JP4910308B2

JP4910308B2 - 非接触型電力伝送装置、給電装置、受電装置

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Publication number: JP4910308B2
Application number: JP2005150055A
Authority: JP
Inventors: 優星野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2025-05-23
Also published as: JP2006333557A

Description

本発明は、電磁誘導作用を用いて電力を伝送する非接触型電力伝送装置の技術分野に属する。

近年、種々の表示装置に関する研究開発が盛んに行われているが、その一つとして、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が実用段階にまで開発されている。この有機ＥＬ表示装置は、高輝度、高精細度、高速応答性及び高視野角等の特長を有しており、次世代の表示装置として期待されている。

また、当該有機ＥＬ表示装置は、その構造上、紙のように薄く且つ曲げることも可能な表示装置として構成するがことできるという特徴点を有しており、この特徴点の応用として、ポスター等の掲示物自体を有機ＥＬ表示装置により構成することで、発光により掲示物としての視覚的な効果を格段に向上させた当該掲示物も実現可能である。

ここで、上記の如く有機ＥＬ表示装置により掲示物を構成する場合、当然ながらその掲示時において当該掲示物としての有機ＥＬ表示装置に対してその駆動のための電力を供給することが必要となる。そして、掲示物の特性として、壁などの掲示場所に対して着脱可能とする必要があることを考慮したとき、従来の方法による電力の供給として考えられるのは、上記掲示場所と掲示物夫々に電気的な接点を設け、これを介して当該掲示場所に設けられた電力供給源から当該掲示物に電力を供給する構成が考えられる。

しかしながら、このような電気的な接点を介した電力供給の場合、着脱を何度も繰り返すことで電気的な接触度が低下し（すなわち、当該接点における抵抗値が増大し）、これにより電力供給が非効率になってくる場合があるという問題点がある。また、電気的な接点の場合は金属部分が外気に露出することとなるため、腐食又は錆び等の発生や安全性の問題から、屋外の掲示物に対する給電には採用できないという問題点もある。

そこで、このような問題点に鑑み、上述した発光式の掲示物に対する給電方法として、従来の電気的な接点を用いる方法ではなく、電磁誘導作用を用いた非接触式の給電方法が検討されている。すなわち、掲示物としての有機ＥＬ表示装置の裏面に受電コイル、蓄電池を含む受電装置を設け、別体として給電コイルを含む給電装置を設け、当該給電コイルを受電コイルと対向する位置に重ね合わせるように近接させ、この給電コイルに電流を流すことで電磁誘導作用によりその給電コイルに対向する位置にある受電コイルに誘導電流を生じさせ、この誘導電流を蓄電池に充電するとともに、その蓄電池により掲示物としての有機ＥＬ表示装置を駆動するのである。

ここで、掲示物に取り付けられるため、見栄えが良いように、受電装置は薄型にする必要がある。

また、電気二重層キャパシタを用いた蓄電池への充電においては、蓄電池の蓄電状態によって給電コイルに印加される電圧の変化幅が大きくなり、給電装置の回路を構成する部品が破損する場合があるという問題点がある。

本願は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、第１の目的は、受電装置の薄型化を考慮した非接触型電力伝送装置等を提供することにある。また、第２の目的は、給電装置の回路を構成する部品の破損防止を考慮した非接触型電力伝送装置、給電装置、受電装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の非接触型電力伝送装置は、複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置（Ａ）に対して給電する直列に接続された複数の給電コイル（２０）と、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ（Ｑ１）、及び電圧検出用のトランス（２７）と、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段（２６）と、を含む給電装置（Ｂ）と、前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイル（３０）と、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段（３２）と、前記受電した電力を蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、を備えて構成されている非接触型電力伝送装置（Ｓ）であって、当該蓄電手段は、電気二重層キャパシタを用い、前記給電装置は、当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段（２７）と、前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段（２８）と、を更に備えていることを特徴とする。

このように、給電装置は、給電コイルに印加される電圧を検出し、当該電圧を一定の電圧に調整するようにしたので、電圧の変化によって発生する給電装置の回路を構成する部品の破損を防止することが可能となる。

