供電受電裝置以及便攜式設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過磁場諧振(諧振)方式以非接觸的形式供給或接受電力的供電受電裝置以及便攜式設備。
【背景技術】
[0002]近年來，作為在供電裝置與受電裝置之間利用無線傳輸電力的供電技術(無線電力傳輸技術)，利用配備于供電裝置和受電裝置的諧振器(諧振線圈)間的諧振現(xiàn)象進行電力傳輸?shù)臒o線電力傳輸技術正受到重視。例如，在專利文獻I中公開了一種電動車輛，該電動車輛在車體地板面的上方配置有受電裝置，在與受電裝置分離的空間部配置有整流器、蓄電裝置，并且公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)為在該電動車輛移動至供電場所時，從設置于供電場所的供電裝置對電動車輛的受電裝置供電。另外，在專利文獻2中公開了將諧振現(xiàn)象的無線電力傳輸技術應用于便攜計算機的結構。
[0003]專利文獻1:日本特開2011-147213號公報
[0004]專利文獻2:日本特開2010-239847號公報

【發(fā)明內容】

_5] 發(fā)明要解決的問題
[0006]另外，整流器、蓄電裝置等各設備需要考慮供電時的發(fā)熱、磁力的影響來配置。如上述專利文獻I的電動車輛那樣比較大的裝置容易確保各設備的配置場所，但以受限的裝置內的有效利用為目的而迫切期望確保配置場所的可能性較高。尤其是，在如專利文獻2那樣要求小型化的便攜計算機等便攜式設備中，能夠避免供電時的發(fā)熱、磁力的影響的場所有限，因此為了實現(xiàn)進一步的小型化，如何配置各設備成為極為重要的事項。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易地確保整流器、蓄電裝置等各設備的配置場所的供電受電裝置以及便攜式設備。
_8] 用于解決問題的方案
[0009]本發(fā)明的供電受電裝置具有:線圈模塊，其與其它線圈模塊之間利用諧振現(xiàn)象供給或接受電力；以及電子部件，其配置于利用上述諧振現(xiàn)象以與其它部位相比成為小的磁場強度的方式形成的磁場空間中，上述線圈模塊具有:諧振線圈，其與上述其它線圈模塊之間產生諧振；以及供電受電線圈，其一部分與上述諧振線圈在線圈直徑方向上重疊配置，對上述諧振線圈供給電力或從上述諧振線圈接受電力。
[0010]根據(jù)上述結構，在供電受電時在線圈模塊的內側位置、附近位置出現(xiàn)磁場小的磁場空間(空間部分)，將該磁場空間有效利用作為電子部件的配置場所。由此，在難以確保電子部件的配置場所的便攜式設備等各種設備中，也能夠應用能夠容易地確保電子部件的配置場所進而實現(xiàn)設備的小型化的供電受電裝置。
[0011]并且，根據(jù)上述結構，諧振線圈與供電受電線圈的一部分在線圈直徑方向上重疊配置，因此，能夠在線圈軸方向上縮短線圈模塊。由此，能夠實現(xiàn)供電受電裝置的在線圈軸方向上的小型化。并且，通過調整諧振線圈與供電受電線圈的重疊的程度，能夠將線圈模塊與諧振線圈諧振時的耦合系數(shù)、受電電壓、線圈模塊的電流等多個控制項中期望的控制項設定為目標值。即，通過變更線圈的重疊的程度，能夠容易地將多個控制項中期望的控制項設定為目標值。
[0012]本發(fā)明的上述諧振線圈和上述供電受電線圈也可以為螺線管線圈。
[0013]根據(jù)上述結構，在線圈軸方向容易成為長條的螺線管線圈的情況下，能夠顯著地實現(xiàn)供電受電裝置的縮短化。另外，由于容易地變更線圈軸方向的線圈長度，因此也能夠容易地將多個控制項中期望的控制項設定為目標值。
[0014]另外，本發(fā)明的便攜式設備具備上述結構的供電受電裝置。
[0015]根據(jù)上述結構，通過將小型的供電受電裝置配備于便攜式設備，能夠容易地實現(xiàn)便攜式設備所要求的小型化以及輕量化。
[0016]本發(fā)明的便攜式設備也可以具有暴露于外部的外壁構件，上述供電受電裝置中的上述線圈模塊的至少一部分沿著上述外壁構件的表面形狀配置。
[0017]根據(jù)上述結構，通過使線圈模塊沿著外壁構件配置，能夠有效利用便攜式設備中的有限的內部空間。
_8] 發(fā)明的效果
[0019]本發(fā)明能夠容易地確保整流器、蓄電裝置等各設備的配置場所。
【附圖說明】
