遮蔽装置及び無線電力送信装置
【課題】電力転送効率を向上させ、外部に漏出される磁場の量を最小化させる技術を提供する。
【解決手段】無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置は、無線電力送信装置の送信コイル２２で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きい。
【解決手段】無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置は、無線電力送信装置の送信コイル２２で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遮蔽装置及び無線電力送信装置に関し、より詳しくは、電力転送効率を向上させ、外部に漏出される磁場の量を最小化させることができる無線電力転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線で電気エネルギーを所望の機器に伝達する無線電力転送技術は、既に１８００年代に電磁気誘導原理を用いた電気モータや変圧器が使われ始めて、その後にはラジオ波やレーザーのような電磁波を放射して電気エネルギーを転送する方法も試みられた。私達がしばしば使用する電動歯ブラシや一部無線カミソリも実際は電磁気誘導原理により充電される。現在まで無線方式によるエネルギー伝達方式は、磁気誘導、共振、及び短波長無線周波数を用いた遠距離送信技術などがある。
【０００３】
最近にはこのような無線電力転送技術のうち、共振を用いたエネルギー伝達方式がたくさん使われている。
【０００４】
共振を用いた無線電力転送システムは、送信側と受信側に形成された電気信号がコイルを通じて無線で伝えられるため、使用者は携帯用機器のような電子機器を難無く充電することができる。
【０００５】
しかしながら、共振を用いたエネルギー伝達方式は、送信側で発生する電磁気波によって他機器の誤作動を起こすことがあり、電磁気波が人体に露出されれば健康に有害な影響を及ぼす問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力転送効率を向上させることができる遮蔽装置及び無線電力送信装置の提供を目的とする。
【０００７】
本発明は他機器の誤作動を防止し、人体に有害な磁場が漏出される状況を防止するために外部に漏出される磁場の量を最小化させることができる遮蔽装置及び無線電力送信装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に従う無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置は、上記無線電力送信装置の送信コイルで発生した磁場のうち、一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態に従う無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置は、電力ソースから電力の供給を受けて送信コイルで発生した磁場を非放射方式により上記無線電力受信装置の受信コイルに伝達する送信部、及び上記送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含む遮蔽装置を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態に従う磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に含まれた遮蔽装置は、上記送信装置で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、次のような効果がある。
【００１２】
第１に、無線電力転送過程で外部に漏出される電磁場の放射量を減少させて他機器の誤作動を防止し、人体に及ぼす有害性を最小化させることができる。
【００１３】
第２に、遮蔽装置を通じて磁場の伝達経路を変更させて電力効率を極大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に従う無線電力転送システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態に従う送信誘導コイルの等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う電力ソースと送信部の等価回路である。
【図４】本発明の一実施形態に従う受信用共振コイル、受信誘導コイル、平滑回路、及び負荷の等価回路を示す。
【図５】本発明の一実施形態に従う遮蔽装置のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に従う無線電力送信装置を用いた無線電力転送システムの構成図である。
【図７】無線電力転送のための使用周波数によって遮蔽剤の透磁率の実数成分及び虚数成分の値が変わる状況を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的または辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法により説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。
【００１６】
したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に図示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎないものであり、本実施形態の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願時点でこれらを代えることができる多様な均等物と変形例がありえることを理解すべきである。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に従う無線電力転送システムを示す。
【００１８】
電力ソース１０で生成された電力は送信部２０に伝えられ、共振現象により送信部２０と共振をなす、即ち共振周波数値が同一な受信部３０に伝えられる。受信部３０に伝えられた電力は整流回路４０を経て負荷５０に伝えられる。負荷５０は充電池またはその他の電力を必要とする任意の装置でありうる。
【００１９】
より具体的に説明すると、電力ソース１０は所定周波数の交流電力を提供する交流電力ソースである。
【００２０】
送信部２０は、送信誘導コイル２１と送信用共振コイル２２とから構成される。送信誘導コイル２１は電力ソース１０と連結され、交流電流が流れる。送信誘導コイル２１に交流電流が流れれば、電磁気誘導により物理的に離隔されている送信用共振コイル２２にも交流電流が誘導される。送信用共振コイル２２に伝えられた電力は共振により送信部２０と共振回路をなす受信部３０に伝えられる。
【００２１】
インピーダンスがマッチングされた２つのＬＣ回路の間は共振により電力が転送される。このような共振による電力転送は電磁気誘導による電力転送より遠い距離までより高い効率で電力伝達可能にする。
【００２２】
受信部３０は、受信用共振コイル３１と受信誘導コイル３２とから構成される。送信用共振コイル２２により送信された電力は受信用共振コイル３１により受信されて受信用共振コイル３１に交流電流が流れるようになる。受信用共振コイル３１に伝えられた電力は電磁気誘導により受信誘導コイル３２に伝えられる。受信コイル３２に伝えられた電力は整流回路４０を通じて整流されて負荷５０に伝えられる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態に従う送信誘導コイル２１の等価回路図である。図２に示すように、送信誘導コイル２１はインダクターＬ１とキャパシタＣ１とから構成され、これらにより適切なインダクタンスとキャパシタンス値を有する回路を構成するようになる。キャパシタＣ１は可変キャパシタであり、可変キャパシタを調節してインピーダンスマッチングを遂行することができる。送信用共振コイル２２、受信用共振コイル３１、及び受信誘導コイル３２の等価回路も図２に図示したものと同一である。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態に従う電力ソース１０と送信部２０の等価回路である。図３に示すように、送信誘導コイル２１と送信用共振コイル２２は、各々所定インダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクターＬ１、Ｌ２とキャパシタＣ１、Ｃ２とから構成される。
