JP2022122107A - 無線給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる無線給電システムを提供する。【解決手段】本発明に係る無線給電システム１０は、交流電源４０からの電力を送電する電極２２Ａ，２２Ｂを有する送電装置２０と、電界結合方式によって電極２２Ａ，２２Ｂからの電力を無線でそれぞれ受電する電極３３Ａ，３３Ｂを備える受電装置３０とを備える。受電装置３０は、電極２２Ａ及び電極３３Ａが互いに対向し、電極２２Ｂ及び電極３３Ｂが互いに対向するように、送電装置２０を装着するための装着部３２を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電界結合方式によって無線で受電装置に給電する無線給電システムに関する。

無線で受電装置に給電する無線給電システムの一例として、例えば、送電装置及び受電装置を備えた無線電力伝送システムが特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された無線電力伝送システムでは、送電装置が側面視でＬ形状の筐体を備えている。送電装置の筐体は、載置面と、載置面に対して上方へ略垂直に延びた背もたれ面とを有する。受電装置は、受電装置の底面が載置面側となり、受電装置の背面が背もたれ面側となるように、送電装置に載置される。つまり、受電装置は送電装置に装着される。送電装置の背もたれ面と受電装置の背面との各々に、電極が設けられている。受電装置が送電装置に装着された状態で、送電装置の電極から受電装置の電極へ、電力が無線で伝送される。

特許第５５００２６９号公報

特許文献１に開示された無線電力伝送システムでは、受電装置は、送電装置に載置されているのみで固定されていない。そのため、受電装置は送電装置に対して位置ずれするおそれがある。送電装置及び受電装置の一方が他方に対して位置ずれすると、対向する電極の一方が他方に対して位置ずれする。これにより、受電装置への給電効率が低下するおそれがある。

前述した位置ずれの可能性を低くする手段として、送電装置を制御盤の支持面等に固定配置することが考えられる。しかしながら、送電装置が支持面等に固定配置された場合、送電装置の移動の自由度が失われてしまう。また、受電装置の充電時の位置が、送電装置が固定された位置に限定されてしまい、給電中の受電装置を移動させることができない。つまり、受電装置の移動の自由度も失われてしまう。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる無線給電システムを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の一態様に係る無線給電システムは、
電源からの電力を送電する第１電極を有する送電装置と、
電界結合方式によって前記第１電極からの電力を無線で受電する第２電極を備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記第１電極と前記第２電極とが互いに対向するように、前記送電装置を装着するための装着部を備える。

本発明によれば、送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図。 複数の受電装置が搭載された制御盤の外観斜視図。 本発明の第１実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図。 本発明の第１実施形態に係る無線給電システムのブロック図。 本発明の第２実施形態に係る無線給電システムのブロック図。 本発明の第３実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図。 本発明の第４実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図。 本発明の第４実施形態に係る無線給電システムのブロック図。 本発明の第５実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図。 本発明の第６実施形態に係る無線給電システムの断面図。

本発明の一態様に係る無線給電システムは、
電源からの電力を送電する第１電極を有する送電装置と、
電界結合方式によって前記第１電極からの電力を無線で受電する第２電極を備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記第１電極と前記第２電極とが互いに対向するように、前記送電装置を装着するための装着部を備える。

この構成によれば、送電装置は受電装置に装着される。そのため、第１電極の第２電極に対する位置ずれを従来技術より低減することができる。

この構成によれば、送電装置が受電装置に装着される。そのため、受電装置が送電装置に装着される従来技術のように、送電装置の配置位置によって受電装置の移動の自由度が制限されることはない。また、この構成によれば、送電装置が受電装置に装着された状態で、受電装置を送電装置と一体に移動させることができる。つまり、給電中における送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる。

前記無線給電システムにおいて、前記送電装置は、前記電源からの電力を送電する前記第１電極及び第３電極を備えていてもよく、前記受電装置は、電界結合方式によって前記第１電極及び前記第３電極からの電力を無線でそれぞれ受電する前記第２電極及び第４電極を備えていてもよく、前記送電装置が前記装着部に装着されるときに、前記第１電極及び前記第２電極は互いに対向していてもよく、前記第３電極及び前記第４電極は互いに対向していてもよい。

この構成によれば、第３電極を有する送電装置は第４電極を有する受電装置に装着される。そのため、第３電極の第４電極に対する位置ずれを従来技術より低減することができる。

