CN111247711B - 受电装置以及非接触电力传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的受电装置具备:受电线圈,通过磁共振接受电力;受电电路,将所述受电线圈接受到的电力变换为直流;负载电路,利用所述受电电路变换后的电力进行工作;第1基板,装配有所述受电线圈及所述受电电路;以及第2基板,从所述受电线圈的轴向观察时,被配置于比所述受电线圈靠外侧,并装配有所述负载电路。

Description

受电装置以及非接触电力传输系统
技术领域
本发明涉及通过磁共振方式非接触地接受电力的受电装置以及具备该受电装置的非接触电力传输系统。
背景技术
在现有技术中公开了一种便携电话,该便携电话具备:受电线圈,接收从送电线圈通过电磁感应作用来传送的电力;以及电路基板,安装有变换电路,该变换电路将该受电线圈中感应出的交流变换为直流并输出(例如,参照专利文献1)。该便携电话分开包括内置有受电线圈的可动壳体和内置有电路基板的主体壳体。可动壳体以能够将受电线圈移动至与电路基板分离的位置的状态被连结于主体壳体。
另外,在现有技术中提出了利用送电线圈和受电线圈的磁场共振来传输电力的无线输电系统(例如,参照专利文献2)。在磁场共振方式中,通过在送电装置以及受电侧装置这双方设置使用线圈和电容器的谐振电路并使这些谐振电路的谐振频率一致,来将电力从送电装置传输至受电侧装置。该磁场共振方式的无线输电具有如下优点:即使送电装置与受电侧装置相隔一定距离,也能够高效地传输电力。此外,磁场共振也被称为磁共振。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-78243号公报
专利文献2:日本特许第5838562号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
在专利文献1中记载的技术中,通过将内置有受电线圈的可动壳体配置于与电路基板分离的位置,来防止由送电线圈的电磁波噪声导致的电路基板的误工作。但是,在专利文献1中记载的技术中,进行基于电磁感应方式的电力传输。因此,与基于磁共振方式的电力传输相比,存在如下技术课题:送电线圈与受电线圈之间的距离短,受电装置的设置位置受到限制。
另一方面,与基于电磁感应方式的电力传输相比,如专利文献2中记载的无线传输系统的磁共振方式的电力传输能够使送电线圈与受电线圈之间的距离变长,能够减少对受电装置的设置位置的限制。
然而,当将磁共振方式的电力传输应用于专利文献1中记载的技术时,存在以下的技术课题。
也就是说,通过磁共振传输的电力的频率高于通过电磁感应传输的电力的频率。例如,通过电磁感应传输的电力的频率为kHz波段的频率,与之相对,磁共振的谐振频率为MHz波段的频率。
因此,存在如下技术课题:由连接内置于可动壳体的受电线圈与内置于主体壳体的电路基板(受电电路)的引线等布线的电感所导致的损耗增大。另外,存在如下技术课题:在连接受电线圈与电路基板(受电电路)的布线等中产生高频噪声,电路基板误动作。
本发明是为了解决如上述的技术课题而做出的,得到能够抑制通过磁共振接受电力的受电线圈与受电电路之间的电力损耗及高频噪声的受电装置及非接触电力传输系统。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的受电装置具备:受电线圈,通过磁共振接受电力;受电电路,将所述受电线圈接受到的电力变换为直流;负载电路,利用所述受电电路变换后的电力进行工作;第1基板,装配有所述受电线圈及所述受电电路;以及第2基板,从所述受电线圈的轴向观察时被配置于比所述受电线圈靠外侧,并装配有所述负载电路。
发明效果
在本发明的受电装置中,受电线圈及受电电路被装配于第1基板。因此,与将受电电路装配于与第1基板分开的第2基板的情况相比,能够使受电线圈与受电电路之间的连接路径的电感变小,能够抑制电力损耗及高频噪声。
附图说明
图1为示意性地示出实施方式1的受电装置的内部结构的俯视图。
图2为示意性地示出图1的A-A剖面的图。
图3为说明实施方式1的受电装置的受电线圈和受电电路的配置位置的俯视图。
图4为示意性地示出实施方式1的非接触电力传输系统的概略结构的图。
图5为示出实施方式1的送电装置及受电装置的结构的图。
图6为图5的结构的具体电路图。
图7为说明对实施方式1的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
图8为说明对实施方式1的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
