JP6135679B2 - Wireless power transmission equipment - Google Patents

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    • H02J50/05—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling

Description

本発明は、非接触方式で電力を伝送するワイヤレス電力伝送装置に関する。 The present invention relates to a wireless power transmission equipment for transferring power in a non-contact manner.

代表的なワイヤレス電力伝送装置として、送電装置の一次コイルから受電装置の二次コイルへ磁界を利用して電力を伝送する磁界結合方式の電力伝送装置が知られている。このワイヤレス電力伝送装置では、磁界結合で電力を伝送する場合、各コイルを通る磁束の大きさが起電力に大きく影響するため、一次コイルと二次コイルとの相対位置関係に高い精度が要求される。また、コイルを利用するため、装置の小型化が難しい。   As a typical wireless power transmission apparatus, a magnetic field coupling type power transmission apparatus that transmits power from a primary coil of a power transmission apparatus to a secondary coil of a power reception apparatus using a magnetic field is known. In this wireless power transmission device, when power is transmitted by magnetic field coupling, the magnitude of the magnetic flux passing through each coil greatly affects the electromotive force. Therefore, high accuracy is required for the relative positional relationship between the primary coil and the secondary coil. The Moreover, since the coil is used, it is difficult to reduce the size of the apparatus.

一方、特許文献１に開示されているような電界結合方式のワイヤレス電力伝送装置も知られている。このワイヤレス電力伝送装置では、送電装置の結合電極から受電装置の結合電極に電界を介して電力が伝送される。この方式は、結合電極の相対位置精度が磁界結合方式よりも緩く、また、結合電極の小型化及び薄型化が可能である。   On the other hand, an electric field coupling type wireless power transmission device as disclosed in Patent Document 1 is also known. In this wireless power transmission device, power is transmitted from the coupling electrode of the power transmission device to the coupling electrode of the power receiving device via an electric field. In this method, the relative positional accuracy of the coupling electrode is looser than that of the magnetic field coupling method, and the coupling electrode can be reduced in size and thickness.

このような電界結合方式の電力伝送装置は、基本構成として図８の構成からなる。   Such an electric field coupling type power transmission apparatus has the basic configuration shown in FIG.

図８は、一般的な電界結合方式の電力伝送装置の基本構成を示す図である。一般的な電界結合方式の電力伝送装置は、送電装置１００および受電装置２００を備える。   FIG. 8 is a diagram illustrating a basic configuration of a general electric field coupling type power transmission apparatus. A general electric field coupling type power transmission apparatus includes a power transmission apparatus 100 and a power reception apparatus 200.

送電装置１００は、送電モジュール（送電回路）９１０、送電側アクティブ電極９２０および送電側パッシブ電極９３０を備える。送電モジュール９１０には、送電側アクティブ電極９２０と送電側パッシブ電極９３０とが接続されている。送電モジュール９１０には、送電モジュールに電力を供給する交流電源（図示せず）が接続されている。   The power transmission device 100 includes a power transmission module (power transmission circuit) 910, a power transmission side active electrode 920, and a power transmission side passive electrode 930. A power transmission side active electrode 920 and a power transmission side passive electrode 930 are connected to the power transmission module 910. An AC power supply (not shown) that supplies power to the power transmission module is connected to the power transmission module 910.

受電装置２００は、受電モジュール（受電回路）８１０、受電側アクティブ電極８２０および受電側パッシブ電極８３０を備える。受電モジュール８１０には、受電モジュールから電力を供給する負荷回路（図示せず）が接続されている。   The power receiving device 200 includes a power receiving module (power receiving circuit) 810, a power receiving side active electrode 820, and a power receiving side passive electrode 830. A load circuit (not shown) that supplies power from the power receiving module is connected to the power receiving module 810.

送電装置１００から電力を送電する場合、受電装置２００は、受電側アクティブ電極８２０と送電側アクティブ電極９２０とが対向し、受電側パッシブ電極８３０と送電側パッシブ電極９３０とが対向するように、送電装置１００に対して配置される。   When power is transmitted from the power transmitting device 100, the power receiving device 200 transmits power so that the power receiving side active electrode 820 and the power transmitting side active electrode 920 face each other, and the power receiving side passive electrode 830 and the power transmitting side passive electrode 930 face each other. Arranged relative to the device 100.

このように受電装置２００を送電装置１００に配置することで、受電側アクティブ電極８２０と送電側アクティブ電極９２０とでアクティブ側の結合容量（キャパシタ）が構成され、受電側パッシブ電極８３０と送電側パッシブ電極９３０とでパッシブ側の結合容量（キャパシタ）が構成される。この結合容量を介して、高電圧の交流電流を供給することで、送電装置１００から受電装置２００への電力伝送を実現する。   By arranging the power receiving device 200 in the power transmitting device 100 in this way, the power receiving side active electrode 820 and the power transmitting side active electrode 920 constitute an active side coupling capacitance (capacitor), and the power receiving side passive electrode 830 and the power transmitting side passive electrode are configured. The electrode 930 forms a passive-side coupling capacitance (capacitor). By supplying a high-voltage alternating current through this coupling capacitor, power transmission from the power transmitting apparatus 100 to the power receiving apparatus 200 is realized.

