特許 6832077 非接触電力伝送装置及び非接触電力送受電装置

(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】6832077

(24)【登録日】2021年2月3日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】非接触電力伝送装置及び非接触電力送受電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/70 20160101AFI20210215BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20210215BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210215BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/70

   H02J50/12

   H02J7/00 301B

   H02J7/00 301D

   H01F38/14

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-90110(P2016-90110)

(22)【出願日】2016年4月28日

(65)【公開番号】特開2017-200340(P2017-200340A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年4月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雅一

(72)【発明者】

【氏名】金川 昌弘

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０６４９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００８５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０４３１３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１４１０６９４７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ５０／００−５０／９０

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｆ３８／１４

Ｈ０４Ｂ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ４／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受電装置に対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置であって、
一端部に開口部を有し、前記開口部から前記受電装置を挿入可能であって、前記受電装置が挿入されたとき、前記開口部が前記受電装置の後端よりも外方に出っ張るようにしたシールドケースと、
前記シールドケースに対応して前記開口部からみて奥側に位置し、前記シールドケース内又は他のシールドケース内に配置された電力伝送用の送電回路と、
前記シールドケース内の前記開口部からみて奥側の前記受電装置の挿入方向と直交する面の中央部に配置し、前記送電回路からの交流電力を前記受電装置に伝送する送電コイルと、
前記シールドケースに挿入される前記受電装置の後端部の両側を把持できるように、前記シールドケース側面に、前記開口部から前記奥側に向かって形成した切欠きと、
を備える非接触電力伝送装置。

【請求項2】

前記切欠きは、前記開口部から前記奥側に向かって、前記シールドケース側面の中央部に湾状に形成して成る請求項１記載の非接触電力伝送装置。

【請求項3】

受電装置と、前記受電装置に対して非接触で電力を伝送する送電装置とを含み、前記送電装置は、
一端部に開口部を有し、前記開口部から前記受電装置を挿入可能であって、前記受電装置が挿入されたとき、前記開口部が前記受電装置の後端よりも外方に出っ張るようにしたシールドケースと、
前記シールドケースに対応して前記開口部からみて奥側に位置し、前記シールドケース内又は他のシールドケース内に配置された電力伝送用の送電回路と、
前記シールドケース内の前記開口部からみて奥側の前記受電装置の挿入方向と直交する面の中央部に配置し、前記送電回路からの交流電力を前記受電装置に伝送する送電コイルと、
前記シールドケースに挿入される前記受電装置の後端部の両側を把持できるように、前記シールドケース側面に、前記開口部から前記奥側に向かって形成した切欠きと、を備え、
前記受電装置は、
前記シールドケースに収容可能な筐体と、
前記筐体を前記シールドケース内に挿入したとき、前記送電コイルに対向するように前記筐体内の前記送電コイルと対向する面に配置され、前記送電コイルから伝送される交流電力を非接触で受電する受電コイルと、
前記筐体内に設けられたシールドケース内に配置され、前記受電コイルで受電した前記交流電力を直流化する受電回路と、を備える非接触電力送受電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、受電装置に非接触で電力を伝送する電力伝送装置、及び非接触で電力の伝送と受電を行う非接触電力送受電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、非接触で電力を伝送する電力伝送装置が普及してきている。非接触電力伝送装置は、電磁誘導や磁界共振（共鳴）などの電磁結合を利用して、携帯端末やタブレット端末などの受電装置に非接触で電力を伝送する装置である。非接触電力伝送装置は、電力を送電するための送電回路及び送電コイルを備え、受電装置では電力を受電するための受電コイルと、受電した電力を自機の駆動に利用するための受電回路や、自機に搭載した２次電池に充電するための充電回路などを備えている。

