束の磁路として以下の(B)に示される磁路MB1および磁路MB2が形成される。   As shown in FIG. 4B, in the comparative power feeding device, a magnetic path MA1 and a magnetic path MA2 shown in the following (A) are formed as magnetic paths of the magnetic flux generated in the eleventh coil 31A. In addition, magnetic paths MB1 and MB2 shown in (B) below are formed as magnetic paths of the magnetic flux generated in the twelfth coil 31B.

(A)磁路MA1においては、第11コイル31Aから対応する第21コイル41Aに磁束が移動し、同コイル41Aを通過した磁束が再び第11コイル31Aに移動する。また、図4(b)の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。   (A) In the magnetic path MA1, the magnetic flux moves from the eleventh coil 31A to the corresponding twenty-first coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 41A moves again to the eleventh coil 31A. Further, the magnetic flux moves in the clockwise direction in the cross section of FIG.

一方、磁路MA2においては、第11コイル31Aから対応する第21コイル41Aに磁束が移動し、同コイル41Aを通過した磁束が第21コイル41Aに隣り合う第22コイル41Bに移動し、同コイル41Bを通過した磁束が第22コイル41Bに対応する第12コイル31Bに移動し、同コイル31Bを通過した磁束が再び第11コイル31Aに移動する。また、図4(b)の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。   On the other hand, in the magnetic path MA2, the magnetic flux moves from the eleventh coil 31A to the corresponding twenty-first coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 41A moves to the twenty-second coil 41B adjacent to the twenty-first coil 41A. The magnetic flux that has passed through 41B moves to the twelfth coil 31B corresponding to the twenty-second coil 41B, and the magnetic flux that has passed through the coil 31B moves again to the eleventh coil 31A. Further, the magnetic flux moves in the counterclockwise direction in the cross section of FIG.

(B)磁路MB1においては、第12コイル31Bから対応する第22コイル41Bに磁束が移動し、同コイル41Bを通過した磁束が再び第12コイル31Bに移動する。また、図4(b)の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。   (B) In the magnetic path MB1, the magnetic flux moves from the twelfth coil 31B to the corresponding twenty-second coil 41B, and the magnetic flux that has passed through the coil 41B moves to the twelfth coil 31B again. Further, the magnetic flux moves in the counterclockwise direction in the cross section of FIG.

一方、磁路MB2においては、第12コイル31Bから対応する第22コイル41Bに磁束が移動し、同コイル41Bを通過した磁束が第22コイル41Bに隣り合う第21コイル41Aに移動し、同コイル41Aを通過した磁束が第21コイル41Aに対応する第11コイル31Aに移動し、同コイル31Aを通過した磁束が再び第12コイル31Bに移動する。また、図4(b)の断面において反時計回りの方向に磁束が移動する。   On the other hand, in the magnetic path MB2, the magnetic flux moves from the twelfth coil 31B to the corresponding twenty-second coil 41B, and the magnetic flux that has passed through the coil 41B moves to the twenty-first coil 41A adjacent to the twenty-second coil 41B. The magnetic flux that has passed through 41A moves to the eleventh coil 31A corresponding to the twenty-first coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 31A moves again to the twelfth coil 31B. Further, the magnetic flux moves in the counterclockwise direction in the cross section of FIG.

そして、上記のように磁路MA2の磁束と磁路MB2の磁束とが互いに反対の方向に移動するため、これらの磁束が互いに打ち消し合うことに起因して、電力の伝送効率の低下が生じていると予測される。   Since the magnetic flux of the magnetic path MA2 and the magnetic flux of the magnetic path MB2 move in opposite directions as described above, the power transmission efficiency is reduced due to the cancellation of these magnetic fluxes. It is predicted that

図4(a)に示されるように、非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aで発生した磁束の磁路として以下の(A)に示される磁路MA1および磁路MA2が形成される。また、第12コイル31Bで発生した磁束の磁路として以下の(B)に示される磁路MB1および磁路MB2が形成される。   As shown in FIG. 4A, in the non-contact power feeding device 1, a magnetic path MA1 and a magnetic path MA2 shown in (A) below are formed as magnetic paths of the magnetic flux generated in the eleventh coil 31A. The In addition, magnetic paths MB1 and MB2 shown in (B) below are formed as magnetic paths of the magnetic flux generated in the twelfth coil 31B.

(A)磁路MA1においては、第11コイル31Aから対応する第21コイル41Aに磁束が移動し、同コイル41Aを通過した磁束が再び第11コイル31Aに移動する。また、図4(a)の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。   (A) In the magnetic path MA1, the magnetic flux moves from the eleventh coil 31A to the corresponding twenty-first coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 41A moves again to the eleventh coil 31A. Further, the magnetic flux moves in the clockwise direction in the cross section of FIG.

一方、磁路MA2においては、第11コイル31Aから対応する第21コイル41Aに磁束が移動し、同コイル41Aを通過した磁束が第21コイル41Aに隣り合う第22コイル41Bに移動し、同コイル41Bを通過した磁束が第22コイル41Bに対応する第12コイル31Bに移動し、同コイル31Bを通過した磁束が再び第11コイル31Aに移動する。また、図4(a)の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。   On the other hand, in the magnetic path MA2, the magnetic flux moves from the eleventh coil 31A to the corresponding twenty-first coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 41A moves to the twenty-second coil 41B adjacent to the twenty-first coil 41A. The magnetic flux that has passed through 41B moves to the twelfth coil 31B corresponding to the twenty-second coil 41B, and the magnetic flux that has passed through the coil 31B moves again to the eleventh coil 31A. Further, the magnetic flux moves in the clockwise direction in the cross section of FIG.

(B)磁路MB1においては、第12コイル31Bから対応する第22コイル41Bに磁束が移動し、同コイル41Bを通過した磁束が再び第12コイル31Bに移動する。また、図4(a)の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。   (B) In the magnetic path MB1, the magnetic flux moves from the twelfth coil 31B to the corresponding twenty-second coil 41B, and the magnetic flux that has passed through the coil 41B moves to the twelfth coil 31B again. Further, the magnetic flux moves in the clockwise direction in the cross section of FIG.

一方、磁路MB2においては、第12コイル31Bから隣り合う第11コイル31Aに磁束が移動し、同コイル31Aを通過した磁束が第11コイル31Aに対応する第21コイル41Aに移動し、同コイル41Aを通過した磁束が第21コイル41Aに隣り合う第22コイル41Bに移動し、同コイル41Bを通過した磁束が再び第12コイル31Bに移動する。また、図4(a)の断面において時計回りの方向に磁束が移動する。   On the other hand, in the magnetic path MB2, the magnetic flux moves from the twelfth coil 31B to the adjacent eleventh coil 31A, and the magnetic flux that has passed through the coil 31A moves to the twenty-first coil 41A corresponding to the eleventh coil 31A. The magnetic flux that has passed through 41A moves to the 22nd coil 41B adjacent to the 21st coil 41A, and the magnetic flux that has passed through the coil 41B moves again to the 12th coil 31B. Further, the magnetic flux moves in the clockwise direction in the cross section of FIG.

そして、上記のように磁路MA2の磁束と磁路MB2の磁束とが互いに同じ方向に移動するため、図4(b)に示される比較給電装置の磁路とは異なり、隣り合うコイル間において磁束が互いに打ち消し合うことが抑制される。このため、非接触式給電装置1においては比較給電装置よりも電力の伝送効率が向上しているものと考えられる。   Since the magnetic flux of the magnetic path MA2 and the magnetic flux of the magnetic path MB2 move in the same direction as described above, unlike the magnetic path of the comparative power feeding device shown in FIG. The magnetic fluxes are prevented from canceling each other. For this reason, in the non-contact-type electric power feeder 1, it is thought that the electric power transmission efficiency is improving rather than the comparative electric power feeder.

非接触式給電装置1においては、1次側コイル31に電流が供給されている期間(以下、「1次通電期間」)の全体にわたり、図4(a)に示される磁束の流れ、すなわち磁路MA2の磁束と磁路MB2の磁束とが同じ方向に移動する磁束の流れ(以下、「同方向流れ」)が生じる。   In the non-contact power supply device 1, the flow of magnetic flux shown in FIG. 4A, that is, the magnetic field, throughout the period during which current is supplied to the primary coil 31 (hereinafter, “primary energization period”). A magnetic flux flow in which the magnetic flux in the path MA2 and the magnetic flux in the magnetic path MB2 move in the same direction (hereinafter, “same direction flow”) is generated.