特表２００９−５３１００９号公報Special table 2009-531009

電界結合方式のワイヤレス電力伝送装置は、送電装置の結合電極と受電装置の結合電極との間（以下、電極間という。）の静電容量値を大きくとることで当該ワイヤレス電力伝送装置全体の結合係数を高め、効率の高い電力伝送を実現する必要がある。   The electric field coupling type wireless power transmission device is configured to combine the entire wireless power transmission device by increasing the capacitance value between the coupling electrode of the power transmission device and the coupling electrode of the power receiving device (hereinafter referred to as “interelectrode”). It is necessary to increase the coefficient and realize efficient power transmission.

しかしながら、特許文献１に開示されているワイヤレス電力伝送装置は、電極間の樹脂を所定以上の厚みとしているため、大きな静電容量値を確保することが困難であった。それは、電極間の樹脂を薄くして電極間の距離を近づけすぎると絶縁距離が確保できず、電極間で放電が発生する危険性があるからである。   However, in the wireless power transmission device disclosed in Patent Document 1, it is difficult to ensure a large capacitance value because the resin between the electrodes has a predetermined thickness or more. This is because if the resin between the electrodes is made too thin and the distance between the electrodes is too close, the insulation distance cannot be secured, and there is a risk of discharge occurring between the electrodes.

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、電極間の静電容量値を大きく確保することができるとともに電極間での放電を抑制することができるワイヤレス電力伝送装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a wireless power transmission equipment which can suppress the discharge between the electrodes it is possible in view of the above problems, to secure a large capacitance value between the electrodes .

本発明に係るワイヤレス電力伝送装置は、送電装置および受電装置を備える。送電装置は、第１アクティブ電極、第１パッシブ電極ならびにこの第１アクティブ電極およびこの第１パッシブ電極に接続され交流電圧を供給する送電回路を備える。受電装置は、第１アクティブ電極と結合する第２アクティブ電極、第１パッシブ電極と結合する第２パッシブ電極ならびにこの第２アクティブ電極およびこの第２パッシブ電極に接続され負荷回路へ電力を供給する受電回路を備える。   A wireless power transmission device according to the present invention includes a power transmission device and a power reception device. The power transmission device includes a first active electrode, a first passive electrode, and a power transmission circuit connected to the first active electrode and the first passive electrode to supply an alternating voltage. The power receiving device includes a second active electrode coupled to the first active electrode, a second passive electrode coupled to the first passive electrode, and a power receiving device connected to the second active electrode and the second passive electrode to supply power to the load circuit. Provide a circuit.

また、本発明に係るワイヤレス電力伝送装置は、第１絶縁性樹脂および第１導電性樹脂を備える。第１絶縁性樹脂は、平板状に形成されている。第１導電性樹脂は、この第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される。   A wireless power transmission device according to the present invention includes a first insulating resin and a first conductive resin. The first insulating resin is formed in a flat plate shape. The first conductive resin is disposed on the first plane side of the first insulating resin.

第１パッシブ電極は、第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される。第２パッシブ電極は、第１絶縁性樹脂の第２平面側において第１パッシブ電極と対向するように配される。第１アクティブ電極は、第１導電性樹脂を介して、第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される。第２アクティブ電極は、第１絶縁性樹脂の第２平面側において第１アクティブ電極と対向するように配される。   The first passive electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin. The second passive electrode is arranged to face the first passive electrode on the second plane side of the first insulating resin. The first active electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin via the first conductive resin. The second active electrode is arranged to face the first active electrode on the second plane side of the first insulating resin.

この構成では、第１絶縁性樹脂と第１アクティブ電極との間に第１導電性樹脂が配されているため、第１絶縁性樹脂と第１アクティブ電極との間の距離が確保される。すなわち、第１アクティブ電極と第２アクティブ電極との間の距離が確保される。したがって、第１アクティブ電極と第２アクティブ電極との間で放電が発生することを抑制することができる。   In this configuration, since the first conductive resin is disposed between the first insulating resin and the first active electrode, a distance between the first insulating resin and the first active electrode is ensured. That is, a distance between the first active electrode and the second active electrode is ensured. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of discharge between the first active electrode and the second active electrode.

また、この構成では、第１導電性樹脂は所定の導電性を有するため、静電容量素子として考えた場合、第１導電性樹脂は、第１アクティブ電極の一部と考えることができる。すなわち、第１アクティブ電極と第２アクティブ電極との電極間距離は、実質的に第１絶縁性樹脂の厚みのみであるので、静電容量を発生させる電極間距離が実質的に短くなる。したがって、第１アクティブ電極と第２アクティブ電極との間で大きな静電容量を発生させることができるため、放電が発生することを抑制しつつも第１アクティブ電極と第２アクティブ電極との間の電力伝送効率を上げることができる。   In this configuration, since the first conductive resin has a predetermined conductivity, when considered as a capacitive element, the first conductive resin can be considered as a part of the first active electrode. That is, since the interelectrode distance between the first active electrode and the second active electrode is substantially only the thickness of the first insulating resin, the interelectrode distance for generating the capacitance is substantially shortened. Therefore, since a large electrostatic capacity can be generated between the first active electrode and the second active electrode, it is possible to prevent a discharge from occurring between the first active electrode and the second active electrode. Power transmission efficiency can be increased.

本発明に係るワイヤレス電力伝送装置は、電極間の静電容量値を大きく確保することができるとともに電極間での放電を抑制することができる。   The wireless power transmission device according to the present invention can ensure a large capacitance value between the electrodes and suppress discharge between the electrodes.

本発明の第１実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る送電装置の構成を示す底面図である。1 is a bottom view showing a configuration of a power transmission device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態に係る送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the power transmission apparatus and power receiving apparatus which concern on 6th Embodiment of this invention. 一般的な電界結合方式の電力伝送装置の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the electric power transmission apparatus of a general electric field coupling system.