【0003】

非接触電力伝送装置は、受電装置に対して電力を高い効率で伝送することと同時に、放射ノイズを低く抑えることが要求される。そのため、非接触電力伝送装置の送電回路には、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）等によってスイッチング損失を小さくした、Ｅ級増幅器などの共振を利用した増幅器がしばしば使われる。ＺＶＳとはゼロ電圧状態でＭＯＳ−ＦＥＴなどのスイッチング素子のスイッチングを行うもので、ソフトスイッチングとも呼ばれ、スイッチング損失を低減でき、高効率の送電回路を実現できる効果がある。

【0004】

ソフトスイッチングでは、通常のスイッチング方式であるハードスイッチングに比べて、電圧や電流の立ち上がりが緩やかになり、ノイズの発生が少なくなるという利点があるが、それでもＭＯＳ−ＦＥＴ等のスイッチング素子のスイッチングによるノイズ発生は避けることができず、非接触電力伝送装置の中で、大きなノイズ源となっている。

【0005】

一方、受電装置においては、受電コイルで受電した交流電力を直流に変換するため、一般には全波整流回路等の整流回路が受電コイルの後段に接続される。全波整流回路では、整流ダイオードを４個使用し、ブリッジ型に接続したものがよく使用されるが、ダイオードの整流に伴うノイズの発生が大きい。また、一般のダイオードを使用するよりも、高速なショットキーバリアダイオードを使うとノイズの発生を小さくすることも知られているが、ショットキーバリアダイオードを使用しても、それがノイズ源となることに変わりはない。

【0006】

送電回路には電力を放射するための送電コイルが接続され、受電回路には電力を受電するための受電コイルがそれぞれ接続され、各コイルはアンテナのように機能する。そのため、送電回路及び受電回路にノイズ源があると、送電コイルや受電コイルがアンテナとなり、ノイズを放射してしまうという問題がある。この問題を解決して低ノイズを実現するため、シールドに関する技術（例えば、特許文献１、特許文献２）が開示されている。

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、送電コイル及び受電コイル部にシールドボックスを設けただけであるため、送電コイルと受電コイルとの間の伝送路から漏洩する電磁界に対するシールド効果は低く、放射ノイズを十分に低減できないという課題がある。また特許文献２に記載の技術では、送電部及び受電部のシールドのほかに、それぞれのシールドの外側を覆う大型のシールドなどを設けるため、シールド構造が複雑で大型化するという課題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０−０７００４８公報

【特許文献2】特開２０１２−２２８１５０公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

発明が解決しようとする課題は、ノイズを十分に低減でき、かつ機器の出し入れが容易なシールド構造を備えた非接触電力伝送装置及び非接触電力送受電装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態に係る非接触電力伝送装置は、受電装置に対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送装置であって、一端部に開口部を有し、前記開口部から前記受電装置を挿入可能であって、前記受電装置が挿入されたとき、前記開口部が前記受電装置の後端よりも外方に出っ張るようにしたシールドケースと、前記シールドケースに対応して前記開口部からみて奥側に位置し、前記シールドケース内又は他のシールドケース内に配置された電力伝送用の送電回路と、前記シールドケース内の前記開口部からみて奥側の前記受電装置の挿入方向と直交する面の中央部に配置し、前記送電回路からの交流電力を前記受電装置に伝送する送電コイルと、前記シールドケースに挿入される前記受電装置の後端部の両側を把持できるように、前記シールドケース側面に、前記開口部から前記奥側に向かって形成した切欠きと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る非接触電力送受電装置を示すブロック図。

【図2】一実施形態にて使用する整流回路を示す回路図。

【図3】一実施形態に係る非接触電力伝送装置を模式的に示す構成図。

【図4】一実施形態における送電装置と受電装置を示す斜視図。

【図5】一実施形態におけるシールドケースに受電装置を収容した状態を示す斜視図。

【図6】一実施形態に係る送電装置と受電装置の一例を示す断面図。

【図7】一実施形態に係る送電装置と受電装置の他の例を示す断面図。

【図8】一実施形態に係る送電装置と受電装置のさらに他の例を示す断面図。

【図9】一実施形態に係る非接触電力伝送装置の放射ノイズの測定結果を示す図。

【図10】一実施形態に係る非接触電力伝送装置の変形例を示す斜視図。

【図11】一実施形態に係る非接触電力伝送装置のシールドケースの変形例を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

