CN105474510A - 谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统 - Google Patents

谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统 Download PDF

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CN105474510A CN201480046548.8A CN201480046548A CN105474510A CN 105474510 A CN105474510 A CN 105474510A CN 201480046548 A CN201480046548 A CN 201480046548A CN 105474510 A CN105474510 A CN 105474510A
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Abstract

本发明的谐振型电力传输装置使用符合谐振条件的发送用谐振器(3)及接收用谐振器(4)来传输电力,该谐振型电力传输装置包括:提供电力的发送电源(1);将来自发送电源(1)的电力进行传输的发送天线(2);将发送用谐振器(3)与接收用谐振器(4)进行单点连接的导电性物质(7);经由发送用谐振器(3)及接收用谐振器(4)来接收来自发送天线(2)的电力的接收天线(5);以及接收由接收天线(5)所接收到的电力的接收电源(6)。

Description

谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统
技术领域
本发明涉及使用符合谐振条件的发送用谐振器及接收用谐振器来传输电力的谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统。
背景技术
以往,已知有为了延长电力的传输距离而在磁谐振型无线电力传输装置中,在送电线圈(发送天线)与受电线圈(接收天线)之间配置有n(n为1以上的整数值)个中继线圈(中继天线)的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-160634号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在使用专利文献1所公开的中继天线的方法中,需要配置天线以使得相邻的天线间共有磁通,另外,在传输距离较远的情况下,需要配置多个中继天线,存在传送装置大型化的问题。另外,由于需要中继天线,因此,还存在成本增大的问题。
另外,由于具有通过使相邻的天线间的磁通共有来进行电力传输的结构,因此,在存在将磁通屏蔽于传输路径的磁性体的情况下,存在传输效率极端低下的问题。
另外,由于具有通过使相邻的天线间的磁通共有来进行电力传输的结构,因此,存在对天线配置造成限制的问题。
另外,在将使用上述方法的无线电力传输装置多重化的情况下,若其它系统的中继天线接近其它中继天线,则会在天线间发生互相干扰从而导致传输效率下降。由此,为了进行多重传输,需要将各系统的中继天线隔开天线直径的2倍以上来进行设置,或采取用于分隔各系统的磁通的磁屏蔽措施。因此,存在无法使动力传输装置小型化、或者因磁屏蔽措施等而导致耗费成本这样的问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的,其目的在于,提供一种谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输装置,该谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输装置成本较低且能实现小型化,能进行高效的电力传输。
用于解决问题的技术方案
本发明所涉及的谐振型电力传输装置是使用符合谐振条件的发送用谐振器及接收用谐振器来传输电力的谐振型电力传输装置,该谐振型电力传输装置包括:发送电源,该发送电源提供电力;发送天线,该发送天线将来自发送电源的电力进行传输;导电性物质,该导电性物质将发送用谐振器与接收用谐振器进行单点连接;接收天线,该接收天线经由发送用谐振器及接收用谐振器来接收来自发送天线的电力;以及接收电源,该接收电源接收由接收天线所接收到的电力。
发明效果
根据本发明,由于具有如上所述的结构,因此,成本较低且能实现小型化,能进行高效的电力传输。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的结构的框图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的结构的电路图。
图3是表示本发明的实施方式1中的天线兼用谐振器的结构的电路图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的应用例的图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图6是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的谐振型电力传输装置的结构的框图。
图9是表示本发明的实施方式2中的中继器的结构的电路图。
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的结构/应用例的图。
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图12是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图13是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图14是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图15是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图16是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图17是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图18是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的结构/应用例的图。