以下、本発明の実施形態に係るワイヤレス電力伝送装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a wireless power transmission device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明の第１実施形態について説明する。   First, a first embodiment of the present invention will be described.

図１は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。図２は、送電装置の構成を示す底面図である。なお、各図においては、電極パターンのみを記載している。また、交流電源や負荷回路などの構成は図８と同様であるので省略している。   FIG. 1 is a front cross-sectional view illustrating configurations of a power transmission device and a power reception device. FIG. 2 is a bottom view illustrating the configuration of the power transmission device. In each figure, only the electrode pattern is shown. Further, the configurations of the AC power supply and the load circuit are the same as those in FIG.

送電装置１００および受電装置２００は、図８に示すようなワイヤレス電力伝送装置を構成する。送電装置１００は、絶縁性樹脂１１０、パッシブ電極１２０、アクティブ電極１３０および導電性樹脂１４０を備える。受電装置２００は、絶縁性樹脂２１０、パッシブ電極２２０およびアクティブ電極２３０を備える。受電装置２００は、例えば、携帯電話、タブレット型端末、ノート型ＰＣなどの電子機器の内部もしくは表面に設けられるものであり、図１ではそれら電子機器の図示を省略している。   The power transmission device 100 and the power reception device 200 constitute a wireless power transmission device as shown in FIG. The power transmission device 100 includes an insulating resin 110, a passive electrode 120, an active electrode 130, and a conductive resin 140. The power receiving device 200 includes an insulating resin 210, a passive electrode 220, and an active electrode 230. The power receiving apparatus 200 is provided inside or on the surface of an electronic device such as a mobile phone, a tablet terminal, or a notebook PC, for example, and illustration of the electronic device is omitted in FIG.

絶縁性樹脂１１０は、平板状に形成された第１絶縁性樹脂である。絶縁性樹脂１１０は、剛性が高い素材で構成される。絶縁性樹脂１１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂や高剛性グレードのＡＢＳ等で構成される。したがって、絶縁性樹脂１１０は、傷に対して高い耐性を有する。また、絶縁性樹脂１１０は、下地の表面を酸化処理（アルマイト処理）することで絶縁性を保つように構成してもよい。この場合、絶縁性樹脂の厚みは、例えば２０μｍ〜３０μｍ程度となり、傷に対して高い耐性を有するという効果に加えて、さらに薄くすることができるという効果を得ることができる。   The insulating resin 110 is a first insulating resin formed in a flat plate shape. The insulating resin 110 is made of a material having high rigidity. The insulating resin 110 is made of, for example, polycarbonate resin or high-rigidity grade ABS. Therefore, the insulating resin 110 has high resistance to scratches. Further, the insulating resin 110 may be configured to maintain the insulating property by oxidizing the surface of the base (alumite treatment). In this case, the thickness of the insulating resin is, for example, about 20 μm to 30 μm, and in addition to the effect of having high resistance to scratches, the effect that it can be further reduced can be obtained.

パッシブ電極１２０は、絶縁性樹脂１１０の第１平面（図１において下面）側に配される第１パッシブ電極である。パッシブ電極１２０は、絶縁性樹脂１１０の第２平面側に対向して配されるパッシブ電極２２０との間で静電容量を発生させる。パッシブ電極１２０は、アクティブ電極１３０に比べて低電位であり、基準電位に接続される場合がある。   The passive electrode 120 is a first passive electrode disposed on the first plane (the lower surface in FIG. 1) side of the insulating resin 110. The passive electrode 120 generates an electrostatic capacitance between the passive electrode 120 and the passive electrode 220 disposed to face the second plane side of the insulating resin 110. The passive electrode 120 has a lower potential than the active electrode 130 and may be connected to a reference potential.

アクティブ電極１３０は、絶縁性樹脂１１０の第１平面側において２つのパッシブ電極１２０の間に配される第１アクティブ電極である。アクティブ電極１３０は、絶縁性樹脂１１０の第２平面側に対向して配されるアクティブ電極２３０との間で静電容量を発生させる。アクティブ電極１３０は、パッシブ電極１２０に比べて高電位である。   The active electrode 130 is a first active electrode disposed between the two passive electrodes 120 on the first plane side of the insulating resin 110. The active electrode 130 generates a capacitance between the active electrode 130 and the active electrode 230 disposed to face the second plane side of the insulating resin 110. The active electrode 130 has a higher potential than the passive electrode 120.

パッシブ電極１２０およびアクティブ電極１３０は、底面視において矩形状を呈する。パッシブ電極１２０およびアクティブ電極１３０は、銅やアルミニウム等の金属体で構成される。パッシブ電極１２０は、絶縁性樹脂１１０に対して接着剤等で固着している。アクティブ電極１３０は、導電性樹脂１４０に対して接着剤等で固着している。パッシブ電極１２０は、接続部１２１を介して送電回路と電気的に接続される。アクティブ電極１３０は、接続部１３１を介して送電回路と電気的に接続される。   The passive electrode 120 and the active electrode 130 have a rectangular shape when viewed from the bottom. The passive electrode 120 and the active electrode 130 are made of a metal body such as copper or aluminum. The passive electrode 120 is fixed to the insulating resin 110 with an adhesive or the like. The active electrode 130 is fixed to the conductive resin 140 with an adhesive or the like. The passive electrode 120 is electrically connected to the power transmission circuit via the connection part 121. The active electrode 130 is electrically connected to the power transmission circuit via the connection portion 131.

