JP5354029B2 - 電力伝送システム及び非接触充電装置 - Google Patents

Description

この発明は非接触で電力を伝送する電力伝送システム及び、それを用いた非接触充電装置に関するものである。

非接触電力伝送システムに関する先行技術文献として特許文献１及び特許文献２を挙げる。

特許文献１の電力伝送システムは、カードリーダライタと非接触式カード間の電力伝送効率を高めるものであり、カードリーダライタと非接触式カードのそれぞれに二つの電極を設け、電力伝送時には、カードリーダライタの電極と非接触式カードの電極とが対をなして対向し、容量性結合により電力伝送が行われる。

特許文献１が対称な電気ダイポールを構成して電力伝送を行うのに対し、特許文献２の電力伝送システムは、非対称の電気ダイポールを構成して短い距離で結合電極を対向させ、相互静電誘導により電力伝送を行う。

図１は特許文献２の電力伝送システムの基本構成を示す図である。電力送電装置には、高周波高電圧発生器１、パッシブ電極２及びアクティブ電極３を備えている。電力受電装置には、高周波高電圧負荷５、パッシブ電極７及びアクティブ電極６を備えている。そして、電力送電装置のアクティブ電極３と電力受電装置のアクティブ電極６とが空隙４を介して近接することにより、この二つの電極同士が容量性結合する。

特開２００５−０７９７８６号公報 国際公開第２００７／１０７６４２号パンフレット

ところが、特許文献１に示されている電力伝送システムでは、電力送電装置の２つの電極と電力受電装置の２つの電極とをそれぞれ対向させる必要があるので、電力送電装置と電力受電装置とを規定の位置関係に配置しなければならず、両者の配置関係に自由度が極めて低いという問題がある。また電力送電装置と電力受電装置のそれぞれの電極が対称な構成であり、回路の接地電極とは分離しているので、各電極に掛かる電圧が高くなるという問題がある。さらに、電極の周囲が遮蔽されていないので、電極周囲に不要な（電力伝送に寄与しない）電界が広がるという問題があった。

特許文献２に示されている電力伝送システムでは、アクティブ電極同士だけで対向しているので容量性結合の結合度をあまり高くできず、所定電力を所定距離伝送する際により高い電圧が必要になる。また、高電圧部が露出しているため、不要な電界の広がりが生じる。さらに、電力受電装置側のパッシブ電極の電位変動が大きい場合にも同様に電界が周囲に広がるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、電力送電装置と電力受電装置との相対的な位置関係の自由度を高め、結合用電極に印加される電圧を低くし、不要な電界の広がりを抑制した電力伝送システムを提供することにある。

この発明の電力伝送システムは次のように構成する。
相手側装置の容量結合電極との間で容量性結合する容量結合電極を互いに備えた電力送電装置及び電力受電装置を備え、前記電力送電装置及び前記電力受電装置の前記容量結合電極は、高電圧側導体（アクティブ電極）と、前記高電圧側導体とは絶縁状態の低電圧側導体（パッシブ電極）とで構成され、前記電力送電装置に、前記電力送電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に印加する交番電圧を発生する交番電圧発生回路を備え、前記電力受電装置に、前記電力受電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される交番電圧を整流平滑する整流平滑回路を備え、前記電力送電装置及び前記電力受電装置のそれぞれの前記高電圧側導体と容量性結合する容量結合導体を設ける。

前記容量結合導体は、例えば導電性膜または導電性細線が絶縁性膜で被覆されたシート材で構成する。
前記電力送電装置における前記容量性結合電極は、例えば前記電力受電装置の負荷インピーダンスよりも小さく、良導体よりも大きいインピーダンス値を有するシート状の導電性電極である。

前記絶縁性膜は、前記容量性結合導体が相手側装置の容量性結合電極に対向する側の厚みと、その反対側の厚みとが異なっていてもよい。
前記絶縁性膜のうち、前記容量性結合導体と相手側装置に対向する側の面までの誘電率と、前記容量性結合導体と相手側装置に対向する側の面と反対側の面までの誘電率とが異なっていてもよい。

