特許 6607922 モバイル装置用途向け無線エネルギ伝送

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6607922

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】モバイル装置用途向け無線エネルギ伝送

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/12 20160101AFI20191111BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20191111BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20191111BHJP

   H01F 38/28 20060101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/12

   H02J50/80

   H01F38/14

   H01F38/28

【請求項の数】20

【全頁数】37

(21)【出願番号】特願2017-506625(P2017-506625)

(86)(22)【出願日】2015年4月16日

(65)【公表番号】特表2017-514452(P2017-514452A)

(43)【公表日】2017年6月1日

(86)【国際出願番号】US2015026134

(87)【国際公開番号】WO2015161053

(87)【国際公開日】20151022

【審査請求日】2018年4月12日

(31)【優先権主張番号】61/980,420

(32)【優先日】2014年4月16日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/981,983

(32)【優先日】2014年4月21日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/024,419

(32)【優先日】2014年7月14日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/059,035

(32)【優先日】2014年10月2日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/078,379

(32)【優先日】2014年11月11日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】62/079,817

(32)【優先日】2014年11月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】516308711

【氏名又は名称】ウィットリシティ コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＷＩＴＲＩＣＩＴＹ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100107364

【弁理士】

【氏名又は名称】斉藤 達也

(72)【発明者】

【氏名】エフェ，ヴォルカン

(72)【発明者】

【氏名】マコーリー，アレクサンダー ピー．

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１８１５３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０５３３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１７２３４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００５０１６４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｆ ３８／１４

Ｈ０１Ｆ ３８／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、前記第３の層は第１の共振器コイルを含み、前記第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルが前記第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、前記第３の層と、
前記第３の層に近接して配置された前記第４の層であって、前記第２の共振器コイルのインダクタンス変化を低減するための複数の導電材料片を含む前記第４の層と、
を備える無線エネルギ伝送システム。

【請求項2】

前記第１の共振器コイルが前記第２の共振器コイルに近接した場合の前記第２の共振器コイルのインダクタンスの変化を、前記複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくする、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記形状は長方形である、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記形状は正方形である、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記導電材料の前記複数片の少なくとも第１の部分が第１の形状であり、前記導電材料の前記複数片の少なくとも第２の部分が第２の形状である、請求項２に記載のシステム。

【請求項6】

前記導電材料の前記複数片の少なくとも一部分が、前記第１の共振器コイルに対して市松模様に配置される、請求項２に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１の共振器コイルは銅パターンを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記磁気材料はフェライトを含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記第４の層の前記複数の導電材料片は銅を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

導電材料からなる前記第１の層は銅を含む、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記第１の層は、モバイルバッテリ装置の表面と結合されるように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記磁気材料は、厚さが１ｍｍ未満である、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記磁気材料は、厚さが０．５ｍｍ未満である、請求項１に記載のシステム。

【請求項14】

前記第１の共振器コイルは、少なくとも５Ｗのエネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項15】

前記第１の共振器コイルは、少なくとも１０Ｗのエネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、請求項１に記載のシステム。

【請求項16】

第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、第２の共振器コイルのインダクタンス変化を低減するための複数の導電材料片を含む前記第３の層と、
前記第３の層に近接して配置された前記第４の層であって、前記第４の層は第１の共振器コイルを含み、前記第１の共振器コイルは、前記第２の共振器コイルが前記第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、前記第４の層と、
を備える無線エネルギ伝送システム。

【請求項17】

前記第１の共振器コイルが前記第２の共振器コイルに近接した場合の前記第２の共振器コイルのインダクタンスの変化を、前記複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくする、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記導電材料の前記複数片の少なくとも第１の部分が第１の形状であり、前記導電材料の前記複数片の少なくとも第２の部分が第２の形状である、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記導電材料の前記複数片の少なくとも一部分が、前記第１の共振器コイルに対して市松模様に配置される、請求項１７に記載のシステム。

【請求項20】

前記第３の層の前記複数の導電材料片は銅を含む、請求項１６に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年４月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／９８０，４２０号、２０１４年４月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／９８１，９８３号、２０１４年７月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／０２４，４１９号、２０１４年１０月２日に出願された米国特許仮出願第６２／０５９，０３５号、２０１４年１１月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／０７８，３７９号、並びに２０１４年１１月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／０７９，８１７号の利益を主張するものであり、これらの出願の内容は参照によって全て本明細書に組み込まれている。

【背景技術】

【0002】

エネルギ又は電力を無線で伝送することは、様々な既知の技術によって可能であり、その目的は、例えば、電気機器の給電や充電のような仕事をすることである。例えば、無線電力伝送システム（例えば、高共振型無線電力伝送システム）は高Ｑ値共振器を含んでよく、この高Ｑ値共振器は、振動電磁場を発生させるように駆動されることが可能であり、振動磁場との相互作用により電子回路内に電流及び／又は電圧を発生させることが可能である。即ち、エネルギの無線伝送は、振動磁場を用いて行うことが可能である。例えば、（例えば、ＡＣ主電源、バッテリ、太陽電池パネル等の電源と結合された）供給側共振器と（例えば、電子モバイル装置、エンクロージャ、スリーブ、ケース、カバー、充電器等と一体化された）リモート共振器との間での無線エネルギ交換では、上述のように、関連付けられた電子モバイル装置の給電又は充電に使用可能な無線エネルギが交換されてよい。

【0003】

供給側共振器とリモート（装置側）共振器との間の無線エネルギ交換は、共振器同士がほぼ同じ周波数に同調された場合、且つ、システム内の損失が最小の場合に、最適化されたと言える。非限定的な例として、スマートフォンや他のモバイル電子装置のようなリモート装置は、無線供給される電力又はエネルギを使用して直接給電されてよく、或いは、それらの装置は、バッテリ、スーパキャパシタ、ウルトラキャパシタ等（又は他の種類の電力ドレイン）のようなエネルギ蓄積装置と結合されてよい。エネルギ蓄積装置は、無線で充電又は再充電されてよく、且つ／又は、無線電力伝送メカニズムは、装置の主電源を補うものであってよい。しかしながら、既知の共振器設計同士は、距離を置いていれば最適化が可能であるが、これらの共振器同士は、例えば近接した場合には、最適から外れる可能性がある。例えば、非限定的な例として、供給側共振器と装置側共振器とが互いに近づくように動くと、供給側共振器が装置側共振器を離調させる可能性がある。更に、無線エネルギ伝送に使用可能な既知の電流検知技術は、例えばあるタイプの無線エネルギ伝送で使用される高電流及び高周波数において損失及び電力消失が過剰になる場合があり、無線エネルギ伝送において周波数制限が用いられる場合があり、磁気干渉を受けやすい場合があり、高コストになる場合があり、装置全体のサイズが増える場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、背景技術の課題を解決するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一例示的実施態様では、無線エネルギ伝送システムが、第２の層に近接して配置されてよい、導電材料からなる第１の層を含んでよいが、これに限定されない。磁気材料からなる第２の層は、導電材料からなる第１の層と、第３の層と、に近接して配置されてよい。第３の層は、第２の層及び第４の層に近接して配置されてよく、第３の層は第１の共振器コイルを含んでよく、第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルが第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。第４の層は、第３の層に近接して配置されてよく、第４の層は、複数の導電材料を含んでよい。

【0006】

以下の特徴例のうちの１つ以上が含まれてよい。第１の共振器コイルが第２の共振器コイルに近接した場合の第２の共振器コイルのインダクタンスの変化を、複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくすることが可能である。形状は長方形であってよい。形状は正方形であってよい。複数の導電材料片の少なくとも第１の部分が第１の形状であってよく、複数の導電材料片の少なくとも第２の部分が第２の形状であってよい。複数の導電材料片の少なくとも一部分が、第１の共振器コイルに対して市松模様に配置されてよい。第１の共振器コイルは銅パターンを含んでよい。例えば、パターンの少なくとも一部分が銅を含んでよい。磁気材料はフェライトを含んでよい。例えば、磁気材料の少なくとも一部分がフェライトを含んでよい。第４の層の複数の導電材料片は銅を含んでよい。導電材料からなる第１の層は銅を含んでよい。第１の層は、モバイルバッテリ装置の表面と結合されてよい。磁気材料は、厚さが１ｍｍ未満であってよい。磁気材料は、厚さが０．５ｍｍ未満であってよい。第１の共振器コイルは、少なくとも５Ｗのエネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。第１の共振器コイルは、少なくとも１０Ｗのエネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。

【0007】

別の例示的実施態様では、無線エネルギ伝送システムが、第２の層に近接して配置されてよい、導電材料からなる第１の層を含んでよいが、これに限定されない。磁気材料からなる第２の層は、導電材料からなる第１の層と、第３の層と、に近接して配置されてよい。第３の層は、第２の層及び第４の層に近接して配置されてよく、第３の層は複数の導電材料片を含んでよい。第４の層は、第３の層に近接して配置されてよく、第４の層は第１の共振器コイルを含んでよく、第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルが第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。

【0008】

以下の特徴例のうちの１つ以上が含まれてよい。第１の共振器コイルが第２の共振器コイルに近接した場合の第２の共振器コイルのインダクタンスの変化を、複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくすることが可能である。形状は長方形であってよい。形状は正方形であってよい。複数の導電材料片の少なくとも第１の部分が第１の形状であってよく、複数の導電材料片の少なくとも第２の部分が第２の形状であってよい。複数の導電材料片の少なくとも一部分が、第１の共振器コイルに対して市松模様に配置されてよい。第１の共振器コイルは銅パターンを含んでよい。磁気材料はフェライトを含んでよい。第３の層の複数の導電材料片は銅を含んでよい。導電材料からなる第１の層は銅を含んでよい。第１の層は、モバイルバッテリ装置の表面と結合されてよい。磁気材料は、厚さが１ｍｍ未満であってよい。磁気材料は、厚さが０．５ｍｍ未満であってよい。第１の共振器コイルは、少なくとも５Ｗのエネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。第１の共振器コイルは、少なくとも１０Ｗのエネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。

【0009】

別の例示的実施態様では、無線エネルギ伝送システム用共振器が、第１の共振器コイルを含んでよいが、これに限定されず、第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。第１の共振器コイルには第１の巻線パターンが含まれてよく、第１の巻線パターンは導電材料を含んでよい。第１の共振器コイルには第２の巻線パターンが含まれてよく、第２の巻線パターンは導電材料を含んでよい。第１の巻線のパターンの一部分が、交差点で、第２の巻線のパターンの一部分と交差してよい。

【0010】

以下の特徴例のうちの１つ以上が含まれてよい。第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分とが交差点で交差してよく、その際、第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分との物理的接触が発生しない。第１の共振器コイルはプリント回路基板上に印刷されてよく、第１の巻線のパターンのその部分は、交差点で、プリント回路基板の第１の面において止まってよく、プリント回路基板の第２の面において再開されてよく、プリント回路基板の第２の面にある第２の巻線のパターンのその部分は、第２の面において止まってよく、交差点を過ぎてから、第１の面において再開されてよい。第１の巻線のパターンのその部分は、交差点に達する前に、プリント回路基板の第１の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第１の側において止まってよく、交差点に達してから、プリント回路基板の第２の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第２の側において再開されてよい。第１の巻線のパターンの第２の部分が、対称な交差点において、第２の巻線のパターンの第２の部分と交差してよい。交差点は、第１の共振器コイルの中央部で発生してよい。交差点は、第１の共振器コイルの端部で発生してよい。第１の巻線及び第２の巻線のうちの少なくとも一方のパターンは銅コイルを含んでよい。導電材料からなる第１の層が含まれてよく、第１の層は、第２の層に近接して配置されてよい。磁気材料からなる第２の層が含まれてよく、第２の層は、導電材料からなる第１の層と、第３の層と、に近接して配置されてよい。第３の層が含まれてよく、第３の層は、第２の層と第４の層とに近接して配置されてよく、第３の層は第１の共振器コイルを含んでよい。第４の層が含まれてよく、第４の層は、第３の層に近接して配置されてよく、第４の層は複数の導電材料片を含んでよい。

