CN104040832B - 电力传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在同时进行数据通信与电力传输的情况下,也能够以高通信灵敏度进行稳定的数据通信的电力传输系统。第一至第三耦合电极对中至少第三耦合电极对是与基准电位相连接的基准电极对,第一通信部的一端与送电装置的基准电位相连接,第二通信部的一端与受电装置的基准电位相连接。第一通信部的另一端与送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,第二通信部的另一端与受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接。
Description
技术领域
本发明涉及无需物理上的连接即可传输电力的电力传输系统。特别是,涉及能够使用电场耦合型的电力传输与数据通信这两者的电力传输系统。
背景技术
近年来,开发了很多以非接触方式传输电力的电子设备。电子设备中的非接触的数据通信能够通过无线LAN等简单进行。但是,考虑到数据通信中的安全性,还开发了只有将电子设备配置于规定场所的情况下才能进行数据通信的装置。
例如在专利文献1所公开的电力供给(传输)系统中,在固定体(送电装置)中设有电力源,在可移动体(受电装置)中设有负载电路,与电力源以及负载电路分别并联地设有通信部。图9是表示现有的电力传输系统中的通信部的配置的示意电路图。
在图9中,送电装置1与受电装置2通过第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b而被电场耦合。送电装置1的第一通信部13的一端与电压发生电路(电力源)12的一端相连接。送电装置1的第一通信部13的另一端经由耦合器(coupler)与到达第一耦合电极对10a的电力线相连接。受电装置2的第二通信部23的一端与负载电路24相连接。受电装置2的第二通信部23的另一端经由耦合器与到达第一耦合电极对10a的电力线相连接。
受电装置2从送电装置1通过第一以及第二耦合电极对10a、10b对交流电进行受电,并通过整流电路22变换为直流电而提供给负载电路24。在受电装置2中,负载电路24的一端被接地,成为基准电位。例如电路基板的接地电极(接地图案)、受电装置2的框体的屏蔽部(屏蔽箱)等与负载电路24的一端相连接。第一通信部13与第二通信部23能通过第一耦合电极对10a与第二耦合电极对10b进行电场耦合来通信。由此,能够同时进行电力传输与数据通信。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2009-089520号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,如图9所示,在送电装置1的电力发生电路(电力源)12以及受电装置2的负载电路24分别并联地设有第一通信部13以及第二通信部23的情况下,会对高电压的电力信号进行直接调制。因此,在由于某些理由而导致电力发生了变动的情况下,输入到第一通信部13以及第二通信部23的信号的电平也会变动较大,因而存在噪声容易混入,难于以高通信灵敏度进行稳定的数据通信这样的问题点。
本发明鉴于上述情况而作出,其目的在于,提供一种即使在同时进行数据通信与电力传输的情况下,也能够以高通信灵敏度进行稳定的数据通信的电力传输系统。
解决课题的手段
为了达成上述目的,本发明所涉及的电力传输系统,具备:送电装置,其具有送电装置侧的第一至第三耦合电极、连接在该第一耦合电极与第二耦合电极之间的电压发生电路、和能进行数据通信的第一通信部;和受电装置,其具有受电装置侧的第一至第三耦合电极、连接在该第一耦合电极与第二耦合电极之间的负载电路、和能进行数据通信的第二通信部,所述电力传输系统,由所述送电装置侧的第一至第三耦合电极与所述受电装置侧的第一至第三耦合电极形成第一至第三耦合电极对,并通过进行电容耦合来传输电力,所述电力传输系统的特征在于,所述第一至第三耦合电极对中至少所述第三耦合电极对是与基准电位相连接的基准电极对,所述第一通信部的一端与所述送电装置的基准电位相连接,所述第二通信部的一端与所述受电装置的基准电位相连接,所述第一通信部的另一端与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所述第二通信部的另一端与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接。
在上述构成中,与电力传输用的第一耦合电极对以及第二耦合电极对分开地设有作为基准电极对的第三耦合电极对,并将送电装置的第一通信部的一端以及受电装置的第二通信部的一端分别与送电装置以及受电装置的基准电位相连接,由此能够在电力传输时大大降低第一通信部以及第二通信部的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比(信噪比)。因此,能够提高通信灵敏度,并且能使数据通信更加稳定。
此外,在本发明所涉及的电力传输系统中,优选的是,所述送电装置的基准电位为接地电位。
在上述构成中,由于送电装置的基准电位为接地电位,因为基准电位恒定,更难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行更加稳定的数据通信。
此外,在本发明所涉及的电力传输系统中,优选的是,所述第一通信部的一端与所述送电装置侧的第三耦合电极相连接,所述第二通信部的一端与所述受电装置侧的第三耦合电极相连接。