图19是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图20是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图21是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图22是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图23是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图24是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的其它应用例的图。
图25是表示本发明的实施方式5所涉及的谐振型电力多重传输系统的结构/应用例的图。
图26是表示本发明的实施方式6所涉及的谐振型电力多重传输系统的结构的电路图。
具体实施方式
下面,为了更详细地说明本发明,根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的结构的框图,图2是其电路图。
谐振型电力传输装置是对包含电信号的电力进行传输的装置。该谐振型电力传输装置如图1所示,由发送电源1、发送天线2、发送用谐振器3、接收用谐振器4、接收天线5、接收电源6及导电性物质7构成。此外,在图1中,发送电源1、发送天线2及发送用谐振器3构成发送装置8,接收用谐振器4、接收天线5及接收电源6构成接收装置9。
发送电源1对发送天线2提供单一频率的电力。
发送天线2将由发送电源1所提供的电力经由发送用谐振器3及接收用谐振器4传输至接收天线5。
发送用谐振器3及接收用谐振器4按照规定的谐振条件来进行谐振。此外,如图2(b)、(c)所示,发送天线2与发送用谐振器3、以及接收天线5及接收用谐振器4也可以分别接地。
另外,在图1、2中,示出了发送天线2与发送用谐振器3、以及接收天线5与接收用谐振器4分别分开构成的情况,但例如也可以如图3所示那样,使用发送天线2与发送用谐振器3、以及接收天线5与接收用谐振器4分别构成为一体的天线兼用谐振器10。
接收天线5经由发送用谐振器3和接收用谐振器4接收来自发送天线2的电力。
接收电源6将由接收天线5所接收到的电力提供给负载设备等(未图示)。
此外,发送用谐振器3及接收用谐振器4的传输方式并无特别限制,可以采用磁场共振的方式、电场共振的方式、电磁耦合的方式中的任意一种。
导电性物质7将发送用谐振器3与接收用谐振器4进行单点连接。这里所谓的“单点连接”是指如图2所示那样将发送用谐振器3与接收用谐振器4相连接的部位作为电路图而成为一处的连接。该导电性物质7的形状可以是线状、板状等任意的形状。此外,图2(a)、(b)是将线状的导电性物质7连接于谐振器3、4间的返出侧(returnside)的图,图2(c)是将线状的导电性物质7连接于谐振器3、4间的高压侧(hotside)的图。另外,导电性物质7只要能将谐振器3、4进行单点连接即可,并不局限于图2所示的连接例,例如也可以在谐振器3、4间倾斜地进行连接。
这样,用导电性物质7将符合谐振条件的谐振器3、4间进行单点连接,从而将因发送用谐振器3的谐振而产生的振动能量经由导电性物质7发送至接收用谐振器4,能在该接收用谐振器4中利用谐振来放大该振动能量。由此,能从发送装置8高效地向接收装置9传输电力。
接着,参照图4~7对本发明所涉及的谐振型电力传输装置的应用例进行说明。
图4(a)是将金属制的缆绳等用作为本发明的导电性物质7的图。在这种情况下,将发送装置8连接于缆绳的一端,将接收装置9配置于该缆绳所连接的筐体(电梯、缆车、索道)20内。由此,能将电力经由已有的缆绳等提供给筐体20。
另外,图4(b)是将本发明运用于电磁波屏蔽室21间的电力传输的图。在如电磁波屏蔽室21那样存在屏蔽电场、磁场的围栏的情况下,无法用现有方式来传输电力。然而,在本发明的方式中,用导电性物质7来将一个电磁波屏蔽室21a中所设置的发送装置8与另一个电磁波屏蔽室21b中所设置的接收装置9进行单点连接,从而能容易地传输电力。另外,在发送装置8与接收装置9之间存在屏蔽电场、磁场的防护壁22等的情况下,也同样能进行电力传输。
图5(a)示出将本发明应用于具备与地面绝缘的空间的移动体(汽车、模头车、自行车等)23的情况。这里,在用导电性的原材料来构成上述空间的情况下,能将其用作为本发明的导电性物质7,仅通过用螺栓等将发送装置8和接收装置9连接至上述空间内就能传输电力。由此,无需布线操作,且能提高装置8、9的设置自由度。
另外,图5(b)是将已有的导电性水管24用作为本发明的导电性物质7的图。此外,在这种情况下,水管24必须与大地(GND)绝缘。由此,无需用于电力传输的布线操作。
另外,图6是将本发明运用于向水中用装置(水中探测器等)26提供电力的图。在这种情况下,将发送装置8配置于船25上,将接收装置9配置于水中用装置26上。此外,作为导电性物质7,只要使用已有的金属制的引线等即可。
另外,图7(a)的左侧是将已有的电线27用作为本发明的导电性物质7的图,右侧是将屋内的已有的布线28用作为本发明的导电性物质7的图。此外,标号29、30分别是断路器、插座。由此,相对于以往流过电线27、布线28的商用频率的电力,能传输其它的高频的电力。此外,如图7(b)所示,也可以将设置于屋外的太阳能发电机31所产生的电力用作为发送电源1的电力。
如上所述,根据本实施方式1,谐振型电力传输装置使用符合谐振条件的发送用谐振器3及接收用谐振器4来传输电力,该谐振型电力传输装置包括:提供电力的发送电源1;将来自发送电源1的电力进行传输的发送天线2;将发送用谐振器3与接收用谐振器4进行单点连接的导电性物质7;经由发送用谐振器3及接收用谐振器4来接收来自发送天线2的电力的接收天线5;以及接收由接收天线5所接收到的电力的接收电源6,因此,结构简单,从而成本较低且能实现小型化,能使得从近距离到远距离能高效地进行电力传输。
另外,无需利用现有方式在发送天线2、发送用谐振器3、接收用谐振器4及接收天线5间直接进行空间磁通的谐振耦合,能任意设定传输距离、方向。
实施方式2.
