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公開番号2025157710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024059873
出願日2024-04-03
発明の名称非接触送電装置および非接触電力伝送システム
出願人長野日本無線株式会社
代理人個人
主分類H02J 50/40 20160101AFI20251008BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力を安定供給可能とする。
【解決手段】送電用コイルの周方向で隣接するコイル形成ユニット20,20のうちの一方におけるコネクタ23b1と他方のコイル形成ユニット20におけるコネクタ23b2とを接続して両コイル形成ユニット20,20の導体パターン22p,22pを相互に接続することで両導体パターン22p,22pを接続する導体路Lが形成されるように接続用部材23(部材23-1,23-2)が構成されると共に、隣接するコイル形成ユニット20,20の一方における導体パターン22pと導体路Lの部位P2における中央部位との距離が、その導体パターン22pと部位P4における中央部位との距離よりも長くなり、他方のコイル形成ユニット20における導体パターン22pと導体路Lの部位P7における中央部位との距離がその導体パターン22pと部位P5における中央部位との距離よりも長くなるように形成されている。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
送電用コイル、および当該送電用コイルが固定された基台を備えた非接触送電装置であって、
前記送電用コイルの周方向における一部を構成する直線状の導体パターンが形成されたコイル用基板を備えると共に当該コイル用基板が前記基台に固定されたコイル形成ユニットを複数備え、当該各コイル形成ユニットが前記周方向に沿って配設されると共に、当該各コイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の前記導体パターンが接続用部材を介して相互に接続されて構成され、
前記接続用部材は、前記導体パターンの長手方向における一端部に基端部が接続された第１ケーブル、および当該第１ケーブルの先端部に接続された第１コネクタを有する第１部材と、前記導体パターンの前記長手方向における他端部に基端部が接続された第２ケーブル、および当該第２ケーブルの先端部に接続された第２コネクタを有する第２部材とを備え、
前記周方向で隣接する前記コイル形成ユニットのうちの一方のコイル形成ユニットにおける前記第１コネクタと当該隣接するコイル形成ユニットのうちの他方のコイル形成ユニットにおける前記第２コネクタとを接続することによって当該一方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと当該他方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンとを相互に接続した状態において、当該一方のコイル形成ユニットにおける前記第１部材と当該他方のコイル形成ユニットにおける前記第２部材とで構成される導体路が、
前記一方のコイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の基板面に沿ってそれぞれ位置する部位であって、前記第１ケーブルの前記基端部と当該コイル用基板の前記導体パターンから離間する向きに沿って当該基端部から離間する先端部側部位との間の第１部位、当該第１部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記他端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第２部位、当該第２部位の前記先端部側部位と前記導体パターンに対して接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第３部位、および当該第３部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記一端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第４部位と、
前記他方のコイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の基板面に沿ってそれぞれ位置する部位であって、前記第４部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記一端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第５部位、当該第５部位の前記先端部側部位と前記導体パターンから離間する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第６部位、当該第６部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記他端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第７部位、および当該第７部位の前記先端部側部位と前記導体パターンに対して接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する前記第２ケーブルの前記基端部との間の第８部位とを備えると共に、
前記一方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと前記第２部位における中央部位との距離が当該導体パターンと前記第４部位における中央部位との距離よりも長くなり、かつ前記他方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと前記第７部位における中央部位との距離が当該導体パターンと前記第５部位における中央部位との距離よりも長くなるように形成されている非接触送電装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記コイル形成ユニットは、前記周方向に沿って配設されて１つの前記基台に固定された複数の前記コイル用基板を備えて構成されると共に、隣接する当該コイル用基板の前記導体パターンが前記接続用部材によって相互に接続されている請求項１記載の非接触送電装置。
【請求項３】
前記コイル形成ユニットは、前記基板面が平行となるように対向配置されて１つの前記基台に固定された複数の前記コイル用基板を備えている請求項１記載の非接触送電装置。
【請求項４】
前記コイル形成ユニットは、前記基板面が平行となるように対向配置されて１つの前記基台に固定された複数の前記コイル用基板を備えている請求項２記載の非接触送電装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の非接触送電装置と、受電用コイルを有する非接触受電装置とを備えた非接触電力伝送システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコイル形成ユニットが接続されて構成された送電用コイルを有する非接触送電装置、および、そのような非接触送電装置を備えて構成された非接触電力伝送システムに関するものである。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の非接触送電装置を備えた非接触電力伝送システムとして、移動体に対する非接触給電（非接触電力伝送）が可能なレール式非接触電力伝送システム（以下、単に「電力伝送システム」ともいう）が下記の特許文献に開示されている。この電力伝送システムは、一例として、床面や天井などに設置されたレールの案内に従って移動する搬送車や扉などの移動体に対して電力を供給可能に構成されている。具体的には、この電力伝送システムは、レールの一端側に配設された送電電源、レールの延伸方向に沿って配置されたコイル部材（レール式非接触電力伝送モジュール：以下、単に「電力伝送モジュール」ともいう）、およびレールの他端側に配設された短絡回路などで構成される送電回路（送電用コイル）と、移動体に取り付けられると共に送電回路から送電される電力を受電して移動体に伝送する受電コイル（受電回路）とを備えている。