【0011】

別の例示的実施態様では、無線エネルギ伝送システムが、第２の層に近接して配置されてよい、導電材料からなる第１の層を含んでよいが、これに限定されない。磁気材料からなる第２の層が含まれてよく、第２の層は、導電材料からなる第１の層と、第３の層と、に近接して配置されてよい。第３の層は、第２の層及び第４の層に近接して配置されてよく、第３の層は第１の共振器コイルを含んでよく、第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを第２の共振器コイルに伝送するように構成されてよい。第１の共振器コイルには第１の巻線パターンが含まれてよく、第１の巻線パターンは導電材料を含んでよい。第１の共振器コイルには第２の巻線パターンが含まれてよく、第２の巻線パターンは導電材料を含んでよい。第１の巻線のパターンの一部分が、交差点で、第２の巻線のパターンの一部分と交差してよい。第４の層は、複数の導電材料片を含んでよい。

【0012】

以下の特徴例のうちの１つ以上が含まれてよい。第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分とが交差点で交差してよく、その際、第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分との物理的接触が発生しない。第１の共振器コイルはプリント回路基板上に印刷されてよく、第１の巻線のパターンのその部分は、交差点で、プリント回路基板の第１の面において止まってよく、プリント回路基板の第２の面において再開されてよく、プリント回路基板の第２の面にある第２の巻線のパターンのその部分は、第２の面において止まってよく、交差点を過ぎてから、第１の面において再開されてよい。第１の巻線のパターンのその部分は、交差点に達する前に、プリント回路基板の第１の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第１の側において止まってよく、交差点に達してから、プリント回路基板の第２の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第２の側において再開されてよい。第１の巻線のパターンの第２の部分が、対称な交差点において、第２の巻線のパターンの第２の部分と交差してよい。交差点は、第１の共振器コイルの中央部で発生してよい。交差点は、第１の共振器コイルの端部で発生してよい。第１の巻線及び第２の巻線のうちの少なくとも一方のパターンは銅コイルを含んでよい。第１の共振器コイルが第２の共振器コイルに近接した場合の第２の共振器のインダクタンスの変化を、複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくすることが可能である。

【0013】

別の例示的実施態様では、無線エネルギ伝送用電流検知システムがプリント回路基板を含んでよいが、これに限定されず、プリント回路基板は、少なくとも、第１の層、第２の層、及び第３の層を含んでよい。導電材料からなるループが含まれてよく、この、導電材料からなるループは、第２の層において直径Ｄ３を含んでよい。導電材料からなるコイルが含まれてよく、この、導電材料からなるコイルは、巻数が少なくとも２であってよく、導電材料からなるコイルが、第１、第２、及び第３の層のそれぞれを通して接続された、外径Ｄ１及び内径Ｄ２を有する第１の層及び第３の層を占有してよい。導電材料からなるループは、導電材料からなるコイルと結合されてよい。

【0014】

以下の特徴例のうちの１つ以上が含まれてよい。導電材料からなるコイルの内径Ｄ２内に導体を引き回すことにより、その導体の電流値を測定することが可能である。導体は共振器コイルの一部であってよい。並列共振回路が含まれてよく、並列共振回路は高調波成分を除去することが可能である。電圧出力を有する差動増幅器が含まれてよい。ピーク検出回路が含まれてよく、ピーク検出回路は、電圧出力のピークを追跡し、導体の測定された電流値を求める演算増幅器を含んでよい。第２及び第３の層に近接した第４の層が含まれてよく、第４の層は、導電材料からなるループ及び導電材料からなるコイルのうちの少なくとも一方と結合された、導電材料からなる更なるループを含んでよく、この、導電材料からなる更なる円形ループは、第４の層における直径がＤ３であってよい。導電材料からなるコイルは銅パターンを含んでよい。導電材料からなるコイルは、ストレート戻り及びバランス巻線のうちの少なくとも一方により構成されてよい。８５ｋＨｚから２０ＭＨｚの範囲の周波数を有する電流が測定されるように構成されてよい。導電材料からなるコイルは、巻数が少なくとも１５であってよい。

【0015】

別の例示的実施態様では、電流検知システムによって実施される方法が、導体を交流電流で駆動するステップを含んでよいが、これに限定されない。電流検知システムを使用して、交流電流の振幅値及び位相値が測定されてよい。

【0016】

添付図面及び以下の説明において、１つ以上の例示的実施態様の詳細を示す。これらの説明、図面、及び特許請求の範囲から、他の可能な特徴例及び／又は可能な利点例が明らかになるであろう。実施態様によっては、それらの可能な特徴例及び／又は可能な利点例がない場合があり、そのような可能な特徴例及び／又は可能な利点例は、実施態様によっては必ずしも必要ではない場合がある。

【0017】

様々な図面における類似の参照符号は、類似の要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による装置側共振器コイルの一例を示す図である。

【図2B】図２Ｂは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図3】本開示の１つ以上の例示的実施態様による装置側共振器の一例を示す図である。

【図4】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の一例を示す図である。

【図5】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図6】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の一例を示す図である。

【図7】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図8】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図9】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の一例を示す図である。

【図10】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の一例を示す図である。

【図11A】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図11B】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図12A】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12B】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12C】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12D】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12E】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12F】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12G】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図12H】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の各層の一例を示す図である。

【図13】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図14A】図１４Ａは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による１つ以上の供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図14B】図１４Ｂ〜１４Ｃは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図14C】図１４Ｂ〜１４Ｃは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの一例を示す図である。

【図14D】図１４Ｄは、本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの各層の一例を示す図である。

【図15】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図16】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図17】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図18】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図19A】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図19B】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図20】本開示の１つ以上の例示的実施態様による供給側共振器コイルの一例を示す図である。

【図21】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの電流センサの一例を示す図である。

【図22】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの電流センサの一例を示す図である。

【図23】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの電流センサの一例の出力測定値のグラフ例である。

【図24】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の電流センサの一例の回路図である。

【図25】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ供給源の電流センサの一例の回路図である。

【図26】本開示の１つ以上の例示的実施態様による無線エネルギ伝送システムの電流センサの一例の出力測定値のグラフ例である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

無線電力伝送システムの様々な態様が、例えば、共同所有された米国特許出願公開第２０１０／０１４１０４２（Ａ１）号、米国特許出願公開第２０１４／００４９１１８（Ａ１）号、米国特許出願第２０１２／０１１９５６９（Ａ１）号、及び米国特許出願第２０１３／００６９７５３（Ａ１）号において開示されており、これらの全内容が参照によって本明細書に組み込まれている。

【0020】

上述のように、エネルギ又は電力を無線で伝送することは、様々な既知の技術によって可能であり、その目的は、例えば、電気機器の給電や充電のような仕事をすることである。例えば、無線電力伝送システム（例えば、高共振型無線電力伝送システム）は高Ｑ値共振器を含んでよく、この高Ｑ値共振器は、振動電磁場を発生させるように駆動されることが可能であり、振動磁場との相互作用により電子回路内に電流及び／又は電圧を発生させることが可能である。即ち、エネルギの無線伝送は、振動磁場を用いて行うことが可能である。例えば、（例えば、交流主電源、バッテリ、太陽電池パネル等の電源と結合された）供給側共振器と（例えば、電子モバイル装置、エンクロージャ、スリーブ、ケース、カバー、充電器等と一体化された）リモート（装置側）共振器との間での無線エネルギ交換では、上述のように、関連付けられたモバイル装置の給電又は充電に使用可能な無線エネルギが交換されてよい。電磁共振器などの共振器は、インダクタンスＬを有する誘導素子（例えば、銅などの導電材料のループ）又は分散インダクタンス又はインダクタンスの組み合わせと、キャパシタンスＣを有する容量素子又は分散キャパシタンス又はキャパシタンスの組み合わせと、を含んでよい。キャパシタに蓄積された電場エネルギなどの初期エネルギが与えられた状態で、システムは、キャパシタが放電して、エネルギが、インダクタに蓄積される磁場エネルギに変換されるにつれて振動することが可能であり、これによって、エネルギが、キャパシタ１０４に蓄積される電場エネルギに戻ることが可能である。「ループ」や「コイル」という用語は、一般に、任意の形状及び寸法の面を任意の巻数で囲むか取り巻くことが可能な導電構造（例えば、ワイヤ、チューブ、ストリップ／パターン等）を意味するものであってよい。無線エネルギ伝送用共振器についてのより踏み込んだ説明及び実施例が、上述の共同所有された特許出願のうちの１つ以上において見られるであろう。

【0021】

少なくとも図１を参照すると、無線エネルギ伝送システムの一例１００が示されている。実施態様によっては、無線エネルギ伝送システム１００は、モバイル装置用途向けであってよく、例えば、１つ以上の供給源（例えば、供給源１０４）と１つ以上の装置（例えば、装置１０２）とを含んでよい。実施態様によっては、供給源と結合される電源は、直流（ＤＣ）電源（例えば、バッテリなどのＤＣ電源）又は交流（ＡＣ）電源（例えば、壁コンセントなどのＡＣ電源）であってよい。実施態様によっては、マイクロコントローラ（例えば、マイクロコントローラ１０６）が電力増幅器（例えば、電力増幅器１０８）を動作周波数で駆動してよい。実施態様によっては、マイクロコントローラ１０６は、電力増幅器１０８を、帯域内通信の手段として駆動することに使用されてよい。供給側共振器（例えば、供給側共振器１１０）の共振周波数は、動作周波数と同じであってよい。実施態様によっては、動作周波数は、いわゆる「高周波数」を含んでよく、これは、８５ＫＨｚ以上、又は２００ＫＨｚ超、又は１ＭＨｚ超であってよい。実施態様によっては、動作周波数は、６．７８ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚなどの高周波数を含んでよい。当然のことながら、 本開示の範囲から逸脱しない限り、上述の周波数より低い周波数を含む他の様々な周波数が使用されてもよい。実施態様によっては、電力増幅器１０８は、例えば、Ｄ級又はＥ級の増幅器であってよい。但し、当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の級の増幅器が使用されてもよい。供給源１０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉなどの、装置１０２との帯域外無線通信の手段を有してよい。

【0022】

実施態様によっては、無線エネルギ装置（例えば、装置１０２）は、無線エネルギ供給源（例えば、供給側共振器１１０経由の供給源１０４）が発生させた振動磁場を取り込むように設計された装置側共振器（例えば、装置側共振器１１２）を含んでよい。装置１０２も、供給源１０４との帯域外無線通信の手段を有してよい。装置１０２は、電力を管理するコントローラ（例えば、埋め込みコントローラ１１４）を含んでよい。装置１０２の出力は、バッテリ、電気器具、モバイル電子装置等のような負荷であってよい。当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、装置１０２及び供給源１０４の他の様々な態様（例えば、インピーダンスマッチングネットワーク等）が含まれてよい。無線エネルギ伝送の供給源、装置、及びこれらに関連する相互作用／使用法についてのより踏み込んだ説明及び実施例が、上述の共同所有された特許出願のうちの１つ以上において見られるであろう。従って、本開示のどの特定の実施態様（例えば、構成、構成要素、電子装置）の実施例及び説明も、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0023】

実施態様によっては、１つ以上の装置側共振器及びそれらに関連する電子回路が、モバイル装置のエンクロージャと一体化されてよい。例えば、後で詳述するように、この共振器及び電子回路は、例えば携帯電話のエンクロージャの背面に収まるように、外形が十分薄くなるよう設計されてよい。別の例として、この共振器及び電子回路は、例えば、モバイル装置用スリーブ又はアタッチメント、並びにモバイル装置を載せておく充電パッドと一体化されるように、外形が十分薄くなるよう設計されてよい。スリーブ又はアタッチメントは、モバイル装置のポートを介してモバイル装置に取り付けられてよい。装置側共振器及び電子回路によって取り込まれたエネルギは、（例えば、有線接続により、又はモバイル装置の充電ポートを介して）モバイル装置のバッテリを直接充電することに使用可能である。実施態様によっては、モバイル装置のスリーブ又はアタッチメントは、（例えば、銅、磁気材料、アルミニウムなどで作られた）１つ以上のシールドを含んでよい。実施態様によっては、シールドは、スリーブの環境内の磁場損失を減らすことや、モバイル装置内の磁場損失を減らすことの為に使用されてよく、且つ／又は、磁場のガイドとして使用されてよい。スリーブは、実施態様によっては、モバイル装置のポート、スピーカ、ランプ、カメラなどの邪魔にならないように設計されてよい。無線エネルギ伝送のシールドについてのより踏み込んだ説明及び実施例が、上述の共同所有された特許出願のうちの１つ以上において見られるであろう。