根据上述构成,因为第一通信部的一端与送电装置侧的第三耦合电极相连接,第二通信部的一端与受电装置侧的第三耦合电极相连接,所以能够将第一通信部以及第二通信部的一端可靠地设为基准电位,难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。此外,通过将电力传输用的电极的一部分共用于数据通信用,能够将设备小型化,并且能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。
此外,在本发明所涉及的电力传输系统中,优选的是,所述第一通信部的另一端经由耦合器与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所述第二通信部的另一端经由耦合器与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接。
在上述构成中,因为第一通信部的另一端经由耦合器与送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,第二通信部的另一端经由耦合器与受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所以即使在设为了第一以及第二耦合电极对都作为高电位的主动电极而发挥作用的对称结构的情况下,也能够进行比较稳定的数据通信。
此外,在本发明所涉及的电力传输系统中,优选的是,所述第一通信部的另一端经由耦合器与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接,所述第二通信部的另一端经由耦合器与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接。
在上述构成中,因为第一通信部的另一端经由耦合器与送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,第二通信部的另一端经由耦合器与受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所以即使耦合电极为非对称结构,也能够进行比较稳定的数据通信。此外,因为第一通信部的另一端经由耦合器与送电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接,第二通信部的另一端经由耦合器与受电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接,所以第一通信部以及第二通信部更加难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行更加稳定的数据通信。
发明效果
在本发明所涉及的电力传输系统中,在电力传输用的第一耦合电极对以及第二耦合电极对之外另行设有作为基准电极对的第三耦合电极对,并将送电装置的第一通信部的一端以及受电装置的第二通信部的一端分别与送电装置以及受电装置的基准电位相连接,由此能够在电力传输时大大降低第一通信部以及第二通信部的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比(信噪比)。因此,能够提高通信灵敏度,并且能使数据通信更加稳定。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的电力传输系统的另一构成的示意电路图。
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。
图5是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的另一构成的示意电路图。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的又一构成的示意电路图。
图7是表示作为本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的受电装置而使用的智能电话的构成的示意图。
图8是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的送电装置以及受电装置的构成的纵剖面图。
图9是表示现有的电力传输系统中的通信部的配置的示意电路图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的实施方式中的电力传输系统、以及在该电力传输系统中所使用的送电装置、受电装置进行具体说明。当然,以下的实施方式并不是用来限定权利要求书所记载的发明,也不是说在实施方式中说明的特征事项的全部组合是解决手段的必要事项。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。如图1所示,本实施方式1所涉及的电力传输系统的送电装置1至少具备:电压发生电路12;具有未图示的放大器以及升压变压器的送电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的送电装置1侧的第一至第三耦合电极。此外,受电装置2至少具备:包含未图示的降压变压器、整流电路22、负载电路24的受电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的受电装置2侧的第一至第三耦合电极。
送电装置1的送电模块部的电压发生电路12产生10kHz~10MHz的频率的交流电压,所产生的交流电压通过未图示的升压变压器而升压成100V~10kV。通过第一以及第二耦合电极对10a、10b进行电容耦合,升压后的交流电压以非接触方式传输。传输后的交流电压通过受电装置2的受电模块部的降压变压器而被降压,并经由整流电路22而变换成直流电压,从而向负载电路24供给直流电。