導電性樹脂１４０は、絶縁性樹脂１１０とアクティブ電極１３０との間に配される第１導電性樹脂である。導電性樹脂１４０は、絶縁性樹脂１１０に対して接着剤等で固着している。導電性樹脂１４０の体積固有抵抗率は、数１０Ω・ｃｍ〜数ｋΩ・ｃｍである。したがって、導電性樹脂１４０は、絶縁性樹脂１１０に比べて所定の導電性を有する。   The conductive resin 140 is a first conductive resin disposed between the insulating resin 110 and the active electrode 130. The conductive resin 140 is fixed to the insulating resin 110 with an adhesive or the like. The specific volume resistivity of the conductive resin 140 is several tens of Ω · cm to several kΩ · cm. Therefore, the conductive resin 140 has a predetermined conductivity as compared with the insulating resin 110.

絶縁性樹脂２１０は、平板状に形成されている。絶縁性樹脂２１０は、剛性が高い素材で構成される。絶縁性樹脂２１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂や高剛性グレードのＡＢＳ等で構成される。したがって、絶縁性樹脂２１０は、傷に対して高い耐性を有する。   The insulating resin 210 is formed in a flat plate shape. The insulating resin 210 is made of a material having high rigidity. The insulating resin 210 is made of, for example, polycarbonate resin or high-rigidity grade ABS. Therefore, the insulating resin 210 has a high resistance to scratches.

パッシブ電極２２０は、絶縁性樹脂２１０の第１平面（図１において上面）側に配される第２パッシブ電極である。パッシブ電極２２０は、絶縁性樹脂２１０の第２平面側に対向して配されるパッシブ電極１２０との間で静電容量を発生させる。パッシブ電極２２０は、アクティブ電極２３０に比べて低電位であり、基準電位に接続される場合がある。   The passive electrode 220 is a second passive electrode disposed on the first plane (upper surface in FIG. 1) side of the insulating resin 210. The passive electrode 220 generates a capacitance between the passive electrode 120 and the passive electrode 120 disposed to face the second plane side of the insulating resin 210. The passive electrode 220 has a lower potential than the active electrode 230 and may be connected to a reference potential.

アクティブ電極２３０は、絶縁性樹脂２１０の第１平面におけるパッシブ電極２２０間に配される第２アクティブ電極である。アクティブ電極２３０は、絶縁性樹脂２１０の第２平面側に対向して配されるアクティブ電極１３０との間で静電容量を発生させる。アクティブ電極２３０は、パッシブ電極２２０に比べて高電位である。厳密に言えば、アクティブ電極１３０，２３０間で生ずる交流電圧の波高値が、パッシブ電極１２０，２２０間で生ずる交流電圧の波高値よりも大きい。   The active electrode 230 is a second active electrode disposed between the passive electrodes 220 on the first plane of the insulating resin 210. The active electrode 230 generates a capacitance between the active electrode 230 and the active electrode 130 disposed to face the second plane side of the insulating resin 210. The active electrode 230 has a higher potential than the passive electrode 220. Strictly speaking, the peak value of the AC voltage generated between the active electrodes 130 and 230 is larger than the peak value of the AC voltage generated between the passive electrodes 120 and 220.

この構成では、絶縁性樹脂１１０とアクティブ電極１３０との間に導電性樹脂１４０が配されているため、絶縁性樹脂１１０とアクティブ電極１３０との間の距離が確保される。すなわち、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間の距離が確保される。したがって、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間で放電が発生することを抑制することができる。   In this configuration, since the conductive resin 140 is disposed between the insulating resin 110 and the active electrode 130, a distance between the insulating resin 110 and the active electrode 130 is ensured. That is, a distance between the active electrode 130 and the active electrode 230 is ensured. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of discharge between the active electrode 130 and the active electrode 230.

また、この構成では、導電性樹脂１４０は所定の導電性を有するため、静電容量素子として考えた場合、導電性樹脂１４０は、アクティブ電極１３０の一部と考えることができる。すなわち、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との電極間距離は、絶縁性樹脂１１０，２１０の厚みと絶縁性樹脂１１０，２１０間の距離（間隔）を足したもののみであるので、静電容量を発生させる電極間距離が実質的に短くなる。したがって、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間で大きな静電容量を発生させることができるため、放電が発生することを抑制しつつ、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間の電力伝送効率をあげることができる。   In this configuration, since the conductive resin 140 has a predetermined conductivity, the conductive resin 140 can be considered as a part of the active electrode 130 when considered as a capacitive element. That is, the interelectrode distance between the active electrode 130 and the active electrode 230 is only the sum of the thickness of the insulating resins 110 and 210 and the distance (interval) between the insulating resins 110 and 210. The generated inter-electrode distance is substantially shortened. Accordingly, since a large capacitance can be generated between the active electrode 130 and the active electrode 230, the power transmission efficiency between the active electrode 130 and the active electrode 230 can be reduced while suppressing the occurrence of discharge. I can give you.

導電性樹脂１４０は、絶縁性樹脂１１０よりも柔らかい素材で構成されると好ましい。   The conductive resin 140 is preferably made of a material softer than the insulating resin 110.

この構成では、導電性樹脂１４０はクッション材の機能を有するため、アクティブ電極１３０に対する衝撃を吸収することでアクティブ電極１３０を保護することができる。   In this configuration, since the conductive resin 140 functions as a cushioning material, the active electrode 130 can be protected by absorbing an impact on the active electrode 130.

