[发明专利]非接触受电装置用磁性片材和使用该磁性片材的非接触受电装置、电子设备、以及非接触充电装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及非接触受电装置用磁性片材和使用该磁性片材的非接触受电装置、电子设备、以及非接触充电装置。

背景技术

近年来，便携式通信设备的发展相当显著，尤其是移动电话正急速地向小型轻薄化推进。除移动电话以外，视频摄像机(手持摄像机等)、无绳电话、便携式电脑(笔记本式电脑)等电子设备也正向小型轻薄化推进。由于这些电子设备主体中搭载有充电电池，因此不与插座相连就能够进行使用，从而携带性和便利性得以提高。然而就目前而言，充电电池的容量有限，几天到几周时间内必须进行一次充电。

充电方法有接触充电方式和非接触充电方式。接触充电方式是通过使受电装置的电极与供电装置的电极直接接触来进行充电的方式。接触充电方式由于其装置结构较为简单，因此通常使用这种方式。然而，近年来随着电子设备的小型轻薄化，电子设备的重量变轻，受电装置的电极与供电装置的电极之间的接触压力不足，因此容易产生充电不良这样的问题。并且，由于充电电池的耐热性较弱，因此，为了防止电池温度的上升，需要设计防止产生过放电或过充电那样的电路。基于这一点，对非接触充电方式的应用进行研究。

非接触充电方式是在受电装置和供电装置的两方均设置线圈，利用电磁感应来进行充电的方式。由于非接触充电方式不需要考虑电极彼此之间的接触压力，能够使各电极不受彼此接触状态的影响，从而稳定地提供充电电压。作为非接触充电装置的线圈，已知有在铁氧体铁芯周围卷绕线圈的结构、在混合有铁氧体粉末、非晶粉末的树脂基板上安装线圈的结构等。然而，若将铁氧体加工得较薄，则铁氧体会变脆，因此，存在以下问题，即：由于耐冲击性较弱，受电装置容易因设备跌落等而产生问题。

并且，由于为了应对设备的薄型化而将受电部分薄型化，因此对采用通过在基板上将金属粉糊料印刷成螺旋状而形成的平面线圈进行研究。然而，通过平面线圈的磁通与设备内部的基板等发生交链，因此存在因电磁感应产生的涡流而导致装置内发热这样的问题。由此，无法传输较大的电力，从而充电时间变长。具体而言，若使用接触充电装置对移动电话进行充电需要90分钟左右，则使用非接触充电装置需要120分钟左右。

在应用现有的非接触充电方式的受电装置中，对于因电磁感应而产生的涡流的应对不够充分。由于受电装置具有充电电池，因此要求尽可能地抑制热量的产生。且受电装置安装于电子设备主体，因此热量的产生会对电路元器件等产生不良影响。由此导致在充电时不能传输较大的电力，从而充电时间变长。并且，涡流的产生伴随着噪声的产生，从而成为充电效率降低的主要原因。对于这一点，提出了将磁性薄板设置于受电装置的规定位置的方案。通过控制磁性薄板的磁导率和板厚、或磁性薄板的饱和磁通密度和板厚，从而可对因涡流产生的发热、噪声的产生、受电效率降低等进行抑制。

提出有在非接触充电装置的供电侧配置磁体，并进行受电侧设备的位置对准的非接触充电方式。例如，在国际标准WPC(Wireless Power Consortium)中的“System Description Wireless Power Transfer volume I:Low Power Part1:interface Definition version1.0July2010”中记载有利用磁体来进行定位的非接触充电装置。

在利用磁体来进行定位的情况下，现有的磁性薄板中会发生磁饱和，从而大幅度地降低磁屏蔽体效果。由此，导致充电时充电电池的温度上升，从而可能会降低充电电池的循环寿命。现有的磁屏蔽体中，具有例如饱和磁通密度为0.55～2T(5.5～20KG)的磁性薄板，在1片或者3片以下的范围内对这种磁性薄板进行层叠。即使将磁性薄板的层叠体用作磁屏蔽体，由于配置于供电装置的磁体所产生的磁场，磁屏蔽体也容易发生磁饱和，从而有可能无法发挥作为磁屏蔽体的功能。

现有的非接触充电方式的国际标准中，对于受电侧设备的位置对准，存在有使用磁体的方式和不使用磁体的方式。由于现有的磁屏蔽体所使用的磁性薄板的软磁特性较为优异，因此即使在1片或3片以下的范围内层叠饱和磁通密度为0.55～2T的磁性薄板并进行使用，若附近存在磁体，则也容易发生磁饱和。基于这种背景，希望采用无论供电装置侧是否存在磁体，都可获得充分的磁屏蔽体效果和较高的充电效率的非接触受电装置用磁性片材。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11－265814号公报

专利文献2：日本专利特开2000－23393号公报