請求項６に記載の非接触型電力伝送装置に含まれる給電装置は、複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置に対して給電する直列に接続された複数の給電コイルと、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ、及び電圧検出用のトランスと、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段と、を含む給電装置と、前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイルと、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段と、前記受電した電力を電気二重層キャパシタにより蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、を備えて構成されている非接触型電力伝送装置に含まれる給電装置であって、前記給電装置は、当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段と、前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段と、を更に備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の非接触型電力伝送装置に含まれる受電装置は、複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置に対して給電する直列に接続された複数の給電コイルと、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ、及び電圧検出用のトランスと、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段と、を含む給電装置と、前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイルと、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段と、前記受電した電力を電気二重層キャパシタにより蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、を備えて構成されている非接触型電力伝送装置であって、前記給電装置は、当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段と、前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段と、を更に備えている非接触型電力伝送装置に含まれる受電装置であって、前記給電コイルを受電コイルに重ね合わせるように近接して配置し前記給電コイルに電圧を印加した際に、前記受電装置は、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を分割して受電することを特徴とする。

このように、受電装置は、給電装置から給電される電力を受電するにあたり、受電コイルを複数設けて、前記給電される電力を分割して受電するようにしたので、受電コイルを取り付けるコアを薄型にできるため、受電装置全体の薄型化を図ることが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、図１乃至図６を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、ポスターとして用いられる紙面２（掲示物Ｐ）を有機ＥＬディスプレイ（以下、単に「ディスプレイ６」と称する。）の表面に配置して、前記ディスプレイ６を駆動する受電装置Ａに対して、そのディスプレイ６の駆動用の電力を供給する給電装置Ｂを備えた非接触型電力伝送装置Ｓを掲示物表示装置として適用した場合の実施の形態である。

また、図１は掲示物表示装置の概要を示す外観斜視図、図２は非接触型電力伝送装置の構成を示すブロック図、図３は給電時における給電コイルを含む給電コアと受電コイルを含む受電コアの配置状態を示す断面図、図４は給電装置の構成を具体的に例示する回路図、図５は受電装置の構成を具体的に例示する回路図、図６は受電装置の構成を具体的に例示する他の回路図、図７は蓄電池の接続例を示す図、図８は蓄電池の充電特性を示す図である。

図１に示すように、実施形態に係る掲示物表示装置における非接触型電力伝送装置Ｓは、受電装置Ａ、駆動部４、ディスプレイ６を含んで構成される受電ユニットＡＵと、前記受電ユニットＡＵに電力を供給する給電装置Ｂ、電源部８、プラグ９を含んで構成される給電ユニットＢＵと、を備えて構成されている。

ディスプレイ６は、壁Ｗの所定位置に固定して取り付けられ、掲示物Ｐはディスプレイ６の表面に取り付けられて掲示される。掲示物Ｐには、例えば、文字や絵が描かれており掲示物Ｐは、ポスターとして機能するものである。本実施形態の掲示物表示装置は、ディスプレイ６を発光させて掲示物Ｐを背面から照らして使用されるものである。なお、ディスプレイ６に絵や文字を表示して掲示物として機能させるようにしても構わない。

給電装置Ｂは、受電装置Ａに電力を供給（給電）する装置である。前記給電装置Ｂを用いて受電装置Ａに電力を供給する場合には、前記給電装置Ｂを受電装置Ａに近接させ重ね合わせるように配置する。具体的には、後述するように、給電コイル２０を含む給電コア２１と受電コイル３０を含む受電コア３１とが平行に対向し、且つ例えば２ミリメートル程度の距離に近接するように給電装置Ｂを受電装置Ａに対して配置する。

このように配置された給電装置Ｂの給電コイル２０に電圧を印加することによって受電コイル３０が電磁誘導作用により誘導起電力を発生し、受電装置Ａは、前記給電装置Ｂから電力を受電することが可能となる。

このように構成された非接触型電力伝送装置Ｓは、上記に示すように、給電装置Ｂを用いて、非接触で受電装置Ａに電力を伝送することができる。

なお、受電ユニットＢＵは、給電装置Ｂから伝送された電力を後述する受電装置Ａの蓄電部３５に蓄電しておき、前記蓄電部３５に蓄電された電力によって駆動部４を介してディスプレイ６を発光させる。