前記無線給電システムにおいて、前記受電装置は、前記送電装置を前記装着部に装着された状態にロックするロック機構を備えていてもよい。この構成によれば、送電装置が受電装置から意図せず抜け出ることをロック機構によって防止することができる。

前記無線給電システムにおいて、前記送電装置は、制御信号を用いて無線通信する第１無線通信部を備えていてもよく、前記受電装置は、前記制御信号を用いて前記第１無線通信部と無線通信する第２無線通信部を備えていてもよい。この構成によれば、送電装置及び受電装置は、送電装置から受電装置への給電に加えて、送電装置と受電装置との間で制御信号を送受信することができる。

前記無線給電システムにおいて、前記送電装置はさらに、前記第１無線通信部とは異なる無線通信方式で制御信号を用いて前記第２無線通信部と無線通信する第３無線通信部を備えていてもよく、前記第１無線通信部と前記第３無線通信部とは、前記装着部に選択的に装着されてもよい。この構成によれば、様々な無線通信方式に応じた送電装置を受電装置に装着することができる。

本発明の一態様に係る無線給電システムは、複数の前記受電装置を収容する制御盤を更に備えていてもよい。この構成によれば、制御盤に支持された複数の受電装置を移動させることなく、当該複数の受電装置の各々に送電装置を装着するだけで、当該複数の受電装置へ給電することができる。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図２は、複数の受電装置が搭載された制御盤の外観斜視図である。無線給電システム１０は、送電装置２０から受電装置３０へ電界結合方式によって無線で給電する。

図１及び図２に示すように、無線給電システム１０は、送電装置２０と、受電装置３０と、制御盤１００とを備える。

送電装置２０は、受電装置３０へ電力を送電する。図１に示すように、送電装置２０は、筐体２１と、電極２２Ａ，２２Ｂと、を備える。電極２２Ａは、第１電極の一例である。電極２２Ｂは、第３電極の一例である。

筐体２１は、樹脂等の絶縁体で構成されている。第１実施形態において、筐体２１の外形は、直方体形状であるが、直方体に限らない。例えば、筐体２１は、円筒形状であってもよい。

電極２２Ａ，２２Ｂは、銅やアルミニウム等の導電体で構成された板状の部材である。第１実施形態において、電極２２Ａ，２２Ｂは、両面が長方形の板形状であるが、このような形状に限らない。例えば、電極２２Ａ，２２Ｂは、円板形状であってもよい。

電極２２Ａ，２２Ｂは、交流電源４０と電気的に接続されている。交流電源４０は、電源の一例である。電極２２Ａは、電線６１を介して交流電源４０と電気的に接続されている。電極２２Ｂは、電線６２を介して交流電源４０と電気的に接続されている。電極２２Ａ，２２Ｂには、交流電源４０から電圧が印加される。これにより、交流電源４０から電極２２Ａ，２２Ｂへ電力が供給される。なお、交流電源４０の代わりに、直流電源が設けられ、直流電源と電極２２Ａ，２２ＢとがＤ／Ａコンバータを介して電気的に接続されてもよい。

受電装置３０には、送電装置２０の電極２２Ａ，２２Ｂから電力が供給される。受電装置３０は、例えば、温度調節装置、センサユニット、通信ユニット等である。

図２に示すように、受電装置３０は、制御盤１００に搭載される。図２では、３つの受電装置３０が、制御盤１００が備える引き出し１１０の中に収容されている。

引き出し１１０の中に収容される受電装置３０の数は、３つに限らず、例えば１つでもよいし、５つでもよい。複数の受電装置３０が引き出し１１０の中に収容されている場合、各受電装置３０の種類は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、図２に示す３つの受電装置３０の全てが温度調節ユニットであってもよいし、３つの受電装置３０が、それぞれ温度調節装置、センサユニット、及び通信ユニットであってもよい。

図２では、制御盤１００は１つの引き出し１１０を備えているが、制御盤１００は複数の引き出し１１０を備えていてもよい。この場合、各引き出し１１０に、少なくとも１つの受電装置３０が収容されていてもよい。制御盤１００は、図２に示すような構成に限らない。例えば、制御盤１００は、幅方向に延設されたＤＩＮレールを、上下方向に複数段備えていてもよい。この場合、各ＤＩＮレールに少なくとも１つの受電装置３０が支持され、受電装置３０を支持した各ＤＩＮレールが制御盤１００に収容される。