[0020]圖1是具備本發(fā)明所涉及的受電裝置的供電系統(tǒng)的概要說明圖。
[0021]圖2是測定阻抗的說明圖。
[0022]圖3是測定受電電壓的說明圖。
[0023]圖4是表示各方式的線圈配置的測定結果的說明圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，對實施方式所涉及的供電受電裝置進行說明。此外，在以下的說明中，對將供電受電裝置應用為受電裝置的情況進行說明，但是也可以應用為供電裝置，還可以應用為受電裝置和供電裝置的兩者。
[0025](受電裝置)
[0026]如圖1所示，作為本實施方式所涉及的供電受電裝置的受電裝置I具有如下結構:在利用諧振現(xiàn)象供電時，在受電模塊11的內側位置、附近位置出現(xiàn)與其它部位相比磁場強度小的磁場空間，將該磁場空間設為電子部件13的配置場所。即，受電裝置1(供電受電裝置)具有:受電模塊11 (線圈模塊)，其與供電模塊21 (其它線圈模塊)之間利用諧振現(xiàn)象供給或接受電力；以及電子部件13，其配置于利用諧振現(xiàn)象以與其它部位相比磁場強度小的方式形成的磁場空間中。由此，受電裝置I通過抑制在配置于上述磁場空間的電子部件13中產生的由磁場引起的渦電流來防止錯誤動作、規(guī)定溫度以上的發(fā)熱，從而能夠實現(xiàn)小型化。此外，關于“磁場強度小的磁場空間”的詳細情況將于下文進行敘述。
[0027]受電裝置I中的受電模塊11具有:受電諧振線圈111 (諧振線圈)，其與供電模塊21之間產生諧振；以及受電線圈112 (供電受電線圈)，其一部分與受電諧振線圈111在線圈直徑方向上重疊配置，對受電諧振線圈111供給電力或從受電諧振線圈111接受電力。如果具體進行說明，則受電模塊11具有:受電諧振線圈111，其配置于外周側；以及受電線圈112，其配置于受電諧振線圈111的內周側，且一部分在線圈直徑方向上與受電諧振線圈111重疊配置。由此，受電裝置I能夠在線圈軸方向上縮短線圈模塊，因此，實現(xiàn)了在線圈軸方向上的小型化。
[0028]并且，受電裝置I通過調整受電諧振線圈111與受電線圈112的重疊的程度，能夠將供電模塊21 (供電諧振線圈211)與受電諧振線圈111諧振時的耦合系數(shù)、受電電壓、受電模塊11的電流等多個控制項中期望的控制項設定為目標值，并且能夠進行上述磁場空間的擴大和縮小、形成位置的變更。即，受電裝置I通過變更受電諧振線圈111與受電線圈112的重疊的程度，能夠容易地確保期望的磁場空間并將多個控制項中期望的控制項設定為目標值。此外，受電裝置I也可以根據(jù)將受電諧振線圈111和受電線圈112配置于內周側和外周側的哪一側而進行控制項的設定、磁場空間的擴大和縮小等。
[0029]另外，受電裝置I具有以增加或減少諧振時的磁場耦合的方式配置于受電模塊11的磁性構件17。由此，受電裝置I通過磁性構件17增加或減少諧振時的受電模塊11與供電模塊21之間的磁場耦合，在如無法變更受電裝置I和供電裝置2的尺寸、形狀的結構性規(guī)格的情況那樣無法變更供電模塊21與受電模塊11的距離的情況下，也能夠容易地滿足受電裝置I所要求的供電時的傳輸效率的規(guī)格，而且能夠在短時間內完成充電，或者能夠防止因急速充電所致的過熱等。此外，受電裝置也可以不具有磁性構件17。
[0030]在此，供電模塊21具備:供電諧振線圈211，其與受電諧振線圈111之間產生諧振，以利用諧振現(xiàn)象對受電模塊11供給電力；以及供電線圈212，其對供電諧振線圈211供給電力。受電模塊11中的受電諧振線圈111和受電線圈112以及供電模塊21中的受電諧振線圈111和受電線圈112利用由帶絕緣覆膜的銅線材等構成的螺線管線圈形成。由于螺線管線圈容易在線圈軸方向上成為長條，所以受電裝置1、供電受電裝置2的縮短化能夠顯著地實現(xiàn)。另外，由于螺線管線圈容易變更線圈軸方向的線圈長度，因此也容易將受電裝置1、供電受電裝置2中的多個控制項中期望的控制項設定為目標值。
[0031]受電裝置I能夠搭載于通過電力的供給而進行工作的所有類型的設備。例如，能夠在便攜式設備、固置型的設備、汽車等車輛設備中配備受電裝置I。便攜式設備也包括手持式設備以及穿戴式設備(人體穿著設備)中的任一種設備。
[0032]具體地說，便攜式設備能夠例示便攜計算機(膝上型計算機、筆記本電腦、平板PC等)、攝相機、音響設備、AV(A