JP6198734B2 - 容量性電力伝達システムとして利用される無線電力コンバータ - Google Patents
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Description
本願は、2011年8月16日付けで出願された米国特許仮出願第61/523924号及び2012年5月16日付けで出願された米国特許仮出願第61/647744号に基づく優先権を主張するものである。
Claims (15)
- 容量性電力伝達システムをDCグリッドへ局所的に接続し且つ前記容量性電力伝達システムにおいて接続される負荷へ電力を供給するDC−AC無線コンバータ装置であって、
DCグリッドの少なくとも2つの供給ラインへのガルバニック接触を可能にする少なくとも2つのコネクタと、
前記少なくとも2つのコネクタへ結合され、該少なくとも2つのコネクタによって供給される入力DC信号からAC電力信号を生成するドライバと、
前記ドライバの出力へ接続される少なくとも一対の送信電極と
を有し、
前記AC電力信号の周波数は、前記容量性電力伝達システムの直列共振周波数に略一致し、当該装置の構成要素は、導電性又は非導電性材料の面でアセンブルされ、
前記少なくとも一対の送信電極は、前記負荷が接続されたインフラストラクチャの一対の導電ストライプに重なり合い、
前記少なくとも一対の送信電極は、前記負荷の位置が移動されたときに、該負荷が接続された前記インフラストラクチャの新たな一対の導電ストライプに重なり合うように配置される、DC−AC無線コンバータ装置。 - 前記ドライバと前記少なくとも一対の送信電極の1つとの間に直列に接続されるインダクタ
を更に有する請求項1に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 前記DCグリッドの前記少なくとも2つの供給ラインは、絶縁層を形成するよう非導電性材料によって覆われる、
請求項2に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 容量性電力伝達システムをDCグリッドへ局所的に接続し且つ前記容量性電力伝達システムにおいて接続される負荷へ電力を供給するDC−AC無線コンバータ装置であって、
DCグリッドの少なくとも2つの供給ラインへのガルバニック接触を可能にする少なくとも2つのコネクタと、
前記少なくとも2つのコネクタへ結合され、該少なくとも2つのコネクタによって供給される入力DC信号からAC電力信号を生成するドライバと、
前記ドライバの出力へ接続される少なくとも一対の送信電極と
を有し、
前記AC電力信号の周波数は、前記容量性電力伝達システムの直列共振周波数に略一致し、当該装置の構成要素は、導電性又は非導電性材料の面でアセンブルされ、
前記ドライバによって生成される前記AC電力信号は、前記少なくとも一対の送信電極が前記負荷へ接続される一対の受信電極と重なり合う場合に、前記少なくとも一対の送信電極から前記一対の受信電極へ無線により伝達され、
前記一対の受信電極、前記DCグリッドの前記少なくとも2つの供給ライン、及び前記負荷は同じインフラストラクチャの部分である、DC−AC無線コンバータ装置。 - 前記容量性電力伝達システムを前記DCグリッドへ局所的に接続するよう前記インフラストラクチャに実装される請求項4に記載のDC−AC無線コンバータ装置。
- 前記容量性電力伝達システムの前記直列共振周波数は、前記ドライバと前記少なくとも一対の送信電極の1つとの間に直列に接続されるインダクタと、一対の送信電極と一対の受信電極との間に形成される容量インピーダンスとの共振周波数である、
請求項5に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 前記一対の受信電極は、水平な導電ストライプであり、前記供給ラインは、前記インフラストラクチャの同じ基板層に含まれる垂直な導電ストライプである、
請求項5に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 前記一対の受信電極は、水平な導電ストライプであり、前記供給ラインは、前記インフラストラクチャの異なる基板層に含まれる垂直な導電ストライプである、
請求項5に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 前記ドライバは、
前記入力DC信号の極性を入れ替え、周波数制御信号を生成するよう構成されるロジックユニットと、
前記生成された周波数制御信号に基づき前記直列共振周波数でAC信号を生成するよう構成される発振器と、
前記発振器によって生成される前記AC信号を前記負荷に給電するのに必要な振幅へと増幅するよう構成される増幅器と
を有する、請求項1に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 前記ロジックユニットは更に、前記負荷の動作を制御するよう構成される、
請求項9に記載のDC−AC無線コンバータ装置。 - 容量性電力伝達システムへ接続される無動力DCグリッドへDC信号を局所的に供給するAC−DC無線コンバータ装置であって、
AC電力グリッドの少なくとも2つの電極へ容量結合され、それにより前記AC電力グリッドからAC電力信号が無線により伝達される少なくとも一対の電極と、
前記少なくとも一対の電極へ接続され、前記AC電力信号からDC信号を生成するよう構成されるAC−DCコンバータと、
前記無動力DCグリッドの少なくとも2つの供給ラインへのガルバニック接触を可能にする少なくとも2つのコネクタと
を有し、
当該装置は、前記DCグリッドに局所的に給電するよう前記AC電力グリッドのインフラストラクチャに実装される、AC−DC無線コンバータ装置。 - 前記AC−DCコンバータと前記少なくとも一対の電極の1つとの間に直列に接続されるインダクタ
を更に有する請求項11に記載のAC−DC無線コンバータ装置。 - 前記少なくとも一対の電極と前記AC電力グリッドの前記少なくとも2つの電極との間に絶縁層が配置され、該絶縁層は、非導電性材料から作られる、
請求項12に記載のAC−DC無線コンバータ装置。 - 前記AC電力信号の周波数は、前記インダクタと、前記少なくとも一対の電極と前記AC電力グリッドの前記少なくとも2つの電極との間に形成される容量インピーダンスとの直列共振周波数に略一致する、
請求項13に記載のAC−DC無線コンバータ装置。 - 請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載のDC−AC無線コンバータ装置と、請求項11乃至14のうちいずれか一項に記載のAC−DCコンバータ装置とを有するシステム。
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