【0013】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る非接触電力送受電装置１００を示すブロック図である。非接触電力送受電装置１００は、電力を伝送する送電装置１０と、伝送された電力を非接触で受電する受電装置２０とを含む。

【0014】

送電装置１０は、送電コイル１１を有し、受電装置２０は受電コイル２１を有している。送電装置１０から出力された電力は、送電コイル１１と受電コイル２１との間の電磁誘導または磁界共振（共鳴）等の電磁結合を利用して、受電装置２０に伝送される。

【0015】

送電装置１０は、プラグ１２から入力されるＡＣ１００Ｖを直流電圧に変換するＡＣアダプタ１３から直流電力が供給される。送電装置１０は、電力伝送に必要な送電電力を生成する送電回路１４と、送電回路１４を制御する制御部１５を備えている。制御部１５は、発振回路１６及びＭＰＵ（Micro Processor Unit）１７を含み、発振回路１６は、電力搬送波の周波数を送電回路１４に供給する。ＭＰＵ１７は、送電回路１４を必要に応じて動作させ、または停止させる駆動制御や、受電装置２０との間の通信制御などを行う。

【0016】

送電回路１４は、効率を重視したスイッチング回路による増幅回路、例えばＤ級増幅回路やＥ級増幅回路が用いられる。スイッチング素子としては、一般的にＭＯＳ−ＦＥＴが使用される。送電回路１４は、ゼロ電圧スイッチング（ＺＶＳ）または、ゼロ電流スイッチング（ＺＣＳ）により、ソフトスイッチングを行う。ソフトスイッチングにより、スイッチング損失を低減し、スイッチングノイズや放射ノイズを低減することができる。

【0017】

発振回路１６の発振周波数、即ち、送電回路１４のスイッチング周波数は、例えば、６．７８ＭＨｚの周波数を使用する。送電回路１４の出力は、共振用コンデンサ１８を介して送電コイル１１に供給され、送電コイル１１から電力を伝送する。

【0018】

一方、受電装置２０は、受電コイル２１と共振コンデンサ２２によって構成される共振回路と、整流回路２３と、電圧変換回路２４及び負荷回路２５を備えている。受電コイル２１と共振コンデンサ２２による共振回路から送られる交流電力は、整流回路２３（例えばダイオード全波整流回路）によって直流電圧に変換される。変換された直流電圧は、電圧変換回路２４によって負荷回路２５が動作可能な適正な電圧に変換される。したがって、共振コンデンサ２２、整流回路２３、及び電圧変換回路２４は、受電コイルで受電した交流電力を直流化する受電回路を構成する。

【0019】

負荷回路２５は、例えば、携帯端末やタブレット端末等の電子機器の回路であり、制御部２６、充電部２７及び二次電池２８を含む。受電装置２０で受電した電力は、電子機器が内蔵する二次電池２８の充電等に利用される。制御部２６は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータで成り、充電部２７を制御して二次電池２８を適切に充電制御する。また制御部２６は、送電装置１０との間の通信制御などを行う。

【0020】

送電回路１４で使用されるＭＯＳ−ＦＥＴ等のスイッチング素子は、６．７８ＭＨｚの高周波でスイッチングしているため、６．７８ＭＨｚとその高調波のノイズを発生する。送電回路１４の出力端に、ローパスフィルタ１９を設けることで、ノイズを低減することができるが、それでも十分に低減されないノイズは、送電コイル１１や、プラグ１２とＡＣアダプタ１３を接続するケーブル等から放射される。

【0021】

一方、受電装置２０においては、整流回路２３が主なノイズ源となる。整流回路２３は、例えば、図２（ａ）に示すような、ブリッジ型に構成した全波整流回路や、図２（ｂ）に示すような、半波整流回路が使われる。

