JP5938559B2 - Non-contact charging module and non-contact charging device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、平面コイル部と磁性シートとを有する非接触充電モジュール及びこれを用いた非接触充電機器に関する。 The present invention relates to a non-contact charging module having a planar coil portion and a magnetic sheet, and a non-contact charging device using the same.
近年、本体機器を充電器で非接触充電することのできるものが多く利用されている。これは、充電器側に送信側非接触充電モジュール、本体機器側に受信側非接触充電モジュールを配し、両モジュール間に電磁誘導を生じさせることにより充電器側から本体機器側に電力を伝送するものである。そして、上記本体機器として携帯端末機器等を適用することも提案されている。 In recent years, many devices that can charge the main device in a non-contact manner with a charger have been used. This is a transmitter contactless charging module on the charger side, a receiver contactless charging module on the main unit side, and electromagnetic induction is generated between the two modules to transmit power from the charger side to the main unit side. To do. It has also been proposed to apply a mobile terminal device or the like as the main device.
この携帯端末機器等の本体機器や充電器は、薄型化や小型化が要望されるものである。この要望に応えるため、(特許文献1)のように、非接触充電モジュールとしての平面コイル部と、磁性シートとを備えることが考えられる。 The main device such as the portable terminal device and the charger are required to be thin and small. In order to meet this demand, it is conceivable to include a planar coil portion as a non-contact charging module and a magnetic sheet as in (Patent Document 1).
この種の非接触充電モジュールは、1次側非接触充電モジュール(送信側非接触充電モジュール)の位置と2次側非接触充電モジュール(受信側非接触充電モジュール)の位置を正確に合わせる必要がある。これは、電力伝送のための電磁誘導を効率的に行うためである。 In this type of contactless charging module, the position of the primary side contactless charging module (transmitting side contactless charging module) and the position of the secondary side contactless charging module (receiving side contactless charging module) need to be accurately aligned. is there. This is to efficiently perform electromagnetic induction for power transmission.
1次側非接触充電モジュール(送信側非接触充電モジュール)と2次側非接触充電モジュール(受信側非接触充電モジュール)を正確に位置合わせする方法の1つとして、マグネットを利用する方法がある。この一例として図13に示す方法がある。図13は、他方の非接触充電モジュールである2次側非接触充電モジュールに備えられたマグネットにより非接触充電モジュールが位置合わせされる様子を示す図である。これは、1次側非接触充電モジュールもしくは2次側非接触充電モジュールの少なくとも一方にマグネットを搭載することで、お互いのマグネットもしくは一方のマグネットと他方の磁性シートとが引き付けあって位置合わせを行う方法である。 There is a method of using a magnet as one of methods for accurately aligning the primary side non-contact charging module (transmission side non-contact charging module) and the secondary side non-contact charging module (receiving side non-contact charging module). . An example of this is the method shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the contactless charging module is aligned by a magnet provided in the secondary contactless charging module that is the other contactless charging module. This is because the magnet is mounted on at least one of the primary side non-contact charging module or the secondary side non-contact charging module, and the mutual magnets or one magnet and the other magnetic sheet are attracted to perform alignment. Is the method.
また、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールを正確に位置合わせする他の方法として、マグネットを利用しないで位置合わせをする方法がある。 Further, as another method for accurately aligning the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact charging module, there is a method of aligning without using a magnet.
例えば、1次側非接触充電モジュールを搭載した充電器の充電面に凸部、2次側非接触充電モジュールを搭載した電子機器に凹部を形成しはめ込むといった、物理的(形状的)に強制的な位置合わせを行う方法である。また、1次側非接触充電モジュールが2次側非接触充電モジュールのコイルの位置を検出することで、1次側非接触充電モジュールのコイルを自動的に2次側非接触充電モジュールのコイルの位置まで移動させる方法である。また充電器に多数のコイルを備えることで、携帯機器が充電器の充電面のどこにおいても充電可能とする方法である。 For example, it is physically (formally) compulsory that a convex portion is formed on the charging surface of a charger equipped with a primary side non-contact charging module, and a concave portion is formed and fitted into an electronic device equipped with a secondary side non-contact charging module. This is a method for performing proper alignment. Further, the primary side non-contact charging module detects the position of the coil of the secondary side non-contact charging module so that the coil of the primary side non-contact charging module is automatically It is a method of moving to a position. Moreover, it is a method in which the portable device can be charged anywhere on the charging surface of the charger by providing the charger with a large number of coils.
しかしながら、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールの位置合わ
せにマグネットを使用する場合と、使用しない場合とでは、それぞれの非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値が大きく変化する。電力伝送のための電磁誘導は、それぞれの非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値を利用して、その共振周波数が決定される。
However, the L value of the coil provided in each non-contact charging module is large depending on whether the magnet is used to align the primary non-contact charging module and the secondary non-contact charging module or not. Change. The electromagnetic induction for power transmission uses the L value of the coil provided in each non-contact charging module to determine its resonance frequency.
そのため、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールの位置合わせにマグネットを使用する場合と使用しない場合とでは、非接触充電モジュールを共用しにくいという問題があった。 Therefore, there is a problem that it is difficult to share the non-contact charging module when the magnet is used for positioning the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact charging module.
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールの位置合わせに受信側非接触充電モジュールに備えられたマグネットを使用する場合、または使用しない場合のいずれの場合であっても、送信側非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値の変化を抑え、マグネットを使用する場合とマグネットを使用しない場合のいずれの場合でも使用できる非接触充電モジュール及び非接触充電機器を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention uses or does not use the magnet provided in the receiving side non-contact charging module for positioning the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact charging module. In any case, the non-contact charging that can be used in both cases of using a magnet and not using a magnet while suppressing a change in the L value of the coil provided in the transmitting side non-contact charging module. An object is to provide a module and a non-contact charging device.
上記課題を解決するために本発明は、他方の非接触充電モジュールと電磁誘導によって電力伝送を行なう非接触充電モジュールであって、前記他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられたマグネットを利用して位置合わせを行う場合と、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられたマグネットを利用しないで位置合わせを行う場合と、があり、かつ自らは位置合わせ用のマグネットを有さない非接触充電モジュールにおいて、導線が巻回された平面コイル部と、前記平面コイル部のコイル面を載置する磁性シートと、を備え、前記平面コイル部の中空部が、前記他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットよりも大きく、前記平面コイル部の外形が、前記磁性シートよりも小さいことを特徴とする非接触充電モジュールである。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a non-contact charging module that performs power transmission by electromagnetic induction with the other non-contact charging module, and the other non-contact charging module is aligned with the other non-contact charging module. Positioning using the magnet provided in the hollow part of the planar coil part of the contact charging module and positioning without using the magnet provided in the hollow part of the planar coil part of the other non-contact charging module In a non-contact charging module that does not have a positioning magnet, the planar coil portion around which the conductive wire is wound and the magnetic surface on which the coil surface of the planar coil portion is mounted A hollow portion of the planar coil portion is larger than a magnet provided in the other non-contact charging module, Outer surface coil portion is a non-contact charging module being less than the magnetic sheet.
本発明によれば、一方の非接触充電モジュールと他方の非接触充電モジュールの位置合わせに一方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットを使用する場合、または使用しない場合のいずれの場合であっても、他方の非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値を変化させないので、マグネットを使用する場合とマグネットを使用しない場合のいずれの場合にも位置合わせ及び電力伝送ができる。 According to the present invention, either the case where the magnet provided in one non-contact charging module is used or the case where it is not used is used for the alignment of one non-contact charging module and the other non-contact charging module. However, since the L value of the coil provided in the other non-contact charging module is not changed, alignment and power transmission can be performed both when the magnet is used and when the magnet is not used.
請求項1に記載の発明は、他方の非接触充電モジュールと電磁誘導によって電力伝送を行なう非接触充電モジュールであって、前記他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられたマグネットを利用して位置合わせを行う場合と、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられたマグネットを利用しないで位置合わせを行う場合と、があり、かつ自らは位置合わせ用のマグネットを有さない非接触充電モジュールにおいて、導線が巻回された平面コイル部と、前記平面コイル部のコイル面を載置する磁性シートと、を備え、前記平面コイル部の中空部が、前記他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットよりも大きく、前記平面コイル部の外形が、前記磁性シートよりも小さいことを特徴とする非接触充電モジュールであって、一方の非接触充電モジュールと他方の非接触充電モジュールの位置合わせに一方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットを使用する場合、または使用しない場合のいずれの場合であっても、他方の非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値を変化させないので、マグネットを使用する場合とマグネットを使用しない場合のいずれの場合にも位置合わせ及び電力伝送ができる。 The invention according to claim 1 is a non-contact charging module that performs electric power transmission with the other non-contact charging module by electromagnetic induction, and the other non-contact charging is performed at the time of alignment with the other non-contact charging module. When positioning is performed using the magnet provided in the hollow portion of the planar coil portion of the module, and alignment is performed without using the magnet provided in the hollow portion of the planar coil portion of the other non-contact charging module. In a non-contact charging module that does not have a magnet for alignment, and a planar coil portion around which a conducting wire is wound, and a magnetic sheet on which a coil surface of the planar coil portion is placed The hollow portion of the flat coil portion is larger than the magnet provided in the other non-contact charging module, and the flat coil The non-contact charging module is characterized in that the outer shape of the non-contact charging module is smaller than the magnetic sheet, and is provided in one non-contact charging module for alignment of one non-contact charging module and the other non-contact charging module Whether the magnet is used or not, since the L value of the coil provided in the other non-contact charging module is not changed, the magnet is used and the magnet is not used. In either case, alignment and power transmission are possible.
請求項2に記載の発明は、他方の非接触充電モジュールへ電磁誘導によって電力伝送を行なう非接触充電モジュールであって、前記他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられた直径を15.5mm以下とする円形マグネットを利用して位置合わせを行う場合と、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられた直径を15.5mm以下とする円形マグネットを利用しないで位置合わせを行う場合と、があり、かつ自らは位置合わせ用のマグネットを有さない非接触充電モジュールにおいて、導線が巻回された平面コイル部と、前記平面コイル部のコイル面を載置する磁性シートと、を備え、前記平面コイル部の中空部が、直径を15.5mmとする円形よりも大きく、前記平面コイル部の外形が、前記磁性シートよりも小さいことを特徴とする非接触充電モジュールである。これにより、どのようなマグネットに対しても、マグネットを使用する場合とマグネットを使用しない場合のいずれの場合にも使用できる非接触充電モジュール及びこれを用いた非接触充電機器とすることができる。 The invention according to claim 2 is a non-contact charging module that transmits electric power to the other non-contact charging module by electromagnetic induction, and in the alignment with the other non-contact charging module, the other non-contact charging module When positioning is performed using a circular magnet having a diameter of 15.5 mm or less provided in the hollow part of the planar coil part of the module, and provided in the hollow part of the planar coil part of the other non-contact charging module. In a non-contact charging module that does not have a magnet for positioning, a plane in which a conducting wire is wound is used. A coil portion and a magnetic sheet on which the coil surface of the planar coil portion is placed, and the hollow portion of the planar coil portion has a diameter of 15.5 m. Greater than circle with the outer shape of the planar coil portion is a non-contact charging module being less than the magnetic sheet. Thereby, it can be set as the non-contact charge module which can be used with respect to any magnet in any case of using a magnet and the case where a magnet is not used, and a non-contact charge apparatus using the same.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載の非接触充電モジュールを送信側非接触充電モジュールもしくは受信側非接触充電モジュールとして備えたことを特徴とする非接触充電機器である。これにより、一方の非接触充電モジュールと他方の非接触充電モジュールの位置合わせにマグネットを利用する場合、または利用しない場合のいずれの場合であっても、非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値を変化させないので、マグネットを利用する場合とマグネットを利用しない場合のいずれの場合でも非接触充電機器を使用できる。 A third aspect of the invention is a non-contact charging device comprising the non-contact charging module according to any one of the first or second aspects as a transmitting-side non-contact charging module or a receiving-side non-contact charging module. It is. Thereby, when using a magnet for alignment of one non-contact charge module and the other non-contact charge module, it is the case where it does not use either case of L of the coil provided in the non-contact charge module. Since the value is not changed, the non-contact charging device can be used regardless of whether the magnet is used or not.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態における非接触電力伝送機器を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a non-contact power transmission device according to an embodiment of the present invention.
非接触電力伝送機器は、1次側非接触充電モジュール41(送信側非接触充電モジュール)と、2次側非接触充電モジュール42(受信側非接触充電モジュール)とから構成さ
れ、電磁誘導作用を利用して1次側非接触充電モジュール41から2次側非接触充電モジュール42に電力伝送が行われる。この非接触電力伝送機器は、約5W以下の電力伝送に使用される。また、電力伝送の周波数は約110〜205kHzである。1次側非接触充電モジュール41は例えば充電器に搭載され、2次側非接触充電モジュール42は例えば携帯電話、デジタルカメラ、PC等に搭載される。
The non-contact power transmission device includes a primary-side non-contact charging module 41 (transmitting-side non-contact charging module) and a secondary-side non-contact charging module 42 (receiving-side non-contact charging module). Utilizing this, power is transmitted from the primary side non-contact charging module 41 to the secondary side non-contact charging module 42. This non-contact power transmission device is used for power transmission of about 5 W or less. The frequency of power transmission is about 110 to 205 kHz. The primary side non-contact charging module 41 is mounted on, for example, a charger, and the secondary side non-contact charging module 42 is mounted on, for example, a mobile phone, a digital camera, a PC, or the like.
1次側非接触充電モジュール41は、1次側コイル21a、磁性シート51、共振コンデンサ(図示せず)、電力入力部71を備えて構成される。電力入力部71は、外部電源としての商用電源300に接続されて100〜240V程度の電力供給を受け、所定電流1(直流12V、1A)に変換して1次側コイル21aに供給する。1次側コイル21aは、その形状、巻数及び供給を受けた電流に応じた磁界を発生させる。共振コンデンサは、1次側コイル21aに接続され、1次側コイル21aとの関係により1次側コイル21aから発生させる磁界の共振周波数を決定する。1次側非接触充電モジュール41から2次側非接触充電モジュール42に対する電磁誘導作用は、この共振周波数により行われる。 The primary side non-contact charging module 41 includes a primary side coil 21a, a magnetic sheet 51, a resonance capacitor (not shown), and a power input unit 71. The power input unit 71 is connected to a commercial power supply 300 as an external power supply, receives power supply of about 100 to 240 V, converts it into a predetermined current 1 (DC 12 V, 1 A), and supplies it to the primary coil 21 a. The primary coil 21a generates a magnetic field according to its shape, number of turns, and supplied current. The resonance capacitor is connected to the primary side coil 21a and determines the resonance frequency of the magnetic field generated from the primary side coil 21a according to the relationship with the primary side coil 21a. The electromagnetic induction action from the primary side non-contact charging module 41 to the secondary side non-contact charging module 42 is performed by this resonance frequency.
一方、2次側非接触充電モジュール42は、2次側コイル21b、磁性シート52、共振コンデンサ(図示せず)、整流回路72、電力出力部82から構成される。2次側コイル21bは、1次側コイル21aから発生した磁界を受けて、その磁界を電磁誘導作用により所定電流2に変換して、整流回路72、電力出力部82を介して、2次側非接触充電モジュール42の外部に出力する。整流回路72は、交流電流である所定電流2を整流して直流電流である所定電流3(直流5V、1.5A)に変換する。また、電力出力部82は2次側非接触充電モジュール42の外部出力部であり、この電力出力部82を介して、2次側非接触充電モジュール42に接続される電子機器200に電力供給を行う。 On the other hand, the secondary side non-contact charging module 42 includes a secondary side coil 21b, a magnetic sheet 52, a resonance capacitor (not shown), a rectifier circuit 72, and a power output unit 82. The secondary side coil 21b receives the magnetic field generated from the primary side coil 21a, converts the magnetic field into a predetermined current 2 by electromagnetic induction, and passes the secondary side through the rectifier circuit 72 and the power output unit 82. Output to the outside of the non-contact charging module 42. The rectifier circuit 72 rectifies the predetermined current 2 which is an alternating current and converts it into a predetermined current 3 which is a direct current (DC 5V, 1.5A). The power output unit 82 is an external output unit of the secondary side non-contact charging module 42, and power is supplied to the electronic device 200 connected to the secondary side non-contact charging module 42 via the power output unit 82. Do.