前記絶縁性膜の、相手側装置に対向する面とは反対側の面は、例えば導電性膜または導電体シートで被覆されている。
前記導電性膜または導電性細線は、例えば導電性素材を含む織物である。
前記絶縁性膜は、例えば比誘電率が７以上の高誘電体材料で構成されている。

この発明の非接触充電装置は、上記のいずれかに記載の電力伝送システムを備え、前記負荷回路は、前記電力受電装置に、前記電力受電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される電力の負荷回路を備え、前記電力送電装置に、前記交番電圧発生回路を制御して前記充電素子に対する充電制御を行う制御回路を設けるか、または前記負荷回路に、前記整流平滑回路を制御して前記充電素子に対する充電制御を行う制御回路を設けたものとする。

この発明によれば、次のような効果を奏する。
電力送電装置と電力受電装置との相対的な位置ずれに対する許容度が高まり、利便性が高まる。
電力送電装置と電力受電装置との間の結合度が大きくなり、電力伝送効率を高めることができるとともに装置の小型化が図れる。
電力伝送効率が高まることにより、伝送可能な電力の上限を高めることができる。
結合度が大きくなることにより、電力送電装置の高電圧側導体の印加電圧を低く設定することができ、それに伴って、電力受電装置の高電圧側導体の電位も低くすることができる。
さらに、シート材の裏面に導体層を形成して、その導体層を接地することにより、静電遮蔽が実現し、不要放射が低減できる。

特許文献２の電力伝送システムの基本構成を示す図である。 電力伝送システム４０１の主要部を概念的に表した断面図である。 図３Ａは補助シート３０１の上面図である。 図３Ｂは補助シート３０１の断面図である。 図４Ａは他の実施例における補助シート３０１の断面図である。 図４Ｂは他の実施例における補助シートの底面に導電体を設けた補助シート３０１の断面図である。 図５Ａは他の実施例における補助シート３０１の断面図である。 図５Ｂは他の実施例における補助シートの底面に導電体を設けた補助シート３０１の断面図である。 図２に示した電力受電装置２０１の内部に備えている負荷回路２３の回路構成を示す図である。 第２の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シートの構成図である。 第２の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シートの構成図である。 第３の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シートの構成図である。 第３の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シートの構成図である。 電力伝送システム４０２の主要部を概念的に表した断面図である。 電力伝送システム４０３の主要部を概念的に表した断面図である。 電力伝送システム４０４の主要部を概念的に表した断面図である。 電力伝送システム４０５の主要部を概念的に表した断面図である。

《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る電力伝送システムの構成を図２〜図４を参照して説明する。
図２は電力伝送システム４０１の主要部を概念的に表した断面図である。電力伝送システム４０１は電力送電装置１０１、電力受電装置２０１、及び補助シート３０１で構成されている。電力送電装置１０１の筐体１０の上面付近には高電圧側導体１１が形成されている。電力送電装置１０１の筐体１０の下面付近には低電圧側導体１２が形成されている。また、電力送電装置１０１の筐体１０内には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に交番電圧を印加する交番電圧発生回路１３が設けられている。この例では低電圧側導体１２は筐体１０の下面に沿って広く配置されている。

電力受電装置２０１の筐体２０の下面付近には、高電圧側導体２１が形成されている。電力受電装置２０１の筐体２０の上面付近には、低電圧側導体２２が形成されている。また、電力受電装置２０１の筐体２０内には、高電圧側導体２１と低電圧側導体２２との間に誘起される電圧の負荷回路２３が設けられている。

電力送電装置１０１の上面には補助シート３０１が載置されている。この補助シート３０１は、容量結合導体３１を絶縁体３０で被覆されたシート状のものである。この補助シート３０１上に、電力受電装置２０１の高電圧側導体２１が対向するように、電力受電装置２０１が配置される。