图9为示出实施方式2的受电装置的外观的俯视图。
图10为示意性地示出实施方式2的受电装置的内部结构的俯视图。
图11为示意性地示出图10的A-A剖面的图。
图12为示意性地示出实施方式3的受电装置的内部结构的俯视图。
图13为说明对实施方式3的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
图14为示意性地示出实施方式4的受电装置的结构的俯视图。
图15为示意性地示出实施方式4的受电装置的结构的俯视图。
图16为示意性地示出实施方式4的受电装置的结构的变形例的侧视图。
附图标记
1:框体;1a:第1框体;1b:第2框体;10:第1基板;10a:第1基板;10b:第1基板;11:挖出部(cutout portion);12:第1区域;13:第2区域;20:第2基板;21:布线;30:受电线圈;30a:受电线圈;30b:受电线圈;40:受电电路;40a:受电电路;40b:受电电路;50:负载电路;51:第2负载电路;60:送电电路;65:送电线圈;70:送电线圈;80:受电线圈;100:受电装置;101:受电装置;102:受电装置;200:送电装置;300:非接触电力传输系统;401:整流电路;402:变换电路;601:谐振型电源;602:匹配电路。
具体实施方式
实施方式1.
(结构)
图1为示意性地示出实施方式1的受电装置的内部结构的俯视图。
图2为示意性地示出图1的A-A剖面的图。
如图1及图2所示,受电装置100具备容纳于框体1内的第1基板10及第2基板20。
在第1基板10装配有受电线圈30及受电电路40。
受电线圈30通过磁共振接受电力。受电线圈30为例如铜箔等布线图案形成为螺旋状而得到的平面线圈。此外,关于受电线圈30,不限于布线图案,而可以将任意导线卷绕为螺旋状来形成并装配于第1基板10。另外,受电线圈30也可以层叠多层来形成。
此外,在第1基板10的受电线圈30的内周部形成有贯穿第1基板10的开口即挖出部11。此外,也可以是未形成有挖出部11的结构。
受电电路40将受电线圈30接受到的电力变换为直流。电路结构的详情将在后述。
受电线圈30和受电电路40由形成于第1基板10的布线图案连接。在此,利用图3对第1基板10中的受电线圈30和受电电路40的配置位置进行说明。
图3为说明实施方式1的受电装置的受电线圈和受电电路的配置位置的俯视图。
如图3所示,在第1基板10中,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,配置有受电线圈30的第1区域12与配置有受电电路40的第2区域13邻接。也就是说,受电线圈30和受电电路40以使连接受电线圈30和受电电路40的布线图案的距离为最短的方式被配置于第1基板10上。
再次参照图1及图2。
在第2基板20装配有利用受电电路40变换后的电力进行工作的负载电路50。负载电路50和受电电路40由布线21连接。布线21包括例如被包覆绝缘膜的由任意金属构成的导线。
从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第2基板20被配置于比受电线圈30靠外侧。例如,如图2所示,第2基板20被配置为在受电线圈30的外周端与第2基板20的受电线圈30侧的端部之间设有间隔G。
另外,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第1基板10的受电电路40和第2基板20的至少一部分重叠。
图4为示意性地示出实施方式1的非接触电力传输系统的概略结构的图。
如图4所示,非接触电力传输系统300具备受电装置100和向受电装置100输送电力的送电装置200。
送电装置200具备通过磁共振输送电力的送电线圈70。
送电线圈70为例如铜箔等基板布线图案形成为螺旋状而得到的平面线圈。此外,关于送电线圈70,不限于布线图案,可以将任意导线卷绕为螺旋状来形成。另外,送电线圈70也可以层叠多层来形成。
此外,在图4中示出送电线圈70的大小大于受电线圈30的情况,但本发明不限定于此,送电线圈70和受电线圈30可以为相同程度的大小。另外,受电线圈30及送电线圈70的形状可以为圆形或椭圆形。
当受电装置100的受电线圈30被配置于送电线圈70的磁场的范围内时,通过磁共振来接受电力。
通过图5及图6来说明基于磁共振的电力传输的详情。
(基于磁共振的电力传输)
图5为示出实施方式1的送电装置及受电装置的结构的图。
图6为图5的结构的具体电路图。