次に、1次側非接触充電モジュール41を非接触充電器に搭載する場合について説明する。 Next, the case where the primary side non-contact charging module 41 is mounted on a non-contact charger will be described.
図2は、本発明の実施の形態における非接触充電器の構成を示す図である。なお、図2に示す非接触充電器は、その内部が分かるように示したものである。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the non-contact charger in the embodiment of the present invention. In addition, the non-contact charger shown in FIG. 2 is shown so that the inside can be understood.
電磁誘導作用を利用して電力を送信する非接触充電器400は、その外装を構成するケースの内部に1次側非接触充電モジュール41を有する。 A non-contact charger 400 that transmits electric power using electromagnetic induction has a primary-side non-contact charging module 41 inside a case that constitutes its exterior.
非接触充電器400は、屋内もしくは屋外に設置された商用電源300のコンセント301に差し込むプラグ401を有する。このプラグ401をコンセント301に差し込むことによって、非接触充電器400は商用電源300から電力供給を受けることができる。 The non-contact charger 400 has a plug 401 that is plugged into an outlet 301 of a commercial power supply 300 installed indoors or outdoors. By inserting the plug 401 into the outlet 301, the non-contact charger 400 can be supplied with power from the commercial power source 300.
非接触充電器400は机上501に設置され、1次側非接触充電モジュール41は非接触充電器400の机面側とは反対側の面402の近傍に配置される。そして、1次側非接触充電モジュール41における1次側コイル21aの主平面を、非接触充電器400の机面側とは反対側の面402に平行に配置する。このようにすることで、2次側非接触充電モジュール42を搭載した電子機器の電力受信作業エリアを確保することができる。なお、非接触充電器400は壁面に設置されてもよく、この場合、非接触充電器400は壁面側とは反対側の面の近傍に配置される。 The non-contact charger 400 is installed on the desk 501, and the primary-side non-contact charging module 41 is disposed in the vicinity of the surface 402 opposite to the desk surface side of the non-contact charger 400. And the main plane of the primary side coil 21a in the primary side non-contact charge module 41 is arrange | positioned in parallel with the surface 402 on the opposite side to the desk surface side of the non-contact charger 400. FIG. By doing in this way, the electric power reception work area of the electronic device carrying the secondary side non-contact charge module 42 is securable. The non-contact charger 400 may be installed on a wall surface. In this case, the non-contact charger 400 is disposed in the vicinity of the surface opposite to the wall surface side.
また、1次側非接触充電モジュール41は、2次側非接触充電モジュール42との位置合わせに用いるマグネット30aを有する場合がある。この場合、1次側コイル21aの中央領域に位置する中空部に配置される。 Further, the primary side non-contact charging module 41 may include a magnet 30 a used for alignment with the secondary side non-contact charging module 42. In this case, it arrange | positions in the hollow part located in the center area | region of the primary side coil 21a.
次に、1次側非接触充電モジュール41について説明する。 Next, the primary side non-contact charging module 41 will be described.
図3は、本発明の実施の形態における1次側非接触充電モジュールを示す図であり、1次側コイルが円形コイルの場合を示す。なお、図3においては円形に巻回された円形コイルにて説明しているが、略矩形状に巻回された矩形コイルであってもよい。なお、これから説明する1次側非接触充電モジュールの詳細については、基本的に2次側非接触充電モジュールに適応される。1次側非接触充電モジュールに対する2次側非接触充電モジュールの相違点は、詳しく後述する。 FIG. 3 is a diagram showing the primary side non-contact charging module in the embodiment of the present invention, and shows a case where the primary side coil is a circular coil. In FIG. 3, a circular coil wound in a circle is described, but a rectangular coil wound in a substantially rectangular shape may be used. In addition, about the detail of the primary side non-contact charge module demonstrated from now on, it applies to a secondary side non-contact charge module fundamentally. The difference of the secondary side non-contact charging module with respect to the primary side non-contact charging module will be described in detail later.
1次側非接触充電モジュール41は、導線が渦巻き状に巻回された1次側コイル21aと、1次側コイル21aの面に対向するように設けられた磁性シート51とを備える。 The primary side non-contact charging module 41 includes a primary side coil 21a in which a conducting wire is wound in a spiral shape, and a magnetic sheet 51 provided so as to face the surface of the primary side coil 21a.
図3に示すとおり、1次側コイル21aは、面上で渦を描くように径方向に向けて導電体を巻いたコイル21aと、コイル21aの両端に設けられた電流供給部としての端子22a、23aを備える。すなわち、電流供給部としての端子22a、23aは、外部電源である商用電源300からの電流を1次側コイル21aに供給する。コイル21aは導線を平面上で平行に巻きまわしたものであり、コイルによって形成された面をコイル面と呼ぶ。なお、厚み方向とは、1次側コイル21aと磁性シート51との積層方向である。 As shown in FIG. 3, the primary coil 21a includes a coil 21a wound with a conductor in a radial direction so as to draw a vortex on the surface, and a terminal 22a as a current supply unit provided at both ends of the coil 21a. , 23a. That is, the terminals 22a and 23a serving as current supply units supply the current from the commercial power supply 300, which is an external power supply, to the primary coil 21a. The coil 21a is obtained by winding a conductive wire in parallel on a plane, and a surface formed by the coil is called a coil surface. The thickness direction is the direction in which the primary coil 21a and the magnetic sheet 51 are stacked.
また、磁性シート51は、1次側コイル21aを載置する平坦部31aと、平坦部31aの中心部にあってコイル21aの中空領域内に相当する中心部32aと、コイル21aの引き出し線の一部が挿入される直線凹部33aとから構成されている。中心部32aは、平坦部32aに対して凸部形状、平坦形状、凹部形状、貫通孔である形状となり、いずれであってもよい。凸部形状であれば、コイル21aの磁束を強めることができる。平坦であれば、製造しやすくコイル21aを載置しやすい上、後述する位置合わせのマグネットの影響とコイル21aのL値のバランスをとることができる。凹部形状、貫通孔に関しては、詳しく後述する。 In addition, the magnetic sheet 51 includes a flat portion 31a on which the primary coil 21a is placed, a central portion 32a in the central portion of the flat portion 31a and corresponding to the hollow area of the coil 21a, and a lead wire of the coil 21a. It is comprised from the linear recessed part 33a in which one part is inserted. The central portion 32a has a convex shape, a flat shape, a concave shape, or a shape that is a through hole with respect to the flat portion 32a, and may be any shape. If it is a convex shape, the magnetic flux of the coil 21a can be strengthened. If it is flat, it is easy to manufacture and the coil 21a can be easily placed, and the influence of the magnet for alignment described later and the L value of the coil 21a can be balanced. The concave shape and the through hole will be described in detail later.
本実施の形態における1次側非接触充電モジュール41では、コイル21aは直径が20mmの内径から外に向かって巻回され、外径が30mmとなっている。すなわち、コイル21aはドーナツ形状に巻回されている。なお、コイル21aは円形に巻回されてもよいし、多角形に巻回されてもよい。 In the primary side non-contact charging module 41 in the present embodiment, the coil 21a is wound outward from the inner diameter of 20 mm in diameter, and the outer diameter is 30 mm. That is, the coil 21a is wound in a donut shape. The coil 21a may be wound in a circular shape or may be wound in a polygonal shape.
また、導線はお互いに空間を空けるように巻回されることによって、上段の導線と下段の導線との間の浮遊容量が小さくなり、コイル21aの交流抵抗を小さく抑えることができる。また、空間を詰めるように巻回されることによって、コイル21aの厚みを抑えることができる。 Further, by winding the conductive wires so as to leave a space between them, the stray capacitance between the upper conductive wire and the lower conductive wire is reduced, and the AC resistance of the coil 21a can be kept small. Moreover, the thickness of the coil 21a can be suppressed by winding so that space may be packed.
また、1次側非接触充電モジュール41は、2次側非接触充電モジュール42との位置合わせに用いるマグネット30aを有する場合がある。これは、規格(WPC)によって、円形であること、直径が15.5mm以下であること等が定められている。マグネット30aはコイン形状をしており、その中心が1次側コイル21aの巻回中心軸と一致するように配置されなければならない。これは、1次側コイル21aに対するマグネット30aの影響を軽減させるためである。 Further, the primary side non-contact charging module 41 may include a magnet 30 a used for alignment with the secondary side non-contact charging module 42. This is determined by the standard (WPC) to be circular, the diameter is 15.5 mm or less, and the like. The magnet 30a has a coin shape and must be arranged so that the center thereof coincides with the winding center axis of the primary coil 21a. This is to reduce the influence of the magnet 30a on the primary coil 21a.
すなわち、位置合わせの方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。例えば充電器の充電面に凸部、2次側の電子機器に凹部を形成しはめ込むといった、物理的(形状的)に強制的な位置合わせを行う方法。また、少なくとも1次側及び2次側の一方にマグネットを搭載することで、お互いのマグネットもしくは一方のマグネットと他方の磁性シート
とが引き付けあって位置合わせを行う方法。1次側が2次側のコイルの位置を検出することで、1次側のコイルを自動的に2次側のコイルの位置まで移動させる方法。充電器に多数のコイルを備えることで、携帯機器が充電器の充電面のどこにおいても充電可能とする方法等。
That is, examples of the alignment method include the following methods. For example, a method of performing physical (formal) forced alignment, such as forming a protrusion on the charging surface of the charger and forming a recess on the secondary electronic device. Also, a method of performing alignment by attracting each other's magnets or one magnet and the other magnetic sheet by mounting magnets on at least one of the primary side and the secondary side. A method in which the primary side automatically moves the primary side coil to the position of the secondary side coil by detecting the position of the secondary side coil. A method that allows a portable device to be charged anywhere on the charging surface of the charger by providing the charger with a large number of coils.
このように、1次側(充電側)非接触充電モジュール及び2次側(被充電側)非接触充電モジュールのコイルの位置合わせには様々な方法が挙げられるが、マグネットを使用する方法とマグネットを使用しない方法とに分けられる。そして、1次側(充電側)非接触充電モジュールであれば、マグネットを使用する2次側(被充電側)非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない2次側(被充電側)非接触充電モジュールの双方に適応できるようにすることで2次側(被充電側)非接触充電モジュールのタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。同様に、2次側(被充電側)非接触充電モジュールであれば、マグネットを使用する1次側(充電側)非接触充電モジュール及びマグネットを使用しない1次側(充電側)非接触充電モジュールの双方に適応できるようにすることで1次側(充電側)非接触充電モジュールのタイプに関係せず充電ができ利便性が向上する。すなわち、電力伝送を行う相手である他方の非接触充電モジュールと電磁誘導によって電力伝送を行う非接触充電モジュールにおいて、他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットを利用して位置合わせを行う第1の手段、及びマグネットを利用しないで位置合わせを行う第2の手段、双方の手段により他方の非接触充電モジュールと位置合わせ可能であって、電力伝送が可能となるように構成することが必要である。 As described above, there are various methods for aligning the coils of the primary side (charging side) non-contact charging module and the secondary side (charged side) non-contact charging module. It is divided into the method that does not use. And if it is a primary side (charge side) non-contact charge module, the secondary side (charged side) non-contact charge module which uses a magnet and the secondary side (charge side) non-contact charge module which does not use a magnet By being able to adapt to both, it can charge regardless of the type of a secondary side (charged side) non-contact charge module, and the convenience improves. Similarly, if it is a secondary (charged) non-contact charging module, a primary (charging) non-contact charging module using a magnet and a primary (charging) non-contact charging module using a magnet. By being able to adapt to both, it can charge irrespective of the type of a primary side (charge side) non-contact charge module, and the convenience improves. That is, in the non-contact charging module that transmits power by electromagnetic induction with the other non-contact charging module that is the counterpart of power transmission, the other non-contact charging module is provided for alignment with the other non-contact charging module. A first means for aligning using a magnet and a second means for aligning without using a magnet, both of which can be aligned with the other non-contact charging module and transmit power It is necessary to configure so as to be possible.
1次側非接触充電モジュール41がマグネット30aを有する場合、マグネット30aを配置する1番目の方法として、マグネット30aを磁性シート51の中心部32aの上面に配置する方法がある。また、マグネット30aを配置する2番目の方法として、マグネット30aを磁性シート51の中心部32aの代わりに配置する方法がある。2番目の方法では、マグネット30aがコイル21aの中空領域に配置されるため、1次側非接触充電モジュール41を小型化できる。 When the primary-side non-contact charging module 41 includes the magnet 30a, the first method of arranging the magnet 30a is a method of arranging the magnet 30a on the upper surface of the central portion 32a of the magnetic sheet 51. Further, as a second method of arranging the magnet 30a, there is a method of arranging the magnet 30a instead of the central portion 32a of the magnetic sheet 51. In the second method, since the magnet 30a is disposed in the hollow region of the coil 21a, the primary-side non-contact charging module 41 can be reduced in size.
なお、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42の位置合わせにマグネットを利用しない場合は、図3に示すマグネット30aは必要ない。 Note that the magnet 30a shown in FIG. 3 is not necessary when a magnet is not used for positioning the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42.
ここで、マグネットが非接触充電モジュールの電力伝送効率に与える影響について説明する。一般的に、マグネットは1次側非接触充電モジュール及び2次側非接触充電モジュールの少なくとも一方において、内蔵されるコイルの貫通孔の中に設けられる。これにより、マグネットとマグネットまたはマグネットと磁性シート51をなるべく近接させることができると同時に、1次側及び2次側のコイルを近接させることができる。マグネットは円形であり、この場合、マグネットの直径はコイル21aの内幅よりも小さくなる。本実施の形態においてはマグネットの直径は約15.5mm(約10mm〜20mm)であり、厚みは約1.5〜2mmである。また、ネオジウム磁石を使用しており、強さは約75mTから150mT程度でよい。本実施の形態においては、1次側非接触充電モジュールのコイルと2次側非接触充電モジュールのコイルとの間隔が2〜5mm程度であるので、この程度のマグネットで十分位置合わせが可能となる。 Here, the influence of the magnet on the power transmission efficiency of the contactless charging module will be described. Generally, a magnet is provided in a through-hole of a built-in coil in at least one of a primary side non-contact charging module and a secondary side non-contact charging module. Accordingly, the magnet and the magnet or the magnet and the magnetic sheet 51 can be brought as close as possible, and at the same time, the primary side and secondary side coils can be brought close to each other. The magnet is circular, and in this case, the diameter of the magnet is smaller than the inner width of the coil 21a. In the present embodiment, the magnet has a diameter of about 15.5 mm (about 10 mm to 20 mm) and a thickness of about 1.5 to 2 mm. Further, a neodymium magnet is used, and the strength may be about 75 mT to 150 mT. In the present embodiment, since the interval between the coil of the primary side non-contact charging module and the coil of the secondary side non-contact charging module is about 2 to 5 mm, it is possible to sufficiently align with such a magnet. .