比較給電装置においては、1次通電期間の全体にわたり図4(b)に示される磁束の流れ、すなわち磁路MA2の磁束と磁路MB2の磁束とが互いに反対の方向に移動する磁束の流れ(以下、「逆方向流れ」)が生じる。   In the comparative power feeding device, the flow of magnetic flux shown in FIG. 4B throughout the primary energization period, that is, the flow of magnetic flux in which the magnetic flux of the magnetic path MA2 and the magnetic flux of the magnetic path MB2 move in opposite directions ( Hereinafter, “reverse flow”) occurs.

(条件12)〜(条件16)の非接触式給電装置においては、同方向流れが生じる期間および逆方向流れが生じる期間が1次通電期間に含まれる。また、第1位相差FD1が大きくなるにつれて、1次通電期間に対する同方向流れが生じる期間の割合が大きくなる。   In the non-contact power supply apparatus of (Condition 12) to (Condition 16), a period in which the same direction flow occurs and a period in which the reverse direction flow occurs are included in the primary energization period. Further, as the first phase difference FD1 increases, the ratio of the period in which the same direction flow occurs with respect to the primary energization period increases.

このため、(結果1)にみられるように、非接触式給電装置1において伝送効率が最大となる。また、(結果2)にみられるように、比較給電装置において伝送効率が最小となる。また、(結果3)にみられるように、第1位相差FD1が大きくなるにつれて電力の伝送効率が増大する。   For this reason, as seen in (Result 1), the transmission efficiency is maximized in the non-contact power feeding device 1. Further, as seen in (Result 2), the transmission efficiency is minimized in the comparative power feeding device. Further, as seen in (Result 3), the power transmission efficiency increases as the first phase difference FD1 increases.

非接触式給電装置1、および(条件12)〜(条件16)の非接触式給電装置においては、磁路MA2の磁束および磁路MB2の磁束、すなわち対向する1次側コイル31と2次側コイル41との間の磁路(磁路MA1および磁路MB1)から漏れた磁束が隣り合う別のコイルに鎖交する。このため、同磁路から漏れた磁束も受電装置20への電力の伝送に寄与する。   In the non-contact power feeding device 1 and the non-contact power feeding devices of (Condition 12) to (Condition 16), the magnetic flux of the magnetic path MA2 and the magnetic flux of the magnetic path MB2, that is, the primary coil 31 and the secondary side facing each other. Magnetic flux leaking from the magnetic path between the coil 41 (magnetic path MA1 and magnetic path MB1) is linked to another adjacent coil. For this reason, the magnetic flux leaking from the magnetic path also contributes to the transmission of power to the power receiving device 20.

一方、(条件22)の非接触式給電装置においては、対向する1次側コイル31と2次側コイル41との間の磁路から漏れた磁束が別のコイルに鎖交することがない。このため、同磁路から漏れた磁束は、受電装置20への電力の伝送においての損失となる。   On the other hand, in the non-contact power supply device of (Condition 22), the magnetic flux leaking from the magnetic path between the opposing primary side coil 31 and secondary side coil 41 does not interlink with another coil. For this reason, the magnetic flux leaking from the magnetic path becomes a loss in the transmission of power to the power receiving device 20.

このため、(結果7)にみられるように、非接触式給電装置1、および(条件12)〜(条件16)の非接触式給電装置の伝送効率が(条件22)の非接触式給電装置の伝送効率よりも高くなる。なお、上記(結果6)にみられるように比較給電装置においては上記(条件22)の非接触式給電装置よりも伝送効率が低い。これは、上述したように比較給電装置において、1次通電期間の全体にわたり磁束の逆方向流れが生じていることに起因していると考えられる。   For this reason, as seen in (Result 7), the non-contact power feeding device 1 and the non-contact power feeding device of (Condition 12) to (Condition 16) have a transmission efficiency of (Condition 22). Higher than the transmission efficiency. As can be seen from the above (Result 6), the comparative power feeding device has lower transmission efficiency than the non-contact power feeding device of (Condition 22). As described above, this is considered to be caused by the fact that the reverse flow of the magnetic flux occurs throughout the primary energization period in the comparative power feeding device.

上記のことからすると、(条件12)〜(条件14)の非接触式給電装置の伝送効率が(条件21)の非接触式給電装置の伝送効率よりも高くなると予測されるが、本試験によれば(結果4)にみられるように前者の効率が後者の効率を下回る。その理由は次のように考えられる。   From the above, it is predicted that the transmission efficiency of the non-contact power feeding device of (Condition 12) to (Condition 14) will be higher than the transmission efficiency of the non-contact power feeding device of (Condition 21). According to (Result 4), the former efficiency is lower than the latter efficiency. The reason is considered as follows.

(条件21)の非接触式給電装置は、ハード面においては非接触式給電装置1と同様の構成を有する。このため、対向する1次側コイル31と2次側コイル41との間の磁路から漏れた磁束が磁性シート42に移動した後、同シート42内を移動して2次側コイル41に鎖交する。すなわち、(条件22)の非接触式給電装置とは異なり、同磁路から漏れた磁束が磁性シート42により電力の伝送に利用される。   The non-contact power supply device of (Condition 21) has the same configuration as the non-contact power supply device 1 in terms of hardware. For this reason, the magnetic flux leaking from the magnetic path between the opposing primary side coil 31 and secondary side coil 41 moves to the magnetic sheet 42, then moves in the same sheet 42, and is chained to the secondary side coil 41. Interact. That is, unlike the non-contact power supply device of (Condition 22), the magnetic flux leaking from the magnetic path is used for power transmission by the magnetic sheet 42.

一方、(条件12)〜(条件14)の非接触式給電装置においては、第1位相差FD1が比較的小さいことにより、1次通電期間に対する逆方向流れが生じる期間の割合が大きい。このため、対向する1次側コイル31と2次側コイル41との間の磁路から漏れた磁束について、これが受電装置20への電力の伝送に寄与する度合いが(条件22)の非接触式給電装置よりも小さくなる。   On the other hand, in the non-contact power feeding devices of (Condition 12) to (Condition 14), the first phase difference FD1 is relatively small, so that the ratio of the period in which the reverse flow occurs with respect to the primary energization period is large. For this reason, the non-contact type of the magnetic flux leaking from the magnetic path between the opposing primary side coil 31 and secondary side coil 41 has a degree that this contributes to the transmission of electric power to the power receiving device 20 (condition 22). It becomes smaller than the power feeding device.

このように、(条件21)の非接触式給電装置においては、1次側コイル31と2次側コイル41との間の磁路から漏れた磁束が磁性シート42を介して回収されることにより、(条件12)〜(条件14)の非接触式給電装置よりも電力の伝送効率が高くなるものと考えられる。   In this way, in the non-contact power supply device of (Condition 21), the magnetic flux leaking from the magnetic path between the primary side coil 31 and the secondary side coil 41 is recovered via the magnetic sheet 42. It is considered that the power transmission efficiency is higher than that of the non-contact power feeding device of (Condition 12) to (Condition 14).

図2を参照して、送電装置10により行われる制御について説明する。
送電制御部54は、図1の送電装置10のハウジング11に受電装置20が載せられているか否かを判定するための「認証制御」と、受電装置20から送信される電池情報に基づいて各1次側コイル31の使用形態(以下、「コイル使用形態」)を変更する「コイル選択制御」とを行う。
The control performed by the power transmission device 10 will be described with reference to FIG.
The power transmission control unit 54 performs “authentication control” for determining whether or not the power receiving device 20 is mounted on the housing 11 of the power transmitting device 10 in FIG. 1, and battery information transmitted from the power receiving device 20. “Coil selection control” is performed to change the usage pattern of the primary coil 31 (hereinafter referred to as “coil usage pattern”).

またこの他に、受電装置20の充電中において各1次側コイル31に供給する電流の周波数を調整する「充電時周波数制御」と、2次電池22の充電状態に応じてコイル使用形態を変更する「充電時変更制御」と、送電装置10による受電装置20の充電を停止するための「充電停止制御」とを行う。   In addition to this, “charging frequency control” for adjusting the frequency of the current supplied to each primary coil 31 during charging of the power receiving device 20, and the coil usage mode are changed according to the state of charge of the secondary battery 22. “Charging change control” and “Charge stop control” for stopping charging of the power receiving device 20 by the power transmission device 10 are performed.

