JP2011030317A - 非接触給電システム、非接触中継装置、非接触受電装置および非接触給電方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給電元1は、交流電源11からの交流電力を結合コイル12および送電用共鳴コイル13を通じて非接触で送電する。移動体2は、給電元1からの交流電力を中継用共鳴コイル21を通じて受電し、受電した電力を用いて駆動モーターを駆動して、自機を移動させる。同時に、移動体2は、中継用共鳴コイル21を通じて受電した交流電力を、中継用共鳴コイル21を通じて給電先3に送電する。1つ以上の給電先3は、移動体2からの交流電力を、受電共鳴コイル31を通じて受電し、これを結合コイル32、整流回路33を通じて負荷回路34に供給し、当該負荷回路34を駆動する。
【選択図】図1
Description
共鳴により非接触で電子機器に交流電力を供給する給電用共鳴素子と、
前記給電用共鳴素子の共鳴周波数に応じた周波数の交流電力を発生させて、前記給電用共鳴素子に対して供給する交流電源部と
を備える非接触給電装置と、
前記非接触給電装置の前記共鳴素子から共鳴により非接触で交流電力の供給を受けると共に、当該交流電力を共鳴により非接触で他の電子機器に中継する中継用共鳴素子と、
前記中継用励振素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する中継側整流回路と、
前記中継側整流回路からの直流電力により駆動され、自機を移動させるようにする移動手段と
を備える非接触中継装置と、
前記非接触中継装置の前記中継用共鳴素子から磁界共鳴により非接触で交流電力の供給を受ける受電用共鳴素子と、
前記受電用共鳴素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する受電側整流回路と、
前記受電側整流回路からの直流電力により駆動するようにされる負荷手段と
を備える1つ以上の非接触受電装置とからなる。
[第1の実施の形態の非接触給電システムの概要]
図1は、第1の実施の形態の磁界共鳴方式の非接触給電システムの構成例を説明するための図である。図1に示すように、この実施の形態の非接触給電システムは、給電元1と、移動体2と、給電先3とからなっている。なお、詳しくは、後述もするが、給電先は同様に構成される複数のものを用いるようにすることができるようにされる。
図2は、この第1の実施の形態の非接触給電システムの外観を説明するための図である。この第1の実施の形態の場合、例えば、1辺が数十センチメートル程度の載置台4の上側に、移動体(周回車)2と、移動体2の走行をガイドするために形成された円形ガイド板5と、複数の給電体(電飾体)3(1)〜3(8)が設けられている。そして、載置台4の下側に、移動体2に電力を供給する給電元1が設けられている。
次に、第1の実施の形態の非接触給電システムの移動体(周回車)2の構成例について説明する。図3は、この第1の実施の形態の非接触給電システムの移動体2の構成例を説明するための図である。
次に、第1の実施の形態の非接触給電システムの給電先(電飾体)3の構成例について説明する。なお、図2を用いて説明したように、複数の給電先3(1)〜3(8)が用いられるが、それらは同じ構成を有する。このため、以下においては、複数の給電先3(1)〜3(8)のそれぞれの構成を給電先3の構成として説明する。
上述したように、第1の実施の形態の非接触給電システムにおいては、給電元1、移動体2、複数の給電先3(1)〜3(8)のそれぞれを有線により接続する必要はないので、システムを構成する装置を柔軟に配置することができる。
[第2の実施の形態の非接触給電システムの概要]
上述した第1の実施の形態の非接触給電システムは、例えば、卓上に構成可能な比較的に小型のものである。これに対して、この第2の実施の形態の非接触給電システムは、例えば、テーマパークのアトラクションの1つとして形成され、移動体に人間を乗せて移動させることができるものである。
図6は、この第2の実施の形態の非接触給電システムの利用態様を説明するための図である。
まず、給電元1の構成例について説明する。図7は、この第2の実施の形態の給電元1の構成例を説明するための図である。この第2の実施の形態の給電元1は、給電だけでなく、表示用メッセージの送信をも行うものである。