在本实施方式1中,除了设有用于电力传输的第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b以外,还作为与基准电位相连接的基准电极对而设有第三耦合电极对31。第三耦合电极对31中,送电装置1侧的第三耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接,受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。
送电装置1的第一通信部13将一端与第二耦合电极对10b相连接,将另一端经由耦合器与第一耦合电极对10a相连接。第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接。即,第一通信部13的一端与送电装置1的基准电位相连接。
受电装置2的第二通信部23将一端与第三耦合电极对31相连接,将另一端经由耦合器连接于与第一耦合电极对10a相连接的整流电路22与负载电路24之间。第三耦合电极对31的受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。即,第二通信部23的一端与受电装置2的基准电位相连接。另外,在本实施方式1中,因为送电装置1的基准电位是接地电位,所以基准电位恒定,更难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行更加稳定的数据通信。
电力传输通过第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b来进行,但如上所述第一通信部13以及第二通信部23的一端都与基准电位相连接,因而能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够提高通信灵敏度,并且能使数据通信更加稳定。
如上所述根据本实施方式1,在电力传输用的第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b之外,另行设置作为基准电极对的第三耦合电极对31,将送电装置1的第一通信部13的一端以及受电装置2的第二通信部23的一端分别与送电装置1以及受电装置2的基准电位相连接,由此能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。
(实施方式2)
图2是表示本发明的实施方式2所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。如图2所示,本实施方式2所涉及的电力传输系统的送电装置1至少具备:电压发生电路12;具有未图示的放大器以及升压变压器的送电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的送电装置1侧的第一至第三耦合电极。此外,受电装置2至少具备:包含未图示的降压变压器、整流电路22、负载电路24的受电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的受电装置2侧的第一至第三耦合电极。
在本实施方式2中,与实施方式1同样,除了设有用于电力传输的第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b以外,还作为与基准电位相连接的基准电极对而设有第三耦合电极对31。第三耦合电极对31中,送电装置1侧的第三耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接,受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。
送电装置1的第一通信部13,将一端与第三耦合电极对31相连接,将另一端经由耦合器与第二耦合电极对10b相连接。与实施方式1不同,第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极并未与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接,而第三耦合电极对31的送电装置1侧的第三耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接。
受电装置2的第二通信部23将一端与第三耦合电极对31相连接,将另一端经由耦合器与第一耦合电极对10a在整流电路22的跟前连接。第二通信部23的另一端也可以经由耦合器与第二耦合电极对10b相连接。第三耦合电极对31的受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。
送电装置1的电压发生电路12进行平衡动作,第一耦合电极对10a的送电装置1侧的第一耦合电极和第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极,都未与送电装置1的基准电位连接。因此,即使在以大电压进行电力传输的情况下,第三耦合电极对31的基准电位也比实施方式1所涉及的电力传输系统稳定。
电力传输通过第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b来进行,但如上所述第一通信部13以及第二通信部23的一端都与基准电位相连接,因而能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够提高通信灵敏度,并且能使数据通信更加稳定。
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的电力传输系统的另一构成的示意电路图。在图3中,将送电装置1的框体10以及受电装置2的框体20作为接地用的屏蔽箱(屏蔽部)来使用,并将作为与基准电位相连接的基准电极对发挥作用的第三耦合电极对31,形成为送电装置1的框体10的一部分以及受电装置2的框体20的一部分。
