JP2002084688A - 分離型給電方法及びその装置 - Google Patents
分離型給電方法及びその装置Info
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- JP2002084688A JP2002084688A JP2000271398A JP2000271398A JP2002084688A JP 2002084688 A JP2002084688 A JP 2002084688A JP 2000271398 A JP2000271398 A JP 2000271398A JP 2000271398 A JP2000271398 A JP 2000271398A JP 2002084688 A JP2002084688 A JP 2002084688A
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- piezoelectric element
- power supply
- mechanical vibration
- vibration
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気ノイズの発生を防止するとともに、熱に
よる影響を低減する。 【解決手段】 電力供給側のアダプタ１０からの交流電
力を第１の圧電素子１３によって、一旦機械振動に変換
して受電側の携帯電話機２０に伝え、受電側では第１の
圧電素子１３と接触された第２の圧電素子２１を用い
て、上記機械振動を再び交流電力に変換し、かつ整流回
路２２で直流電力に整流して２次電池２４に給電する。
よる影響を低減する。 【解決手段】 電力供給側のアダプタ１０からの交流電
力を第１の圧電素子１３によって、一旦機械振動に変換
して受電側の携帯電話機２０に伝え、受電側では第１の
圧電素子１３と接触された第２の圧電素子２１を用い
て、上記機械振動を再び交流電力に変換し、かつ整流回
路２２で直流電力に整流して２次電池２４に給電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を用いて
電力を給電側から受電側に供給する分離型給電方法及び
その装置に関する。
電力を給電側から受電側に供給する分離型給電方法及び
その装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】従来、この種の装置では、例えば
特開平８−７９９７６号に示すように、充電部の１次コ
イルと被充電部の２次コイルが電磁結合することで、２
次コイルに電力を誘起させ、この誘起した電力により２
次電池を充電させるものがあった。
特開平８−７９９７６号に示すように、充電部の１次コ
イルと被充電部の２次コイルが電磁結合することで、２
次コイルに電力を誘起させ、この誘起した電力により２
次電池を充電させるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記装置で
は、電磁結合を利用しているため、外部に多量の磁気ノ
イズが放射され、他の電気機器が誤動作する原因となっ
ていた。また、高周波を駆動する際に、磁性体は発熱し
て熱損失が大きくなり、上記装置を使用する機器全体の
温度が上昇して使用温度が上がってしまう。このため、
使用機器の熱による暴走の可能性が発生したり、使用寿
命が短くなることがあった。
は、電磁結合を利用しているため、外部に多量の磁気ノ
イズが放射され、他の電気機器が誤動作する原因となっ
ていた。また、高周波を駆動する際に、磁性体は発熱し
て熱損失が大きくなり、上記装置を使用する機器全体の
温度が上昇して使用温度が上がってしまう。このため、
使用機器の熱による暴走の可能性が発生したり、使用寿
命が短くなることがあった。
【０００４】本発明は、上記実状に鑑みなされたもの
で、磁気ノイズの発生を防止するとともに、熱による影
響を低減することができる分離型給電方法及びその装置
を提供することを目的とする。
で、磁気ノイズの発生を防止するとともに、熱による影
響を低減することができる分離型給電方法及びその装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、電力供給側からの電力を、該電力供給
側と分離されている受電側に供給する分離型給電にて、
電力供給手段に前記電力を機械振動に変換する第１の圧
電素子を、受電手段に前記機械振動に基づいて振動し、
当該振動を電力に変換する第２の圧電素子を備え、機械
振動を用いて電力を給電する分離型給電方法及びその装
置が提供される。
め、本発明では、電力供給側からの電力を、該電力供給
側と分離されている受電側に供給する分離型給電にて、
電力供給手段に前記電力を機械振動に変換する第１の圧
電素子を、受電手段に前記機械振動に基づいて振動し、
当該振動を電力に変換する第２の圧電素子を備え、機械