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態以降の各実施形態に係る説明では、第１実施形態において説明した内容を適宜省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of each embodiment after this embodiment, the contents described in the first embodiment are omitted as appropriate.

図３は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。   FIG. 3 is a front cross-sectional view illustrating the configuration of the power transmission device and the power reception device.

送電装置１００Ａは、第１実施形態に示した送電装置１００の構成に加えて、導電性樹脂１５０をさらに備える。   The power transmission device 100A further includes a conductive resin 150 in addition to the configuration of the power transmission device 100 shown in the first embodiment.

導電性樹脂１５０は、絶縁性樹脂１１０とパッシブ電極１２０との間に配される第２導電性樹脂である。パッシブ電極１２０は、導電性樹脂１５０に対して接着剤等で固着している。導電性樹脂１５０は、絶縁性樹脂１１０に対して接着剤等で固着している。導電性樹脂１５０の体積固有抵抗率は、数１０Ω・ｃｍ〜数ｋΩ・ｃｍである。したがって、導電性樹脂１５０は、絶縁性樹脂１１０に比べて所定の導電性を有する。   The conductive resin 150 is a second conductive resin disposed between the insulating resin 110 and the passive electrode 120. The passive electrode 120 is fixed to the conductive resin 150 with an adhesive or the like. The conductive resin 150 is fixed to the insulating resin 110 with an adhesive or the like. The volume resistivity of the conductive resin 150 is several tens of Ω · cm to several kΩ · cm. Therefore, the conductive resin 150 has a predetermined conductivity as compared with the insulating resin 110.

この構成では、アクティブ電極１３０に比べてパッシブ電極１２０は放電が発生しにくいとはいえ、パッシブ電極１２０とパッシブ電極２２０との間の放電の発生を抑制することができる。また、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間に印加する電圧と、パッシブ電極１２０とパッシブ電極２２０との間に印加する電圧と、に差がない仕様や、パッシブ電極１２０またはパッシブ電極２２０の電圧が０Ｖではない仕様であっても、電極間の放電の発生を抑制することができる。   In this configuration, although the passive electrode 120 is less likely to generate a discharge than the active electrode 130, the generation of a discharge between the passive electrode 120 and the passive electrode 220 can be suppressed. In addition, there is no difference between the voltage applied between the active electrode 130 and the active electrode 230 and the voltage applied between the passive electrode 120 and the passive electrode 220, or the voltage of the passive electrode 120 or the passive electrode 220. Even if it is a specification which is not 0V, generation | occurrence | production of the discharge between electrodes can be suppressed.

導電性樹脂１５０は、絶縁性樹脂１１０よりも柔らかい素材で構成されると好ましい。   The conductive resin 150 is preferably made of a material softer than the insulating resin 110.

この構成では、導電性樹脂１５０はクッション材の機能を有するため、パッシブ電極１２０に対する衝撃を吸収することでパッシブ電極１２０を保護することができる。また、導電性樹脂１４０と導電性樹脂１５０の厚みは、同じであっても異なっていてもよい。厚みが異なる場合は、導電性樹脂１４０の方を厚くすると好ましい。   In this configuration, since the conductive resin 150 functions as a cushioning material, the passive electrode 120 can be protected by absorbing an impact on the passive electrode 120. Moreover, the thickness of the conductive resin 140 and the conductive resin 150 may be the same or different. When the thicknesses are different, it is preferable to make the conductive resin 140 thicker.

次に、本発明の第３実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図４は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。   FIG. 4 is a front cross-sectional view illustrating the configuration of the power transmission device and the power reception device.

送電装置１００Ｂを構成する導電性樹脂１４０および導電性樹脂１５０は、その厚み方向に導電性を有し、その厚み方向に直交する方向には導電性を有さない異方性樹脂が連続して構成されたものである。   The conductive resin 140 and the conductive resin 150 constituting the power transmission device 100B have conductivity in the thickness direction, and an anisotropic resin having no conductivity continues in a direction perpendicular to the thickness direction. It is configured.

この構成では、導電性樹脂１４０および導電性樹脂１５０の厚み方向に導電性を有する異方性樹脂により、パッシブ電極１２０とアクティブ電極１３０との間の絶縁性を確保することができる。   In this configuration, the insulating property between the passive electrode 120 and the active electrode 130 can be ensured by the anisotropic resin having conductivity in the thickness direction of the conductive resin 140 and the conductive resin 150.

また、この構成では、導電性樹脂１４０および導電性樹脂１５０が１枚の異方性樹脂から構成されているため、導電性樹脂１４０および導電性樹脂１５０の構造が容易であるとともに、導電性樹脂１４０および導電性樹脂１５０を容易に製造することができる。   Further, in this configuration, since the conductive resin 140 and the conductive resin 150 are made of one anisotropic resin, the structure of the conductive resin 140 and the conductive resin 150 is easy, and the conductive resin 140 and the conductive resin 150 can be easily manufactured.

次に、本発明の第４実施形態について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図５は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。   FIG. 5 is a front cross-sectional view illustrating configurations of the power transmission device and the power reception device.