【0024】

実施態様によっては、少なくとも図２Ａを参照すると、装置側共振器コイルの一例１１２ａが示されている。上述のように、共振器コイルは、例えば、モバイル電子装置、スリーブ、又は、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどのようなモバイル電子装置のケースに組み込まれてよい。実施態様によっては、共振器コイル１１２ａは、モバイル電子装置が、例えば、少なくとも３Ｗの電力、少なくとも５Ｗの電力、又はそれ以上の電力を効率よく受信するように最適化されてよく、電力伝送効率は、例えば、３０％超、５０％超、７０％超、又はそれ以上であってよい。図２Ｂは、パッド、平面、卓上などに組み込むことが可能な供給側共振器コイルの一実施例１１２ｂを示す。

【0025】

実施態様によっては、少なくとも図３を参照すると、装置側共振器コイルの別の例１１２ｃが示されている。上述のように、共振器コイルは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈヘッドセット、センサ、ウェアラブル等のようなモバイル電子装置に組み込まれてよい。実施態様によっては、共振器コイル１１２ｃは、電子装置が、例えば、少なくとも０．５Ｗの電力、少なくとも１Ｗの電力、又はそれ以上の電力を効率よく受信するように最適化されてよく、電力伝送効率は、例えば、１０％超、２０％超、３０％超、又はそれ以上であってよい。無線エネルギ伝送の電力伝送の最適化についてのより踏み込んだ説明及び実施例が、上述の共同所有された特許出願のうちの１つ以上において見られるであろう。

【0026】

上述のように、供給側共振器と装置側共振器との間の無線エネルギ交換は、共振器同士がほぼ同じ周波数に同調された場合、且つ、システム内の損失が最小の場合に、最適化されたと言える。非限定的な例として、スマートフォンなどの装置は、無線供給される電力又はエネルギを使用して直接給電されてよく、或いは、装置は、バッテリ、スーパキャパシタ、ウルトラキャパシタ等（又は他の種類の電力ドレイン）のようなエネルギ蓄積装置と結合されてよい。エネルギ蓄積装置は、無線で充電又は再充電されてよく、且つ／又は、無線電力伝送メカニズムは、装置の主電源を補うものであってよい。

【0027】

しかしながら、既知の共振器設計同士は、供給源が装置から距離を置いていれば最適化が可能であるが、これらの共振器同士は、近接した場合には、最適から外れる可能性がある。例えば、供給側共振器と装置側共振器とが互いに近づくように動くと、供給側共振器が装置側共振器を離調させる可能性がある。より具体的には、磁気材料を有する無線エネルギ供給源の場合、装置側共振器のインダクタンスは、装置が供給源に近づくにつれて変化する可能性があり、これによって効率が低下する可能性がある。供給側共振器と結合された環境又は電子回路において損失の大きな材料に起因する磁場内の損失を減らすために磁気材料が使用されてよいが、それでも装置側共振器内のインダクタンスの変化によって、予想より大きな、又は予想より小さな出力電圧が引き起こされる可能性がある。例えば、予想より大きな出力電圧のシナリオ例では、装置側共振器は、その電子回路及び／又は負荷（例えば、スマートフォン）に対するダメージを維持する場合がある。予想より小さな出力電圧のシナリオ例では、装置側共振器は、効率的な動作の為の十分な電力を取り込むことができない場合がある。

【0028】

複数の磁気材料片を有する無線エネルギ伝送システム：
実施態様によっては、エネルギを無線伝送する為の供給源が、複数の層を含んでよい。例えば、これらの層のうちの１つが、導電材料（例えば、銅）を含んでよく、これは電源と結合されてよい。別の層は磁気材料を含んでよく、更に別の層は共振器を含んでよく、この共振器は、別の共振器と互いに十分近接した場合に、その別の共振器と無線エネルギを交換するように構成されている。当然のことながら、他の層も含まれてよい。上述のように、供給側共振器と結合された環境又は電子回路において、例えば、損失の大きな材料に起因する磁場内の損失を減らすために磁気材料が使用されてよいが、それでも装置側共振器内のインダクタンスの変化によって、予想より大きな、又は予想より小さな出力電圧が引き起こされる可能性がある。例えば、装置側共振器のインダクタンスは、（例えば、装置が無線充電の為に供給源に近づいた場合などに）磁気材料の近接に対する応答として増加する場合がある。実施態様によっては、この増加を打ち消すように、供給源で使用されている磁気材料の一部を除去したり、配置したりする場合がある。例えば、上述のように、且つ、少なくとも図４〜５も参照すると、供給源の一例（例えば、供給源４０２）の磁気材料４０８内にある、中央穴４１０を有する供給側共振器コイル４０６が、装置側共振器のインダクタンスをその、ほぼ元の値まで戻すことが可能である。言い換えれば、この、装置側インダクタンスの「元の値」は、大まかには、自由空間における装置側共振器の自己インダクタンスであると言ってよい。実施態様によっては、少なくとも図５を参照すると、装置の一例（例えば、装置４０４）が供給源４０２に対してオフセットしている場合、インダクタンスは更に変化する可能性があり、これは、例えば、装置４０４が磁気材料４０８の直接上方にあることによって引き起こされうる。例えば、あくまで例として、供給側共振器４０６の中心に対する位置平行移動が２０ｍｍ×４０ｍｍの場合を仮定すると、インダクタンスはやはり（例えば、約１７％）変化する可能性がある。別の例として、供給側共振器４０６の中心に対する位置平行移動が１０ｍｍ×２０ｍｍの場合は、インダクタンスはやはり（例えば、約５．６％）変化する可能性がある。

【0029】

実施態様によっては、供給源が装置側共振器に近接した場合の装置側共振器におけるインダクタンスの変化を、供給源における複数の磁気材料片のサイズ、形状、幾何学的位置、又はこれらの組み合わせによって小さくすることが可能である。例えば、少なくとも図６〜７を参照すると、インダクタンスの変化を防ぐ為に、磁気材料を、供給側共振器コイル６０２に近接する複数の水平バー６０８として配置してよい。例えば、供給側共振器コイル６０２の中心に対する装置側共振器コイル６０４の位置平行移動が２０ｍｍ×４０ｍｍの場合は、インダクタンスが約１５％変化する可能性がある。例えば、供給側共振器コイル６０２の中心に対する位置平行移動が１０ｍｍ×２０ｍｍの場合は、インダクタンスが約４．３％変化する可能性がある。

【0030】

別の例として、少なくとも図８を参照すると、実施態様によっては、インダクタンスの変化を防ぐ為に、磁気材料が供給側共振器コイル６０６に対して垂直なバー６１０となるように、磁気材料の形状及び配置を決定してよい。例えば、供給側共振器コイル６０６の中心に対する装置側共振器コイル６０４の位置平行移動が２０ｍｍ×４０ｍｍの場合は、インダクタンスが約１７％変化する可能性がある。例えば、供給側共振器コイル６０６の中心に対する位置平行移動が１０ｍｍ×２０ｍｍの場合は、インダクタンスが約７．２％変化する可能性がある。

【0031】

更に別の例として、少なくとも図９〜１０を参照すると、実施態様によっては、インダクタンスの変化を防ぐ為に、磁気材料を、供給側共振器コイル９０２に対して市松模様に配置してよい。例えば、磁気材料の市松模様は、図９の例に示されるように粗くしたり、図１０の例に示されるように細かくしたりしてよい。粗い構成の磁気材料９０４を有する、図９に示された例では、例えば、供給側共振器コイル９０２の中心に対する位置平行移動が２０ｍｍ×４０ｍｍの場合は、インダクタンスが約１１％変化する可能性がある。例えば、供給側共振器コイル９０２の中心に対する位置平行移動が１０ｍｍ×２０ｍｍの場合は、インダクタンスが約２．２％変化する可能性がある。細かい構成の磁気材料９０６を有する、図１０に示された例では、例えば、供給側共振器コイル９０２の中心に対する位置平行移動が２０ｍｍ×４０ｍｍの場合は、インダクタンスが約１２％変化する可能性がある。例えば、供給側共振器コイル９０２の中心に対する位置平行移動が１０ｍｍ×２０ｍｍの場合は、インダクタンスが約１．４％変化する可能性がある。

【0032】

従って、供給源の磁気材料の形状、サイズ、及び幾何学的パターンを様々にすることにより、装置側共振器のインダクタンスの変化量を小さくすることが可能である。当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、磁気材料の形状、サイズ、幾何学的パターン、及びこれらの組み合わせは様々であってよい。例えば、複数の磁気材料片の少なくとも第１の部分が第１の形状（例えば、正方形）であってよく、複数の磁気材料片の少なくとも第２の部分が第２の形状（例えば、長方形）であってよい。別の例として、複数の磁気材料片の少なくとも第１の部分が第１のサイズ（例えば、１０ｍｍ×２０ｍｍ）であってよく、複数の磁気材料片の少なくとも第２の部分が第２のサイズ（例えば、２０ｍｍ×４０ｍｍ）であってよい。更に別の例として、複数の磁気材料片の少なくとも第１の部分が第１のパターン（例えば、市松模様）であってよく、複数の磁気材料片の少なくとも第２の部分が第２のパターン（例えば、水平バー）であってよい。従って、磁気材料の特定のサイズ、形状、及び幾何学的パターンについての説明は、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。後で詳述するように、導電材料の形状、サイズ、幾何学的パターン、及びこれらの組み合わせも同様に様々であってよく、同様に、導電材料及び磁気材料の形状、サイズ、幾何学的パターン、及びこれらの組み合わせが様々に混成されてよい。

【0033】

複数の導電材料片を有する無線エネルギ伝送システム：
上述のように、供給側共振器と結合されてよい環境又は電子回路において損失の大きな材料に起因する磁場内の損失を減らすために磁気材料が使用されてよいが、それでも装置側共振器内のインダクタンスの変化によって、予想より大きな、又は予想より小さな出力電圧が引き起こされる可能性がある。実施態様によっては、装置側共振器のインダクタンスの変化を防ぐ為に、供給源の磁気材料及び／又は供給側共振器コイルの一部を導電材料で覆ってよい。

【0034】

上述のように、又、少なくとも図１１Ａを参照すると、供給源の一例１１０４と装置の一例１１０２とが示されている（縮尺は正確ではない）。この例では、装置１１０２は、装置側共振器コイル１１１０と、（例えば、モバイル電子装置１１０６の一部として示される）負荷と、を含んでよい。実施態様によっては、無線エネルギ伝送システムは、導電材料からなる第１の層（例えば、導電材料１１１４）を含んでよく、導電材料１１１４は、電源１１１２の表面の一部又は全てを覆うように構成されてよい。実施態様によっては、導電材料１１１４からなる第１の層は、銅であってよい。但し、当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の導電材料の例、例えば、アルミニウムが使用されてもよい。実施態様によっては、電源はバッテリであってよい。但し、当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の電源の例が使用されてもよい。

【0035】

実施態様によっては、磁気材料からなる第２の層（例えば、磁気材料１１１６）が、導電材料からなる第１の層と、第３の層とに近接して（例えば、それらの間に）配置されてよい。実施態様によっては、磁気材料１１１６はフェライトを含んでよい。当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の磁気材料が使用されてもよい。上述のように、磁気材料１１１６は、装置側共振器コイル１１１０をモバイル電子装置１１０６からシールドする為に使用されてよい。実施態様によっては、磁気材料１１１６は、厚さが１ｍｍ未満であってよい。実施態様によっては、磁気材料１１１６は、厚さが０．５ｍｍ未満であってよい。但し、当然のことながら、磁気材料１１１６は、供給源１１０４の所望の特性に応じて他の様々な厚さを有してよい。実施態様によっては、磁気材料の厚さは、予想される伝送電力レベルに依存してよい。磁気材料は、高い電力レベルにおいて、高い磁場にさらされると、飽和する可能性がある。従って、磁気材料が厚いほど、飽和点が高くなる可能性がある。例えば、約１０Ｗの電力を伝送する供給源の場合、磁気材料は０．３ｍｍであれば十分であろう。実施態様によっては、磁気材料の厚さは更に、例えば、０．３ｍｍから０．７ｍｍ、１ｍｍ＋などの範囲であってよい。