次に、本実施形態に係る非接触型電力伝送装置Ｓの給電装置と受電装置の具体的な構成について、図２及び図３を用いて説明する。

図２及び図３に示すように、給電装置Ｂは、給電コア２１を含む給電コイル２０と、給電回路を含む給電部２２と、検出部２４と、を備えて構成されている。なお、図３に示すように、給電コア２１には環状の溝２１ａが形成されており、前記溝２１ａには、環状の給電コイル２０が載置され取り付けられている。また、後述するが、給電コア２１及び給電コイル２０は複数、設けられており、給電コイル２０は直列に接続されている。

また、給電装置Ｂの給電部２２には、例えば、交流１００ボルトの電力が供給される図示しないメス型プラグに差し込まれるオス型のプラグ９と、電源部８と、が電気的に接続されて構成されている。

この構成において、オス型のプラグ９に対して上記メス型のプラグから交流電流Ｓ₁₀₀が供給されると、実際にはいわゆるＡＣアダプタ等として構成される電源部８は、当該交流電流Ｓ₁₀₀を、例えばコイル給電用として直流４８ボルト及び制御用として直流１２ボルトの電源電流に変換し、電源信号Ｓbとして給電部２２に出力する。

一方、例えばフォトリフレクター等により構成される検出部２４は、給電コアと後述する受電コアとが平行に対向する位置に受電装置Ａが存在しているか否かを光学的に検出し、当該受電装置Ａがその位置にあることを示す検出信号Ｓdを生成して給電部２２に出力する。

これにより、給電部２２は、電源信号Ｓbを予め設定された周波数（例えば２０キロヘルツ）を有するパルス状の給電信号Ｓsに変換し、検出部２４から上記検出信号Ｓdが出力されているときのみ、すなわち、検出部２４において、給電装置Ｂが受電装置Ａに重ね合わせて配置されている（給電コア２１と受電コア３１とが平行に対向する位置に配置されている）ことが確認されたときのみ上記給電信号Ｓsを給電コイル２０に供給する。

一方、受電装置Ａは、受電コア３１を含む受電コイル３０と、受電回路を含む受電部３２と、蓄電部３５と、を備えて構成されている。なお、図３に示すように、受電コア３１には環状の溝３１ａが形成されており、前記溝３１ａには、環状の受電コイル３０が載置され取り付けられている。また、受電装置Ａには、例えば、駆動部４を介してディスプレイ６が電気的に接続されて構成されている。また、後述するが、受電コア３１及び受電コイル３０は複数、設けられており、受電コイル３０は直列に接続されている。

この構成において、給電時には、図３に示すように、給電装置Ｂが受電装置Ａに重ね合わされ、近接させて配置された状態において、受電コア３１は給電コア２１と近接・平行に対向する位置にあり、これにより前記給電コイル２０と受電コイル３０との間に電磁誘導回路が構成される。そして、この状態で給電コイル２０に対して上記給電信号Ｓsが供給されると、その大きさに対応した誘導起電力が受電コイル３０に発生することで当該受電コイル３０から受電部３２に対して受電信号Ｓpsが出力される。

次に、受電信号Ｓpsが入力された受電部３２は、蓄電部３５に対して蓄電信号Ｓaeを出力する。これにより、受電装置Ａは、給電装置Ｂから受電した電力を蓄電することが可能となる。

次に、蓄電信号Saeが入力された蓄電部３５は、当該蓄電信号Ｓaeにおける電流及び電圧を加工し、駆動部４に対して駆動信号Ｓrbとして出力する。

これにより、駆動部４は、当該駆動信号Ｓrbに基づいてディスプレイ６駆動用の駆動信号Ｓdを生成し、この駆動信号Ｓdを当該ディスプレイ６に出力して掲示物としての表示を当該ディスプレイ６上で行わせることが可能となる。

次に、本実施形態に係る給電装置の具体的な回路構成並びにその機能について、図４を用いて説明する。なお、図４の回路において、図２に示す検出部についての回路は省略する。

図４に示すように、給電部２２は、給電コイル２０に電圧を印加する印加回路２６と、給電コイル２０に印加される電圧を検出する電圧検出用のトランス２７と、印加回路素子保護用のＡＧＣ（Auto Gain Control）回路２８と、を含んで構成され、給電回路として機能している。