送電装置１００Ｃは、第２実施形態に示した送電装置１００Ａの構成に加えて、絶縁性樹脂１６０をさらに備える。絶縁性樹脂１６０は、導電性樹脂１４０と導電性樹脂１５０との間に配される第２絶縁性樹脂である。導電性樹脂１４０、導電性樹脂１５０および絶縁性樹脂１６０は、一体成型されたものである。   The power transmission device 100C further includes an insulating resin 160 in addition to the configuration of the power transmission device 100A shown in the second embodiment. The insulating resin 160 is a second insulating resin disposed between the conductive resin 140 and the conductive resin 150. The conductive resin 140, the conductive resin 150, and the insulating resin 160 are integrally molded.

この構成では、導電性樹脂１４０と導電性樹脂１５０との間に絶縁性樹脂１６０が配されているため、パッシブ電極１２０とアクティブ電極１３０との間の絶縁性をさらに確保することができる。   In this configuration, since the insulating resin 160 is disposed between the conductive resin 140 and the conductive resin 150, the insulating property between the passive electrode 120 and the active electrode 130 can be further ensured.

また、この構成では、導電性樹脂１４０、導電性樹脂１５０および絶縁性樹脂１６０が一体成型されているため、導電性樹脂１４０、導電性樹脂１５０および絶縁性樹脂１６０を容易に製造することができる。   In this configuration, since the conductive resin 140, the conductive resin 150, and the insulating resin 160 are integrally molded, the conductive resin 140, the conductive resin 150, and the insulating resin 160 can be easily manufactured. .

次に、本発明の第５実施形態について説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

図６は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。   FIG. 6 is a front cross-sectional view illustrating the configuration of the power transmission device and the power reception device.

送電装置１００Ｄを構成する導電性樹脂１５０Ｄは、導電性樹脂１４０よりも抵抗値が低く構成される。導電性樹脂１４０の体積固有抵抗率は、上述したように数１０Ω・ｃｍ〜数ｋΩ・ｃｍであるのに対して、導電性樹脂１５０Ｄの体積固有抵抗率は、数Ω・ｃｍである。したがって、導電性樹脂１５０Ｄは、導電性樹脂１４０に比べて高い導電性を有する。   The conductive resin 150 </ b> D constituting the power transmission device 100 </ b> D is configured to have a resistance value lower than that of the conductive resin 140. As described above, the volume specific resistivity of the conductive resin 140 is several tens of Ω · cm to several kΩ · cm, whereas the volume specific resistivity of the conductive resin 150D is several Ω · cm. Therefore, the conductive resin 150 </ b> D has higher conductivity than the conductive resin 140.

この構成では、パッシブ電極１２０とパッシブ電極２２０との間の電気的距離がより短くなるため、パッシブ電極１２０とパッシブ電極２２０との間で発生する静電容量をより大きく確保することができる。したがって、パッシブ電極１２０とパッシブ電極２２０との間の電力伝送効率をより上げることができる。   In this configuration, since the electrical distance between the passive electrode 120 and the passive electrode 220 becomes shorter, a larger capacitance can be ensured between the passive electrode 120 and the passive electrode 220. Therefore, the power transmission efficiency between the passive electrode 120 and the passive electrode 220 can be further increased.

次に、本発明の第６実施形態について説明する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.

図７は、送電装置および受電装置の構成を示す正面断面図である。   FIG. 7 is a front cross-sectional view illustrating the configuration of the power transmission device and the power reception device.

送電装置１００のパッシブ電極１２０と受電装置２００のパッシブ電極２２０とは、必ずしも重なるわけではなく、また、送電装置１００のアクティブ電極１３０と受電装置２００のアクティブ電極２３０とは、必ずしも重なるわけではない。それは、送電装置１００と受電装置２００とが位置ズレをすることがあるためである。   The passive electrode 120 of the power transmission device 100 and the passive electrode 220 of the power reception device 200 do not necessarily overlap, and the active electrode 130 of the power transmission device 100 and the active electrode 230 of the power reception device 200 do not necessarily overlap. This is because the power transmission device 100 and the power reception device 200 may be misaligned.

したがって、送電装置１００と受電装置２００との位置ズレを考慮した設計をすると好ましい。具体的には、送電装置１００のパッシブ電極１２０と受電装置２００のアクティブ電極２３０とが重ならない設計、また、送電装置１００のアクティブ電極１３０と受電装置２００のパッシブ電極２２０とが重ならない設計をすると好ましい。送電装置１００と受電装置２００とが位置ズレをしてアクティブ電極とパッシブ電極とが重なると、電力伝送効率が極端に低下するからである。   Therefore, it is preferable to design in consideration of the positional deviation between the power transmission device 100 and the power reception device 200. Specifically, when the design is such that the passive electrode 120 of the power transmission device 100 and the active electrode 230 of the power reception device 200 do not overlap, or the design is such that the active electrode 130 of the power transmission device 100 and the passive electrode 220 of the power reception device 200 do not overlap. preferable. This is because if the power transmission device 100 and the power reception device 200 are misaligned and the active electrode and the passive electrode overlap, the power transmission efficiency is extremely reduced.

この構成では、アクティブ電極１３０とアクティブ電極２３０との間の静電容量が小さくなると結合係数が下がるので、それぞれの電極間の電力伝送を止めるように制御することにより、パッシブ電極１２０とアクティブ電極２３０との間で放電が発生することを抑制することができるとともに、アクティブ電極１３０とパッシブ電極２２０との間で放電が発生することを抑制することができる。   In this configuration, as the capacitance between the active electrode 130 and the active electrode 230 decreases, the coupling coefficient decreases. Therefore, the passive electrode 120 and the active electrode 230 are controlled by controlling to stop power transmission between the respective electrodes. Between the active electrode 130 and the passive electrode 220 can be suppressed.