【0036】

実施態様によっては、第３の層は、第２の層と第４の層とに近接して（例えば、それらの間に）配置されてよく、第３の層は複数の導電材料片（例えば、導電材料片１１１８）を含んでよい。後で詳述するように、実施態様によっては、供給側共振器コイル１１２０と磁気材料１１１６との間に配置された導電材料片１１１８は、形状、サイズ、及びパターン化された配置が様々であってよい（少なくとも図６〜１０にも示されている磁気材料片の上述の説明と同様である）。

【0037】

実施態様によっては、第４の層は、第３の層に近接して配置されてよく、第４の層は第１の共振器コイル（例えば、供給側共振器コイル１１２０）を含んでよく、供給側共振器コイル１１２０は、（例えば、充電領域内にある）第２の共振器コイル（例えば、装置側共振器コイル１１１０）に近接した場合に、装置側共振器コイル１１１０とともに無線エネルギ伝送を行うように構成されてよい。例えば、上述のように、（例えば、ＡＣ主電源、バッテリ、太陽電池パネル等の電源と結合されてよい）供給側共振器と、（例えば、モバイル装置、エンクロージャ、スリーブ、ケース、カバー、充電器等と一体化された）装置側共振器との間の無線エネルギ伝送は、これも上述のように、関連付けられた（モバイル）電子装置の給電又は充電に使用されてよい。

【0038】

実施態様によっては、供給側共振器コイル１１２０は銅パターンを含んでよい。例えば、供給側共振器コイル１１２０は、既知の手法により、プリント回路基板（ＰＣＢ）内に設計されてよい。当然のことながら、必要に応じて、ＰＣＢは様々な変形形態を包含してよく、例えば、プリント配線基板（ＰＷＢ）、プリント回路アセンブリ（ＰＣＡ）、プリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）等、又はこれらの組み合わせを包含してよい。従って、全体を通して使用されている「プリント回路基板」又は「ＰＣＢ」という用語は、必要に応じて、上述の変形形態のうちの１つ以上を包含するものとして解釈されてよい。実施態様によっては、第１、第２、第３、及び第４の層のうちの少なくとも１つが、ＰＣＢの別々の面上にあってよい。例えば、この例では、少なくとも２層（面）ＰＣＢが使用されているとする。この例では、ＰＣＢは、ＰＣＢの第２層（例えば、第２面）に供給側共振器コイル１１２０を含んでよく、複数の導電材料片１１１８は、ＰＣＢの１つ以上の別の層（例えば、第１面）にあってよい。実施態様によっては、本開示の範囲から逸脱しない限り、様々な面配置の組み合わせが用いられてよい。例えば、複数の導電材料片１１１８のある部分が１つのＰＣＢ面に配置されてよく、複数の導電材料片１１１８の別の部分が別のＰＣＢ面に配置されてよい。実施態様によっては、面のうちの２つが同じ面であってよい。実施態様によっては、少なくとも幾つかの層が、ＰＣＢの一部でなくてよい。例えば、実施態様によっては、導電材料１１１４は、ＰＣＢの上面（又は下面）と結合された、独立した材料片であってよい。実施態様によっては、導電材料の２つの層だけがＰＣＢ内にあってよく、残りの層は、ＰＣＢの外にあってよい。従って、ＰＣＢ内に層が幾つある、という説明は、例としてのみ理解されるべきであり、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0039】

実施態様によっては、供給側共振器コイル１１２０のパターンを増やすことによって、そのＱ値を高めることが可能である。例えば、パターン等を作成する為に、より多くのループ、より大量の導電材料が使用されてよい。無線エネルギ伝送の共振器の品質係数（即ち、Ｑ値）についてのより踏み込んだ説明及び実施例が、上述の共同所有された特許出願のうちの１つ以上において見られるであろう。一方、供給側共振器コイル１１２０の下の導電材料片を減らすことにより、装置側共振器コイル１１１０が直面する（即ち、影響を受ける）可能性がある導電材料の増えた分を補償することが可能である。

【0040】

当然のことながら、上述の供給源の各層の順序は、別の順序で構成されてもよい。例えば、少なくとも図１１Ｂを参照すると、供給源１１０４は、導電材料１１１４からなる第１の層と、磁気材料１１１６からなる第２の層と、１つ以上の供給側共振器コイル１１２０からなる第３の層と、複数の導電材料片１１１８からなる第４の層と、を有してよい。言い換えると、実施態様によっては、複数の導電材料片１１１８からなる第４の層は、装置１１０２に面する外層であってよい。従って、各「層」の記載された順序は、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。同様に、「第１の層」、「第２の層」などの用語の使用は、特定の層順を意味するものでなくてよい。

【0041】

実施態様によっては、第１の層は、モバイルバッテリ装置１１１２の表面と結合されるように構成されてよい。例えば、上述のように、上述の構成例は、モバイルバッテリ装置自体のフットプリントを必ずしも変更することなく、モバイルバッテリ装置の一部として組み込まれるほどの小さなサイズで無線エネルギを交換することを十分に実施することが可能である。実施態様によっては、モバイルバッテリ装置１１１２との「接続」は、直接の電気的接続とは異なる物理的機械的接続であってよい（或いは、物理的機械的接続とは異なる直接の電気的接続であってよい）。この例では、共振器は、例えば、モバイルバッテリ装置１１１２との磁場相互作用を防ぐ為のシールドを行うフェライト及び金属を含んでよい。

【0042】

実施態様によっては、後で詳述するように、供給源１１０４は、複数の供給側共振器を含んでよい。例えば、実施態様によっては、装置側共振器１１１０と少なくとも１つの供給側共振器との間の結合を高める為に、２つ以上の供給側共振器が、それらのそれぞれの水平軸が揃った状態で（又は揃わない状態で）（例えば、水平方向に、又は互いに同じ面内で）隣り合って使用されてよく、同様に、それらのそれぞれの垂直軸が揃った状態で（又は揃わない状態で）別々の面内で互いに垂直に（例えば、上下に）隣り合って使用されてよい。実施態様によっては、この２つ以上の供給側共振器は、直列且つ／又は並列に接続されてよい。従って、単一の（例えば、供給側）共振器の記載は、例としてのみ理解されるべきであり、且つ、２つ以上の供給側共振器があるものと解釈されてよい。

【0043】

実施態様によっては、少なくとも図１２Ａを参照すると、供給側共振器コイル１２０２が、軸１２０４に関して対称であってよい。実施態様によっては、供給側共振器コイル１２０２は、１つ以上のループ（例えば、図１２Ａに示されるような、３つ以上のループ）又は（図１２Ｃに示されるような）４つ以上のループを有してよい。当然のことながら、供給側共振器コイル１２０２の所望の特性に応じて、任意の数のループが使用されてよい。例えば、供給側共振器コイル１２０２は、その表面から（Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして約３ｍｍ離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。実施態様によっては、供給側共振器コイル１２０２は、装置側共振器コイルのサイズに対して、且つ／又は、装置側共振器コイルまでの様々な距離に対して最適化されてよい。例えば、この距離は、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、又はそれ以上であってよい。

【0044】

実施態様によっては、上述のように、又、図１２Ａ〜１２Ｈを少なくとも参照すると、供給側共振器コイル１１２０と磁気材料１１１６との間に配置された導電材料片１１１８は、形状、サイズ、及びパターン化された（又はパターン化されていない）配置が様々であってよい（少なくとも図６〜１０の磁気材料片の上述の説明と同様である）。実施態様によっては、供給側共振器コイル１１２０が装置側共振器コイル１１１０に近接した場合の装置側共振器コイル１１１０のインダクタンスの変化を、複数の導電材料片１１１８のサイズ、形状、及び幾何学的配置のうちの少なくとも１つによって小さくすることが可能である。例えば、導電材料片１１１８は、装置側共振器コイル１１１０から見えるように、磁気材料に対して、より大きくさらされてよい場合には、より大きなサイズであってよく、供給側共振器コイル１１２０の中心において、より互いに近接して配置されてよい。例えば、図１２Ｂは、複数の導電材料片１１１８による一実施例を示しており、（例えば、図１２Ａの軸１２０４と、図１２Ｂの軸１２０４とを揃えて）導電材料片１１１８を供給側共振器コイル１２０２の下に配置することにより、装置側共振器コイル１１１０のインダクタンスの変化を小さくすることが可能である。この例では、導電材料片１１１８の様々な形状、サイズ、及び幾何学的パターンが示されている。例えば、形状は長方形であってよい。更に別の例として、形状は正方形であってよい。更に別の例として、複数の導電材料片１１１８の少なくとも第１の部分が第１の形状であってよく、複数の導電材料片１１１８の少なくとも第２の部分が第２の形状であってよい。更に別の例として、複数の導電材料片１１１８の少なくとも一部分が、第１の共振器コイルの中心に対して水平であってよい。更に別の例として、複数の導電材料片１１１８の少なくとも一部分が、第１の共振器コイルの中心に対して垂直であってよい。更に別の例として、複数の導電材料片１１１８の少なくとも一部分が、第１の共振器コイルに対して市松模様に配置されてよい。図１２Ｂに見られるように、導電材料片１１１８は、供給側共振器コイル１２０２の中心に向かうほど密度が高く、且つ／又はサイズが大きくなってよい。実施態様によっては、上述のように、複数の導電材料片１１１８は、銅（又は他の導電材料）であってよい。

【0045】

別の例として、少なくとも図１２Ｃ〜１２Ｄを参照すると、供給側共振器コイル１２０６は、導電パターンの巻数が４であってよく、供給側共振器コイル１２０６の表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして約３ｍｍ以上離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。図１２Ｂと同様に、図１２Ｄは、導電材料片１１１８の一実施例を示しており、導電材料片１１１８は、装置側共振器コイルのインダクタンスの変化を小さくする為に、（例えば、図１２Ｃの軸１２０８と、図１２Ｄの軸１２０８とを揃えて）供給側共振器コイル１２０６の下に配置されている。この実施例では、導電材料片は、供給側共振器コイル１２０６の中心に向かうほど密度が高く、且つ／又はサイズが大きくなってよい。

【0046】

別の例として、少なくとも図１２Ｅ〜１２Ｆを参照すると、（図１２Ａにも示されている）供給側共振器コイル１２０２は、その表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして約３ｍｍ以上離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。図１２Ｂと同様に、図１２Ｆは、導電材料片１１１８の一実施例を示しており、導電材料片１１１８は、装置側共振器コイルのインダクタンスの変化を小さくする為に、（例えば、図１２Ｅの軸１２０４と、図１２Ｆの軸１２０４とを揃えて）供給側共振器コイル１２０２の下に配置されている。この例では、導電材料片１１１８は、図１２Ｂと比較すると、供給側共振器コイル１２０２の中心での形状、サイズ、及びパターンがより若干均一であってよい。

【0047】

別の例として、少なくとも図１２Ｇ〜１２Ｈを参照すると、（図１２Ｃにも示されている）供給側共振器コイル１２０６は、その表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして約３ｍｍ以上離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。図１２Ｂと同様に、図１２Ｈは、導電材料片１１１８の一実施例を示しており、導電材料片１１１８は、装置側共振器コイルのインダクタンスの変化を小さくする為に、（例えば、図１２Ｇの軸１２０８と、図１２Ｈの軸１２０８とを揃えて）供給側共振器コイル１２０６の下に配置されている。この例では、導電材料片１１１８は、図１２Ｂと比較すると、供給側共振器コイル１２０２の中心での形状、サイズ、及びパターンがより若干均一であってよい。

【0048】

当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、所望の特性に応じて、他の供給源及び共振器の設計も使用可能である。例えば、少なくとも図１３を参照すると、共振器コイルの一例１３０２が、供給側共振器コイル１３０２の表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして最大約４６ｍｍ離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。この例では、共振器コイル１３０２は、約１４２ｍｍ×１９２ｍｍであってよい。更に、この例では、供給側共振器コイル１３０２が伝送できる電力は、１０Ｗ以上、又は１５Ｗ超、又は３０Ｗ超、又はそれ以上であってよい。