電力伝送のために1次側コイルと2次側コイルとの間に磁束が発生している際、その間や周辺にマグネットが存在すると磁束はマグネットを避けるように伸びる。もしくは、マグネットの中を貫く磁束はマグネットの中で渦電流や発熱となり、損失となる。更に、マグネットが磁性シートの近傍に配置されることによって、マグネット近傍の磁性シートの透磁率が低下してしまう。従って、1次側非接触充電モジュール41に備えられたマグネット30aは、1次側コイル21a及び2次側コイル21b双方のL値を低下させてしま
う。その結果、非接触充電モジュール間の伝送効率が低下してしまう。
When a magnetic flux is generated between the primary side coil and the secondary side coil for power transmission, if a magnet exists between and around the primary side coil and the secondary side coil, the magnetic flux extends to avoid the magnet. Alternatively, the magnetic flux penetrating through the magnet becomes eddy current or heat generation in the magnet, resulting in loss. Furthermore, when the magnet is disposed in the vicinity of the magnetic sheet, the magnetic permeability of the magnetic sheet in the vicinity of the magnet is lowered. Therefore, the magnet 30a provided in the primary side non-contact charging module 41 reduces the L value of both the primary side coil 21a and the secondary side coil 21b. As a result, the transmission efficiency between the non-contact charging modules decreases.
図4は、本発明の実施の形態における1次側非接触充電モジュールを示す詳細図である。図4(a)は1次側非接触充電モジュールの上面図、図4(b)は図4(a)における1次側非接触充電モジュールのA−A断面図である。図4(c)は、直線凹部を設けた場合の図4(a)における1次側非接触充電モジュールのB−B断面図である。図4(d)は、スリットを設けた場合の図4(a)における1次側非接触充電モジュールのB−B断面図である。なお、図4(a),図4(b)は、マグネット30aを備えない場合を示している。なお、備える場合には、点線で示したマグネット30aを備える。 FIG. 4 is a detailed view showing the primary side non-contact charging module in the embodiment of the present invention. 4A is a top view of the primary-side non-contact charging module, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA of the primary-side non-contact charging module in FIG. 4A. FIG.4 (c) is BB sectional drawing of the primary side non-contact charging module in Fig.4 (a) at the time of providing a linear recessed part. FIG.4 (d) is BB sectional drawing of the primary side non-contact charge module in Fig.4 (a) at the time of providing a slit. 4A and 4B show a case where the magnet 30a is not provided. In addition, when provided, the magnet 30a shown with the dotted line is provided.
コイル21aは、1次側非接触充電モジュール41が装着される非接触充電器400の薄型化を達成するため、コイル21aの中心領域に位置する巻始め部分から端子23aまでを厚さ方向に2段とし、残りの領域を1段とした。このとき、上段の導線と下段の導線どうしがお互いに空間を空けるように巻回されることによって、上段の導線と下段の導線との間の浮遊容量が小さくなり、コイル21aの交流抵抗を小さく抑えることができる。 In order to achieve a reduction in the thickness of the non-contact charger 400 to which the primary-side non-contact charging module 41 is attached, the coil 21a has a thickness of 2 to the terminal 23a from the winding start portion located in the central region of the coil 21a. The remaining area is one stage. At this time, the upper conductor and the lower conductor are wound so as to leave a space between each other, thereby reducing the stray capacitance between the upper conductor and the lower conductor and reducing the AC resistance of the coil 21a. Can be suppressed.
また、導線を積層してコイル21aを1次側非接触充電モジュール41の厚み方向に伸ばす場合、コイル21aの巻き数を増やして1次側コイル21aに流す電流を増加できる。導線を積層する際、上段に位置する導線と下段に位置する導線がお互いの空間を詰めるように巻回されることにより、コイル21aの厚みを抑えつつ、1次側コイル21aに流す電流を増加できる。 When conducting wires are stacked and the coil 21a is extended in the thickness direction of the primary side non-contact charging module 41, the number of turns of the coil 21a can be increased to increase the current flowing through the primary side coil 21a. When the conductors are stacked, the conductors located in the upper stage and the conductors located in the lower stage are wound so as to close each other's space, thereby suppressing the thickness of the coil 21a and increasing the current flowing through the primary coil 21a. it can.
なお、本実施の形態では、断面形状が円形状の導線を使用してコイル21aを形成しているが、使用する導線は断面形状が方形形状の導線でもよい。断面形状が円形状の導線を使用する場合、隣り合う導線どうしの間に隙間が生じるため、導線間の浮遊容量が小さくなり、コイル21aの交流抵抗を小さく抑えることができる。 In the present embodiment, the coil 21a is formed using a conducting wire having a circular cross-sectional shape, but the conducting wire to be used may be a conducting wire having a square cross-sectional shape. When using a conducting wire having a circular cross-sectional shape, a gap is formed between adjacent conducting wires, so that the stray capacitance between the conducting wires is reduced, and the AC resistance of the coil 21a can be kept small.
また、コイル21aは厚さ方向に2段で巻回するよりも1段で巻回した方がコイル21aの交流抵抗が低くなり、伝送効率を高くすることができる。これは、2段で導線を巻回すると、上段の導線と下段の導線との間に浮遊容量が発生するためである。従って、コイル21aは全体を2段で巻回するよりも、なるべく多くの部分を1段によって巻回した方がよい。また、1段で巻回することによって、1次側非接触充電モジュール41として薄型化することができる。なお、2本の導線で平面コイル部2を構成する場合は、端子22a、23a部分において2本の導線が半田等によって電気的に接続されているので、2本の導線が1本の太い導線のようにしてもよい。2本の導線は、コイル面に対して平行に並んで巻回されてもよいし、コイル面に対して垂直に並んで巻回されてもよい。すなわち、コイル面に平行の場合は、2本の導線は平面状で同一の中心を軸に巻きまわされており、半径方向において一方の導線が他方の導線に挟まれるようになる。このように2本の導線を端子22a、23a部分で電気的に接合して1本の導線のように機能させることによって、同じ断面積であっても厚みを抑えることができる。すなわち、例えば、直径が0.25mmの導線の断面積を、直径が0.18mmの導線を2本準備することによって得ることができる。従って、直径が0.25mmの導線1本であると、コイル21の1ターンの厚みは0.25mm、コイル21の半径方向の幅は0.25mmであるが、直径が0.18mmの導線2本であると、コイル21の1ターンの厚みは0.18mm、半径方向の幅は0.36mmとなる。なお、厚み方向とは、平面コイル部2と磁性シート51との積層方向である。また、コイル21は中心側の一部分のみ、厚さ方向に2段に重なっており、残りの外側の部分は1段としてもよい。また、コイル面に垂直の場合は、非接触充電モジュール1の厚みが増加するが、導線の断面積が事実上増加することで平面コイル部2を流れる電流を増加させることができ、十分な巻き数も容易に確保することができる。なお、本実施の形態では、約0.18〜0.35mmの導線により1次側コイル21aを構成し
ており、その中でも1次側非接触充電モジュール41の1次側コイル21aには0.25〜0.35mmの導線が好適である。
In addition, the coil 21a is wound in one step rather than being wound in two steps in the thickness direction, so that the alternating current resistance of the coil 21a is reduced, and the transmission efficiency can be increased. This is because when a conducting wire is wound in two stages, stray capacitance is generated between the upper conducting wire and the lower conducting wire. Therefore, it is better to wind as many portions as possible in one stage rather than winding the entire coil 21a in two stages. Further, the primary side non-contact charging module 41 can be thinned by winding in one stage. In addition, when the planar coil part 2 is comprised with two conducting wires, since two conducting wires are electrically connected by solder etc. in the terminal 22a and 23a part, two conducting wires are one thick conducting wire. It may be as follows. The two conducting wires may be wound in parallel with the coil surface, or may be wound in parallel with the coil surface. That is, in the case of being parallel to the coil surface, the two conducting wires are planar and are wound around the same center, and one conducting wire is sandwiched between the other conducting wires in the radial direction. Thus, even if it is the same cross-sectional area, thickness can be restrained by electrically joining two conducting wires in terminal 22a and 23a part, and making it function like one conducting wire. That is, for example, the cross-sectional area of a conducting wire having a diameter of 0.25 mm can be obtained by preparing two conducting wires having a diameter of 0.18 mm. Therefore, if the diameter of one conducting wire is 0.25 mm, the thickness of one turn of the coil 21 is 0.25 mm, the radial width of the coil 21 is 0.25 mm, but the conducting wire 2 having a diameter of 0.18 mm. In the case of a book, the thickness of one turn of the coil 21 is 0.18 mm, and the width in the radial direction is 0.36 mm. The thickness direction is the direction in which the planar coil portion 2 and the magnetic sheet 51 are laminated. Further, the coil 21 may be overlapped in two steps in the thickness direction only in a part on the center side, and the remaining outer portion may be one step. Further, in the case of being perpendicular to the coil surface, the thickness of the contactless charging module 1 is increased, but the current flowing through the planar coil portion 2 can be increased by effectively increasing the cross-sectional area of the conducting wire, and sufficient winding The number can be easily secured. In the present embodiment, the primary side coil 21a is constituted by a conducting wire of about 0.18 to 0.35 mm, and among these, the primary side coil 21a of the primary side non-contact charging module 41 has a value of 0. A conducting wire of 25-0.35 mm is preferred.
なお、コイル21aの交流抵抗が低いことでコイル21aにおける損失を防ぎ、L値を向上させることによって、L値に依存する1次側非接触充電モジュール41の電力伝送効率を向上させることができる。 In addition, since the loss in the coil 21a is prevented because the AC resistance of the coil 21a is low and the L value is improved, the power transmission efficiency of the primary side non-contact charging module 41 depending on the L value can be improved.
また、本実施の形態では、コイル21aは環状(円形状)に形成されている。コイル21aの形状は環状(円形状)に限定されず、楕円形状、矩形状、多角形状でもよい。1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42の位置合わせを考慮すれば、コイル21aの形状は環状(円形状)が好ましい。これは、コイル21aの形状が環状(円形状)の場合、電力の送受信がより広範囲で可能となるため、1次側非接触充電モジュール41のコイル21aと2次側非接触充電モジュール42のコイル21bの位置合わせが容易になる。すなわち、電力の送受信をより広範囲で可能とするため、2次側非接触充電モジュール42は1次側非接触充電モジュール41に対する角度の影響を受けにくくなる。 In the present embodiment, the coil 21a is formed in an annular shape (circular shape). The shape of the coil 21a is not limited to an annular shape (circular shape), and may be an elliptical shape, a rectangular shape, or a polygonal shape. Considering the alignment of the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42, the shape of the coil 21a is preferably annular (circular). This is because when the shape of the coil 21a is annular (circular), power can be transmitted and received in a wider range, so the coil 21a of the primary side non-contact charging module 41 and the coil of the secondary side non-contact charging module 42 21b can be easily aligned. That is, in order to enable transmission / reception of power in a wider range, the secondary side non-contact charging module 42 is less susceptible to the angle with respect to the primary side non-contact charging module 41.
なお、端子22a、23aはお互いに近接してもよく、離れて配置されてもよいが、離れて配置された方が1次側非接触充電モジュール41を実装しやすい。 The terminals 22a and 23a may be close to each other or may be arranged apart from each other, but the primary side non-contact charging module 41 is easier to mount if they are arranged apart.
磁性シート51は、電磁誘導作用を利用した非接触充電の電力伝送効率を向上させるために設けたものであって、平坦部31aと、中心であってコイル21の内径に相当する中心部32aと、直線凹部33aとを備える。また、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42の位置合わせのマグネット30aを設ける場合、マグネット30aを中心部32aの上方に配置してもよいし、マグネット30aを中心部32aの代わりに配置してもよい。 The magnetic sheet 51 is provided in order to improve the power transmission efficiency of non-contact charging using electromagnetic induction, and includes a flat portion 31a and a central portion 32a that is the center and corresponds to the inner diameter of the coil 21. And a linear recess 33a. When the magnet 30a for positioning the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42 is provided, the magnet 30a may be disposed above the center portion 32a, or the magnet 30a may be positioned at the center portion. You may arrange | position instead of 32a.
また、磁性シート51として、Ni−Zn系のフェライトシート、Mn−Zn系のフェライトシート、Mg−Zn系のフェライトシート等を使うことができる。磁性シート51は、単層構成としてもよいし、同一材料を厚み方向に複数枚積層した構成でもよいし、異なる磁性シートを厚み方向に複数枚積層してもよい。少なくとも、透磁率が250以上、飽和磁束密度が350mT以上のものであると好ましい。 As the magnetic sheet 51, a Ni—Zn ferrite sheet, a Mn—Zn ferrite sheet, a Mg—Zn ferrite sheet, or the like can be used. The magnetic sheet 51 may have a single layer configuration, a configuration in which a plurality of the same materials are stacked in the thickness direction, or a plurality of different magnetic sheets may be stacked in the thickness direction. It is preferable that at least the magnetic permeability is 250 or more and the saturation magnetic flux density is 350 mT or more.
また、アモルファス金属も磁性シート51として用いることができる。磁性シート51としてフェライトシートを使用する場合はコイル21aの交流抵抗を低下させる点で有利となり、磁性シートとしてアモルファス金属を使用する場合はコイル21aを薄型化することができる。 An amorphous metal can also be used as the magnetic sheet 51. When a ferrite sheet is used as the magnetic sheet 51, it is advantageous in that the AC resistance of the coil 21a is reduced. When an amorphous metal is used as the magnetic sheet, the coil 21a can be thinned.
1次側非接触充電モジュール41に用いる磁性シート51は、約50×50mm以内の大きさに収まる程度のサイズであり、厚みは約3mm以下である。本実施の形態において磁性シート51は略正方形の約33mm×33mmである。磁性シート51がコイル21aの外周端よりも同程度または大きく形成されることが望ましい。また、磁性シート51の形状は、円形、矩形、多角形、四隅に大きな曲線を備える矩形及び多角形でもよい。 The magnetic sheet 51 used for the primary-side non-contact charging module 41 has a size that fits within about 50 × 50 mm and has a thickness of about 3 mm or less. In the present embodiment, the magnetic sheet 51 is approximately 33 mm × 33 mm having a substantially square shape. It is desirable that the magnetic sheet 51 be formed to be approximately the same or larger than the outer peripheral end of the coil 21a. Moreover, the shape of the magnetic sheet 51 may be a circle, a rectangle, a polygon, a rectangle having a large curve at each corner, or a polygon.
直線凹部33aまたはスリット34aは、コイルの巻始め部分(コイルの最内側部分)から端子までの導線を収納する。これにより、コイルの巻始め部分から端子までの導線がコイル21aの厚み方向に重なることを防ぎ、1次側非接触充電モジュール41の厚みを抑えることができる。また、直線凹部33aまたはスリット34aの大きさをコイルの巻始め部分から端子までの導線を収納する最小限の大きさにすることで、漏れ磁束の発生を抑えることができる。また、直線凹部33aの断面形状は、矩形状に限定されず、円弧状
や、丸みを帯びてもよい。
The linear recess 33a or the slit 34a accommodates the lead wire from the coil winding start portion (the innermost portion of the coil) to the terminal. Thereby, it can prevent that the conducting wire from the winding start part of a coil to a terminal overlaps in the thickness direction of the coil 21a, and can suppress the thickness of the primary side non-contact charging module 41. Further, by setting the size of the linear recess 33a or the slit 34a to the minimum size for accommodating the conductive wire from the coil winding start portion to the terminal, the generation of leakage magnetic flux can be suppressed. Further, the cross-sectional shape of the linear recess 33a is not limited to a rectangular shape, and may be an arc shape or rounded.
