TWI581539B - 可形成磁場空間之無線電力傳送裝置及其形成方法 - Google Patents

Description

可形成磁場空間之無線電力傳送裝置及其形成方法

本發明係關於一種可形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間的無線電力傳送裝置及其形成方法。

近年來，筆記型PC(Personal Computer，個人電腦)、平板型PC、數位相機、行動電話、行動式遊戲機、耳機型音樂播放器、無線式頭戴型耳機、助聽器、記錄器等人可攜帶使用之行動式之電子機器正快速普及。而且，該等行動式之電子機器之大部分中搭載有充電電池，需要定期充電。為了簡化對搭載於該電子機器之充電電池之充電作業，藉由於搭載於充電器之供電模組與搭載於電子機器之受電模組之間利用無線傳送電力之供電技術(改變磁場而進行電力傳送之無線電力傳送技術)來對充電電池進行充電的機器正不斷增加。

例如，作為無線電力傳送技術，可列舉藉由利用供電模組及受電模組具備之共振器間之共振現象使磁場耦合而進行電力傳送的無線電力傳送技術(例如參照專利文獻1)。

於上述無線電力傳送技術中，於共振器間之共振現象時於供電模組及受電模組具備之共振器周邊產生磁場。其結果，有如下問題：於配置於供電模組或受電模組之周邊之穩定電路、充電電路、充電電池、其他電子零件等，因磁場產生渦電流而發熱，對穩定電路、充電電路、充電電池、其他電子零件等造成負面影響。

為了解決因上述磁場所導致之問題，例如，於專利文獻2中揭示 有可於以非接觸供電之形式進行電力傳送之供電裝置中減少洩漏電磁場的電力傳送系統。又，於專利文獻3中揭示有可減少輸電線圈與受電線圈之間之磁場的輸電受電裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-239769號公報

[專利文獻2]日本專利特開2011-147213號公報

[專利文獻3]日本專利特開2010-239847號公報

然而，先前技術並未提及意圖於專利文獻2之電力傳送系統及專利文獻3之輸電受電裝置中形成磁場強度較小之磁場空間，進而，未提及於供電裝置或受電裝置中考慮穩定電路、充電電路、充電電池、其他電子零件之大小等而以多大之大小產生磁場強度較小之磁場空間之類的想法。

因此，本發明之目的在於提供一種意圖於供電模組與受電模組之間形成磁場強度較小之磁場空間，進而可控制磁場強度較小之磁場空間之大小等的無線電力傳送裝置及磁場空間之形成方法。

用以解決上述問題之本發明係一種無線電力傳送裝置，其特徵在於，其係利用共振現象，自至少具備供電共振器之供電模組對至少具備受電共振器之受電模組供給電力者，且設定為上述供電共振器及上述受電共振器之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，而於上述供電共振器及上述受電共振器之近處形成具有較周邊之磁場強度更小之磁 場強度之磁場空間。

根據上述構成，利用共振現象無線傳送電力時，設定為供電共振器及受電共振器中之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至供電模組之電力之電源頻率設定為與傳送特性之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，可於供電共振器及受電共振器之近處形成具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間。

而且，藉由將期望減少磁場影響之電子機器等收納至磁場強度低於周邊之磁場強度之磁場空間，可減少或防止對於電子機器等發生因磁場引起之渦電流，從而能夠抑制發熱所致之負面影響。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域對應之頻帶。

根據上述構成，藉由將供給至供電模組之電力之電源頻率設定為與傳送特性之兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域對應之頻帶，可於供電共振器與受電共振器之間形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域對應之頻帶。

根據上述構成，藉由將供給至供電模組之電力之電源頻率設定為與傳送特性之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域對應之頻帶，可於供電共振器及受電共振器之外側形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，上述供電模組至少包含供電線圈及上述供電共振器，上述受電模組至少包含上述受電共振器及受電線圈，且設定為具有上述 供電模組及上述受電模組之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有一個波峰的單峰性之特性。

根據上述構成，藉由設定為具有供電模組及受電模組之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有一個波峰的單峰性之特性，可謀求傳送特性之最大化。而且，能夠使傳送特性最大化意味著能夠使自供電模組對受電模組之電力傳送效率最大化，因此，可一面形成磁場空間，一面提高無線電力傳送之電力傳送效率。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，上述供電模組至少包含供電線圈及上述供電共振器，上述受電模組至少包含上述受電共振器及受電線圈，且設定為具有上述供電模組及上述受電模組之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有至少兩個波峰的雙峰性之特性。

根據上述構成，藉由設定為具有供電模組及受電模組之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有至少兩個波峰的雙峰性之特性，於將電力之電源頻率設定於波峰附近之情形時，可一面形成磁場空間，一面提高無線電力傳送之電力傳送效率。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，藉由改變與上述供電模組及上述受電模組相關之調整參數而變更產生於上述供電共振器與上述受電共振器之間之磁場耦合之強度，藉此調整上述磁場空間之大小。

根據上述構成，藉由改變與供電模組及受電模組相關之調整參數而變更產生於供電共振器與受電共振器之間之磁場耦合之強度，可變更磁場空間之大小。例如，藉由相對減弱產生於供電模組與受電模組之間之磁場耦合而可擴大磁場空間之大小。另一方面，藉由相對增強產生於供電模組與受電模組之間之磁場耦合而可縮小磁場空間之大小。

藉此，可配合期望減小磁場影響之電子機器之大小而調整磁場空間之大小。

又，用以解決上述問題之本發明係如上述無線電力傳送裝置，其特徵在於，上述調整參數係上述供電線圈與上述供電共振器之間之距離、及上述受電共振器與上述受電線圈之間之距離之至少一者。

根據上述構成，藉由變更供電線圈與供電共振器之間之距離、及受電共振器與受電線圈之間之距離之至少一者，可變更磁場耦合之強度而變更磁場空間之大小。

又，用以解決上述問題之本發明係一種磁場空間之形成方法，其特徵在於，其係利用共振現象，自至少具備供電共振器之供電模組對至少具備受電共振器之受電模組供給電力的無線電力傳送裝置中之磁場空間之形成方法，且設定為上述供電共振器及上述受電共振器之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，而於上述供電共振器與上述受電共振器之間形成具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間。