图8是表示本发明的实施方式2所涉及的谐振型电力传输装置的结构的框图。该图8所示的实施方式2所涉及的谐振型电力传输装置在图1所示的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置上追加了中继器11。其它结构相同,标注相同标号并省略说明。
中继器11配置于发送用谐振器3与接收用谐振器4之间,是符合与发送用谐振器3和接收用谐振器4的谐振条件相同的谐振条件的中继用的谐振器。作为该中继器11,例如可举出如图9所示的中继器。图9(a)是将谐振器进行单点连接的图,图9(b)是将发送侧与接收侧的谐振器进行无线连接的图,图9(c)~(e)是利用所连接的导电性物质7的阻抗的图。
通过使用该中继器11,能用一端的中继器11来接收来自发送用谐振器3的电力并进行放大,然后将其发送至接收用谐振器4,能提高传输效率。
如上所述,根据本实施方式2,在发送用谐振器3与接收用谐振器4之间具备符合谐振条件的中继器11,因此,相对于实施方式1所示的结构,能进一步提高传输效率。
实施方式3.
图10是表示本发明的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置的结构/应用例的图。该图10所示的实施方式3所涉及的谐振型电力传输装置相对于图1所示的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的结构,设置有多个接收用谐振器4,利用导电性物质7来将发送用谐振器3分别与多个接收用谐振器4相连接。另外,在图10中,包括由接收天线5和接收电源6所构成的接收装置9b,以代替接收装置9,并分开构成接收用谐振器4。其它结构相同,标注相同标号并省略说明。
图10是将本发明运用于向停车区域中所停放的车辆32提供电力的图。该情况下,将多个接收用谐振器4配置在各停车区域的地面之下。由此,在具备接收装置9b的车辆32停在上述停车区域时,能向该车辆32提供电力。
另外,图11(a)是将本发明运用于对车辆33进行电力提供的图。在这种情况下,将轨道34及电车33的车轮35用作为导电性物质7,从与轨道34相连接的发送装置8向配置于各车辆的接收装置9提供电力。此外,需要确保轨道34不进行GND接地而处于电位浮置状态。以往,在高速铁路上,难以使用电力传输用的导电弓,但通过运用本发明,不使用导电弓就能进行电力传输。
另外,图11(b)是将本发明运用于对车辆33进行其它电力提供的图。图11(b)是将接收用谐振器4配置于车内的座位36下或后部座位处所使用的桌子37内的图。由此,使用者仅通过拿着包括接收装置9b的设备(智能手机、PC、移动路由器等)就座,或者将其放置于桌子37上,就能向该设备提供电力。由此,无需在对设备进行充电时连接至插座,便利性得以提高。此外,发送装置8并不局限于设置于车辆33以外的情况,也可以设置于车内。
另外,图12(a)是将本发明运用于对无线电熨斗38进行电力提供的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4呈平面状地配置于熨板39的内部。由此,在使用具备接收装置9b的无线电熨斗38来进行熨烫时,能向该无线电熨斗38提供电力,能连续进行驱动而不使温度下降。
另外,图12(b)是将本发明运用于片状构件(桌布、垫子、地毯)40的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4呈平面状地配置于片状构件40的内部。由此,在将具备接收装置9b的设备(吸尘器等)置于片状构件40上时,能向该设备提供电力。此外,如图13(a)所示,也可以将上述片状构件40用于将已有的布线28(或电线27)用作为本发明的导电性物质7的结构。图13(b)、14(a)进一步将设置于屋外的太阳能发电机31所产生的电力用作为发送电源1的电力。另外,图14(b)是将导电性物质7经由插座30的一极来进行连接的图。此外,在图14(b)中使用了中继器11,但也可以不使用。