直線凹部33aまたはスリット34aはその一端が交わる磁性シート51の端部とほぼ垂直であり、中心部32aの外形(円形コイルでいえば接線上、矩形コイルでいえば辺上)と重なるように形成される。このように直線凹部33aまたはスリット34aを形成することによって、導線の巻始めを折り曲げることなく端子22a、23aを形成することができる。直線凹部33aまたはスリット34aの長さはコイル21の内径に依存し、本実施の形態の場合、約15mm〜20mmとしている。 The linear recess 33a or the slit 34a is formed so as to be substantially perpendicular to the end of the magnetic sheet 51 where one end of the slit 34a intersects, and to overlap the outer shape of the center 32a (on the tangential line for a circular coil or on the side for a rectangular coil) Is done. Thus, by forming the linear recess 33a or the slit 34a, the terminals 22a and 23a can be formed without bending the winding start of the conducting wire. The length of the linear recess 33a or the slit 34a depends on the inner diameter of the coil 21, and is about 15 mm to 20 mm in the present embodiment.
また、直線凹部33aまたはスリット34aは、磁性シート51の端部と中心部32aの外周が最も近づく部分に形成してもよい。これによって、直線凹部33aまたはスリット34aの形成面積を最低限に抑えることができ、非接触電力伝送機器の伝送効率を向上させることができる。なお、この場合、直線凹部33aまたはスリット34aの長さは約5mm〜10mmである。どちらの配置であっても、直線凹部33aまたはスリット34aの内側端部は中心部32aに接続している。 Moreover, you may form the linear recessed part 33a or the slit 34a in the part which the outer periphery of the edge part of the magnetic sheet 51 and the center part 32a approaches most. Thereby, the formation area of the linear recessed part 33a or the slit 34a can be suppressed to the minimum, and the transmission efficiency of a non-contact electric power transmission apparatus can be improved. In this case, the length of the linear recess 33a or the slit 34a is about 5 mm to 10 mm. In either arrangement, the inner end of the linear recess 33a or the slit 34a is connected to the center 32a.
また、直線凹部33aまたはスリット34aは、他の配置にしてもよい。すなわち、コイル21aはなるべく1段構造であることが望ましく、その場合、コイル21aの半径方向のすべてのターンを1段構造とするか、1部を1段構造として他の部分を2段構造とすることが考えられる。従って、端子22a、23aのうち1方はコイル21a外周から引き出すことができるが、他方は内側から引き出さなくてはならない。コイル21aが巻回されている部分と、コイル21aの巻き終わりから端子22aまたは23aまでの部分とが、必ず厚さ方向において重なる場合、その重なる部分に直線凹部33aまたはスリット34aを設ければよい。 Further, the linear recess 33a or the slit 34a may be arranged in another manner. That is, it is desirable that the coil 21a has a one-stage structure as much as possible. In that case, all the turns in the radial direction of the coil 21a have a one-stage structure or one part has a one-stage structure and the other part has a two-stage structure. It is possible to do. Accordingly, one of the terminals 22a and 23a can be drawn from the outer periphery of the coil 21a, but the other must be drawn from the inside. When the portion around which the coil 21a is wound and the portion from the winding end of the coil 21a to the terminal 22a or 23a always overlap in the thickness direction, a linear recess 33a or slit 34a may be provided in the overlapping portion. .
直線凹部33aを用いる場合であれば、磁性シート51に貫通孔やスリットを設けないので磁束が漏れることを防ぎ、1次側非接触充電モジュール41の電力伝送効率を向上させることができる。対して、スリット34aの場合は、磁性シート51の形成が容易となる。直線凹部33aである場合、断面形状が方形状となるような直線凹部33aに限定されず、円弧状や、丸みを帯びてもよい。 If the linear recess 33a is used, the magnetic sheet 51 is not provided with a through hole or a slit, so that magnetic flux can be prevented from leaking and the power transmission efficiency of the primary side non-contact charging module 41 can be improved. On the other hand, in the case of the slit 34a, the magnetic sheet 51 can be easily formed. When it is the linear recessed part 33a, it is not limited to the linear recessed part 33a in which a cross-sectional shape becomes a square shape, You may be circular arc shape or round.
次に、マグネットが1次側非接触充電モジュール41及び後述する2次側非接触充電モジュール42に対して与える影響について説明する。1次側非接触充電モジュール41によって発生した磁界を2次側非接触充電モジュール42内の2次側コイル21bが受信して電力伝送を行う。ここで、1次側コイル21a及び2次側コイル21bの周辺にマグネットを配置すると、磁界がマグネットを避けるように発生するか、マグネットを通過しようとする磁界はなくなってしまうこともある。また、磁性シート51のうちマグネットに近い部分の透磁率が低下してしまう。すなわち、マグネットによって、磁界が弱められるのである。従って、マグネットによって弱められる磁界を最小限にするためには、1次側コイル21a及び2次側コイル21bとマグネットの距離を離す、マグネットの影響を受けにくい磁性シート51を備える、等の対策を講じる必要がある。 Next, the influence which a magnet has on the primary side non-contact charging module 41 and a secondary side non-contact charging module 42 described later will be described. The secondary side coil 21b in the secondary side non-contact charging module 42 receives the magnetic field generated by the primary side non-contact charging module 41 and performs power transmission. Here, if magnets are arranged around the primary side coil 21a and the secondary side coil 21b, a magnetic field may be generated so as to avoid the magnets, or the magnetic field trying to pass through the magnets may be lost. In addition, the magnetic permeability of the magnetic sheet 51 near the magnet is reduced. That is, the magnetic field is weakened by the magnet. Therefore, in order to minimize the magnetic field weakened by the magnet, measures such as separating the primary side coil 21a and the secondary side coil 21b from the magnet and providing the magnetic sheet 51 which is not easily affected by the magnet are provided. It is necessary to take.
ここで、1次側非接触充電モジュール41は、電力供給の送信側として固定端末に用いられるため、1次側非接触充電モジュール41の固定端末内における占有スペースに余裕がある。また、1次側非接触充電モジュール41の1次側コイル21aに流れる電流は大きいため、磁性シート51の絶縁性が重要となる。これは、磁性シート51が導電性であると、1次側コイル21aを流れる大きな電流が磁性シート51を介してその他の部品に伝わる可能性があるからである。 Here, since the primary-side non-contact charging module 41 is used for a fixed terminal as a transmission side for power supply, there is room in the occupied space in the fixed terminal of the primary-side non-contact charging module 41. Moreover, since the electric current which flows into the primary side coil 21a of the primary side non-contact charge module 41 is large, the insulation of the magnetic sheet 51 becomes important. This is because if the magnetic sheet 51 is conductive, a large current flowing through the primary side coil 21 a may be transmitted to other components via the magnetic sheet 51.
以上の点を考慮して、1次側非接触充電モジュール41に搭載する磁性シート51は、
その厚みが400μm以上(好ましくは600μm〜1mm)で、磁気特性として透磁率250以上、磁束飽和密度350mT以上を有するNi−Zn系のフェライトシート(絶縁性)が好ましい。ただし、十分な絶縁処理を行うことで、Ni−Zn系のフェライトシートの代わりにMn−Zn系のフェライトシート(導電性)を使用することもできる。
Considering the above points, the magnetic sheet 51 mounted on the primary side non-contact charging module 41 is:
A Ni—Zn-based ferrite sheet (insulating) having a thickness of 400 μm or more (preferably 600 μm to 1 mm), magnetic permeability of 250 or more, and magnetic flux saturation density of 350 mT or more is preferable. However, by performing sufficient insulation treatment, a Mn—Zn ferrite sheet (conductive) can be used instead of the Ni—Zn ferrite sheet.
また、1次側非接触充電モジュール41は、マグネット30aを位置合わせとして使用する場合と使用しない場合とで1次側非接触充電モジュール41のコイル21aのL値が大幅に変化する。すなわち、1次側非接触充電モジュール41にマグネット30aまたは2次側非接触充電モジュール42に同様のマグネットが存在することで1次側、2次側非接触充電モジュール間の磁束を妨げてしまい、マグネットがある場合では1次側非接触充電モジュール41のコイル21aのL値が大幅に減少する。このマグネット30aによる影響を抑えるために、磁性シート51は高飽和磁束密度材(飽和磁束密度が350mT以上)であることが好ましい。高飽和磁束密度材は磁場が強くなっても磁束が飽和しにくいため、マグネット30aの影響を受けにくく、マグネット30aが使用されている際のコイル21のL値を向上させることができる。従って、磁性シート51を薄型化させることができる。 In the primary-side non-contact charging module 41, the L value of the coil 21a of the primary-side non-contact charging module 41 varies greatly depending on whether or not the magnet 30a is used for alignment. That is, the magnetic flux between the primary side and the secondary side non-contact charging module is hindered by the presence of the same magnet in the magnet 30a or the secondary side non-contact charging module 42 in the primary side non-contact charging module 41, When there is a magnet, the L value of the coil 21a of the primary side non-contact charging module 41 is significantly reduced. In order to suppress the influence of the magnet 30a, the magnetic sheet 51 is preferably a high saturation magnetic flux density material (saturation magnetic flux density is 350 mT or more). Since the high saturation magnetic flux density material does not easily saturate the magnetic flux even if the magnetic field becomes strong, it is difficult to be affected by the magnet 30a, and the L value of the coil 21 when the magnet 30a is used can be improved. Therefore, the magnetic sheet 51 can be thinned.
しかしながら、磁性シート51の透磁率が低くなりすぎるとコイル21aのL値が非常に低下してしまう。その結果、1次側非接触充電モジュール41の効率を低下させてしまうことがある。従って、磁性シート51の透磁率は少なくとも250以上、好ましくは1500以上が好ましい。また、L値は磁性シート51の厚みにも依存するが、フェライトシート3の厚み400μm以上であればよい。なお、フェライトシートは、アモルファス金属の磁性シートに比較してコイル21の交流抵抗を低下させることができるが、アモルファス金属であってもよい。このような磁性シート51とすることで、1次側非接触充電モジュール41及び2次側非接触充電モジュール42の少なくとも一方がマグネットを備えていたとしても、1次側非接触充電モジュール41はマグネットの影響を低下させることができる。 However, if the magnetic permeability of the magnetic sheet 51 becomes too low, the L value of the coil 21a is extremely lowered. As a result, the efficiency of the primary side non-contact charging module 41 may be reduced. Therefore, the magnetic permeability of the magnetic sheet 51 is at least 250 or more, preferably 1500 or more. In addition, the L value depends on the thickness of the magnetic sheet 51, but the thickness of the ferrite sheet 3 may be 400 μm or more. Note that the ferrite sheet can reduce the AC resistance of the coil 21 as compared to an amorphous metal magnetic sheet, but may be an amorphous metal. By using such a magnetic sheet 51, even if at least one of the primary-side non-contact charging module 41 and the secondary-side non-contact charging module 42 includes a magnet, the primary-side non-contact charging module 41 is a magnet. Can reduce the effect of.
また、フェライトシートがMn−Zn系であることによって、更なる薄型化が可能となる。すなわち、規格(WPC)によって、電磁誘導の周波数は100kHz〜200kHz程度(例えば120kHz)と決まっている。このような低周波数帯において、Mn−Zn系のフェライトシートは高効率となる。なお、Ni−Zn系のフェライトシートは高周波において高効率である。 Further, since the ferrite sheet is Mn—Zn-based, it is possible to further reduce the thickness. That is, according to the standard (WPC), the frequency of electromagnetic induction is determined to be about 100 kHz to 200 kHz (for example, 120 kHz). In such a low frequency band, the Mn—Zn ferrite sheet has high efficiency. Note that the Ni—Zn ferrite sheet is highly efficient at high frequencies.
次に、2次側非接触充電モジュール42を携帯端末機器に搭載する場合について、説明する。 Next, the case where the secondary side non-contact charging module 42 is mounted on a portable terminal device will be described.
図5は、本発明の実施の形態における携帯端末機器の構成を示す図であり、携帯端末機器を分解した場合の斜視図である。 FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the mobile terminal device in the embodiment of the present invention, and is a perspective view when the mobile terminal device is disassembled.
携帯端末機器520は、液晶パネル521、操作ボタン522、基板523、電池パック524等で構成されている。電磁誘導作用を利用して電力を受信する携帯端末機器520は、その外装を形成する筐体525と筐体526の内部に2次側非接触充電モジュール42を有する携帯端末機器である。 The portable terminal device 520 includes a liquid crystal panel 521, operation buttons 522, a substrate 523, a battery pack 524, and the like. A mobile terminal device 520 that receives power using electromagnetic induction is a mobile terminal device that includes a casing 525 that forms the exterior thereof and a secondary non-contact charging module 42 inside the casing 526.
液晶パネル521、操作ボタン522が設けられた筐体525の裏面には、操作ボタン522から入力された情報を受信するともに必要な情報を液晶パネル521に表示して携帯端末機器520全体を制御する制御部を備える基板523が設けられている。また、基板523の裏面には電池パック524が設けられている。電池パック524は、基板523と接続されて基板523に電力供給を行う。 On the back surface of the housing 525 provided with the liquid crystal panel 521 and the operation button 522, information input from the operation button 522 is received and necessary information is displayed on the liquid crystal panel 521 to control the entire portable terminal device 520. A substrate 523 provided with a control unit is provided. A battery pack 524 is provided on the back surface of the substrate 523. The battery pack 524 is connected to the substrate 523 and supplies power to the substrate 523.
更に、電池パック524の裏面、すなわち筐体526側には2次側非接触充電モジュール42が設けられている。2次側非接触充電モジュール42は、電磁誘導作用により1次側非接触充電モジュール41から電力供給を受け、その電力を利用して電池パック524を充電する。 Further, a secondary-side non-contact charging module 42 is provided on the back surface of the battery pack 524, that is, on the housing 526 side. The secondary side non-contact charging module 42 is supplied with electric power from the primary side non-contact charging module 41 by electromagnetic induction action, and charges the battery pack 524 using the electric power.
2次側非接触充電モジュール42は、2次側コイル21b、磁性シート52等から構成される。電力供給を受ける方向を筐体526側とする場合、筐体526側から順に2次側コイル21b、磁性シート52を配置すると、基板523と電池パック524の影響を軽減して電力供給を受けることができる。 The secondary side non-contact charging module 42 includes a secondary side coil 21b, a magnetic sheet 52, and the like. When the power supply direction is the case 526 side, the secondary coil 21b and the magnetic sheet 52 are arranged in this order from the case 526 side, so that the influence of the substrate 523 and the battery pack 524 is reduced and the power supply is received. Can do.
また、2次側非接触充電モジュール42は、1次側非接触充電モジュール41との位置合わせに用いるマグネット30bを有する場合がある。この場合、2次側コイル21bの中央領域に位置する中空部に配置される。これは、規格(WPC)によって、円形であること、直径が15.5mm以下であること等が定められている。マグネット30aはコイン形状をしており、その中心が1次側コイル21aの巻回中心軸と一致するように配置されなければならない。これは、1次側コイル21aに対するマグネット30aの影響を軽減させるためである。2次側非接触充電モジュール42に備えられたマグネット30bは、1次側コイル21a及び2次側コイル21b双方のL値を低下させてしまう。 Further, the secondary side non-contact charging module 42 may have a magnet 30 b used for alignment with the primary side non-contact charging module 41. In this case, it arrange | positions in the hollow part located in the center area | region of the secondary side coil 21b. This is determined by the standard (WPC) to be circular, the diameter is 15.5 mm or less, and the like. The magnet 30a has a coin shape and must be arranged so that the center thereof coincides with the winding center axis of the primary coil 21a. This is to reduce the influence of the magnet 30a on the primary coil 21a. The magnet 30b provided in the secondary side non-contact charging module 42 reduces the L value of both the primary side coil 21a and the secondary side coil 21b.