送電装置10には、コイル使用形態として、以下の第1使用形態〜第4使用形態が用意されている。なお、各使用形態において通電する旨が示されていないコイルについては、非通電の状態が保持される。
(a)第1使用形態では、第11コイル31Aに通電する。
(b)第2使用形態では、第11コイル31Aと第12コイル31Bとに通電する。
(c)第3使用形態では、第11コイル31A〜第13コイル31Cに通電する。
(d)第4使用形態では、第11コイル31A〜第14コイル31Dに通電する。
The power transmission device 10 is provided with the following first to fourth usage patterns as coil usage patterns. In addition, about the coil which is not shown to energize in each usage form, a non-energized state is maintained.
(A) In the first usage pattern, the eleventh coil 31A is energized.
(B) In the second usage pattern, the eleventh coil 31A and the twelfth coil 31B are energized.
(C) In the third usage pattern, the eleventh coil 31A to the thirteenth coil 31C are energized.
(D) In the fourth usage pattern, the eleventh coil 31A to the fourteenth coil 31D are energized.

2次電池22の電池情報としては、「電池情報VA」、「電池情報VB」、「電池情報VC」、および「電池情報VD」が用意されている。各電池情報には、2次電池22の電池材料、定格電圧、および電池容量が含まれている。   As battery information of the secondary battery 22, “battery information VA”, “battery information VB”, “battery information VC”, and “battery information VD” are prepared. Each battery information includes the battery material, rated voltage, and battery capacity of the secondary battery 22.

各電池情報はそれぞれ次の内容を示す。
(a)電池情報VAは、2次電池22が第1使用形態での充電に適していることを示す。
(b)電池情報VBは、2次電池22が第2使用形態での充電に適していることを示す。
(c)電池情報VCは、2次電池22が第3使用形態での充電に適していることを示す。
(d)電池情報VDは、2次電池22が第4使用形態での充電に適していることを示す。
Each battery information shows the following contents.
(A) The battery information VA indicates that the secondary battery 22 is suitable for charging in the first usage pattern.
(B) The battery information VB indicates that the secondary battery 22 is suitable for charging in the second usage pattern.
(C) The battery information VC indicates that the secondary battery 22 is suitable for charging in the third usage pattern.
(D) The battery information VD indicates that the secondary battery 22 is suitable for charging in the fourth usage pattern.

2次電池22の充電状態は、第1閾値X1、第2閾値X2、および第3閾値X3により、「第1充電状態」、「第2充電状態」、「第3充電状態」、および「第4充電状態」に区分される。なお、第2閾値X2は第1閾値X1よりも大きい値として予め設定されている。また、第3閾値X3は第2閾値X2よりも大きい値として予め設定されている。   The charging state of the secondary battery 22 is determined by the first threshold value X1, the second threshold value X2, and the third threshold value X3, as “first charging state”, “second charging state”, “third charging state”, and “first charging state”. "4 state of charge". The second threshold value X2 is set in advance as a value larger than the first threshold value X1. Further, the third threshold value X3 is set in advance as a value larger than the second threshold value X2.

各充電状態はそれぞれ次の状態を示す。
(a)第1充電状態では、充電量が「0%」から第1閾値X1までに含まれる。
(b)第2充電状態では、充電量が第1閾値X1から第2閾値X2までに含まれる。
(c)第3充電状態では、充電量が第2閾値X2から第3閾値X3までに含まれる。
(d)第4充電状態では、充電量が第3閾値X3から満充電未満までに含まれる。
Each state of charge indicates the following state.
(A) In the first charge state, the charge amount is included between “0%” and the first threshold value X1.
(B) In the second charge state, the charge amount is included between the first threshold value X1 and the second threshold value X2.
(C) In the third charge state, the charge amount is included between the second threshold value X2 and the third threshold value X3.
(D) In the fourth charge state, the charge amount is included from the third threshold value X3 to less than full charge.

2次電池22の充電情報としては、「充電情報CA」、「充電情報CB」、「充電情報CC」、および「充電情報CD」が用意されている。充電情報は、2次電池22の充電状態に応じて更新される。   As charging information of the secondary battery 22, “charging information CA”, “charging information CB”, “charging information CC”, and “charging information CD” are prepared. The charging information is updated according to the charging state of the secondary battery 22.

各充電情報はそれぞれ次の内容を示す。
(a)充電情報CAは、充電状態が第1充電状態であることを示す。
(b)充電情報CBは、充電状態が第2充電状態であることを示す。
(c)充電情報CCは、充電状態が第3充電状態であることを示す。
(d)充電情報CDは、充電状態が第4充電状態であることを示す。
Each charging information indicates the following contents.
(A) The charging information CA indicates that the charging state is the first charging state.
(B) The charging information CB indicates that the charging state is the second charging state.
(C) The charging information CC indicates that the charging state is the third charging state.
(D) The charging information CD indicates that the charging state is the fourth charging state.

送電制御部54には、受電装置20から送信された電池情報を照合するため、電池情報VA〜VDが予め記憶されている。また、受電制御部63には、2次電池22に対応する電池情報VA〜VDのいずれかが記憶されている。   The power transmission control unit 54 stores battery information VA to VD in advance in order to collate battery information transmitted from the power receiving device 20. The power reception control unit 63 stores any of battery information VA to VD corresponding to the secondary battery 22.

認証制御は次のように行われる。
送電制御部54は、図1の1次側コイルモジュール30から受電装置20に応答要求信号KAを送信するための制御を所定時間毎に繰り返して行う。応答要求信号KAの送信には、各1次側コイル31のうちの少なくとも1つが用いられる。
Authentication control is performed as follows.
The power transmission control unit 54 repeatedly performs control for transmitting the response request signal KA from the primary coil module 30 of FIG. 1 to the power receiving device 20 at predetermined time intervals. At least one of the primary side coils 31 is used for transmission of the response request signal KA.

送電装置10に受電装置20が載せられているとき、1次側コイルモジュール30から送信された応答要求信号KAが受電装置20において図1の2次側コイルモジュール40を介して受電制御部63により受信される。   When the power receiving device 20 is mounted on the power transmitting device 10, the response request signal KA transmitted from the primary side coil module 30 is received by the power receiving control unit 63 via the secondary side coil module 40 in FIG. Received.

受電制御部63は、送電装置10からの応答要求信号KAを受信したとき、2次側コイルモジュール40から応答確認信号KB、電池情報信号KCおよび充電情報信号KDを送信するための制御を行う。なお、電池情報信号KCには、受電装置20の電池情報が含まれている。また、充電情報信号KDには、2次電池22の充電情報が含まれている。   When receiving the response request signal KA from the power transmission device 10, the power reception control unit 63 performs control for transmitting the response confirmation signal KB, the battery information signal KC, and the charging information signal KD from the secondary coil module 40. The battery information signal KC includes battery information of the power receiving device 20. Further, the charging information signal KD includes charging information of the secondary battery 22.

送電制御部54は、受電装置20から応答確認信号KBを受信したとき、受電装置20がハウジング11に載せられている旨判定し、受電装置20の認証が成立した旨のフラグ(以下、「認証完了フラグFK」)をオンに設定する。そして、認証完了フラグFKを設定している状態において、受電装置20からの応答確認信号KBが一定期間以上にわたり受信できないとき、認証完了フラグFKをオフにする。   When the power transmission control unit 54 receives the response confirmation signal KB from the power reception device 20, the power transmission control unit 54 determines that the power reception device 20 is mounted on the housing 11, and a flag indicating that the authentication of the power reception device 20 is established (hereinafter, “authentication”). The completion flag FK ") is set on. Then, in a state where the authentication completion flag FK is set, the authentication completion flag FK is turned off when the response confirmation signal KB from the power receiving apparatus 20 cannot be received for a certain period or more.