印加回路２６は、トランジスタＱ１、集積回路ＩＣ、電解コンデンサＣ１〜Ｃ９、抵抗体Ｒ１〜Ｒ８、及びダイオードＤ１、Ｄ２などを含み、図示のように接続されて構成されている。このように構成された印加回路２６は、電源部８から供給される電力を給電コイル２０に印加するものである。なお、給電コイル２０は、複数設けられており、各給電コイル２０は直列に接続されている。

ここで、給電装置Ｂが動作した場合において、給電コイル２０に印加された電力は、電磁誘導作用により受電コイル３０において誘導起電力を発生させ、受電装置Ａは所定の電力を受電することが可能となっている。この受電した電力は後述する電気二重層キャパシタを用いて構成される蓄電池に蓄電されることとなるが、蓄電池は、空状態であるほど充電負荷が小さくなり、満充電の直前では、充電負荷が大きくなる特性を有している。よって、蓄電池の蓄電状態によって、給電コイル２０に印加される電圧の変化は大きくなり、給電回路を構成する素子に負担がかかり、場合によっては給電回路を構成する素子の破壊を招くこととなる。

そこで、実施形態に係る給電装置Ｂでは、トランジスタＱ１と給電コイル２０との間に、前記給電コイル２０に印加される電圧検出用のトランス２７を新たに設けるとともに、当該トランス２７にＡＧＣ回路２８を接続するようにして、給電コイル２０に印加される電圧を調整するようにしている。

具体的には、蓄電池の充電状態が空であるほど、蓄電池の充電負荷が小さくなるので、給電コイル２０に印加される電圧は高くなり、そのデューティー比も大きくなる。よって、ＡＧＣ回路２８では、蓄電池の充電状態が空であるほど、給電コイル２０に印加する電圧を低く設定し、そのデューティー比が小さくなるように制御している。一方、ＡＧＣ回路２８では、蓄電池の充電状態が満充電の直前までは、給電コイル２０に印加する電圧を高く設定し、そのデューティー比が大きくなるように制御している。

このＡＧＣ回路２８は、抵抗体Ｒ１１〜Ｒ１５、可変抵抗器Ｒ１６、ダイオードＤ３、電解コンデンサＣ１１〜Ｃ１９、トランジスタＱ３及びボリュームＶＲ１〜ＶＲ３、スイッチング素子ＳＷ１などを含み、図示のように接続されて構成されている。

次に給電装置Ｂの、特にＡＧＣ回路の動作を説明する。

図４に示した回路構成において、プラグ９に接続されている電源部８が、給電回路と接続され、給電回路としての最終出力段に接続されているトランジスタＱ１が上記給電コイル２０に直接接続されており、更に当該トランジスタＱ１のドレイン端子（出力端子）には、電圧検出用のトランス２７及びＡＧＣ回路２８と接続されている。よって、電源部８から供給される電力は、ＩＣによって制御される印加電圧がトランジスタＱ１を介して給電コイル２０に供給される。その際、給電コイル２０に印加される電力を一対のコイルとコアからなるトランス２７で検出し、当該検出した電圧信号をＡＧＣ回路２８を介してＩＣに出力する。ＩＣでは、トランス２７で検出した電圧が高い場合には、トランジスタＱ１に供給される電圧を下げることにより給電コイル２０に印加する電圧を下げ、デューティー比が小さくなるように制御される。一方、トランス２７で検出した電圧が低い場合には、トランジスタＱ１に供給される電圧を上げることにより給電コイル２０に印加する電圧を上げ、デューティー比が大きくなるように制御される。

なお、具体的に本実施形態の給電装置では、受電コイル３０に出力される電圧が、蓄電池の充電状態が空（無負荷状態）の場合に５０Ｖ以下になるように、蓄電池の充電状態が満充電（最大負荷状態）の場合に３６Ｖ以上になるように給電コイル２０に給電される電圧が制御されるとともに、デューティー比はどのような場合（無負荷、最大負荷状態）でも、１０％以上５０％以下になるように制御される。デューティー比を上記のように制御することにより、蓄電池への充電が安定して行われる。また、受電コイル２０に出力される電圧は回路を駆動するために一定の電圧が必要であり、また、電圧が高くなりすぎると、回路を構成する素子の耐圧を高める必要が生じるため回路設計上コストが増すため好ましくない。よって、受電コイル３０に出力される電圧を上記のように制御することにより、一般に使用されている素子を使用して回路設計することが可能となり回路設計におけるコスト低減を図れるとともに回路設計上好ましい。

