KR20150038280A - 와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치 - Google Patents

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츠토무 이에키
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Abstract

와이어리스 수전 장치(2)는 대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)과, 양 전극(41A, 41P)과 동일 평면에 배치되며, 각 전극(41A, 41P)으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선(45A, 45P)과, 양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선(45A, 45P)의 양면을 피복하는 절연체 시트(50)를 포함한 시트 형상의 전극 시트부(2A)와, 각 인출선(45A, 45P)의 단부간에 유기되는 교류 전압을 강압시키는 강압부(43)와, 강압부(43)에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 수전 모듈(44)과, 수전 모듈(44)의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터(46)를 포함한 수전부(2B)를 포함한다.

Description

와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치{WIRELESS POWER RECEPTION DEVICE, WIRELESS POWER TRANSMISSION DEVICE, AND WIRELESS POWER TRANSMISSION/RECEPTION DEVICE}
본 발명은 와이어리스로 전력을 전송하는 것에 이용되는 와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치에 관한 것이다.
최근, 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 전자기기 사이에서, 와이어리스로 전력을 전송하는 와이어리스 전력 전송 시스템이 실용화되고 있다. 이러한 와이어리스 전력 전송 시스템으로서, 예를 들면 특허문헌 1~3에 기재된 것이 있다.
특허문헌 1은 전자 유도형의 와이어리스 전력 전송 시스템을 개시하고 있다. 전자 유도형의 와이어리스 전력 전송 시스템은 와이어리스 송전 장치와 와이어리스 수전 장치를 가지고 있다. 와이어리스 송전 장치는 송전 코일을 포함하고, 와이어리스 수전 장치는 수전 코일을 포함하고, 이러한 코일들 사이에서 전자 유도에 의해 전력이 전송된다.
특허문헌 2는 전자 유도형의 와이어리스 수전 장치를 개시하고 있다.
특허문헌 3은 전계(電界) 결합형의 와이어리스 전력 전송 시스템을 개시하고 있다. 전계 결합형의 와이어리스 전력 전송 시스템은 와이어리스 송전 장치와 와이어리스 수전 장치를 가지고 있다. 와이어리스 송전 장치는 송전 전극을 포함하고, 와이어리스 수전 장치는 수전 전극을 포함하고, 이러한 전극들 사이에서 정전(靜電)유도에 의해 전력이 전송된다.
일본국 특허공보 제3344593호 일본국 공표특허공보 2006-510101호 WO2011/148803호 공보
와이어리스 전력 전송 기능을 가지고 있지 않은 종래의 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 전자기기에 있어서, 와이어리스 전력 전송을 이용하고자 하는 요망이 있다. 이 요망을 실현하는 방법으로서 상기 전자기기에 외장형 와이어리스 수전 장치를 장착하는 것을 생각할 수 있다. 여기서, 이러한 전자기기들은 사용자의 편리성을 위해 소형화, 박형화가 진행되고 있다. 그렇기 때문에, 외장형의 와이어리스 수전 장치에 대해서도 소형화, 박형화가 요망된다.
본 발명은 소형화, 박형화한 와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태에 있어서, 와이어리스 수전 장치가 제공된다.
이 와이어리스 수전 장치는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브(passive) 전극과,
양 전극과 동일 평면에 배치되며, 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
양 전극 및 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
각 인출선의 단부(端部)간에 유기(誘起)되는 교류 전압을 강압(降壓)시키는 강압부와,
강압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류(整流) 및 평활하는 정류 평활부와,
정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 있어서, 와이어리스 송전 장치가 제공된다.
이 와이어리스 송전 장치는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
양 전극과 동일 평면에 배치되며, 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
양 전극 및 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부(inverter unit)와,
인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 각 인출선의 단부에 인가하는 승압부를 포함한 송전부를 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 있어서, 와이어리스 송수전 장치가 제공된다.