コイル選択制御は次のように行われる。
送電制御部54は、受電装置20から電池情報信号KCを受信したとき、この電池情報信号KCに含まれる電池情報の内容を確認する。そして、確認した電池情報の内容に応じて複数のコイル使用形態の中から1つの使用形態を選択する。
Coil selection control is performed as follows.
When the power transmission control unit 54 receives the battery information signal KC from the power receiving device 20, the power transmission control unit 54 confirms the content of the battery information included in the battery information signal KC. Then, one usage pattern is selected from a plurality of coil usage patterns in accordance with the content of the confirmed battery information.

充電時周波数制御は次のように行われる。
受電制御部63は、2次側回路60で生成された直流電流の電流値(以下、「充電電流値AX」)が2次電池22の充電に適した範囲内の大きさか否かを判定する。そして、充電電流値AXが充電に適していない旨の判定をしたとき、2次側コイルモジュール40から出力要求信号KRを送信するための制御を行う。なお、出力要求信号KRには、充電電流値AXの情報が含まれている。
The frequency control during charging is performed as follows.
The power reception control unit 63 determines whether or not the value of the direct current generated by the secondary circuit 60 (hereinafter, “charging current value AX”) is within a range suitable for charging the secondary battery 22. . Then, when it is determined that the charging current value AX is not suitable for charging, control for transmitting the output request signal KR from the secondary coil module 40 is performed. The output request signal KR includes information on the charging current value AX.

送電制御部54は、1次側コイルモジュール30への電流の供給により受電装置20を充電するとき、同電流の周波数を共振周波数に設定する。一方、受電装置20から出力要求信号KRを受信したとき、充電電流値AXに基づいて1次側コイルモジュール30に供給する電流の周波数を調整する。   The power transmission control unit 54 sets the frequency of the current to the resonance frequency when charging the power receiving device 20 by supplying the current to the primary coil module 30. On the other hand, when the output request signal KR is received from the power receiving device 20, the frequency of the current supplied to the primary coil module 30 is adjusted based on the charging current value AX.

充電時変更制御は次のように行われる。
受電制御部63は、応答要求信号KAを送電装置10から受信したとき、および2次電池22の充電状態が変化したとき、充電情報を含む充電情報信号KDを送電装置10に送信する。
The change control at the time of charging is performed as follows.
The power reception control unit 63 transmits a charging information signal KD including charging information to the power transmission device 10 when the response request signal KA is received from the power transmission device 10 and when the charging state of the secondary battery 22 is changed.

送電制御部54は、受電装置20からの充電情報信号KDを受信したとき、この充電情報信号KDに含まれる充電情報を予め記憶されている充電情報を照合し、充電情報信号KDに含まれる充電情報の内容を確認する。そして、確認した充電情報の内容に応じて複数のコイル使用形態の中から1つの使用形態を選択する。   When the power transmission control unit 54 receives the charging information signal KD from the power receiving device 20, the power transmission control unit 54 checks the charging information included in the charging information signal KD with the charging information stored in advance, and the charging information included in the charging information signal KD. Check the contents of the information. Then, one usage pattern is selected from a plurality of coil usage patterns according to the content of the confirmed charging information.

充電停止制御は次のように行われる。
受電制御部63は、2次電池22の充電状態が満充電状態のとき、2次側コイルモジュール40から充電停止信号KSを送信するための制御を行う。充電停止信号KSは、2次電池22の充電を終了する要求を示す信号として送信される。
The charge stop control is performed as follows.
The power reception control unit 63 performs control for transmitting a charge stop signal KS from the secondary coil module 40 when the charged state of the secondary battery 22 is a fully charged state. The charge stop signal KS is transmitted as a signal indicating a request to end the charging of the secondary battery 22.

送電制御部54は、受電装置20から充電停止信号KSを受信したとき、1次側コイルモジュール30への通電を停止する。すなわち、送電装置10による受電装置20の充電を終了する。   The power transmission control unit 54 stops energization to the primary coil module 30 when receiving the charge stop signal KS from the power receiving device 20. That is, the charging of the power receiving device 20 by the power transmitting device 10 is terminated.

送電制御部54は、コイル選択制御によりコイル使用形態を選択した後、認証完了フラグFKをオフに設定するまでの間、または受電装置20から充電停止信号KSを受信するまでの間、充電時変更制御を行う。   The power transmission control unit 54 changes during charging until the authentication completion flag FK is set to OFF after the coil usage mode is selected by the coil selection control or until the charging stop signal KS is received from the power receiving device 20. Take control.

図5を参照して、コイル選択制御の具体的な処理手順について説明する。なお、同コイル選択制御の説明において、符号が付された各構成要素は図2に記載されたものを示している。   With reference to FIG. 5, the specific process sequence of coil selection control is demonstrated. In the description of the coil selection control, each component having a reference numeral is the same as that shown in FIG.

コイル選択制御では、受電装置20から取得した電池情報が電池情報VA〜VDのいずれに該当するかを判定するため、ステップS101〜S103の少なくとも1つの判定処理を行う。   In the coil selection control, at least one determination process of steps S101 to S103 is performed to determine which of the battery information VA to VD corresponds to the battery information acquired from the power receiving device 20.

ステップS101においては、受電装置20から取得した電池情報が電池情報VAか否かを判定する。ステップS102においては、受電装置20から取得した電池情報が電池情報VBか否かを判定する。ステップS103においては、受電装置20から取得した電池情報が電池情報VCか否かを判定する。   In step S101, it is determined whether or not the battery information acquired from the power receiving device 20 is battery information VA. In step S102, it is determined whether or not the battery information acquired from the power receiving device 20 is battery information VB. In step S103, it is determined whether or not the battery information acquired from the power receiving device 20 is battery information VC.

そして、上記各判定の結果に応じて以下の(A)〜(D)のいずれかの処理を行う。
(A)ステップS101において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した電池情報が電池情報VAの旨判定したとき、ステップS114においてコイル使用形態として第1使用形態を選択する。
Then, any one of the following processes (A) to (D) is performed according to the result of each determination.
(A) When an affirmative determination is made in step S101, that is, when it is determined that the battery information acquired from the power receiving device 20 is the battery information VA, the first usage pattern is selected as the coil usage pattern in step S114.

(B)ステップS101において否定判定し、かつステップS102において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した電池情報が電池情報VBの旨判定したとき、ステップS113においてコイル使用形態として第2使用形態を選択する。   (B) When a negative determination is made in step S101 and an affirmative determination is made in step S102, that is, when it is determined that the battery information acquired from the power receiving device 20 is the battery information VB, the second usage pattern is set as the coil usage pattern in step S113. select.

(C)ステップS101およびS102において否定判定し、かつステップS103において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した電池情報が電池情報VCの旨判定したとき、ステップS112においてコイル使用形態として第3使用形態を選択する。   (C) When a negative determination is made in steps S101 and S102 and an affirmative determination is made in step S103, that is, when it is determined that the battery information acquired from the power receiving device 20 is the battery information VC, the third usage is used as the coil usage pattern in step S112. Select the form.

(D)ステップS101〜S103において否定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した電池情報が電池情報VDの旨判定したとき、ステップS111においてコイル使用形態として第4使用形態を選択する。   (D) When a negative determination is made in steps S101 to S103, that is, when it is determined that the battery information acquired from the power receiving device 20 is the battery information VD, the fourth usage pattern is selected as the coil usage pattern in step S111.

図6を参照して、充電時変更制御の具体的な処理手順について説明する。なお、以下の充電時変更制御の説明において、符号が付された各構成要素は図2に記載されたものを示している。   With reference to FIG. 6, the specific process sequence of the change control at the time of charge is demonstrated. In the following description of the change control at the time of charging, each constituent element to which a reference numeral is attached indicates that shown in FIG.

充電時変更制御では、受電装置20から取得した充電情報が充電情報CA〜CDのいずれに該当するかを判定するため、ステップS201〜S203の少なくとも1つの判定処理を行う。   In the charging change control, at least one determination process of steps S201 to S203 is performed in order to determine which of the charging information CA to CD the charging information acquired from the power receiving device 20 corresponds to.

ステップS201においては、受電装置20から取得した充電情報が充電情報CAか否かを判定する。ステップS202においては、受電装置20から取得した充電情報が充電情報CBか否かを判定する。ステップS203においては、受電装置20から取得した充電情報が充電情報CDか否かを判定する。   In step S201, it is determined whether or not the charging information acquired from the power receiving device 20 is charging information CA. In step S202, it is determined whether the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CB. In step S203, it is determined whether or not the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CD.