根據上述方法，利用共振現象無線傳送電力時，設定為供電共振器及受電共振器中之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至供電模組之電力之電源頻率設定為與傳送特性之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，可於供電共振器及受電共振器之近處，形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間。

而且，藉由將期望減小磁場影響之電子機器等收納至磁場強度低於周邊之磁場強度之磁場空間，可減少或防止對於電子機器等發生因磁場引起之渦電流，從而能夠抑制發熱所致之負面影響。

可提供一種意圖於供電模組與受電模組之間形成磁場強度較小之磁場空間，進而可控制磁場強度較小之磁場空間之大小等的無線電力傳送裝置及磁場空間之形成方法。

1‧‧‧無線電力傳送裝置

2‧‧‧供電模組

3‧‧‧受電模組

6‧‧‧交流電源

7‧‧‧穩定電路

8‧‧‧充電電路

9‧‧‧充電電池

10‧‧‧被供電機器

21‧‧‧供電線圈

22‧‧‧供電共振器

22A‧‧‧流向供電共振器之電流之朝向

31‧‧‧受電線圈

32‧‧‧受電共振器

32A‧‧‧流向受電共振器之電流之朝向

51‧‧‧虛線

52‧‧‧實線

60‧‧‧鐵片

61‧‧‧銅片

101‧‧‧充電器

102‧‧‧無線式頭戴型耳機

102a‧‧‧耳機揚聲器部

110‧‧‧網路分析儀

111‧‧‧輸出端子

112‧‧‧輸入端子

150‧‧‧實線

151‧‧‧實線

152‧‧‧實線

153‧‧‧實線

161‧‧‧實線

162‧‧‧實線

163‧‧‧實線

C₂‧‧‧電容器

C₃‧‧‧電容器

d12‧‧‧距離

d23‧‧‧距離

d34‧‧‧距離

f0‧‧‧共振頻率

G1、G2‧‧‧磁場空間

I₁‧‧‧電流

I₂‧‧‧電流

I₃‧‧‧電流

I₄‧‧‧電流

L₁‧‧‧線圈

L₂‧‧‧線圈

L₃‧‧‧線圈

L₄‧‧‧線圈

M₁₂‧‧‧互感

M₂₃‧‧‧互感

M₃₄‧‧‧互感

R₁‧‧‧電阻器

R₂‧‧‧電阻器

R₃‧‧‧電阻器

R₄‧‧‧電阻器

R_L‧‧‧電阻器

S21‧‧‧傳送特性

Z_L‧‧‧阻抗

圖1係搭載有本實施形態之無線電力傳送裝置之充電器及無線式頭戴型耳機之說明圖。

圖2係本實施形態之無線電力傳送裝置之構成圖。

圖3係利用等效電路表示本實施形態之無線電力傳送裝置之說明圖。

圖4係共振器間之傳送特性『S21』具有兩個波峰時之說明圖。

圖5係連接於網路分析儀之無線電力傳送裝置之說明圖。

圖6係逆相共振模式下之磁場向量圖。

圖7係同相共振模式下之磁場向量圖。

圖8係說明單峰性及多峰性之傳送特性『S21』之說明圖。

圖9係表示單峰性之特性中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖。

圖10係使用電磁場解析進行測定所得之單峰性中之磁場強度分佈圖。

圖11係驗證對磁場空間G1中之傳送特性『S21』之影響時使用之無線電力傳送裝置等之說明圖。

圖12係表示插入鐵片之情形時之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖(單峰性之情形)。

圖13係驗證對磁場空間G2中之傳送特性『S21』之影響時使用之無線電力傳送裝置等之說明圖。

圖14係表示插入銅片之情形時之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖(單峰性之情形)。

圖15係表示多峰性之特性中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖。

圖16係使用電磁場解析進行測定所得之多峰性中之磁場強度分佈圖。

圖17係表示插入鐵片之情形時之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖(多峰性之情形)。

圖18係表示插入銅片之情形時之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之關係的曲線圖(多峰性之情形)。

以下，對作為本發明之用於無線電力傳送之無線電力傳送裝置1、及無線電力傳送裝置1中之磁場空間G1、G2之形成方法進行說明。

(實施形態)

於本實施形態中，如圖1及圖2所示，以搭載有供電模組2之充電器101、及搭載有受電模組3之無線式頭戴型耳機102為例，說明實現具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間G1(G2)之形成、且以具備供電共振器22之供電模組2及具備受電共振器32之受電模組3為主要構成要素的無線電力傳送裝置1。再者，圖1表示充電時之充電器101及無線式頭戴型耳機102之狀態。

(充電器101及無線式頭戴型耳機102之構成)

如圖1及圖2所示，充電器101具備包含供電線圈21及供電共振器22之供電模組2。又，無線式頭戴型耳機102具備耳機揚聲器部102a、包含受電線圈31及受電共振器32之受電模組3。而且，於供電模組2之供電線圈21連接有具備將供給至供電模組2之電力之電源頻率設定為特定值之振盪電路的交流電源6。又，於受電模組3之受電線圈31經由將接收到之交流電力整流化之穩定電路7及防止過充電之充電電路8而 連接有充電電池9。而且，穩定電路7、充電電路8及充電電池9係於充電時以位於供電共振器22與受電共振器32之間之方式配置，詳細情況於下文進行敍述，於配置有該等穩定電路7、充電電路8及充電電池9之供電共振器22與受電共振器32之間形成有具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間G1。再者，本實施形態中之穩定電路7、充電電路8、及充電電池9如圖1及圖2所示，係成為最終之電力之供電目標之被供電機器10，被供電機器10係連接於受電模組3之電力之供電目標之機器全體之總稱。又，將供電模組2及受電模組3設為無線電力傳送裝置1。

又，雖未圖示，但充電器101中設置有用以收納無線式頭戴型耳機102之切合無線式頭戴型耳機102之形狀的收納槽，藉由將無線式頭戴型耳機102收納至該充電器101之收納槽，能夠以充電器101所具備之供電模組2與無線式頭戴型耳機102所具備之受電模組3對向配置的方式將無線式頭戴型耳機102定位。