이 와이어리스 송수전 장치는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
양 전극과 동일 평면에 배치되며, 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
양 전극 및 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
각 인출선의 단부간에 유기되는 교류 전압을 강압시키는 강압부와,
강압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 정류 평활부와,
정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부와,
인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 각 인출선의 단부에 인가하는 승압부를 포함한 송전부와,
각 인출선의 단부와, 승압부의 출력부 또는 강압부의 입력부를 택일적으로 접속시키는 전환부를 포함한다.
본 발명의 제4 양태에 있어서, 와이어리스 송수전 장치가 제공된다.
이 와이어리스 송수전 장치는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
양 전극과 동일 평면에 배치되며, 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
양 전극 및 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 전극 시트부와,
각 인출선의 단부에 고압측이 접속된 변압부와,
변압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 정류 평활부와,
정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부를 포함한 송전부와,
변압부의 저압측과, 송전부의 인버터부의 출력 또는 수전부의 정류 평활부의 입력을 선택적으로 접속하는 전환부를 포함한다.
본 발명의 와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치에 있어서, 액티브 전극 및 패시브 전극을 포함하는 부위를 시트 형상의 전극 시트부로서 구성했다. 그렇기 때문에, 액티브 전극 및 패시브 전극을 포함하는 부위를 박형화할 수 있다. 따라서, 와이어리스 수전 장치, 와이어리스 송전 장치, 및 와이어리스 송수전 장치 전체로서도 박형화, 나아가서는 소형화를 실현할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 와이어리스 전력 전송 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치의 외관도이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치의 전극 시트부의 단면도이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치의 전극 시트부의 구체예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치의 외관도이다.
도 8은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 있어서, 다양한 전자기기에 따른 전극 시트부의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시형태 3에 따른 와이어리스 수전 장치의 전극 시트의 단면도이다.
도 11은 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 외관도이다.
도 13은 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 전극 시트부의 구체예를 나타내는 도면이다.
도 14는 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 이용 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시형태 5에 따른 와이어리스 송수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 16은 실시형태 6에 따른 와이어리스 송수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 17은 기타 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 18은 기타 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치의 외관도이다.
(실시형태 1)
실시형태 1에 따른 송전 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
1. 구성
도 1은 실시형태 1의 와이어리스 전력 전송 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시형태의 와이어리스 전력 전송 시스템은 전계 결합형인 것이며, 와이어리스 송전 장치(1)와, 와이어리스 수전 장치(2)를 포함한다. 와이어리스 송전 장치(1)는 전계 결합형의 와이어리스 전력 전송에 의해 와이어리스 수전 장치(2)에 전력을 전송하고, 와이어리스 수전 장치(2)는 수전한 전력을 전자기기(3)에 적합한 직류 전압으로 변환하여 공급한다.
1-1. 와이어리스 송전 장치의 구성
와이어리스 송전 장치(1)는 AC/DC 컨버터(11), 송전 모듈(12), 승압부(21), 송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)(송전 장치측 전극부)을 가진다.
AC/DC 컨버터(11)는 상용(商用) 전원 등으로부터 입력한 교류 전압을 소정 전압값의 직류 전압으로 변환한다. 소정값은 예를 들면 10V~20V이다. 한편, AC/DC 컨버터(11)의 2차측이면서, 송전 모듈(12)의 1차측에 AC/DC 컨버터(11)의 출력에 의해 충전되는 충전지를 마련해도 좋다. 이로 인해, 상용 전원이 얻어지지 않는 경우에도 와이어리스 송전 장치(1)에 의한 송전을 실시할 수 있다.
송전 모듈(12)은 보호 회로(12a), 인버터(12b), 및 제어 회로(12c)를 포함한다.
보호 회로(12a)는 예를 들면 과전류, 과전압 발생시에 AC/DC 컨버터(11)와 인버터(12b) 사이를 차단한다.
인버터(12b)는 AC/DC 컨버터(11)로부터의 직류 전압을 소정 전압값 및 소정 주파수의 교류 전압으로 변환한다. 소정 전압값은 예를 들면 10V~20V이다. 소정 주파수는 예를 들면 1㎑이다.