図３Ａは前記補助シート３０１の上面図、図３Ｂは前記補助シート３０１の断面図である。
前記容量結合導体３１は金属細線を編込んだ織物や、金属箔などで構成することができる。通常、樹脂、発泡材、ガラス、セラミック、布などの絶縁性膜で被覆をする。また、局所的に電界が強くならないように、鋭い部位の極力無い形状とする。

また、結合部を高誘電率にすることで結合度を高めることが可能となる。例えば、セラミックス材料（ε_r＝７程度以上）などを用いればよい。

図２に示すように、電力送電装置１０１に補助シート３０１を載置した状態で、電力送電装置の高電圧側導体１１と補助シート３０１の容量結合導体３１とが容量結合する。また、補助シート３０１上に電力受電装置２０１を載置した状態で、電力受電装置の高電圧側導体２１と補助シート３０１の容量結合導体３１とが容量結合する。したがって、電力送電装置の高電圧側導体１１と電力受電装置の高電圧側導体２１とが補助シート３０１を介して容量結合する。

一方、電力送電装置１０１の低電圧側導体１２と電力受電装置２０１の低電圧側導体２２とが容量結合する。
したがって、高電圧側導体１１，２１、低電圧側導体１２，２２、及び補助シート３０１の容量結合導体３１が容量結合電極として作用する。

前記電力受電装置２０１をワイヤレスのマウス、前記補助シート３０１をマウスパッドとすると、マウスを手で操作する状態で、人体の掌と低電圧側導体２２との間に容量が生じ、且つ人体と低電圧側導体１２との間に容量が生じる。そのため、低電圧側導体１２−２２間も大きな容量で結合させることができる。

前記交番電圧発生回路１３は、巻線トランス、圧電トランス、またはＬＣ共振回路などを用いて、例えば１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの高周波高電圧を発生する回路である。
負荷回路２３は、整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力電圧で動作する低電圧回路とで構成されている。前記整流平滑回路は、ダイオードブリッジ回路及び平滑コンデンサによって整流平滑回路を構成する。交流負荷の場合には、整流することなく、交流電圧のまま降圧する降圧トランスや分圧回路などを用いて、交流負荷に交流電圧を供給する。

前記電力送電装置１０１の低電圧側導体１２は交番電圧発生回路１３の基準電位（グランド電位）である。また電力受電装置２０１の低電圧側導体２２は負荷回路２３の基準電位（グランド電位）である。したがって、高電圧側導体１１，２１がアクティブ電極として作用し、低電圧側導体１２，２２がパッシブ電極として作用する。

前記電力受電装置２０１は補助シート３０１上のどの位置に載置しても、上述の関係は成り立つので、高効率な電力伝送が可能である。

本発明の電力伝送システムは、変動電磁界（準静的な電界）を用いた短距離エネルギー伝送を基本原理とする。波長λが電場発振源のサイズや動作範囲（距離ｄ）に対して十分長い場合、すなわちｄ／λ＜＜１の関係であれば、準静的な電場は電場発生源の近傍に留まり（束縛され）、遠方への放射量は無視できる程度に小さい。

なお、電磁波はトランスバースモード（電界と磁界の両方が伝播方向に対して垂直）であるのに対し、本発明のように準静的な電場を使用した電力伝送では、エネルギーが電界と同じ方向に伝送される。準静電場を取り扱う低周波数帯では、すなわち、“Ｚ＝Ｖ／Ｉ“の公式が当てはまる（Ｚ：インピーダンス、Ｖ：電圧、Ｉ：電流）。

前記筐体１０，２０は例えばＡＢＳ樹脂などのプラスチックであり、プラスチック筐体内部に導体層を一体成形することによって筐体の外表面は絶縁構造にできる。これにより、高電圧側導体１１に数１００Ｖ以上の高電圧が印加される場合でも安全性が保てる。