供電線圈21發揮將自交流電源6獲得之電力藉由電磁感應而供給至供電共振器22的作用。如圖3所示，該供電線圈21構成為以電阻器R₁、及線圈L₁為要素之RL電路。再者，線圈L₁部分係使用螺線管線圈。又，將構成供電線圈21之電路元件所具有之合計阻抗設為Z₁，於本實施形態中，係將構成供電線圈21之以電阻器R₁、及線圈L₁為要素之RL電路(電路元件)所具有的合計之阻抗設為Z₁。又，將流至供電線圈21之電流設為I₁。

受電線圈31發揮如下作用：藉由電磁感應而接收作為磁場能量自供電共振器22傳送至受電共振器32之電力，並經由穩定電路7及充電電路8而供給至充電電池9。該受電線圈31係與供電線圈21同樣地，如圖3所示，構成為以電阻器R₄、及線圈L₄為要素之RL電路。再者，線圈L₄部分係使用螺線管線圈。又，將構成受電線圈31之電路元件所 具有之合計阻抗設為Z₄，於本實施形態中，係將構成受電線圈31之以電阻器R₄、及線圈L₄為要素之RL電路(電路元件)所具有的合計之阻抗設為Z₄。又，將連接於受電線圈31之被供電機器10(穩定電路7、充電電路8及充電電池9)之合計阻抗設為Z_L。又，將流至受電線圈31之電流設為I₄。再者，如圖3所示，為方便起見，而將連接於受電線圈31之被供電機器10(穩定電路7、充電電路8及充電電池9)之各負荷阻抗合起來作為電阻器R_L(相當於Z_L)。

如圖3所示，供電共振器22構成為以電阻器R₂、線圈L₂、及電容器C₂為要素之RLC電路。又，如圖3所示，受電共振器32構成為以電阻器R₃、線圈L₃、及電容器C₃為要素之RLC電路。而且，供電共振器22及受電共振器32分別成為共振電路，發揮產生磁場共振態之作用。此處，所謂磁場共振態(共振現象)，係指2個以上之線圈於共振頻帶共振。又，將構成供電共振器22之電路元件所具有之合計阻抗設為Z₂，於本實施形態中，係將構成供電共振器22之以電阻器R₂、線圈L₂、及電容器C₂為要素之RLC電路(電路元件)所具有的合計之阻抗設為Z₂。又，將構成受電共振器32之電路元件所具有之合計阻抗設為Z₃，於本實施形態中，係將構成受電共振器32之以電阻器R₃、線圈L₃、及電容器C₃為要素之RLC電路(電路元件)所具有的合計之阻抗設為Z₃。又，將流至供電共振器22之電流設為I₂，將流至受電共振器32之電流設為I₃。

又，於供電共振器22、及受電共振器32中之作為共振電路之RLC電路中，若將電感設為L，並將電容器電容設為C，則由(式1)規定之f0成為共振頻率。

[數1]

又，供電共振器22及受電共振器32係使用螺線管線圈。又，供電共振器22及受電共振器32之共振頻率一致。再者，供電共振器22及受電共振器32只要為使用線圈之共振器則可為螺旋型或螺線管型等之線圈。

又，將供電線圈21與供電共振器22之間之距離設為d12，將供電共振器22與受電共振器32之間之距離設為d23，將受電共振器32與受電線圈31之間之距離設為d34(參照圖5)。

又，如圖3所示，將供電線圈21之線圈L₁與供電共振器22之線圈L₂之間之互感設為M₁₂，將供電共振器22之線圈L₂與受電共振器32之線圈L₃之間之互感設為M₂₃，將受電共振器32之線圈L₃與受電線圈31之線圈L₄之間之互感設為M₃₄。又，於供電模組2及受電模組3中，將線圈L₁與線圈L₂之間之耦合係數表述為k₁₂，將線圈L₂與線圈L₃之間之耦合係數表述為k₂₃，將線圈L₃與線圈L₄之間之耦合係數表述為k₃₄。

根據上述無線電力傳送裝置1(供電模組2及受電模組3)，可於供電共振器22與受電共振器32之間產生磁場共振態(共振現象)。若於供電共振器22及受電共振器32共振之狀態下產生磁場共振態，則可將電力作為磁場能量自供電共振器22傳送至受電共振器32，而將電力自具備供電模組2之充電器101無線傳送至具備受電模組3之無線式頭戴型耳機102，對設置於無線式頭戴型耳機102內之充電電池9進行充電。

(磁場空間之形成)

於本實施形態中，為了抑制產生於供電模組2及受電模組3之內部、周邊之磁場之強度，而形成磁場強度減弱之磁場空間G1、G2。具體而言，如圖1~圖5所示，利用共振現象自供電模組2之供電共振器22對受電模組3之受電共振器32供給電力時，於供電共振器22及受 電共振器32之近處形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1、G2。

為了形成磁場空間G1、G2，而設定為表示供電共振器22及受電共振器32中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』的曲線圖具有兩個波峰帶域，藉由將供給至供電模組之電力之電源頻率設定為與兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻率而實現。於本實施形態中，如圖1~圖5所示，為了於供電共振器22與受電共振器32之間形成磁場空間G1，而將電源頻率設定為與兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域對應之電源頻率。再者，於期望於供電共振器22及受電共振器32之外側形成磁場空間G2之情形時(參照圖5)，將電源頻率設定為與兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域對應之電源頻率。

此處，所謂傳送特性『S21』，係表示於網路分析儀110(例如安捷倫科技股份有限公司製造之E5061B等，參照圖5)連接無線電力傳送裝置1(供電模組2及受電模組3)而測量之信號，以分貝表示，數值越大則表示電力傳送效率越高。又，所謂電力傳送效率，係指將無線電力傳送裝置1連接於網路分析儀110之狀態下輸出至輸入端子112之電力相對於自輸出端子111供給至供電模組2之電力的比率。