제어 회로(12c)는 송전 모듈(12) 등의 동작 제어를 실시한다.
승압부(21)는 송전 모듈(12)의 인버터(12b)로부터 출력된 교류 전압을 승압한다. 승압부(21)는 예를 들면 승압 트랜스에 의해 구성된다. 승압부(21)에 의한 승압 후의 전압은 예를 들면 100V~10㎸이다.
송전 장치측 패시브 전극(31P)과 송전 장치측 액티브 전극(31A) 사이에, 승압부(21)에서 승압된 전압이 인가된다.
송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)과, 와이어리스 수전 장치(2)의 후술하는 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)이 소정의 대향 상태에 있을 때에, 이들의 전극 사이에 결합 용량이 생긴다. 이 상태에서, 송전 장치측 패시브 전극(31P)과 송전 장치측 액티브 전극(31A) 사이에 승압부(21)에서 승압된 전압이 인가됨으로써, 와이어리스 송전 장치(1)는 수전 장치(2)에 전계 결합에 의해 전력을 전송한다.
송전 장치측 패시브 전극(31P), 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)은 평판형상의 금속부재이다.
1-2. 와이어리스 수전 장치의 구성
와이어리스 수전 장치(2)는 전극 시트부(2A) 및 수전부(2B)를 가진다.
전극 시트부(2A)는 수전 장치측 패시브 전극(41P), 수전 장치측 액티브 전극(41A)(수전 장치측 전극부), 및 인출선(45A, 45P)을 가진다. 수전 장치측 패시브 전극(41P), 수전 장치측 액티브 전극(41A), 및 인출선(45A, 45P)은 절연체 시트(50)에 의해 피복되어 있다.
수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)은 시트 형상의 금속부재, 예를 들면 소정의 두께를 가지는 금속박(金屬箔)이다.
인출선(45A 및 45P)은 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)과, 수전부(2B)를 접속한다. 인출선(45A 및 45P)은 시트 형상의 금속부재, 예를 들면 소정의 두께를 가지는 금속박이다.
수전부(2B)는 강압부(43), 수전 모듈(44), 및 커넥터(46)를 가진다. 강압부(43)는 수전 장치측 패시브 전극(41P)과 수전 장치측 액티브 전극(41A) 사이에(후술하는 인출선(45A, 45P)의 단부간에) 유기된 교류 전압을 강압한다. 강압부(43)는 예를 들면 강압 트랜스에 의해 구성된다.
수전 모듈(44)은 정류 평활회로 및 DC/DC 컨버터 등을 가진다. 정류 평활회로는 강압부(43)에서 강압된 교류 전압을 직류 전압으로 정류 및 평활한다. DC/DC 컨버터는 정류 평활회로에서 정류된 직류 전압을 전자기기(3)에 적합한 직류 전압으로 변환 및 안정화시켜서 커넥터(46)에 출력한다.
커넥터(46)는 전자기기(3)에 전력을 공급하기 위한 인터페이스이다. 커넥터(46)는 전자기기(3)가 가지는 커넥터(63)에 적합한 사양으로 형성되어 있다.
1-3. 전자기기의 구성
전자기기(3)는 전지(61), 부하 회로(62), 및 커넥터(63)를 가진다. 전자기기(3)는 예를 들면 스마트폰, 태블릿 단말, 뮤직 플레이어 등이다.
전지(61)는 와이어리스 수전 장치(2)의 수전 모듈(44)의 DC/DC 컨버터로부터 출력된 직류 전력을 축전(蓄電)하는 동시에, 부하 회로(62)에 직류 전력을 공급한다.
부하 회로(62)는 전자기기(3)에 관한 소정의 기능을 실행한다.
커넥터(63)는 외부기기와 접속하기 위한 인터페이스이다. 커넥터(63)는 외부기기로부터 공급되는 전력을 받는 것이 가능하다. 커넥터(63)는 예를 들면, USB규격이나 해당 전자기기(3) 전용의 규격에 기초한 것이 이용된다.