第１実施形態において、無線給電システム１０は、制御盤１００と、制御盤１００に収容された複数の受電装置３０と、複数の受電装置３０に電力を供給する送電装置２０とを備えている。この場合、無線給電システム１０は、複数の受電装置３０の各々に対応して、受電装置３０と同数の送電装置２０を備えていてもよいし、複数の受電装置３０よりも少ない数の送電装置２０を備えていてもよい。無線給電システム１０が受電装置３０と同数の送電装置２０を備えている場合、複数の受電装置３０へ一斉に給電することが可能である。無線給電システム１０が受電装置３０より少ない数の送電装置２０を備えている場合、複数の受電装置３０に対して所定の順序で給電が実行される。

第１実施形態において、無線給電システム１０は、制御盤１００と、受電装置３０と、送電装置２０とを備えている。しかし、無線給電システム１０は、制御盤１００を含んでいなくてもよい。この場合、無線給電システム１０は、例えば、図１に示すように、１つの送電装置２０と、１つの受電装置３０とを備える。

図３は、本発明の第１実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。

図３及び図４に示すように、受電装置３０は、筐体３１と、装着部３２と、電極３３Ａ，３３Ｂと、負荷３４とを備える。電極３３Ａは、第２電極の一例である。電極３３Ｂは、第４電極の一例である。

筐体３１は、樹脂、金属等で構成されている。筐体３１の内部に、装着部３２が形成されている。筐体３１の内部に、電極３３Ａ，３３Ｂ及び負荷３４が配置されている。第１実施形態では、図３に示すように、筐体３１は、立方体形状である。筐体３１は、立方体以外の形状であってもよい。

第１実施形態において、装着部３２は、筐体３１の外面から筐体３１の内部に亘って形成された凹部である。装着部３２は、筐体３１の外面に形成された開口３２Ａを介して、受電装置３０の外部と連通されている。送電装置２０は、開口３２Ａを介して装着部３２へ挿入される（図３の矢印参照）。これにより、送電装置２０は装着部３２に装着される。装着部３２に装着されている送電装置２０は、開口３２Ａを介して装着部３２から抜き出される。

第１実施形態において、電極３３Ａ，３３Ｂは、装着部３２と近接して配置されている。

電極３３Ａ，３３Ｂは、第１実施形態において、送電装置２０の電極２２Ａ，２２Ｂと同様に構成されている。つまり、電極３３Ａ，３３Ｂは、銅やアルミニウム等の導電体で構成された板状の部材である。

送電装置２０が装着部３２に装着された状態において、電極３３Ａは送電装置２０の電極２２Ａと対向しており、電極３３Ｂは送電装置２０の電極２２Ｂと対向している。電極３３Ａ，３３Ｂは、それぞれ負荷３４と電気的に接続されている。

負荷３４は、流れる電流を熱等に変換するデバイスであり、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ等の種々の電子部品を有する回路である。第１実施形態において、負荷３４は、受電装置３０を動作させるための回路である。例えば、筐体３１の内部に配置されている基板に種々の電子部品が実装され、各電子部品が当該基板に導体で形成された配線によって電気的に接続されることによって、負荷３４が構成される。負荷３４を構成する回路が、電極３３Ａ，３３Ｂのそれぞれと電気的に接続されている。つまり、電極３３Ａと電極３３Ｂとは、負荷３４を介して電気的に接続されている。

以上のように構成されることにより、互いに対向した電極２２Ａ，３３Ａと、互いに対向した電極２２Ｂ，３３Ｂとは、それぞれコンデンサとして機能する。送電装置２０が装着部３２に装着された状態において、交流電源４０からの高周波の電流が、当該コンデンサを介して流れる。これにより、電極２２Ａから電極３３Ａ、及び電極２２Ｂから電極３３Ｂへ、無線で電力が供給される。言い換えると、交流電源４０から電極２２Ａ，２２Ｂに交流電圧が印加されることによって、電界結合方式により、電極２２Ａから電極３３Ａへ無線で電力が供給され、電極２２Ｂから電極３３Ｂへ無線で電力が供給される。つまり、電極２２Ａ，２２Ｂは、交流電源４０からの電力を送電し、電極３３Ａ，３３Ｂは、電界結合方式によって電極２２Ａ，２２Ｂからの電力を無線でそれぞれ受電する。