振動を用いて電力を給電する分離型給電方法及びその装
置が提供される。
【０００６】すなわち、電力供給側からの電力を第１の
圧電素子によって一旦機械振動に変換して受電側に伝
え、受電側では当該機械振動を第２の圧電素子を用いて
再び電力に変換して給電することで、磁気ノイズ及び熱
の発生の低減及び防止を図る。
圧電素子によって一旦機械振動に変換して受電側に伝
え、受電側では当該機械振動を第２の圧電素子を用いて
再び電力に変換して給電することで、磁気ノイズ及び熱
の発生の低減及び防止を図る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係る分離型給電方法及び
その装置の一実施形態を図１乃至図８の図面に基づいて
説明する。図１及び図２は、本発明に係る分離型給電装
置を用いた機器の一例である携帯電話機と充電用のアダ
プタを示す斜視図及び分離型給電装置の配置構成を示す
構成図である。これら図において、充電用のアダプタ１
０は本発明の電力供給手段を構成し、携帯電話機２０は
本発明の受電手段を構成している。
その装置の一実施形態を図１乃至図８の図面に基づいて
説明する。図１及び図２は、本発明に係る分離型給電装
置を用いた機器の一例である携帯電話機と充電用のアダ
プタを示す斜視図及び分離型給電装置の配置構成を示す
構成図である。これら図において、充電用のアダプタ１
０は本発明の電力供給手段を構成し、携帯電話機２０は
本発明の受電手段を構成している。
【０００８】アダプタ１０内には、コンセント１１を介
して交流電力が供給されるインバータ回路１２と、イン
バータ回路１２に接続された第１の圧電素子１３が配設
されている。また、携帯電話機２０内には、第２の圧電
素子２１と、第２の圧電素子２１に接続される整流回路
２２と、充電調整回路２３と、充電調整回路２３に接続
された２次電池２４が配設されている。
して交流電力が供給されるインバータ回路１２と、イン
バータ回路１２に接続された第１の圧電素子１３が配設
されている。また、携帯電話機２０内には、第２の圧電
素子２１と、第２の圧電素子２１に接続される整流回路
２２と、充電調整回路２３と、充電調整回路２３に接続
された２次電池２４が配設されている。
【０００９】第１及び第２の圧電素子１３，２１は、圧
電性セラミックス（ＰＺＴ、ＢａＴｉＯ3等）からな
り、第１の圧電素子１３は、携帯電話機２０の下部を収
納するアダプタ１０の凹部に配設され、図３の斜視図に
示すように、側面に対向して設けられた２つの電極１３
ａ，１３ｂ及び配線１３ｃ，１３ｄを介してインバータ
回路１２と接続されている。第２の圧電素子は、携帯電
話機２０の下部に配設され、図３の斜視図に示すよう
に、側面に対向して設けられた２つの電極２１ａ，２１
ｂ及び配線２１ｃ，２１ｄを介して整流回路２２に接続
されている。また、第１及び第２の圧電素子１３，２１
には、接触時に互いに係合するＶ溝１３ｅ，２１ｅが複
数形成されており、アダプタ１０の凹部に携帯電話機２
０が収納されると、第１の圧電素子１３と第２の圧電素
子２１が接触し、形成された互いのＶ溝１３ｅ，２１ｅ
が係合して、第１の圧電素子１３の機械振動を第２の圧
電素子２１に伝達できるように構成されている。
電性セラミックス（ＰＺＴ、ＢａＴｉＯ3等）からな
り、第１の圧電素子１３は、携帯電話機２０の下部を収
納するアダプタ１０の凹部に配設され、図３の斜視図に
示すように、側面に対向して設けられた２つの電極１３
ａ，１３ｂ及び配線１３ｃ，１３ｄを介してインバータ
回路１２と接続されている。第２の圧電素子は、携帯電
話機２０の下部に配設され、図３の斜視図に示すよう
に、側面に対向して設けられた２つの電極２１ａ，２１
ｂ及び配線２１ｃ，２１ｄを介して整流回路２２に接続
されている。また、第１及び第２の圧電素子１３，２１
には、接触時に互いに係合するＶ溝１３ｅ，２１ｅが複
数形成されており、アダプタ１０の凹部に携帯電話機２
０が収納されると、第１の圧電素子１３と第２の圧電素
子２１が接触し、形成された互いのＶ溝１３ｅ，２１ｅ
が係合して、第１の圧電素子１３の機械振動を第２の圧
電素子２１に伝達できるように構成されている。
【００１０】図４は、図２に示した分離型給電装置の等
価回路を示す回路図である。図において、第１の圧電素
子１３と第２の圧電素子２１は、１次コイルと２次コイ
ルに等価的に表されており、コンセント１１を介して商
用電源１がインバータ回路１２に供給されている。イン
バータ回路１２は、高周波インバータからなり、商用電
源を高周波の交流電力に変換してから第１の圧電素子１
３に供給する。第１の圧電素子１３は、印加される交流
電力によって高周波の振動を行い、上記振動は第１の圧
電素子３に係合した第２の圧電素子２１に伝達され、第
２の圧電素子２１は、上記振動を交流電力に変換して整
流回路２２に供給する。上記交流電力は、整流回路２２
で直流に整流され、充電調整回路２３を介して２次電池
２４に供給されて、上記２次電池２４が充電される。そ