次に、移動体2Aの構成例について説明する。図8は、この第2の実施の形態の移動体2Aの構成例を説明するための図である。この第2の実施の形態の移動体2Aは、電力だけでなく、情報信号(表示用メッセージ)の中継をも行うものである。
次に、給電先3の構成例について説明する。図9は、この第2の実施の形態の給電先3の構成例を説明するための図である。この第2の実施の形態の給電先3は、移動体2Aを通じて、電力だけでなく、表示用メッセージの中継をも受けるものである。
磁界共鳴方式の非接触給電システムを、人間を乗せて移動する乗用自動車を移動中継装置として用いたシステムに適用することができるようにされる。
なお、図7〜図9を用いて説明した各装置においては、フィルタ回路を用いてイピーダンスの調整を行うようにしたが、これに限るものではない。例えば、フィルタ回路に替えて、スイッチ回路を設けるようにしてもよい。
図1〜図9を用いて説明した非接触給電システムにおける非接触給電方法が、この発明による非接触給電方法の1つである。また、図3、図8を用いて説明した移動体2、2Aにおける非接触給電方法が、この発明による1つの非接触給電方法である。また、図4、図9を用いて説明した給電先における非接触給電方法が、この発明による1つの非接触給電方法である。
なお、上述した実施の形態において、移動体2、2Aは自動車型のもの、あるいは、乗用自動車であるものとして説明したが、これに限るものではない。水上を移動する船型のもの、空中を飛行する飛行機型のもの、上下移動を行うエレベータ型のものなど、種々の態様の移動体を構成し、これを用いるようにすることが可能である。
Claims (14)
- 共鳴により非接触で電子機器に交流電力を供給する給電用共鳴素子と、
前記給電用共鳴素子の共鳴周波数に応じた周波数の交流電力を発生させて、前記給電用共鳴素子に対して供給する交流電源部と
を備える非接触給電装置と、
前記非接触給電装置の前記共鳴素子から共鳴により非接触で交流電力の供給を受けると共に、当該交流電力を共鳴により非接触で他の電子機器に中継する中継用共鳴素子と、
前記中継用励振素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する中継側整流回路と、
前記中継側整流回路からの直流電力により駆動され、自機を移動させるようにする移動手段と
を備える非接触中継装置と、
前記非接触中継装置の前記中継用共鳴素子から磁界共鳴により非接触で交流電力の供給を受ける受電用共鳴素子と、
前記受電用共鳴素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する受電側整流回路と、
前記受電側整流回路からの直流電力により駆動するようにされる負荷手段と
を備える1つ以上の非接触受電装置とからなる非接触給電システム。 - 請求項1に記載の非接触給電システムであって、
前記非接触給電装置において、前記交流電源部と前記給電用共鳴素子との間に、前記交流電源部から交流電力の供給を受けて、これを前記給電用共鳴素子に対して電磁誘導により供給する給電側結合素子を設け、
前記非接触中継装置において、前記中継用共鳴素子と前記整流回路との間に、前記中継用共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受けて、これを前記整流回路に供給する中継側結合素子を設け、
前記非接触受電装置において、前記受電用共鳴素子と前記受電側整流回路との間に、前記受電用共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受けて、これを前記受電側整流回路に供給する受電側結合素子を設けることを特徴とする非接触給電システム。 - 請求項1または請求項2に記載の非接触給電システムであって、
前記非接触給電装置は、情報の送信手段を備え、
前記非接触中継装置は、前記非接触給電装置からの情報を受信して、前記非接触受電装置に送信する情報の受信送信手段を備え、
前記非接触受電装置の前記負荷手段は、表示手段であり、
前記非接触受電装置は、
情報の受信手段と、
前記受信手段で受信された前記情報を、前記表示手段に表示する表示制御手段と
を備える非接触給電システム。 - 請求項1または請求項2に記載の非接触給電システムであって、
前記非接触中継装置は、
情報の入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段を通じて受け付けた情報を送信する送信手段と