具體而言，如圖5所示，使用網路分析儀110，一面改變供給至供電共振器22之交流電力之電源頻率一面對供電共振器22及受電共振器32中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』進行解析。此時，如圖4之曲線圖所示，將橫軸設為自輸出端子111輸出之交流電力之電源頻率，並將縱軸設為傳送特性『S21』而進行解析。此處，測定供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』時，若供電線圈21與供電共振器22之間之耦合較強，則對供電共振器22與受電共振器32之間之耦合狀態造成影響，而無法準確測定供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』，因此，供電線圈21與供電共振器22之間之距離 d12必須保持為如下距離：可充分激勵供電共振器22，而產生因供電共振器22引起之磁場，且供電線圈21與供電共振器22儘量不耦合。又，因相同之原因，受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34亦必須保持為如下距離：可充分激勵受電共振器32，而產生因受電共振器32引起之磁場，且受電共振器32與受電線圈31儘量不耦合。而且，設定為解析所得之供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之解析波形如圖4所示具有形成於低頻側之波峰帶域(f(Low P))及形成於高頻側之波峰帶域(f(High P))之兩個波峰帶域。

再者，為了如上述般使供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之解析波形之波峰分離至低頻側與高頻側而具有兩個波峰帶域，係藉由調整供電共振器22與受電共振器32之間之距離d23或者調整供電共振器22之RLC電路之R₂、L₂、C₂、受電共振器32之RLC電路之R₃、L₃、C₃之電阻值、電感、電容器電容、耦合係數k₂₃等構成供電共振器22及受電共振器32之可變更之參數而實現。

而且，於供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之解析波形具有兩個波峰帶域之情形時，將供給之交流電力之電源頻率設定為形成於高頻側之波峰帶域(f(High P))之情形時，供電共振器22及受電共振器32為逆相且成為共振狀態，如圖6所示，流向供電共振器22之電流之朝向(22A)與流向受電共振器32之電流之朝向(32A)成為相反朝向。其結果，如圖6之磁場向量圖所示，產生於供電共振器22之內周側之磁場與產生於受電共振器32之內周側之磁場相互抵消，藉此，於供電共振器22及受電共振器32之內周側，磁場所致之影響減少，從而可形成具有較供電共振器22及受電共振器32之內周側以外之磁場強度(例如，供電共振器22及受電共振器32之外周側之磁場強度)小之磁場強度的磁場空間G1。此處，將流向供電共振器22之電流之朝向與流向受電共振器32之電流之朝向成為相反朝向之共振狀態稱為 逆相共振模式。

另一方面，於供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之解析波形具有兩個波峰帶域之情形時，將供給之交流電力之電源頻率設定為形成於低頻側之波峰帶域(f(Low P))之情形時，供電共振器22及受電共振器32為同相且成為共振狀態，如圖7所示，流向供電共振器22之電流之朝向(22A)與流向受電共振器32之電流之朝向(32A)成為相同朝向。其結果，如圖7之磁場向量圖所示，產生於供電共振器22之外周側之磁場與產生於受電共振器32之外周側之磁場相互抵消，藉此，於供電共振器22及受電共振器32之外周側，磁場所致之影響減少，從而可形成具有較供電共振器22及受電共振器32之外周側以外之磁場強度(例如，供電共振器22及受電共振器32之內周側之磁場強度)小之磁場強度的磁場空間G2。此處，將流向供電共振器22之電流之朝向與流向受電共振器32之電流之朝向成為相同朝向之共振狀態稱為同相共振模式。

(供電線圈、供電共振器及受電共振器、受電線圈中之S21)

於上述說明中，對設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域之情形時之磁場空間之形成進行了說明。接下來，對設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域後供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』之解析波形表現出單峰性或雙峰性之情形時的磁場空間G1、G2進行說明。

此處，相對於供給至供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)之電力之電源頻率之傳送特性『S21』，根據各線圈間之磁場所致之連接程度(磁場耦合)之強度，而分為具有單峰性之性質者與具有多峰性之性質者。而且，所謂單峰 性，係指供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之解析波形之波峰為一個且此波峰於共振頻帶(f0)出現(參照圖8之虛線51)。另一方面，所謂多峰性，係指供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之相對於電源頻率之傳送特性『S21』之解析波形之波峰出現複數個(參照圖8之實線52：於該例中波峰為兩個)。若更詳細地定義多峰性，則係指如圖5所示於網路分析儀110連接供電模組2及受電模組3而測量之反射特性『S11』具有兩個以上之波峰之狀態。因此，即便相對於電源頻率之傳送特性『S21』之波峰看似為一個，但測量之反射特性『S11』具有兩個以上之波峰之情形時，亦為具有多峰性之性質者。

例如，若設定為供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有單峰性之性質，則如圖8之虛線51所示，電源頻率在共振頻率f0之帶域時傳送特性『S21』最大化(電力傳送效率最大化)。

另一方面，若設定為供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有多峰性之性質，則一般而言，若供電共振器22與受電共振器32之間之距離相同，則多峰性之傳送特性『S21』之最大值(複數個波峰處之值)成為比單峰性之傳送特性『S21』之最大值(在f0之傳送特性『S21』之值)更低之值。

再者，為了使供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有單峰性或多峰性之性質，係藉由將構成供電模組2及受電模組3(無線電力傳送裝置1)之供電線圈21之RL電路之R₁、L₁(將供電線圈21設為RLC電路之情形時，還有C₁)、供電共振器22之RLC電路之R₂、L₂、C₂、受電共振器32之RLC電路之R₃、L₃、C₃、受電線圈31之RL電路之R₄、L₄(將受電線圈31設為RLC 電路之情形時，進而C₄)之電阻值、電感、電容器電容、耦合係數k₁₂、k₂₃、k₃₄、線圈間距離d12、d23、d34等設為可變更之參數進行調整而實現。

(利用電磁場解析測定磁場空間)

其次，如圖5所示，將無線電力傳送裝置1(供電模組2及受電模組3)連接於網路分析儀110，利用測定實驗說明形成磁場空間G1、G2之情況。測定磁場空間G1、G2時，使用電磁場解析進行解析，並藉由以色調表示磁場強度而進行測定。

