JPWO2015173890A1 - 無線電力伝送による可動部伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
このスリップリング装置は、送信電源が接続され、回転体の外周面に絶縁体を介して配置された環状のスリップリングと、受信電源が接続され、スリップリングの外周面と摺動接触するブラシとから構成されている。なお、受信電源には負荷機器等が接続されている。この構成により、スリップリングとブラシが電気的に接続され、送信電源からの電力を受信電源へ伝送することができる。更に、このスリップリング装置において、スリップリング及びブラシの対を多重化することで、複数系統の電力を多重化伝送することが可能となる。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る無線電力伝送による可動部伝送システムの構成を示す模式図である。
無線電力伝送による可動部伝送システムは、機構的な回転体(不図示)を経由して電源ラインを負荷機器等(不図示)へ接続する場合等に用いられるものであり、電気信号を含む電力を無線伝送する装置である。なお図1では、無線電力伝送機能を複数系統に多重化して、電気信号を含む複数系統の電力を並列に無線伝送する場合を示している。
送信電源回路2は、一次送信電源1と送信アンテナ5との間に配置され、共鳴インピーダンス制御により、対となる送信アンテナ5の共振条件を成立させるものである。
受信アンテナ6は、対となる送信アンテナ5からの電力を受信するものである。この受信アンテナ6により受信された電力は受信電源回路4を介して負荷機器等に供給される。この受信アンテナ6の構成の詳細については後述する。
なお、送受信部3の無線電力伝送方式は特に限定されるものではなく、磁界共鳴による方式、電界共鳴による方式、電磁誘導による方式のいずれであってもよい。
ここで、各系統間の距離Gの設定は、各送信アンテナ5から発生する磁界の位相を考慮して、各系統間の相互干渉が少なくなるように設定する。例えば図2において、距離Gを対となる送信アンテナ5及び受信アンテナ6の最大外径D以上に設計する、又は、距離Gを対となる送信アンテナ5及び受信アンテナ6の最小内径B以上に設計する。
また、従来技術のように磁束をコントロールするための所定の透磁率のスペーサ102,104を使用しないため、送信アンテナ5と受信アンテナ6のコイル形状に製造上の制限がない。更に、スペーサ102,104での渦電流による電力損失の発生もなく、また、スペーサ102,104における質量、体積及びコストの増加もない。よって、従来構成よりも低電力損失化(高効率化)を図ることができ、且つ、小型化、軽量化及び低コスト化を実現することができる。
Claims (11)
- 回転体を経由した無線電力伝送による可動部伝送システムであって、
電力を供給する一次送信電源と、
前記一次送信電源からの電力を無線伝送する送信アンテナ、及び、対となる前記送信アンテナからの電力を受信する受信アンテナからなる送受信部と、
対となる前記送信アンテナの共振条件を成立させる送信電源回路と、
対となる前記受信アンテナの共振条件を成立させる受信電源回路とを備え、
前記送信アンテナは、前記回転体の軸心を中心にして配置されたスパイラル状の送信側コイルから成り、
前記受信アンテナは、前記回転体の軸心を中心にして前記送信側コイルとの間に空隙を有して配置されたスパイラル状の受信側コイルから成る
ことを特徴とする無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送信アンテナ及び前記受信アンテナは複数系統設けられ、各系統は前記回転体の軸心方向に沿って距離を置いて配置された
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記距離は、対となる前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの最大外径以上である
ことを特徴とする請求項2記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記距離は、対となる前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの最小内径以上である
ことを特徴とする請求項2記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送受信部は、磁界共鳴により無線伝送を行う
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送受信部は、電界共鳴により無線伝送を行う
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送受信部は、電磁誘導により無線伝送を行う
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送信側コイル及び前記受信側コイルは、各々2個以上のコイルから構成された
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記一次送信電源は、前記各送信アンテナに対して異なる周波数の電力を供給する
ことを特徴とする請求項2記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記受信電源回路は、前記受信アンテナの伝送状況に応じて前記受信アンテナの共振条件を可変する
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。 - 前記送信電源回路は、前記送信アンテナの伝送状況に応じて前記送信アンテナの共振条件を可変する
ことを特徴とする請求項1記載の無線電力伝送による可動部伝送システム。
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WO2016190649A1 (ko) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 수신모듈 |
US10804747B1 (en) * | 2017-04-04 | 2020-10-13 | Lockheed Martin Corporation | Wireless power transfer for a rotating turret system |
CN107240964A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-10-10 | 上海德门电子科技有限公司 | 无线快充发射系统、无线快充接收系统及无线快充方法 |
CN108879990A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 中惠创智无线供电技术有限公司 | 一种供电电路 |
CN113937904B (zh) * | 2021-10-29 | 2022-10-11 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种基于井下旋转导向的多路无线电能传输耦合机构 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04133808A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Bridgestone Corp | タイヤ内部監視装置 |