【００２５】
図４は、本発明の一実施形態に従う受信用共振コイル３１、受信誘導コイル３２、平滑回路４０、及び負荷５０の等価回路を示す。
【００２６】
図４に示すように、受信用共振コイル３１と受信誘導コイル３２は、各々所定インダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクターＬ３、Ｌ４とキャパシタＣ３、Ｃ４とから構成される。平滑回路４０は、ダイオードＤ１と平滑キャパシタＣ５とから構成され、交流電力を直流電力に変換して出力する。負荷５０は１．３Ｖの直流電源で表示されているが、直流電力を必要とする任意の充電池または装置でありうる。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態に従う遮蔽装置のブロック図である。
【００２８】
図５を参照すると、遮蔽装置６０は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２とを含む。
【００２９】
本発明の一実施形態に従う遮蔽装置６０は、電磁気誘導または共振を用いた無線電力転送方式全てに利用できる。
【００３０】
遮蔽装置６０は無線電力送信装置１００から無線電力受信装置２００に伝えられる磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更したり、外部に漏出される磁場を遮断することができる。
【００３１】
第１遮蔽部６１は無線電力送信装置１００の送信用共振コイル２２で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更することができる。
【００３２】
第１遮蔽部６１は、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、一部磁場の転送経路を無線電力受信装置２００の方に変更して無線電力受信装置２００の方に多量の磁場を伝達することができる。即ち、第１遮蔽部６１によって、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間の電力転送効率が高まることができる。
【００３３】
第２遮蔽部６２は、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、第１遮蔽部６１を貫通した磁場の外部への漏出を遮断することができる。即ち、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーに変換し、外部への磁場の漏出を防止することができる。外部に漏出される磁場の量を減少させれば、人体に有害な磁場が露出される状況が防止できる。
【００３４】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は、異種タイプの磁性体を含む。
【００３５】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２の各々は、スピネル（spinel）タイプ、ヘキサ（hexz）タイプ、サンダスト（Sandust）タイプ、パーマロイ（Permalloy）タイプの磁性体を含むことができる。例えば、第１遮蔽部６１はスピネル（spinel）タイプの磁性体を含むことができ、第２遮蔽部６２はヘキサ（hexa）タイプの磁性体を含むことができる。しかしながら、第１遮蔽部６１がスピネルタイプの磁性体に限定されるものではなく、ヘキサタイプの磁性体またはガーネット（garnet）タイプの磁性体を含むことができ、この際、第２遮蔽部６２はスピネルタイプの磁性体を含むことができる。
【００３６】
＜表１＞にスピネルタイプ、ガーネットタイプ、ヘキサタイプの磁性体の組成（Formula）を表した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
ここで、Ｍｅ＊はＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、及びＭｎのうちから選択された１つ以上の元素をいい、Ｒ＊はＹ（Yttrium）元素などをいう。
【００３９】
サンダストタイプの磁性体組成は、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）の組合からなり、各組成割合は８４％、１０％、６％である。
【００４０】
パーマロイタイプの磁性体組成は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の組合からなり、各割合は９０％、１０％である。
【００４１】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は透磁率も互いに異なる値を有することができる。
【００４２】
ここで、透磁率とは、物質の磁気的性質を示す量であって、磁場の影響を受けて磁化する時に生じる磁気力線束密度と磁場の真空中での強さの比をいう。第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）は次の＜数式１＞のように実数成分と虚数成分を有する複素数で表現可能である。
【００４３】
（数１）
ｕ１=ｕ１１＋ｊｕ１２
【００４４】
第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）は第１遮蔽部６１に入る磁場の方向を変更（ガイディング）させることができる程度を表すことができる。即ち、実数成分（ｕ１１）の値が大きいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の方向がよりたくさん変更され、実数成分（ｕ１１）の値が小さいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の方向が少なく変更される。
【００４５】
第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の虚数成分（ｕ１２）は第１遮蔽部６１に入る磁場を吸収して熱エネルギーに変換できる程度を表すことができる。即ち、虚数成分（ｕ１２）の値が大きいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の量のうちの多い量を熱エネルギーに変換されて外部に放出され、虚数成分（ｕ１２）の値が小さくなるほど第１遮蔽部６１に入る磁場の量のうちの少ない量だけが熱エネルギーに変換されて外部に放出される。
【００４６】
一実施形態において、第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）は虚数成分（ｕ１２）より大きいことがある。即ち、第１遮蔽部６１は外部に漏出される磁場の量を最小化させる役割より磁場の方向を変更させる役割が主なものであるので、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）が虚数成分（ｕ１２）より大きいことがある。
【００４７】