再者，用於測定磁場空間G1、G2之無線電力傳送裝置1(供電模組2、受電模組3)係為了用於測定而將組入至上述充電器101及無線式頭戴型耳機102之無線電力傳送裝置1擴大而構成者，除規模以外，為相同之規格。具體而言，關於用於測定之無線電力傳送裝置1，供電線圈21係以電阻器R₁、及線圈L₁為要素之RL電路，線圈L₁部分係將線徑1mm 之銅線材(具絕緣被膜)捲繞1次，而設定為線圈徑100mm (無共振)。受電線圈31係以電阻器R₄、及線圈L₄為要素之RL電路，線圈L₄部分係與供電線圈21同樣地，將線徑1mm 之銅線材(具絕緣被膜)捲繞1次，而設定為線圈徑100mm (無共振)。又，供電共振器22係以電阻器R₂、線圈L₂、及電容器C₂為要素之RLC電路，線圈L₂部分係將線徑1mm 之銅線材(具絕緣被膜)捲繞2次所得之線圈徑100mm 之螺線管線圈。受電共振器32係以電阻器R₃、線圈L₃、及電容器C₃為要素之RLC電路，線圈L₃部分係將線徑1mm 之銅線材(具絕緣被膜)捲繞2次所得之線圈徑100mm 之螺線管線圈。而且，供電共振器22、及受電共振器32之共振頻率為12.63MHz。又，將供電共振器22與受電共振器32之間之距離d23設為120mm，配合測定條件而調整供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12、及受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34。

(單峰性之情形)

然後，首先，使用網路分析儀110，一面改變供給之交流電力之電源頻率一面對供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』進行解析。此時，如圖9之曲線圖所示，設為交流電力之電源頻率，並將縱軸設為傳送特性『S21』而進行解析。

如圖9之表示供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之實線150所示，在12.53MHz具有低頻側之波峰帶域(f(Low P))，在12.73MHz具有高頻側之波峰帶域(f(High P))。如此，供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域。再者，測定供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』時，於上述無線電力傳送裝置1中，將供電共振器22與受電共振器32之間之距離d23設定為120mm。又，藉由將供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12設定為100mm，而確保如下距離：可充分激勵供電共振器22，而產生因供電共振器22引起之磁場，且供電線圈21與供電共振器22儘量不耦合。同樣地，藉由將受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34設定為100mm，而確保如下距離：可充分激勵受電共振器32，而產生因受電共振器32引起之磁場，且受電共振器32與受電線圈31儘量不耦合。

又，如圖9所示，若觀察供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』(圖9之實線151)，則設定為具有解析波形之波峰位於12.6MHz附近之單峰性之性質。該波峰出現於大體上靠近供電共振器22、及受電共振器32之共振頻率f0(12.63MHz)之位置。再者，為了將供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』設為單峰性而進行測定，而於上述無線電力傳送裝置1中，將供電共振器22與受電共振器32之間之距離d23設定為120mm， 將供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12設定為20mm，將受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34設定為20mm。

其次，使用電磁場解析，對將供給至上述無線電力傳送裝置1之供電模組2之交流電力之電源頻率分別設定為12.5MHz(f(Low P))、12.7MHz(f(High P))之情形時之供電共振器22及受電共振器32周邊之磁場強度分佈進行解析，並以色調表示磁場強度所得的解析結果示於圖10中。

根據該圖10之磁場強度分佈，於12.5MHz(f(Low P))之情形時，於供電共振器22及受電共振器32之外側，磁場所致之影響減少，可確認到具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間G2(形成有與圖10之12.7MHz(f(High P))之情形時、與供電共振器22及受電共振器32之外側之磁場強度相比磁場強度亦相對較弱的磁場空間G2)。又，於12.7MHz之情形時，於供電共振器22與受電共振器32之間，磁場所致之影響減少，可確認到具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間G1(形成有與圖10之12.5MHz(f(Low P))之情形時、與供電共振器22與受電共振器32之間之磁場強度相比磁場強度亦相對較弱的磁場空間G1)。

由此可知：即便於供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有單峰性之性質之情形時，藉由在設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域後設定為與該兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域(f(High P))對應之電源頻率，於供電共振器22與受電共振器32之間，磁場所致之影響亦減少，亦可形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1。又，可知：藉由設定為與傳送特性『S21』之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域(f(Low P))對應之電源頻率，於供電共振器22與受電共振器32之外側，磁場所致之影響減少， 而可形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G2。

(對磁場空間G1、G2中之傳送特性『S21』之影響：使用鐵、銅片之驗證)

以下，驗證於供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有單峰性之性質之情形時於供電共振器22與受電共振器32之間或供電共振器22、受電共振器32之外側配置有穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器時是否對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

(於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片之情形：單峰性)

藉由測定將設想穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器之鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間時之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』而驗證其影響(參照圖11)。如圖11所示，鐵片60係使用厚度為10mm且直徑為40mm之圓柱形狀者。

而且，於將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間之狀態下，一面改變供給至供電模組2之交流電力之電源頻率一面對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』進行解析。再者，亦一併記載未於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片60之狀態之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』(圖12之實線151)。

如圖12所示，若嘗試比較在無線電力傳送裝置1中將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間之狀態下進行解析所得之傳送特性『S21』之解析波形(圖12之實線152)與未於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片60之情形時之傳送特性『S21』之解析波形(圖12 之實線151)，則12.53MHz(f(Low P))時之實線151(無鐵片60)之傳送特性『S21』為-5.4dB，12.53MHz(f(Low P))時之實線152(有鐵片)之傳送特性『S21』為-6.2dB。此意味著：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，藉由將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間，傳送特性『S21』降低0.8dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

另一方面，12.73MHz(f(High P))時之實線151(無鐵片60)之傳送特性『S21』為-3.1dB，12.73MHz(f(High P))時之實線152(有鐵片)之傳送特性『S21』為-3.2dB。此意味著：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，即便將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間，傳送特性『S21』亦僅降低0.1dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

即，可知：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，如圖10所示，於供電共振器22與受電共振器32之間未形成磁場空間G1，因此，受到鐵片60之影響，而傳送特性『S21』降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。另一方面，可知：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，如圖10所示，於供電共振器22與受電共振器32之間形成磁場空間G1，而於該磁場空間G1插入鐵片60，因此，基本上不受鐵片60之影響，傳送特性『S21』亦不會大幅降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

(於供電共振器22及受電共振器32之外側插入銅片之情形：單峰性)

其次，藉由測定將設想穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器之銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側時之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送 裝置1)中之傳送特性『S21』而驗證其影響(參照圖13)。如圖13所示，銅片61係使用100mm×100mm×1mm之四角柱形狀者。又，如圖13所示，銅片61相對於供電共振器22及受電共振器32隔開30mm之距離而配置。