【0022】

図２（ａ）の全波整流回路２３は、ダイオード２３１〜２３４で構成し、全波整流回路２３の一方の入力端３１にダイオード２３１のアノードとダイオード２３３のカソードを接続し、他方の入力端３２にダイオード２３２のアノードとダイオード２３４のカソードを接続する。またダイオード２３１とダイオード２３２のカソードを出力端３３に接続し、ダイオード２３３とダイオード２３４のアノードを基準電位端３４（アース端）に接続する。また、出力端３３と基準電位端３４（アース端）間に平滑コンデンサ３５を接続し、平滑コンデンサ３５の両端から直流電圧を得る。

【0023】

図２（ｂ）の半波整流回路２３は、入力端３１にダイオード２３１のアノードを接続し、ダイオード２３１のカソードを出力端３３に接続している。出力端３３と基準電位端３４（アース）間には、平滑コンデンサ３５を接続し、平滑コンデンサ３５の両端から直流電圧を得るようにしている。

【0024】

尚、６．７８ＭＨｚのような高周波の整流用ダイオードとしては、順方向電圧降下が小さいショットキーバリアダイオードを使用することで整流効率を高くすることができる。また、整流回路２３の出力端３３に接続した平滑用のコンデンサ３５は、電解コンデンサや、セラミックコンデンサ等が使われる。

【0025】

しかし、ダイオードの整流に伴うノイズは、平滑コンデンサ３５だけでは除去できない場合がある。このため、整流回路２３の後段にローパスフィルタ２９（図１）を接続することで、ノイズを低減することができるが、それでも、ノイズは、入力端子３１に接続される受電コイル２１に伝わって、受電コイル２１から放射されてしまう。

【0026】

非接触電力伝送装置から放射されるノイズは、各国の電波法などによって定められた規制値を満足する必要がある。日本国内の場合には、電波法により放射ノイズの規制値が定められている。また、ＩＳＭ（Industry-Science-Medical）周波数である６．７８ＭＨｚを電力伝送周波数に使用する場合は、国際規格であるＣＩＳＰＲ１１や米国のＦＣＣ Ｐａｒｔ１８などが規制の対象となる。また、空間に放射されるノイズの他に、電源ラインを伝導するノイズについても規制される。

【0027】

ところで、携帯端末やポータブル機器などの比較的小型の機器の場合には、送電装置と受電装置をシールドボックスに入れて電磁的に密閉し、電磁波が漏洩しないようにすれば、放射ノイズを大幅に低減できることは一般に知られている。

【0028】

例えば、携帯端末やポータブル機器などの小型機器全体をシールドボックスに入れ、シールドボックスに扉を付ける例も考えられるが、シールドボックスの扉を開閉して機器を出し入れする必要があり、非常に面倒になる。また、シールド装置自体が大きくなってしまう。

【0029】

また扉をなくして、シールドボックスの奥行を長くし、受電装置（携帯端末やポータブル機器）をシールドボックス内に十分収納できるようにすることも考えられる。しかし、奥行きを長くしたシールドケースに受電装置を収納した場合、放射ノイズの低減効果は高まるものの、受電装置をシールドケースから取り出しにくくなるという問題が発生する。

【0030】

本実施形態では、送電装置１０と受電装置２０をシールド効果のあるケース（シールドケース）で覆うとともに、シールドケースの開口部から受電装置２０を出し入れ可能にし、かつ、シールドケースの開口面積をできるだけ小さくし、受電装置２０の出し入れを容易にする形状を有する非接触電力伝送装置を提供するものである。

【0031】

図３は、実施形態に係る非接触電力伝送装置を模式的に示した構成図である。図３の例では、送電コイル１１を含む送電装置１０をシールドケース４０内に設けている。シールドケース４０は、一端部に開口部４１を有し、開口部４１から受電装置２０をシールドケース４０内に収容可能である。尚、図３では、送電装置１０にＡＣアダプタ１３を含む例を示しているが、ＡＣアダプタ１３は個別の回路部品として構成することもできる。