2. 와이어리스 수전 장치의 구조
도 2는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치의 외관도이다. 구체적으로, 도 2(a)는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치의 배면도이다. 도 2(b)는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치 측면도이다.
와이어리스 수전 장치(2)는 상술한 바와 같이 수전부(2B)와 전극 시트부(2A)를 가진다.
수전부(2B)에는 상술한 강압부(43), 수전 모듈(44), 및 커넥터(46)가 마련되어 있다(도 1 참조).
전극 시트부(2A)에는 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)이 마련되어 있다. 또한, 전극 시트부(2A)에는 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)과 수전부(2B)을 접속하기 위한 인출선(45A, 45P)이 마련되어 있다.
도 3은 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태에서의 외관도이다. 구체적으로, 도 3(a)는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태에서의 배면도이다. 도 3(b)는 실시형태 1에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태에서의 측면도이다.
본 실시형태 1에서는 일례로서, 전자기기(3)가 스마트폰인 경우를 나타내고 있다. 전극 시트부(2A)는 전자기기(3)의 이면(裏面)(배면. 액정 디스플레이가 마련된 면과는 반대 면)에 부착된다. 한편, 후술하는 바와 같이, 전극 시트부(2A)는 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)을 포함하여 투명하며, 전자기기(3)의 배면이 들여다보인다. 또한, 수전부(2B)는 커넥터(46)가 전자기기(3)의 커넥터(63)에 접속됨으로써 전자기기(3)에 고정된다.
도 4는 전극 시트부(2A)의 단면도이다. 전극 시트부(2A)는 수전 장치측 패시브 전극(41P), 수전 장치측 액티브 전극(41A), 및 인출선(45A, 45P)을 피복하는 절연체 시트(50)를 포함한다. 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)은 동일 평면상에 배치되어 있다. 한편, 도시되어 있지 않지만, 인출선(45A, 45P)도 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)과 동일 평면상에 배치되어 있다. 절연체 시트(50)는 전극 시트부(2A)의 표면(전자기기(3)에 부착되는 면과는 반대측 면)을 구성하는 표면 시트(51)와, 전극 시트부(2A)의 이면(전자기기(3)에 부착되는 면)을 구성하는 이면 시트(52)를 가진다. 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)은 표면 시트(51)와 이면 시트(52) 사이에 개설(介設; interpose)되며, 양 시트(51, 52)에 의해 피복되어 있다.
수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)은 금속박이다. 본 실시형태에서는 금속박으로서 투명한 금속박을 이용한다. 투명한 금속박으로는 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)를 이용할 수 있다. 금속박은 예를 들면 1㎛ 정도의 두께를 가진다. 인출선(45A, 45P)에 대해서도 동일하다.
표면 시트(51) 및 이면 시트(52)는 각각 수지 시트이다. 수지 시트로는 예를 들면, 점착성이나 절연성을 가지는 우레탄 수지나 실리콘 수지를 이용할 수 있다. 전력 수전 중에는, 패시브 전극(41P)과 액티브 전극(41A) 사이에 고전압이 발생한다. 표면 시트(51) 및 이면 시트(52)에 의해 절연 피복됨으로써, 전극과 다른 물체가 접촉함으로 인한 방전이나, 감전, 또한 그것에 따라 생기는 장치의 고장을 막을 수 있다. 표면 시트(51)는 예를 들면 0.02㎜~0.1㎜ 정도의 두께를 가진다. 본 실시형태에서는 수지 시트로서 투명한 시트를 이용하고 있다. 이면 시트(52)는 예를 들면 0.02㎜~0.1㎜ 정도의 두께를 가진다. 한편, 표면 시트(51)의 두께는 상기 범위에 있어서 가능한 한 얇게 하고, 이면 시트(52)의 두께는 상기 범위에 있어서 가능한 한 두껍게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이면 시트(52)의 두께는 0.06㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이면 시트(52)의 두께를 두껍게 함으로써, 전자기기(3)에 내장된 접지 전극과, 전극 시트부(2A)의 수전 장치측 액티브 전극(41A) 사이에서 생기는 용량을 감소시켜서, 와이어리스 수전 장치(2)의 동작을 안정시킬 수 있다. 한편, 표면 시트(52)의 두께를 얇게 함으로써 전극 시트부(2A)의 두께를 감소시킬 수 있다. 본 실시형태에서는 장착 대상인 전자기기(3)측에 배치되게 되는 이면 시트(52)의 두께를 표면 시트(51)의 두께보다도 두껍게 하고 있으며, 이로 인해 표면 시트(51) 및 이면 시트(52)에 관한 상술한 효과를 양립하고 있다. 상기한 바와 같이 구성함으로써, 본 실시형태에서는 전극 시트부(2A)의 두께를 예를 들면 0.2㎜ 정도의 두께로 하는 것도 가능하다. 그렇기 때문에, 전극 시트부(2A)를 전자기기(3)와 보호 케이스 사이에 끼우는 것이 가능하다.