而且，於將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側之狀態下，一面改變供給至供電模組2之交流電力之電源頻率一面對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』進行解析。再者，亦一併記載未於供電共振器22及受電共振器32之外側配置銅片61之狀態之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』(圖14之實線151)。

如圖14所示，若嘗試比較在無線電力傳送裝置1中將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側之狀態下進行解析所得之傳送特性『S21』之解析波形(圖14之實線153)與未於供電共振器22及受電共振器32之外側配置銅片61之情形時之傳送特性『S21』之解析波形(圖14之實線151)，則12.73MHz(f(High P))時之實線151(無銅片61)之傳送特性『S21』為-3.1dB，12.73MHz(f(High P))時之實線153(有銅片61)之傳送特性『S21』為-2.5dB。此意味著：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，藉由將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側，而傳送特性『S21』上升0.6dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

另一方面，12.53MHz(f(Low P))時之實線151(無銅片61)之傳送特性『S21』為-5.4dB，12.53MHz(f(Low P))時之實線153(有銅片61)之傳送特性『S21』為-5.5dB。此意味著：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，即便將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側，傳送特性『S21』亦僅降低0.1dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

即，可知：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，如圖10所示，於供電共振器22及受電共振器32之外側未形成磁場空間G2，因此，受到銅片61之影響，而傳送特性『S21』上升，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。另一方面，可知：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，如圖10所示，於供電共振器22及受電共振器32之外側形成磁場空間G2，而於該磁場空間G2配置銅片61，因此，基本上不受銅片61之影響，傳送特性『S21』亦不會大幅降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

根據上述驗證結果可知：於供電共振器22與受電共振器32之間形成磁場空間G1，並於所形成之磁場空間G1配置穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器的情形時，對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。同樣地，可知：於供電共振器22及受電共振器32之外側形成磁場空間G2，並於所形成之磁場空間G2配置穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器的情形時，對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

(多峰性之情形)

於上述說明中，對設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域後供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』具有單峰性之性質的情形時之磁場空間G1、G2之形成進行了說明。接下來，於下述說明中，對設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域後供電線圈21、供電共振 器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』具有多峰性(本實施形態中為雙峰性)之性質的情形時之磁場空間G1、G2之形成進行說明。

首先，與單峰性之情形同樣地，使用網路分析儀110，一面改變供給之交流電力之電源頻率一面對供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』進行解析。如圖15之實線150所示，供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』係在12.53MHz具有低頻側之波峰帶域(f(Low P))，在12.73MHz具有高頻側之波峰帶域(f(High P))。如此，與上述單峰性之情形同樣地，供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域。

而且，如圖15之實線161所示，供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』係設定為具有解析波形在12.54MHz附近與12.72MHz附近之兩處形成波峰的雙峰性(多峰性)之性質。該兩個波峰處之電源頻率係與供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之低頻側之波峰帶域(f(Low P))及高頻側之波峰帶域(f(High P))大致一致。再者，為了將供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(供電模組2及受電模組3)中之傳送特性『S21』設為雙峰性而進行測定，而於上述無線電力傳送裝置1中，將供電共振器22與受電共振器32之間之距離d23設定為120mm，將供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12設定為50mm，將受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34設定為50mm。

其次，使用電磁場解析對將供給至上述無線電力傳送裝置1之供電模組2之交流電力之電源頻率分別設定為12.5MHz(f(Low P))、12.7MHz(f(High P))之情形時之供電共振器22及受電共振器32周邊之磁場強度分佈進行解析並以色調表示磁場強度所得的解析結果示於圖16 中。

根據該圖16之磁場強度分佈，於12.5MHz(f(Low P))之情形時，於供電共振器22及受電共振器32之外側，磁場所致之影響減少，可確認到具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G2(形成有與圖16之12.7MHz(f(High P))之情形時之供電共振器22及受電共振器32之外側之磁場強度相比磁場強度亦相對較弱的磁場空間G2)。又，於12.7MHz之情形時，於供電共振器22與受電共振器32之間，磁場所致之影響減少，可確認到具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1(形成有與圖16之12.5MHz(f(Low P))之情形時之供電共振器22與受電共振器32之間之磁場強度相比磁場強度亦相對較弱的磁場空間G1)。

由此可知：即便於供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有多峰性之性質之情形時，藉由在設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』具有兩個波峰帶域後設定為與該兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域(f(High P))對應之電源頻率，於供電共振器22與受電共振器32之間，磁場所致之影響亦減少，亦可形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1。又，可知：藉由設定為與傳送特性『S21』之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域(f(Low P))對應之電源頻率，於供電共振器22與受電共振器32之外側，磁場所致之影響減少，可形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G2。

(對磁場空間G1、G2中之傳送特性『S21』之影響：使用鐵、銅片之驗證)

以下，驗證於供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』具有多峰性之性質之情形時於供電共振器22與受電共振器32之間或供電共振器22、受電共振器32之外側配 置穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器時是否對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

(於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片之情形：多峰性)

藉由測定將設想穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器之鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間時之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』而驗證其影響(參照圖11)。如圖11所示，鐵片60係使用厚度為10mm且直徑為40mm之圓柱形狀者。

而且，於將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間之狀態下，一面改變供給至供電模組2之交流電力之電源頻率一面對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』進行解析。再者，亦一併記載未於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片60之狀態之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』(圖17之實線161)。

如圖17所示，若嘗試比較在無線電力傳送裝置1中將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間之狀態下進行解析所得之傳送特性『S21』之解析波形(圖17之實線162)與未於供電共振器22與受電共振器32之間插入鐵片60之情形時之傳送特性『S21』之解析波形(圖17之實線161)，則12.53MHz(f(Low P))時之實線161(無鐵片60)之傳送特性『S21』為-9.0dB，12.53MHz(f(Low P))時之實線162(有鐵片)之傳送特性『S21』為-10.0dB。此意味著：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，藉由將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間，而傳送特性『S21』降低1.0dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

另一方面，12.73MHz(f(High P))時之實線161(無鐵片60)之傳送特性『S21』為-10.2dB，12.73MHz(f(High P))時之實線162(有鐵片)之傳送特性『S21』為-10.3dB。此意味著：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，即便將鐵片60插入至供電共振器22與受電共振器32之間，傳送特性『S21』亦僅降低0.1dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