【０００３】
この場合、上記の電力伝送モジュールは、往復分のコイル部材、および両コイル部材に対して直列接続されたコンデンサを備えている。また、この電力伝送システムでは、複数の電力伝送モジュールがレールの延在方向に沿って連結されると共に、各電力伝送モジュールにおけるコイル部材および短絡回路によって１ループの送電コイルが形成されている。また、この電力伝送システムでは、受電コイルが移動体に取り付けられた状態で送電コイル内に配置され、送電コイル（レール）に対して受電コイルが移動体と共に移動させられる構成が採用されている。これにより、この電力伝送システムでは、レールの延伸方向（すなわち、送電回路の延在方向）に沿って移動する移動体に対して受電コイルによって電力を伝送（供給）することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１８７０６０号公報（第４－８頁、第１－６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献に開示されている電力伝送システム（非接触電力伝送システム）、およびその送電用コイル（送電回路：非接触送電装置）には、以下のような改善すべき課題が存在する。
【０００６】
具体的には、上記の電力伝送システムでは、基板上の導体性パターン（導体パターン）で構成されたコイル部材を有する電力伝送モジュールを複数備え、電力の供給対象である移動体を移動させるべき範囲内に各電力伝送モジュールを並べて配置して各コイル部材を接続することで、非接触送電装置（送電用コイル）が形成されるように構成されている。この場合、この電力伝送システムにおける非接触送電装置では、隣接する電力伝送モジュールにおけるコイル部材が、引っ掛け型の端子、汎用の配線、または導電性のテープなどで構成された接続部によって接続されると共に、末端に配置された電力伝送モジュールのコイル部材に短絡回路が接続されることで、１ループの送電用コイルが形成されている。
【０００７】
一方、この種の電力伝送システムにおいて、非接触送電装置から非接触受電装置に対して効率良く電力を伝送するには、伝送時に送電用コイルの周囲に発生する磁界（磁束）の向きを考慮して送電用コイルに対する受電用コイルの位置や姿勢を規定する必要がある。この場合、各電力伝送モジュールにおける基板上の導体パターン（コイル部材）が接続部によって接続されることによって送電用コイルが形成されている上記の非接触送電装置では、採用される接続部の種類によっては、導体パターンを流れる電流の向き（導体パターンの延在方向）と、接続部を流れる電流の向き（接続部を構成する端子、配線および導体パターンの延在方向）とが同一方向とはならず、これにより、導体パターンを電流が流れることで発生する磁界（磁束）の向きと、接続部を電流が流れることで発生する磁界（磁束）の向きとが相違する状態となることがある。
【０００８】
このような構成では、レールに沿って移動体（供給対象）と共に受電用コイルを移動させたときに、受電用コイルが導体パターンの長手方向における中央部に位置しているとき（接続部から離間しているとき）と、受電用コイルが接続部の近傍に位置しているとき（導体パターンの端部に位置しているとき）とで、受電コイルにおける磁界の結合の度合いが相違し、受電用コイルに生じる誘導起電力が相違することとなる。この結果、移動体の位置（すなわち、送電用コイルに対する受電用コイルの位置）によって電力の伝送効率が変化するため、移動体（供給対象）に対して安定して電力を供給するのが困難となる。したがって、この点を解決する必要がある。
【０００９】
本発明は、かかる解決すべき課題を解決すべくなされたものであり、送電用コイルに対する受電用コイルの位置によらず、供給対象に対して電力を安定供給可能な非接触送電装置および非接触電力伝送システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る非接触送電装置は、送電用コイル、および当該送電用コイルが固定された基台を備えた非接触送電装置であって、前記送電用コイルの周方向における一部を構成する直線状の導体パターンが形成されたコイル用基板を備えると共に当該コイル用基板が前記基台に固定されたコイル形成ユニットを複数備え、当該各コイル形成ユニットが前記周方向に沿って配設されると共に、当該各コイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の前記導体パターンが接続用部材を介して相互に接続されて構成され、前記接続用部材は、前記導体パターンの長手方向における一端部に基端部が接続された第１ケーブル、および当該第１ケーブルの先端部に接続された第１コネクタを有する第１部材と、前記導体パターンの前記長手方向における他端部に基端部が接続された第２ケーブル、および当該第２ケーブルの先端部に接続された第２コネクタを有する第２部材とを備え、前記周方向で隣接する前記コイル形成ユニットのうちの一方のコイル形成ユニットにおける前記第１コネクタと当該隣接するコイル形成ユニットのうちの他方のコイル形成ユニットにおける前記第２コネクタとを接続することによって当該一方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと当該他方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンとを相互に接続した状態において、当該一方のコイル形成ユニットにおける前記第１部材と当該他方のコイル形成ユニットにおける前記第２部材とで構成される導体路が、前記一方のコイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の基板面に沿ってそれぞれ位置する部位であって、前記第１ケーブルの前記基端部と当該コイル用基板の前記導体パターンから離間する向きに沿って当該基端部から離間する先端部側部位との間の第１部位、当該第１部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記他端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第２部位、当該第２部位の前記先端部側部位と前記導体パターンに対して接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第３部位、および当該第３部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記一端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第４部位と、前記他方のコイル形成ユニットにおける前記コイル用基板の基板面に沿ってそれぞれ位置する部位であって、前記第４部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記一端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第５部位、当該第５部位の前記先端部側部位と前記導体パターンから離間する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第６部位、当該第６部位の前記先端部側部位と前記導体パターンの前記他端部に接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する先端部側部位との間の第７部位、および当該第７部位の前記先端部側部位と前記導体パターンに対して接近する向きに沿って当該先端部側部位から離間する前記第２ケーブルの前記基端部との間の第８部位とを備えると共に、前記一方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと前記第２部位における中央部位との距離が当該導体パターンと前記第４部位における中央部位との距離よりも長くなり、かつ前記他方のコイル形成ユニットにおける前記導体パターンと前記第７部位における中央部位との距離が当該導体パターンと前記第５部位における中央部位との距離よりも長くなるように形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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