【0049】

実施態様によっては、上述のように、供給源１１０４は、複数の供給側共振器を含んでよい。例えば、少なくとも図１４Ａを参照すると、無線エネルギ供給源の２層式共振器コイルの一例が示されている。即ち、層１４０４は、１つの供給側共振器コイルを含んでよく、層１４０４は、別の供給側共振器コイルを含んでよい。従って、単一の供給側共振器コイルの説明は、例としてのみ理解されるべきである。この例では、共振器コイルは、供給側共振器の表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして、例えば、約６ｍｍ（±１ｍｍ）離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。例えば、共振器コイルの２つの層１４０２及び１４０４は、ＰＣＢの２つの層に印刷されてよく、軸１４０６は軸１４０８と揃ってよい。この例の供給側共振器コイルが伝送できる電力は３０Ｗ超であってよい。実施態様によっては、１つ以上の方向成分の強度変化が最小となる磁場を発生させる為に、２層以上の共振器コイルを有することが有用となりうる。例えば、２層共振器コイルは、磁場の垂直成分の強度変化を最小限に抑えることが可能である。共振器コイルの多層性により、アクティブ領域を十分大きくして、装置側共振器のＸオフセット及びＹオフセットの両方における、より大きな動きを可能にすることができる。実施態様によっては、アクティブ領域は、磁場の変化が最小限に抑えられる領域として定義されてよい。実施態様によっては、共振器コイルの各部分を含む、ＰＣＢの２つの層は、それらの層が互いに十分離れることによって、それら２つの層のパターン間で発生しうる寄生キャパシタンスが抑制又は除去されるように、ＰＣＢ上に印刷されてよい。実施態様によっては、共振器コイルの各部分を含む層同士は、少なくとも０．５ｍｍ離れていてよく、或いは少なくとも１ｍｍ離れていてよく、或いは少なくとも２ｍｍ離れていてよく、或いは少なくとも４ｍｍ離れていてよく、或いはもっと離れていてよい。実施態様によっては、共振器コイルの各部分を含む、ＰＣＢの２つの層は、それらの層が互いに十分離れることによって、共振器の自己インダクタンスが抑制又は除去されるように、回路基板上に印刷されてよい。

【0050】

実施態様によっては、少なくとも図１４Ｂを参照すると、無線電力システムの一例が示されており、これは、２つ以上の供給側共振器（例えば、１４１０及び１４１２）と、装置側共振器（例えば、１４１４）とを有する。この例では、供給側共振器１４１０及び１４１２は、切り替え可能にコントローラと結合されてよく、コントローラは、供給側共振器１４１０及び１４１２を切り替えることにより、それぞれ、電力伝送の高さをＺ_１及び／又はＺ_２で切り替えることが可能である。実施態様によっては、少なくとも図１４Ｃを参照すると、無線電力システムの一例が示されており、これは、２つ以上の供給側共振器（例えば、１４１０及び１４１２）と、２つ以上の装置側共振器（例えば、１４１４及び１４１６）とを有する。実施態様によっては、コントローラが、異なる２つの供給側共振器１４１０及び１４１２を切り替えてよく、コントローラは、磁場均一性及び／又は共振器コイル間効率を最大化するように構成されてよい。例えば、一例では、コントローラは、近いほうの装置側共振器１４１６の低いＺ高さＺ１における磁場均一性を最大化する為に、供給側共振器１４１０、１４１２の一方に切り替えてよい。別の例では、コントローラは、遠いほうの装置側共振器１４１４の高いＺ高さＺ２における共振器コイル間効率を最大化する為に、供給側共振器１４１０、１４１２の他方に切り替えてよい。実施態様によっては、コントローラは、装置側共振器のサイズに応じて、異なる２つの供給側共振器１４１０及び１４１２を切り替えてよい。例えば、供給側共振器１４１０及び１４１２は、それぞれがサイズの異なる装置側共振器に電力を効率的に伝送できるように、それぞれが異なるサイズであってよい。それらの供給側共振器の一方は、他方より小さくてよく、従って、小さい装置側共振器に対応することが可能であってよい。それら２つの供給側共振器のうちの大きいほうは、エネルギを節約するためにオフにされてよく、小さいほうは、小さい装置側共振器にエネルギを効率的に伝送することが可能である。

【0051】

実施態様によっては、少なくとも図１４Ｄを参照すると、供給側共振器の一例の２つの面（前面１４１８及び背面１４２０）が示されており、これらはＰＣＢ上に形成されてよい。この例では、共振器が伝送できる電力は、例えば、５ｍｍのＺ高さにおいて約１６Ｗであってよい。共振器は分布キャパシタンスを含んでよく、例えば、２２０ｐＦ±２％の分布キャパシタンスを含んでよい。この例では、結果として得られる、５ｍｍのＺ高さにおける充電面積は、例えば、１６０ｍｍ×１５０ｍｍの面積であってよい。

【0052】

実施態様によっては、少なくとも図１５を参照すると、無線エネルギ供給源の共振器コイルの一例１５０２が示されている。この例では、供給側共振器コイル１５０２は、その表面から（例えば、Ｚ方向、即ち、ページから出る方向に）距離にして約２６ｍｍから約４６ｍｍ離れている無線装置側共振器に電力を伝送することに対して最適化されてよい。実施態様によっては、供給側共振器コイル１５０２が伝送できる電力は、例えば、約３０Ｗ超であってよい。実施態様によっては、供給側共振器コイル１５０２は、並列又は直列に配置された２つの共振器コイルから作られてよい。

【0053】

交差パターンを有する無線エネルギ伝送システム：
実施態様によっては、均一な充電領域が達成されるように、供給側共振器コイルを（例えば、共振器コイルの巻線を使用して）整形してよい。例えば、充電領域が均一であれば、（供給側共振器により）充電領域全体を同等の電力レベルとして、（装置側共振器により）装置を充電できる可能性がある。別の例では、充電領域が均一であれば、充電領域全体の損失率を同等に低くして効率を高めることができる可能性がある。後で詳述するように、（例えば、平行巻線により）コイル全体で電流を均衡させることは、充電領域及び磁場を均一にすること、並びに共振器コイルを対称形にすることに役立ちうる。

【0054】

上述のように、且つ、少なくとも図１６〜２０も参照すると、無線エネルギ伝送システムは、第１の共振器コイルを含んでよい。例えば、無線エネルギ伝送システムは、供給側共振器コイル１６０２を含んでよく、供給側共振器コイル１６０２は、（例えば、装置側共振器の）第２の／装置側共振器コイルに近接した場合に、装置側共振器コイルに無線エネルギを伝送するように構成されてよい。例えば、上述のように、（例えば、ＡＣ主電源、バッテリ、太陽電池パネル等の電源と結合された）供給側共振器、及び（例えば、モバイル装置、エンクロージャ、スリーブ、ケース、カバー、充電器等と一体化された）装置側共振器への無線エネルギ伝送により、関連付けられたモバイル電子装置の給電又は充電が行われてよい。実施態様によっては、図１１Ａの説明と同様に、供給源は、電源と結合されるように構成されてよい導電材料からなる第１の層と、導電材料からなる第１の層と、第３の層と、に近接して配置された磁気材料からなる第２の層と、第２の層及び第４の層に近接して配置され、複数の導電材料片を含んでよい第３の層と、第３の層に近接して配置され、供給側共振器コイル１６０２を含んでよい第４の層と、を含んでよい。実施態様によっては、第３の層は、供給側共振器コイル１６０２を含んでよく、第４の層は、第３の層に近接して配置され、複数の導電材料片を含んでよい。実施態様によっては、供給源は、上述の、図１１Ａ又は１１Ｂの説明と同様に構成されてよい。但し、当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の、供給源構成の組み合わせが使用されてもよい。

【0055】

実施態様によっては、少なくとも図１６を参照すると、第１の巻線パターン（例えば、巻線１６０４）が供給側共振器コイル１６０２に含まれてよく、巻線１６０４は導電材料を含んでよい。第２の巻線パターン（巻線１６０６）が供給側共振器コイル１６０２に含まれてよく、巻線１６０６は導電材料を含んでよい。実施態様によっては、第１の巻線及び第２の巻線のうちの少なくとも一方のパターンは、導電材料の代わりに銅コイルを含んでよい。

【0056】

実施態様によっては、供給側共振器コイル１６０２の巻線１６０４及び１６０６は、交差点で交差してよく、或いは交互配置されてよく、或いは重なってよい。実施態様によっては、コイル巻線内に交差点があることは、平行巻線によりコイル全体で電流を均衡させることに役立ちうる。例えば、巻線１６０４のパターンの一部分が、交差点（例えば、交差点１６０８ａ、１６０８ｂ、１６０８ｃ、１６０８ｄ、１６０８ｅ、１６０８ｆ、１６０８ｇ、及び／又は１６０８ｈ）で、巻線１６０６のパターンの一部分と交差してよい。実施態様によっては、巻線同士を交差させることは、（各巻線の）電流同士を互いに均衡させるか、ほぼ等しくさせることに役立ちうる。従って、実施態様によっては、コイル巻線を交差させることは、共振器コイルを対称形にすることに役立ちうるものであり、このことは、磁場及び充電領域をより均一にすることを可能にしうる。供給側共振器コイル１６０２などの実施態様によっては、コイルの巻線を均等な間隔で配置することが、充電領域を均一にすることに役立ちうる。実施態様によっては、交差点は、共振器コイルを平面内に収める上で有用となりうる。例えば、多くの供給源エンクロージャが、平面上で薄型であること、又はテーブルの下に取り付けられることが可能であるように、共振器コイルを、平坦で薄いパッド状メカニカルエンクロージャに押し込んでいる。

【0057】

例えば、供給側共振器コイル１６０２が伝送できる電力は、例えば４６ｍｍのＺ高さにおいて、約１６Ｗであってよい。この実施態様の高さが４６ｍｍの場合に得られるであろう充電領域の面積は、例えば、１４０ｍｍ×１２０ｍｍ前後となる可能性がある。実施態様によっては、巻線のうちの２つが並列接続されてよい。例えば、巻線１６０４及び１６０６は並列接続されてよい（例えば、巻線１６０４は１６１０と接続されてよく、巻線１６０６は１６１２と接続されてよい）。実施態様によっては、交差点によって、共振器コイルを対称形にすることが可能になり、これによって、磁場を均一にすること、並びに、並列駆動されるパターンの別々の経路に沿うインピーダンスを均衡させることが可能になる。実施態様によっては、供給側共振器コイル１６０２は、供給側共振器を形成する為に、１６１２及び１６１０において巻線に接続された１つ以上のキャパシタを含んでよい。実施態様では、図１６に示された供給側共振器コイルのような供給側共振器コイルは、使用される導電パターンが多いほど、共振器コイルのＱ値が大きくなるように、巻線間隔が均一であってよい。

【0058】

実施態様によっては、巻線１６０４のパターンの第２の部分が、対称な交差点において、巻線１６０６のパターンの第２の部分と交差してよい。例えば、少なくとも図１６に見られるように、巻線１６０４及び１６０６は、複数の交差点（例えば、交差点１６０８ａ、１６０８ｂ、１６０８ｃ、１６０８ｄ、１６０８ｅ、１６０８ｆ、１６０８ｇ、及び／又は１６０８ｈ）を形成するように構成されてよい。この例では、交差点１６０８ｄは、交差点１６０８ｅと対称であってよい。別の例として、交差点１６０８ｂは、交差点１６０８ｆと対称であってよい。当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、非対称の交差点が使用されてもよい。

【0059】

実施態様によっては、交差点は、共振器コイル１６０２の中央部で発生してよい。例えば、少なくとも図１６に見られるように、交差点は、共振器コイル１６０２の中央部に位置する。一方、交差点は、共振器コイル１６０２の端部で発生してもよい。例えば、少なくとも図１２Ａを参照すると、２つの交差点が、軸１２０４上の共振器コイル１２０２の端部において示されている。即ち、これら２つの交差点は、共振器コイル１２０２の引き延ばされたような端部において示されている。実施態様によっては、交差点は、共振器コイルの中央部及び端部の組み合わせにおいて位置してよく、同様に、共振器の他の任意の部分に位置してもよい。従って、交差点の具体的な位置の説明は、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0060】