電極２２Ａ，２２Ｂの送電装置２０における配置位置、及び電極３３Ａ，３３Ｂの受電装置３０における配置位置は、電界結合方式により、電極２２Ａから電極３３Ａへ、及び電極２２Ｂから電極３３Ｂへ、無線で電力が供給可能な位置であればよい。電極２２Ａの電極３３Ａに対する対向面（以下、電極２２Ａの対向面と記す。）の全面が、電極３３Ａの電極２２Ａに対する対向面（以下、電極３３Ａの対向面と記す。）の全面と必ずしも対向している必要がない。言い換えると、電極２２Ａの対向面の少なくとも一部が、電極３３Ａの対向面の少なくとも一部と対向していればよい。例えば、電極３３Ａの対向面が、電極２２Ａの対向面より大きくてもよい。この場合、電極３３Ａの対向面の一部は、電極２２Ａの対向面と対向し得ない。しかし、電極３３Ａの対向面の別の一部が、電極２２Ａの対向面と対向することによって、電極２２Ａ，３３Ａはコンデンサとして機能可能である。

第１実施形態によれば、送電装置２０は受電装置３０に装着される。そのため、電極２２Ａの電極３３Ａに対する位置ずれを従来技術より低減することができる。

第１実施形態によれば、送電装置２０が受電装置３０に装着される。そのため、受電装置３０が送電装置２０に装着される従来技術のように、送電装置２０の配置位置によって受電装置３０の移動の自由度が制限されることはない。また、第１実施形態によれば、送電装置２０が受電装置３０に装着された状態で、受電装置３０を送電装置２０と一体に移動させることができる。つまり、給電中における送電装置２０及び受電装置３０の移動の自由度を確保することができる。

仮に、従来技術のように対向する電極の間の空間が無線給電システムの外部に位置している場合、ユーザの手等が当該空間へ挿入されること等の外的要因によって、送電装置２０から受電装置３０への給電が影響を受けるおそれがある。第１実施形態によれば、送電装置２０が受電装置３０の内部に位置した状態で電極２２Ａから電極３３Ａへの給電が実行される。そのため、給電中の電極２２Ａ及び電極３３Ａに対する外部からのユーザの手等の接触の可能性を従来技術より低くすることができる。その結果、電極２２Ａから電極３３Ａへの給電が外部から影響を受ける可能性を従来技術より低くすることができる。

第１実施形態によれば、電極２２Ｂを有する送電装置２０は電極３３Ｂを有する受電装置３０に装着される。そのため、電極２２Ｂの電極３３Ｂに対する位置ずれを従来技術より低減することができる。

第１実施形態によれば、制御盤１００に支持された複数の受電装置３０を移動させることなく、複数の受電装置３０の各々に送電装置２０を装着するだけで、複数の受電装置３０へ給電することができる。

第１実施形態では、送電装置２０は、筐体２１と、電極２２Ａ，２２Ｂとを備えるが、送電装置２０の構成は、これに限らない。例えば、電極２２Ａ，２２Ｂは、基板に形成または基板に実装されていてもよい。また、例えば、送電装置２０は、筐体２１を備えておらず、電極２２Ａ，２２Ｂのみで構成されていてもよい。このような例は、第３実施形態において説明される。

第１実施形態では、装着部３２は、受電装置３０の筐体３１に形成された凹部であるが、これに限らない。例えば、受電装置３０が互いに着脱される２つの筐体を備えており、送電装置２０が２つの筐体に挟まれることによって、送電装置２０が受電装置３０の内部に装着されてもよい。この場合、２つの筐体における送電装置２０を挟む面部分が、装着部に相当する。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。第２実施形態に係る無線給電システム１０Ａが第１実施形態に係る無線給電システム１０と異なることは、第２実施形態に係る無線給電システム１０Ａでは、送電装置２０及び受電装置３０がそれぞれ接地されていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。第１実施形態の無線給電システム１０との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。これは、後述する各実施形態においても同様である。

無線給電システム１０Ａの送電装置２０Ａは、電極２２Ａを備える一方で、電極２２Ｂを備えていない。つまり、電極２２Ｂは、送電装置２０Ａの外部に配置されている。そのため、電極２２Ｂは、受電装置３０Ａの装着部３２に装着されない。つまり、電極２２Ｂは、電極３３Ｂと対向しない。電極２２Ｂは、接地されている。送電装置２０Ａのその他の構成は、送電装置２０と同構成である。