前記高電圧側導体１１には、金属等の良導体よりも高いインピーダンス値を持ち、かつ負荷インピーダンスに対して低いインピーダンス値を持つ導電性材料を用いる。例えば金属薄膜で微細にパターニングしたシートや、抵抗性の材料をシート状にしたものである。負荷インピーダンスとはこの場合、すなわち電力送電装置側から見た電力受電装置のインピーダンスに相当する。これが例えば１ＭΩだった場合、前記高電圧側導体１１の抵抗値を１００ｋΩ程度にするなど、使用する電圧、電力量に応じて適宜設定すれば良い。図８のように島状に容量性結合電極を並べている場合は、各容量性結合電極間は低抵抗材料で接続しても問題はない。このような構成とすることで、万が一、前記筐体の外表面が破れたりして、前記高電圧側導体が露出してしまった場合であっても、人体が触れる瞬間に生じるスパーク等を防ぐことができる。

図２・図３に示した構造で、数値的な具体例は次のとおりである。
交番電圧発生回路１３は数１００Ｖ〜数ｋＶの範囲の高電圧を発生する。コロナ放電を抑制するためには３ｋＶ以下にすることが望ましい。周波数は１００ｋＨｚ〜約１０ＭＨｚの範囲で定める。周波数がある程度以上高くなると、高電圧側導体１１，２１から電磁波が放射されるので、周波数の上限は電磁波の放射損失によって制約される。

伝送電力５０Ｗ以下の場合、電力送電装置１０１の高電圧側導体１１のサイズは目安としてφ１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。高電圧側導体１１，２１のサイズは必要な伝送電力、電力伝送効率、製品の物理形状などの制約から決定される。例えば５０Ｗ以上のような大きな電力を扱う場合は、電極サイズはφ３０ｍｍ以上とする場合もあるし、微小電力を取り扱う場合は１０ｍｍ以下とすることもある。
以上に示した諸条件は、特定の場合についてのものであり、これらの値や範囲には限定されない。

図４Ａは他の実施例における前記補助シート３０１の断面図、図４Ｂは図４Ａの補助シート３０１の下面全体に導電体を設けた場合の断面図である。この場合、容量結合導体３１は、補助シート３０１の垂直方向に対して、必ずしも真中に配置される必要はない。補助シート３０１の上面までの距離ｈ１と、下面までの距離ｈ２がｈ１＜ｈ２の関係である時に結合度が上がる。

図５Ａは他の実施例における前記補助シート３０１の断面図、図５Ｂは図５Ａの補助シート３０１の下面全体に導電体を設けた場合の断面図である。この場合、補助シート３０１内に配置される容量結合導体３１は、補助シート３０１の厚み方向に対して、ほぼ真中に配置されるが、容量結合導体３１を境界として、補助シート３０１の上面までの材質を相対的に高誘電率とし、下面までの材質を相対的に低誘電率としている。例えば高誘電率材料の比誘電率はε_ｒ＝７程度以上の材質であり、低誘電率材料の比誘電率はε_ｒ＝２程度以下の材質である。このような構成とすることで、結合度を上げることができる。

図６は、図２に示した電力受電装置２０１の内部に備えている負荷回路２３の回路構成を示す図である。負荷回路２３は整流平滑回路２８及び低電圧回路部２９を備えている。整流平滑回路２８は、降圧トランスＴ、整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣを備えている。トランスＴの一次巻線の一端は高電圧側導体２１に接続され、他端は低電圧側導体２２に接続されている。トランスＴの二次巻線には整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣによる全波整流回路が構成されている。

前記整流平滑回路２８に共振回路を構成してもよい。または整流平滑回路２８の前段に共振回路を設けてもよい。共振回路を設けることによる効果は次のとおりである。まず、電力送電装置１０１と電力受電装置２０１とは結合度ｋ（ｋ＜１）で互いに結合している。共振回路が組み込まれていない場合、結合しないエネルギーは損失となる。すなわち電力伝送効率は低い。共振回路を設けると、結合しないエネルギーをリアクティブなエネルギーとして共振回路に蓄積することができる。これは、共振回路が無い場合に損失となるエネルギーがリサイクルされると考えることができる。また、共振回路のＱファクタが等価的結合係数を増大させる、と考えることもできる。その結果、電力伝送効率が改善できる。特に結合度が弱い場合（ｋ＜＜１）に、その効果は顕著に現れる。