受电装置100和送电装置200构成利用谐振特性进行电力传输的磁共振方式的非接触电力传输系统300。也就是说,送电装置200构成通过磁共振向受电装置100传输电力的谐振型电力送电装置。另外,受电装置100构成通过磁共振从送电装置200接受电力的谐振型电力受电装置。此外,基于磁共振的电力传输也称为谐振耦合型电力传输。
如图5及图6所示,送电装置200具备构成对送电线圈70供给电力的逆变器电路的送电电路60。
送电电路60包括谐振型电源601及匹配电路602。
谐振型电源601控制向送电线圈70的电力的供给,将直流或交流的输入电力变换为预定频率的交流并输出。该谐振型电源601包括具有半导体开关元件S1的基于谐振开关方式的电源电路。谐振型电源601具有输出阻抗Zo、谐振频率fo及谐振特性值Qo。另外,谐振型电源601的谐振频率fo被设定为MHz波段的频率。谐振频率fo例如为6.78MHz。此外,谐振频率fo不限于此,可以设为MHz波段中6.78MHz的整数倍频率。
匹配电路602进行谐振型电源601的输出阻抗Zo与送电线圈70的通过特性阻抗Zt之间的阻抗匹配。该匹配电路602包括基于电感器L及电容器C的π型或L型滤波器,具有其通过特性阻抗Zp。
送电线圈70经由匹配电路602被输入来自谐振型电源601的交流电力而进行谐振工作,在附近产生非辐射型电磁场,从而对受电装置100的受电线圈30进行电力传输。在该送电线圈70中,由线圈和电容器C5形成谐振电路,作为谐振型天线发挥功能。送电线圈70具有通过特性阻抗Zt、谐振频率ft及谐振特性值Qt。
另外,谐振型电源601的谐振频率fo及谐振特性值Qo取决于谐振型电源601的输出阻抗Zo和匹配电路602的通过特性阻抗Zp。送电线圈70的谐振频率ft及谐振特性值Qt取决于送电线圈70的通过特性阻抗Zt和匹配电路602的通过特性阻抗Zp。
然后,根据这两个谐振特性值Qo及Qt,送电装置200具有下式(1)的谐振特性值Qtx。
[数学式1]
受电装置100的受电电路40包括整流电路401及变换电路402。
受电线圈30通过与来自送电线圈70的非辐射型电磁场进行谐振耦合工作来接受电力并输出交流电力。在该受电线圈30中,由线圈和电容器C11形成谐振电路,作为谐振型天线发挥功能。受电线圈30具有通过特性阻抗Zr。
整流电路401为具有将来自受电线圈30的交流电力变换为直流电力的整流功能、和进行受电线圈30的通过特性阻抗Zr与变换电路402的输入阻抗ZRL之间的阻抗匹配的匹配功能的匹配型整流电路。匹配功能由基于电感器L及电容器C的π型或L型滤波器完成。另外,整流电路401具有通过特性阻抗Zs。此外,虽然在此设为整流电路401具有整流功能及匹配功能,但不限于此,也可以仅包括整流功能,尽管整流效率会下降。
变换电路402被输入来自整流电路401的直流电力,将其变换成预定电压并供给至负载电路50。该变换电路402包括用于平滑高频电压纹波的LC滤波器和用于变换为预定电压的DC/DC转换器等,具有其输入阻抗ZRL。此外,也可以不设置DC/DC转换器,仅包括作为平滑滤波器的LC滤波器。
另外,受电装置100的谐振特性值Qr及谐振频率fr取决于受电线圈30的通过特性阻抗Zr、整流电路401的通过特性阻抗Zs和变换电路402的输入阻抗ZRL。
然后,以使谐振型电源601的谐振特性值Qo、送电线圈70的谐振特性值Qt及受电装置100的谐振特性值Qr具有相关关系的方式来设定各功能部的特性阻抗。也就是说,使送电装置200的谐振特性值与受电装置100的谐振特性值Qr接近(下式(2))。
具体而言期望为下式(3)的范围内。
[数学式2]
[数学式3]
如此,能够通过使谐振型电源601的谐振特性值Qo、送电线圈70的谐振特性值Qt及受电装置100的谐振特性值Qr这3个谐振特性值具有如上述的相关关系,来抑制电力传输效率的降低。因此,与基于电磁感应方式的电力传输相比,基于磁共振方式的电力传输能够使送电线圈70与受电线圈30之间的距离变长。此外,基于电磁感应方式的电力传输也称为电磁感应耦合型电力传输。
此外,半导体开关元件S1由例如宽带隙半导体构成。宽带隙半导体为带隙比硅大的半导体元件的总称。作为宽带隙半导体,有碳化硅、氮化镓基材料、金刚石或氮化镓。
通过由宽带隙半导体构成半导体开关元件S1,能够降低半导体开关元件S1的通电损耗。另外,即使将驱动半导体开关元件S1时的开关频率设为高频,由于谐振型电源601的散热良好,因此也能够将谐振型电源601的散热片设为小型,能够实现谐振型电源601的小型化及低成本化。
(工作)
接下来,对本实施方式1的非接触电力传输系统300的工作进行说明。