2次側非接触充電モジュール42がマグネット30bを有する場合、マグネット30bを配置する1番目の方法として、マグネット30bを磁性シート52の中心部32bの上面に配置する方法がある。また、マグネット30bを配置する2番目の方法として、マグネット30bを磁性シート52の中心部32bの代わりに配置する方法がある。2番目の方法では、マグネット30bがコイル21bの中空領域に配置されるため、2次側非接触充電モジュール42を小型化できる。 When the secondary-side non-contact charging module 42 has the magnet 30b, the first method for arranging the magnet 30b is to arrange the magnet 30b on the upper surface of the central portion 32b of the magnetic sheet 52. Further, as a second method of arranging the magnet 30b, there is a method of arranging the magnet 30b instead of the central portion 32b of the magnetic sheet 52. In the second method, since the magnet 30b is disposed in the hollow region of the coil 21b, the secondary side non-contact charging module 42 can be reduced in size.
なお、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42の位置合わせにマグネットを利用しない場合は、マグネット30bは必要ない。 In addition, when not using a magnet for position alignment of the primary side non-contact charge module 41 and the secondary side non-contact charge module 42, the magnet 30b is unnecessary.
次に、2次側非接触充電モジュール42について説明する。 Next, the secondary side non-contact charging module 42 will be described.
図6は、本発明の実施の形態における2次側非接触充電モジュールを示す図であり、2次側コイルが円形コイルの場合を示す。 FIG. 6 is a diagram showing the secondary side non-contact charging module in the embodiment of the present invention, and shows a case where the secondary side coil is a circular coil.
図7は、本発明の実施の形態における2次側非接触充電モジュールを示す詳細図である。図7(a)は2次側非接触充電モジュールの上面図、図7(b)は図7(a)における2次側非接触充電モジュールのC−C断面図である。図7(c)は、直線凹部を設けた場合の図7(a)における2次側非接触充電モジュールのD−D断面図である。図7(d)は、スリットを設けた場合の図7(a)における2次側非接触充電モジュールのD−D断面図である。なお、図7(a),図7(b)は、マグネット30bを備えない場合を示している。なお、備える場合には、点線で示したマグネット30bを備える。 FIG. 7 is a detailed view showing the secondary side non-contact charging module in the embodiment of the present invention. Fig.7 (a) is a top view of a secondary side non-contact charge module, FIG.7 (b) is CC sectional drawing of the secondary side non-contact charge module in Fig.7 (a). FIG.7 (c) is DD sectional drawing of the secondary side non-contact charge module in Fig.7 (a) at the time of providing a linear recessed part. FIG.7 (d) is DD sectional drawing of the secondary side non-contact charge module in Fig.7 (a) at the time of providing a slit. 7A and 7B show a case where the magnet 30b is not provided. In addition, when provided, the magnet 30b shown with the dotted line is provided.
2次側非接触充電モジュール42を説明する図6〜図7は、1次側非接触充電モジュール41を説明する図3〜図4にそれぞれ対応する。2次側非接触充電モジュール42の構成は、1次側非接触充電モジュール41と略同一である。 6 to 7 illustrating the secondary side non-contact charging module 42 correspond to FIGS. 3 to 4 illustrating the primary side non-contact charging module 41, respectively. The configuration of the secondary side non-contact charging module 42 is substantially the same as that of the primary side non-contact charging module 41.
2次側非接触充電モジュール42が1次側非接触充電モジュール41と異なる点として、磁性シート52の大きさと材料が挙げられる。2次側非接触充電モジュール42に用いる磁性シート52は、約40×40mm以内の大きさに収まる程度のサイズであり、厚み
は約2mm以下である。
The difference between the secondary side non-contact charging module 42 and the primary side non-contact charging module 41 is the size and material of the magnetic sheet 52. The magnetic sheet 52 used for the secondary-side non-contact charging module 42 has a size that fits within about 40 × 40 mm and has a thickness of about 2 mm or less.
1次側非接触充電モジュール41に用いる磁性シート51と、2次側非接触充電モジュール42に用いる磁性シート52のサイズは異なる。これは、2次側非接触充電モジュール42が一般的にポータブル電子機器に搭載されるためであり、小型化が要求されるからである。本実施の形態において磁性シート52は略正方形の約33mm×33mmである。磁性シート52がコイル21bの外周端よりも同程度または大きく形成されることが望ましい。また、磁性シート51の形状は、円形、矩形、多角形、四隅に大きな曲線を備える矩形及び多角形でもよい。 The sizes of the magnetic sheet 51 used for the primary side non-contact charging module 41 and the magnetic sheet 52 used for the secondary side non-contact charging module 42 are different. This is because the secondary side non-contact charging module 42 is generally mounted on a portable electronic device, and downsizing is required. In the present embodiment, the magnetic sheet 52 has a substantially square shape of about 33 mm × 33 mm. It is desirable that the magnetic sheet 52 be formed to be approximately the same or larger than the outer peripheral end of the coil 21b. Moreover, the shape of the magnetic sheet 51 may be a circle, a rectangle, a polygon, a rectangle having a large curve at each corner, or a polygon.
また、2次側非接触充電モジュール42は、電力供給の受信側として携帯端末に用いられるため、2次側非接触充電モジュール42の携帯端末内における占有スペースに余裕がない。また、2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bに流れる電流は小さいため、磁性シート52の絶縁性はあまり要求されない。なお、本実施の形態では、約0.18〜0.35mmの導線により2次側コイル21bを構成しており、その中でも2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bには0.18〜0.30mm程度の導線が好適である。 Moreover, since the secondary side non-contact charging module 42 is used for a portable terminal as a receiving side of power supply, there is no room in the occupied space in the portable terminal of the secondary side non-contact charging module 42. Further, since the current flowing through the secondary side coil 21b of the secondary side non-contact charging module 42 is small, the insulating property of the magnetic sheet 52 is not so required. In the present embodiment, the secondary side coil 21b is constituted by a conductive wire of about 0.18 to 0.35 mm, and among these, the secondary side coil 21b of the secondary side non-contact charging module 42 has a value of 0. A conducting wire of about 18 to 0.30 mm is suitable.
搭載される電子機器が携帯電話の場合、携帯電話の外装を構成するケースとその内部に位置する電池パックとの間に配置されることが多い。一般的に、電池パックはアルミニウムの筐体であるため、電力伝送に悪影響を与える。これは、コイルが発生させる磁束を弱める方向にアルミニウムに渦電流が発生するため、コイルの磁束が弱められることに起因する。そのため、電池パックの外装であるアルミニウムとその外装の上に配置される2次側コイル21bとの間に磁性シート52を設け、アルミニウムに対する影響を軽減する必要がある。 When the electronic device to be mounted is a mobile phone, the electronic device is often disposed between a case constituting the exterior of the mobile phone and a battery pack positioned inside the case. Generally, since a battery pack is an aluminum casing, it adversely affects power transmission. This is because an eddy current is generated in aluminum in a direction in which the magnetic flux generated by the coil is weakened, so that the magnetic flux of the coil is weakened. Therefore, it is necessary to provide the magnetic sheet 52 between the aluminum that is the exterior of the battery pack and the secondary coil 21b disposed on the exterior to reduce the influence on the aluminum.
以上の点を考慮して、2次側非接触充電モジュール42に用いる磁性シート52は、透磁率、飽和磁束密度の高いものが使用され、2次側コイル21bのL値をなるべく大きくすることが重要である。基本的には磁性シート51と同様に透磁率250以上、飽和磁束密度350mT以上を備えるものであればよい。本実施の形態においては、Mn−Zn系のフェライトの焼結体であって、透磁率1500以上、飽和磁束密度400以上、厚みは約400μm以上であることが好ましい。ただし、Ni−Zn系フェライトでもよく、透磁率250以上、飽和磁束密度350以上あれば、1次側非接触充電モジュール41と電力伝送が可能である。また、2次側コイル21bも1次側コイル21aと同様で略円形や略矩形に巻回される。1次側非接触充電モジュール41内にマグネット30aを備えて位置合わせを行う場合と、マグネット30aを備えずに位置合わせを行う場合とがある。 In consideration of the above points, the magnetic sheet 52 used for the secondary side non-contact charging module 42 has a high magnetic permeability and saturation magnetic flux density, and can increase the L value of the secondary side coil 21b as much as possible. is important. Basically, any magnetic sheet having a magnetic permeability of 250 or more and a saturation magnetic flux density of 350 mT or more may be used similarly to the magnetic sheet 51. In the present embodiment, it is a sintered body of Mn—Zn-based ferrite, preferably having a magnetic permeability of 1500 or more, a saturation magnetic flux density of 400 or more, and a thickness of about 400 μm or more. However, Ni-Zn ferrite may be used, and power transmission with the primary side non-contact charging module 41 is possible if the magnetic permeability is 250 or more and the saturation magnetic flux density is 350 or more. Similarly to the primary coil 21a, the secondary coil 21b is wound in a substantially circular or rectangular shape. There are a case where positioning is performed by providing the magnet 30a in the primary side non-contact charging module 41 and a case where positioning is performed without the magnet 30a.
次に、マグネット30aのサイズと1次側コイル21aの内径のサイズとの関係について説明する。ここでは、1次側非接触充電モジュール41にマグネット30aを配置した場合について説明するが、2次側非接触充電モジュール42にマグネット30bを配置した場合も同様の関係が成り立つ。その場合は、マグネット30bはマグネット30aに相当する。 Next, the relationship between the size of the magnet 30a and the size of the inner diameter of the primary coil 21a will be described. Here, although the case where the magnet 30a is arrange | positioned at the primary side non-contact charge module 41 is demonstrated, the same relationship is realized also when the magnet 30b is arrange | positioned at the secondary side non-contact charge module 42. FIG. In that case, the magnet 30b corresponds to the magnet 30a.
図8は、マグネットを備える1次側非接触充電モジュール及び2次側非接触充電モジュールの関係を示す図である。図8(a)はコイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図8(b)はコイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いた場合、図8(c)はコイルの内幅が小さいときに位置合わせのマグネットを用いない場合、図8(d)はコイルの内幅が大きいときに位置合わせのマグネットを用いない場合である。なお、図8では、マグネット30aを備える1次側非接触充電モジュール41と電力伝送を行う2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル部21bについて説
明する。しかしながら、下記で説明する2次側非接触充電モジュール42の関係の2次側コイル部21bについての説明は、マグネット30bを備える2次側非接触充電モジュール42と電力伝送を行う1次側非接触充電モジュール42の2次側コイル2aについても適用される。すなわち、電力伝送の相手である他方の非接触充電モジュールがマグネットを備える場合と備えない場合との双方において、位置合わせ及び電力伝送が可能となる非接触充電モジュールの平面コイル部について説明する。図9は、コイルの内径とコイルのL値との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a primary side non-contact charging module and a secondary side non-contact charging module including a magnet. FIG. 8A shows the case where the alignment magnet is used when the inner width of the coil is small, and FIG. 8B shows the case where the alignment magnet is used when the inner width of the coil is large. ) Is a case where the alignment magnet is not used when the inner width of the coil is small, and FIG. 8D is a case where the alignment magnet is not used when the inner width of the coil is large. In addition, in FIG. 8, the secondary side coil part 21b of the secondary side non-contact charge module 42 which performs electric power transmission with the primary side non-contact charge module 41 provided with the magnet 30a is demonstrated. However, the description of the secondary side coil portion 21b in relation to the secondary side non-contact charging module 42 described below is based on the secondary side non-contact charging module 42 including the magnet 30b and the primary side non-contact performing power transmission. This also applies to the secondary coil 2a of the charging module 42. That is, the planar coil part of the non-contact charging module that enables positioning and power transmission in both cases where the other non-contact charging module that is the partner of power transmission includes a magnet and does not include a magnet will be described. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the inner diameter of the coil and the L value of the coil.
図中ではマグネット30aは1次側コイル21aの貫通孔内のみに収まっているが、2次側コイル21bの貫通孔内に収まっていても同様のことがいえる。 In the drawing, the magnet 30a is contained only in the through hole of the primary side coil 21a, but the same can be said even if it is contained in the through hole of the secondary side coil 21b.
1次側コイル21aと2次側コイル21bは対向している。コイル21a、21bのうち、内側部分211、212においても磁界が発生し、電力伝送されるである。各内側部分211、212はそれぞれ対向している。また、内側部分211、212はマグネット30aに近い部分でもあり、マグネット30aからの悪影響を受けやすい。すなわち、電力伝送のために1次側コイルと2次側コイルとの間に磁束が発生している際、その間や周辺にマグネットが存在すると磁束はマグネットを避けるように伸びる。もしくは、マグネットの中を貫く磁束はマグネットの中で渦電流や発熱となり、損失となる。更に、マグネットが磁性シートの近傍に配置されることによって、マグネット近傍の磁性シートの透磁率が低下してしまう。従って、1次側非接触充電モジュール41に備えられたマグネット30aは、1次側コイル2a及び2次側コイル21bの特に内側部分211、212の磁束を弱めてしまい悪影響を及ぼす。その結果、非接触充電モジュール間の伝送効率が低下してしまう。従って、図8(a)の場合、マグネット30aの悪影響を受けやすい内側部分211、212が大きくなってしまう。それに対して、マグネットを用いない図8(c)は2次側コイル21bの巻き数が多いためL値は大きくなる。その結果、(c)におけるL値から図8(a)におけるL値へは大幅に数値が減少するため、内幅が小さいコイルでは、マグネット30aが位置合わせのために備えられる場合と備えられる場合とで、L値減少率が非常に大きくなってしまう。また、図8(a)のように2次側コイル21bの内幅がマグネット30aの直径よりも小さいと、マグネット30aと対向する面積だけ2次側コイル21bはダイレクトにマグネット30aの悪影響を受けてしまう。従って、2次側コイル21bの内幅はマグネット30aの直径よりも大きい方がよい。 The primary side coil 21a and the secondary side coil 21b are opposed to each other. Of the coils 21a and 21b, magnetic fields are also generated in the inner portions 211 and 212, and power is transmitted. The inner portions 211 and 212 are opposed to each other. Further, the inner portions 211 and 212 are also portions close to the magnet 30a, and are easily affected by the magnet 30a. That is, when a magnetic flux is generated between the primary side coil and the secondary side coil for power transmission, if a magnet exists between and around the primary side coil and the secondary side coil, the magnetic flux extends to avoid the magnet. Alternatively, the magnetic flux penetrating through the magnet becomes eddy current or heat generation in the magnet, resulting in loss. Furthermore, when the magnet is disposed in the vicinity of the magnetic sheet, the magnetic permeability of the magnetic sheet in the vicinity of the magnet is lowered. Therefore, the magnet 30a provided in the primary side non-contact charging module 41 weakens the magnetic fluxes of the inner side portions 211 and 212 of the primary side coil 2a and the secondary side coil 21b, and has an adverse effect. As a result, the transmission efficiency between the non-contact charging modules decreases. Therefore, in the case of FIG. 8A, the inner portions 211 and 212 that are easily affected by the magnet 30a are enlarged. On the other hand, in FIG. 8C in which no magnet is used, the L value increases because the number of turns of the secondary coil 21b is large. As a result, since the numerical value is greatly reduced from the L value in FIG. 8C to the L value in FIG. 8A, the case where the magnet 30a is provided for alignment in the coil with a small inner width is provided. As a result, the L value reduction rate becomes very large. If the inner width of the secondary coil 21b is smaller than the diameter of the magnet 30a as shown in FIG. 8A, the secondary coil 21b is directly affected by the magnet 30a by an area facing the magnet 30a. End up. Therefore, the inner width of the secondary coil 21b is preferably larger than the diameter of the magnet 30a.
