JP2010213554A5

JP2010213554A5 - 電力供給システム、及びそのための可動体と固定体

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Publication number: JP2010213554A5
Application number: JP2009060001A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2012-11-29

Description

この発明は、各種の負荷に対して電力供給を行うための電力供給システム、及びそのための可動体と固定体に関する。

そこで本発明は、電力供給システムにおいて、交流電源に用いられているパワートランジスタの動作周波数限界を超えた周波数で電力供給を行うことができる、電力供給システムを提供することを目的とする。また、本発明は、このような電力供給システムを構成するための可動体と固定体を提供することを目的とする。

また、請求項８に記載の電力供給システムは、請求項７に記載の電力供給システムにおいて、前記供給パネルに、前記複数の導電板を介して直流電力を供給するように直流電源を接続し、前記第２の機能モジュールに、前記複数の導電板を介して供給された直流電力を交流電力に変換する前記交流電源と、前記第１の送電電極及び前記第２の送電電極と、前記第１のコンデンサ及び前記第１のコイルを配置したことを特徴とする。
また、請求項９に記載の可動体は、電力被供給領域に配置され、電力供給領域に配置された固定体から供給された電力を所定の負荷に供給する可動体であって、前記固定体に配置されたものであって交流電力が供給される第１の送電電極又は第２の送電電極に対して、前記電力供給領域と前記電力被供給領域との相互の境界面を挟んで対向状かつ非接触に配置される第１の受電電極と第２の受電電極と、前記第１の受電電極と前記第２の受電電極との間に相互に並列接続されるものであって、逓倍周波数で並列共振を発生させる第２のコンデンサと第２のコイルとを備え、前記第１の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか一方が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか他方が配置されることで第２の結合コンデンサが構成されることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の固定体は、電力供給領域に配置され、電力被供給領域に配置された可動体を介して所定の負荷に対して電力を供給する固定体であって、前記可動体に配置された少なくとも一組の受電電極に対して、前記電力供給領域と前記電力被供給領域との相互の境界面を挟んで対向状かつ非接触に配置されることにより、これら受電電極との間にコンデンサを構成する第１の送電電極及び第２の送電電極と、前記第１の送電電極及び前記第２の送電電極に対して基本波及び当該基本波の逓倍周波数の高調波を含む交流出力にて電力を供給する交流電源と、前記第１の送電電極と前記第２の送電電極との間に相互に並列接続されるものであって、前記逓倍周波数で並列共振を発生させる第１のコンデンサと第１のコイルとを備え、前記第１の送電電極に対向するように第１の受電電極又は第２の受電電極のいずれか一方が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか他方が配置されることで第２の結合コンデンサが構成され、前記交流電源は、前記第１の結合コンデンサ及び前記第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行うことを特徴とする。

請求項１に記載の電力供給システム、請求項９に記載の可動体、あるいは請求項１０に記載の固定体によれば、送電電極が電力被供給領域に露出しないため、送電電極が人体に触れることによる感電の危険性をなくすことができ、心理的な不安も解消することができるので、オフィス空間のように人がいる場所への導入が容易になる。特に、第１の送電電極と第２の送電電極との間に相互に並列接続されるものであって、基本波の所定の逓倍周波数で並列共振を発生させる第１のコンデンサと第１のコイルとを備えたので、交流電源が発生させる各次高調波の中から任意の高調波を選択的に取り出し、出力として利用することができ、パワートランジスタの動作周波数限界を超えた高い周波数の交流電力による電力供給を行うことができる。

また、請求項６に記載の電力供給システムあるいは請求項９に記載の可動体によれば、可動体に、所定の逓倍周波数で並列共振を発生させる並列共振回路を備えたので、当該並列共振回路のインピーダンスを増大させることができる。これにより、結合コンデンサにおける電圧降下を低減し、結合コンデンサのキャパシタンスの変動に関わらず負荷に安定した電力供給を行うことができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力供給システム、可動体、及び固定体の各実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、これら各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、電力供給システム、可動体、及び固定体の各実施の形態の具体的内容について説明する。