【0032】

送電コイル１１は、シールドケース４０の開口部４１から見て奥側に取り付けている。また受電装置２０は、送電コイル１１と対向する位置に受電コイル２１を配置しており、受電装置２０をシールドケース４０内に収容したとき、送電コイル１１と受電コイル２１が近接し、電力伝送が可能となる。

【0033】

また、送電コイル１１と受電コイル２１との対向位置のずれが大きくなって、電力伝送の効率が悪化することのないよう、シールドケース４０の内周は、受電装置２０の外周のサイズに対して若干大きいサイズになっている。例えば、受電装置２０の外周とシールドケース４０の内周との隙間は、２〜３ｃｍ程度以内になっており、受電装置２０がシールドケース４０内で位置ズレしても、必要最小限のズレに止めるようにしている。

【0034】

尚、送電コイル１１は、シールドケース４０内に設けているが、送電コイル１１以外の送電装置１０を構成する回路部分については、シールドケース４０に対応して、同一のシールドケース４０内に配置しても良いし、シールドケース４０の外側に一体に配置しても良い。また、ＡＣアダプタ１３のみをシールドケース４０の外部に設ける構成にしてもよい。

【0035】

但し、送電コイル１１以外の回路部分をシールドケース４０の外側に配置する場合は、ノイズが放射しないように、シールドケース４０とは別のシールドケースに入れる等、ノイズ対策は必要である。

【0036】

図４は、一実施形態での送電装置１０と受電装置２０を示す斜視図である。送電装置１０は、シールドケース４０内に構成される。シールドケース４０は、箱型であり、開口部４１から受電装置２０を出し入れ可能になっている。受電装置２０の挿入方向を矢印Ｘ方向とすると、開口部４１と対向するシールドケース４０内の奥側には、挿入方向Ｘと直交する方向（垂直）に送電コイル１１を取り付ける。送電コイル１１は、プリント基板上に形成しても良いし、巻線等で形成しても良い。また、送電コイル１１と、シールドケース４０の奥側の端面４３との間に、送電装置１０の、送電コイル１１以外の回路部分を配置している。

【0037】

受電装置２０は、送電コイル１１と対向する位置に受電コイル２１を配置している。受電装置２０を、シールドケース４０の開口部４１から奥方向に挿入し、送電コイル１１と突き当たる位置まで挿入すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で対向し、非接触電力伝送が可能となる。

【0038】

さらに、シールドケース４０の側面には、開口部４１の縁部から奥側に向かって切欠き４４を形成し、受電装置２０の取り出しが容易になるようにしている。即ち、受電装置２０をシールドケース４０に収容したとき、受電装置２０の挿入方向の前端部は、送電コイル１１と対向する。一方、挿入方向の後端部は、開口部４１よりも内側に位置するが、後端部の一部が切欠き４４から露出する。

【0039】

切欠き４４は、受電装置２０の挿入方向Ｘの両側、つまり、シールドケース４０の底面部と天井部以外の両側面のほぼ中央部に形成している。

【0040】

図５は、シールドケース４０に受電装置２０を収納した状態を模式的に示す斜視図である。図５に示すように、受電装置２０をシールドケース４０に挿入し、送電コイル１１に突き当たる位置まで押し込むと、受電コイル２１と送電コイル１１が近接して対向する。したがって、送電装置１０から受電装置２０に非接触で電力の伝送が可能となる。また、この状態において、受電装置２０の後端部は、開口部４１よりも内側にあるが、後端部の一部は、切欠き４４から露出する。

【0041】

したがって、受電装置２０をシールドケース４０から取り出すときは、切欠き４４の両側から受電装置２０の後端部を指で把持して取り出せば、容易に取り出すことができる。

【0042】

また、切欠き４４は、シールドケース４０の両側面のほぼ中央部に形成しているため、切欠き４４の上側と下側には、それぞれ出っ張り部４５、４６が生じる。そのため、受電装置２０の後端部の大部分はシールドケース４０で囲まれ、開口部４１から放射される電磁波を低減することができる。実際に、出っ張り部４５、４６を無くしてしまうと、数ｄＢ〜１０ｄＢ以上、ノイズレベルが上昇してしまうことが実験により確認された。

