JP2008099540A - 導線を備えない電力送信システム - Google Patents

Abstract

【課題】導線を備えない電力送信システムを提供する。
【解決手段】このシステムは、回路を含む送信機モジュール１を備え、前記回路には、電磁変換器９が含まれ、前記電磁変換器９は磁束を生成し、制御回路４によって、スイッチ７または類似するエレメントの助けによって、１つ以上の電池５によって、電力を供給され、前記磁束は、受信機モジュールに含まれる電磁変換器によって受信され、それによって、磁束は電流を誘起し、その電流は制御回路に電力を供給し、それによって、問題の電荷が供給される。このシステムの用途が高度のセキュリティーを必要とすれば、送信機モジュール１および受信機モジュールの両方の制御回路は、信号を暗号化／解読するための手段を有してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信機モジュールから電荷（charge）に結合される受信機モジュールへ電力を送信するのを可能にするように特別に設計されたシステムに関する。

本発明の目的は、システムを提供することであり、このシステムによって、上述した電荷（charge）が供給される受信装置は、電力供給のための電池または何らかの電源を備えない受動素子を構成し、そのために、動作に必要な電力は、補完的な送信機モジュールによって送信されるが、電力が必要とされないときには、非動作状態のままであり、また、永久的な保守を何ら必要とせず、かつ、それが石膏ボード、レンガ、コンクリートなどのような建築材料によって覆われると、人に気づかれることがない。

したがって、本発明は、発電機を対応する電荷（charge）に接続するのに通常使用される電気的導線を使用せずに装置またはシステムを使用できる点において、電気的／電子的な分野の一部を形成する。

電荷に結合される無数のシステムが存在し、前記電荷の供給は、例えば、遠隔ドア開閉システムおよびいくつかのその他の装置のように、送信装置によって遠隔から作動される。

電荷の供給が電荷に結合されるシステムまたは装置を作動させるこの種の装置は、送信装置および電荷に結合される受信装置を含むが、通常、３つの主たる領域に基づく問題を有する。

まず第１に、受信装置は、動作するために、どうしても電源に結合されなければならない。この電源は、一組の電池や電力網等に接続される電源などによって提供されてもよく、しかしそれは、電力供給のない場所において受信装置を実現する可能性を制限し、その他の場合においては、受信装置は、その電池を交換または再充電しなければならないことから、保守のためにアクセス可能である必要がある。

この種の装置のもう１つの問題は、上述した電荷の供給を作動するのに使用される信号が電磁的なものであることであり、それは、そのシステムまたは装置の作動を妨害する周波数妨害装置を使用することによって、簡単に動作不能状態にすることができる。

さらに、それが電磁的信号であるために、信号の周波数は、スキャナーによって容易に捕捉することができ、それは、第三者が上述した装置を作動させるのを可能にし、その結果として、自動車または建物のドア開閉システム、セキュリティーシステムの停止／作動などのように、高度のセキュリティーを必要とする用途においては、安全性のないシステムとなる。

本発明によって提案される導線を備えない電力を送信するためのシステムは、上述した様々な側面を有する問題を完全なかつ満足できる形で解決する。

したがって、より詳細には、提言されるシステムは、一般的なものと同じように、また、上述したように、送信機モジュールおよび供給される電荷に制御された形で結合される受信機モジュールからなる。

したがって、本発明によれば、送信機モジュールは、その中に電磁変換器が含まれる回路からなるように設計されており、その電磁変換器は、制御回路に結合されたスイッチ（switch）とともに電流を供給することによって、磁束を生成し、その制御回路は、１つ以上の電池によって電力を供給される。

受信機モジュールは、制御回路に結合された電磁変換器からなり、この制御回路の出力は、作動されるべき装置の電荷（charge）に接続する。

したがって、この受信機モジュールは、それ自身の電源を有さず、受信機によって生成された磁束が受信機モジュールの電磁変換器において電流を誘起するまでは、非動作状態のままであり、その誘起された電流は、まず最初に、それの電子制御装置に電力を供給し、それによって、その制御装置が動作状態になり、そして、誘起された電流によって、受信機モジュールに結合された電荷（charge）に電力を供給し始める。

本発明のさらなる特徴によれば、システムの用途が高度のセキュリティーを必要とする場合、送信機モジュールの制御回路は、特定の周波数を備えた信号を送出するように設計されることが考えられ、そのために、受信機モジュールの制御回路は、受信された信号の周波数が予め定められた動作周波数と一致する場合にのみ電力の供給を開始し、そうでない場合には、電力の供給を阻止するように設計された内部構造を有する。

システムの送信におけるセキュリティーの範囲をさらに拡張するために、両方の回路は、信号暗号化／解読システムとともに随意的にプログラムされてもよい。

このようにして、どのような種類の保守も必要とせず、かつそのために壁の内側または何らかのその他の隠された空間に設置することのできる受信機モジュールが達成され、非動作状態にあるときに検出することおよび／または無効化（cancel）することの必要性を除去し、そして、問題の壁は、コンクリート、レンガ、石膏ボード、または何らかのその他の反磁性材料から構成されてもよい。