なお、上記各実施形態において、パッシブ電極１２０，２２０はいずれも平面視において矩形状の２つの電極からなるものを例示したが、パッシブ電極１２０，２２０の少なくとも一方は、アクティブ電極１３０，２３０の周囲を囲むような枠状の１つの電極からなるものを用いても構わない。   In each of the above embodiments, the passive electrodes 120 and 220 are each exemplified by two electrodes having a rectangular shape in plan view. However, at least one of the passive electrodes 120 and 220 is provided around the active electrodes 130 and 230. It is also possible to use one made of a frame-shaped electrode that surrounds.

また、受電装置２００は、いずれも絶縁性樹脂２１０を備えるものを例示したが、パッシブ電極２２０やアクティブ電極２３０が絶縁性樹脂２１０で覆われずに、露出していてもよい。   In addition, although the power receiving device 200 has been exemplified to include the insulating resin 210, the passive electrode 220 and the active electrode 230 may be exposed without being covered with the insulating resin 210.

さらに、上記各実施形態において、第１導電性樹脂や第２導電性樹脂が、送電装置１００ではなく受電装置２００側に設けられてもよい。すなわち、送電装置１００には導電性樹脂１４０を設けず、アクティブ電極２３０の送電装置１００に近い面側に導電性樹脂１４０が設けられてもよい。また、送電装置１００には導電性樹脂１５０を設けず、パッシブ電極２２０の送電装置１００に近い面側に導電性樹脂１５０がさらに設けられてもよい。   Furthermore, in each said embodiment, 1st conductive resin and 2nd conductive resin may be provided in the power receiving apparatus 200 side instead of the power transmission apparatus 100. FIG. That is, the conductive resin 140 may be provided on the surface side of the active electrode 230 close to the power transmission device 100 without providing the conductive resin 140 in the power transmission device 100. Further, the conductive resin 150 may not be provided in the power transmission device 100, and the conductive resin 150 may be further provided on the surface side of the passive electrode 220 close to the power transmission device 100.

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Finally, the description of the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

１００−送電装置
１１０−絶縁性樹脂（第１絶縁性樹脂）
１２０−パッシブ電極（第１パッシブ電極）
１３０−アクティブ電極（第１アクティブ電極）
１４０−導電性樹脂（第１導電性樹脂）
１５０−導電性樹脂（第２導電性樹脂）
１６０−絶縁性樹脂（第２絶縁性樹脂）
２００−受電装置
２２０−パッシブ電極（第２パッシブ電極）
２３０−アクティブ電極（第２アクティブ電極）100-Power transmission device 110-Insulating resin (first insulating resin)
120-passive electrode (first passive electrode)
130-Active electrode (first active electrode)
140-conductive resin (first conductive resin)
150-conductive resin (second conductive resin)
160-insulating resin (second insulating resin)
200-Power receiving device 220-Passive electrode (second passive electrode)
230-Active electrode (second active electrode)

Claims (4)