【0043】

図６は、シールドケース４０内に設けた送電装置１０と、受電装置２０の一例を示す断面図である。図６（ａ）は、シールドケース４０から受電装置２０を分離した状態を示し、図６（ｂ）は、シールドケース４０内に受電装置２０を収容した状態を示している。

【0044】

図６（ａ）で示すように、シールドケース４０は、箱型であり、開口部４１から受電装置２０を出し入れ可能である。開口部４１と対向するシールドケース４０内の奥側には、挿入方向Ｘと直交する方向（垂直）に送電コイル１１を取り付ける。この場合、送電コイル１１は、プリント基板上に形成したプリントコイルである。送電コイル１１の外側、即ち、送電コイル１１とシールドケース４０の奥側の端面４３との間に、送電装置１０の送電コイル１１以外の回路部分１１０を配置している。シールドケース４０側面には、開口部４１の縁部から奥側に向かって切欠き４４を形成している。

【0045】

受電装置２０は、シールドケース４０に収納可能な形状の筐体５０を有し、筐体５０内の送電コイル１１と対向する面に受電コイル２１を取り付けている。また受電装置２０の、受電コイル２１以外の整流回路２３等の受電回路２１０は、筐体５０内に設けたシールドケース５１の中に配置している。シールドケース５１と受電回路２１０は、筐体５０内の天井部、或いは底面部に設けている（図６では、天井部に設けた例を示している）。

【0046】

図６（ｂ）に示すように、受電装置２０をシールドケース４０の開口部４１から挿入し、送電コイル１１と突き当たる位置まで挿入して収容すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で対向し、非接触電力伝送が可能となる。

【0047】

また、受電装置２０をシールドケース４０に収容したとき、受電装置２０（筐体５０）の後端部５２は、開口部４１よりも内側に位置するが、後端部５２の一部は切欠き４４から露出する。したがって、受電装置２０をシールドケース４０から取り出すときは、切欠き４４の両側から受電装置２０の後端部５２を指で把持して取り出せば、容易に取り出すことができる。

【0048】

尚、図６では、送電コイル１１をシールドケース４０の奥側の面に沿って設ける例を説明したが、送電コイル１１は、シールドケース４０の奥側に設ける以外に、シールドケース４０内の他の面、例えば底面部、天井部、或いは側面部に沿って設けるようにしてもよい。また２つ以上の面に設けるようにしてもよい。

【0049】

図７は、シールドケース４０内に設けた送電装置１０と、受電装置２０の他の例を示す断面図である。図７（ａ）は、シールドケース４０から受電装置２０を分離した状態を示し、図７（ｂ）は、シールドケース４０内に受電装置２０を収容した状態を示している。

【0050】

図７（ａ）で示すように、シールドケース４０は、箱型であり、開口部４１から受電装置２０を出し入れ可能である。開口部４１から見て奥側のシールドケース４０内の底面部には、挿入方向Ｘと平行（水平）に送電コイル１１を取り付けている。シールドケース４０の外側には、別のシールドケース４７を一体に設け、このシールドケース４７内に、送電装置１０の、送電コイル１１以外の回路部分１１０を配置している。シールドケース４０の側面には、開口部４１の縁部から奥側に向かって切欠き４４を形成している。

【0051】

受電装置２０は、シールドケース４０に収納可能な形状の筐体５０を有し、筐体５０内の送電コイル１１と対向する位置（底面）に受電コイル２１を取り付けている。また受電装置２０の、受電コイル２１以外の整流回路２３等の受電回路２１０は、筐体５０内に設けたシールドケース５１の中に配置している。シールドケース５１と受電回路２１０は、筐体５０内の天井部、或いは底面部に設けている（図７では、天井部に設けた例を示している）。

【0052】

図７（ｂ）に示すように、受電装置２０を、シールドケース４０の開口部４１から挿入して突き当たる位置まで挿入すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で対向し、非接触電力伝送が可能となる。