無線給電システム１０Ａの受電装置３０Ａが備える電極３３Ｂは、接地されている。第２実施形態では、電極３３Ｂは他の電極と対向しない。そのため、電極３３Ｂは、受電装置３０Ａの筐体３１の内部における任意の位置に配置可能である。受電装置３０Ａのその他の構成は、受電装置３０と同構成である。

第２実施形態では、送電装置２０Ａが装着部３２に装着された状態において、互いに対向した電極２２Ａ，３３Ａがコンデンサとして機能する一方で、電極３３Ｂはコンデンサとして機能しない。送電装置２０Ａが装着部３２に装着された状態において、交流電源４０が作動されると、高周波の電流が、電極２２Ａ，３３Ａで構成されたコンデンサを介して流れる。これにより、電極２２Ａから電極３３Ａへ、無線で電力が供給される。つまり、電極２２Ａは、交流電源４０からの電力を送電し、電極３３Ａは、電界結合方式によって電極２２Ａからの電力を無線で受電する。

第２実施形態によれば、電極２２Ｂが送電装置２０Ａに内蔵されないため、装着部３２に装着される送電装置２０Ａの大型化を抑制することができる。また、第２実施形態によれば、電極３３Ｂの配置位置が電極２２Ｂの位置によって制限されないため、電極３３Ｂの配置位置を柔軟に決定することができる。

＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。第３実施形態に係る無線給電システム１０Ｂが第１実施形態に係る無線給電システム１０と異なることは、第３実施形態に係る無線給電システム１０Ｂでは、送電装置２０Ｂが筐体２１を備えていないこと、受電装置３０Ｂが２つの装着部３２１，３２２を備えていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。

図６に示すように、送電装置２０Ｂは、電極２２Ａ，２２Ｂを備える。一方、送電装置２０Ｂは、筐体２１（図１参照）を備えていない。つまり、第３実施形態では、電極２２Ａ，２２Ｂは、それぞれ独立した部材であり、それぞれ外部に露出されている。送電装置２０Ｂのその他の構成は、送電装置２０と同構成である。

受電装置３０Ｂは、２つの装着部３２１，３２２を備える。装着部３２１，３２２は、装着部３２と同様に、筐体３１の外面から筐体３１の内部に亘って形成された凹部である。装着部３２１，３２２は、それぞれ筐体３１の外面に形成された開口３２１Ａ，３２２Ａを介して、受電装置３０の外部と連通されている。第２実施形態では、平面視において、装着部３２１は筐体３１の上面の辺３１ａの近傍に辺３１ａに沿って形成されている。また、第２実施形態では、平面視において、装着部３２２は筐体３１の上面の辺３１ｂの近傍に辺３１ｂに沿って形成されている。

受電装置３０Ｂの電極３３Ａ，３３Ｂの配置位置は、第１実施形態における受電装置３０の電極３３Ａ，３３Ｂの配置位置（図３参照）と異なる。第３実施形態において、受電装置３０Ｂの電極３３Ａは、装着部３２１と近接して配置されており、受電装置３０Ｂの電極３３Ｂは、装着部３２２と近接して配置されている。

受電装置３０Ｂのその他の構成は、受電装置３０と同構成である。

送電装置２０Ｂの電極３３Ａは、開口３５Ａを介して装着部３２１へ挿入される（図６の矢印参照）。これにより、電極３３Ａは装着部３２１に装着される。装着部３２１に装着されている電極３３Ａは、開口３２１Ａを介して装着部３２１から抜き出される。

送電装置２０Ｂの電極３３Ｂは、開口３２２Ａを介して装着部３２２へ挿入される（図６の矢印参照）。これにより、電極３３Ｂは装着部３２２に装着される。装着部３２２に装着されている電極３３Ｂは、開口３２２Ａを介して装着部３２２から抜き出される。

なお、装着部３２１，３２２の配置位置、及び電極３３Ａ，３３Ｂの配置位置は、図６に示す位置に限らない。例えば、平面視において、装着部３２２が筐体３１の上面の辺３１ｃの近傍に辺３１ｃに沿って形成されていてもよい。また、例えば、装着部３２１が筐体３１の上面の中央部に形成されていてもよい。

装着部３２１は、装着部３２２と連通していてもよい。この場合、電極２２Ａ，２２Ｂは、筐体に収容されること等によって一体に構成されていてもよい。なお、この場合、筐体は、屈曲した形状となる。

＜第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図８は、本発明の第４実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。第４実施形態に係る無線給電システム１０Ｃが第１実施形態に係る無線給電システム１０と異なることは、第４実施形態に係る無線給電システム１０Ｃが、無線通信部２３，３５を備えていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。