そして、上記各判定の結果に応じて以下の(A)〜(D)のいずれかの処理を行う。
(A)ステップS201において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した充電情報が充電情報CAの旨判定したとき、ステップS214においてコイル使用形態として第4使用形態を選択する。
Then, any one of the following processes (A) to (D) is performed according to the result of each determination.
(A) When an affirmative determination is made in step S201, that is, when it is determined that the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CA, the fourth usage pattern is selected as the coil usage pattern in step S214.

(B)ステップS201において否定判定し、かつステップS202において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した充電情報が充電情報CBの旨判定したとき、ステップS213においてコイル使用形態として第3使用形態を選択する。   (B) When a negative determination is made in step S201 and an affirmative determination is made in step S202, that is, when it is determined that the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CB, the third usage pattern is set as the coil usage pattern in step S213. select.

(C)ステップS201およびS202において否定判定し、かつステップS203において肯定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した充電情報が充電情報CCの旨判定したとき、ステップS212においてコイル使用形態として第2使用形態を選択する。   (C) When a negative determination is made in steps S201 and S202 and an affirmative determination is made in step S203, that is, when it is determined that the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CC, the second usage is used as the coil usage pattern in step S212. Select the form.

(D)ステップS201〜S203において否定判定したとき、すなわち受電装置20から取得した充電情報が充電情報CDの旨判定したとき、ステップS211においてコイル使用形態として第1使用形態を選択する。   (D) When a negative determination is made in steps S201 to S203, that is, when it is determined that the charging information acquired from the power receiving device 20 is the charging information CD, the first usage pattern is selected as the coil usage pattern in step S211.

(実施形態の効果)
本実施形態の非接触式給電装置1によれば以下の効果が得られる。
(1)非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aに供給される電流の位相と、同コイル31Aに隣り合う第12コイル31Bおよび第14コイル31Dに供給される電流の位相とが互いに異なる。
(Effect of embodiment)
According to the contactless power supply device 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the non-contact power feeding device 1, the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the fourteenth coil 31D adjacent to the coil 31A are mutually Different.

この構成によれば、隣り合う1次側コイル間において互いの磁束が打ち消し合うことが抑制される。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が低下することを抑制することができる。   According to this structure, it is suppressed that a mutual magnetic flux cancels between adjacent primary side coils. For this reason, it can suppress that the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 falls.

(2)非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aに供給される電流の位相と、同コイル31Aに隣り合う第12コイル31Bおよび第14コイル31Dに供給される電流の位相との差が「90°」よりも大きくかつ「270°」よりも小さい。   (2) In the non-contact power feeding device 1, the difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the fourteenth coil 31D adjacent to the coil 31A. Is larger than “90 °” and smaller than “270 °”.

この構成によれば、上記位相の差が「90°」以下または「270°」以上の場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。   According to this configuration, it has been confirmed from the test results conducted by the inventors of the present application that the power transmission efficiency is higher than in the case where the phase difference is “90 °” or less or “270 °” or more. Yes. For this reason, the effect that the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 falls is heightened more.

(3)非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aに供給される電流の位相と、同コイル31Aに隣り合う第12コイル31Bおよび第14コイル31Dに供給される電流の位相との差が「180°」に設定されている。   (3) In the non-contact power feeding device 1, the difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the fourteenth coil 31D adjacent to the coil 31A. Is set to “180 °”.

この構成によれば、上記位相の差が「90°」よりも大きくかつ「180°」よりも小さい場合、および「180°」よりも大きく「270°」よりも小さい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。   According to this configuration, compared with the case where the phase difference is larger than “90 °” and smaller than “180 °” and larger than “180 °” and smaller than “270 °”, It has been confirmed from the test results carried out by the inventors of the present application that the transmission efficiency of the network becomes higher. For this reason, the effect that the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 falls is heightened more.

(4)非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aに供給される電流の位相と、同コイル31Aに対向する第13コイル31Cに供給される電流の位相との差が、第11コイル31Aに供給される電流の位相と第12コイル31Bおよび第14コイル31Dに供給される電流の位相との差よりも小さい。   (4) In the non-contact power feeding device 1, the difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the thirteenth coil 31C facing the coil 31A is the eleventh coil. The difference between the phase of the current supplied to 31A and the phase of the current supplied to the twelfth coil 31B and the fourteenth coil 31D is smaller.

この構成によれば、前者の位相の差が後者の位相の差よりも大きい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。   According to this configuration, it is confirmed from the test results conducted by the inventors of the present application that the power transmission efficiency is higher than that in the case where the former phase difference is larger than the latter phase difference. For this reason, the effect that the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 falls is heightened more.

(5)非接触式給電装置1においては、第11コイル31Aに供給される電流の位相と、同コイル31Aに対向する第13コイル31Cに供給される電流の位相との差が「0°」に設定されている。   (5) In the non-contact power supply device 1, the difference between the phase of the current supplied to the eleventh coil 31A and the phase of the current supplied to the thirteenth coil 31C facing the coil 31A is “0 °”. Is set to

この構成によれば、上記位相の差が「0°」よりも大きい場合と比較して、電力の伝送効率が高くなることが本願発明者の実施した試験結果により確認されている。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が低下する効果がより高められる。   According to this configuration, it has been confirmed from the test results conducted by the inventors of the present application that the power transmission efficiency is higher than in the case where the phase difference is larger than “0 °”. For this reason, the effect that the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 falls is heightened more.

(6)非接触式給電装置1においては、送電装置10の磁性シート32上に4つの1次側コイル31が配置されている。この構成によれば、各1次側コイル31と各2次側コイル41との間においての磁束の漏れを小さくすることができる。すなわち、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率を高めることができる。   (6) In the non-contact power supply device 1, the four primary coils 31 are arranged on the magnetic sheet 32 of the power transmission device 10. According to this configuration, leakage of magnetic flux between each primary coil 31 and each secondary coil 41 can be reduced. That is, the transmission efficiency of power from the power transmission device 10 to the power reception device 20 can be increased.

(7)非接触式給電装置1においては、送電装置10の各1次側コイル31の底面に対応する部分に加えて、隣り合う1次側コイル31の間にも磁性シート32が配置されている。この構成によれば、各1次側コイル31と各2次側コイル41との間においての磁束の漏れをより小さくすることができる。   (7) In the non-contact power supply device 1, the magnetic sheet 32 is arranged between the adjacent primary coils 31 in addition to the portion corresponding to the bottom surface of each primary coil 31 of the power transmission device 10. Yes. According to this configuration, leakage of magnetic flux between each primary coil 31 and each secondary coil 41 can be further reduced.

(8)非接触式給電装置1においては、受電装置20の磁性シート42上に4つの2次側コイル41が配置されている。この構成によれば、各1次側コイル31と各2次側コイル41との間においての磁束の漏れを小さくすることができる。すなわち、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率を高めることができる。   (8) In the non-contact power supply device 1, the four secondary coils 41 are arranged on the magnetic sheet 42 of the power receiving device 20. According to this configuration, leakage of magnetic flux between each primary coil 31 and each secondary coil 41 can be reduced. That is, the transmission efficiency of power from the power transmission device 10 to the power reception device 20 can be increased.

(9)非接触式給電装置1においては、受電装置20の各2次側コイル41の底面に対応する部分に加えて、隣り合う2次側コイル41の間にも磁性シート42が配置されている。この構成によれば、各1次側コイル31と各2次側コイル41との間においての磁束の漏れをより小さくすることができる。   (9) In the non-contact power feeding device 1, the magnetic sheet 42 is disposed between the adjacent secondary coils 41 in addition to the portion corresponding to the bottom surface of each secondary coil 41 of the power receiving device 20. Yes. According to this configuration, leakage of magnetic flux between each primary coil 31 and each secondary coil 41 can be further reduced.

(10)非接触式給電装置1においては、2次電池22の電池情報に基づいて1次側コイルモジュール30の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による2次電池22の充電中において、充電電流値AXが2次電池22の充電に適した範囲内のとき、1次側コイルモジュール30に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が高められる。   (10) In the non-contact power supply device 1, the usage mode of the primary coil module 30 is selected based on the battery information of the secondary battery 22. According to this configuration, the current supplied to the primary coil module 30 when the charging current value AX is within a range suitable for charging the secondary battery 22 during charging of the secondary battery 22 according to the selected coil usage pattern. Can be maintained at the resonant frequency. For this reason, the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 is improved.