이상과 같이, 전극 시트부(2A)를 구성하는 부재는 모두 투명하다. 그렇기 때문에, 전극 시트부(2A) 전체가 투명해진다. 따라서, 전자기기(3)에 장착한 경우에도 전자기기(3) 케이스 표면의 모양 등이 전극 시트부(2A)를 통해서 투과하여, 스마트폰 등의 전자기기(3)의 의장성(意匠性)을 손상시키지 않는다. 한편, 본 예에서는 의장성을 고려하여 전극 시트부(2A)를 투명하게 구성했지만, 전극 시트부(2A)는 반드시 투명하지 않아도 된다. 이 경우, 예를 들면 저렴한 동박이나 은박을 이용할 수 있다.
도 5는 와이어리스 수전 장치(6)의 전극 시트부(2A)의 구체예를 나타내는 도면이다. 이 전극 시트부(2A)에 있어서는 거의 중앙에 수전 장치측 액티브 전극(41A)이 배치되고, 상부 및 하부에 수전 장치측 패시브 전극(41P)이 배치되어 있다. 그리고, 각 전극(41A, 41P)으로부터 각각 인출선(45A, 45P)이 연장되고 있다. 이들의 전극(41A, 41P) 및 인출선(45A, 45P)은 도 4에서 설명한 바와 같이 표면 시트(51)와 이면 시트(52) 사이에 마련되어 있다. 본 예에서는, 수전 장치측 액티브 전극(41A), 수전 장치측 패시브 전극(41P), 및 인출선(45A, 45P)을 구성하는 금속박은 메시(mesh)형상으로 형성되어 있다.
본 실시형태에 의한 와이어리스 수전 장치(6)에 의하면 이하와 같은 효과가 얻어진다.
본 실시형태에서는 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)을 가지는 부위를 시트 형상으로 구성하였으므로 와이어리스 수전 장치(6)를 박형화할 수 있다. 그렇기 때문에, 전자기기(3)에 와이어리스 수전 장치(2)를 장착한 경우에도 전자기기(3)의 두께를 크게 증가시키는 경우가 없다. 따라서, 와이어리스 수전 장치(2)를 장착한 채로도 운반하기 쉬워진다.
또한, 스마트폰 등의 전자기기(3)는 보호 케이스 등에 수납되어서 이용되는 경우가 있다. 본 실시형태에서는 전자기기의 배면에 장착하는 시트부(5A)가 박형이므로, 상기와 같은 경우에 있어서도 시트부(5A)를 스마트폰 등의 전자기기(3)의 배면에 장착한 상태에서 보호 케이스에 수납하는 것이 가능해진다. 또한, 시트부(5A)를 투명하게 함으로써 보호 케이스에 부착해도 보호 케이스의 의장을 손상시키지 않는다.
또한, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)을 전자기기(3)의 배면에 장착하는 시트부(5A)에 배치함으로써, 스마트폰 등의 전자기기(3)의 배면을 유효하게 이용하여 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)의 면적을 크게 할 수 있다. 그렇기 때문에, 전력 전송 효율을 향상시키기 쉽다.