この例では電力伝送システム４０１は非接触充電装置を構成していて、低電圧回路部２９は、整流平滑回路２８によって整流平滑された電圧を電源にして動作する制御回路２６及び二次電池２７を備えている。制御回路２６は二次電池２７の充電制御及び二次電池２７を電源にして充電制御及びその他の所定の回路動作を行う。
電力受電装置２０１がマウスであるとすると、電池交換不要のマウスとして用いることができる。

なお、二次電池２７の充電状態を通信によってモニターする手段を設けるとともに、二次電池２７の充電制御を行う回路を電力送電装置１０１側に設けてもよい。
以上に示した構成は、前記二次電池以外に電気二重層などの充電素子に対しても同様に適用できる。

《第２の実施形態》
図７は第２の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シート３０２の構成図である。図７Ａは前記補助シート３０２の上面図、図７Ｂは前記補助シート３０２の断面図である。
容量結合導体３２は銅箔などの金属箔をメッシュ状に打ち抜いたものを、樹脂、発泡材、ガラス、セラミックなどで絶縁性膜を被覆したものである。このように内部の容量結合導体３２をメッシュ状にすることによって、容量結合導体３２と絶縁性膜との密着性が高まり、剥がれにくくなる。

補助シート以外の電力送電装置１０１及び電力受電装置２０１の構成は図２に示したものと同様である。このように容量結合導体３２をメッシュ状にすることによって、電力受電装置２０１の低電圧側導体２２と容量結合導体３２との間の浮遊容量が低減されて、その分、電力送電装置１０１の低電圧側導体１２と電力受電装置２０１の低電圧側導体２２との間に生じる容量が増大する。したがって、電力送電装置１０１と電力受電装置２０１との間に結合度を高めることができる。但し、メッシュの粗さをあまりに粗くすると、容量結合導体３２と電力送電装置１０１の高電圧側導体１１との間の容量、及び容量結合導体３２と電力受電装置２０１の高電圧側導体２１との間の容量がそれぞれ減少するので、適度なメッシュ粗さにする。

《第３の実施形態》
図８は第３の実施形態に係る電力伝送システムに用いる補助シートの構成図である。図８Ａは前記補助シート３０３の上面図、図８Ｂは前記補助シート３０３の断面図である。
容量結合導体３３は銅箔などの金属箔またはメッシュ状の導体を所定パターンに打ち抜いたものを、樹脂、発泡材、ガラス、セラミックなどの絶縁性膜を被覆したものである。補助シート以外の電力送電装置１０１及び電力受電装置２０１の構成は図２に示したものと同様である。

このように所定パターンの容量結合導体を絶縁体で挟み込むことによって、電力送電装置１０１と電力受電装置２０１との間で容量性結合のために介在させる容量結合導体３３を任意の形状にできる。例えば、電力受電装置２０１を載置する位置が予め有る程度定まっている場合に、その位置にのみ面状に広がった容量結合導体３３を設けることによって、効率的な容量性結合が図れる。すなわち、それ以外の位置に容量結合導体３３を面状に広げないことによって、電力受電装置２０１の低電圧側導体２２と容量結合導体３２との間の浮遊容量が低減されて、その分、電力送電装置１０１の低電圧側導体１２と電力受電装置２０１の低電圧側導体２２との間に生じる容量が増大する。したがって、電力送電装置１０１と電力受電装置２０１との間の結合度を高めることができる。

《第４の実施形態》
図９は二つの電力伝送システム４０２，４０３の主要部を概念的に表す断面図である。
図９Ａの電力伝送システム４０２は電力送電装置１０２、電力受電装置２０１、及び補助シート３０１で構成されている。電力送電装置１０２は板材４１の内部に設けられている。電力送電装置１０２の上面付近には高電圧側導体１１が形成されている。電力送電装置１０１の下面付近には低電圧側導体１２が形成されている。また、電力送電装置１０１内には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に交番電圧を印加する交番電圧発生回路１３が設けられている。