使用者将受电装置100配置于送电装置200之上。例如,以受电装置100的受电线圈30与送电装置200的送电线圈70对置的方式来配置受电装置100。此外,如上述那样,在基于磁共振方式的电力传输中,由于能够进行电力传输的距离长,因此不限于受电线圈30与送电线圈70对置的位置,只要配置于受电线圈30能够通过磁共振从送电线圈70受电的范围即可。
当送电装置200的送电电路60工作时,从送电电路60向送电线圈70供给高频电流,从送电线圈70产生磁场。据此,通过磁共振从送电线圈70向受电装置100的受电线圈30供给电力。受电线圈30接受到的电力被受电电路40变换为直流,并被供给至负载电路50。
在此,说明对受电线圈30的受电起作用的磁场对负载电路50产生的影响。
图7为说明对实施方式1的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
如图7所示,在送电线圈70的轴向上产生的磁场通过与送电线圈70对置配置的受电线圈30。磁场B1通过受电线圈30从而在受电线圈30中产生高频感应电压。
另一方面,如图1及图2所示,负载电路50装配于第2基板20。而且,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第2基板20配置于受电线圈30的外侧。也就是说,对受电线圈30的受电起作用的磁场B1不通过负载电路50。
因此,受电线圈30不受到来自负载电路50的磁性影响,受电线圈30的交链磁通也不会减少。因此,能够提高非接触馈电效率。这是因为即使将送电装置200与受电装置100的距离设得大,也能够产生受电线圈30的感应电压,负载电路50也能够工作,因此非接触电力传输系统300的使用便利性提高。
图8为说明对实施方式1的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
如图8所示,在来自送电线圈70的磁场B2通过负载电路50时,从负载电路50产生磁场B3。具体而言,利用构成负载电路50的LED或微型计算机等电气部件和用于电连接这些电气部件的由铜箔等构成的布线图案,在负载电路50中形成电气电流环路路径,即电气闭合回路。当磁场B2通过负载电路50中形成的电气闭合回路时,产生高频感应电压。而且,在负载电路50的电气闭合回路中流过电流,产生与磁场B2相反朝向的磁场B3。
另一方面,如图1及图2所示,负载电路50装配于第2基板20。而且,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第2基板20配置于受电线圈30的外侧。
也就是说,从负载电路50产生的磁场B3不会通过受电线圈30,对受电线圈30的受电起作用的磁场B1不会被与磁场B1相反朝向的磁场B3抵消。
因此,受电线圈30不受到来自负载电路50的磁性影响,受电线圈30的交链磁通也不会减少。因此,能够提高非接触馈电效率。这是因为即使将送电装置200与受电装置100的距离设得大,也能够产生受电线圈30的感应电压,负载电路50也能够工作,因此非接触电力传输系统300的使用便利性提高。
(效果)
如以上那样,在本实施方式1中,受电装置100具备:第1基板10,装配有受电线圈30及受电电路40;以及第2基板20,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,被配置于比受电线圈30靠外侧,并装配有负载电路50。
因此,与将受电电路40装配于与第1基板10分开的第2基板20的情况相比,能够使受电线圈30与受电电路40之间的连接路径的电感变小。因此,能够抑制通过磁共振接受电力的受电线圈30与受电电路40之间的电力损耗及高频噪声。
另外,由于不需要连接受电线圈30和受电电路40的引线等布线,因此能够抑制高频噪声的发生,能够减少负载电路50的误动作的发生。
另外,即使在负载电路50中形成有电气闭合回路的情况下,从负载电路50产生的磁场B3也不会抵消对受电线圈30的受电起作用的磁场B1。
因此,不需要将受电线圈30与负载电路50的距离设得长。另外,由于不需要在受电线圈30与负载电路50之间设置磁性片材等,因此能够实现非接触馈电效率的提高和受电装置100的小型化。并且,由于不需要屏蔽板或磁性片材,因此能够实现受电装置的低成本化。
进一步地,由于在负载电路50中能够形成电气闭合回路,因此能够提高装配有负载电路50的第2基板20的布线图案的设计的自由度。因而,能够实现装配于第2基板20的负载电路50的安装部件的增加,能够实现受电装置100的功能的增强。