또한, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)을 투명하게 함으로써, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)의 면적을 크게 해도 전자기기(3)의 의장을 손상시키지 않는다. 이 점에 있어서도, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)의 면적을 크게 하기 쉽다.
또한, 본 실시형태의 와이어리스 전력 전송 시스템에서는 와이어리스 송전 장치(1)에 승압부(21)를 포함하고, 와이어리스 수전 장치(5)에 강압부(43)를 포함한다. 그렇기 때문에, 송전 장치측 패시브 전극(31P)과 송전 장치측 액티브 전극(31A) 사이, 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)과 수전 장치측 액티브 전극(41A) 사이에는 전자기기(3) 등에서 이용되는 전압보다도 높은 전압이 인가된다. 이로 인해, 전력의 전송 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)(송전 장치측 전극부), 그리고 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)(수전 장치측 전극부) 등에서의 전송 손실을 적게 하는 동시에, 발열을 적게 할 수 있다. 전자 유도형의 와이어리스 전력 전송 시스템에서는 코일에 큰 전류가 흐르기 때문에 전송 손실이나 발열이 크다. 또한, 그 결과, 코일 선의 직경을 크게 할 필요가 있다. 그렇기 때문에, 전자 유도형의 와이어리스 전력 전송 시스템의 경우, 코일을 가지는 시트부를 마련해도, 예를 들면 1㎜ 이상의 두께로 되어 얇게 하기에는 한계가 있다. 그렇기 때문에, 전자기기와 보호 케이스 사이에 끼우는 것은 곤란하다.
3. 정리
이상과 같이 본 실시형태의 와이어리스 수전 장치(2)는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)과,
양 전극(41A, 41P)과 동일 평면에 배치되며, 각 전극(41A, 41P)으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선(45A, 45P)과,
양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선(45A, 45P)의 양면을 피복하는 절연체 시트(50)를 포함한 전극 시트부(2A)와,
각 인출선(45A, 45P)의 단부간에 유기되는 교류 전압을 강압시키는 강압부(43)와,
강압부(43)에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 수전 모듈(44)과,
수전 모듈(44)의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터(46)를 포함한 수전부(2B)를 포함한다.
즉 와이어리스 수전 장치(2)에 있어서, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)을 포함하는 부위를 시트 형상의 전극 시트부로서 구성했다. 그렇기 때문에, 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)을 포함하는 전극 시트부(2A)를 박형화할 수 있다. 따라서, 와이어리스 수전 장치(2) 전체로서도 박형화, 나아가서는 소형화를 실현할 수 있다.
본 실시형태의 와이어리스 수전 장치(2)에 있어서,
절연체 시트(50)는 양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선(45A, 45P)의 한쪽 면을 피복하는 제1 절연체 시트(51)와, 양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선의 다른쪽 면을 피복하는 제2 절연체 시트(52)로 구성되며,
제1 절연체 시트(51)와 제2 절연체 시트(52) 중, 장착 대상인 전자기기측에 배치되게 되는 절연체 시트(52)의 두께가, 다른쪽의 절연체 시트(51)보다도 두껍다.
이로 인해, 전자기기에 내장된 접지 전극과, 전극 시트부(2A)의 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A) 사이에서 생기는 용량을 감소시켜서 와이어리스 수전 장치(2)의 동작을 안정시킬 수 있다.
한편, 절연체 시트(50)의 주면(主面)의 한쪽에 접착층(55)(도 4 참조)이 마련되어 있어도 된다.
이로 인해, 전극 시트부(2A)를 전자기기(3)에 부착하여 고정할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 대해서 설명한다. 도 6은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치의 외관도이다. 구체적으로, 도 7(a)는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치의 배면도이다. 도 7(b)는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치 측면도이다.