対して、図8(b)のようにコイルの内幅が大きいと、マグネット30aの悪影響を受けやすい内側部分211、212が非常に小さくなる。また、マグネットを用いない図8(d)は2次側コイル21bの巻き数が少なくなるためL値は図8(c)に比べて小さくなる。その結果、図8(d)におけるL値から図8(b)におけるL値へは数値の減少が小さいため、内幅が大きいコイルではL値減少率を小さく抑えることができる。また、2次側コイル21bの内幅が大きいほど、マグネット30aからコイル21の中空部の端部が離れるため、マグネット30aの影響を抑えることができる。しかしながら、非接触充電モジュールは充電器もしくは電子機器等に搭載されるため、ある一定以上の大きさに形成することができない。従って、コイル21a、21bの内幅を大きくしてマグネット30aからの悪影響を小さくしようとすると、巻き数が減ってしまいマグネット有り無しに関係せずL値そのものが減少してしまう。マグネット30aが円形の場合、以下のようになる。すなわち、マグネット30aの外径とコイル21の内幅とがほぼ同一(マグネット30aの外径がコイル21の内幅よりも0〜2mm程度小さい)である場合、マグネット30aを最大限に大きくすることができるので、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールとの位置合わせの精度が向上できる。また、コイル21の内径を最小にすることができるので、コイル21の巻き数が増大してL値を向上させることができる。また、マグネット30aの外径がコイル21の内径よりも小さい(マグネット30aの外径がコイル21の内幅よりも2〜8mm程度小さい)場合、位置合わせの精度にばらつ
きがあっても内側部分211、212が対向する部分の間にはマグネット30aが存在しないようにすることができる。このとき、マグネット30aの外径がコイル21の内幅の70%〜95%であることによって、位置合わせの精度にばらつきにも十分対応でき、更に1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールとの位置合わせの精度が向上できる。また、コイル21の巻き数も確保することができる。これは、平面コイル部2に平行な面において、マグネット30aの面積は、平面コイル部2の中心の貫通孔の面積の70%〜95%であることを意味する。このように構成することによって、電力伝送の相手である他方の非接触充電モジュールに位置合わせのためのマグネットを備える場合であっても備えない場合であっても、マグネットの有無による非接触充電モジュール内の平面コイルのL値の変動が小さくなり、位置合わせや電力伝送をすることができる。すなわち、1次側非接触充電モジュール41にマグネット30aを備えた場合であっても備えない場合であっても、2次側非接触充電モジュールはどちらの場合も、1次側非接触充電モジュール41との位置合わせ及び電力伝送を効率よくすることができる。また、2次側非接触充電モジュール42にマグネット30bを備えた場合であっても備えない場合であっても、1次側非接触充電モジュールはどちらの場合も、2次側非接触充電モジュール42との位置合わせ及び電力伝送を効率よくすることができる。そして、1次側コイル21aは1次側非接触充電モジュール41において、共振コンデンサをもちいてLC共振回路をつくる。このとき、マグネットを位置合わせに利用する場合と利用しない場合とでL値が大幅に変化すると、共振コンデンサとの共振周波数も大幅に変化してしまう。この共振周波数は、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42との電力伝送に用いられるため、マグネットの有無によって共振周波数が大幅に変化すると正しく電力伝送ができなくなってしまうが、上記の構成とすることで、電力伝送が高効率化する。
On the other hand, when the inner width of the coil is large as shown in FIG. 8B, the inner portions 211 and 212 that are easily affected by the magnet 30a become very small. Further, in FIG. 8D in which no magnet is used, the number of turns of the secondary coil 21b is reduced, so that the L value is smaller than that in FIG. 8C. As a result, since the decrease in the numerical value is small from the L value in FIG. 8D to the L value in FIG. 8B, the L value decrease rate can be kept small in a coil having a large inner width. Moreover, since the edge part of the hollow part of the coil 21 leaves | separates from the magnet 30a, so that the inner width of the secondary side coil 21b is large, the influence of the magnet 30a can be suppressed. However, since the non-contact charging module is mounted on a charger or an electronic device, it cannot be formed in a size larger than a certain size. Therefore, if the inner width of the coils 21a and 21b is increased to reduce the adverse effect from the magnet 30a, the number of turns decreases, and the L value itself decreases regardless of the presence or absence of the magnet. When the magnet 30a is circular, it is as follows. That is, when the outer diameter of the magnet 30a and the inner width of the coil 21 are substantially the same (the outer diameter of the magnet 30a is about 0 to 2 mm smaller than the inner width of the coil 21), the magnet 30a should be maximized. Therefore, the alignment accuracy of the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact charging module can be improved. Further, since the inner diameter of the coil 21 can be minimized, the number of turns of the coil 21 can be increased and the L value can be improved. In addition, when the outer diameter of the magnet 30a is smaller than the inner diameter of the coil 21 (the outer diameter of the magnet 30a is smaller by about 2 to 8 mm than the inner width of the coil 21), the inner portion 211 can be used even if the alignment accuracy varies. , 212 can be prevented from being present between the portions facing each other. At this time, since the outer diameter of the magnet 30a is 70% to 95% of the inner width of the coil 21, it is possible to sufficiently cope with variations in alignment accuracy, and further, the primary side non-contact charging module and the secondary side non-contact The accuracy of alignment with the contact charging module can be improved. Further, the number of turns of the coil 21 can be ensured. This means that on the plane parallel to the planar coil portion 2, the area of the magnet 30a is 70% to 95% of the area of the through hole at the center of the planar coil portion 2. By configuring in this way, the non-contact charging module depending on the presence / absence of a magnet, whether or not the other non-contact charging module that is the partner of power transmission is provided with a magnet for alignment The fluctuation of the L value of the inner planar coil is reduced, and alignment and power transmission can be performed. That is, whether the primary side non-contact charging module 41 is provided with the magnet 30a or not, the secondary side non-contact charging module 41 is the primary side non-contact charging module 41 in both cases. And power transmission can be made efficient. Even if the secondary side non-contact charging module 42 is provided with the magnet 30b or not, the primary side non-contact charging module 42 is the secondary side non-contact charging module 42 in either case. And power transmission can be made efficient. In the primary side non-contact charging module 41, the primary side coil 21a forms an LC resonance circuit using a resonance capacitor. At this time, if the L value changes significantly depending on whether the magnet is used for alignment or not, the resonance frequency with the resonance capacitor also changes significantly. Since this resonance frequency is used for power transmission between the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42, if the resonance frequency changes greatly depending on the presence or absence of a magnet, power transmission cannot be performed correctly. However, with the above configuration, power transmission is highly efficient.
更に、図9に示すように、マグネット30aのサイズ及び2次側コイル21bの外径を一定にした場合、2次側コイル21bの巻き数を減らして2次側コイル21bの内径を大きくしていくと、マグネット30aの2次側コイル21bに対する影響が小さくなる。すなわち、マグネット30aを1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42との位置合わせに利用する場合と利用しない場合における2次側コイル21bのL値が近い値となる。従って、マグネット30aを使用するときと使用しないときとの共振周波数が非常に近い値となる。なお、このとき、コイルの外径は30mmに統一している。また、1次側コイル21aの中空部端部とマグネット30aの外側端部との距離は、0mmより大きく、6mmよりも小さくすることで、L値を15μH以上としつつ、マグネット30aを利用する場合と利用しない場合でのL値を近づけることができる。図9の結果は、2次側非接触充電モジュール42にマグネット30bを備えた場合の1次側非接触充電モジュール41の1次側コイル21aのL値としても、同様のことがいえる。 Furthermore, as shown in FIG. 9, when the size of the magnet 30a and the outer diameter of the secondary coil 21b are constant, the number of turns of the secondary coil 21b is reduced to increase the inner diameter of the secondary coil 21b. As a result, the influence of the magnet 30a on the secondary coil 21b becomes smaller. That is, the L value of the secondary coil 21b is close to when the magnet 30a is used for positioning the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42 and when it is not used. Therefore, the resonance frequency when using the magnet 30a and when not using it is very close. At this time, the outer diameter of the coil is unified to 30 mm. Also, when the distance between the hollow end portion of the primary coil 21a and the outer end portion of the magnet 30a is larger than 0 mm and smaller than 6 mm, the L value is set to 15 μH or more and the magnet 30a is used. The L value when not used can be made closer. The result of FIG. 9 is the same as the L value of the primary side coil 21a of the primary side non-contact charging module 41 when the secondary side non-contact charging module 42 includes the magnet 30b.
図10は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールと電力伝送を行う他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットの位置関係を示す模式図であり、1次側非接触充電モジュールに1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールの位置合わせに利用するマグネットを有するものである。なお、図10(a)は2次側コイルが矩形コイルの場合を示し、図10(b)は2次側コイルが円形コイルの場合を示す。 FIG. 10 is a schematic diagram showing a positional relationship between magnets provided in the non-contact charging module and the other non-contact charging module that performs power transmission in the embodiment of the present invention. It has a magnet used for alignment of a secondary side non-contact charge module and a secondary side non-contact charge module. FIG. 10A shows a case where the secondary coil is a rectangular coil, and FIG. 10B shows a case where the secondary coil is a circular coil.
このとき、マグネットと非接触充電モジュールとの関係は、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42に設けられたマグネット30bとの関係と、2次側非接触充電モジュール42と1次側非接触充電モジュール41に設けられたマグネット30aとの関係との、双方の関係において当てはまる。従って、2次側非接触充電モジュール42と1次側非接触充電モジュール41に設けられたマグネット30aとの関係を例として説明するが、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42に設けられたマグネット30bとの関係にも適用される。すなわち、電力伝送の相手である他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットの影響を抑え、他方の非接触充
電モジュールにマグネットが備えられる場合であっても、備えられない場合であっても、位置合わせ及び電力伝送が可能である非接触充電モジュールについて説明する。
At this time, the relationship between the magnet and the non-contact charging module is the relationship between the primary side non-contact charging module 41 and the magnet 30b provided on the secondary side non-contact charging module 42, and the secondary side non-contact charging module 42. And the relationship with the magnet 30a provided in the primary side non-contact charging module 41 is true in both relations. Therefore, although the relationship between the secondary side non-contact charging module 42 and the magnet 30a provided in the primary side non-contact charging module 41 will be described as an example, the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging are described. This also applies to the relationship with the magnet 30b provided in the module 42. That is, the influence of the magnet provided in the other non-contact charging module that is the partner of power transmission is suppressed, even if the other non-contact charging module is provided with a magnet, A contactless charging module capable of alignment and power transmission will be described.
図10(a)に示す2次側コイル2c及び図10(b)に2次側コイル21bは、その中心が位置合わせのマグネット30aの中心と合うように位置合わせされる。また、1次側非接触充電モジュールがマグネット30aを設けない場合であっても、2次側非接触充電モジュール42がマグネットを備えることもある。 The secondary coil 2c shown in FIG. 10 (a) and the secondary coil 21b shown in FIG. 10 (b) are aligned so that the center thereof matches the center of the alignment magnet 30a. Even if the primary side non-contact charging module does not include the magnet 30a, the secondary side non-contact charging module 42 may include a magnet.
位置合わせのマグネット30aは直径mの円形状であり、磁性シート52は正方形である。なお、磁性シート52は正方形以外の多角形や矩形状、角に曲線(コーナー)であってもよいが、1次側非接触充電モジュール41の性能を確保しながら小型化するには正方形のほうが好ましい。 The alignment magnet 30a is circular with a diameter m, and the magnetic sheet 52 is square. The magnetic sheet 52 may be a polygon other than a square, a rectangle, or a curve at a corner (corner), but a square is more preferable for miniaturization while ensuring the performance of the primary side non-contact charging module 41. preferable.
位置合わせのマグネット30aは、非接触充電モジュール41、42を使用するに当たって規格提案されているもので、非接触充電モジュール41、42間の電力伝送を確実にし、送受信コイルの中心合わせを行なうために使用される。 The positioning magnet 30a has been proposed as a standard for using the non-contact charging modules 41 and 42, in order to ensure power transmission between the non-contact charging modules 41 and 42 and to center the transmitting and receiving coils. used.
同じ巻線数の矩形の2次側コイル2cまたは円形の2次側コイル21bを同じ大きさの磁性シート52上に設置した場合、両者とも同一の面積の磁性シート52内に納まる。すなわち、図10(a)及び(b)に示す通り、同じ巻線数の矩形の2次側コイル2cまたは円形の2次側コイル21bを1辺の長さの磁性シート52上に設置した場合、矩形の2次側コイル2cの対向する内辺間の最短距離y1と円形の2次側コイル21bの内径y2を同じ長さにすることができる。 When the rectangular secondary coil 2c or the circular secondary coil 21b having the same number of windings is installed on the magnetic sheet 52 of the same size, both are accommodated in the magnetic sheet 52 having the same area. That is, as shown in FIGS. 10A and 10B, when the rectangular secondary coil 2c or the circular secondary coil 21b having the same number of windings is installed on the magnetic sheet 52 of one side length The shortest distance y1 between the opposing inner sides of the rectangular secondary coil 2c and the inner diameter y2 of the circular secondary coil 21b can be made the same length.
一方、矩形の2次側コイル2c内側の対角線長xは円形の2次側コイル21bの内径y2と同じ長さである矩形の2次側コイル21bの対向する内辺間の最短距離y1より長いxとなる。すなわち、矩形の2次側コイル2cでは、円形の2次側コイル21bに比べて位置合わせのマグネット30aと2次側コイル2cとの間隔を大きく取れる領域が多くなる。すなわち、x>y1、y1=y2の関係である。 On the other hand, the diagonal length x inside the rectangular secondary coil 2c is longer than the shortest distance y1 between the opposing inner sides of the rectangular secondary coil 21b having the same length as the inner diameter y2 of the circular secondary coil 21b. x. That is, the rectangular secondary coil 2c has a larger area in which the gap between the alignment magnet 30a and the secondary coil 2c can be larger than that of the circular secondary coil 21b. That is, the relationship is x> y1, y1 = y2.
そして、1次側非接触充電モジュール41または2次側非接触充電モジュール42に備えるマグネットの影響を抑えるためには、矩形のコイルはx>=m、好ましくはy1>=mとなる必要がある。 In order to suppress the influence of the magnet provided in the primary side non-contact charging module 41 or the secondary side non-contact charging module 42, the rectangular coil needs to satisfy x> = m, preferably y1> = m. .
2次側コイル21bまたは2cと、位置合わせのマグネット30aとの間隔が大きくなると、位置合わせマグネット30aの影響が小さくなるため、2次側コイル21bまたは2cのL値減少率を小さくできる。2次側コイルが矩形の場合、2次側コイル2cの内側の対角線寸法xが円形の2次側コイル21bの内径寸法y2と同じ値のとき、2次側コイル2cのL値減少率が2次側コイル21bと略同じ値になる。 When the distance between the secondary coil 21b or 2c and the alignment magnet 30a is increased, the influence of the alignment magnet 30a is reduced, and the L value reduction rate of the secondary coil 21b or 2c can be reduced. When the secondary coil is rectangular, when the diagonal dimension x inside the secondary coil 2c is the same value as the inner diameter y2 of the circular secondary coil 21b, the L value reduction rate of the secondary coil 2c is 2. The value is substantially the same as that of the secondary coil 21b.