好ましくは、第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１０：１以上、１０００：１以下でありうる。透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０：１以上のものが好ましい理由は、第１遮蔽部６１が磁場を吸収して熱で放出させることができる機能より磁場の転送経路を変更させることができる機能をさらに有するようにするためである。即ち、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０：１以下になれば、第１遮蔽部６１は第１遮蔽部６１に流入する磁場の転送経路を円滑に無線電力受信装置側に変更させることができない。
【００４８】
また、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１０００：１以下になることが好ましい理由は、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０００：１以上になれば、第１遮蔽部６１を構成する磁性物質の透磁率が周波数によって変化する特性上、第１遮蔽部６１が無線電力転送に使われる周波数帯域でその機能を発揮できないためである。
【００４９】
一実施形態において、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）及び虚数成分（ｕ１２）は遮蔽剤に用いられる物質の特性上、３０乃至５０００位の値を有することができる。後述する第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の実数成分（ｕ２１）及び虚数成分（ｕ２２）も同様である。
【００５０】
また、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）は、次の＜数式２＞のように実数成分と虚数成分を有する複素数で表現可能である。
【００５１】
（数２）
ｕ２＝ｕ２１＋ｊｕ２２
【００５２】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の実数成分（ｕ２１）は、第２遮蔽部６２に入る磁場の方向を変更（または、ガイディング）させることができる程度を表すことができる。即ち、実数成分（ｕ２１）の値が大きいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の方向がよりたくさん変更され、実数成分（ｕ２１）の値が小さいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の方向が少なく変更される。
【００５３】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）は、第２遮蔽部６２に入る磁場を吸収して熱エネルギーに変換できる程度を表すことができる。即ち、虚数成分（ｕ２２）の値が大きいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の量のうちの多い量を熱エネルギーに変換されて外部に放出され、虚数成分（ｕ２２）の値が小さくなるほど第２遮蔽部６２に入る磁場の量のうちの少ない量だけが熱エネルギーに変換されて外部に放出される。
【００５４】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）は実数成分（ｕ２１）より大きいことがある。好ましくは、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）と実数成分（ｕ２１）との割合は１：１以上、１０：１以下である。第２遮蔽部６２は磁場の方向を変更させる役割より外部に漏出される磁場の量を最小化させる役割が主なものであるので、透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）が実数成分（ｕ２１）より大きくなければならず、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）と実数成分（ｕ２１）との割合が１０：１を超過すれば、第２遮蔽部６２を構成する磁性物質の透磁率が周波数によって変化する特性上、無線電力転送に使われる周波数帯域で第２遮蔽部６２がその機能を発揮できないためである。
【００５５】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は圧着または接着の機械的な方法により結合できる。
【００５６】
圧着方法は第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２の薄板を常温で圧着器等により型を作って結合する方法であり、接着方法は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２との界面の結合力を用いて結合する方法である。
【００５７】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は薄膜蒸着の方法により結合されることもできる。
【００５８】
薄膜蒸着方法は真空状態で金属や化合物などを加熱、蒸発させて、その蒸気が物体の表面に薄い膜として張られる方式であって、物理的気相蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）または化学的気相蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）の方法が用いられる。
【００５９】
物理的気相蒸着または化学的気相蒸着方法は公知技術であるので、詳細な説明は省略する。
上記のように、遮蔽装置６０は無線電力転送と関連して使用できるが、ＲＦＩＤ （Radio-Frequency Identification）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、キーレスエントリ（Keyless Entry）などの通信方式でも使用できる。
【００６０】
この場合には、無線電力送信装置１００でない、ＲＦＩＤ（Radio-Frequency Identification）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、キーレスエントリ（Keyless Entry）などの通信方式を用いた送信装置が用いられる。
【００６１】
図６は、本発明の一実施形態に従う無線電力送信装置を用いた無線電力転送システムの構成図である。
【００６２】
無線電力転送システムは、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００を含むことができる。
【００６３】
無線電力送信装置１００は、送信部２０及び遮蔽装置６０を含むことができる。
【００６４】
送信部２０は、送信誘導コイル２１、送信用共振コイル２２、及びキャパシタを含むことができる。詳細な説明は、図１で説明したものと同一である。
【００６５】
送信部２０は、電力ソース１０から電力の供給を受けて送信用共振コイル２２で発生した磁場を非放射方式により無線電力受信装置２００の受信用共振コイル３１に伝達する。
【００６６】
遮蔽装置６０は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２とを含み、第１遮蔽部６１は無線電力送信装置１００から無線電力受信装置２００に伝えられる磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更することができ、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうち、外部に漏出される一部磁場を遮断することができる。
【００６７】
図６の磁束線を参照すると、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、一部磁場は第１遮蔽部６１により第１遮蔽部６１を完全に貫通できず、無線電力受信装置２００の方に経路が変更される。このために、第１遮蔽部６１に透磁率（ｕ１）の実数成分値（ｕ１１）が虚数成分値（ｕ１２）より大きい材料が使用される。一実施形態において、実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１００：１以上でありうる。