【0053】

また、受電装置２０をシールドケース４０に収容したとき、受電装置２０の後端部５２は、開口部４１よりも内側に位置するが、後端部５２の一部が切欠き４４から露出する。したがって、受電装置２０をシールドケース４０から取り出すときは、切欠き４４の両側から受電装置２０の後端部５２を指で把持して取り出せば、容易に取り出すことができる。

【0054】

図８（ａ）、（ｂ）は、シールドケース４０内に設けた送電装置１０と、受電装置２０のさらに他の例を示す断面図である。図８（ａ）、（ｂ）は、いずれもシールドケース４０から受電装置２０を分離した状態を示している。

【0055】

図８（ａ）の例では、シールドケース４０は、箱型であり、開口部４１から受電装置２０を出し入れ可能である。開口部４１と対向するシールドケース４０内の奥側には、挿入方向Ｘと直交する方向（垂直）に送電コイル１１を取り付けている。

【0056】

また、開口部４１と対向するシールドケース４０の奥側の底面部には、送電装置１０の、送電コイル１１以外の回路部分１１０を配置している。シールドケース４０の側面には、開口部４１の縁部から奥側に向かって切欠き４４を形成している。

【0057】

受電装置２０は、シールドケース４０に収納可能な形状の筐体５０を有し、筐体５０内の送電コイル１１と対向する面に受電コイル２１を取り付けている。また受電装置２０の、送電コイル以外の整流回路２３等の受電回路２１０は、筐体５０内に設けたシールドケース５１の中に配置している。シールドケース５１と受電回路２１０は、筐体５０内の天井部、或いは底面部に設けている（図８（ａ）では、天井部に設けた例を示している）。

【0058】

受電装置２０を、シールドケース４０の開口部４１から挿入して突き当たる位置まで収容すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で垂直方向に対向し、非接触電力伝送が可能となる。また、受電装置２０をシールドケース４０に収容したとき、受電装置２０の後端部５２は、開口部４１よりも内側に位置するが、後端部５２の一部は切欠き４４から露出する。

【0059】

図８（ｂ）の例では、シールドケース４０は、箱型であり、開口部４１から受電装置２０を出し入れ可能である。開口部４１と対向するシールドケース４０内の奥側の底面部には、挿入方向Ｘと平行（水平）に送電コイル１１を取り付けている。

【0060】

また、開口部４１と対向するシールドケース４０の奥側の天井部には、送電装置１０の、送電コイル１１以外の回路部分１１０を配置している。シールドケース４０の側面には、開口部４１の縁部から奥側に向かって切欠き４４を形成している。

【0061】

受電装置２０は、シールドケース４０に収納可能な形状の筐体５０を有し、筐体５０内の送電コイル１１と対向する底面部に受電コイル２１を取り付けている。また受電装置２０の、送電コイル以外の整流回路等の受電回路２１０は、筐体５０内に設けたシールドケース５１の中に配置している。シールドケース５１と受電回路２１０は、筐体５０内の天井部、或いは底面部に設けている（図８（ｂ）では、天井部に設けた例を示している）。

【0062】

受電装置２０を、シールドケース４０の開口部４１から挿入して突き当たる位置まで収容すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で水平方向に対向し、非接触電力伝送が可能となる。また、受電装置２０をシールドケース４０に収容したとき、受電装置２０の後端部５２は、開口部４１よりも内側に位置するが、後端部５２の一部は切欠き４４から露出する。

【0063】

尚、図８（ａ）、（ｂ）において、シールドケース４０の底面部や天井部には、回路部分１１０を設けているため、受電装置２０をシールドケース４０に挿入する際に、受電装置２０が回路部分１１０に衝突しないように、シールドケース４０内に受電装置２０をガイドするガイド部材を設けると良い。またシールドケース４０の内周の大きさは、回路部分１１０を内蔵することを考量して、受電装置２０の外周よりも若干大きくするとよい。