して、２次電池２４が満充電の状態になると、充電調整
回路２３は、上記満充電状態を検知して２次電池２４へ
の電力供給を断にする。
価回路を示す回路図である。図において、第１の圧電素
子１３と第２の圧電素子２１は、１次コイルと２次コイ
ルに等価的に表されており、コンセント１１を介して商
用電源１がインバータ回路１２に供給されている。イン
バータ回路１２は、高周波インバータからなり、商用電
源を高周波の交流電力に変換してから第１の圧電素子１
３に供給する。第１の圧電素子１３は、印加される交流
電力によって高周波の振動を行い、上記振動は第１の圧
電素子３に係合した第２の圧電素子２１に伝達され、第
２の圧電素子２１は、上記振動を交流電力に変換して整
流回路２２に供給する。上記交流電力は、整流回路２２
で直流に整流され、充電調整回路２３を介して２次電池
２４に供給されて、上記２次電池２４が充電される。そ
して、２次電池２４が満充電の状態になると、充電調整
回路２３は、上記満充電状態を検知して２次電池２４へ
の電力供給を断にする。
【００１１】このように、本実施形態では、電力供給側
からの電力を第１の圧電素子によって機械振動に変換し
て受電側に伝え、受電側の圧電素子によって上記機械的
振動を電力に変換してから２次電池に供給するので、機
械振動によって電力を伝送することができ、磁気ノイズ
の発生が防止できるとともに、磁性体の抵抗成分による
熱の発生がなくなるので、熱による影響を低減できる。
なお、本実施形態では、圧電素子の振動により、多少の
熱は発生するが、上記発熱は磁性体による発熱に比べれ
ばごく僅かな発熱量であり、本実施形態の分離型給電装
置を使用する機器への影響はほとんどない。
からの電力を第１の圧電素子によって機械振動に変換し
て受電側に伝え、受電側の圧電素子によって上記機械的
振動を電力に変換してから２次電池に供給するので、機
械振動によって電力を伝送することができ、磁気ノイズ
の発生が防止できるとともに、磁性体の抵抗成分による
熱の発生がなくなるので、熱による影響を低減できる。
なお、本実施形態では、圧電素子の振動により、多少の
熱は発生するが、上記発熱は磁性体による発熱に比べれ
ばごく僅かな発熱量であり、本実施形態の分離型給電装
置を使用する機器への影響はほとんどない。
【００１２】また、本実施形態では、装置の大型化の原
因となるコイルやコアの代わりに、小型の圧電性セラミ
ックスを用いることが可能となるので、部品点数の削減
及び装置の小型化が図られる。図５から図８は、本発明
に係る第１及び第２の圧電素子の第２の実施形態から第
５の実施形態を示す斜視図である。
因となるコイルやコアの代わりに、小型の圧電性セラミ
ックスを用いることが可能となるので、部品点数の削減
及び装置の小型化が図られる。図５から図８は、本発明
に係る第１及び第２の圧電素子の第２の実施形態から第
５の実施形態を示す斜視図である。
【００１３】図５の第２の実施形態は、図３の第１の実
施形態に示したＶ溝の代わりに、凹凸の溝部１３ｆ，２
１ｆを第１及び第２の圧電素子１３，２１に形成させ、
接触時に互いの凹凸の溝部１３ｆ，２１ｆが係合して、
第１の圧電素子１３の機械振動を第２の圧電素子２１に
伝達できるように構成したものである。なお、上記凹凸
の溝部は、複数形成されていても良い。本実施形態で
は、第１の実施形態と同様に、第１の圧電素子の振動を
第２の圧電素子に伝達できる。
施形態に示したＶ溝の代わりに、凹凸の溝部１３ｆ，２
１ｆを第１及び第２の圧電素子１３，２１に形成させ、
接触時に互いの凹凸の溝部１３ｆ，２１ｆが係合して、
第１の圧電素子１３の機械振動を第２の圧電素子２１に
伝達できるように構成したものである。なお、上記凹凸
の溝部は、複数形成されていても良い。本実施形態で
は、第１の実施形態と同様に、第１の圧電素子の振動を
第２の圧電素子に伝達できる。
【００１４】図６の第３の実施形態は、第１の圧電素子
１３の中央部に穴部１３ｇを設け、接触時に上記穴部に
第２の圧電素子２１が嵌め込まれて互いに係合し、第１
の圧電素子１３の機械振動を第２の圧電素子２１に伝達
できるように構成したものである。本実施形態では、図
中の前後及び左右の振動に対して効率良く上記振動を第
１の圧電素子から第２の圧電素子に伝達することができ
る。
１３の中央部に穴部１３ｇを設け、接触時に上記穴部に
第２の圧電素子２１が嵌め込まれて互いに係合し、第１
の圧電素子１３の機械振動を第２の圧電素子２１に伝達
できるように構成したものである。本実施形態では、図
中の前後及び左右の振動に対して効率良く上記振動を第
１の圧電素子から第２の圧電素子に伝達することができ
る。
【００１５】図７の第４の実施形態は、図３の第１の実
施形態と同様に、接触時に互いに係合するＶ溝１３ｅ，
２１ｅを形成させるとともに、第１の圧電素子１３を図
中上方に付勢する弾性体１３ｈと、第２の圧電素子２１
を図中下方に付勢する弾性体２１ｇとを設け、接触時に