另外,在本实施方式1中,在第1基板10中,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,配置有受电线圈30的第1区域12与配置有受电电路40的第2区域13邻接。也就是说,受电线圈30和受电电路40以使连接受电线圈30和受电电路40的布线图案的距离为最短的方式被配置于第1基板10上。
因此,能够使受电线圈30与受电电路40之间的连接路径的电感变小。因此,能够抑制通过磁共振接受电力的受电线圈30与受电电路40之间的电力损耗及高频噪声。
另外,在本实施方式1中,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第1基板10的受电电路40和第2基板20的至少一部分重叠。
因此,能够使连接受电电路40和负载电路50的布线21的长度变短。另外,与使第1基板10与第2基板20不重叠的情况相比,能够实现受电装置100的小型化。
另外,在本实施方式1的非接触电力传输系统300中,通过磁共振从送电装置200向受电装置10传输电力。
因此,与基于电磁感应耦合的电力传输相比,能够减少对从送电装置200被传输电力的受电装置100的设置位置的限制。另外,即使为送电线圈70与受电线圈30未被对置配置的状态也能够进行电力传输。因而,能够提高受电装置100的设置位置的自由度,能够提高使用便利性。
实施方式2.
在本实施方式2中,对将受电装置100应用于遥控器的结构进行说明。
此外,在以下的说明中,对与上述实施方式1相同的部分附加相同的附图标记,以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
图9为示出实施方式2的受电装置的外观的俯视图。
图10为示意性地示出实施方式2的受电装置的内部结构的俯视图。
图11为示意性地示出图10的A-A剖面的图。
如图9~图11所示,本实施方式2的受电装置100具有作为遥控器的功能。受电装置100具备从受电电路40被供给电力的负载电路50和第2负载电路51。
负载电路50包括进行与遥控器的操作输入有关的工作的操作开关及微型计算机等电气部件。另外,负载电路50具备构成向外部设备发送操作信息的发送部及从外部设备获取信息的接收部的电气部件。
从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第2负载电路51被配置于与受电线圈30重叠的位置。例如,第2负载电路51在受电装置100的框体1内被配置于与受电线圈30对置且与第2基板20相邻的位置。
第2负载电路51进行对基于负载电路50的操作输入的信息或从外部设备获取的信息的显示。第2负载电路51包括例如LCD(liquid crystal display,液晶显示器)或LED(light emitting diode,发光二极管)等显示部件。另外,第2负载电路51由不形成电气闭合回路的部件构成。在此,所谓不形成电气闭合回路意思是指不存在电流以环路状流动的路径。
如以上那样,在本实施方式2中,第2负载电路51由不形成电气闭合回路的电气部件构成,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,该第2负载电路51被配置于与受电线圈30重叠的位置。
因此,能够有效活用受电装置100的框体1内的容积。另外,在第2负载电路51中,不形成电气闭合回路。因而,即使在来自送电线圈70的磁场通过了第2负载电路51的情况下,电流也不会以环路状流过,从第2负载电路51不会产生抵消受电线圈30的交链磁通的磁场,不会导致非接触馈电效率的降低。
因此,通过在与受电线圈30对置的区域配置不受受电线圈30的馈电的影响的部件,能够有效地活用受电装置100内的容积,能够提供紧凑且使用便利的受电装置100。
此外,在上述说明中,作为第2负载电路51的结构例说明了显示部件,但本发明不限定于此。第2负载电路51只要为不形成电流环路的结构即可。
另外,在第2负载电路51包括LCD或LED等显示部件的情况下,也可以在负载电路50设置控制显示部件的工作的微型计算机等,在第2负载电路51设置显示部件,将显示部件与第2基板20的负载电路50电连接。
另外,第2负载电路51不限定于电气部件。例如,第2负载电路51也可以包括导光板。在该情况下,作为装配于第2基板20的负载电路50,具备作为显示部件的LED等,使LED等的光入射于在受电线圈30的上表面配置的导光板。可以像这样形成为经由作为第2负载电路51的导光板形成显示部的背光的结构。
实施方式3.