第１アクティブ電極、第１パッシブ電極ならびに前記第１アクティブ電極および前記第１パッシブ電極に接続され交流電圧を供給する送電回路を有する送電装置と、
前記第１アクティブ電極と結合する第２アクティブ電極、前記第１パッシブ電極と結合する第２パッシブ電極ならびに前記第２アクティブ電極および前記第２パッシブ電極に接続され負荷回路へ電力を供給する受電回路を有する受電装置と、
を備えたワイヤレス電力伝送装置において、
平板状に形成された第１絶縁性樹脂と、
前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される第１導電性樹脂と、
を備え、
前記第１パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１パッシブ電極と対向するように配され、
前記第１アクティブ電極は、前記第１導電性樹脂を介して、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２アクティブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１アクティブ電極と対向するように配され、
前記第１絶縁性樹脂と前記第１パッシブ電極との間に配される第２導電性樹脂を備え、
前記第１導電性樹脂および前記第２導電性樹脂は、その厚み方向に導電性を有する異方性樹脂が連続して構成されたものである、
ことを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 A power transmission device including a first active electrode, a first passive electrode, and a power transmission circuit connected to the first active electrode and the first passive electrode to supply an alternating voltage;
A second active electrode coupled to the first active electrode; a second passive electrode coupled to the first passive electrode; and a power receiving circuit connected to the second active electrode and the second passive electrode to supply power to a load circuit A power receiving device having
In a wireless power transmission device comprising:
A first insulating resin formed in a flat plate shape;
A first conductive resin disposed on a first plane side of the first insulating resin;
With
The first passive electrode is disposed on a first plane side of the first insulating resin,
The second passive electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first passive electrode,
The first active electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin via the first conductive resin,
The second active electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first active electrode,
A second conductive resin disposed between the first insulating resin and the first passive electrode;
The first conductive resin and the second conductive resin are configured by continuously forming an anisotropic resin having conductivity in the thickness direction.
A wireless power transmission device. 第１アクティブ電極、第１パッシブ電極ならびに前記第１アクティブ電極および前記第１パッシブ電極に接続され交流電圧を供給する送電回路を有する送電装置と、
前記第１アクティブ電極と結合する第２アクティブ電極、前記第１パッシブ電極と結合する第２パッシブ電極ならびに前記第２アクティブ電極および前記第２パッシブ電極に接続され負荷回路へ電力を供給する受電回路を有する受電装置と、
を備えたワイヤレス電力伝送装置において、
平板状に形成された第１絶縁性樹脂と、
前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される第１導電性樹脂と、
を備え、
前記第１パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１パッシブ電極と対向するように配され、
前記第１アクティブ電極は、前記第１導電性樹脂を介して、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２アクティブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１アクティブ電極と対向するように配され、
前記第１絶縁性樹脂と前記第１パッシブ電極との間に配される第２導電性樹脂を備え、
前記第２導電性樹脂は、前記第１導電性樹脂よりも抵抗値が低く構成されたものである、
ことを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 A power transmission device including a first active electrode, a first passive electrode, and a power transmission circuit connected to the first active electrode and the first passive electrode to supply an alternating voltage;
A second active electrode coupled to the first active electrode; a second passive electrode coupled to the first passive electrode; and a power receiving circuit connected to the second active electrode and the second passive electrode to supply power to a load circuit A power receiving device having
In a wireless power transmission device comprising:
A first insulating resin formed in a flat plate shape;
A first conductive resin disposed on a first plane side of the first insulating resin;
With
The first passive electrode is disposed on a first plane side of the first insulating resin,
The second passive electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first passive electrode,
The first active electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin via the first conductive resin,
The second active electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first active electrode,
A second conductive resin disposed between the first insulating resin and the first passive electrode;
The second conductive resin is configured to have a lower resistance value than the first conductive resin.
A wireless power transmission device. 第１アクティブ電極、第１パッシブ電極ならびに前記第１アクティブ電極および前記第１パッシブ電極に接続され負荷回路へ電力を供給する受電回路を有する受電装置と、
前記第１アクティブ電極と結合する第２アクティブ電極、前記第１パッシブ電極と結合する第２パッシブ電極ならびに前記第２アクティブ電極および前記第２パッシブ電極に接続され交流電圧を供給する送電回路を有する送電装置と、
を備えたワイヤレス電力伝送装置において、
平板状に形成された第１絶縁性樹脂と、
前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される第１導電性樹脂と、
を備え、
前記第１パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１パッシブ電極と対向するように配され、
前記第１アクティブ電極は、前記第１導電性樹脂を介して、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２アクティブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１アクティブ電極と対向するように配され、
前記第１絶縁性樹脂と前記第１パッシブ電極との間に配される第２導電性樹脂を備え、
前記第１導電性樹脂および前記第２導電性樹脂は、その厚み方向に導電性を有する異方性樹脂が連続して構成されたものである、
ことを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 A power receiving device having a first active electrode, a first passive electrode, and a power receiving circuit connected to the first active electrode and the first passive electrode to supply power to a load circuit;
A power transmission having a second active electrode coupled to the first active electrode, a second passive electrode coupled to the first passive electrode, and a power transmission circuit connected to the second active electrode and the second passive electrode to supply an AC voltage Equipment,
In a wireless power transmission device comprising:
A first insulating resin formed in a flat plate shape;
A first conductive resin disposed on a first plane side of the first insulating resin;
With
The first passive electrode is disposed on a first plane side of the first insulating resin,
The second passive electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first passive electrode,
The first active electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin via the first conductive resin,
The second active electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first active electrode,
A second conductive resin disposed between the first insulating resin and the first passive electrode;
The first conductive resin and the second conductive resin are configured by continuously forming an anisotropic resin having conductivity in the thickness direction thereof.
A wireless power transmission device. 第１アクティブ電極、第１パッシブ電極ならびに前記第１アクティブ電極および前記第１パッシブ電極に接続され負荷回路へ電力を供給する受電回路を有する受電装置と、
前記第１アクティブ電極と結合する第２アクティブ電極、前記第１パッシブ電極と結合する第２パッシブ電極ならびに前記第２アクティブ電極および前記第２パッシブ電極に接続され交流電圧を供給する送電回路を有する送電装置と、
を備えたワイヤレス電力伝送装置において、
平板状に形成された第１絶縁性樹脂と、
前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配される第１導電性樹脂と、
を備え、
前記第１パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２パッシブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１パッシブ電極と対向するように配され、
前記第１アクティブ電極は、前記第１導電性樹脂を介して、前記第１絶縁性樹脂の第１平面側に配され、
前記第２アクティブ電極は、前記第１絶縁性樹脂の第２平面側において前記第１アクティブ電極と対向するように配され、
前記第１絶縁性樹脂と前記第１パッシブ電極との間に配される第２導電性樹脂を備え、
前記第２導電性樹脂は、前記第１導電性樹脂よりも抵抗値が低く構成されたものである、
ことを特徴とするワイヤレス電力伝送装置。 A power receiving device having a first active electrode, a first passive electrode, and a power receiving circuit connected to the first active electrode and the first passive electrode to supply power to a load circuit;
A power transmission having a second active electrode coupled to the first active electrode, a second passive electrode coupled to the first passive electrode, and a power transmission circuit connected to the second active electrode and the second passive electrode to supply an AC voltage Equipment,
In a wireless power transmission device comprising:
A first insulating resin formed in a flat plate shape;
A first conductive resin disposed on a first plane side of the first insulating resin;
With
The first passive electrode is disposed on a first plane side of the first insulating resin,
The second passive electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first passive electrode,
The first active electrode is disposed on the first plane side of the first insulating resin via the first conductive resin,
The second active electrode is disposed on the second plane side of the first insulating resin so as to face the first active electrode,
A second conductive resin disposed between the first insulating resin and the first passive electrode;
The second conductive resin is configured to have a lower resistance value than the first conductive resin.
A wireless power transmission device.
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