另外,图15(a)是将本发明运用于对步行机器人41进行电力提供的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4配置于步行面(地面、地板等)下,将接收装置9b配置于步行机器人41的脚部。由此,在步行机器人41在步行面上步行期间,能向该步行机器人41提供电力。另外,将信息发送装置42设置于发送装置8,将信息接收装置43设置于接收装置9b,从而不仅能进行电力传输,还能传输与步行有关的信息(步行位置、朝向等)。另外,不仅是步行机器人41,对于鞋子、拐杖、吸尘器等也同样能适用。此外,在将本发明运用于鞋子的情况下,例如能提供面向视觉障碍者的应用。即,将振动器连接于接收装置9,将接收用谐振器4配置于配置有现有的盲文点字的部位,从而能在该鞋子位于接收用谐振器4上时通过振动器的振动来模拟盲文点字。
另外,图15(b)是将本发明运用于向测量高尔夫球棒44摆动的加速度、压力、角度等的传感器45提供电力的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4呈平面状地配置于地面之下,将具有传感器45的接收装置9b配置于高尔夫球棒44的头部。由此,在将高尔夫球棒44接近地面时,能向该高尔夫球棒44的传感器45提供电力。由此,无需在高尔夫球棒44内设置用于使传感器45动作的电池,能减轻高尔夫球棒44自身的重量。另外,不仅局限于高尔夫球棒44,也同样能适用于网球、乒乓球球拍、球棒、钓鱼竿、便携式设备等。
另外,图16是将本发明运用于飞行物(飞机、直升机、气球、导弹、人造卫星、空间站、线性马达车等)46的图。这里,在用导电性的原材料来构成飞行物46内的空间的情况下,能将其用作为本发明的导电性物质7,仅通过用螺栓等将发送装置8和接收装置9连接至上述空间内就能传输电力。由此,无需布线操作,且能提高装置8、9的设置自由度。
另外,图17(a)是将本发明运用于床47的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4呈平面状地配置于床47的内部。由此,仅通过将包括接收装置9b的设备配置于床47上就能向该设备提供电力。此外,也可以将兼用床47的弹簧功能的谐振器用作为接收用谐振器4。
另外,图17(b)是将本发明运用于浴缸48的图。在这种情况下,将多个接收用谐振器4呈平面状地配置于浴缸48的壁面的内侧。由此,仅通过使包括接收装置9b的设备(电视机、无线电、智能手机、电动剃须刀、眼镜清洁器(glasscleaner)、喷气泡装置(jetbubbledevice)等)接近该壁面,就能向该设备提供电力。此外,在本发明中,由于发送侧和接收侧通过单点来进行连接,因此,还有以下优点:不存在流过电流的路径,从而不会发生触电。
如上所述,根据本实施方式3,设有多个接收用谐振器4,导电性物质7具有连接发送用谐振器3和多个接收用谐振器4的结构,因此,除了实施方式1中的效果以外,还能用单个发送装置8来对大范围进行供电。即,在现有的方法中,需要将发送装置与接收装置设置成1对1的关系,在对大范围进行供电时设置成本增大。与之相对,在本发明中,利用单点连接来将单个的发送装置8与多个接收装置9相连接,从而能容易地进行电力传输,因此,能廉价地对大范围进行电力传输。
实施方式4.