본 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치(102)에 있어서는 전극 시트부(102A)와 수전부(102B)가 분리 가능하다. 구체적으로 수전부(102)에는 스프링 커넥터(47A, 47B)가 마련되어 있다. 스프링 커넥터(47A, 47B)는 강압부(43)의 입력 배선에 접속되어 있다. 전극 시트부(102A)에는 수전부(102)의 스프링 커넥터(47A, 47B)와 접속 가능한 제1접속 단자(48A) 및 제2접속 단자(48B)가 마련되어 있다. 제1접속 단자(48A)는 수전 장치측 액티브 전극(41A)으로부터의 인출선(45A)의 단부에 접속되고, 제2접속 단자(48B)는 수전 장치측 패시브 전극(41P)으로부터의 인출선(45P)의 단부에 접속되어 있다. 그 밖의 구성은 실시형태 1과 동일하다.
도 8은 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 8(a)는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태에서의 배면도이다. 도 8(b)는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 전자기기를 장착한 상태에서의 측면도이다.
본 실시형태에서의 와이어리스 수전 장치(102)에서는 예를 들면, 전자기기(3)의 이용시에는 전극 시트부(102A)만을 전자기기(3)에 장착해 두고, 충전할 때에 전극 시트부(102A)와 수전부(102B)를 접속하는 이용 방법을 취하는 것이 가능해진다. 이 구조에서는 스프링 커넥터(47A, 47B)와 커넥터(46)가 수전부(102B)의 동일면에 마련되어 있기 때문에, 수전부(102B)를 전자기기(3)에 접속하는 동시에 전극 시트(102A)와 수전부(102B)도 접속된다. 또한, 수전부(102B)와 전자기기(3) 사이에 전극 시트(102A)의 접점부(接点部)를 끼우는 구조로서 외부에 노출되지 않도록 했기 때문에, 접점부가 외부의 물체와 접촉함으로 인한 방전 등의 사고가 생기지 않는다. 이로 인해, 와이어리스 수전 장치(102)를 이용할 경우에서의 전자기기(3) 이용의 편리성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전자기기(3)의 의장을 손상시키지 않는다.
또한, 본 실시형태에서의 와이어리스 수전 장치(102)에서는 전극 시트부(102A)를 교환하는 것이 가능해진다. 이 경우, 다양한 전자기기에 따라 다양한 전극 시트부(102A)를 준비해둠으로써 다양한 전자기기에 대응하는 것이 가능해진다. 한편 이 경우, 다양한 전자기기(3)의 소비 전력에 대응할 수 있도록 수전부(102B)를 구성하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 복수 종류의 전극 시트부(102A)와, 1개의 수전부(102B)를 조합시킴으로써 다양한 전자기기(3)에 대응하는 것이 가능해진다.
도 9는 실시형태 2에 따른 와이어리스 수전 장치에 있어서 다양한 전자기기에 따른 전극 시트부의 예를 나타내는 도면이다. 도 9(a)는 전자기기(3)가 태블릿 장치인 경우를 나타낸다. 도 9(b)는 전자기기가 뮤직 플레이어인 경우를 나타낸다. 이러한 도면들에 나타내는 바와 같이, 전극 시트부(102A)의 형상은 전자기기(3)에 따라서 변경해도 된다. 한편, 전극 시트부(102A)에서의 액티브 전극 및 패시브 전극의 형상 및 크기를 통일해 두면 전극 시트부(102A)를 교환해도 동일한 와이어리스 송전 장치를 이용할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치(102)에 있어서는 전극 시트부(102A)와 수전부(102B)가 분리 가능하다. 이로 인해, 전자기기(3)의 이용의 편리성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전극 시트부(102A)만 교환함으로써 다양한 전자기기(3)에 용이하게 대응할 수 있다.