そのため、非接触充電器400の1次側非接触充電モジュール41を収納するスペースが方形状であり、しかもそのスペースが限られている場合には、磁性シート52を方形状として2次側コイル20cを矩形状に形成することが好ましい。これにより、円形コイルと比較して、矩形の2次側コイル2cをマグネット30aから遠ざけることができ、矩形の2次側コイル2cはマグネット30aからの影響を受けにくい。また、矩形の2次側コイル2cは、磁束がコーナー部に集中するが、そのコーナー部とマグネット30aとの距離を大きく確保できるため、マグネット30aの影響を軽減できる。 Therefore, when the space for storing the primary-side non-contact charging module 41 of the non-contact charger 400 is square and the space is limited, the secondary coil 20c is formed with the magnetic sheet 52 as a square. Is preferably formed in a rectangular shape. Thereby, compared with a circular coil, the rectangular secondary side coil 2c can be kept away from the magnet 30a, and the rectangular secondary side coil 2c is hardly affected by the magnet 30a. Moreover, although the magnetic flux concentrates on the corner part of the rectangular secondary side coil 2c, since the distance between the corner part and the magnet 30a can be ensured, the influence of the magnet 30a can be reduced.
すなわち、2次側コイル21bが円形に巻回される場合は、2次側コイル21b全体がほぼ同じ磁界の強さを示す。しかし、2次側コイル21bが略矩形に巻回される場合は、
その角部(コーナー)において磁界が集中する。従って、2次側コイル2cの内側の対角線寸法xが位置合わせマグネット30aの外径よりも外側に位置すること(x>=m)で、マグネット30aの影響を抑えて電力送信することができる。また、2次側コイル21bの対向する内辺間の最短距離y1が位置合わせマグネット30aの外径よりも外側に位置すること(y1>=m)で、2次側コイル2c全体が位置合わせマグネット30aの外径よりも外側に位置し、更に2次側コイル21bの角部(コーナー)がマグネット30aから一定距離を開けて位置することとなる。従って、よりマグネット30aが2次側コイル21bに与える影響を低減させることができる。
That is, when the secondary coil 21b is wound in a circular shape, the entire secondary coil 21b exhibits substantially the same magnetic field strength. However, when the secondary coil 21b is wound in a substantially rectangular shape,
The magnetic field concentrates at the corner (corner). Therefore, the diagonal dimension x on the inner side of the secondary coil 2c is positioned outside the outer diameter of the alignment magnet 30a (x> = m), so that power can be transmitted while suppressing the influence of the magnet 30a. Further, since the shortest distance y1 between the inner sides facing the secondary coil 21b is located outside the outer diameter of the alignment magnet 30a (y1> = m), the entire secondary coil 2c is aligned with the alignment magnet. It is located outside the outer diameter of 30a, and the corner (corner) of the secondary coil 21b is located at a certain distance from the magnet 30a. Therefore, the influence which the magnet 30a has on the secondary side coil 21b can be reduced more.
なお、本実施の形態では、前述した関係を満足するように矩形の2次側コイル2cの対角線寸法(x)をおよそ23mmにし、位置合わせのマグネット30aの径(m)を15.5mmφに設定した。位置合わせのマグネット30aは一般的に、15.5mmを最大の直径とし、それよりも小さく構成される。小型化と、位置合わせの精度を鑑みた場合に、マグネット30aの直径が約10mm〜15.5mmであり、厚みは約1.5〜2mmとなることでバランスよく位置合わせをすることができるからである。また、ネオジウム磁石を使用しており、強さは約75mTから150mT程度でよい。本実施の形態においては、1次側非接触充電モジュールのコイルと2次側非接触充電モジュールのコイルとの間隔が2〜5mm程度であるので、この程度のマグネットで十分位置合わせが可能となる。従って、2次側コイル2cが円形状に巻回されていれば、中空部の直径を15.5mm以上、矩形に巻回していれば中空部の対角線を15.5mm以上、好ましくは中空部の辺幅を15.5mm以上とすることで、基本的に、相手側に備えられたマグネット30aの大きさに関わらずマグネット30aの影響を低減することができる。 In the present embodiment, the diagonal dimension (x) of the rectangular secondary coil 2c is set to approximately 23 mm and the diameter (m) of the alignment magnet 30a is set to 15.5 mmφ so as to satisfy the above-described relationship. did. The alignment magnet 30a is generally configured to have a maximum diameter of 15.5 mm and smaller. Considering miniaturization and positioning accuracy, the magnet 30a has a diameter of about 10 mm to 15.5 mm and a thickness of about 1.5 to 2 mm, so that positioning can be performed in a balanced manner. It is. Further, a neodymium magnet is used, and the strength may be about 75 mT to 150 mT. In the present embodiment, since the interval between the coil of the primary side non-contact charging module and the coil of the secondary side non-contact charging module is about 2 to 5 mm, it is possible to sufficiently align with such a magnet. . Therefore, if the secondary coil 2c is wound in a circular shape, the diameter of the hollow portion is 15.5 mm or more, and if it is wound in a rectangular shape, the diagonal of the hollow portion is 15.5 mm or more, preferably the hollow portion By setting the side width to 15.5 mm or more, basically, the influence of the magnet 30a can be reduced regardless of the size of the magnet 30a provided on the counterpart side.
上述したように、矩形コイルの方が円形コイルよりもマグネットの影響を受けにくいが、2次側コイル21b及び後述する2次側コイル21bの両方が矩形コイルであると、充電時の位置合わせの際にお互いのコーナーどうしの位置合わせをしなくてはならなくなる。従って、位置合わせの際の角度合わせが難しいため、一方が円形コイル、他方が矩形コイルであるとよい。すなわち、角度調整も必要なく、更に矩形コイルがマグネットの影響を抑えることができるためである。なお、1次側非接触充電モジュール41及び2次側非接触充電モジュール42のいずれが矩形コイルを備え、いずれが円形コイルを備えても構わないが、円形コイルは電力伝送の相手となるコイルの形状によらず効率的な電力伝送が可能であるため、1次側非接触充電モジュール41に円形コイルを備えるとよい。 As described above, the rectangular coil is less susceptible to the influence of the magnet than the circular coil, but if both the secondary coil 21b and the secondary coil 21b described later are rectangular coils, alignment during charging is performed. Sometimes you have to align each other's corners. Therefore, since it is difficult to align the angle at the time of alignment, it is preferable that one is a circular coil and the other is a rectangular coil. That is, the angle adjustment is not necessary, and the rectangular coil can further suppress the influence of the magnet. Note that either the primary side non-contact charging module 41 or the secondary side non-contact charging module 42 may include a rectangular coil, and any of them may include a circular coil. Since efficient power transmission is possible regardless of the shape, the primary-side non-contact charging module 41 may be provided with a circular coil.
なお、円形コイルに比較して、矩形コイルとは、中空部四隅の角のR(四隅の曲線の半径)が中空部の辺幅(図10(a)のy1)の30%以下のものをいう。すなわち、図10(a)において、略矩形の中空部は四隅が曲線状となっている。直角であるよりも、多少でも曲線であることで、四隅における導線の強度を向上させることができる。しかしながら、Rが大きくなりすぎると円形コイルとほとんど変化なく、矩形コイルならではの効果を得ることができなくなる。検討の結果、中空部の辺幅y1が例えば20mmであった場合、各四隅の曲線の半径Rが6mm以下であれば、マグネットの影響をより効果的に抑えることができることがわかった。また、前述したように四隅の強度まで考慮すると、各四隅の曲線の半径Rが略矩形の中空部の辺幅の5〜30%であることによって、前述したもっとも矩形コイルの効果を得ることができる。 In addition, compared with a circular coil, a rectangular coil is a coil whose corner R (the radius of the curve at the four corners) of the hollow part is 30% or less of the side width of the hollow part (y1 in FIG. 10 (a)). Say. That is, in FIG. 10A, the substantially rectangular hollow portion has curved corners. The strength of the conducting wire at the four corners can be improved by being slightly curved rather than perpendicular. However, if R becomes too large, there is almost no change from the circular coil, and the effect unique to the rectangular coil cannot be obtained. As a result of the study, it was found that when the side width y1 of the hollow portion is 20 mm, for example, if the radius R of the curve at each corner is 6 mm or less, the influence of the magnet can be more effectively suppressed. Further, considering the strength of the four corners as described above, the effect of the most rectangular coil described above can be obtained when the radius R of the curve at each corner is 5 to 30% of the side width of the substantially rectangular hollow portion. it can.
次に、磁性シート51、52の中心部の厚みについて説明する。 Next, the thickness of the central part of the magnetic sheets 51 and 52 will be described.
図11は、本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの磁性シートの概念図であり、例として2次側非接触充電モジュール42に備えられる磁性シート51とする。図11(a)は本発明の実施の形態における非接触充電モジュールの磁性シートの上面図であり、図11(b)は図11(a)の磁性シートの直線凹部の位置を変更した上面図であ
る。図11(c)は図11(a)のE−E断面図、図11(c)は中心部を凹部とした場合の図11(a)のF−F断面図、図11(d)は中心部を貫通孔とした場合の図11(a)のF−F断面図である。中心部32bが凹部形状または貫通孔となっている。例えば、中心部32bは凸形状であることで2次側コイル21bの磁束密度を向上させ、2次側非接触充電モジュール42の伝送効率を向上させる。
FIG. 11 is a conceptual diagram of the magnetic sheet of the non-contact charging module according to the embodiment of the present invention. As an example, the magnetic sheet 51 provided in the secondary-side non-contact charging module 42 is used. FIG. 11A is a top view of the magnetic sheet of the contactless charging module according to the embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a top view in which the position of the linear recess of the magnetic sheet in FIG. 11A is changed. It is. 11C is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 11A, FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. It is FF sectional drawing of Fig.11 (a) at the time of setting a center part as a through-hole. The central portion 32b is a concave shape or a through hole. For example, the central portion 32b is convex so that the magnetic flux density of the secondary coil 21b is improved, and the transmission efficiency of the secondary non-contact charging module 42 is improved.
しかしながら、中心部32bを凹部形状または貫通孔とするような穴部を設けることで、1次側非接触充電モジュール41に備えられるマグネット30aの影響を小さくすることができる。以下にその理由を説明する。 However, the influence of the magnet 30a provided in the primary side non-contact charging module 41 can be reduced by providing a hole portion in which the central portion 32b has a concave shape or a through hole. The reason will be described below.
なお、図11では、例として、マグネット30aを備える1次側非接触充電モジュール41と電力伝送を行う2次側非接触充電モジュール42の磁性シート52について説明する。しかしながら、下記で説明する2次側非接触充電モジュール42の磁性シート52についての説明は、マグネット30bを備える2次側非接触充電モジュール42と電力伝送を行う1次側非接触充電モジュール41の磁性シート51についても適用される。すなわち、電力伝送の相手である他方の非接触充電モジュールがマグネットを備える場合と備えない場合との双方において、位置合わせ及び電力伝送が可能となる非接触充電モジュールの磁性シートの中心部について説明する。 In addition, in FIG. 11, the magnetic sheet 52 of the primary side non-contact charge module 41 provided with the magnet 30a and the secondary side non-contact charge module 42 which performs electric power transmission is demonstrated as an example. However, the description of the magnetic sheet 52 of the secondary side non-contact charging module 42 described below is based on the magnetic property of the primary side non-contact charging module 41 that performs power transmission with the secondary side non-contact charging module 42 including the magnet 30b. The same applies to the sheet 51. That is, the center part of the magnetic sheet of the non-contact charging module that enables alignment and power transmission in both the case where the other non-contact charging module which is the partner of power transmission is provided with a magnet and the case where it is not provided will be described. .
前述したように、非接触電力伝送機器は、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42との位置合わせにマグネットが利用される場合と、そうでない場合とがある。そして、マグネットが存在することで1次側、2次側非接触充電モジュール間の磁束を妨げてしてしまうため、マグネットがある場合に1次側非接触充電モジュール41の1次側コイル21a及び2次側非接触充電モジュール42の2次側コイル21bのL値が大幅に減少する。 As described above, the contactless power transmission device may or may not use a magnet for positioning the primary side contactless charging module 41 and the secondary side contactless charging module 42. And since the magnet will interfere with the magnetic flux between the primary side and secondary side non-contact charging module, when there is a magnet, the primary side coil 21a of the primary side non-contact charging module 41 and The L value of the secondary side coil 21b of the secondary side non-contact charging module 42 is significantly reduced.
また、1次側コイル21aは1次側非接触充電モジュール41において、共振コンデンサをもちいてLC共振回路をつくる。このとき、マグネット30aを位置合わせに利用する場合と利用しない場合とでL値が大幅に変化すると、共振コンデンサとの共振周波数も大幅に変化してしまう。この共振周波数は、1次側非接触充電モジュール41と2次側非接触充電モジュール42との電力伝送に用いられるため、マグネット30aの有無によって共振周波数が大幅に変化すると正しく電力伝送ができなくなってしまう。 Further, the primary side coil 21a forms an LC resonance circuit in the primary side non-contact charging module 41 using a resonance capacitor. At this time, if the L value changes significantly depending on whether or not the magnet 30a is used for alignment, the resonance frequency with the resonance capacitor also changes significantly. Since this resonance frequency is used for power transmission between the primary side non-contact charging module 41 and the secondary side non-contact charging module 42, if the resonance frequency changes greatly depending on the presence or absence of the magnet 30a, power transmission cannot be performed correctly. End up.
従って、マグネット30aを位置合わせに利用する場合と利用しない場合との共振周波数を近い値とするために、マグネット30aを位置合わせに利用する場合と利用しない場合での2次側コイル21bのL値を近い値とすることが必要である。 Therefore, in order to make the resonance frequency between when the magnet 30a is used for alignment and when not used, the L value of the secondary coil 21b when the magnet 30a is used for alignment and when not used. Must be close to each other.
次に、1次側非接触充電モジュールにマグネット30aを備える場合と備えない場合とにおいて、磁性シート52の中心部の厚みと2次側コイル21bのL値との関係について説明する。 Next, the relationship between the thickness of the central portion of the magnetic sheet 52 and the L value of the secondary coil 21b in the case where the primary side non-contact charging module is provided with the magnet 30a and the case where the magnet 30a is not provided will be described.
図12は、本実施の形態の他方の非接触充電モジュールにおいて位置合わせにマグネットを備える場合と備えない場合における非接触充電モジュールのコイルのL値と中心部の厚みの関係を示す図である。なお、くり抜きの度合いとは、0%は中心部32bを凹型形状とせずに平坦図であることを示し、100%とは中心部32bを貫通孔としていることを示す。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the L value of the coil of the non-contact charging module and the thickness of the central portion when the magnet is not provided for alignment in the other non-contact charging module of the present embodiment. The degree of hollowing out indicates that 0% is a flat view without the central portion 32b having a concave shape, and 100% indicates that the central portion 32b is a through hole.
マグネット30aを利用しない場合では、磁性シート52の中心部32bを薄くするほど、2次側コイル21bの磁界が小さくなってL値が減少する。これに対して、マグネット30aを利用する場合では、磁性シート52の中心部32bを薄くするほど、磁性シー
ト52とマグネット30aとの積層方向の距離が大きくなるため、マグネット30aの影響が小さくなり、2次側コイル21bの磁界が大きくなってL値が上昇する。そして、中心部32bを貫通孔に形成した場合が最もL値が近づく。すなわち、中心部32bを貫通孔とすることによって、位置合わせに利用するマグネット30aの影響を最小限に抑えることができる。
In the case where the magnet 30a is not used, the magnetic field of the secondary coil 21b becomes smaller and the L value decreases as the central portion 32b of the magnetic sheet 52 becomes thinner. On the other hand, in the case of using the magnet 30a, the thinner the central portion 32b of the magnetic sheet 52 is, the larger the distance in the stacking direction between the magnetic sheet 52 and the magnet 30a is, so the influence of the magnet 30a is reduced. The magnetic field of the secondary coil 21b increases and the L value increases. And when the center part 32b is formed in the through hole, the L value is closest. That is, by using the central portion 32b as a through hole, the influence of the magnet 30a used for alignment can be minimized.