【００６８】
図６の磁束線を参照すると、第１遮蔽部６１を貫通した一部磁場は第２遮蔽部６２に吸収されることが分かる。
【００６９】
即ち、第２遮蔽部６２、１１０は送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、第１遮蔽部６１を貫通した磁場を遮断することができる。具体的に、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーに変換し、外部に磁場が漏出されることを防止することができる。このために、第２遮蔽部６２に透磁率（ｕ２）の虚数成分値（ｕ２２）が実数成分値（ｕ２１）より大きい材料が使用される。
【００７０】
このように、第１遮蔽部６１は送信共振コイル２２で発生した磁場の方向を変更させて無線電力受信装置２００に一層多い電力転送を可能にすることができる。
【００７１】
また、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーで放出することによって、外部に漏出される磁場の量を最小化することができる。外部に漏出される磁場の量が最小化されれば、他機器の誤作動が発生する状況及び人体に有害な磁場が露出される状況が防止できる効果がある。
【００７２】
即ち、本発明の実施形態に従う複層構造の遮蔽装置６０は、無線電力受信装置２００への電力転送効率を増加させると共に、外部に漏出される磁場の量を最小化することができる。
【００７３】
本発明の実施形態に従う遮蔽装置６０は、無線電力転送技術の他にも磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に取り付けられて、電力転送効率を増加させると共に、外部に漏出される磁場の量を最小化できる効果を有することができる。
【００７４】
図７は、無線電力転送のための使用周波数によって遮蔽剤の透磁率の実数成分及び虚数成分の値が変わる状況を説明するための図である。
【００７５】
図７は、一般的なフェライトの透磁率が無線電力転送のための使用周波数によって変わる特性を示す。
【００７６】
図７を参照すると、無線電力転送のための使用周波数の変化によって遮蔽剤の透磁率（ｍ）の実数成分（ｍ１）及び虚数成分（ｍ２）が可変することを確認することができる。即ち、使用周波数が決定されれば、それによって透磁率（ｍ）の実数成分（ｍ１）及び虚数成分（ｍ２）が決まるので、遮蔽剤を図５で説明した第１遮蔽部６１または第２遮蔽部６２のうち、いずれか１つに使用できるかが決まる。
【００７７】
例えば、無線電力転送で使用周波数が０．１MHzの場合、実数成分（ｍ１）は略２０であり、虚数成分（ｍ２）は略２０００位で、虚数成分（ｍ２）が実数成分（ｍ１）より１００倍位大きい。この際、遮蔽剤は磁場を吸収して熱で放出できる第２遮蔽部６２に使用できる。
【００７８】
遮蔽剤として使われる材料によって、図７のグラフで実数成分（ｍ１）と虚数成分（ｍ２）のグラフは異なる形態を有することができるので、使用者は使用周波数によって適切な遮蔽剤を選択して、遮蔽装置６０を設計することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は遮蔽装置及び無線電力送信装置に関し、より詳しくは、電力転送効率を向上させ、外部に漏出される磁場の量を最小化させることができる無線電力転送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線で電気エネルギーを所望の機器に伝達する無線電力転送技術は、既に１８００年代に電磁気誘導原理を用いた電気モータや変圧器が使われ始めて、その後にはラジオ波やレーザーのような電磁波を放射して電気エネルギーを転送する方法も試みられた。私達がしばしば使用する電動歯ブラシや一部無線カミソリも実際は電磁気誘導原理により充電される。現在まで無線方式によるエネルギー伝達方式は、磁気誘導、共振、及び短波長無線周波数を用いた遠距離送信技術などがある。
【０００３】
最近にはこのような無線電力転送技術のうち、共振を用いたエネルギー伝達方式がたくさん使われている。
【０００４】
共振を用いた無線電力転送システムは、送信側と受信側に形成された電気信号がコイルを通じて無線で伝えられるため、使用者は携帯用機器のような電子機器を難無く充電することができる。
【０００５】
しかしながら、共振を用いたエネルギー伝達方式は、送信側で発生する電磁気波によって他機器の誤作動を起こすことがあり、電磁気波が人体に露出されれば健康に有害な影響を及ぼす問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力転送効率を向上させることができる遮蔽装置及び無線電力送信装置の提供を目的とする。
【０００７】
本発明は他機器の誤作動を防止し、人体に有害な磁場が漏出される状況を防止するために外部に漏出される磁場の量を最小化させることができる遮蔽装置及び無線電力送信装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に従う無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置は、上記無線電力送信装置の送信コイルで発生した磁場のうち、一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態に従う無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置は、電力ソースから電力の供給を受けて送信コイルで発生した磁場を非放射方式により上記無線電力受信装置の受信コイルに伝達する送信部、及び上記送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含む遮蔽装置を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態に従う磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に含まれた遮蔽装置は、上記送信装置で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部、及び上記第１遮蔽部の上面に位置し、上記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含み、上記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、上記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、次のような効果がある。
【００１２】
第１に、無線電力転送過程で外部に漏出される電磁場の放射量を減少させて他機器の誤作動を防止し、人体に及ぼす有害性を最小化させることができる。
【００１３】
第２に、遮蔽装置を通じて磁場の伝達経路を変更させて電力効率を極大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に従う無線電力転送システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態に従う送信誘導コイルの等価回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に従う電力ソースと送信部の等価回路である。
【図４】本発明の一実施形態に従う受信用共振コイル、受信誘導コイル、平滑回路、及び負荷の等価回路を示す。
【図５】本発明の一実施形態に従う遮蔽装置のブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に従う無線電力送信装置を用いた無線電力転送システムの構成図である。