送电装置1的电压发生电路12进行平衡动作,第一耦合电极对10a的送电装置1侧的第一耦合电极和第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极都未与送电装置1的基准电位连接。因此,即使在以大电压进行电力传输的情况下,第三耦合电极对31的基准电位也比实施方式1所涉及的电力传输系统稳定。
而且,并非独立地设置第三耦合电极对31,而是将第三耦合电极对31形成为送电装置1的框体10的一部分以及受电装置2的框体20的一部分,所以能够实现送电装置1以及受电装置2的小型化,并且只要是能将受电装置2载置于送电装置1的区域内,可以将第三耦合电极对31配置于任何位置,所以设计的自由度大大提高。
如上所述根据本实施方式2,在电力传输用的第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b之外另行设置作为基准电极对的第三耦合电极对31,将送电装置1的第一通信部13的一端以及受电装置2的第二通信部23的一端分别与送电装置1以及受电装置2的基准电位相连接,由此能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。另外,在本实施方式2中,示出了第三耦合电极对31进行电场耦合的示例,但也可以让第三耦合电极对31彼此直接接触来进行耦合。这是因为与第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b相比,在第三耦合电极对31之间产生的电位差较小,所以不会由于接触而发生电弧放电。
(实施方式3)
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的构成的示意电路图。如图4所示,本实施方式3所涉及的电力传输系统的送电装置1至少具备:电压发生电路12;具有未图示的放大器以及升压变压器的送电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的送电装置1侧的第一至第三耦合电极。此外,受电装置2至少具备:包含未图示的降压变压器、整流电路22、负载电路24的受电模块部;和形成第一至第三耦合电极对10a、10b、31的受电装置2侧的第一至第三耦合电极。
在本实施方式3中,与实施方式2同样,除了设有用于电力传输的第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b以外,还作为与基准电位相连接的基准电极对而设有第三耦合电极对31。第三耦合电极对31中,送电装置1侧的第三耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接,受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。
送电装置1的第一通信部13将一端与第三耦合电极对31相连接,将另一端经由耦合器与第二耦合电极对10b相连接。第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极并未与送电装置1的基准电位连接,而第三耦合电极对31的送电装置1侧的第三耦合电极与送电装置1的基准电位(接地电位)相连接。此外,与实施方式2不同,第二耦合电极对10b的电极面积比第一耦合电极对10a的电极面积大,结果,第二耦合电极对10b的电位比第一耦合电极对10a的电位低。即,成为如下的非对称结构:相对而言高电位的第一耦合电极对10a作为主动电极对而发挥作用,相对而言低电位的第二耦合电极对10b作为被动电极对而发挥作用。通过设为这样的非对称结构,与设为第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b都作为高电位的主动电极对而发挥作用的对称结构的情况相比,能够提高电极设计的自由度。
图5是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的另一构成的示意电路图。在图4所示的电力传输系统的构成中,第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b都形成为:送电装置1侧以及受电装置2侧的耦合电极彼此相邻且对置。与此相对,在图5所示的电力传输系统的构成中,第一耦合电极对10a形成为:送电装置1侧以及受电装置2侧的耦合电极彼此相邻且对置,但第二耦合电极对10b形成为,送电装置1侧以及受电装置2侧的耦合电极隔着第一耦合电极对10a相对置。
在图5中,第二耦合电极对10b的电极面积也比第一耦合电极对10a的电极面积大,结果成为如下的非对称结构:相对而言高电位的第一耦合电极对10a作为主动电极对而发挥作用,相对而言低电位的第二耦合电极对10b作为被动电极对而发挥作用。此外,由于成为由被动电极对夹着主动电极对的结构,因此第一耦合电极对10a的配置无需像图4所示的结构那样要求精度。
受电装置2的第二通信部23将一端与第三耦合电极对31相连接,将另一端经由耦合器与第一耦合电极对10a在整流电路22的跟前连接。第二通信部23的另一端也可以经由耦合器与第二耦合电极对10b相连接。第三耦合电极对31的受电装置2侧的第三耦合电极与受电装置2的基准电位、例如受电装置2的电路基板的接地电极、受电装置2的框体的屏蔽部等相连接。
送电装置1的电压发生电路12进行平衡动作,第一耦合电极对10a的送电装置1侧的第一耦合电极和第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极都未与送电装置1的基准电位连接。因此,即使在以大电压进行电力传输的情况下,第三耦合电极对31的基准电位也比实施方式1所涉及的电力传输系统稳定。
