JP6087921B2 - チューブ形状構造体の内側における容量性無線給電 - Google Patents
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Description
Claims (15)
- チューブ形状構造体の内側で無線の電力伝送ができるように構成された容量性給電システムであって:
第1のインダクターを通じて負荷に接続された一対のレシーバー電極を有する容量性チューブであり、前記第1のインダクターは、前記システムを共振させるために前記負荷に結合されている容量性チューブと;
電源ドライバーに接続された一対のトランスミッター電極を有するトランスミッターデバイスと;
前記レシーバー電極をカバーし、前記一対のトランスミッター電極と前記一対のレシーバー電極との間に容量性インピーダンスを形成するために、前記容量性チューブを前記トランスミッターデバイスから電気的に絶縁するように構成された絶縁層と、を含み、
前記電源ドライバーによって生成された電源信号の周波数が、前記第1のインダクターと前記容量性インピーダンスに係る直列共振周波数と実質的に一致する場合に、前記電源ドライバーによって生成された前記電源信号は、前記一対のトランスミッター電極から前記一対のレシーバー電極に対して無線で伝送され、前記負荷に電力供給する、
ことを特徴とする容量性給電システム。 - 前記一対のレシーバー電極は、導電性材料から成り、前記容量性チューブの内側に配置され、絶縁材料を用いてカバーされている、
請求項1に記載の容量性給電システム。 - それぞれの前記レシーバー電極は、前記容量性チューブの内壁に接着されるアルミニュウムの薄いシートとして形成されている、
請求項2に記載の容量性給電システム。 - 前記レシーバー電極をカバーする前記絶縁材料は、前記絶縁層を部分的に形成している、
請求項2に記載の容量性給電システム。 - 前記トランスミッター電極は、導電性材料から成り、前記絶縁層を部分的に形成している絶縁材料によってカバーされている、
請求項1に記載の容量性給電システム。 - 前記負荷は、発光ダイオード(LED)ストリング、LEDランプ、ヒーティング−ベンチレーティング-エアコンディショニング(HVAC)センサー、水ポンプ、バルブ、のうちの少なくとも一つである、
請求項1に記載の容量性給電システム。 - 前記トランスミッターデバイスは、さらに、前記負荷の動作をコントロールするように構成されており、
前記動作の前記コントロールは、前記電源信号の周波数を前記直列共振周波数から離調させること、および、前記電源信号上のコントロール信号を変調すること、の少なくとも一つによって実行される、
請求項1に記載の容量性給電システム。 - 前記トランスミッターデバイスは、さらに:
前記直列共振周波数を調整するために、前記一対のトランスミッター電極の一つに直列に接続された第2のインダクターと;
前記負荷の機能性を少なくともコントロールするためのコントロール信号を生成する前記電源ドライバーに接続されたコントローラーと、を含み、
前記電源ドライバーは、ガルバニック電気接続と容量性カップリングのうち少なくとも一つの手段を使用して、前記第2のインダクターを通じて前記一対のトランスミッター電極に接続されている、
請求項7に記載の容量性給電システム。 - チューブ形状構造体の内側で無線の電力伝送ができるように構成された容量性給電システムであって:
インダクターを通じて負荷に接続された一対のレシーバー電極を有するレシーバーデバイスであり、前記インダクターは、前記システムを共振させるために前記負荷に結合されているレシーバーデバイスと;
電源ドライバーに接続された一対のトランスミッター電極を有する容量性チューブと;
前記レシーバー電極をカバーし、前記一対のトランスミッター電極と前記一対のレシーバー電極との間に容量性インピーダンスを形成するために、前記容量性チューブを前記レシーバーデバイスから電気的に絶縁するように構成された絶縁層と、を含み、
前記電源ドライバーによって生成された電源信号の周波数が、前記インダクターと前記容量性インピーダンスに係る直列共振周波数と実質的に一致する場合に、前記電源ドライバーによって生成された前記電源信号は、前記一対のトランスミッター電極から前記一対のレシーバー電極に対して無線で伝送され、前記負荷に電力供給する、
ことを特徴とする容量性給電システム。 - 前記一対のトランスミッター電極は、導電性材料から成り、前記容量性チューブの内側に配置され、絶縁材料を用いてカバーされており、
前記トランスミッター電極をカバーする前記絶縁材料は、前記絶縁層を部分的に形成している、
請求項9に記載の容量性給電システム。 - それぞれの前記トランスミッター電極は、前記容量性チューブの内壁に接着されるアルミニュウムの薄いシートとして形成されている、
請求項10に記載の容量性給電システム。 - 前記レシーバー電極は、前記絶縁層を部分的に形成している絶縁材料によってカバーされている、
請求項9に記載の容量性給電システム。 - 前記電源ドライバーは、さらに、前記負荷の動作をコントロールするように構成されており、
前記動作の前記コントロールは、前記直列共振周波数からの離調、および、前記電源信号上のコントロール信号の変調、の少なくとも一つによって実行される、
請求項9に記載の容量性給電システム。 - 容量性チューブの第1の部分から前記容量性チューブの第2の部分へ電気エネルギーを無線でカップルするためのカップリングチューブであって:
前記カップリングチューブの内側に配置され、絶縁材料によってカバーされた一対の導電性電極を含み、
前記カップリングチューブは、前記容量性チューブの直径よりも広い開口を伴うチューブ形状構造体を有し、
前記一対の導電性電極が前記容量性チューブの電極にわたる近傍に配置された場合に、容量性インピーダンスが形成されて、直列共振周波数で、前記容量性チューブの前記第1の部分と前記第2の部分との間で無線の電気エネルギーカップリングを生じさせ、
前記第1の部分と前記第2の部分は、前記容量性チューブの分離された部分である、
ことを特徴とするカップリングチューブ。 - 前記第1の部分と前記第2の部分の一つは、前記容量性チューブのインレットである、
請求項14に記載のカップリングチューブ。
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