图18是表示本发明的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置的结构/应用例的图。该图18所示的实施方式4所涉及的谐振型电力传输装置将图1所示的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置的导电性物质7一分为二,使一部分与发送用谐振器3相连接,使另一部分与接收用谐振器4相连接。然后,在两者相接触时,能使电力从发送装置8向接收装置9进行传输。其它结构相同,标注相同标号并省略说明。
图18是将本发明运用于向停车区域中所停放的车辆32提供电力的图。在这种情况下,在与发送装置8相连接的导电性物质7的末端,为了使得容易与接收装置9所连接的导电性物质7(接触线71)相接触,而设置有电极板72等导电性的板状构件。然后,在各停车区域的地面上设置有该电极板72。由此,在将具备具有接触线71的接收装置9的车辆32停放在上述停车区域时,电极板72与接触线71相接触,从而能向该车辆32提供电力。
另外,图19(a)是将本发明运用对车辆33进行电力提供的图。在这种情况下,在车内的后部座位36处所使用的桌子37上,配置有与发送装置8相连接的电极板72。由此,仅通过将具备具有接触线71的接收装置9的设备放置于桌子37的电极板72上,就能向该设备提供电力。此外,发送装置8并不局限于设置于车辆33以外的情况,也可以设置于车辆内。
另外,图19(b)是将本发明运用于浴缸48的图。这种情况下,在浴缸48的壁面上配置有与发送装置8相连接的电极板72。由此,仅通过使具备具有接触构造(磁体所产生的吸引构造等)的接收装置9的设备与壁面的电极板72相接触,就能向该设备提供电力。此外,在本发明中,由于发送侧和接收侧通过单点来进行连接,因此,还有以下优点:不存在流过电流的路径,从而不会发生触电。
另外,图20(a)是将本发明运用于桌子49的图。在这种情况下,将与发送装置8相连接的导电性片状构件50等粘贴于桌子49上。由此,仅通过将具备具有接触线71的接收装置9的设备放置于导电性片状构件50上,就能向该设备提供电力。
另外,图20(b)是将本发明运用于片状构件的图。在这种情况下,使用与发送装置8相连接的导电性的片状构件50来作为片状构件。由此,在将具备具有接触线71的接收装置9的设备放置于导电性片状构件50上时,就能向该设备提供电力。此外,如图21(a)所示,也可以将上述导电性片状构件50用于将已有的布线28(或电线27)用作为本发明的导电性物质7的结构。图21(b)、22(a)进一步将设置于屋外的太阳能发电机31所产生的电力用作为发送电源1的电力。另外,图22(b)是将导电性物质7经由插座30的一极来进行连接的图。此外,在图22(b)中使用了中继器11,但也可以不使用。
另外,图23(a)是将本发明运用对步行机器人41进行电力提供的图。在这种情况下,在步行面上配置与发送装置8相连接的导电性片状构件50等,在步行机器人41的鞋子的底面上配置与接收装置9相连接的电极板72。由此,在步行机器人41在步行面上步行期间,能向该步行机器人41提供电力。另外,将信息发送装置42设置于发送装置8,将信息接收装置43设置于接收装置9,从而不仅能进行电力传输,还能传输与步行有关的信息(步行位置、朝向等)。另外,不仅是步行机器人41,对于鞋子、拐杖、吸尘器等也同样能适用。此外,在将本发明运用于鞋子的情况下,例如能提供面向视觉障碍者的应用。即,在鞋子上设置振动器,配置与发送装置8相连接的导电性片状构件50来代替以往所使用的盲文点字,从而能在该鞋子与导电性片状构件50相接触时利用振动器的振动来模拟盲文点字。
另外,图23(b)是将本发明运用于向测量高尔夫球棒44摆动的加速度、压力、角度等的传感器45提供电力的图。在这种情况下,使用者将便携式发送装置8装入口袋等来进行携带,将接收装置9配置于由导电性轴73所构成的高尔夫球棒44的头部,将经由导电性轴73与接收装置9相连接的电极板72配置于手柄部分。由此,在使用者握住高尔夫球棒44时,能向该高尔夫球棒44的传感器45提供电力。由此,无需在高尔夫球棒44内设置用于使传感器45动作的电池,因此,能减轻高尔夫球棒44自身的重量。另外,不仅局限于高尔夫球棒44,也同样能适用于网球、乒乓球球拍、球棒、钓鱼竿、便携式设备等。
另外,图24(a)是将本发明运用对包51内的设备进行电力提供的图。在这种情况下,在地板上配置与发送装置8相连接的导电性片状构件50,在包51内配置与接收装置9相连接的电极板72。由此,仅通过将包51放置于导电性片状构件50上,就能向该包51内的接收装置9提供电力。另外,图24(b)是将多个接收用谐振器4配置于包51的布料内的平面上的图。
如上所述,根据本实施方式4,将导电性物质7一分为二,将一部分导电性物质与发送用谐振器3相连接,将另一部分导电性物质与接收用谐振器4相连接,即使如此,也能获得与实施方式3相同的效果。
实施方式5.