Claims

電力供給領域に配置された固定体から、電力被供給領域に配置された可動体を介して、所定の負荷に対して電力を供給するための電力供給システムであって、
前記固定体は、
前記電力供給領域と前記電力被供給領域との相互の境界面に対する近傍位置に配置されるものであって、交流電力が供給される第１の送電電極及び第２の送電電極と、
前記第１の送電電極及び第２の送電電極に対して基本波及び当該基本波の逓倍周波数の高調波を含む交流出力にて電力を供給する交流電源と、
前記第１の送電電極と前記第２の送電電極との間に相互に並列接続されるものであって、前記逓倍周波数で並列共振を発生させる第１のコンデンサと第１のコイルと、を備え、
前記可動体は、
前記第１の送電電極又は前記第２の送電電極に対して前記境界面を挟んで対向状かつ非接触に配置される第１の受電電極と第２の受電電極と、を備え、
前記第１の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は第２の受電電極のいずれか一方が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は第２の受電電極のいずれか他方が配置されることで第２の結合コンデンサが構成され、
前記交流電源は、
前記第１の結合コンデンサ及び前記第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行うこと、
を特徴とする電力供給システム。
前記第１のコンデンサは、
前記第１の送電電極に接続された第１の導電板と、前記第２の送電電極に接続された第２の導電板とを、相互に間隔を隔てて配置することにより構成され、
前記第１のコイルは、
前記第１の導電板と前記第２の導電板との相互間に接続されたこと、
を特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
前記境界面に沿って、前記第１の送電電極と前記第２の送電電極とを、交互にそれぞれ複数並設し、
前記複数の第１の送電電極を、共通の前記第１の導電板に接続し、
前記複数の第２の送電電極を、共通の前記第２の導電板に接続したこと、
を特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
前記境界面と、前記第１の導電板と、前記第２の導電板とを、相互に間隔を隔てて順次重合させ、
前記第１の導電板の両面のうち前記第２の導電板と対向していない面に、前記複数の第１の送電電極を、第１の接続手段を介して接続し、
前記第２の導電板の両面のうち前記第１の導電板と対向する面に、前記複数の第２の送電電極を、前記第１の導電板に形成した接続孔に挿通された第２の接続手段を介して接続したこと、
を特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
前記固定体は、
前記第１のコンデンサ及び前記第１のコイルと相互に並列接続されるものであって、前記基本波の周波数により、又は当該基本波の周波数に対して逓倍の周波数を有する高調波の中で不要である高調波の周波数により、直列共振を発生させる直列共振回路を備えること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給システム。
前記可動体は、
前記第１の受電電極と前記第２の受電電極との間に相互に並列接続されるものであって、前記逓倍周波数で並列共振を発生させる第２のコンデンサと第２のコイルと、
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電力供給システム。
前記固定体は、
複数の導電板と、複数の導電板の相互間に設けられた絶縁層とを、相互に重畳状に配置して一体に構成された、電力又は通信信号を供給するための供給パネルと、
前記供給パネルの上方に複数並設されるものであって、床面を構成する機能を有する第１の機能モジュール、又は、床面を構成する機能に加えて前記供給パネルに接続されて電力若しくは通信信号の入力若しくは出力を行う機能を有する第２の機能モジュールと、
を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電力供給システム。
前記供給パネルに、前記複数の導電板を介して直流電力を供給するように直流電源を接続し、
前記第２の機能モジュールに、前記複数の導電板を介して供給された直流電力を交流電力に変換する前記交流電源と、前記第１の送電電極及び前記第２の送電電極と、前記第１のコンデンサ及び前記第１のコイルを配置したこと、
を特徴とする請求項７に記載の電力供給システム。
電力被供給領域に配置され、電力供給領域に配置された固定体から供給された電力を所定の負荷に供給する可動体であって、
前記固定体に配置されたものであって交流電力が供給される第１の送電電極又は第２の送電電極に対して、前記電力供給領域と前記電力被供給領域との相互の境界面を挟んで対向状かつ非接触に配置される第１の受電電極と第２の受電電極と、
前記第１の受電電極と前記第２の受電電極との間に相互に並列接続されるものであって、逓倍周波数で並列共振を発生させる第２のコンデンサと第２のコイルとを備え、
前記第１の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか一方が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか他方が配置されることで第２の結合コンデンサが構成されること、
を特徴とする可動体。
電力供給領域に配置され、電力被供給領域に配置された可動体を介して所定の負荷に対して電力を供給する固定体であって、
前記可動体に配置された少なくとも一組の受電電極に対して、前記電力供給領域と前記電力被供給領域との相互の境界面を挟んで対向状かつ非接触に配置されることにより、これら受電電極との間にコンデンサを構成する第１の送電電極及び第２の送電電極と、
前記第１の送電電極及び前記第２の送電電極に対して基本波及び当該基本波の逓倍周波数の高調波を含む交流出力にて電力を供給する交流電源と、
前記第１の送電電極と前記第２の送電電極との間に相互に並列接続されるものであって、前記逓倍周波数で並列共振を発生させる第１のコンデンサと第１のコイルとを備え、
前記第１の送電電極に対向するように第１の受電電極又は第２の受電電極のいずれか一方が配置されることで第１の結合コンデンサが構成されると共に、前記第２の送電電極に対向するように前記第１の受電電極又は前記第２の受電電極のいずれか他方が配置されることで第２の結合コンデンサが構成され、
前記交流電源は、
前記第１の結合コンデンサ及び前記第２の結合コンデンサを介して前記負荷への送電を行うこと、
を特徴とする固定体。