電力受電装置２０１の筐体２０の下面付近には、高電圧側導体２１が形成されている。電力受電装置２０１の筐体２０の上面付近には、低電圧側導体２２が形成されている。また、電力受電装置２０１の筐体２０内には、高電圧側導体２１と低電圧側導体２２との間に誘起される電圧の負荷回路２３が設けられている。

板材４１の上面には補助シート３０１が載置されている。この補助シート３０１は、容量結合導体３１が絶縁体３０で被覆されたシート状のものであり、第１〜第３の実施形態で示したものと同様である。この補助シート３０１上に、電力受電装置２０１の高電圧側導体２１が対向するように、電力受電装置２０１が配置される。

図９Ｂの電力伝送システム４０３は電力送電装置１０２、電力受電装置２０１、及び補助シート３０２で構成されている。電力送電装置１０２は板材４１の内部に設けられている。電力送電装置１０２の上面付近には高電圧側導体１１が形成されている。電力送電装置１０２の下面付近には低電圧側導体１２が形成されている。また、電力送電装置１０２内には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に交番電圧を印加する交番電圧発生回路１３が設けられている。

補助シート３０２の下面には背面導体３４が形成されており、背面導体３４がグランドに接続されている場合、不要輻射を効果的に抑えられる。さらには低電圧側導体１２（パッシブ電極）もグランドに接続にされていれば、さらに効果がある。これらの場合、結合度は下がってしまうので、目的に応じてシステムのパラメータを適宜調整する必要がある。

このような構成により、容量結合導体３１と板材４１との間に背面導体３４が介在することになり、板材４１の材質に影響を受けることなく安定した結合特性が得られる。

《第５の実施形態》
図１０は二つの電力伝送システム４０４，４０５の主要部を概念的に表す断面図である。
図１０Ａの電力伝送システム４０４は電力送電装置１０３、電力受電装置２０１、及び補助シート３０１で構成されている。
電力送電装置１０３の下面付近には高電圧側導体１１が形成されている。電力送電装置１０３の上面付近には低電圧側導体１２が形成されている。また、電力送電装置１０３内には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に交番電圧を印加する交番電圧発生回路１３が設けられている。

電力受電装置２０１の下面付近には高電圧側導体２１が形成されている。電力受電装置２０１の上面付近には低電圧側導体２２が形成されている。また、電力受電装置２０１の筐体２０内には、高電圧側導体２１と低電圧側導体２２との間に誘起される電圧の負荷回路２３が設けられている。

補助シート３０１は、容量結合導体３１が絶縁体３０で被覆されたシート状のものであり、第１〜第３の実施形態で示したものと同様である。
板材４２の上に補助シート３０１が載置され、その補助シート３０１の上に電力送電装置１０３および電力受電装置２０１がそれぞれ載置される。

図１０Ｂの電力伝送システム４０５は電力送電装置１０３、電力受電装置２０１、及び補助シート３０３で構成されている。
補助シート３０３は、容量結合導体３１が絶縁体３０で被覆され、背面に背面導体３４が形成されたシート状のものである。

このような構成により、容量結合導体３１と板材４２との間に背面導体３４が介在することになり、板材４２の材質に影響を受けることなく安定した結合特性が得られる。また、背面導体３４は電力送電装置１０３の低電圧側導体１２と電力受電装置２０１の低電圧側導体２２との間の容量結合を妨げないので、結合度が低下することもない。

なお、以上に示した板材は机などの水平面をなすものに限らず、天井、壁などであってもよい。また、補助シートはデスクマットや壁紙などであってもよい。また、電力送電装置は必ずしも机、天井、壁などに予め組み込む必要はなく、取り付けが容易であるので、後付けであってもよい。さらに、電力送電装置は、ノートＰＣ、キーボードなどの各種電気機器に組み込んでもよい。