【図７】無線電力転送のための使用周波数によって遮蔽剤の透磁率の実数成分及び虚数成分の値が変わる状況を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的または辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法により説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。
【００１６】
したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に図示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎないものであり、本実施形態の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願時点でこれらを代えることができる多様な均等物と変形例がありえることを理解すべきである。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に従う無線電力転送システムを示す。
【００１８】
電力ソース１０で生成された電力は送信部２０に伝えられ、共振現象により送信部２０と共振をなす、即ち共振周波数値が同一な受信部３０に伝えられる。受信部３０に伝えられた電力は整流回路４０を経て負荷５０に伝えられる。負荷５０は充電池またはその他の電力を必要とする任意の装置でありうる。
【００１９】
より具体的に説明すると、電力ソース１０は所定周波数の交流電力を提供する交流電力ソースである。
【００２０】
送信部２０は、送信誘導コイル２１と送信用共振コイル２２とから構成される。送信誘導コイル２１は電力ソース１０と連結され、交流電流が流れる。送信誘導コイル２１に交流電流が流れれば、電磁気誘導により物理的に離隔されている送信用共振コイル２２にも交流電流が誘導される。送信用共振コイル２２に伝えられた電力は共振により送信部２０と共振回路をなす受信部３０に伝えられる。
【００２１】
インピーダンスがマッチングされた２つのＬＣ回路の間は共振により電力が転送される。このような共振による電力転送は電磁気誘導による電力転送より遠い距離までより高い効率で電力伝達可能にする。
【００２２】
受信部３０は、受信用共振コイル３１と受信誘導コイル３２とから構成される。送信用共振コイル２２により送信された電力は受信用共振コイル３１により受信されて受信用共振コイル３１に交流電流が流れるようになる。受信用共振コイル３１に伝えられた電力は電磁気誘導により受信誘導コイル３２に伝えられる。受信コイル３２に伝えられた電力は整流回路４０を通じて整流されて負荷５０に伝えられる。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態に従う送信誘導コイル２１の等価回路図である。図２に示すように、送信誘導コイル２１はインダクターＬ１とキャパシタＣ１とから構成され、これらにより適切なインダクタンスとキャパシタンス値を有する回路を構成するようになる。キャパシタＣ１は可変キャパシタであり、可変キャパシタを調節してインピーダンスマッチングを遂行することができる。送信用共振コイル２２、受信用共振コイル３１、及び受信誘導コイル３２の等価回路も図２に図示したものと同一である。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態に従う電力ソース１０と送信部２０の等価回路である。図３に示すように、送信誘導コイル２１と送信用共振コイル２２は、各々所定インダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクターＬ１、Ｌ２とキャパシタＣ１、Ｃ２とから構成される。
【００２５】
図４は、本発明の一実施形態に従う受信用共振コイル３１、受信誘導コイル３２、平滑回路４０、及び負荷５０の等価回路を示す。
【００２６】
図４に示すように、受信用共振コイル３１と受信誘導コイル３２は、各々所定インダクタンス値とキャパシタンス値を有するインダクターＬ３、Ｌ４とキャパシタＣ３、Ｃ４とから構成される。平滑回路４０は、ダイオードＤ１と平滑キャパシタＣ５とから構成され、交流電力を直流電力に変換して出力する。負荷５０は１．３Ｖの直流電源で表示されているが、直流電力を必要とする任意の充電池または装置でありうる。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態に従う遮蔽装置のブロック図である。
【００２８】
図５を参照すると、遮蔽装置６０は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２とを含む。
【００２９】
本発明の一実施形態に従う遮蔽装置６０は、電磁気誘導または共振を用いた無線電力転送方式全てに利用できる。
【００３０】
遮蔽装置６０は無線電力送信装置１００から無線電力受信装置２００に伝えられる磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更したり、外部に漏出される磁場を遮断することができる。
【００３１】
第１遮蔽部６１は無線電力送信装置１００の送信用共振コイル２２で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更することができる。
【００３２】
第１遮蔽部６１は、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、一部磁場の転送経路を無線電力受信装置２００の方に変更して無線電力受信装置２００の方に多量の磁場を伝達することができる。即ち、第１遮蔽部６１によって、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間の電力転送効率が高まることができる。
【００３３】
第２遮蔽部６２は、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、第１遮蔽部６１を貫通した磁場の外部への漏出を遮断することができる。即ち、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーに変換し、外部への磁場の漏出を防止することができる。外部に漏出される磁場の量を減少させれば、人体に有害な磁場が露出される状況が防止できる。
【００３４】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は、異種タイプの磁性体を含む。
【００３５】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２の各々は、スピネル（spinel）タイプ、ヘキサ（hexz）タイプ、サンダスト（Sandust）タイプ、パーマロイ（Permalloy）タイプの磁性体を含むことができる。例えば、第１遮蔽部６１はスピネル（spinel）タイプの磁性体を含むことができ、第２遮蔽部６２はヘキサ（hexa）タイプの磁性体を含むことができる。しかしながら、第１遮蔽部６１がスピネルタイプの磁性体に限定されるものではなく、ヘキサタイプの磁性体またはガーネット（garnet）タイプの磁性体を含むことができ、この際、第２遮蔽部６２はスピネルタイプの磁性体を含むことができる。
【００３６】
＜表１＞にスピネルタイプ、ガーネットタイプ、ヘキサタイプの磁性体の組成（Formula）を表した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
ここで、Ｍｅ＊はＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、及びＭｎのうちから選択された１つ以上の元素をいい、Ｒ＊はＹ（Yttrium）元素などをいう。
【００３９】
サンダストタイプの磁性体組成は、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）の組合からなり、各組成割合は８４％、１０％、６％である。
【００４０】