即，可知：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，如圖16所示，於供電共振器22與受電共振器32之間未形成磁場空間G1，因此，受到鐵片60之影響，而傳送特性『S21』降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。另一方面，可知：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，如圖16所示，於供電共振器22與受電共振器32之間形成磁場空間G1，而於該磁場空間G1插入鐵片60，因此，基本上不受鐵片60之影響，傳送特性『S21』亦不會大幅降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

(於供電共振器22及受電共振器32之外側插入銅片之情形：多峰性)

其次，藉由測定將設想穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器之銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側時之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』而驗證其影響(參照圖13)。如圖13所示，銅片61係使用100mm×100mm×1mm之四角柱形狀者。又，如圖13所示，銅片61相對於供電共振器22及受電共振器32隔開30mm之距離而配置。

而且，於將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側之狀態下，一面改變供給至供電模組2之交流電力之電源頻率一面對 供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』進行解析。再者，亦一併記載未於供電共振器22及受電共振器32之外側配置銅片61之狀態之供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31中之傳送特性『S21』(圖18之實線161)。

如圖18所示，若嘗試比較在無線電力傳送裝置1中將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側之狀態下進行解析所得之傳送特性『S21』之解析波形(圖18之實線163)與未於供電共振器22及受電共振器32之外側配置銅片61之情形時之傳送特性『S21』之解析波形(圖18之實線161)，則12.73MHz(f(High P))時之實線161(無銅片61)之傳送特性『S21』為-10.2dB，12.73MHz(f(High P))時之實線163(有銅片61)之傳送特性『S21』為-11.5dB。此意味著：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，藉由將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側，而傳送特性『S21』降低1.3dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。

另一方面，12.53MHz(f(Low P))時之實線161(無銅片61)之傳送特性『S21』為-9.0dB，12.53MHz(f(Low P))時之實線163(有銅片61)之傳送特性『S21』為-9.2dB。此意味著：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，即便將銅片61配置於供電共振器22及受電共振器32之外側，傳送特性『S21』亦僅降低0.2dB，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

即，可知：於將電源頻率設為12.73MHz(f(High P))之情形時，如圖16所示，於供電共振器22及受電共振器32之外側未形成磁場空間G2，因此，受到銅片61之影響，而傳送特性『S21』降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率造成影響。另一方面，可知：於將電源頻率設為12.53MHz(f(Low P))之情形時，如圖16所示，於供電共振器22及受電共振器32之外側形成磁場空間G2，而於該磁場空間G2配置 銅片61，因此，基本上不受銅片61之影響，傳送特性『S21』亦不會大幅降低，對無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

根據上述驗證結果可知：於供電共振器22與受電共振器32之間形成磁場空間G1，並於所形成之磁場空間G1配置穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器的情形時，對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。同樣地，可知：於供電共振器22及受電共振器32之外側形成磁場空間G2，並於所形成之磁場空間G2配置穩定電路7、充電電路8、充電電池9等電子機器的情形時，對供電線圈21、供電共振器22及受電共振器32、受電線圈31(無線電力傳送裝置1)中之傳送特性『S21』、即無線電力傳送裝置1之電力傳送效率基本上不造成影響。

根據上述構成，利用共振現象無線傳送電力時，設定為供電共振器22及受電共振器32中之傳送特性『S21』之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至供電模組2之電力之電源頻率設定為與傳送特性『S21』之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，可於供電共振器22及受電共振器32之近處形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1、G2。

而且，藉由將期望減小磁場影響之電子機器(穩定電路7、充電電路8、及充電電池9等)等收納至磁場強度低於周邊之磁場強度之磁場空間G1、G2，可減少或防止對於電子機器等發生因磁場引起之渦電流，從而能夠抑制發熱所致之負面影響。

又，根據上述構成，藉由將供給至供電模組2之電力之電源頻率設定為與傳送特性『S21』之兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域(f(High P))對應之頻帶，可於供電共振器22與受電共振器32之間形 成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G1。

又，根據上述構成，藉由將供給至供電模組2之電力之電源頻率設定為與傳送特性『S21』之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域(f(Low P))對應之頻帶，可於供電共振器22及受電共振器32之外側形成具有較周邊之磁場強度小之磁場強度之磁場空間G2。

又，根據上述構成，藉由設定為供電模組2(供電線圈21、供電共振器22)及受電模組3(受電線圈31、受電共振器32)中之相對於電力之電源頻率之傳送特性『S21』之值具有一個波峰的單峰性之特性，可謀求傳送特性『S21』之最大化。而且，能夠使傳送特性最大化意味著能夠使自供電模組2對受電模組3之電力傳送效率最大化，因此，可一面形成磁場空間G1、G2，一面提高無線電力傳送之電力傳送效率。

又，藉由設定為供電模組2(供電線圈21、供電共振器22)及受電模組3(受電線圈31、受電共振器32)中之相對於電力之電源頻率之傳送特性『S21』之值具有至少兩個波峰的雙峰性之特性，於將電力之電源頻率設定於波峰附近之情形時，可一面形成磁場空間G1、G2，一面提高無線電力傳送之電力傳送效率。

(磁場空間G1、G2之大小之變更)

於上述說明中，對磁場空間G1、G2之形成方法等進行了說明。接下來，對可調整形成之磁場空間G1、G2之大小之情況進行說明。

為了變更磁場空間G1、G2之大小，可藉由變更供電模組2中之供電共振器22及受電模組3中之受電共振器32之間之磁場所致之連接程度(磁場耦合)之強度而進行。例如，為了改變該磁場耦合，係藉由改變與供電模組2中之供電線圈21或供電共振器22、及受電模組3中之受電線圈31或受電共振器32相關之調整參數而進行。關於改變該調整參數之態樣，可列舉改變供電模組2中之供電線圈21與供電共振器22之 配置關係、或受電模組3中之受電線圈31與受電共振器32之配置關係、改變供給至供電模組2之電量、改變供電共振器22及受電共振器32之各元件(電容器、線圈)之電容或電感等。