このようにすれば、給電コイル２０に印加される電圧を一定の範囲内で制御することができるので、効果的に受電装置Ａに対して給電を行うことが可能となる。また、受電装置Ａへの電力供給において、給電回路の素子に負担をかけ素子の破壊を招くことを防止することが可能となる。

次に、上述した実施形態に係る給電装置Ｂから電磁誘導作用により給電を受ける受電部の細部構成について、具体的に図５に例示する回路図を用いて説明する。

図５に示すように、受電部３２は、各受電コイル３０により発生する誘導起電力を別々に受電し、合成する受電回路３６を含んで構成されている。なお、受電コイル３０は、複数設けられており、各受電コイル３０は直列に接続されている。また、受電回路３６には蓄電部３５が電気的に接続され、蓄電部３５には、駆動部４が電気的に接続されている。

受電コイル３０に接続された受電回路３６は、ダイオードＤ５１がブリッジ接続されてなるブリッジ回路ＢＧと、チョークコイルＬ５１、電解コンデンサＣ５１〜Ｃ５３、抵抗体Ｒ５１〜Ｒ５５と、を含んで構成され、給電装置Ｂから受電した電力が分割して受電されるとともに前記分割して受信された電力が合成されて蓄電部３５に蓄電信号Ｓaeとして出力される。

このように、本実施形態の受電部３２は、給電装置Ｂから給電される電力を受電するにあたり、受電コイル３０を複数設けて、前記給電される電力を分割して受電するようにしたので、各受電コイル３０に取り付けられるコアを薄型にできる。よって、受電装置Ａ全体の薄型化を図ることが可能となる。

図６に受電装置Ａの他の回路図を示す。受電装置Ａは、図示のように、個々の受電コイルで受電した電力を一端、受電電力として出力して、後で前記受電電力を合成するようにしても構わない。

図６に示すように、受電部３２は、各受電コイル３０により発生する誘導起電力を別々に受電する受電回路３６ａと、当該各受電コイル３０により受電した電力を合成する合成回路３７と、を含んで構成されている。なお、受電コイル３０は、複数設けられており、各受電コイル３０は並列に接続されている。また、合成回路３７には蓄電部３５が電気的に接続され、蓄電部３５には、駆動部４が電気的に接続されている。

受電コイル３０に接続された受電回路３６は、ダイオードＤ２１、Ｄ３１がブリッジ接続されてなるブリッジ回路ＢＧと、チョークコイルＬ２２、Ｌ２３、電解コンデンサＣ２３、Ｃ２４、Ｃ３３、Ｃ３４と、抵抗体Ｒ２５、Ｒ３５と、を含んで構成され、給電装置Ｂから受電した電力が合成回路３７に出力される。

合成回路３７は、各受電コイル３０により受電した電力を合成して、蓄電部３５へ蓄電信号Ｓaeとして出力する。

このように、本実施形態の受電部３２は、給電装置Ｂから給電される電力を受電するにあたり、受電コイル３０を複数設けて、前記給電される電力を分割して受電するようにしたので、受電コイル３０を取り付けるコアを薄型にできる。よって、受電装置Ａ全体の薄型化を図ることが可能となる。

次に、蓄電部について説明する。

蓄電部３５は、複数の電気二重層キャパシタＣ４１、Ｃ４２を用いて構成され、直列に配置されて合成回路３７の出力部に電気的に接続される。この電気二重層キャパシタＣ４１、Ｃ４２は蓄電池として機能し、適宜設計によってその数は変更される。また、受電部３２と蓄電部３５の間には、蓄電部３５に電気を充電するための充電回路からなる充電器７０が接続されているとともに、蓄電部３５と駆動部４との間には、駆動部４に所定の出力電圧を印加するための出力電圧を調整する出力コンバータ７１が接続されている。また、各電気二重層キャパシタＣ４１、Ｃ４２には、それぞれ蓄電状態を表すための並列モニタが接続されている。このようにして、受電装置Ａにより受電された電力は蓄電部３５に蓄電される。

また、図６に示すように、蓄電池の充電時間は供給電力が大きくなるのに比例して、短くなっている。これにより、電気二重層キャパシタは、大電力を急速に充電することが可能であることがわかり、本実施形態のような使用形態においては、短い時間で充電できるので便利である。