図７及び図８に示すように、送電装置２０Ｃは、無線通信部２３を備えている。無線通信部２３は、第１無線通信部の一例である。送電装置２０Ｃのその他の構成は、送電装置２０と同構成である。

無線通信部２３は、例えばBluetooth（登録商標）、RFID(Radio Frequency Identifier)等の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって制御信号を送受信する。つまり、無線通信部２３は、制御信号を用いて無線通信する。

第４実施形態では、無線通信部２３は、ＩＣ(Integrated Circuit)であり、筐体２１の内部に配置された基板（不図示）に実装されている。無線通信部２３は、電線６３を介して外部機器５０と電気的に接続されている。つまり、無線通信部２３は、外部機器５０と有線通信される。なお、無線通信部２３は、外部機器５０と無線通信されてもよい。

外部機器５０は、例えば、受電装置３０Ｃの制御、入力された受電装置３０Ｃからの情報の表示、及び入力された受電装置３０Ｃからの情報に対する所定の演算等を実行するものである。具体的には、外部機器５０は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。

図８に示すように、受電装置３０Ｃは、無線通信部３５を備えている。無線通信部３５は、第２無線通信部の一例である。受電装置３０Ｃのその他の構成は、受電装置３０と同構成である。

無線通信部３５は、無線通信部２３との間で情報を送受信する。つまり、無線通信部３５は、制御信号を用いて無線通信部２３と無線通信する。無線通信部３５による制御信号の送受信は、無線通信部２３と同様に、例えばBluetooth（登録商標）、RFID(Radio Frequency Identifier)等の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって行われる。

無線通信部３５は、受電装置３０Ｃの筐体３１の内部、つまり受電装置３０Ｃの内部に配置されている。第４実施形態では、送電装置２０Ｃが受電装置３０Ｃの装着部３２に装着された状態において、無線通信部３５は、無線通信部２３に近接且つ対向する位置に配置されている。第４実施形態では、無線通信部３５は、無線通信部２３と同様にＩＣであり、筐体３１の内部に配置された基板（不図示）に実装されている。無線通信部３５は、負荷３４と電気的に接続されている。

第４実施形態によれば、送電装置２０Ｃ及び受電装置３０Ｃは、送電装置２０Ｃから受電装置３０Ｃへの給電に加えて、送電装置２０Ｃと受電装置３０Ｃとの間で制御信号を送受信することができる。

第４実施形態では、無線通信部２３は、図７に示すように、電極２２Ａに対して電極２２Ｂの反対側に配置されている。しかし、無線通信部２３の位置は、図７に示す位置に限らない。例えば、無線通信部２３は、電極２２Ａと電極２２Ｂとの間に配置されていてもよい。

第４実施形態では、無線通信部２３は、ＩＣである。しかし、無線通信部２３は、ＩＣに限らず、例えば前述した基板とは別個に筐体２１の内部に配置された部品であってもよい。無線通信部３５も、無線通信部２３と同様にＩＣに限らず、例えば前述した基板とは別個に筐体３１の内部に配置された部品であってもよい。

第４実施形態では、図７に示すように、外部機器５０と交流電源４０とは別に設けられているが、これに限らない。例えば、交流電源４０は、外部機器５０に内蔵されていてもよい。

＜第５実施形態＞
図９は、本発明の第５実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。第５実施形態に係る無線給電システム１０Ｄが第４実施形態に係る無線給電システム１０Ｃと異なることは、第５実施形態に係る無線給電システム１０Ｄにおいて、複数種類の送電装置２０Ｄ，２０Ｅが受電装置３０Ｃに選択的に装着されることである。以下、第４実施形態との相違点が説明される。

図９に示すように、第５実施形態に係る無線給電システム１０Ｄにおいて、受電装置３０Ｃには、複数種類の送電装置２０Ｄ，２０Ｅが選択的に装着される。

送電装置２０Ｄは、筐体２１と、電極２２Ａ，２２Ｂと、無線通信部２３Ａとを備えている。送電装置２０Ｅは、筐体２１と、電極２２Ａ，２２Ｂと、無線通信部２３Ｂとを備えている。つまり、送電装置２０Ｄ，２０Ｅは、共通の筐体２１及び電極２２Ａ，２２Ｂを備える一方で、異なる無線通信部を備える。無線通信部２３Ａは、第２無線通信部の一例である。無線通信部２３Ｂは、第３無線通信部の一例である。