第１及び第２の圧電素子１３，２１を弾性体１３ｈ，２
１ｇで上下から付勢して、第１の圧電素子１３の機械振
動を第２の圧電素子２１に伝達できるように構成したも
のである。本実施形態では、図中の前後及び左右の振動
の他に、上下の振動に対しても効率良く上記振動を第１
の圧電素子から第２の圧電素子に伝達することができ
る。
施形態と同様に、接触時に互いに係合するＶ溝１３ｅ，
２１ｅを形成させるとともに、第１の圧電素子１３を図
中上方に付勢する弾性体１３ｈと、第２の圧電素子２１
を図中下方に付勢する弾性体２１ｇとを設け、接触時に
第１及び第２の圧電素子１３，２１を弾性体１３ｈ，２
１ｇで上下から付勢して、第１の圧電素子１３の機械振
動を第２の圧電素子２１に伝達できるように構成したも
のである。本実施形態では、図中の前後及び左右の振動
の他に、上下の振動に対しても効率良く上記振動を第１
の圧電素子から第２の圧電素子に伝達することができ
る。
【００１６】図８の第５の実施形態は、第１の実施形態
に示したＶ溝の代わりに、吸引用のホース１３ｉに繋が
る穴部１３ｊを第１の圧電素子１３に設け、接触時に上
記吸引用ホース１３ｉに接続された吸引機（図示せず）
によって吸引を行うことによって、第１の圧電素子１３
と第２の圧電素子２１とを吸着させて、第１の圧電素子
１３の機械振動を第２の圧電素子２１に伝達できるよう
に構成したものである。本実施形態では、第４の実施形
態と同様に、図中の前後、左右及び上下の振動の振動に
対して効率良く上記振動を第１の圧電素子から第２の圧
電素子に伝達することができる。
に示したＶ溝の代わりに、吸引用のホース１３ｉに繋が
る穴部１３ｊを第１の圧電素子１３に設け、接触時に上
記吸引用ホース１３ｉに接続された吸引機（図示せず）
によって吸引を行うことによって、第１の圧電素子１３
と第２の圧電素子２１とを吸着させて、第１の圧電素子
１３の機械振動を第２の圧電素子２１に伝達できるよう
に構成したものである。本実施形態では、第４の実施形
態と同様に、図中の前後、左右及び上下の振動の振動に
対して効率良く上記振動を第１の圧電素子から第２の圧
電素子に伝達することができる。
【００１７】なお、本実施形態では、第１の圧電素子と
第２の圧電素子を直接接触させた場合について説明した
が、本発明はこれに限らず、第１の圧電素子と第２の圧
電素子を直接接触させずに、例えば圧電素子間に別の部
材を介在させて第１の圧電素子１３の機械振動を第２の
圧電素子２１に伝達できるように構成することも可能で
ある。
第２の圧電素子を直接接触させた場合について説明した
が、本発明はこれに限らず、第１の圧電素子と第２の圧
電素子を直接接触させずに、例えば圧電素子間に別の部
材を介在させて第１の圧電素子１３の機械振動を第２の
圧電素子２１に伝達できるように構成することも可能で
ある。
【００１８】本発明は、これら実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。携帯電話機への実施の他に、分離
して使用する蓄電手段を有する電気機器、例えば電気シ
ェーバ、カセットテープやＣＤやＭＤの携帯用プレー
ヤ、電動歯ブラシ、電気自動車等にも実施可能である。
また、蓄電手段を備えずに、電力供給を行う電源供給装
置全般にも実施可能である。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。携帯電話機への実施の他に、分離
して使用する蓄電手段を有する電気機器、例えば電気シ
ェーバ、カセットテープやＣＤやＭＤの携帯用プレー
ヤ、電動歯ブラシ、電気自動車等にも実施可能である。
また、蓄電手段を備えずに、電力供給を行う電源供給装
置全般にも実施可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、分離
された２つの圧電素子を用いて、接触時に電力供給側か
らの電力を、機械的振動に変換して受電側に供給するの
で、磁気ノイズの発生を防止するとともに、熱による影
響を低減することができる。
された２つの圧電素子を用いて、接触時に電力供給側か
らの電力を、機械的振動に変換して受電側に供給するの
で、磁気ノイズの発生を防止するとともに、熱による影
響を低減することができる。
【図１】本発明に係る分離型給電装置を用いた機器の一
例である携帯電話機と充電用のアダプタを示す斜視図で
ある。
例である携帯電話機と充電用のアダプタを示す斜視図で
ある。
【図２】図１に示した携帯電話機と充電用のアダプタに
分離型給電装置の配置構成を示す構成図である。
分離型給電装置の配置構成を示す構成図である。
【図３】図２に示した圧電素子の第１の実施形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図２に示した分離型給電装置の等価回路を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】同じく、圧電素子の第２の実施形態を示す斜視