电力传输通过第一耦合电极对10a、第二耦合电极对10b来进行,但如上所述第一通信部13以及第二通信部23的一端都与基准电位相连接,因而能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够提高通信灵敏度,并且能使数据通信更加稳定。
图6是表示本发明的实施方式3所涉及的电力传输系统的又一构成的示意电路图。在图6中,将送电装置1的框体10以及受电装置2的框体20作为接地用的屏蔽箱(屏蔽部)来使用,并将作为与基准电位相连接的基准电极对而发挥作用的第三耦合电极对31形成为送电装置1的框体10的一部分以及受电装置2的框体20的一部分。
送电装置1的电压发生电路12进行平衡动作,第一耦合电极对10a的送电装置1侧的第一耦合电极和第二耦合电极对10b的送电装置1侧的第二耦合电极都未与送电装置1的基准电位连接。因此,即使在以大电压进行电力传输的情况下,第三耦合电极对31的基准电位也比实施方式1所涉及的电力传输系统稳定。
而且,并非独立地设置第三耦合电极对31,而是将第三耦合电极对31形成为送电装置1的框体10的一部分以及受电装置2的框体20的一部分,所以能够实现送电装置1以及受电装置2的小型化,并且只要是能将受电装置2载置于送电装置1的区域内,可以将第三耦合电极对31配置于任何位置,所以设计的自由度大大提高。
此外,送电装置1的第一通信部13的另一端经由耦合器与送电装置1的第一耦合电极对10a或第二耦合电极对10b中到达低电位侧的第二耦合电极对10b的电力线相连接,受电装置2的第二通信部23的另一端经由耦合器与受电装置2的第一耦合电极对10a或第二耦合电极对10b中到达低电位侧的第二耦合电极对10b的电力线相连接。因此,第一通信部13以及第二通信部23更难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行更加稳定的数据通信。
如上所述根据本实施方式3,在电力传输用的第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b之外,另行设有作为基准电极对的第三耦合电极对31,并将送电装置1的第一通信部13的一端以及受电装置2的第二通信部23的一端分别与送电装置1以及受电装置2的基准电位相连接,由此能够在电力传输时大大降低第一通信部13以及第二通信部23的基准电位的变化,并能够提高通信信号的SN比。因此,能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。
(实施方式4)
图7是表示作为本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的受电装置2而使用的智能电话的构成的示意图。图7(a)是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的智能电话(受电装置)2的背面侧的构成的立体图,图7(b)是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的智能电话2的构成的纵剖面图。
如图7(a)所示,在本实施方式4所涉及的电力传输系统中使用的智能电话(受电装置)2在背面侧中央部分配置有受电装置2侧的第一耦合电极21a,在比第一耦合电极21a更靠近内部侧配置有受电装置2侧的第二耦合电极21p。在智能电话(受电装置)2的背面的周边部分,配置有第三耦合电极31a。
如图7(b)所示,在智能电话2内部的印刷基板61,配置有第二通信部23、连接在第一耦合电极21a与第二耦合电极21p之间的整流电路22、以及负载电路24。在设有显示部63的一侧的相反侧(智能电话2的背面侧)设有绝缘体62,并在其表面让作为导电体的框体200的一部分形成为作为第三耦合电极31a而发挥作用。
第一耦合电极21a与整流电路22经由贯通绝缘体62以及印刷基板61的导通电极25相连接。同样地,第二耦合电极21p与整流电路22经由贯通印刷基板61的导通电极25相连接。
图8是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的构成的纵剖面图。图8(a)是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的受电装置2的构成的纵剖面图,图8(b)是示意性地示出本发明的实施方式4所涉及的电力传输系统的送电装置1的构成的纵剖面图。本实施方式4所涉及的电力传输系统的送电装置1在载置受电装置2的面配置有送电装置1侧的第一耦合电极11a。即,在载置受电装置2的面的中央部分配置有第一耦合电极11a,在比第一耦合电极11a更靠近内部侧配置有第二耦合电极11p。在载置受电装置2的面的周边部分,配置有第三耦合电极31b。
在送电装置1内部的印刷基板71,配置有第一通信部13、电压发生电路12。在载置受电装置2的一侧设有绝缘体72,在其表面将作为导电体的框体100的一部分形成为作为第三耦合电极31b而发挥作用。在送电装置1的内部,配置有电极面积大的第二耦合电极11p,而在载置受电装置2的面的一侧,配置有电极面积小的第一耦合电极11a。第一耦合电极11a与电压发生电路12经由贯通绝缘体72以及印刷基板71的导通电极15相连接。同样地,第二耦合电极11p与电压发生电路12经由贯通印刷基板71的导通电极15相连接。