実施態様によっては、少なくとも図１７を参照すると、交差点を有する共振器コイルの別の例１７０２が示されている。例えば、供給側共振器コイル１７０２が伝送できる電力は、例えば、６ｍｍのＺ高さにおいて、例えば、約１６〜３３Ｗであってよい。この例では、結果として得られる充電領域の面積は、６ｍｍのＺ高さにおいては、例えば、３００ｍｍ×１４０ｍｍであってよい。実施態様によっては、共振器１７０２は、所与の充電領域に対して磁場／充電領域を均一にすることに役立つように、丸みが付いた形状及び四角に区切られた形状を含んでよい。この例では、共振器コイル１７０２は、並列接続された２つの巻線１７０４及び１７０６を含む（例えば、巻線１７０４は１７０８に接続されてよく、巻線１７０６は１７１０に接続されてよい）。更にこの例では、巻線１７０４及び１７０６は、交差点を発生させてよい（例えば、交差点１７１２ａ、１７１２ｂ、１７１２ｃ、並びに、図１７に示されている他の、参照符号がない交差点を発生させてよい）。実施態様によっては、供給側共振器コイル１７０２は、１７１０及び１７０８において巻線と接続された１つ以上のキャパシタを含んでよい。

【0061】

実施態様によっては、少なくとも図１８を参照すると、交差点を有する共振器コイルの別の例１８０２が示されている。例えば、供給側共振器コイル１８０２が伝送できる電力は、例えば、２６ｍｍから４６ｍｍのＺ高さにおいて、例えば、約３３Ｗであってよい。この例では、結果として得られる充電領域の面積は、２６ｍｍのＺ高さにおいては、例えば、２２０ｍｍ×１５０ｍｍであってよい。４６ｍｍのＺ高さにおいては、結果として得られる充電領域の面積は、例えば、２１０ｍｍ×１４０ｍｍであってよい。実施態様によっては、共振器コイル１８０２は、並列接続された２つの巻線１８０４及び１８０６を含んでよい（例えば、巻線１８０４は１８０８に接続されてよく、巻線１８０６は１８１０に接続されてよい）。更にこの例では、巻線１８０４及び１８０６は、交差点を発生させてよい（例えば、交差点１８１２ａ、１８１２ｂ、１８１２ｃ、並びに、図１８に示されている他の、参照符号がない交差点を発生させてよい）。実施態様によっては、供給側共振器コイル１８０２は、１８１０及び１８０８において巻線と接続された１つ以上のキャパシタを含んでよい。

【0062】

当然のことながら、他の共振器コイル設計において交差点が用いられてもよい。例えば、交差点が用いられてよい共振器コイル設計の例が、上述の図１２Ａ、図１２Ｃ、図１２Ｅ、及び図１２Ｇにおいて同様に示されている。又、交差点が用いられてよい共振器コイル設計の更なる例が、図１９Ａ及び図１９Ｂに示されており、これについては後述する。従って、交差点を用いるいかなる特定の共振器コイル設計の説明も、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0063】

実施態様によっては、第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分は、第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分との間が絶縁されている交差点において交差してよい。例えば、あくまで例として、上述の図１６の共振器コイル１６０２は、単層ＰＣＢ上に作成されていると仮定する。この例では、交差点（例えば、１６０８ａ）において巻線１６０４と巻線１６０６との間が絶縁されていてよい。

【0064】

実施態様によっては、第１の共振器コイルはＰＣＢ上に印刷されてよく、第１の巻線のパターンのその部分は、交差点で、プリント回路基板の第１の面において止まってよく、プリント回路基板の第２の面において再開されてよく、プリント回路基板の第２の面にある第２の巻線のパターンのその部分は、第２の面において止まってよく、交差点を過ぎてから、第１の面において再開されてよい。実施態様によっては、第１の巻線のパターンのその部分と第２の巻線のパターンのその部分は、交差点で、ＰＣＢの異なる複数の層を使用して交差してよい。例えば、第１の巻線のパターンのその部分は、交差点に達する前に、プリント回路基板の第１の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第１の側において止まってよく、交差点に達してから、プリント回路基板の第２の層にある第２の巻線のパターンのその部分の第２の側において再開されてよい。

【0065】

例えば、少なくとも図２０を参照すると、共振器コイルの一例２００２が示されている。あくまで例として、共振器コイル２００２は、２層ＰＣＢ上に作成され、巻線２００４及び２００６を有すると仮定する。この例では、巻線２００４のパターンが、ＰＣＢの上層において点２００８で止まり、その後、ＰＣＢの下層において点２０１０で再開されることにより（又はこれらの逆により）、巻線２００４と巻線２００６とが交差してよい。

【0066】

当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の手法によって交差点が形成されてもよい。従って、交差手法の例の説明は、例としてのみ理解されるべきであり、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0067】

電流検知が行われる無線エネルギ伝送システム：
無線エネルギ伝送に使用可能な既知の電流検知手法として、例えば、パターン又はワイヤを囲むピックアップループ、ホール効果センサ、電流検知トランス、電流検知抵抗等があってよい。これらの手法では、例えば、無線エネルギ伝送で使用される高電流及び高周波数において損失及び電力消失が過大である場合があり、無線エネルギ伝送に周波数制限がある場合があり、磁気妨害を受けやすい場合があり、高コストである場合があり、これらの手法が装置自体に組み込まれると仮定すると、電流を測定される装置の全体サイズが増える場合がある。

【0068】

更に、例えば高共振型無線電力伝送システムにおいて電流を測定する場合に、電流の高周波数及び高調波、並びに供給側共振器によって引き起こされる磁場が、上述の手法を用いる上で問題となる可能性がある。実施態様によっては、後で詳述するように、無線電力伝送システム用電流センサの一部として、ロゴスキーコイルが使用されてよい。ロゴスキーコイルは、例えば、再現性が高いことが可能であり、供給側共振器の磁場の影響を阻止することが可能であってよく、電圧レベル出力から二乗平均平方根（ＲＭＳ）電流を算出することが可能であってよい。被測定コイル（並びにロゴスキーコイル）は、銅、銅被覆鋼、リッツなどの導体／導電材料又はパターンであってよく、被測定コイルは、電源（例えば、ＡＣ電源）で駆動されてよい。

【0069】

実施態様によっては、後で詳述するように、導電材料からなるコイルの内径Ｄ２内に導体を引き回すことにより、その導体の（差動）電流値を測定することが可能である。導体は、共振器コイルの一部であってよい。例えば、共振器の電流値が、例えば、電力を無線伝送する為の磁場レベルを設定することに使用されてよく、従って、電流値は、電力値を知る上で有用でありうる。実施態様によっては、電流測定値は、電流レベルの確認用として供給側共振器において測定されてよく、制御回路へのフィードバックとして使用されてよい。例えば、制御回路は、電流センサからのフィードバック信号に応じて、供給側共振器に供給される電力を上げたり下げたりすることが可能である。実施態様によっては、（例えば、ＡＣ）電流測定値の大きさ／振幅値と位相値との関係を使用して、例として開示された電流検知システムでインピーダンス変化を測定することが可能である。電流測定値は、他の用途でも同様に使用されてよい。

【0070】

電流センサとしてのロゴスキーコイルは、５０〜６０Ｈｚなどの低周波数用途に使用されてよく、例えば、送電網用途に使用されてよい。同様に、上述の電流測定方法は、１ＭＨｚより高い信号に適用されると失敗する可能性がある。それらは又、磁気ノイズがある環境に置かれた場合も失敗する可能性があり、例えば、（高共振型）無線エネルギ伝送システム内に設けられると失敗する可能性がある。従って、実施態様によっては、この電流センサ例は、例えば、センサに対する磁気妨害を阻止しながら高周波電流を測定することを可能にしてよく、製造の観点からの再現性を有することが容易であって、製造精度に耐えることが可能であってよく、測定信号内の高調波成分及び／又はコモンモード電圧を除去する並列共振フィルタ又は平衡フィルタを含んでよい。後で詳述するように、実施態様によっては、そのフィルタを有する電流センサは、電流センサとして、（例えば、無線エネルギ伝送システム用の）プリント回路基板（ＰＣＢ）上に製作されてよく、（１）無線エネルギ伝送の供給側共振器からの磁場作用を阻止することが可能であり、（２）測定された電流のＤＣオフセットに影響されないことが可能であり、（３）高周波電流を測定する機能を含むことが可能であり、（４）磁気材料コアがないことに起因するコア飽和の問題がないことが可能であり、（５）フィルタにより、電流信号内で高調波を減衰させることを可能にすることができ、（６）供給側共振器に対して顕著なインピーダンス変化又は挿入損失がないことが可能であり、（７）製造の見地からの再現性が高いことが可能であり、（８）ロゴスキーコイル自体など、多くの構成要素がＰＣＢの各層のパターンにより作られてよいことから、小形で低コストの設計が可能であり、（９）機械的変化に起因する、センサの能力の顕著な変化をもたらさないことが可能であり、（１０）スケーリングされた電圧であって容易に測定される出力を有効化することが可能である。

【0071】

上述のように、又、少なくとも図２１〜２６を参照すると、無線エネルギ伝送用電流検知システムがプリント回路基板（ＰＣＢ）を含んでよく、プリント回路基板は、少なくとも、第１の層、第２の層、及び第３の層を含んでよい。導電材料からなるループが含まれてよく、この、導電材料からなるループは、第２の層において直径Ｄ３を含んでよい。導電材料からなるコイルが含まれてよく、この、導電材料からなるコイルは、巻数が少なくとも２であってよく、導電材料からなるコイル（例えば、導電材料からなるコイルの大部分）が、第１、第２、及び第３の層のそれぞれを通して接続された、外径Ｄ１及び内径Ｄ２を有する第１の層及び第３の層を占有してよい。導電材料からなるループは、導電材料からなるコイルと結合されてよい。

【0072】

例えば、少なくとも図２１〜２２を参照すると、電流センサのコイル（例えば、電流センサコイル２１０２）が、領域内の巻数が最大になるように、且つ、コイル自体の領域が最大になるように、設計されてよい。この非限定的な例では、電流センサコイル２１０２は、巻数が例えば１７であってよく、外形Ｄ１が例えば４００ｍｍであってよく、内径Ｄ２が例えば２００ｍｍであってよい。実施態様によっては、導電材料からなるループが含まれてよく、この、導電材料からなるループは、第２の層において直径Ｄ３を含んでよい。例えば、電流センサコイル２１０２は、導電材料からなるループ（例えば、１つ以上の内部コイル２１０６及び２１０８）を含んでよい。内径Ｄ２は、被測定導体が利用可能な空間、例えば、穴２１０４の直径Ｄ４より大きくてよい。実施態様によっては、小さいサイズのＰＣＢ上で実用的なサイズのセンサであるように、「フットプリント」即ち外形面積が小さく保たれることが可能である。実施態様によっては、センサは、被測定導体（例えば、供給側共振器コイル）と同じＰＣＢ上で作成可能であるようにサイズ決定されてよい。実施態様によっては、導電材料からなるループと導電材料からなるコイルは、ロゴスキーコイルを形成してよい。例えば、ロゴスキーコイルは、導電材料からなるループと導電材料からなるコイルによって形成されてよく、ループは、（図２２には示されていない）エンドポイントビアにおいてコイルと接続されてよい。この例では、ロゴスキーコイルは、ＰＣＢの全ての層を占有してよい。