在本实施方式3中,对将受电线圈30和受电电路40的组具备多个的结构进行说明。
此外,在以下的说明中,对与上述实施方式1或2相同的部分附加相同的附图标记,以与实施方式1及2的不同点为中心进行说明。
图12为示意性地示出实施方式3的受电装置的内部结构的俯视图。
如图12所示,本实施方式3的受电装置101具备:第1基板10a,装配有受电线圈30a及受电电路40b;以及第1基板10b,装配有受电线圈30b及受电电路40b。装配于第2基板20的负载电路50构成为从受电电路40a及受电电路40b这双方被供给电力。
从受电线圈30a的轴AX的方向观察时,第2基板20被配置于比受电线圈30a靠外侧。另外,从受电线圈30b的轴AX的方向观察时,第2基板20被配置于比受电线圈30b靠外侧。
图13为说明对实施方式3的非接触电力传输系统的受电线圈的受电起作用的磁场和负载电路的配置的图。
如图13所示,在送电线圈70的轴向上产生的磁场通过受电线圈30a。磁场B1a通过受电线圈30a从而在受电线圈30a产生高频感应电压。
另外,在送电线圈70的轴向上产生的磁场通过受电线圈30b。磁场B1b通过受电线圈30b从而在受电线圈30b产生高频感应电压。
进一步地,当来自送电线圈70的磁场B2通过负载电路50时,从负载电路50产生磁场B3。也就是说,当磁场B2通过负载电路50中形成的电气闭合回路时,电流流过负载电路50的电气闭合回路,产生与磁场B2相反朝向的磁场B3。
负载电路50被装配于第2基板20。而且,从受电线圈30a的轴AX的方向观察时,第2基板20被配置于受电线圈30a的外侧。另外,从受电线圈30b的轴AX的方向观察时,第2基板20被配置于受电线圈30b的外侧。
也就是说,从负载电路50产生的磁场B3不会通过受电线圈30a及受电线圈30b。因此,受电线圈30a及受电线圈30b不会受到来自负载电路50的磁性影响,受电线圈30a及受电线圈30b的交链磁通也不会减少。因此,能够提高非接触馈电效率。
此外,在本实施方式3中,说明了受电线圈30和受电电路40的组为两组的情况,但本发明不限定于此,可以具备任意数量的组。
如以上那样,通过在受电装置100内将受电线圈30和受电电路40的组具备多个,能够使受电装置100中的受电线圈30的配置区域变宽,能够扩展受电装置100能够进行电力传输的范围。因而,能够进一步实现提高使用便利性。
实施方式4.