(11)非接触式給電装置1においては、2次電池22の充電情報に基づいて1次側コイルモジュール30の使用形態が選択される。この構成によれば、選択したコイル使用形態による2次電池22の充電中において、充電電流値AXが2次電池22の充電に適した範囲内のとき、1次側コイルモジュール30に供給する電流の周波数を共振周波数に維持することができる。このため、送電装置10から受電装置20への電力の伝送効率が高められる。   (11) In the non-contact power supply device 1, the usage mode of the primary coil module 30 is selected based on the charging information of the secondary battery 22. According to this configuration, the current supplied to the primary coil module 30 when the charging current value AX is within a range suitable for charging the secondary battery 22 during charging of the secondary battery 22 according to the selected coil usage pattern. Can be maintained at the resonant frequency. For this reason, the transmission efficiency of the electric power from the power transmission apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 is improved.

(その他の実施形態)
本発明の実施態様は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、例えば以下のように変更することもできる。また、以下の変形例は上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
(Other embodiments)
The embodiment of the present invention is not limited to the contents of the above embodiment, and can be modified as follows, for example. Further, the following modified examples are not applied only to the above embodiment, and different modified examples can be implemented in combination with each other.

・上記実施形態において、第1位相差FD1〜第6位相差FD6の大きさとして、以下の(A)〜(F)の条件の少なくとも1つを用いることもできる。なお、ここでは各位相差の符号を省略して変更可能な条件を列挙している。
(A)第1位相差を「0°」より大きくかつ「180°」より小さい範囲で設定する。
(B)第2位相差を「0°」より大きくかつ「180°」以下の範囲で設定する。
(C)第3位相差を「0°」より大きくかつ「180°」より小さい範囲で設定する。
(D)第4位相差を「0°」より大きくかつ「180°」以下の範囲で設定する。
(E)第5位相差を「0°」より大きくかつ「180°」より小さい範囲で設定する。
(F)第6位相差を「0°」より大きくかつ「180°」より小さい範囲で設定する。
In the above embodiment, at least one of the following conditions (A) to (F) may be used as the magnitudes of the first phase difference FD1 to the sixth phase difference FD6. Here, conditions that can be changed are listed by omitting the signs of the respective phase differences.
(A) The first phase difference is set in a range larger than “0 °” and smaller than “180 °”.
(B) The second phase difference is set in a range larger than “0 °” and not larger than “180 °”.
(C) The third phase difference is set in a range larger than “0 °” and smaller than “180 °”.
(D) The fourth phase difference is set in a range greater than “0 °” and less than or equal to “180 °”.
(E) The fifth phase difference is set in a range larger than “0 °” and smaller than “180 °”.
(F) The sixth phase difference is set in a range larger than “0 °” and smaller than “180 °”.

・上記実施形態において、第1位相差FD1、第3位相差FD3、第5位相差FD5、および第6位相差FD6の相互の関係の以下のように変更することもできる。なお、ここでは各位相差の符号を省略して変更可能な条件を列挙している。
(A)第1または第3位相差を最も大きくする。
(B)第1または第3位相差を最も小さくする。
(C)第1および第3位相差を第5および第6位相差よりも大きくする。
(D)第1および第3位相差を第5および第6位相差よりも小さくする。
(E)上記(C)において第1位相差を第3位相差よりも大きくする。
(F)上記(C)において第1位相差を第3位相差よりも小さくする。
(G)上記(D)において第1位相差を第3位相差よりも大きくする。
(H)上記(D)において第1位相差を第3位相差よりも小さくする。
In the above embodiment, the mutual relationship between the first phase difference FD1, the third phase difference FD3, the fifth phase difference FD5, and the sixth phase difference FD6 can be changed as follows. Here, conditions that can be changed are listed by omitting the signs of the respective phase differences.
(A) The first or third phase difference is maximized.
(B) The first or third phase difference is minimized.
(C) The first and third phase differences are made larger than the fifth and sixth phase differences.
(D) The first and third phase differences are made smaller than the fifth and sixth phase differences.
(E) In (C) above, the first phase difference is made larger than the third phase difference.
(F) In said (C), a 1st phase difference is made smaller than a 3rd phase difference.
(G) In (D) above, the first phase difference is made larger than the third phase difference.
(H) In (D) above, the first phase difference is made smaller than the third phase difference.

・上記実施形態において、第2位相差FD2を第4位相差FD4よりも大きくまたは小さくすることもできる。また、この条件において、第1位相差FD1、第3位相差FD3、第5位相差FD5、および第6位相差FD6についての上記(A)〜(H)の条件を組み合わせることもできる。   In the above embodiment, the second phase difference FD2 can be larger or smaller than the fourth phase difference FD4. In addition, under these conditions, the conditions (A) to (H) for the first phase difference FD1, the third phase difference FD3, the fifth phase difference FD5, and the sixth phase difference FD6 can be combined.

・上記実施形態では、1次側コイルモジュール30において1枚の磁性シート32に4つの1次側コイル31を配置しているが、1次側コイルモジュール30の構造を以下の(A)〜(C)のいずれかに変更することもできる。なお、同(A)〜(C)の変形例を2次側コイルモジュール40に適用することもできる。   In the above embodiment, four primary coils 31 are arranged on one magnetic sheet 32 in the primary coil module 30, but the structure of the primary coil module 30 is as follows (A) to ( It can be changed to any one of C). Note that the modified examples (A) to (C) can be applied to the secondary coil module 40.

(A)図7に示されるように、1次側コイルモジュール30には、4つの1次側コイル31をまとめて配置するための1つのポットコア70が設けられる。このポットコア70には、各1次側コイル31を配置するための4つの収容部72と、この4つの収容部72を支持する長方形状の本体部71とが設けられる。なお、ポットコア70は「磁性体」に相当する。   (A) As shown in FIG. 7, the primary coil module 30 is provided with one pot core 70 for arranging the four primary coils 31 together. The pot core 70 is provided with four accommodating portions 72 for arranging the primary coils 31 and a rectangular main body 71 that supports the four accommodating portions 72. The pot core 70 corresponds to a “magnetic body”.

(B)図8に示されるように、1次側コイルモジュール30には、4つの1次側コイル31を個別に配置するための4つのポットコア80が設けられる。各ポットコア80には、1次側コイル31が載せられる底壁81と、1次側コイル31の中空部に挿入される内壁82と、1次側コイル31の径方向において1次側コイル31を囲う外壁83とが設けられる。なお、ポットコア80は「磁性体」に相当する。   (B) As shown in FIG. 8, the primary coil module 30 is provided with four pot cores 80 for individually arranging the four primary coils 31. Each pot core 80 has a bottom wall 81 on which the primary coil 31 is placed, an inner wall 82 inserted into a hollow portion of the primary coil 31, and the primary coil 31 in the radial direction of the primary coil 31. A surrounding outer wall 83 is provided. The pot core 80 corresponds to a “magnetic body”.

(C)図9に示されるように、1次側コイルモジュール30には、4つの1次側コイル31を個別に配置するための4つの磁性シート90が設けられる。各磁性シート90は、互いに離間した状態で配置される。なお、磁性シート90は「磁性体」に相当する。   (C) As shown in FIG. 9, the primary coil module 30 is provided with four magnetic sheets 90 for arranging the four primary coils 31 individually. The magnetic sheets 90 are arranged in a state of being separated from each other. The magnetic sheet 90 corresponds to a “magnetic body”.

・上記図8の変形例において、各ポットコア80の少なくとも2つを互いに接続して単一のポットコアを形成することもできる。
・上記図9の変形例において、各磁性シート90の少なくとも2つを互いに接続して1枚の磁性シートを形成することもできる。
In the modification shown in FIG. 8, at least two pot cores 80 can be connected to each other to form a single pot core.
In the modification shown in FIG. 9, at least two of the magnetic sheets 90 can be connected to each other to form one magnetic sheet.