パーマロイタイプの磁性体組成は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の組合からなり、各割合は９０％、１０％である。
【００４１】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は透磁率も互いに異なる値を有することができる。
【００４２】
ここで、透磁率とは、物質の磁気的性質を示す量であって、磁場の影響を受けて磁化する時に生じる磁気力線束密度と磁場の真空中での強さの比をいう。第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）は次の＜数式１＞のように実数成分と虚数成分を有する複素数で表現可能である。
【００４３】
（数１）
ｕ１=ｕ１１＋ｊｕ１２
【００４４】
第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）は第１遮蔽部６１に入る磁場の方向を変更（ガイディング）させることができる程度を表すことができる。即ち、実数成分（ｕ１１）の値が大きいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の方向がよりたくさん変更され、実数成分（ｕ１１）の値が小さいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の方向が少なく変更される。
【００４５】
第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の虚数成分（ｕ１２）は第１遮蔽部６１に入る磁場を吸収して熱エネルギーに変換できる程度を表すことができる。即ち、虚数成分（ｕ１２）の値が大きいほど第１遮蔽部６１に入る磁場の量のうちの多い量を熱エネルギーに変換されて外部に放出され、虚数成分（ｕ１２）の値が小さくなるほど第１遮蔽部６１に入る磁場の量のうちの少ない量だけが熱エネルギーに変換されて外部に放出される。
【００４６】
一実施形態において、第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）は虚数成分（ｕ１２）より大きいことがある。即ち、第１遮蔽部６１は外部に漏出される磁場の量を最小化させる役割より磁場の方向を変更させる役割が主なものであるので、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）が虚数成分（ｕ１２）より大きいことがある。
【００４７】
好ましくは、第１遮蔽部６１の透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１０：１以上、１０００：１以下でありうる。透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０：１以上のものが好ましい理由は、第１遮蔽部６１が磁場を吸収して熱で放出させることができる機能より磁場の転送経路を変更させることができる機能をさらに有するようにするためである。即ち、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０：１以下になれば、第１遮蔽部６１は第１遮蔽部６１に流入する磁場の転送経路を円滑に無線電力受信装置側に変更させることができない。
【００４８】
また、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１０００：１以下になることが好ましい理由は、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合が１０００：１以上になれば、第１遮蔽部６１を構成する磁性物質の透磁率が周波数によって変化する特性上、第１遮蔽部６１が無線電力転送に使われる周波数帯域でその機能を発揮できないためである。
【００４９】
一実施形態において、透磁率（ｕ１）の実数成分（ｕ１１）及び虚数成分（ｕ１２）は遮蔽剤に用いられる物質の特性上、３０乃至５０００位の値を有することができる。後述する第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の実数成分（ｕ２１）及び虚数成分（ｕ２２）も同様である。
【００５０】
また、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）は、次の＜数式２＞のように実数成分と虚数成分を有する複素数で表現可能である。
【００５１】
（数２）
ｕ２＝ｕ２１＋ｊｕ２２
【００５２】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の実数成分（ｕ２１）は、第２遮蔽部６２に入る磁場の方向を変更（または、ガイディング）させることができる程度を表すことができる。即ち、実数成分（ｕ２１）の値が大きいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の方向がよりたくさん変更され、実数成分（ｕ２１）の値が小さいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の方向が少なく変更される。
【００５３】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）は、第２遮蔽部６２に入る磁場を吸収して熱エネルギーに変換できる程度を表すことができる。即ち、虚数成分（ｕ２２）の値が大きいほど第２遮蔽部６２に入る磁場の量のうちの多い量を熱エネルギーに変換されて外部に放出され、虚数成分（ｕ２２）の値が小さくなるほど第２遮蔽部６２に入る磁場の量のうちの少ない量だけが熱エネルギーに変換されて外部に放出される。
【００５４】
第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）は実数成分（ｕ２１）より大きいことがある。好ましくは、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）と実数成分（ｕ２１）との割合は１：１以上、１０：１以下である。第２遮蔽部６２は磁場の方向を変更させる役割より外部に漏出される磁場の量を最小化させる役割が主なものであるので、透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）が実数成分（ｕ２１）より大きくなければならず、第２遮蔽部６２の透磁率（ｕ２）の虚数成分（ｕ２２）と実数成分（ｕ２１）との割合が１０：１を超過すれば、第２遮蔽部６２を構成する磁性物質の透磁率が周波数によって変化する特性上、無線電力転送に使われる周波数帯域で第２遮蔽部６２がその機能を発揮できないためである。
【００５５】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は圧着または接着の機械的な方法により結合できる。
【００５６】
圧着方法は第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２の薄板を常温で圧着器等により型を作って結合する方法であり、接着方法は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２との界面の結合力を用いて結合する方法である。
【００５７】
第１遮蔽部６１及び第２遮蔽部６２は薄膜蒸着の方法により結合されることもできる。
【００５８】
薄膜蒸着方法は真空状態で金属や化合物などを加熱、蒸発させて、その蒸気が物体の表面に薄い膜として張られる方式であって、物理的気相蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）または化学的気相蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）の方法が用いられる。
【００５９】
物理的気相蒸着または化学的気相蒸着方法は公知技術であるので、詳細な説明は省略する。