図である。
図である。
【図６】同じく、圧電素子の第３の実施形態を示す斜視
図である。
図である。
【図７】同じく、圧電素子の第４の実施形態を示す斜視
図である。
図である。
【図８】同じく、圧電素子の第５の実施形態を示す斜視
図である。
図である。
１ 交流電源 １０ アダプタ １１ コンセント １２ インバータ回路 １３ 第１の圧電素子 １３ａ，１３ｂ，２１ａ，２１ｂ 電極 ２０ 携帯電話機 ２１ 第２の圧電素子 ２２ 整流回路 ２３ 充電調整回路 ２３ ２次電池
Claims (2)
- 【請求項１】 電力供給側からの電力を、該電力供給側
と分離されている受電側に供給する分離型給電方法にお
いて、 前記電力供給側からの電力を機械振動に変換し、当該機
械振動を前記受電側に伝え、当該受電側で当該機械振動
を電力に変換して給電することを特徴とする分離型給電
方法。 - 【請求項２】 電力供給手段からの電力を、該電力供給
手段と分離されている受電手段に供給する分離型給電装
置において、 前記電力供給手段は、前記電力を機械振動に変換する第
１の圧電素子を備え、 前記受電手段は、前記機械振動に基づいて振動し、当該
振動を電力に変換する第２の圧電素子を備えたことを特
徴とする分離型給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271398A JP2002084688A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 分離型給電方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000271398A JP2002084688A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 分離型給電方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084688A true JP2002084688A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18757691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000271398A Pending JP2002084688A (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 分離型給電方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002084688A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097853A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-06-15 | 上海大学 | 利用压电材料发电为手机供电的方法及其压电发电装置 |
| WO2011162085A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 株式会社村田製作所 | 電力伝送素子及び電力伝送装置 |
| US8648564B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power transmitting device |
| CN105811559A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-27 | 高秋红 | 一种为手机提供电能的方法 |
-
2000
- 2000-09-07 JP JP2000271398A patent/JP2002084688A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162085A1 (ja) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | 株式会社村田製作所 | 電力伝送素子及び電力伝送装置 |
| CN102097853A (zh) * | 2011-03-10 | 2011-06-15 | 上海大学 | 利用压电材料发电为手机供电的方法及其压电发电装置 |
| US8648564B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power transmitting device |
| CN105811559A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-07-27 | 高秋红 | 一种为手机提供电能的方法 |
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