なお、図３では図示していないが、上述した実施形態では、給電装置を受電装置に近接させ、重ね合わせて配置されたことを、フォトリフレクターなどの素子からなる検出部３を用いて光学的に検出するようにしても構わない。

なお、本実施形態の印加回路２６は本願の印加手段として機能し、本実施形態の受電部３２は本願の受電手段として機能する。また、本実施形態の蓄電部３５は本実施形態の蓄電手段として機能する。さらに、本実施形態のトランス２７は本願の検出手段として機能し、本実施形態のＡＧＣ回路２８は本願の調整手段として機能する。

掲示物表示装置の概要を示す外観斜視図である。非接触型電力伝送装置の構成を示すブロック図である。給電時における給電コイルを含む給電コアと受電コイルを含む受電コアの配置状態を示す断面図である。給電装置の構成を具体的に例示する回路図である。受電装置の構成を具体的に例示する回路図である。受電装置の構成を具体的に例示する他の回路図である。蓄電池の接続例を示す図である。蓄電池の充電特性を示す図である。

符号の説明

２０給電コイル
２６印加回路
２７トランス
２８ＡＧＣ回路
３０受電コイル
３２受電部
３５蓄電部
Ａ受電装置
Ｂ給電装置
Ｓ非接触型電力伝送装置

Claims

複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置に対して給電する直列に接続された複数の給電コイルと、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ、及び電圧検出用のトランスと、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段と、を含む給電装置と、
前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイルと、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段と、前記受電した電力を蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、
を備えて構成されている非接触型電力伝送装置であって、
当該蓄電手段は、電気二重層キャパシタを用い、
前記給電装置は、
当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段と、
前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段と、を更に備えていることを特徴とする非接触型電力伝送装置。
前記デューティー比は１０％以上５０％以下になるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の非接触型電力伝送装置。
前記給電コイルを受電コイルに重ね合わせるように近接して配置し前記給電コイルに電圧を印加した際に、
前記受電装置は、
前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を分割して受電することを特徴とする非接触型電力伝送装置。
前記受電回路は、各受電コイルによって分割して受電した電力を合成する合成手段を備え、
前記蓄電手段は、前記合成した電力を蓄電することを特徴とする請求項３に記載の非接触型電力伝送装置。
前記調整手段は、当該給電コイルと印加手段との間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触型電力伝送装置。
複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置に対して給電する直列に接続された複数の給電コイルと、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ、及び電圧検出用のトランスと、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段と、を含む給電装置と、
前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイルと、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段と、前記受電した電力を電気二重層キャパシタにより蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、
を備えて構成されている非接触型電力伝送装置に含まれる給電装置であって、
前記給電装置は、
当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段と、
前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段と、を更に備えていることを特徴とする非接触型電力伝送装置に含まれる給電装置。
複数の給電用コアに取り付けられ、非接触の電磁誘導作用により受電装置に対して給電する直列に接続された複数の給電コイルと、前記給電コイルに直列に接続されたトランジスタ、及び電圧検出用のトランスと、前記給電コイルに対して前記トランジスタを介して電圧を印加する印加手段と、を含む給電装置と、前記給電用コア及び給電コイルと向かい合うように配置され、複数の受電用コアに取り付けられ、前記給電コイルへの電圧の印加に基づいて誘導起電力を発生する直列に接続された複数の受電コイルと、前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を受電する受電手段と、前記受電した電力を電気二重層キャパシタにより蓄電する蓄電手段と、を含む受電装置と、を備えて構成されている非接触型電力伝送装置であって、前記給電装置は、当該給電コイルに印加される電圧を前記トランスにより検出する検出手段と、前記検出された電圧が所定の規定値よりも高ければ、デューティー比が小さくなるように当該給電コイルに印加される電圧を下げる一方で、前記検出された電圧が所定の規定値よりも低ければ、デューティー比が大きくなるように当該給電コイルに印加される電圧を上げるようにデューティー比を調整する調整手段と、を更に備えている非接触型電力伝送装置に含まれる受電装置であって、
前記給電コイルを受電コイルに重ね合わせるように近接して配置し前記給電コイルに電圧を印加した際に、
前記受電装置は、
前記各受電コイルによって前記給電装置から給電される電力を分割して受電することを特徴とする非接触型電力伝送装置に含まれる受電装置。