JP2014150651A - 無線電力伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送電装置は、第1および第2電極(111,112)と、第1および第2接続線(115,116)と、第1インダクタ(113,114)と、を有し、受電装置は、第3および第4電極(121,122)と、第3および第4接続線(125,126)と、第2インダクタ(123,124)と、を有し、第1乃至第4電極の少なくとも1つは、対向する電極から離れる方向に一部の端部が折り曲げられた折り曲げ部(111a,112a,121a,122a)を有し、第1および第2電極と第1インダクタによって構成される送電用カプラの共振周波数と、第3および第4電極と第2インダクタによって構成される受電用カプラの共振周波数が略等しくなるように設定される。
【選択図】図13
Description
このような構成によれば、電力を遠くまで効率良く伝送できる無線電力伝送システムを提供することができる。
このような構成によれば、電極の投影面積を大きくすることなく、電力を遠くまで効率良く伝送することができる。
このような構成によれば、電極の投影面積を小さく保ちつつ、電力を遠くまで効率良く伝送することができる。
このような構成によれば、電極の投影面積に比して、電力を遠くまで効率良く伝送することができる。
このような構成によれば、電極の投影面積を小さく保ちつつ、電力を遠くまで効率良く伝送することができる。
このような構成によれば、電極の投影面積に比して、電力を遠くまで効率良く伝送することができる。
以下では、直列共振を利用した無線伝送システムについて説明した後に、本発明の実施形態について説明する。
つぎに、図13および図14を参照して、本発明の第1実施形態に係る無線電力伝送システムの基本構成について説明する。図13は第1実施形態の構成例を説明するための斜視図であり、図14は図13に示す第1実施形態の各部寸法および接続状態を示す図である。図13および図14に示す例では、図2に比較すると、電極111,112,121,122の端部が折り曲げられて折り曲げ部111a,112a,121a,122aが形成されている。より詳細には、送電用カプラ110を構成する電極111,112は、送電用カプラ110を構成する2枚の電極の隣接する一方の端部間に形成される電気力線の延長線上にある他方の端部に折り曲げ部が設けられ、そこから、受電用カプラ120の電極から離れる方向に長さLrだけ略直角に折り曲げ部111a,112aが形成されている。また、受電用カプラ120を構成する電極121,122も同様に、受電用カプラ120を構成する2枚の電極の隣接する一方の端部間に形成される電気力線の延長線上にある他方の端部に折り曲げ部が設けられ、そこから、送電用カプラ110の電極から離れる方向に長さLrだけ略直角に折り曲げ部121a,122aが形成されている。なお、本明細書中において「折り曲げる」とは、図13に示すように直角に折り曲げる場合のみならず、直角以外の角度(90度未満および90度を超える角度)に曲げる場合や、折り曲げ断面が直線的ではなく曲線的になる場合も含むものとする。また、図13および図14では、図面を簡略化するために、電極だけを示しているが、実際には図2と同様に誘電体基板を用いることができる。
つぎに、図22および図23を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。図22は第2実施形態の構成例を説明するための斜視図であり、図23は図22に示す第2実施形態の各部寸法を示す図である。図22および図23に示す第2実施形態では、図2に比較すると、電極111,112,121,122の端部に円筒状の折り曲げ部111b,112b,121b,122bが形成されている。より詳細には、送電用カプラ110を構成する電極111,112は、2枚の電極の隣接する一方の端部間に形成される電気力線の延長線上にある他方の端部が、受電用カプラ120の電極から離れる方向に半径がrとなるように円筒状に折り曲げられて折り曲げ部111b,112bが形成されている。また、受電用カプラ120を構成する電極121,122も同様に、2枚の電極の隣接する一方の端部間に形成される電気力線の延長線上にある他方の端部が、送電用カプラ110の電極から離れる方向に半径がrとなるように円筒状に折り曲げられて折り曲げ部121b,122bが形成されている。
第1実施形態では、端部を直角に折り曲げるようにしたが、例えば、直角以外の角度でもよい。例えば、電極との角度が90度未満となるようにしたり、90度を超える角度となるようにしたりしてもよい。
111,112 電極
111a,112a 折り曲げ部
113,114 インダクタ
115,116 接続線
120 受電用カプラ
121,122 電極
121a,122a 折り曲げ部
123,124 インダクタ
125,126 接続線
Claims (6)
- 送電装置から受電装置に対して無線で交流電力を伝送する無線電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、
所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する平板形状の第1および第2電極と、
前記第1および第2電極と交流電力発生部の2つの出力端子とをそれぞれ電気的に接続する第1および第2接続線と、
前記第1および第2電極と前記交流電力発生部の2つの出力端子の少なくとも一方の間に挿入される第1インダクタと、を有し、
前記受電装置は、
所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する平板形状の第3および第4電極と、
前記第3および第4電極と負荷の2つの入力端子とをそれぞれ電気的に接続する第3および第4接続線と、
前記第3および第4電極と前記負荷の2つの入力端子の少なくとも一方の間に挿入される第2インダクタと、を有し、
前記第1乃至第4電極の少なくとも1つは、対向する電極から離れる方向に一部の端部が折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記第1および第2電極と前記第1インダクタによって構成される送電用カプラの共振周波数と、前記第3および第4電極と前記第2インダクタによって構成される受電用カプラの共振周波数が略等しくなるように設定され、前記第1および第2電極と前記第3および第4電極は近傍界であるλ/2π以下の距離を隔てて配置される、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。 - 前記折り曲げ部は、前記カプラを構成する2枚の前記電極の隣接する一方の端部間に形成される電気力線の延長線上にある他方の端部が折り曲げられて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線電力伝送システム。
- 前記折り曲げ部は、電極に対して略直角になるように折り曲げられて構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の無線電力伝送システム。
- 前記共振周波数において前記カプラに形成される電流経路の端部同士を結んだ方向を電界の方向としたとき、前記折り曲げ部の幅が前記電界と平行な方向の長さの20〜40%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無線電力伝送システム。
- 前記折り曲げ部が円筒形状を有していることを特徴とする請求項1または2に記載の無線電力伝送システム。
- 前記円筒形状の半径が電界と平行な方向の長さの4〜12%であることを特徴とする請求項5に記載の無線電力伝送システム。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003158419A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-05-30 | Tdk Corp | 逆fアンテナ及びその給電方法並びにそのアンテナ調整方法 |
JP2009296857A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Sony Corp | 伝送システム、給電装置、受電装置、及び伝送方法 |
JP2011160499A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Q Factor Inc | 給電装置 |
JP2012530481A (ja) * | 2009-06-25 | 2012-11-29 | 株式会社村田製作所 | 電力伝送システム及び非接触充電装置 |
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2013
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