を備え、
前記非接触受電装置の前記負荷手段は、表示手段であり、
前記非接触受電装置は、
情報の受信手段と、
前記受信手段で受信された前記情報を、前記表示手段に表示する表示制御手段と
を備える非接触給電システム。 - 前記非接触給電装置の前記共鳴素子から共鳴により非接触で交流電力の供給を受けると共に、当該交流電力を共鳴により非接触で他の電子機器に中継する中継用共鳴素子と、
前記中継用励振素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する中継側整流回路と、
前記中継側整流回路からの直流電力により駆動され、自機を移動させるようにする移動手段と
を備える非接触中継装置。 - 請求項5に記載の非接触中継装置であって、
前記中継用共鳴素子と前記整流回路との間に、前記中継用共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受けて、これを前記整流回路に供給する中継側結合素子を設けた非接触中継装置。 - 請求項5または請求項6に記載の非接触中継装置であって、
前記非接触給電装置からの情報を受信して、前記非接触受電装置に送信する情報の受信送信手段を備える非接触中継装置。 - 請求項5または請求項6に記載の非接触中継装置であって、
情報の入力を受け付ける受付手段と、
前記受付手段を通じて受け付けた情報を送信する送信手段と
を備える非接触中継装置。 - 移動する構成を備えた非接触受電中継装置の中継用共鳴素子から磁界共鳴により非接触で交流電力の供給を受ける受電用共鳴素子と、
前記受電用共鳴素子からの交流電力から直流電力を形成して出力する受電側整流回路と、
前記受電側整流回路からの直流電力により駆動するようにされる負荷手段と
を備える1つ以上の非接触受電装置。 - 請求項9に記載の非接触受電装置であって、
前記受電用共鳴素子と前記受電側整流回路との間に、前記受電用共鳴素子から電磁誘導により交流電力の供給を受けて、これを前記受電側整流回路に供給する受電側結合素子を設けた非接触受電装置。 - 請求項9または請求項10に記載の非接触受電装置であって、
前記負荷手段は、表示手段であり、
情報の受信手段と、
前記受信手段で受信された前記情報を、前記表示手段に表示する表示制御手段と
を備える非接触受電装置。 - 第1の装置が、共鳴方式で交流電力を、送電共鳴コイルを通じて送電する第1の送電ステップと、
第2の装置が、前記第1の装置の前記送電共鳴コイルと同じ周波数、あるいは、略同じ周波数で共鳴している受送電共鳴コイルを通じて、前記第1の装置から送電される交流電力を受電する第1の受電ステップと、
前記第2の装置が、前記第1の受電ステップで受電した交流電力を、中継するように前記受送電共鳴コイルを通じて送電する中継ステップと、
前記第2の装置が、前記第1の受電ステップで受電した交流電力を用いて自機を移動させる移動ステップと、
第3の装置が、前記第2の装置が自機に近づく際に、前記第2の装置の前記受送電共鳴コイルと同じ周波数、あるいは、略同じ周波数で共鳴している受電共鳴コイルを通じて、前記第2の装置から送電される交流電力を受電する第2の受電ステップと、
前記第3の装置が、前記第2の受電ステップで受電した交流電力を用いて所定の負荷回路を駆動させる駆動ステップと
からなる非接触給電システムにおける非接触給電方法 - 非接触給電装置の送電共鳴コイルと同じ周波数、あるいは、略同じ周波数で共鳴している受送電共鳴コイルを通じて、前記非接触給電装置から送電される交流電力を受電する受電ステップと、
前記受電ステップで受電した交流電力を、中継するように前記受送電共鳴コイルを通じて送電する中継ステップと
前記受電ステップで受電した交流電力を用いて自機を移動させる移動ステップと
からなる非接触中継装置における非接触給電方法。 - 移動する構成を備えた非接触受電中継装置が自機に近づく際に、前記非接触受電中継装置の受送電共鳴コイルと同じ周波数、あるいは、略同じ周波数で共鳴している受電共鳴コイルを通じて、前記非接触受電中継装置から送電される交流電力を受電する受電ステップと、
前記受電ステップで受電した交流電力を用いて所定の負荷回路を駆動させる駆動ステップと
からなる非接触受電装置における非接触給電方法
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