以上に示した各実施形態によれば、次のような効果を奏する。
（ａ）電力送電装置と電力受電装置との相対的な配置の自由度が高まる。

（ｂ）電力送電装置で発生した電界の範囲を物理的に広げることができるので、電力送電装置を大型化することなく動作範囲を広げることができる。その分電力送電装置は小さく構成することができる。

（ｃ）電力送電装置の高電圧側導体を大きくする必要がなく、電力送電装置を標準化・共通化することができる。

（ｄ）電力送電装置から離れた負荷に電力伝送するために過度な電力を生成しなくて良い。また、余分な電力を生成する必要が無いので低損失化が図れる。

（ｅ）補助シ−トの形状を任意形状に設計することができ、補助シ−トを薄く柔軟に形成することができ、曲面などにも対応できるので、外観デザイン上、加工上の自由度が高い。

Ｔ…トランス
１０…筐体
１１，２１…高電圧側導体
１２，２２…低電圧側導体
１３…交番電圧発生回路
２０…筐体
２３…負荷回路
２６…制御回路
２７…二次電池
２８…整流平滑回路
２９…低電圧回路部
３０…絶縁体
３１〜３３…容量結合導体
３４…背面導体
４１，４２…板材
１０１〜１０３…電力送電装置
２０１…電力受電装置
３０１〜３０３…補助シート
４０１〜４０５…電力伝送システム

Claims (9)

1. 相手側装置の容量結合電極との間で容量性結合する容量結合電極を互いに備えた電力送電装置及び電力受電装置を備え、
   前記電力送電装置及び前記電力受電装置の前記容量結合電極は、高電圧側導体と、低電圧側導体とで構成され、
   前記電力送電装置に、前記電力送電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に印加する交番電圧を発生する交番電圧発生回路を備え、
   前記電力受電装置に、前記電力受電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される電力の負荷回路を備え、
   前記電力送電装置及び前記電力受電装置のそれぞれの前記高電圧側導体と容量性結合する容量結合導体を設けた電力伝送システム。
2. 前記容量結合導体は、導電性膜または導電性細線が絶縁性膜で被覆されたシート材である、請求項１に記載の電力伝送システム。
3. 前記電力送電装置における前記容量性結合導体は、前記電力受電装置の負荷インピーダンスよりも小さく、良導体よりも大きいインピーダンス値を有するシート状の導電性電極である、請求項１または２に記載の電力伝送システム。
4. 前記絶縁性膜は、前記容量性結合導体から相手側装置の容量性結合導体に対向する側の第１層と、前記容量性結合導体から相手側装置の容量性結合導体に対向する側とは反対側の第２層とを備え、前記第１層の厚みと前記第２層の厚みとは異なる、請求項２に記載の電力伝送システム。
5. 前記絶縁性膜は、前記容量性結合導体から相手側装置の容量性結合導体に対向する側の第１層と、前記容量性結合導体から相手側装置の容量性結合導体に対向する側とは反対側の第２層とを備え、前記第１層の誘電率と前記第２層の誘電率とは異なる、請求項２または４に記載の電力伝送システム。
6. 前記絶縁性膜の、相手側装置に対向する面とは反対側の面が、導電性膜または導電体シートで被覆されている、請求項４または５に記載の電力伝送システム。
7. 前記導電性膜または導電性細線は、導電性素材を含む織物である、請求項２に記載の電力伝送システム。
8. 前記絶縁性膜は比誘電率が７以上の高誘電率材料で構成された、請求項２、４〜７のいずれかに記載の電力伝送システム。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の電力伝送システムを備え、
   前記負荷回路は、前記電力受電装置の前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される交番電圧を整流平滑する整流平滑回路、及びこの整流平滑回路の出力で充電される充電素子を備え、
   前記電力送電装置に、前記交番電圧発生回路を制御して前記充電素子に対する充電制御を行う制御回路を設けた、または前記負荷回路に、前記整流平滑回路を制御して前記充電素子に対する充電制御を行う制御回路を設けた、非接触充電装置。

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