【0073】

実施態様によっては、電流センサコイル２１０２は、ＰＣＢの最上層２２０４及び最下層２２１０、並びに２つの内層２２０６及び２２０８を主に占有するように設計されてよく、これにより、電流センサコイル２１０２をそれ自体の周辺に閉じ込めることが可能になってよい。実施態様によっては、コイル巻線２１１０及び２１１２などの、導電材料からなるコイルが含まれてよく、これらの巻数は少なくとも２であってよい。実施態様によっては、導電材料からなるコイルの巻数は、少なくとも１５であってよい。実施態様によっては、コイル巻線２１１０及び２１１２の大部分が、ＰＣＢの第１、第２、及び第３の層のそれぞれを通して接続された、外径Ｄ１及び内径Ｄ２を有する第１の層及び第３の層を占有してよい。例えば、この接続は、コイルの右下側につながっているだけのように見えるビアにおいて行われてよい。外側のコイルと内側のループは、つながっていてよく、実際には完全なループを完結させなくてよく、その代わりに、それらの開始点に戻ってよい。コイル２１０６及び２１０８の１つ以上の内部部分が、コイル巻線２１１０及び２１１２と結合されてよい。実施態様によっては、コイル巻線２１１０及び２１１２、並びに各層２２０４、２２０６、２２０８、２２１０に対してビアが関連付けられた結果は、実質的にトロイダル形状であってよい。電流センサコイル２１０２は、（例えば、導電材料からなる戻りループに対して）ストレート戻り及びバランス巻線のうちの少なくとも一方により構成されてよい。例えば、ストレート戻りの一例を図２１に示す。図２１の例に示されるように、内層のループは、２つの外層のコイルに対して巻かれたり交互に配置されたりせず、従って、ストレート戻りを示す（例えば、交互配置や巻きはなし）。ループは、開始点にストレートに戻り、そこで接続が行われてよい。一方、順方向経路と逆方向経路が互いに巻かれてバランスするバランス巻線が行われてよく、この場合、一方の経路が他方より短くなってはならない。バランス巻線は、元のコイルと織り交ぜられてよい。ループとコイルは、エンドポイントビアにおいて、完全に「つながった」ループにはならないように接続されてよい。コイルは、導電材料からなるバランス巻線戻りループにより構成されてよく、この導電材料は、同じ層の導電材料からなるコイルとの干渉を防ぐように第１及び第３の層を占有してよい。バランス巻線戻りループは、外径がＤ１、内径がＤ２であってよい。この例では、測定値は、（電流に直接比例するのではなく）電流の微分に比例してよい。

【0074】

実施態様によっては、コイル巻線の最上部パターン２１１０は第１の層２２０４を占有してよく、内部コイルの第２のパターン２１０６は第２の層２２０６を占有してよく、内部コイルの第３のパターン２１０８は第３の層２２０８を占有してよく、コイル巻線の最下部パターン２１１２は第４の層２２１０を占有してよい。実施態様によっては、本開示の範囲から逸脱しない限り、他の様々な層のＰＣＢが使用されてよい。例えば、製造に関しては、４層ＰＣＢがより利用可能である為に、３層ＰＣＢよりも採用される場合がある。実施態様によっては、第４の層は、第２及び第３の層に近接して配置されてよく、第４の層は、導電材料からなる更なるループ（例えば、内部コイル２１０６及び２１０８のうちの１つ以上）を含んでよく、このループは、その１つ以上の内部コイル２１０６及び２１０８と、導電材料からなるコイル（例えば、コイル巻線２１１０及び２１１２）と、のうちの少なくとも一方と結合され、導電材料からなる更なる円形ループは、第４の層における直径がＤ３であってよい。

【0075】

実施態様によっては、内部コイル２１０６及び２１０８の第２及び第３のパターンは、４層ＰＣＢの断面において等しい垂直方向空間を占有してよく、或いは、３層ＰＣＢの場合には１つのパターンにまとめられてよい。実施態様によっては、電流センサコイル２１０２は、ＰＣＢの３つの層だけを占有してよく、コイル巻線の最上部パターン２１１０は第１の層を占有してよく、内部コイルの第２のパターン２１０６は第２の層を占有してよく、コイル巻線の最下部パターン２１１２は第３の層を占有してよい。センサコイル２１０２によってカバーされるおおよその面積２２１２は、大きいほうの直径Ｄ１と小さいほうの直径Ｄ２との差を求め、これに高さ２２０２を乗ずることによって与えられることが可能である。高さ２２０２は、例ではＰＣＢの厚さとして示されているが、誘電材料は透明にしてある。高さ２２０２は又、電流センサコイル２１０２がＰＣＢスタックアップ全体を占有しない場合には、電流センサコイル２１０２の最上層と最下層との間の距離として示されてよい。一方、電流センサコイル２１０２がスタックアップ全体を占有する場合には、高さ２２０２は、ＰＣＢの厚さと等価であってよい。

【0076】

実施態様によっては、電流センサコイル２１０２は、概略で例えば８５ｋＨｚから２０ＭＨｚの範囲の周波数を有する電流を測定することが可能であってよい。実施態様によっては、例えば、周波数が低い場合には、電流センサコイル２１０２は、測定可能な出力電圧を達成する為に、より多くの巻数とより広い面積２２１２とを有するように設計されてよい。実施態様によっては、面積２２１２は、内部ストレート戻りに巻き付いた初期コイル巻線のループ面積であってよい。このループ面積は、例えば、ＰＣＢの厚さ（例えば、高さ２２０２）と内径及び外径（Ｄ１及びＤ２）とによって決定されてよい。実施態様によっては、電流センサコイル２１０２が測定できる周波数の上側範囲は、（（ロゴスキー）センサの自己共振周波数をモデル化したものとして図２４に示され、Ｌ１及びＣ４で表されるような）電流センサの自己共振周波数によって決定されてよい。実施態様によっては、このタイプの電流センサを使用して、ＰＣＢ上の電流キャリアが、例えば、ＰＣＢの層数を増やすことによって測定されてよい。例えば、６層ＰＣＢであれば、電流キャリアは、６層の全てを通って垂直に移動することにより、第１の層と最後の層とを占有してよく、一方、電流センサは、６層ＰＣＢの中心の４層を占有し、電流キャリアに巻き付いてよい。

【0077】

実施態様によっては、少なくとも図２３を参照すると、被測定コイルの電流出力の実験的測定結果例が示されている。この非限定的な例では、波形２３０４は、測定されたコイル電流であってよく、波形２３０２は、電流センサコイル２１０２の出力電圧であってよい。この測定結果例では、コイル電流のＲＭＳ値は９９８．８ｍＡであり、電流センサコイル２１０２の出力電圧のＲＭＳ値は３０２．２ｍＶである。これらの値は、磁場レベルの調整の為に使用されてよい（例えば、最良精度のために、又はそうでなければ相対的に、相互に関連付けられてよい）。受信装置群に基づいて電流を調整することにより、電圧の範囲がより小さくなるように結合の変動幅を大きくすることを可能にしてもよい。これは、電圧出力レベルが電流レベル（従って、磁場レベル）に比例してよい為である。これは一例である。他の使用例は、安全な磁場レベルを保証すること、コイル電流を変化させうるインピーダンス変化又は他の変化を検出すること等であってよい。コイルにおけるインピーダンスを検出する為に、複数の電流が関連付けられているマッチングネットワークにおいて、その複数の電流のコイル電流位相及び大きさが使用されてもよい。

【0078】

実施態様によっては、（共振タンク内のノード、又は共振器コイルのノードの１つに接続されてよい）ワイヤが、ＰＣＢに埋め込まれた電流センサコイル２１０２の中心にある穴を通り抜けてよい。実施態様によっては、並列共振回路が含まれてよく、これは高調波成分を除去することが可能である。例えば、電流センサコイル２１０２は、測定結果中の高調波成分を最小化することに特化された共振フィルタにより同調されてよく、センサコイルの出力は測定回路に接続されてよい。実施態様によっては、平衡フィルタ回路が含まれてよく、これは、高調波成分及び／又はコモンモード電圧を除去してよい。実施態様によっては、測定回路は、マイクロプロセッサによる信号の読み取りがより容易になるように、信号をフィルタリング及びスケーリングしてよく、マイクロプロセッサは電流センサコイル２１０２の測定値にアクセスすることが可能である。

【0079】

例えば、少なくとも図２４を参照すると、電流センサの一回路例、並びにこの電流センサとインタフェースする為に使用可能な回路が示されている。この例では、電流センサ２４０２は、センサコイルに固有であってよいインダクタンスＬ１及びキャパシタンスＣ４によってモデル化されてよい。Ｒ３、Ｒ４、Ｌ２、及びＣ１はディスクリート回路部品であってよく、Ｌ２及びＣ１は、被測定電流の同じ共振周波数を有してよい共振回路であってよい。この例では、電流センサ２４０２はパッシブであってよく、電圧源Ｖ１は、電流センサが位置する磁場のモデルであってよい。実施態様によっては、電圧出力を有する差動増幅器が含まれてよい。例えば、差動入力及びシングルエンデッド電圧出力を有する積分増幅器が含まれてよい。例えば、電流センサ２４０２は、単一電圧出力を有してよい差動増幅器２４０４に接続されてよい。部品Ｒ１及びＲ２は、差動増幅器２４０４の負荷になるように設計されてよい。実施態様によっては、ピーク検出回路が含まれてよく、これは、電圧出力のピークを追跡し、導体の測定された（微分）電流値を求める演算増幅器を含んでよい。例えば、回路２４０６は、ピーク検出器として使用可能な演算増幅器を含んでよく、この演算増幅器は、出力電圧のピークを追跡することが可能であり、測定されたコイル電流を求めることが可能である。

【0080】

実施態様によっては、少なくとも図２１から図２６を参照すると、電流センサの別の回路例、並びにこの電流センサとインタフェースする為に使用可能な回路が示されている。この例では、サイズ範囲は、例えば、Ｄ１＝０．３７５〜０．８インチ、Ｄ２＝０．１９〜０．４インチを含んでよく、Ｄ３は、Ｄ１とＤ２の中間に中心があってよく、Ｄ４は、所望のワイヤゲージに依存してよく、動作には無関係であってよい。実施態様によっては、コイルの巻数は概ね１６から３６の範囲であってよい。但し、当然のことながら、これは、作成可能な物の小さなサブセットであってよい。これらの変数は、所望の周波数範囲、電流範囲等に依存してよい。

【0081】

図２５の関連回路は、平衡型差動増幅器として構成されてよく、これは、積分構成であってよく、後段に（必要に応じて）二次利得段があってよく、ピーク入力電圧に対して相対的な電圧を出力できるＲＦ電力測定チップによって終端されてよい。この例に見られるように、左側の２つの端子（２５０２及び２５０４）は、電流センサコイルから直接来るものであってよく、右側の端子は、マイクロプロセッサにおいて終端されてよい。

【0082】

実施態様によっては、少なくとも図２４及び図２６を参照すると、電流センサコイルの実験的な結果例２６００が示されている。図示された測定結果は、測定された様々なＡＣ電流レベルで、ピーク検出回路（例えば、回路２４０６）の出力において取得されたものであってよい。

【0083】

実施態様によっては、所与の設計の電流センサコイルの出力電圧を予測する関係が成立してよい。例えば、この関係は、次式で与えられてよい。
Ｖｏｕｔ＝−Ｃ＊ｕ_０＊ｕ_ｒ＊Ｎ＊Ａ＊（ｄｉ／ｄｔ）

【0084】

但し、Ｃは、ＰＣＢに固有の定数であり、ｕ_０＊ｕ_ｒは、電流センサコイルと被測定電流キャリアとの間の材料の透過度であり、Ｎは、電流センサコイルの巻線密度（例えば、メートル当たりの巻数）であり、Ａは、（図２２において２２１２で与えられている）電流センサコイルの断面積であり、（ｄｉ／ｄｔ）は、被測定電流の変化率である。実施態様によっては、例えば、電流が正弦波の場合には、変化率は正弦波であってよい。方形波など、他のタイプの波の場合は、積分電子回路が必要となる場合がある。

【0085】

実施態様によっては、被測定電流は、まず、導体の電流レベルと、対応する、電流センサの出力電圧とを実験的に測定して参照表を作成することにより、出力電圧から求められてよい。

【0086】

上述の開示ではモバイル電子装置の幾つかの例が使用されているが、当然のことながら、本開示の範囲から逸脱しない限り、任意のタイプの電子装置が使用されてよい。従って、モバイル電子装置のいかなる使用例も、例としてのみ理解されるべきであり、そうではない、本開示の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。

