特許ウォッチ

公開番号2025151665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053204
出願日2024-03-28
発明の名称無線電力伝送システム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H02J 50/10 20160101AFI20251002BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】送電コイルの領域によって無線伝送する電力値が異なる場合、出力電圧の上昇を抑えられるようにする。
【解決手段】無線電力伝送システムは、相互に、対向して配置され、相対的に移動可能である送電コイルと受電コイルとを有し、前記送電コイルは、全領域にわたって、前記受電コイルに対向する方向に一様に導体が巻かれた構造であり、第1の電力値の範囲の電力を無線伝送する第1の領域と、第2の電力値の範囲の電力を無線伝送する第2の領域とを有し、前記第2の電力値の範囲の最大値は、前記第1の電力値の範囲の最大値よりも小さく、前記送電コイルの前記第2の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数は、前記送電コイルの前記第1の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数より小さい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
相互に、対向して配置され、相対的に移動可能である送電コイルと受電コイルとを有し、
前記送電コイルは、
全領域にわたって、前記受電コイルに対向する方向に一様に導体が巻かれた構造であり、
第１の電力値の範囲の電力を無線伝送する第１の領域と、
第２の電力値の範囲の電力を無線伝送する第２の領域とを有し、
前記第２の電力値の範囲の最大値は、前記第１の電力値の範囲の最大値よりも小さく、
前記送電コイルの前記第２の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数は、前記送電コイルの前記第１の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数より小さいことを特徴とする無線電力伝送システム。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記送電コイルの寸法は、前記移動の方向に対して、前記受電コイルの寸法より長いことを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項３】
前記送電コイルは、前記受電コイルに対向する方向に対して反対方向で、磁性体と接していることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項４】
前記送電コイルが前記受電コイルに対向する面上において、前記第２の領域の前記送電コイルの複数の導体の離間距離は、前記第１の領域の前記送電コイルの複数の導体の離間距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項５】
前記送電コイルの前記第２の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数は、前記第２の領域の前記送電コイルの複数の導体の離間距離が短いほど、小さくなることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項６】
前記第２の領域の前記磁性体の厚みは、前記第１の領域の前記磁性体の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項３に記載の無線電力伝送システム。
【請求項７】
前記送電コイルの前記第２の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数は、前記第２の領域の前記磁性体の厚みが薄いほど、小さくなることを特徴とする請求項３に記載の無線電力伝送システム。
【請求項８】
前記第１の領域における前記送電コイルの導体幅と、前記第２の領域における前記送電コイルの導体幅は、相互に同等であることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項９】
前記第１の領域における前記送電コイルの導体幅と、前記第２の領域における前記送電コイルの導体幅は、相互に異なることを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項１０】
直流電圧を交流電圧に変換し、前記交流電圧を前記送電コイルに印加する送電回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線電力伝送システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線電力伝送システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、移動体へ無線で電力を供給する無線電力伝送システムが研究・開発されている。例えば、特許文献１には、狭長な送電コイルを用いることで、スライド移動するインクカートジッジへ無線で電力を供給するプリンタが開示されている。電力を無線化することで、移動により摩耗する電源線を無くし、製品の品質を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
移動体の位置によって、負荷装置の必要とする電力値が異なる場合、その電力値が小さいほど受電回路の出力電圧が上がり、後続の定電圧回路内部の半導体に対して高い耐電圧が必要となるため、回路規模が大きくなる。
【０００５】
本開示の目的は、送電コイルの領域によって無線伝送する電力値が異なる場合、出力電圧の上昇を抑えられるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
無線電力伝送システムは、相互に、対向して配置され、相対的に移動可能である送電コイルと受電コイルとを有し、前記送電コイルは、全領域にわたって、前記受電コイルに対向する方向に一様に導体が巻かれた構造であり、第１の電力値の範囲の電力を無線伝送する第１の領域と、第２の電力値の範囲の電力を無線伝送する第２の領域とを有し、前記第２の電力値の範囲の最大値は、前記第１の電力値の範囲の最大値よりも小さく、前記送電コイルの前記第２の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数は、前記送電コイルの前記第１の領域に前記受電コイルがある時の、前記送電コイルと前記受電コイルの結合係数より小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、送電コイルの領域によって無線伝送する電力値が異なる場合、出力電圧の上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
無線電力伝送システムの構成例を示す図である。
コイルの構成例を示す図である。
コイル間の結合係数及び受電回路の出力電圧の変化を示す図である。
受電回路の出力電力と出力電圧の関係を示す図である。
コイルの構成例を示す図である。
コイル間の結合係数及び受電回路の出力電圧の変化を示す図である。
受電回路の出力電力と出力電圧の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る無線電力伝送システム１００の構成例を示す。無線電力伝送システム１００は、固定部１０１と、移動部１０２を有する。
【００１０】
固定部１０１は、送電回路１０４と、送電コイル１０５を有する。移動部１０２は、受電コイル１０６と、受電回路１０７と、定電圧回路１０８を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許