【0064】

図９は、６．７８ＭＨｚの周波数を使用した非接触電力伝送装置における放射ノイズの測定結果を示す図である。図９では、本実施形態に示すシールドケース４０を使用し、１０Ｗの電力伝送を行ったときに、非接触電力伝送装置から距離３ｍでの放射電界強度の測定値Ａを示している。

【0065】

図９の縦軸は、放射電界強度［ｄＢ（μＶ／ｍ）］を示し、横軸は、周波数（３０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚ）を示す。また図９の点線Ｂは、国内の標準的な規制値である、ＶＣＣＩ Class Ｂの限度値（ＱＰ）を示している。測定値Ａは、ＶＣＣＩ Class Ｂの限度値（Ａ）以内にあり、国内の標準的な規制値をクリアしていることが分かる。つまり、６．７８ＭＨｚの高調波のノイズの発生を低減できることが分かる。

【0066】

尚、シールドケース４０は、開口部４１を有していため、開口部４１から電磁界が若干放射されてしまう。そのため、図１に示すように、送電装置１０にフィルタ１９を組み込み、受電装置２０にフィルタ２９を組み込み、或いはプラグ１２とＡＣアダプタ１３を接続するケーブルにフェライトコアを設けるなどにより、ノイズを低減することができる。

【0067】

したがって、これらのノイズ低減手法を併用すれば、シールドケース４０に切欠き４４を形成しても、ノイズの低減効果は得られる。またシールドケース４０に対する受電装置２０の出し入れのし易さを両立させることができる。

【0068】

なお、電力伝送周波数は、６．７８ＭＨｚを例に説明したが、６．７８ＭＨｚに限定するものではなく、他の周波数でも構わない。

【0069】

図１０は、実施形態に係る非接触電力伝送装置の変形例を示す斜視図である。図１０に示す例では、シールドケース４０を縦型にして、受電装置２０をシールドケース４０の上方（Ｙ方向）から挿入して収容するものである。シールドケース４０を上向きにして、受電装置２０をシールドケース４０の上方から、又は上方に出し入れする点以外は、図４と同じ構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0070】

図１０の例でも、受電装置２０を、シールドケース４０の開口部４１から挿入し、送電コイル１１と突き当たる位置まで挿入すると、送電コイル１１と受電コイル２１とが２〜３ｃｍ以下の近距離で対向し、非接触電力伝送が可能となる。

【0071】

また、受電装置２０をシールドケース４０から取り出す場合、切欠き４４を設けているので、受電装置２０を容易に取り出すことができる。また、シールドケース４０に形成する切欠き４４の形状については、他の形状でもよく、特に限定するものではない。

【0072】

図１１は、シールドケース４０の変形例を示す断面図であり、特に切欠き４４の他の形状を例示したものである。即ち、図４、図１０の例では、切欠き４４が直線的な形状（台形状）となっているが、図１１（ａ）に示すように、切欠き４４は半円状などの湾状に形成してもよい。

【0073】

さらに、シールドケース４０の別の形状として、図１１（ｂ）に示すように、出っ張り部４５、４６は、何れか一方のみとし、他方を無くしてもよい。図１１（ｂ）では、出っ張り部４６だけとし、切欠き４４を中央部から他方の端部にかけて形成している。図１１（ｂ）に示すように、上側の出っ張り部４５が無くなるので、受電装置２０の出し入れがより容易になる。但し、この場合は、両端部に出っ張り部４５、４６がある場合に比べると、放射ノイズのレベルが多少、大きくなるためノイズの規制値に対して余裕がある場合に採用可能である。
以上述べた実施形態によれば、非接触電力伝送装置において、放射ノイズを十分に低減でき、かつ受信装置の出し入れが容易になるため、ポータブル機器に好適な装置を提供することがでる。

【0074】

尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0075】

１０…送電装置
１１…送電コイル
１４…送電回路
２０…受電装置
２１…受電コイル
２３…整流回路
４０…シールドケース
４１…開口部
４４…切欠き
５０…筐体
５２…後端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】