图25是表示本发明实施方式5所涉及的谐振型电力多重传输系统的结构的图。该图25所示的实施方式5所涉及的谐振型电力多重传输系统系统性地设置有多个图1所示的实施方式1所涉及的谐振型电力传输装置。其它结构相同,标注相同标号并省略说明。
如图25所示,将本发明所涉及的谐振型电力传输装置构成为多重,从而各系统不会互相干扰,能获得可独立进行电力传输的系统。而且,由于在传输路径上不会互相干扰,因此,能实现使各系统相接近的系统结构。因此,能将本发明运用于用于对例如停放在停车区域内进行充电的车辆32进行收费的收费/信息系统。
另外,由于在传输路径上不会互相干扰,因此,能将所使用的频率固定为一个,因而,通过使用ISM频带等来容易地进行满足电波法的规定的设计。如上所述,能增大发送电力,简化电磁屏蔽构造等。
此外,图25(a)表示将接收用谐振器4配置于各停车区域的地面之下的情况,图25(b)表示将电极板72配置于各停车区域的地面上的情况。
如上所述,根据本实施方式5,将本发明的谐振型电力传输装置构成为多重,因此,各系统不会互相干扰,能实现独立的电力传输。由此,能实现小型化。另外,在多重传输中,由于在传输路径上不会互相干扰,因此,也能将所使用的频率固定为一个,因而,通过使用ISM频带等来容易地进行满足电波法的规定的设计。由此,能增大发送电力,简化电磁屏蔽构造等。
实施方式6.
图26是表示本发明的实施方式6所涉及的谐振型电力多重传输系统的结构的电路图。该图26所示的实施方式6所涉及的谐振型电力多重传输系统对图25所示的实施方式5所涉及的谐振型电力多重传输系统的导电性物质7进行共用。即使采用这样的结构,也能进行多重传输。在这种情况下,在一个系统因故障而停止动作的情况下,其它系统也能不受其影响地进行动作(能进行故障分离)。由此,能用作为人造卫星、风力发电等所使用的集电环装置的替代功能。
如上所述,根据本实施方式6,在谐振型电力多重传输系统中,即使将各谐振型电力传输装置的导电性物质7进行共用,也能获得与实施方式5相同的效果。
另外,在实施方式1-6中,示出了用单一的线圈来分别构成发送天线2和接收天线5的情况。然而,并不局限于此,也可以用例如供电用线圈及共振用线圈来分别构成各线圈,也可以用2个以上的线圈来构成。
另外,在实施方式1-6中,在接收天线5上,谐振条件会随着成对的发送天线2间的距离、负载电流/负载阻抗等而发生变化。因此,在接收侧,也可以追加接收电源电路,该接收电源电路能使对接收天线5成立的谐振条件随着这样的传输状况的变化而发生变化。
同样,在实施方式1-6中,在发送天线2上,谐振条件会随着成对的接收天线5间的距离、负载电流/负载阻抗等而发生变化。因此,在发送侧,也可以追加发送电源电路,该发送电源电路能使对发送天线2成立的谐振条件随着这样的传输状况的变化而发生变化。
另外,本发明申请可以在其发明的范围内对各实施方式进行自由组合,或对各实施方式的任意构成要素进行变形,或省略各实施方式中的任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明所涉及的谐振型电力传输装置及谐振型电力多重传输系统包括将发送用谐振器与接收用谐振器进行单点连接的导电性物质,成本较低且能实现小型化,能实现高效的电力传输,因此,适用于电磁波屏蔽室间的电力传输等。
标号说明
1发送电源
2发送天线
3发送用谐振器
4接收用谐振器
5接收天线
6接收电源
7导电性物质
8发送装置
9、9b接收装置
10天线兼用谐振器
11中继器
20筐体
21、21a、21b电磁波屏蔽室
22防护壁
23移动体
24水管
25船
26水中用装置
27电线
28布线
29断路器
30插座
31太阳能发电机
32车辆
33电车
34轨道
35车轮
36座位
37桌子
38无线电熨斗
39熨板
40片状构件
41步行机器人
42信息发送装置
43信息接收装置
44高尔夫球棒
45传感器
46飞行物
47床
48浴缸
49桌子
50导电性片状构件
51包
71接触线
72电极板
73导电性轴

Claims (13)

1.一种谐振型电力传输装置,该谐振型电力传输装置使用符合谐振条件的发送用谐振器及接收用谐振器来传输电力,其特征在于,包括:
发送电源,该发送电源提供电力;
发送天线,该发送天线将来自所述发送电源的电力进行传输;
导电性物质,该导电性物质将所述发送用谐振器与所述接收用谐振器进行单点连接;
接收天线,该接收天线经由所述发送用谐振器及所述接收用谐振器来接收来自所述发送天线的电力;以及
接收电源,该接收电源接收由所述接收天线所接收到的电力。
2.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述发送天线与所述发送用谐振器构成为一体,所述接收天线与所述接收用谐振器构成为一体。
3.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
包括中继用的谐振器,该中继用的谐振器设置于所述发送用谐振器与所述接收用谐振器之间,符合所述谐振条件。
4.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
设置有多个所述接收用谐振器,
所述导电性物质分别与所述发送用谐振器和所述多个接收用谐振器相连接。
5.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述导电性物质一分为二,一部分所述导电性物质与所述发送用谐振器相连接,另一部分所述导电性物质与所述接收用谐振器相连接。
6.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述发送用谐振器及所述接收用谐振器进行磁场共振。
7.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述发送用谐振器及所述接收用谐振器进行电场共振。
8.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述发送用谐振器及所述接收用谐振器进行电磁感应。