JPH0752617A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-02-28 | Bridgestone Corp | 磁気浮上式鉄道のタイヤ内部監視装置 |
JP2011019293A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | 電力供給システム |
JP2011166885A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Japan Radio Co Ltd | レーダアンテナ装置、レーダアンテナ駆動ユニットおよびレーダアンテナ用電力供給装置 |
WO2011118404A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 給電装置 |
WO2013114576A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 富士通株式会社 | 電力伝送装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法 |
JP5449502B1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-03-19 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 無線電力伝送による可動部多重化伝送システム |
WO2014069093A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 無線電力伝送による多重化伝送システム及び送信側多重化伝送装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63124735A (ja) | 1986-11-11 | 1988-05-28 | 三菱電機株式会社 | 誘導電源装置 |
JPH06315237A (ja) | 1992-11-05 | 1994-11-08 | Kenji Miyaji | 回転体不釣合い修正装置の給電装置と通信装置 |
US5521444A (en) * | 1994-11-30 | 1996-05-28 | Honeywell Inc. | Apparatus for transferring electrical power from a stationary device to a rotating device without the use of brushes or contacts |
DE10344055A1 (de) * | 2003-09-23 | 2005-04-21 | Siemens Ag | Induktiver Drehübertrager |
JP2007208201A (ja) | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nippon Soken Inc | 非接触型電力供給装置 |
DE102008023224A1 (de) * | 2008-05-10 | 2009-11-12 | Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh | Vorrichtung zur drahtlosen Übertragung von Signalen zwischen zwei Teilen einer Bearbeitungsmaschine |
US7893564B2 (en) * | 2008-08-05 | 2011-02-22 | Broadcom Corporation | Phased array wireless resonant power delivery system |
US20120007442A1 (en) * | 2009-02-06 | 2012-01-12 | Mark Rhodes | Rotary data and power transfer system |
US9208942B2 (en) * | 2009-03-09 | 2015-12-08 | Nucurrent, Inc. | Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication |
NZ588159A (en) * | 2010-09-23 | 2014-01-31 | Powerbyproxi Ltd | A contactless power transfer system |
CN102148539A (zh) * | 2011-03-14 | 2011-08-10 | 天津大学 | 一种用于旋转机构的非接触式供电装置 |
US9206644B2 (en) * | 2012-09-24 | 2015-12-08 | Schlumberger Technology Corporation | Positive displacement motor (PDM) rotary steerable system (RSS) and apparatus |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04133808A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Bridgestone Corp | タイヤ内部監視装置 |
JPH0752617A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-02-28 | Bridgestone Corp | 磁気浮上式鉄道のタイヤ内部監視装置 |
JP2011019293A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | 電力供給システム |
JP2011166885A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Japan Radio Co Ltd | レーダアンテナ装置、レーダアンテナ駆動ユニットおよびレーダアンテナ用電力供給装置 |
WO2011118404A1 (ja) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 給電装置 |
WO2013114576A1 (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 富士通株式会社 | 電力伝送装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法 |
JP5449502B1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-03-19 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 無線電力伝送による可動部多重化伝送システム |
WO2014069093A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 無線電力伝送による多重化伝送システム及び送信側多重化伝送装置 |
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