・上記実施形態において、各1次側コイル31の外径の関係を以下のように変更することもできる。ここでは、第11コイル31Aの外径を「第1外径」とし、第12コイル31Bの外径を「第2外径」とし、第13コイル31Cの外径を「第3外径」とし、第14コイル31Dの外径を「第4外径」としている。なお、以下の関係を各2次側コイル41に適用することができる。
(A)第1または第3外径を最も大きくする。
(B)第1または第3外径を最も小さくする。
(C)第1および第3外径を第2および第4外径よりも大きくする。
(D)第1および第3外径を第2および第4外径よりも小さくする。
(E)上記(C)において第1外径を第3外径よりも大きくする。
(F)上記(C)において第1外径を第3外径よりも小さくする。
(G)上記(D)において第1外径を第3外径よりも大きくする。
(H)上記(D)において第1外径を第3外径よりも小さくする。
-In the said embodiment, the relationship of the outer diameter of each primary side coil 31 can also be changed as follows. Here, the outer diameter of the eleventh coil 31A is “first outer diameter”, the outer diameter of the twelfth coil 31B is “second outer diameter”, and the outer diameter of the thirteenth coil 31C is “third outer diameter”. The outer diameter of the fourteenth coil 31D is “fourth outer diameter”. The following relationship can be applied to each secondary coil 41.
(A) The first or third outer diameter is maximized.
(B) The first or third outer diameter is minimized.
(C) The first and third outer diameters are made larger than the second and fourth outer diameters.
(D) The first and third outer diameters are made smaller than the second and fourth outer diameters.
(E) In said (C), a 1st outer diameter is made larger than a 3rd outer diameter.
(F) In said (C), a 1st outer diameter is made smaller than a 3rd outer diameter.
(G) In said (D), a 1st outer diameter is made larger than a 3rd outer diameter.
(H) In (D) above, the first outer diameter is made smaller than the third outer diameter.

・上記実施形態において、各1次側コイル31のターン数の関係を以下のように変更することもできる。ここでは、第11コイル31Aのターン数を「第1ターン数」とし、第12コイル31Bのターン数を「第2ターン数」とし、第13コイル31Cのターン数を「第3ターン数」とし、第14コイル31Dのターン数を「第4ターン数」としている。なお、以下の関係を各2次側コイル41に適用することもできる。
(A)第1または第3ターン数を最も大きくする。
(B)第1または第3ターン数を最も小さくする。
(C)第1および第3ターン数を第2および第4ターン数よりも大きくする。
(D)第1および第3ターン数を第2および第4ターン数よりも小さくする。
(E)上記(C)において第1ターン数を第3ターン数よりも大きくする。
(F)上記(C)において第1ターン数を第3ターン数よりも小さくする。
(G)上記(D)において第1ターン数を第3ターン数よりも大きくする。
(H)上記(D)において第1ターン数を第3ターン数よりも小さくする。
In the above embodiment, the relationship of the number of turns of each primary coil 31 can be changed as follows. Here, the number of turns of the eleventh coil 31A is “first number of turns”, the number of turns of the twelfth coil 31B is “second number of turns”, and the number of turns of the thirteenth coil 31C is “third number of turns”. The number of turns of the fourteenth coil 31D is “fourth number of turns”. The following relationship can also be applied to each secondary coil 41.
(A) The first or third turn number is maximized.
(B) The first or third turn number is minimized.
(C) The first and third turn numbers are made larger than the second and fourth turn numbers.
(D) The first and third turn numbers are made smaller than the second and fourth turn numbers.
(E) In (C) above, the first turn number is made larger than the third turn number.
(F) In (C), the first turn number is made smaller than the third turn number.
(G) In the above (D), the first turn number is made larger than the third turn number.
(H) In (D), the first turn number is made smaller than the third turn number.

・上記実施形態では、1次側コイルモジュール30に4つの1次側コイル31を設けているが、1次側コイルモジュール30に設けられる1次側コイル31の数を以下のように変更することもできる。なお、1次側コイル31の数が変更された場合には、2次側コイルモジュール40の2次側コイル41の数が1次側コイル31の数に応じたものに変更される。
(A)2つの1次側コイル31を設ける。
(B)3つの1次側コイル31を設ける。
(C)5つ以上の1次側コイル31を設ける。
In the above embodiment, four primary coils 31 are provided in the primary coil module 30, but the number of primary coils 31 provided in the primary coil module 30 is changed as follows. You can also. When the number of primary side coils 31 is changed, the number of secondary side coils 41 of the secondary side coil module 40 is changed according to the number of primary side coils 31.
(A) Two primary coils 31 are provided.
(B) Three primary coils 31 are provided.
(C) Five or more primary coils 31 are provided.

・上記実施形態では、アモルファス材料により形成された磁性シート32および磁性シート42を用いているが、各シート32,42の少なくとも一方を他の材料により形成された磁性シートに変更することもできる。他の材料としては、例えばフェライト材料、鉄材料等が挙げられる。   In the above embodiment, the magnetic sheet 32 and the magnetic sheet 42 formed of an amorphous material are used. However, at least one of the sheets 32 and 42 can be changed to a magnetic sheet formed of another material. Examples of other materials include ferrite materials and iron materials.

・上記実施形態では、第1基準面上において、各1次側コイル31の第11中心線C11〜第14中心線C14がそれぞれ正方形の頂点を形成するように配置されているが、第11中心線C11〜第14中心線C14の配置態様はこれに限定されない。例えば、第1基準面上において、第11中心線C11〜第14中心線C14を結んだ線が直線を形成するように配置することもできる。この場合、各2次側コイル41の第21中心線C21〜第24中心線C24についても同様に、第21中心線C21〜第24中心線C24を結んだ線が直線を形成するように配置される。   In the above embodiment, the eleventh center line C11 to the fourteenth center line C14 of each primary coil 31 are arranged on the first reference plane so as to form a square apex, respectively. The arrangement | positioning aspect of line C11-14th centerline C14 is not limited to this. For example, on the first reference plane, the line connecting the eleventh center line C11 to the fourteenth center line C14 may be arranged to form a straight line. In this case, the 21st center line C21 to the 24th center line C24 of each secondary coil 41 are similarly arranged so that the line connecting the 21st center line C21 to the 24th center line C24 forms a straight line. The

・上記実施形態では、電池情報VA〜VDに応じてコイル使用形態を選択しているが、コイル使用形態の変更条件はこれに限られない。例えば受電装置20の充電開始前に1次側コイル31A〜31Dのいずれか1つにテスト電流を供給し、これにともない2次側回路60で得られる充電電流値AXの大きさに応じてコイル使用形態を選択することもできる。   -In the said embodiment, although the coil usage pattern is selected according to battery information VA-VD, the change conditions of a coil usage pattern are not restricted to this. For example, the test current is supplied to any one of the primary side coils 31 </ b> A to 31 </ b> D before the charging of the power receiving device 20, and the coil according to the magnitude of the charging current value AX obtained by the secondary side circuit 60 accordingly. The usage form can also be selected.

・上記実施形態では、充電情報CA〜CDに応じてコイル使用形態を選択しているが、コイル使用形態の変更条件はこれに限られない。例えば受電装置20の充電中に1次側コイル31A〜31Dのいずれか1つにテスト電流を供給し、これにともない2次側回路60で得られる充電電流値AXの大きさに応じてコイル使用形態を選択することもできる。   -In the said embodiment, although the coil usage pattern is selected according to charge information CA-CD, the change conditions of a coil usage pattern are not restricted to this. For example, a test current is supplied to any one of the primary side coils 31 </ b> A to 31 </ b> D during charging of the power receiving device 20, and the coil is used according to the magnitude of the charging current value AX obtained by the secondary side circuit 60 accordingly. A form can also be selected.

・上記実施形態において、充電時変更制御を省略することもできる。この場合、認証完了フラグFKをオフに設定するまでの間、または受電装置20から充電停止信号KSを受信するまでの間にわたりコイル選択制御により設定されたコイル使用形態が維持される。   -In above-mentioned embodiment, change control at the time of charge can also be abbreviate | omitted. In this case, the coil usage mode set by the coil selection control is maintained until the authentication completion flag FK is set to OFF or until the charging stop signal KS is received from the power receiving device 20.