9.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
所述发送天线及所述接收天线分别由2个以上的线圈构成。
10.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
包括接收电源电路,该接收电源电路能根据所述接收天线的传输状况来改变所述接收天线的谐振条件。
11.如权利要求1所述的谐振型电力传输装置,其特征在于,
包括发送电源电路,该发送电源电路能根据所述发送天线的传输状况来改变所述发送天线的谐振条件。
12.一种谐振型电力多重传输系统,该谐振型电力多重传输系统包括多个谐振型电力传输装置,所述谐振型电力传输装置使用符合谐振条件的发送用谐振器及接收用谐振器来传输电力,所述谐振型电力多重传输系统的特征在于,
所述谐振型电力传输装置包括:
发送电源,该发送电源提供电力;
发送天线,该发送天线将来自所述发送电源的电力进行传输;
导电性物质,该导电性物质将所述发送用谐振器与所述接收用谐振器进行单点连接;
接收天线,该接收天线经由所述发送用谐振器及所述接收用谐振器来接收来自所述发送天线的电力;以及
接收电源,该接收电源接收由所述接收天线所接收到的电力。
13.如权利要求12所述的谐振型电力多重传输系统,其特征在于,
将所述各谐振型电力传输装置的导电性物质进行共用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108880005A (zh) * 2018-08-07 2018-11-23 佛山市甜慕链客科技有限公司 一种无线信号传送系统的无线充电方法
CN114380169A (zh) * 2020-10-02 2022-04-22 奥的斯电梯公司 包含无线电力传输的电梯系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10075024B2 (en) * 2015-05-22 2018-09-11 La-Z-Boy Incorporated Apparatus and method for wireless power transfer in furniture
WO2016191423A1 (en) 2015-05-28 2016-12-01 Nike Innovate C.V. Transportation apparatus with nfc charger
JP6113360B1 (ja) * 2016-01-22 2017-04-12 三菱電機エンジニアリング株式会社 電力伝送装置及び高周波電源
US10377252B2 (en) * 2016-12-29 2019-08-13 Intel Corporation Robots and apparatus, systems and methods for powering robots
EP3454452A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-13 TE Connectivity Nederland B.V. Inductive coupled power transfer (icpt) in multiple gap applications
JP7069836B2 (ja) * 2018-03-02 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット
US11251642B2 (en) * 2019-03-20 2022-02-15 Geoffrey Herbert Harris Wireless charging apparatus
KR102379486B1 (ko) * 2019-11-15 2022-03-25 대구대학교 산학협력단 중계공진기를 이용한 인공위성과 탑재체 사이의 무선 전력 및 데이터 동시 전송 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002508916A (ja) * 1997-05-06 2002-03-19 オークランド ユニサービシズ リミテッド 拡大ギャップを横切る誘導電力伝達
JP2005509356A (ja) * 2001-11-09 2005-04-07 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 高周波システムの送信効率を増大させるための受動デバイス
EP2196351A1 (en) * 2007-10-25 2010-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric vehicle and power feeding apparatus for the vehicle
JP2010148273A (ja) * 2007-12-14 2010-07-01 Darfon Electronics Corp エネルギー転送システム及びエネルギー転送方法
WO2012144640A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 矢崎総業株式会社 共鳴式非接触給電システム、受電側装置及び送電側装置
US20130026850A1 (en) * 2010-03-31 2013-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Noncontact power feeding apparatus and noncontact power feeding method