根據上述構成，可藉由改變與供電模組2及受電模組3相關之調整參數而變更產生於供電共振器22與受電共振器32之間之磁場耦合之強度來變更磁場空間G1之大小。例如，藉由相對減弱產生於供電模組2與受電模組3之間之磁場耦合而可縮小磁場空間G1、G2之大小。另一方面，藉由相對增強產生於供電模組與受電模組之間之磁場耦合而可擴大磁場空間G1、G2之大小。藉此，可配合期望減小磁場影響之電子機器之大小而調整磁場空間之大小。

例如，藉由將供電模組2中之供電線圈21與供電共振器22之配置關係、及受電模組3中之受電線圈31與受電共振器32之配置關係、即供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12、及受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34設為調整參數並改變該距離d12及距離d34，可變更磁場空間G1、G2之大小。

根據上述構成，藉由變更供電線圈21與供電共振器22之間之距離d12、及受電共振器32與受電線圈31之間之距離d34之至少一個，可變更磁場耦合之強度而變更磁場空間G1、G2之大小。

(其他實施形態)

於上述說明中，係例示充電器101及無線式頭戴型耳機102而進行說明，但只要為具備充電電池之機器，則亦可使用於平板型PC、數位相機、行動電話、耳機型音樂播放器、助聽器、集音器等。

又，於上述說明中，作為被供給電力之機器，係例示充電電池9而進行說明，但並不限定於此，亦可對被供給電力之機器採用直接消耗電力而活動之機器。

又，於上述說明中，係假定將供電模組2及受電模組3搭載於行 動式之電子機器之情形而進行說明，但用途並不限於該等小型者，藉由對照必要電量而變更規格，例如，亦可搭載於相對大型之電動汽車(EV)之無線充電系統、或更小型之醫療用之無線式胃內相機等。

(磁場空間之形狀之變更)

又，於上述實施形態中，對可形成磁場空間G1、G2之情況進行了說明，進而，對可變更磁場空間G1、G2之形狀之情況進行說明。

為了變更磁場空間G1、G2之形狀，例如藉由變更供電線圈21、供電共振器22、受電共振器32、受電線圈31各自之間、周邊之磁場所致之連接程度(磁場耦合)之強度而進行，為了改變該磁場耦合，係藉由改變供電線圈21、供電共振器22、受電線圈31、受電共振器32之線圈形狀而進行。

根據上述方法，藉由將供電線圈21、供電共振器22、受電線圈31、受電共振器32設為理想形狀，能夠以按照供電線圈21、供電共振器22、受電線圈31、受電共振器32之形狀之理想形狀形成磁場強度相對較弱之磁場空間G1、G2。即，藉由改變供電線圈21、供電共振器22及受電模組3之受電線圈31、受電共振器32之形狀，可改變磁場強度相對較弱之磁場空間G1、G2之形狀。

以上之詳細說明中，為了能夠更容易理解本發明，而以特徵部分為中心進行說明，但本發明並不限定於以上之詳細說明所記載之實施形態、實施例，亦可應用於其他實施形態、實施例，應儘可能廣地解釋其應用範圍。又，本說明書中使用之用語及語法係用於準確地對本發明進行說明者，而非用於限制本發明之解釋者。又，本領域技術人員可根據本說明書所記載之發明之概念而容易地推想出包含於本發明之概念之其他構成、系統、方法等。因此，申請專利範圍之記載應理解為於不脫離本發明之技術思想之範圍內包含均等構成者。又，為充分理解本發明之目的及本發明之效果，較理想為充分參考業已公開 之文獻等。

1‧‧‧無線電力傳送裝置

2‧‧‧供電模組

3‧‧‧受電模組

6‧‧‧交流電源

7‧‧‧穩定電路

8‧‧‧充電電路

9‧‧‧充電電池

10‧‧‧被供電機器

21‧‧‧供電線圈

22‧‧‧供電共振器

31‧‧‧受電線圈

32‧‧‧受電共振器

101‧‧‧充電器

102‧‧‧無線式頭戴型耳機

102a‧‧‧耳機揚聲器部

G1‧‧‧磁場空間

Claims (8)

1. 一種無線電力傳送裝置，其特徵在於，其係利用共振現象，自至少具備供電共振器之供電模組對至少具備受電共振器之受電模組供給電力者，且設定為上述供電共振器及上述受電共振器之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域中之任一者對應之電源頻帶，而於上述供電共振器及上述受電共振器之近處，形成具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間。
2. 如請求項1之無線電力傳送裝置，其中將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域中形成於高頻側之波峰帶域對應之頻帶。
3. 如請求項1之無線電力傳送裝置，其中將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域中形成於低頻側之波峰帶域對應之頻帶。
4. 如請求項1至3中任一項之無線電力傳送裝置，其中上述供電模組至少包含供電線圈及上述供電共振器，上述受電模組至少包含上述受電共振器及受電線圈，且設定為上述供電模組及上述受電模組之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有一個波峰的單峰性之特性。
5. 如請求項1至3中任一項之無線電力傳送裝置，其中上述供電模組至少包含供電線圈及上述供電共振器，上述受電模組至少包含上述受電共振器及受電線圈，且設定為具有上述供電模組及上述受電模組之、相對於電力之 電源頻率之傳送特性之值具有至少兩個波峰的雙峰性之特性。
6. 如請求項5之無線電力傳送裝置，其中藉由改變與上述供電模組及上述受電模組相關之調整參數而變更產生於上述供電共振器與上述受電共振器之間的磁場耦合之強度，藉此調整上述磁場空間之大小。
7. 如請求項6之無線電力傳送裝置，其中上述調整參數係上述供電線圈與上述供電共振器之間之距離、及上述受電共振器與上述受電線圈之間之距離之至少一者。
8. 一種磁場空間之形成方法，其特徵在於，其係利用共振現象，自至少具備供電共振器之供電模組對至少具備受電共振器之受電模組供給電力之無線電力傳送裝置中之磁場空間之形成方法，且設定為上述供電共振器及上述受電共振器之、相對於電力之電源頻率之傳送特性之值具有兩個波峰帶域，藉由將供給至上述供電模組之電力之電源頻率設定為與上述傳送特性之兩個波峰帶域之任一者對應之電源頻帶，而於上述供電共振器與上述受電共振器之間形成具有較周邊之磁場強度更小之磁場強度之磁場空間。