JP2012228148A - 共鳴式非接触給電システム、受電側装置及び送電側装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共鳴式非接触給電システム10は、送電側(一次側)ディバイスとして、高周波電源20と、一次コイル30と、一次共鳴コイル35とを備える。一次コイル30は送電側同軸ケーブル60を用いて高周波電源20に接続されている。さらに、共鳴式非接触給電システム10は、一次コイル30及び一次共鳴コイル35の周囲を覆う送電側金属シールド80と、二次コイル40及び二次共鳴コイル45の周囲を覆う受電側金属シールド90とを備え、充電の際に、送電側金属シールド80と受電側金属シールド90はケース接続部12により同電位になるように接続される。
【選択図】図6
Description
(1)伝送路に同軸ケーブルを使用した場合、電流が一次側の同軸ケーブル(送電側同軸ケーブル60)の同軸ケーブル外導体64内側だけでなく外側にも流れてしまい、放射電磁界が発生する。
(2)一次コイル30から一部の電磁界が同軸ケーブル外導体64と結合し、誘導電流が流れることで放射電磁界が発生する。
(3)二次共鳴コイル45からの電磁界の全てが二次コイル40と結合するわけでなく、一部の電磁界が受電側同軸ケーブル70の同軸ケーブル外導体74と結合して誘導電流が流れることで放射電磁界が発生する。
また、前記シールド接続手段は、充電するときに前記送電側シールド部と前記受電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容されるように構成されてもよい。
本発明の別の態様は、高周波電源に接続された送電側共鳴コイル部から、負荷装置に同軸ケーブルによって接続された受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムに用いられる受電側装置であって、前記受電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記同軸ケーブルの外導体によって前記負荷装置の筐体に電気的に接続される受電側シールド部と、前記受電側シールド部を、前記送電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容する送電側シールド部に対して、位置ズレを吸収可能に電気的に接続するシールド接続手段とを備える。
また、前記シールド接続手段は、充電するときに前記受電側シールド部と前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容されるように構成されてもよい。
また、高周波電源に第1の同軸ケーブルによって接続された送電側共鳴コイル部から、負荷装置に第2の同軸ケーブルによって接続された受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、前記送電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記第1の同軸ケーブルの外導体によって前記高周波電源の筐体に電気的に接続される送電側シールド部と、前記受電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記第2の同軸ケーブルの外導体によって前記負荷装置の筐体に電気的に接続される受電側シールド部と、前記送電側シールド部と前記受電側シールド部とを、位置ズレを吸収可能に電気的に接続するシールド接続手段と、を備える。
また、前記シールド接続手段は、前記受電側シールド部に設けられており、充電するときに前記受電側シールドと前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容可能に構成されてもよい。
また、前記シールド接続手段は、前記送電側シールドに設けられており、充電するときに前記受電側シールド部と前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容可能に構成されてもよい。
(1)高周波電源20:
周波数13.56MHZ(±1MHz)、出力電力3kW。
(2)同軸ケーブル1(送電側同軸ケーブル60):
同軸ケーブル(3m)を高周波電力の伝送線として利用し、高周波電源20とループコイル(一次コイル30)とを接続する。
電磁界測定箇所…5箇所(50cm間隔)
(3)同軸ケーブル2(受電側同軸ケーブル70):
同軸ケーブル(2m)を高周波電力の伝送線として利用し、受電側ループコイル(二次コイル40)とアッテネータ(負荷)とを接続。
(4)ループコイル(30、40):
銅製 直径150mm、銅線直径5mm。
送電側と受電側は同構造である。
(5)共鳴コイル(35、45):
銅製 直径300mm 内径185mm、銅線直径5mm、ピッチ5mm 渦巻き型。
送電側と受電側とは同構造であり、コイル間距離200mm。
(6)金属ケース(送電側及び受電側金属シールド80、90):
送電側及び受電側同軸ケーブル60、70の同軸ケーブル外導体64、74に接続されて、ループコイル(30、40)と共鳴コイル(35、45)を覆う。
(7)負荷装置50:
アッテネータで受電側の高周波電力を所定量減衰させ、スペクトラムアナライザにて信号レベルを測定する。
(8)ケース接続部12<図11;本実施形態のみ>:
送電側及び受電側金属シールド80、90をケース接続部12で接続して、両金属シールド間の電位差をゼロとする。
・各測定点に電磁界センサを設置する。測定点から電磁界センサ面までの垂直距離を50mmとする。
・高周波電源20から、周波数13.56MHzの3kW電力を出力し、電磁界センサにより測定された電界の最高値、及び磁界の最高値を取得する。
20 高周波電源
22 発振源
24 電源筐体
30 一次コイル
35 一次共鳴コイル
40 二次コイル
45 二次共鳴コイル
50 負荷装置
52 負荷
54 負荷筐体
60 送電側同軸ケーブル
62、72 同軸ケーブル内導体
64、74 同軸ケーブル外導体
66 同軸オスコネクタ部
88、98 フタ体
70 受電側同軸ケーブル
80 送電側金属シールド
82、92 シールド側面
84、94 シールド底面
86、96 シールド前面部
90 受電側金属シールド
Claims (7)
- 高周波電源に同軸ケーブルによって接続された送電側共鳴コイル部から受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムに用いられる送電側装置であって、
前記送電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記同軸ケーブルの外導体によって前記高周波電源の筐体に電気的に接続される送電側シールド部と、
前記送電側シールド部を、前記受電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容する受電側シールド部に対して、位置ズレを吸収可能に電気的に接続するシールド接続手段と
を備えることを特徴とする共鳴式非接触給電システムの送電側装置。 - 前記シールド接続手段は、充電するときに前記送電側シールド部と前記受電側シールド部とを接続し、充電しないときには収容されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の共鳴式非接触給電システムの送電側装置。
- 高周波電源に接続された送電側共鳴コイル部から、負荷装置に同軸ケーブルによって接続された受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムに用いられる受電側装置であって、
前記受電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記同軸ケーブルの外導体によって前記負荷装置の筐体に電気的に接続される受電側シールド部と、
前記受電側シールド部を、前記送電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容する送電側シールド部に対して、位置ズレを吸収可能に電気的に接続するシールド接続手段と
を備えることを特徴とする共鳴式非接触給電システムの受電側装置。 - 前記シールド接続手段は、充電するときに前記受電側シールド部と前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容されるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の共鳴式非接触給電システムの送電側装置。
- 高周波電源に第1の同軸ケーブルによって接続された送電側共鳴コイル部から、負荷装置に第2の同軸ケーブルによって接続された受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、
前記送電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記第1の同軸ケーブルの外導体によって前記高周波電源の筐体に電気的に接続される送電側シールド部と、
前記受電側共鳴コイル部を良導体で外側から覆って収容するとともに、前記第2の同軸ケーブルの外導体によって前記負荷装置の筐体に電気的に接続される受電側シールド部と、
前記送電側シールド部と前記受電側シールド部とを、位置ズレを吸収可能に電気的に接続するシールド接続手段と、
を備えることを特徴とする共鳴式非接触給電システム。 - 前記シールド接続手段は、前記受電側シールド部に設けられており、充電するときに前記受電側シールド部と前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容可能に構成されていることを特徴とする請求項5に記載の共鳴式非接触給電システム。
- 前記シールド接続手段は、前記送電側シールド部に設けられており、充電するときに前記受電側シールド部と前記送電側シールド部とを電気的に接続し、充電しないときには収容可能に構成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の共鳴式非接触給電システム
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