CN103023158A (zh) * 2011-09-21 2013-04-03 三星电子株式会社 无线电能传输系统和方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006270055A (ja) * 2005-02-28 2006-10-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 共振型トランスおよびそれを用いた電源ユニット
US9318922B2 (en) * 2008-09-27 2016-04-19 Witricity Corporation Mechanically removable wireless power vehicle seat assembly
US8598743B2 (en) * 2008-09-27 2013-12-03 Witricity Corporation Resonator arrays for wireless energy transfer
NL2002116C (nl) * 2008-10-20 2010-04-21 Stichting Noble House Werkwijze voor het bepalen van de aanwezigheid van een zender en een ontvanger en een systeem ingericht daarvoor.
US8274178B2 (en) * 2009-06-21 2012-09-25 Christopher Allen Tucker System of transmission of wireless energy
JP2011160634A (ja) 2010-02-04 2011-08-18 Casio Computer Co Ltd 電力伝送システム及び送電装置
US9431856B2 (en) * 2012-01-09 2016-08-30 Pabellon, Inc. Power transmission
KR102121919B1 (ko) * 2012-02-29 2020-06-11 한국전자통신연구원 무선 전력 전송 장치
KR101262615B1 (ko) * 2012-03-05 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법
WO2013176752A2 (en) * 2012-05-20 2013-11-28 Access Business Group International Llc Wireless power supply system
US9805863B2 (en) * 2012-07-27 2017-10-31 Thoratec Corporation Magnetic power transmission utilizing phased transmitter coil arrays and phased receiver coil arrays
US20140191568A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Mojo Mobility, Inc. System and method for powering or charging multiple receivers wirelessly with a power transmitter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002508916A (ja) * 1997-05-06 2002-03-19 オークランド ユニサービシズ リミテッド 拡大ギャップを横切る誘導電力伝達
JP2005509356A (ja) * 2001-11-09 2005-04-07 コミツサリア タ レネルジー アトミーク 高周波システムの送信効率を増大させるための受動デバイス
US20070182650A1 (en) * 2001-11-09 2007-08-09 Commissariat A L'energie Atomique Passive device for increasing the transmission efficiency of radio-frequency systems
EP2196351A1 (en) * 2007-10-25 2010-06-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric vehicle and power feeding apparatus for the vehicle
JP2010148273A (ja) * 2007-12-14 2010-07-01 Darfon Electronics Corp エネルギー転送システム及びエネルギー転送方法
US20130026850A1 (en) * 2010-03-31 2013-01-31 Nissan Motor Co., Ltd. Noncontact power feeding apparatus and noncontact power feeding method
WO2012144640A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 矢崎総業株式会社 共鳴式非接触給電システム、受電側装置及び送電側装置
CN103023158A (zh) * 2011-09-21 2013-04-03 三星电子株式会社 无线电能传输系统和方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108880005A (zh) * 2018-08-07 2018-11-23 佛山市甜慕链客科技有限公司 一种无线信号传送系统的无线充电方法
CN114380169A (zh) * 2020-10-02 2022-04-22 奥的斯电梯公司 包含无线电力传输的电梯系统

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