送信機が動作しているとき、放電することもなければ、高温になることもなく、したがって、送信機は、ガス漏れが発生するかもしれない環境または引火性の液体が爆発しそうな雰囲気などにおいて使用されてもよい。

最後に、生成される磁界の指向性およびその磁界の狭い範囲のために、第三者が、送信機モジュールのユーザにそのことを気づかれることなく、送信機モジュールを位置合わせ（register）することは不可能であることを述べなければならない。

本明細書を完成するために、また、本発明の実際の好ましい実施形態の例に基づいて、本発明の特徴をより完全に理解するために、一組の図面が、本明細書の一体部分として含められ、それらの図面は、説明に役に立つものであり、かつ、本発明を限定するものではない。

添付の図面を参照すると、提言された電力送信システムが、上述した送信機モジュール１によって電力を制御された形で供給するために、送信機モジュール１および電荷３に結合される受信機モジュール２をどのように含むかがわかる。

送信機モジュール１は、必要とされる電力に応じて、すなわち、エネルギーの量およびそのエネルギーが電荷（charge）に加えられる時間、さらには、送信機モジュール１と受信機モジュール２との間の物理的な距離に応じて、１つ以上の電池５によって電力を供給される制御回路４を有し、制御回路４に供給するために直流を交流に変換するコンバータ６を備え、制御回路４は、スイッチ７の助けによって、かつ、フィルター８の前段において、コイルなどのような電磁変換器９に電力を供給し、それによって、電磁変換器９を循環する電流は磁界を誘起する。その磁界の周波数は制御回路４によって生成される信号に依存する。

選択された実際の実施形態の例によれば、システムの作動におけるセキュリティーレベルを増大させるために、誘起される信号を暗号化する符号発生器１０を制御回路４が含むことを考えることができた。

図２からわかるように、受信機モジュール２はまた、電磁変換器１１を有し、前記電磁変換器１１は、送信機モジュール１によって生成された磁束を受信すると、それの出力において電子制御レベルに適合されたものである電流を誘起し、前記電流は、荷電されていないままの状態でありかつそのために作動していない状態である制御回路１２へ供給され、それによって、制御回路１２の電子制御が作動されると、制御回路１２は、誘起された電流が正当なものであるかを確認し、正当なものであれば、誘起された電流によって、フィルター１３および１４、および必要とされる出力電圧に調節するための調節装置１５の前段において、制御回路１２は電荷３に電力を供給する。

したがって、上述したように、受信機モジュールは、保守を必要としない受動素子であるので、この受信機モジュールは、どのような種類の反磁性材料の下にも隠されてよく、そのような材料は、磁束の送信をほとんど妨害しないので、様々な施設の侵入防止装置のような安全装置の分野に適している。

さらに、送信機モジュールは、それを使用しようとする用途に応じて、携帯型エレメントかまたは固定型エレメントのいずれであってもよい。

本発明の目的である導線を備えない電力送信システムの一部分である送信機モジュールの概略図である。 受信機モジュールに対応する図１に類似する概略図である。

符号の説明

１ 送信機モジュール
２ 受信機モジュール
３ 電荷（charge）
４ 制御回路
５ 電池
６ コンバータ
７ スイッチ（switch）
８ フィルター
９ 電磁変換器
１０ 符号発生器
１１ 電磁変換器
１２ 制御回路
１３、１４ フィルター
１５ 調節装置

Claims (3)

1. 送信機モジュールから受信機モジュールへ電力を送信するのを可能にすることを目的とした導線を備えない電力送信システムであって、
   前記送信機モジュール（１）が、磁束を生成する電磁変換器（９）が含まれた回路を備えるという事実のために、電磁変換器（９）が、スイッチ（７）または類似するエレメントの助けによって、かつ、１つ以上の電池（５）によって、制御回路（４）を介して電力を供給され、前記受信機モジュール（２）が、同様に電磁変換器（１１）を有し、前記電磁変換器（１１）において、電流が誘起され、その電流が電磁変換器（１１）に結合された制御回路（１２）を流れ、その制御回路（１２）を介して、前記受信機モジュールに結合される電荷（３）に供給されることが考えられる、
   ことを特徴とする導線を備えない電力送信システム。
2. 前記送信機モジュールの前記制御回路（４）が、予め定められた周波数で電気的信号を生成するための手段を有し、前記受信機モジュールの前記制御回路（１２）が、誘起された電流の周波数に基づいて、誘起された電流の前記電荷（３）への供給を接続状態／不能状態にする手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の導線を備えない電力送信システム。
3. 前記送信機モジュール（１）および前記受信機モジュール（２）の両方の前記制御回路（４，１２）が、信号を暗号化／解読するための手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の導線を備えない電力送信システム。

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