在本实施方式4中,与实施方式1至3同样,第一耦合电极对10a由送电装置1侧的第一耦合电极11a以及受电装置2侧的第一耦合电极21a形成,第二耦合电极对10b由送电装置1侧的第二耦合电极11p以及受电装置2侧的第二耦合电极21p形成。此外,第三耦合电极对31由送电装置1侧的第三耦合电极31b(框体100的一部分)以及受电装置2侧的第三耦合电极31a(框体200的一部分)形成。送电装置1侧的第一耦合电极11a以及第三耦合电极31b(框体100的一部分)由绝缘体73覆盖而被绝缘。另外,对于受电装置2侧的第三耦合电极31a(框体200的一部分)以及第一耦合电极21a,虽然未图示,但也可以通过由绝缘体覆盖来进行绝缘。
如图8所示,第一耦合电极11a、21a形成为:在载置了受电装置2的情况下彼此相邻且对置。第二耦合电极11p、21p形成为,在载置了受电装置2的情况下隔着第一耦合电极11a、21a相对置。通过事先将第二耦合电极11p、21p的电极面积设为比第一耦合电极11a、21a的电极面积大,能够成为如下的非对称结构:相对而言为高电位的第一耦合电极11a、21a作为主动电极而发挥作用,相对而言为低电位的第二耦合电极11p、21p作为被动电极而发挥作用。通过设为这样的非对称结构,与设为第一耦合电极对10a以及第二耦合电极对10b都作为高电位的主动电极对而发挥作用的对称结构的情况相比,能够提高送受电的对置面方向所相关的位置偏差的容许度。此外,由于通过低电位的被动电极来遮蔽从较高电位的主动电极向外部放射的电场,因而也能够降低向外部的电场的放射。
送电装置1的第三耦合电极31b与第一通信部13经由贯通绝缘体72以及印刷基板71的导通电极15相连接。送电装置1的第一通信部13的另一端经由耦合器与第二耦合电极11p相连接。受电装置2的第三耦合电极31a与第二通信部23,经由贯通绝缘体62以及印刷基板61的导通电极25相连接。受电装置2的第二通信部23的另一端经由耦合器与第二耦合电极21p相连接。通过第二耦合电极11p、21p进行电场耦合,能够在送电装置1与受电装置2之间进行数据通信。
如上所述根据本实施方式4,即使在将送电装置1的第一耦合电极11a以及受电装置2的第一耦合电极21a作为高电位来进行电力传输的情况下,将一端与基准电位进行了连接的第一通信部13以及第二通信部23难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行稳定的数据通信。此外,由于送电装置1的第一通信部13的另一端经由耦合器与送电装置1侧的第一耦合电极11a或第二耦合电极11p中低电位侧的第二耦合电极11p相连接,而受电装置2的第二通信部23的另一端经由耦合器与受电装置2侧的第一耦合电极21a或第二耦合电极21p中低电位侧的第二耦合电极21p相连接,因而第一通信部13以及第二通信部23更难以受到电力传输时的电位变动的影响,从而能够和电力传输同时进行更加稳定的数据通信。
此外,本发明并不限定于上述实施例,当然,只要在本发明的主旨的范围内能进行多种变形、置换等。
符号说明
1 送电装置
2 受电装置
10a 第一耦合电极对
10b 第二耦合电极对
12 电压发生电路
13 第一通信部
22 整流电路
23 第二通信部
24 负载电路
31 第三耦合电极对
100、200 框体
Claims (6)
1.一种电力传输系统,具备:
送电装置,其具有送电装置侧的第一至第三耦合电极、连接在该第一耦合电极与第二耦合电极之间的电压发生电路、和能进行数据通信的第一通信部;和
受电装置,其具有受电装置侧的第一至第三耦合电极、连接在该第一耦合电极与第二耦合电极之间的负载电路、和能进行数据通信的第二通信部,
由所述送电装置侧的第一至第三耦合电极与所述受电装置侧的第一至第三耦合电极形成第一至第三耦合电极对,并通过进行电容耦合来传输电力,
所述电力传输系统的特征在于,
所述第一至第三耦合电极对中至少所述第三耦合电极对是与基准电位相连接的基准电极对,
所述第一通信部的一端与所述送电装置的基准电位相连接,所述第二通信部的一端与所述受电装置的基准电位相连接,
所述第一通信部的另一端与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所述第二通信部的另一端与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接。
2.根据权利要求1所述的电力传输系统,其特征在于,
所述送电装置的基准电位为接地电位。
3.根据权利要求1或2所述的电力传输系统,其特征在于,
所述第一通信部的一端与所述送电装置侧的第三耦合电极相连接,所述第二通信部的一端与所述受电装置侧的第三耦合电极相连接。
4.根据权利要求3所述的电力传输系统,其特征在于,
所述第一通信部的另一端经由耦合器与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接,所述第二通信部的另一端经由耦合器与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的任意一者相连接。
5.根据权利要求3所述的电力传输系统,其特征在于,
所述第一通信部的另一端经由耦合器与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接,所述第二通信部的另一端经由耦合器与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接。
6.根据权利要求4所述的电力传输系统,其特征在于,
所述第一通信部的另一端经由耦合器与所述送电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接,所述第二通信部的另一端经由耦合器与所述受电装置侧的第一或第二耦合电极中的低电位侧相连接。
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