また、マグネット30aは磁性シート52と引き合うことによって位置合わせを行うため、中心部32bにある程度の厚みがあるほうが位置合わせの精度が向上する。特に、くり抜きの度合いを60%以下とすることで、位置合わせの精度を安定させることができる。 Further, since the magnet 30a is aligned by being attracted to the magnetic sheet 52, the alignment accuracy is improved when the central portion 32b has a certain thickness. In particular, the alignment accuracy can be stabilized by setting the degree of hollowing to 60% or less.
従って、くり抜きの度合いを40〜60%とすることによって、マグネット30aを位置合わせに利用する場合と利用しない場合での2次側コイル21bのL値を近い値とすると同時に、マグネット30aの位置合わせの効果も十分に得ることができる。すなわち、マグネット30aと磁性シート52の中心部32bが引き合い、お互いの中心どうしを位置合せできる。 Therefore, by setting the degree of hollowing to 40 to 60%, the L value of the secondary coil 21b when the magnet 30a is used for alignment and when it is not used is made close to the value, and at the same time the alignment of the magnet 30a is adjusted. The effect of can be sufficiently obtained. That is, the magnet 30a and the central portion 32b of the magnetic sheet 52 are attracted so that the centers of each other can be aligned.
なお、本実施の形態では約50%としており、最も効果的に双方の効果を得ることができる。また、半分程度厚みを残すことを、貫通孔を形成した後に貫通孔内に磁性体を半分の深さまで充填してもよい。また、中心部32bに設ける穴部(凹部または貫通孔)は、必ずしも中心部32aと同じ形状、及び同じサイズである必要はない。中心部32bすなわちコイルの中空部の形状が略矩形や略円形形状であっても、それに依存せず穴部は様々な形状でよい。すなわち、矩形形状や円形形状である。また、穴部は中心部32bよりも小さいことが好ましく、少なくとも中心部32bの面積の30%以上の面積を確保するとよい。 In this embodiment, it is about 50%, and both effects can be obtained most effectively. Further, to leave about half the thickness, after the through hole is formed, the through hole may be filled with a magnetic material to a half depth. Moreover, the hole (recessed part or through-hole) provided in the center part 32b does not necessarily have the same shape and the same size as the center part 32a. Even if the shape of the central portion 32b, that is, the hollow portion of the coil is substantially rectangular or substantially circular, the hole portion may have various shapes regardless of the shape. That is, the shape is rectangular or circular. Moreover, it is preferable that a hole part is smaller than the center part 32b, and it is good to ensure the area of 30% or more of the area of the center part 32b at least.
また、磁性シート51、52は高飽和磁束密度材と高透磁率材を積層してもいいので、例えば高飽和磁束密度材の中心部を平坦に形成し、高透磁率材の中心部に貫通孔に形成して、磁性シート51、52として中心部32aを凹型形状に形成してもよい。なお、高飽和磁束密度材とは、高透磁率材に比べて飽和磁束密度が高く透磁率が低い磁性シートをいい、特にフェライトシートであるとよい。 Further, since the magnetic sheets 51 and 52 may be laminated with a high saturation magnetic flux density material and a high magnetic permeability material, for example, the central portion of the high saturation magnetic flux density material is formed flat and penetrates through the central portion of the high magnetic permeability material. The central portion 32a may be formed in a concave shape as the magnetic sheets 51 and 52 by forming in a hole. The high saturation magnetic flux density material refers to a magnetic sheet having a high saturation magnetic flux density and a low magnetic permeability as compared with a high magnetic permeability material, and particularly preferably a ferrite sheet.
また、凹部、または貫通孔の直径は、2次側コイル21bの内径よりも小さくするとよい。凹部または貫通孔の直径を2次側コイル21bの内径と略同一(コイルの内径よりも0〜2mm小さい)とすることで、2次側コイル21bの内周円内の磁界を高めることができる。 The diameter of the recess or the through hole is preferably smaller than the inner diameter of the secondary coil 21b. By setting the diameter of the recess or the through hole to be substantially the same as the inner diameter of the secondary coil 21b (0 to 2 mm smaller than the inner diameter of the coil), the magnetic field in the inner circumference of the secondary coil 21b can be increased. .
また、凹部または貫通孔の直径をコイルの内径よりも小さくして(コイルの内径よりも2〜8mm小さい)階段状にすることで、階段状の外側は位置合わせのために利用でき、内側はマグネット30aを位置合わせに利用する場合と利用しない場合での1次側コイル21aのL値を近い値とするために利用できる。また、凹部または貫通孔は、マグネット30aのサイズよりも大きくするとよい。すなわち、マグネット30aの径よりも大きく、2次側コイル21bの中空部よりも小さい穴部とするとよい。 Further, by making the diameter of the recess or the through hole smaller than the inner diameter of the coil (2 to 8 mm smaller than the inner diameter of the coil), the outer side of the step can be used for alignment, This can be used to make the L value of the primary coil 21a close to when the magnet 30a is used for alignment and when it is not used. Further, the recess or the through hole may be larger than the size of the magnet 30a. In other words, it is preferable that the hole is larger than the diameter of the magnet 30a and smaller than the hollow portion of the secondary coil 21b.
更に、凹部または貫通孔の上面の形状は、2次側コイル21bの中空部の形状と同一であることにより、マグネット30aと磁性シート52の中心部32bがバランスよく引き合い、お互いの中心どうしの位置合せが精度よくできる。 Furthermore, since the shape of the upper surface of the recess or the through hole is the same as the shape of the hollow portion of the secondary coil 21b, the magnet 30a and the center portion 32b of the magnetic sheet 52 attract each other in a balanced manner, and the positions of the centers of each other Matching can be done with high accuracy.
凹部または貫通孔のすべての端部は、2次側コイル21bの内径から等距離であることにより、マグネット30aと磁性シート52の中心部32bがバランスよく引き合い、お
互いの中心どうしの位置合せが更に精度よくできる。
Since all the end portions of the recesses or the through holes are equidistant from the inner diameter of the secondary coil 21b, the magnet 30a and the center portion 32b of the magnetic sheet 52 are attracted in a balanced manner, and the alignment between the centers of each other is further increased. Can be accurate.
また、更に、凹部または貫通孔の上面の形状の中心は、2次側コイル21bの中空部の中心と一致であることにより、マグネット30aと磁性シート52の中心部32bがバランスよく引き合い、お互いの中心どうしの位置合せが精度よくできる。また、凹部または貫通孔が、マグネット30aよりも大きく形成されることで、マグネット30aの影響をバランスよく抑えることができる。 Furthermore, since the center of the shape of the upper surface of the recess or the through hole coincides with the center of the hollow portion of the secondary coil 21b, the magnet 30a and the center portion 32b of the magnetic sheet 52 attract each other in a balanced manner. The center can be accurately aligned. Moreover, since the recess or the through hole is formed larger than the magnet 30a, the influence of the magnet 30a can be suppressed in a well-balanced manner.
上記のように中心部を穴部とする構成は1次側非接触充電もジュールの磁性シート51にも適応され、効果は、1次側非接触充電モジュール41の磁性シート51の中心部32aに穴部を備えても得られる。すなわち、2次側非接触充電モジュール42がマグネット30bを備えている場合と備えていない場合とのどちらであっても位置合わせ及び効率的な電力伝送ができる1次側非接触充電モジュール41とすることができる。 As described above, the configuration in which the central portion is a hole is applied to both the primary-side non-contact charging and the magnetic sheet 51 of the joule, and the effect is applied to the central portion 32a of the magnetic sheet 51 of the primary-side non-contact charging module 41. It can also be obtained with a hole. That is, the primary-side non-contact charging module 41 can perform alignment and efficient power transmission regardless of whether the secondary-side non-contact charging module 42 includes the magnet 30b or not. be able to.
また、磁性シート51、52の四隅であって、平坦部31a、31b上のコイル21a、21bが配置されていない領域に肉厚部を形成してもよい。すなわち、磁性シート51、52の四隅であって平坦部31a、31b上のコイル21a、21bの外周よりも外側は、磁性シート51、52の上に何も載せられていない。従って、そこに肉厚部を形成することによって磁性シート51、52の厚みを増加させ、非接触電力伝送機器の電力伝送効率を向上させることができる。肉厚部の厚みは厚ければ厚いほうがよいが、薄型化のため、導線の厚みとほぼ同一とする。 Moreover, you may form a thick part in the area | region where the coils 21a and 21b on the flat parts 31a and 31b are not arrange | positioned at the four corners of the magnetic sheets 51 and 52. That is, nothing is placed on the magnetic sheets 51 and 52 at the four corners of the magnetic sheets 51 and 52 and outside the outer circumferences of the coils 21a and 21b on the flat portions 31a and 31b. Therefore, the thickness of the magnetic sheets 51 and 52 can be increased by forming the thick portion there, and the power transmission efficiency of the non-contact power transmission device can be improved. The thicker the thicker the better, but it is almost the same as the thickness of the conductor for thinning.
本発明の非接触充電モジュール及びそれを用いた非接触充電機器によれば、1次側非接触充電モジュールと2次側非接触充電モジュールの位置合わせにマグネットを使用する場合、または使用しない場合のいずれの場合であっても、非接触充電モジュールに設けられたコイルのL値の変化を抑えるので、マグネットを使用する場合とマグネットを使用しない場合のいずれの場合でも使用でき、携帯電話、ポータブルオーディオ、携帯用のコンピュータ等の携帯端末、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の携帯機器を充電する際の送信側充電機器として有用である。 According to the non-contact charging module and the non-contact charging device using the same according to the present invention, when a magnet is used for alignment of the primary non-contact charging module and the secondary non-contact charging module, or not used In any case, since the change in the L value of the coil provided in the non-contact charging module is suppressed, it can be used in both cases where a magnet is used and when no magnet is used. It is useful as a charging device on the transmission side when charging portable devices such as portable computers, portable devices such as digital cameras and video cameras.
1 非接触充電モジュール
2 平面コイル部
21 コイル
21a 1次側コイル
21b 2次側コイル
211、212 内側部分
22a、23a 端子(1次側)
22b、23b 端子(2次側)
30a マグネット(1次側)
30b マグネット(2次側)
31a 平坦部(1次側)
31b 平坦部(2次側)
32a 中心部(1次側)
32b 中心部(2次側)
33a 直線凹部(1次側)
33b 直線凹部(2次側)
34a スリット(1次側)
34b スリット(2次側)
41 1次側非接触充電モジュール(送信側非接触充電モジュール
42 2次側非接触充電モジュール(受信側非接触充電モジュール)
51 磁性シート(1次側)
52 磁性シート(2次側)
71 電力入力部
72 整流回路
82 電力出力部
200 電子機器
300 商用電源
301 コンセント
400 非接触充電器
401 プラグ
402 面
501 机上
520 携帯端末
521 液晶パネル
522 操作ボタン
523 基板
524 電池パック(電力保持部)
525、526 筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Non-contact charge module 2 Planar coil part 21 Coil 21a Primary side coil 21b Secondary side coil 211, 212 Inner part 22a, 23a Terminal (primary side)
22b, 23b terminal (secondary side)
30a Magnet (primary side)
30b Magnet (secondary side)
31a Flat part (primary side)
31b Flat part (secondary side)
32a Center (primary side)
32b Center part (secondary side)
33a Straight recess (primary side)
33b Straight recess (secondary side)
34a Slit (primary side)
34b Slit (secondary side)
41 Primary side non-contact charging module (transmission side non-contact charging module 42 Secondary side non-contact charging module (receiving side non-contact charging module)
51 Magnetic sheet (primary side)
52 Magnetic sheet (secondary side)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 71 Power input part 72 Rectifier circuit 82 Power output part 200 Electronic device 300 Commercial power supply 301 Outlet 400 Non-contact charger 401 Plug 402 Surface 501 Desktop 520 Portable terminal 521 Liquid crystal panel 522 Operation button 523 Board | substrate 524 Battery pack (electric power holding part)
525, 526 housing
Claims (3)
前記他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられたマグネットを利用して位置合わせを行う場合と、前記マグネットを利用しないで位置合わせを行う場合と、がある非接触充電モジュールにおいて、
導線が巻回された平面コイル部と、
前記平面コイル部のコイル面を載置すると共に、前記平面コイルの中空部に対応する位置に穴部が設けられた磁性シートと、を備え、
前記平面コイル部の中空部の面積は、前記他方の非接触充電モジュールに備えられたマグネットの面積よりも大きく、
前記平面コイル部の外形は、前記磁性シートよりも小さく、
前記磁性シートの穴部の面積は、前記中空部の面積よりも小さく、
前記磁性シートは、前記穴部の端部から前記平面コイル部の最内側の間に磁性体を有し、
前記平面コイル部の中空部には、磁性体が存在しないことを特徴とする非接触充電モジュール。 A non-contact charging module that transmits power by electromagnetic induction with the other non-contact charging module,
When aligning with the other non-contact charging module, positioning is performed using the magnet provided in the hollow portion of the planar coil portion of the other non-contact charging module, and without using the magnet in the case of performing combined, in a non-contact charging module there Ru,
A planar coil portion wound with a conducting wire;
A magnetic sheet on which the coil surface of the planar coil portion is mounted and a hole portion is provided at a position corresponding to the hollow portion of the planar coil ;
The area of the hollow portion of the planar coil portion is larger than the area of the magnet provided in the other non-contact charging module,
The outer shape of the planar coil portion, rather smaller than the magnetic sheet,
The area of the hole of the magnetic sheet is smaller than the area of the hollow part,
The magnetic sheet has a magnetic body between an end portion of the hole portion and an innermost side of the planar coil portion,
A non-contact charging module, wherein no magnetic material is present in the hollow part of the planar coil part .
前記他方の非接触充電モジュールとの位置合わせに際し、前記他方の非接触充電モジュールの平面コイル部の中空部に備えられた直径を15.5mm以下とする円形マグネットを利用して位置合わせを行う場合と、前記円形マグネットを利用しないで位置合わせを行う場合と、がある非接触充電モジュールにおいて、
導線が巻回された平面コイル部と、
前記平面コイル部のコイル面を載置すると共に、前記平面コイルの中空部に対応する位置に穴部が設けられた磁性シートと、を備え、
前記平面コイル部の中空部の直径は、直径を15.5mmとする円形よりも大きく、
前記平面コイル部の外形は、前記磁性シートよりも小さく、
前記磁性シートの穴部の面積は、前記中空部の面積よりも小さく、
前記磁性シートは、前記穴部の端部から前記平面コイル部の最内側の間に磁性体を有し、
前記平面コイル部の中空部には、磁性体が存在しないことを特徴とする非接触充電モジュール。 A non-contact charging module that transmits power by electromagnetic induction with the other non-contact charging module,
When aligning with the other non-contact charging module using a circular magnet having a diameter of 15.5 mm or less provided in the hollow portion of the planar coil portion of the other non-contact charging module If, in the case of performing position alignment without using the circular magnet, in a non-contact charging module there Ru,
A planar coil portion wound with a conducting wire;
A magnetic sheet on which the coil surface of the planar coil portion is mounted and a hole portion is provided at a position corresponding to the hollow portion of the planar coil ;
The diameter of the hollow portion of the planar coil portion is larger than a circle having a diameter of 15.5 mm,
The outer shape of the planar coil portion, rather smaller than the magnetic sheet,
The area of the hole of the magnetic sheet is smaller than the area of the hollow part,
The magnetic sheet has a magnetic body between an end portion of the hole portion and an innermost side of the planar coil portion,
A non-contact charging module, wherein no magnetic material is present in the hollow part of the planar coil part .
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