上記のように、遮蔽装置６０は無線電力転送と関連して使用できるが、ＲＦＩＤ （Radio-Frequency Identification）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、キーレスエントリ（Keyless Entry）などの通信方式でも使用できる。
【００６０】
この場合には、無線電力送信装置１００でない、ＲＦＩＤ（Radio-Frequency Identification）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、キーレスエントリ（Keyless Entry）などの通信方式を用いた送信装置が用いられる。
【００６１】
図６は、本発明の一実施形態に従う無線電力送信装置を用いた無線電力転送システムの構成図である。
【００６２】
無線電力転送システムは、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００を含むことができる。
【００６３】
無線電力送信装置１００は、送信部２０及び遮蔽装置６０を含むことができる。
【００６４】
送信部２０は、送信誘導コイル２１、送信用共振コイル２２、及びキャパシタを含むことができる。詳細な説明は、図１で説明したものと同一である。
【００６５】
送信部２０は、電力ソース１０から電力の供給を受けて送信用共振コイル２２で発生した磁場を非放射方式により無線電力受信装置２００の受信用共振コイル３１に伝達する。
【００６６】
遮蔽装置６０は第１遮蔽部６１と第２遮蔽部６２とを含み、第１遮蔽部６１は無線電力送信装置１００から無線電力受信装置２００に伝えられる磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更することができ、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうち、外部に漏出される一部磁場を遮断することができる。
【００６７】
図６の磁束線を参照すると、送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、一部磁場は第１遮蔽部６１により第１遮蔽部６１を完全に貫通できず、無線電力受信装置２００の方に経路が変更される。このために、第１遮蔽部６１に透磁率（ｕ１）の実数成分値（ｕ１１）が虚数成分値（ｕ１２）より大きい材料が使用される。一実施形態において、実数成分（ｕ１１）と虚数成分（ｕ１２）との割合は１００：１以上でありうる。
【００６８】
図６の磁束線を参照すると、第１遮蔽部６１を貫通した一部磁場は第２遮蔽部６２に吸収されることが分かる。
【００６９】
即ち、第２遮蔽部６２、１１０は送信用共振コイル２２で発生した磁場のうち、第１遮蔽部６１を貫通した磁場を遮断することができる。具体的に、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーに変換し、外部に磁場が漏出されることを防止することができる。このために、第２遮蔽部６２に透磁率（ｕ２）の虚数成分値（ｕ２２）が実数成分値（ｕ２１）より大きい材料が使用される。
【００７０】
このように、第１遮蔽部６１は送信共振コイル２２で発生した磁場の方向を変更させて無線電力受信装置２００に一層多い電力転送を可能にすることができる。
【００７１】
また、第２遮蔽部６２は第１遮蔽部６１を貫通した磁場のうちの一部磁場を吸収して熱エネルギーで放出することによって、外部に漏出される磁場の量を最小化することができる。外部に漏出される磁場の量が最小化されれば、他機器の誤作動が発生する状況及び人体に有害な磁場が露出される状況が防止できる効果がある。
【００７２】
即ち、本発明の実施形態に従う複層構造の遮蔽装置６０は、無線電力受信装置２００への電力転送効率を増加させると共に、外部に漏出される磁場の量を最小化することができる。
【００７３】
本発明の実施形態に従う遮蔽装置６０は、無線電力転送技術の他にも磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に取り付けられて、電力転送効率を増加させると共に、外部に漏出される磁場の量を最小化できる効果を有することができる。
【００７４】
図７は、無線電力転送のための使用周波数によって遮蔽剤の透磁率の実数成分及び虚数成分の値が変わる状況を説明するための図である。
【００７５】
図７は、一般的なフェライトの透磁率が無線電力転送のための使用周波数によって変わる特性を示す。
【００７６】
図７を参照すると、無線電力転送のための使用周波数の変化によって遮蔽剤の透磁率（ｍ）の実数成分（ｍ１）及び虚数成分（ｍ２）が可変することを確認することができる。即ち、使用周波数が決定されれば、それによって透磁率（ｍ）の実数成分（ｍ１）及び虚数成分（ｍ２）が決まるので、遮蔽剤を図５で説明した第１遮蔽部６１または第２遮蔽部６２のうち、いずれか１つに使用できるかが決まる。
【００７７】
例えば、無線電力転送で使用周波数が０．１MHzの場合、実数成分（ｍ１）は略２０であり、虚数成分（ｍ２）は略２０００位で、虚数成分（ｍ２）が実数成分（ｍ１）より１００倍位大きい。この際、遮蔽剤は磁場を吸収して熱で放出できる第２遮蔽部６２に使用できる。
【００７８】
遮蔽剤として使われる材料によって、図７のグラフで実数成分（ｍ１）と虚数成分（ｍ２）のグラフは異なる形態を有することができるので、使用者は使用周波数によって適切な遮蔽剤を選択して、遮蔽装置６０を設計することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置であって、
前記無線電力送信装置の送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、
前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部と、を含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項２】
前記第１遮蔽部は前記一部磁場の転送経路を変更して前記無線電力受信装置に伝達し、
前記第２遮蔽部は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出することを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項３】
前記各透磁率の実数成分値は前記磁場の転送経路を変更させることができる程度を表し、前記各透磁率の虚数成分値は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出される程度を表すことを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項４】
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より１０倍以上、１０００倍以下であり、前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より１倍以上、１０倍以下であることを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項５】
前記第１遮蔽部と前記第２遮蔽部は異種タイプの磁性体を含むことを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項６】
前記第１及び第２遮蔽部の各々は、スピネルタイプ、ヘキサタイプ、サンダストタイプ、パーマロイタイプの磁性体のうち、いずれか１つの磁性体を含むことを特徴とする、請求項５に記載の遮蔽装置。
【請求項７】
前記第１及び第２遮蔽部は、圧着または接着の方法により結合されることを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項８】
前記第１及び第２遮蔽部は、薄膜蒸着の方法により結合されることを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項９】