在本实施方式4中,对第1基板10和第2基板20能够移动的结构进行说明。
此外,在以下的说明中,对与上述实施方式1~3相同的部分附加相同的附图标记,以与实施方式1~3的不同点为中心进行说明。
图14及图15为示意性地示出实施方式4的受电装置的结构的俯视图。此外,图14为示出后述的第1框体1a及第2框体1b移动至第1位置的状态的图。另外,图15为示出后述的第1框体1a及第2框体1b移动至第2位置的状态的图。另外,图14(a)及图15(a)为示意性地示出受电装置102的内部结构的俯视图。另外,图14(b)及图15(b)为示出受电装置102的侧面的示意图。
如图14及图15所示,本实施方式4的受电装置102具备容纳第1基板10的第1框体1a和容纳第2基板20的第2框体1b。
从受电线圈30的轴AX的方向观察时,在受电装置102中,第1框体1a和第2框体1b以能够移动到负载电路50位于受电线圈30的外侧的第1位置和负载电路50与受电线圈30重叠的第2位置的方式被连结。
例如,如图14及图15所示,对第1框体1a及第2框体1b设置可动式滑动机构,第1框体1a被构成为相对于第2框体1b滑动。
通过这样的结构,在受电装置102从送电装置200接受电力时,使用者使第1框体1a移动至第1位置。另外,在受电装置102没有从送电装置200接受电力的情况下,使用者使第1框体1a移动至第2位置。
据此,关于受电装置102,在第1框体1a处于第1位置的情况下,能够得到与上述实施方式1~3同样的效果。
另外,关于受电装置102,在第1框体1a处于第2位置的情况下,能够实现受电装置102的小型化,受电装置102的使用便利性提高。
此外,在上述说明中,对第1框体1a构成为相对于第2框体1b滑动的情况进行了说明,但本发明不限定于此。例如,也可以将第1框体1a和第2框体1b以能够转动的方式连结。另外,也可以将第1框体1a和第2框体1b的端部通过铰链机构以能够展开的方式连结。也就是说,只要第1框体1a和第2框体1b能够移动到负载电路50位于受电线圈30的外侧的第1位置和负载电路50与受电线圈30重叠的第2位置,就能够应用任意结构。
(变形例)
图16为示意性地示出实施方式4的受电装置的结构的变形例的侧视图。
如图16所示,可以在第1框体1a设置不形成电气闭合回路的第2负载电路51。与上述实施方式2同样地,从受电线圈30的轴AX的方向观察时,第2负载电路51被配置于与受电线圈30重叠的位置。
在这样的结构中,也能够有效活用受电装置102内的容积,能够提供紧凑且使用便利的受电装置102。

Claims (9)

1.一种受电装置,具备:
受电线圈,通过磁共振接受电力;
受电电路,将所述受电线圈接受到的电力变换为直流;
负载电路,利用所述受电电路变换后的电力进行工作;
第1基板,装配有所述受电线圈及所述受电电路;
第2基板,从所述受电线圈的轴向观察时,被配置于比所述受电线圈靠外侧,并装配有所述负载电路,
第1框体,容纳所述第1基板;以及
第2框体,容纳所述第2基板,
从所述受电线圈的轴向观察时,所述第1基板的所述受电电路与所述第2基板的至少一部分重叠,
所述第2基板被配置为在所述受电线圈的外周端与所述第2基板的所述受电线圈侧的端部之间设有间隔,
从所述受电线圈的轴向观察时,所述第1框体和所述第2框体以如下方式被连结:在受电装置接受电力的情况下,所述第1框体和所述第2框体能够移动到所述负载电路位于所述受电线圈的外侧的第1位置,在受电装置不接受电力的情况下,所述第1框体和所述第2框体能够移动到所述负载电路与所述受电线圈重叠的第2位置。
2.根据权利要求1所述的受电装置,其中,
在所述第1基板中,从所述受电线圈的轴向观察时,配置有所述受电线圈的第1区域与配置有所述受电电路的第2区域邻接。
3.根据权利要求1或2所述的受电装置,其中,
具备第2负载电路,该第2负载电路利用所述受电电路变换后的电力进行工作,
从所述受电线圈的轴向观察时,所述第2负载电路被配置于与所述受电线圈重叠的位置,并且由不形成电气闭合回路的部件构成。
4.根据权利要求1或2所述的受电装置,其中,
将所述受电线圈和所述受电电路的组具备多个,
所述负载电路构成为从多组所述受电线圈及所述受电电路被供给电力。
5.根据权利要求1或2所述的受电装置,其中,
所述磁共振的谐振频率为MHz波段的频率。
6.根据权利要求5所述的受电装置,其中,
所述磁共振的谐振频率为6.78MHz或6.78MHz的整数倍。
7.一种非接触电力传输系统,具备:
送电装置,具有通过磁共振输送电力的送电线圈和将电力供给至所述送电线圈的逆变器电路;以及
权利要求1~6中的任意一项所述的受电装置。
8.根据权利要求7所述的非接触电力传输系统,其中,
所述逆变器电路中具备半导体开关元件,
所述半导体开关元件由宽带隙半导体构成。
9.根据权利要求8所述的非接触电力传输系统,其中,
所述宽带隙半导体为碳化硅、氮化镓基材料、金刚石或氮化镓。
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