・上記実施形態では、充電時周波数制御を行う構成を採用しているが、同制御を省略することもできる。
・上記実施形態において、スマートフォン、携帯情報端末、ポータブルオーディオプレーヤー、ICレコーダー、デジタルカメラ、電動歯ブラシ、およびシェーバーの少なくとも1つを受電装置として用いるとともに、同受電装置を搭載することができるように送電装置を構成することもできる。
-In the above-mentioned embodiment, although the structure which performs frequency control at the time of charge is employ | adopted, the control can also be abbreviate | omitted.
In the above embodiment, at least one of a smartphone, a portable information terminal, a portable audio player, an IC recorder, a digital camera, an electric toothbrush, and a shaver is used as a power receiving device, and power transmission is performed so that the power receiving device can be mounted. An apparatus can also be constructed.

1…非接触式給電装置、10…送電装置、20…受電装置、31…1次側コイル、32…磁性シート(磁性体)、41…2次側コイル、42…磁性シート(磁性体)、70…ポットコア(磁性体)、80…ポットコア(磁性体)、90…磁性シート(磁性体)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-contact-type electric power feeder, 10 ... Power transmission apparatus, 20 ... Power receiving apparatus, 31 ... Primary side coil, 32 ... Magnetic sheet (magnetic body), 41 ... Secondary side coil, 42 ... Magnetic sheet (magnetic body), 70: Pot core (magnetic body), 80: Pot core (magnetic body), 90: Magnetic sheet (magnetic body).

Claims (13)

複数の1次側コイルとしての1次側コイルA1および1次側コイルA2を含む送電装置と、複数の2次側コイルとしての2次側コイルB1および2次側コイルB2を含む受電装置とが設けられていること、ならびに、前記1次側コイルA1および前記1次側コイルA2の少なくとも一方への電力の供給により交番磁束が発生することを条件とする非接触式給電装置において、
前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相とが互いに異なること
を特徴とする非接触式給電装置。
A power transmitting device including a primary coil A1 and a primary coil A2 as a plurality of primary coils, and a power receiving device including a secondary coil B1 and a secondary coil B2 as a plurality of secondary coils. In the non-contact type power feeding device that is provided and that is provided with the condition that an alternating magnetic flux is generated by supplying power to at least one of the primary side coil A1 and the primary side coil A2,
The non-contact type power feeding device, wherein a phase of a current supplied to the primary side coil A1 and a phase of a current supplied to the primary side coil A2 are different from each other.
請求項1に記載の非接触式給電装置において、
前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差が「90°」よりも大きくかつ「270°」よりも小さいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
The contactless power supply device according to claim 1,
The difference between the phase of the current supplied to the primary coil A1 and the phase of the current supplied to the primary coil A2 is larger than “90 °” and smaller than “270 °”. Non-contact type power supply device.
請求項2に記載の非接触式給電装置において、
前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差が「180°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
The contactless power supply device according to claim 2,
The non-contact type power feeding device, wherein a difference between a phase of a current supplied to the primary side coil A1 and a phase of a current supplied to the primary side coil A2 is "180 °".
請求項1〜3のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の1次側コイルとして、前記1次側コイルA1および前記1次側コイルA2に加えて1次側コイルA3が前記送電装置に設けられていること、
前記1次側コイルA1と前記1次側コイルA2との距離をコイル間距離LAとし、前記1次側コイルA2と前記1次側コイルA3との距離をコイル間距離LBとして、前記コイル間距離LAが前記コイル間距離LBよりも小さいこと、
ならびに、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA2に供給される電流の位相との差を第1位相差とし、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA3に供給される電流の位相との差を第2位相差としたとき、前記第1位相差が前記第2位相差よりも大きいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 1-3,
As the plurality of primary side coils, in addition to the primary side coil A1 and the primary side coil A2, a primary side coil A3 is provided in the power transmission device,
The distance between the primary coil A1 and the primary coil A2 is the inter-coil distance LA, and the distance between the primary coil A2 and the primary coil A3 is the inter-coil distance LB. LA is smaller than the distance LB between the coils,
The difference between the phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A2 is defined as a first phase difference, and the current supplied to the primary side coil A1. And the phase of the current supplied to the primary side coil A3 is a second phase difference, the first phase difference is larger than the second phase difference. Power supply device.
請求項4に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の1次側コイルとして、前記1次側コイルA1、および前記1次側コイルA2、および前記1次側コイルA3に加えて1次側コイルA4が前記送電装置に設けられていること、
前記複数の1次側コイルの径の大きさが互いに同じであること、
前記1次側コイルA1の中心線を第1中心線とし、前記1次側コイルA2の中心線を第2中心線とし、前記1次側コイルA3の中心線を第3中心線とし、前記1次側コイルA4の中心線を第4中心線として、前記第1中心線、前記第2中心線、前記第3中心線、および前記第4中心線が互いに平行するように前記複数の1次側コイルのそれぞれが配置されていること、
前記複数の1次側コイルの中心線に直交する平面を基準面として、この基準面において前記第1中心線、前記第2中心線、前記第3中心線、および前記第4中心線がそれぞれ正方形の頂点を形成すること、
前記正方形において前記第1中心線と前記第3中心線とが対角線上に位置すること、
ならびに、前記1次側コイルA1に供給される電流の位相と前記1次側コイルA4に供給される電流の位相との差を第3位相差としたとき、前記第1位相差および前記第3位相差が前記第2位相差よりも大きいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder of Claim 4,
In addition to the primary coil A1, the primary coil A2, and the primary coil A3, a primary coil A4 is provided in the power transmission device as the plurality of primary coils.
The diameters of the plurality of primary coils are the same as each other;
The center line of the primary coil A1 is a first center line, the center line of the primary coil A2 is a second center line, the center line of the primary coil A3 is a third center line, The plurality of primary sides such that the first center line, the second center line, the third center line, and the fourth center line are parallel to each other with the center line of the secondary coil A4 as a fourth center line. Each of the coils is placed,
A plane perpendicular to the center line of the plurality of primary coils is used as a reference plane, and the first center line, the second center line, the third center line, and the fourth center line are square on the reference plane. Forming the vertices of
In the square, the first center line and the third center line are diagonally located;
When the difference between the phase of the current supplied to the primary side coil A1 and the phase of the current supplied to the primary side coil A4 is a third phase difference, the first phase difference and the third phase difference A non-contact power feeding device, wherein a phase difference is larger than the second phase difference.
請求項5に記載の非接触式給電装置において、
前記第1位相差および前記第3位相差が互いに同じ大きさであること
を特徴とする非接触式給電装置。
The contactless power supply device according to claim 5,
The non-contact type power feeding device, wherein the first phase difference and the third phase difference have the same magnitude.
請求項5または6に記載の非接触式給電装置において、
前記第1位相差および前記第3位相差が「90°」よりも大きくかつ「270°」よりも小さいこと
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder of Claim 5 or 6,
The contactless power feeding device, wherein the first phase difference and the third phase difference are larger than “90 °” and smaller than “270 °”.
請求項7に記載の非接触式給電装置において、
前記第1位相差および前記第3位相差が「180°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
The contactless power supply device according to claim 7,
The non-contact type power feeding device, wherein the first phase difference and the third phase difference are “180 °”.
請求項4〜8のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記第2位相差が「0°」であること
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 4-8,
The non-contact power feeding device, wherein the second phase difference is “0 °”.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の1次側コイルのそれぞれに磁性体が設けられること、
ならびに、前記複数の1次側コイルの磁性体が互いに独立していること
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 1-9,
A magnetic body is provided in each of the plurality of primary coils;
In addition, the non-contact type power feeding device, wherein the magnetic bodies of the plurality of primary side coils are independent from each other.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記複数の1次側コイルのうちの少なくとも2つを覆う磁性体が設けられていること
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 1-9,
A non-contact power supply device, wherein a magnetic body that covers at least two of the plurality of primary coils is provided.
請求項1〜11のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記受電装置から前記送電装置に送信される信号に応じて前記複数の1次側コイルの使用形態が変更されること
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 1-11,
The contactless power feeding device, wherein a usage pattern of the plurality of primary coils is changed according to a signal transmitted from the power receiving device to the power transmitting device.
請求項1〜12のいずれか一項に記載の非接触式給電装置において、
前記受電装置の充電状態に応じて前記複数の1次側コイルの使用形態が変更されること
を特徴とする非接触式給電装置。
In the non-contact-type electric power feeder as described in any one of Claims 1-12,
The non-contact type power feeding device, wherein a usage pattern of the plurality of primary side coils is changed according to a charging state of the power receiving device.
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