送電装置２０Ｄの電極２２Ａ，２２Ｂは、第４実施形態と同様に、交流電源４０Ａと電気的に接続されている。送電装置２０Ｅの電極２２Ａ，２２Ｂは、第４実施形態と同様に、交流電源４０Ｂと電気的に接続されている。交流電源４０Ａ，４０Ｂは、交流電源４０と同構成である。

送電装置２０Ｄの無線通信部２３Ａは、第４実施形態と同様に、外部機器５０Ａと電気的に接続されている。送電装置２０Ｅの無線通信部２３Ｂは、第４実施形態と同様に、外部機器５０Ｂと電気的に接続されている。外部機器５０Ａ，５０Ｂは、外部機器５０と同構成である。

無線通信部２３Ｂは、無線通信部２３Ａとは異なる無線通信方式で制御信号を用いて無線通信部３５と無線通信する。

例えば、無線通信部２３ＡがBluetooth（登録商標）の無線通信規格のバージョン５．０に対応しているのに対して、無線通信部２３ＢはBluetooth（登録商標）の無線通信規格のバージョン４．０までにのみ対応している。この場合、無線通信部２３Ａは、無線通信部２３Ｂより高速で制御信号を送受信され、無線通信部２３Ｂより広範囲に亘って制御信号を送受信される。

また、例えば、無線通信部２３Ａが、Bluetooth（登録商標）の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって制御信号を送受信するのに対して、無線通信部２３Ｂは、WIFI（登録商標）によって制御信号を送受信する。

第５実施形態によれば、様々な無線通信方式に応じた送電装置２０Ｄ，２０Ｅを受電装置３０Ｃに装着することができる。

第５実施形態では、第４実施形態と同様に、無線通信部２３Ａ，２３Ｂの位置は図９に示す位置に限らない。

第５実施形態では、第４実施形態と同様に、無線通信部２３Ａ，２３Ｂ，３５は、ＩＣに限らない。

第５実施形態では、図９に示すように、外部機器５０Ａ，５０Ｂは、それぞれ交流電源４０Ａ，４０Ｂとは別に設けられているが、これに限らない。例えば、交流電源４０Ａは、外部機器５０Ａに内蔵されていてもよい。

第５実施形態では、送電装置２０Ｄ，２０Ｅは、それぞれ別の交流電源４０Ａ，４０Ｂ及び外部機器５０Ａ，５０Ｂと電気的に接続されている。しかし、送電装置２０Ｄ，２０Ｅは、同一の交流電源と電気的に接続されていてもよいし、同一の外部機器と電気的に接続されていてもよい。

＜第６実施形態＞
図１０は、本発明の第６実施形態に係る無線給電システムの断面図である。第６実施形態に係る無線給電システム１０Ｅが第１実施形態に係る無線給電システム１０と異なることは、第６実施形態に係る無線給電システム１０Ｅの受電装置３０Ｄがロック機構を備えることである。以下、第１実施形態との相違点であるロック機構の構成が説明される。

受電装置３０Ｄは、ロック機構を備える。受電装置３０Ｄのその他の構成は、受電装置３０と同構成である。ロック機構は、送電装置２０を装着部３２に装着された状態にロックする。第６実施形態において、ロック機構は、図１０に示すように、回動部材３６と、コイルばね３７，３８と、支持部材３９とを備える。

筐体３１の外面に、一対の凹部３１Ａが形成されている。一対の凹部３１Ａは、装着部３２を両側から挟んでおり、装着部３２と連続している。

回動部材３６及びコイルばね３７は、一対の凹部３１Ａの各々に収容されている。

回動部材３６は、筐体３１によって回動軸３６Ａを中心として回動可能に支持されている。回動部材３６は、図１０に実線で示すロック姿勢と、図１０に破線で示す解除姿勢とに回動される。回動部材３６は、先端部に凸部３６Ｂを備える。凸部３６Ｂは、装着部３２へ突出している。凸部３６Ｂは、傾斜面３６Ｃを有する。傾斜面３６Ｃは、筐体３１の外側を向いている。

コイルばね３７の一端は、回動部材３６と接続されている。コイルばね３７の他端は、筐体３１における凹部３１Ａを構成する面３１Ａａと接続されている。コイルばね３７は、回動部材３６をロック姿勢へ付勢している。