【0087】

本明細書で使用されている術語は、特定の実施態様を説明することだけを目的としており、本開示の限定を意図するものではない。本明細書において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに矛盾する場合を除き、複数形も同様に包含するものとする。更に、当然のことながら、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」及び／又は「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」という語は、本明細書で使用された際には、述べられた特徴、整数、（必ずしも特定の順序ではない）手順、操作、要素、及び／又は構成要素の存在を明記するものであり、１つ以上の他の特徴、整数、（必ずしも特定の順序ではない）手順、操作、要素、構成要素、及び／又はこれらの集まりの存在又は追加を排除するものではない。

【0088】

以下の特許請求の範囲に収まりうる全てのミーンズ・オア・ステップ・プラス・ファンクション（ｍｅａｎｓ ｏｒ ｓｔｅｐ ｐｌｕｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）要素の対応する構造、材料、動作、および均等物は、他の特許請求された要素との組み合わせで、具体的に特許請求されたとおりに機能を実行する全ての構造、材料、または動作を包含するものとする。本開示の記載は、例示及び説明を目的として提示しており、網羅的であることも、開示された形態での本開示に限定されることも意図していない。当業者であれば、本開示の範囲及び趣旨から逸脱しない、様々な修正、変形、置換、及びこれらの任意の組み合わせが明らかであろう。本実施態様は、本開示の原理及び実際の適用を最もよく説明する為に、且つ、他の当業者が、想定される特定の使用に適した様々な修正を有する様々な実施態様及び／又は実施態様の任意の組み合わせに関して本開示を理解することを可能にするように、選択して説明されたものである。

【0089】

以上、本出願の開示を詳細に、且つ、本出願の各実施形態を参照することにより、説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することのない、（任意の修正、変形、置換、及びこれらの組み合わせを含む）実施形態の修正、変形、及び任意の組み合わせが可能であることは明らかであろう。
〔付記１〕
第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、前記第３の層は第１の共振器コイルを含み、前記第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルが前記第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、前記第３の層と、
前記第３の層に近接して配置された前記第４の層であって、複数の導電材料を含む前記第４の層と、
を備える無線エネルギ伝送システム。
〔付記２〕
前記第１の共振器コイルが前記第２の共振器コイルに近接した場合の前記第２の共振器コイルのインダクタンスの変化を、前記複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくする、付記１に記載のシステム。
〔付記３〕
前記形状は長方形である、付記２に記載のシステム。
〔付記４〕
前記形状は正方形である、付記２に記載のシステム。
〔付記５〕
前記導電材料の前記複数片の少なくとも第１の部分が第１の形状であり、前記導電材料の前記複数片の少なくとも第２の部分が第２の形状である、付記２に記載のシステム。
〔付記６〕
前記導電材料の前記複数片の少なくとも一部分が、前記第１の共振器コイルに対して市松模様に配置される、付記２に記載のシステム。
〔付記７〕
前記第１の共振器コイルは銅パターンを含む、付記１に記載のシステム。
〔付記８〕
前記磁気材料はフェライトを含む、付記１に記載のシステム。
〔付記９〕
前記第４の層の前記複数の導電材料片は銅を含む、付記１に記載のシステム。
〔付記１０〕
導電材料からなる前記第１の層は銅を含む、付記１に記載のシステム。
〔付記１１〕
前記第１の層は、モバイルバッテリ装置の表面と結合されるように構成されている、付記１に記載のシステム。
〔付記１２〕
前記磁気材料は、厚さが１ｍｍ未満である、付記１に記載のシステム。
〔付記１３〕
前記磁気材料は、厚さが０．５ｍｍ未満である、付記１に記載のシステム。
〔付記１４〕
前記第１の共振器コイルは、少なくとも５Ｗのエネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、付記１に記載のシステム。
〔付記１５〕
前記第１の共振器コイルは、少なくとも１０Ｗのエネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、付記１に記載のシステム。
〔付記１６〕
第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、複数の導電材料片を含む前記第３の層と、
前記第３の層に近接して配置された前記第４の層であって、前記第４の層は第１の共振器コイルを含み、前記第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルが前記第１の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されている、前記第４の層と、
を備える無線エネルギ伝送システム。
〔付記１７〕
前記第１の共振器が前記第２の共振器に近接した場合の前記第２の共振器のインダクタンスの変化を、前記複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくする、付記１６に記載のシステム。
〔付記１８〕
前記導電材料の前記複数片の少なくとも第１の部分が第１の形状であり、前記導電材料の前記複数片の少なくとも第２の部分が第２の形状である、付記１７に記載のシステム。
〔付記１９〕
前記導電材料の前記複数片の少なくとも一部分が、前記第１の共振器に対して市松模様に配置される、付記１７に記載のシステム。
〔付記２０〕
前記第４の層の前記複数の導電材料片は銅を含む、付記１６に記載のシステム。
〔付記２１〕
無線エネルギ伝送システム用共振器であって、
第１の共振器コイルであって、第２の共振器コイルに近接した場合に、前記第２の共振器コイルに無線エネルギを伝送するように構成された前記第１の共振器コイルと、
前記第１の共振器コイル内の第１の巻線パターンであって、導電材料を含む前記第１の巻線パターンと、
前記第１の共振器コイル内の第２の巻線パターンであって、導電材料を含む前記第２の巻線パターンと、を備え、
前記第１の巻線のパターンの一部分が、交差点で、前記第２の巻線のパターンの一部分と交差する、
共振器。
〔付記２２〕
前記第１の巻線のパターンの前記部分と前記第２の巻線のパターンの前記部分とが前記交差点で交差する際に、前記第１の巻線のパターンの前記部分と前記第２の巻線のパターンの前記部分との物理的接触が発生しない、付記２１に記載の共振器。
〔付記２３〕
前記第１の共振器コイルはプリント回路基板上に印刷されており、前記第１の巻線のパターンの前記部分は、前記交差点で、前記プリント回路基板の第１の面において止まり、前記プリント回路基板の第２の面において再開され、前記プリント回路基板の前記第２の面にある前記第２の巻線のパターンの前記部分は、前記第２の面において止まり、前記交差点を過ぎてから、前記第１の面において再開される、付記２２に記載の共振器。
〔付記２４〕
前記第１の巻線のパターンの前記部分は、前記交差点に達する前に、前記プリント回路基板の第１の層にある前記第２の巻線のパターンの前記部分の第１の側において止まり、前記交差点に達してから、前記プリント回路基板の第２の層にある前記第２の巻線のパターンの前記部分の前記第２の側において再開される、付記２３に記載の共振器。
〔付記２５〕
前記第１の巻線のパターンの第２の部分が、対称な交差点において、前記第２の巻線のパターンの第２の部分と交差する、付記２１に記載の共振器。
〔付記２６〕
前記交差点は、前記第１の共振器コイルの中央部で発生する、付記２１に記載の共振器。
〔付記２７〕
前記交差点は、前記第１の共振器コイルの端部で発生する、付記２１に記載の共振器。
〔付記２８〕
前記第１の巻線及び前記第２の巻線のうちの少なくとも一方のパターンは銅コイルを含む、付記２１に記載の共振器。
〔付記２９〕
第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、第１の共振器コイルを含む前記第３の層と、
前記第３の層に近接して配置された前記第４の層であって、複数の導電材料片を含む前記第４の層と、
を更に備える、付記２１に記載の共振器。
〔付記３０〕
第２の層に近接して配置された、導電材料からなる第１の層と、
導電材料からなる前記第１の層と、第３の層と、に近接して配置された、磁気材料からなる前記第２の層と、
前記第２の層と、第４の層と、に近接して配置された前記第３の層であって、前記第３の層は第１の共振器コイルを含み、前記第１の共振器コイルは、第２の共振器コイルに近接した場合に、無線エネルギを前記第２の共振器コイルに伝送するように構成されており、前記第１の共振器コイルは、
前記第１の共振器コイル内の第１の巻線パターンであって、導電材料を含む前記第１の巻線パターンと、
前記第１の共振器コイル内の第２の巻線パターンであって、導電材料を含む前記第２の巻線パターンと、を含み、
前記第１の巻線のパターンの一部分が、交差点で、前記第２の巻線のパターンの一部分と交差する、前記第３の層と、を備え、
前記第４の層は複数の導電材料片を含む、
無線エネルギ伝送システム。
〔付記３１〕
前記第１の巻線のパターンの前記部分と前記第２の巻線のパターンの前記部分とが前記交差点で交差する際に、前記第１の巻線のパターンの前記部分と前記第２の巻線のパターンの前記部分との物理的接触が発生しない、付記３０に記載のシステム。
〔付記３２〕
前記第１の巻線のパターンの前記部分は、前記交差点に達する前に、プリント回路基板の第１の層にある前記第２の巻線のパターンの前記部分の前記第１の側において止まり、前記交差点に達してから、前記プリント回路基板の第２の層にある前記第２の巻線のパターンの前記部分の前記第２の側において再開される、付記３１に記載のシステム。
〔付記３３〕
前記第１の巻線のパターンの第２の部分が、対称な交差点において、前記第２の巻線のパターンの第２の部分と交差する、付記３０に記載のシステム。
〔付記３４〕
前記交差点は、前記第１の共振器コイルの中央部で発生する、付記３０に記載のシステム。
〔付記３５〕
前記交差点は、前記第１の共振器コイルの端部で発生する、付記３０に記載のシステム。
〔付記３６〕
前記第１の巻線及び前記第２の巻線のうちの少なくとも一方のパターンが銅である、付記３０に記載のシステム。
〔付記３７〕
前記第２の共振器コイルが前記第１の共振器コイルに近接した場合の前記第２の共振器のインダクタンスの変化を、前記複数の導電材料片のサイズ、形状、及び幾何学的位置のうちの少なくとも１つによって小さくする、付記３０に記載のシステム。
〔付記３８〕
プリント回路基板であって、少なくとも第１の層、第２の層、及び第３の層を含む前記プリント回路基板と、
導電材料からなるループであって、前記第２の層において直径Ｄ３を含む、導電材料からなる前記ループと、
導電材料からなるコイルであって、巻数が少なくとも２である、導電材料からなる前記コイルと、を備え、
導電材料からなる前記コイルは、前記第１、第２、及び第３の層のそれぞれを通して接続された、外径Ｄ１及び内径Ｄ２を有する前記第１の層及び前記第３の層を占有し、
導電材料からなる前記ループは、導電材料からなる前記コイルと結合されている、
電流検知システム。
〔付記３９〕
導電材料からなる前記コイルの内径Ｄ２内に導体を引き回すことにより、前記導体の電流値が測定される、付記３８に記載のシステム。
〔付記４０〕
前記導体は共振器コイルの一部である、付記３９に記載のシステム。
〔付記４１〕
高調波成分を除去する並列共振回路を更に備える、付記３８に記載のシステム。
〔付記４２〕
電圧出力を有する差動増幅器を更に備える、付記３８に記載のシステム。
〔付記４３〕
ピーク検出回路を更に備え、前記ピーク検出回路は、前記電圧出力のピークを追跡し、導体の測定された電流値を求める演算増幅器を含む、付記４２に記載のシステム。
〔付記４４〕
前記第２及び第３の層に近接した第４の層を更に備え、前記第４の層は、導電材料からなる前記ループ及び導電材料からなる前記コイルのうちの少なくとも一方と結合された、導電材料からなる更なるループを含み、導電材料からなる前記更なる円形ループは、前記第４の層における直径がＤ３である、付記３８に記載のシステム。
〔付記４５〕
前記導電材料からなる前記コイルは銅パターンを含む、付記３８に記載のシステム。
〔付記４６〕
導電材料からなる前記コイルは、ストレート戻り及びバランス巻線のうちの少なくとも一方により構成されている、付記３８に記載のシステム。
〔付記４７〕
８５ｋＨｚから２０ＭＨｚの範囲の周波数を有する電流が測定されるように構成されている、付記３８に記載のシステム。
〔付記４８〕
導電材料からなる前記コイルは、巻数が少なくとも１５である、付記３８に記載のシステム。
〔付記４９〕
導体を交流電流で駆動するステップと、
付記３８に記載の電流検知システムを使用して前記交流電流の振幅値及び位相値を測定するステップと、
を含む電流検知方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12-1】

【図12-2】

【図12-3】

【図12-4】

【図13】

【図14-1】

【図14-2】

【図14-3】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】