無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置であって、
電力ソースから電力の供給を受けて送信コイルで発生した磁場を非放射方式により前記無線電力受信装置の受信コイルに伝達する送信部と、
前記送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、 前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含む遮蔽装置を含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、無線電力送信装置。
【請求項１０】
前記第１遮蔽部は前記一部磁場の転送経路を変更して前記無線電力受信装置に伝達し、
前記第２遮蔽部は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１１】
前記各透磁率の実数成分値は前記送信コイルで発生した磁場の転送経路を変更させることができる程度を表し、前記各透磁率の虚数成分値は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出される程度を表すことを特徴とする、請求項１０に記載の無線電力送信装置。
【請求項１２】
前記送信部は電磁気誘導を用いて前記無線電力受信装置に電力を転送することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１３】
前記送信部は共振を用いて前記無線電力受信装置に電力を転送することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１４】
磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に含まれた遮蔽装置であって、
前記送信装置で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、
前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部とを含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項１５】
前記送信装置は、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、キーレスエントリ（Keyless Entry）のうち、少なくともいずれか１つの方式を用いて前記受信装置と通信することを特徴とする、請求項１４に記載の遮蔽装置。
【請求項１】
無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置に含まれた遮蔽装置であって、
前記無線電力送信装置の送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、
前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部と、を含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項２】
前記第１遮蔽部は前記一部磁場の転送経路を変更して前記無線電力受信装置に伝達し、
前記第２遮蔽部は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出することを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項３】
前記各透磁率の実数成分値は前記磁場の転送経路を変更させることができる程度を表し、前記各透磁率の虚数成分値は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出される程度を表すことを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項４】
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より１０倍以上、１０００倍以下であり、前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より１倍以上、１０倍以下であることを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項５】
前記第１遮蔽部と前記第２遮蔽部は異種タイプの磁性体を含むことを特徴とする、請求項２に記載の遮蔽装置。
【請求項６】
前記第１及び第２遮蔽部の各々は、スピネルタイプ、ヘキサタイプ、サンダストタイプ、パーマロイタイプの磁性体のうち、いずれか１つの磁性体を含むことを特徴とする、請求項５に記載の遮蔽装置。
【請求項７】
前記第１及び第２遮蔽部は、圧着または接着の方法により結合されることを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項８】
前記第１及び第２遮蔽部は、薄膜蒸着の方法により結合されることを特徴とする、請求項１に記載の遮蔽装置。
【請求項９】
無線電力受信装置に無線で電力を転送する無線電力送信装置であって、
電力ソースから電力の供給を受けて送信コイルで発生した磁場を非放射方式により前記無線電力受信装置の受信コイルに伝達する送信部と、
前記送信コイルで発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、 前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部を含む遮蔽装置を含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、無線電力送信装置。
【請求項１０】
前記第１遮蔽部は前記一部磁場の転送経路を変更して前記無線電力受信装置に伝達し、
前記第２遮蔽部は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１１】
前記各透磁率の実数成分値は前記送信コイルで発生した磁場の転送経路を変更させることができる程度を表し、前記各透磁率の虚数成分値は前記第１遮蔽部を貫通した磁場を吸収して、熱で放出される程度を表すことを特徴とする、請求項１０に記載の無線電力送信装置。
【請求項１２】
前記送信部は電磁気誘導を用いて前記無線電力受信装置に電力を転送することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１３】
前記送信部は共振を用いて前記無線電力受信装置に電力を転送することを特徴とする、請求項９に記載の無線電力送信装置。
【請求項１４】
磁場を用いて受信装置と通信する送信装置に含まれた遮蔽装置であって、
前記送信装置で発生した磁場のうちの一部磁場の転送経路を変更する第１遮蔽部と、
前記第１遮蔽部の上面に位置し、前記第１遮蔽部を貫通した磁場のうちの一部磁場を遮断するための第２遮蔽部とを含み、
前記第１遮蔽部の透磁率の実数成分値は虚数成分値より大きく、
前記第２遮蔽部の透磁率の虚数成分値は実数成分値より大きいことを特徴とする、遮蔽装置。
【請求項１５】
前記送信装置は、ＲＦＩＤ、ＮＦＣ、キーレスエントリ（Keyless Entry）のうち、少なくともいずれか１つの方式を用いて前記受信装置と通信することを特徴とする、請求項１４に記載の遮蔽装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９４０４９（Ｐ２０１３−９４０４９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３０４８１（Ｐ２０１２−２３０４８１）
【出願日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
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