支持部材３９は、装着部３２の奥部に配置されている。コイルばね３８は、支持部材３９と装着部３２の奥面３２Ｂとの間に配置されている。コイルばね３８の一端は、支持部材３９と接続されている。コイルばね３８の他端は、装着部３２の奥面３２Ｂと接続されている。コイルばね３８は、支持部材３９を開口３２Ａへ向けて付勢している。

以下、送電装置２０が装着部３２に装着される動作が説明される。送電装置２０は、図１０における上方から開口３２Ａを介して装着部３２に挿入される。このとき、送電装置２０は、上方から回動部材３６の傾斜面３６Ｃに接触して押す。これにより、回動部材３６は、コイルばね３７の付勢力に抗してロック姿勢から解除姿勢に回動する。その結果、送電装置２０は、装着部３２に挿入される。送電装置２０が回動部材３６を通過すると、回動部材３６はコイルばね３７に付勢されて解除姿勢からロック姿勢に回動する。これにより、送電装置２０は、装着部３２に装着された状態に維持される（図１０参照）。

また、装着部３２に挿入された送電装置２０は、支持部材３９に接触して押す。これにより、コイルばね３８は、収縮する。その結果、支持部材３９は、コイルばね３８によって付勢され、送電装置２０を装着部３２から出る向きへ押す。しかし、前述したように、送電装置２０は、回動部材３６によってロックされているため、つまり回動部材３６によって装着部３２に装着された状態に保持されているため、装着部３２から出ることはない。

以下、送電装置２０が装着部３２から取り出される動作が説明される。図１０に示される状態において、回動部材３６がユーザによって手動でロック姿勢から解除姿勢に回動される。すると、送電装置２０は、コイルばね３８の付勢力によって支持部材３９に押される。その結果、送電装置２０の一部が装着部３２から突出した状態となり、送電装置２０は装着部３２から容易に抜き出し可能となる。

ロック機構の構成は、前述したような図１０に示す構成に限らず、公知の種々の構成が採用され得る。

第６実施形態によれば、送電装置２０が受電装置３０Ｄから意図せず抜け出ることをロック機構によって防止することができる。

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

１０ 無線給電システム
２０ 送電装置
２２Ａ 電極（第１電極）
２２Ｂ 電極（第３電極）
２３ 無線通信部（第１無線通信部）
２３Ａ 無線通信部（第１無線通信部）
２３Ｂ 無線通信部（第３無線通信部）
３０ 受電装置
３２ 装着部
３３Ａ 電極（第２電極）
３３Ｂ 電極（第４電極）
３５ 無線通信部（第２無線通信部）
３６ 回動部材（ロック機構）
３７ コイルばね（ロック機構）
３８ コイルばね（ロック機構）
３９ 支持部材（ロック機構）
４０ 交流電源（電源）
１００ 制御盤

Claims (6)

1. 電源からの電力を送電する第１電極を有する送電装置と、
   電界結合方式によって前記第１電極からの電力を無線で受電する第２電極を備える受電装置と、を備え、
   前記受電装置は、前記第１電極と前記第２電極とが互いに対向するように、前記送電装置を装着するための装着部を備える無線給電システム。
2. 前記送電装置は、前記電源からの電力を送電する前記第１電極及び第３電極を備え、
   前記受電装置は、電界結合方式によって前記第１電極及び前記第３電極からの電力を無線でそれぞれ受電する前記第２電極及び第４電極を備え、
   前記送電装置が前記装着部に装着されるときに、前記第１電極及び前記第２電極は互いに対向し、前記第３電極及び前記第４電極は互いに対向する請求項１に記載の無線給電システム。
3. 前記受電装置は、前記送電装置を前記装着部に装着された状態にロックするロック機構を備える請求項１または２に記載の無線給電システム。
4. 前記送電装置は、制御信号を用いて無線通信する第１無線通信部を備え、
   前記受電装置は、前記制御信号を用いて前記第１無線通信部と無線通信する第２無線通信部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の無線給電システム。
5. 前記送電装置はさらに、前記第１無線通信部とは異なる無線通信方式で制御信号を用いて前記第２無線通信部と無線通信する第３無線通信部を備え、
   前記第１無線通信部と前記第３無線通信部とは、前記装着部に選択的に装着される請求項４に記載の無線給電システム。
6. 複数の前記受電装置を収容する制御盤を更に備える請求項１から５のいずれか１項に記載の無線給電システム。

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