(실시형태 3)
실시형태 3에 따른 와이어리스 수전 장치에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 전극 시트부의 구조가 실시형태 1에서의 전극 시트부(2A)의 구조와 다르다. 도 10은 실시형태 3의 전극 시트부의 단면도이다. 본 실시형태에서 전극 시트부(2A')의 절연체 시트(50')는 3층의 시트(51', 52', 53')를 포함한다. 구체적으로, 전극 시트부(2A')는 전극 시트부(2A')의 표면을 구성하는 표면 시트(51')와, 전극 시트부(5')의 이면을 구성하는 이면 시트(53')와, 이들 사이에 마련된 중간 시트(52')를 가진다. 표면 시트(51')와 중간 시트(52') 사이에, 수전 장치측 패시브 전극(41P) 및 수전 장치측 액티브 전극(41A)이 마련되어 있다. 표면 시트(51')와 중간 시트(52') 사이에 실드 전극(41S)이 마련되어 있다. 실드 전극(41S)은 수전 장치측 패시브 전극(41P)에 접속되어 있어서 패시브 전극으로서도 기능한다.
즉, 본 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치에 있어서는 절연체 시트(50') 주면의 한쪽에 시트 형상의 실드 전극(41S)이 마련되고, 실드 전극(41S)에서의 표면 시트(51') 및 중간 시트(52')측과는 반대측 면에 이면 시트(53')가 마련되어 있다.
이렇게 구성함으로써, 전자기기(3)에 내장된 접지 전극과, 전극 시트부(2A')의 수전 장치측 액티브 전극(41A) 사이에 생기는 용량이 기기마다 다른 것을 막을 수 있다. 이로 인해, 수전 장치측 액티브 전극(41A)과 실드 전극(41S)의 거리가 시트에 의해 결정되며, 기기마다 다르지 않기 때문에 시트의 공통화를 도모할 수 있다.
(실시형태 4)
실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치에 대해서 설명한다. 도 11은 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 12는 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 외관도이다. 구체적으로, 도 12는 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 배면도이다.
본 실시형태의 와이어리스 송전 장치(201)는 실시형태 1의 와이어리스 송전 장치(1)와 동일한 AC/DC 컨버터(11), 송전 모듈(12), 승압부(21), 및 송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)(송전 장치측 전극부)을 가진다.
본 실시형태의 와이어리스 송전 장치(201)는 상기 실시형태 1에서 설명한 와이어리스 수전 장치(2)와 같이, 송전부(201B)와, 시트 형상의 전극 시트부(201A)를 가진다. 송전부(201B)에는 AC/DC 컨버터(11), 송전 모듈(12), 및 승압부(21)가 마련되어 있다.
전극 시트부(201A)에는 송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A)이 마련되어 있다. 또한, 전극 시트부(201A)에는 송전 장치측 액티브 전극(31A)과 송전부(201B)를 접속하기 위한 인출선(35A, 35P)이 마련되어 있다. 송전 장치측 패시브 전극(31P) 및 송전 장치측 액티브 전극(31A) 및 인출선(35A, 35P)은 절연체 시트(70)에 의해 피복되어 있다. 한편, 전극 시트부(201A)의 기본 구조는 도 4를 이용하여 설명한 와이어리스 수전 장치(2)에서의 전극 시트부(2A)와 동일한 구조를 가지고 있다. 그렇기 때문에, 구체적인 설명은 생략한다.
도 13은 와이어리스 송전 장치(201)의 전극 시트부(201A)의 구체예를 나타내는 도면이다. 이 전극 시트부(201A)에 있어서는 거의 중앙에 송전 장치측 액티브 전극(31A)이 배치되고, 상부 및 하부에 송전 장치측 패시브 전극(31P)이 배치되어 있다. 그리고, 각 전극(31A, 31P)으로부터 각각 인출선(35A, 35P)이 연장되어 있다.
도 14는 실시형태 4에 따른 와이어리스 송전 장치의 이용 형태의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도면에 있어서 와이어리스 송전 장치(201)는 테이블(T) 위에 배치되어 있다. 그리고, 이 와이어리스 송전 장치(201)의 전극 시트부(201A) 위에, 예를 들면 와이어리스 수전 기능을 가지는 전자기기(203)를 배치함으로써 전자기기(203)의 와이어리스 충전을 실시할 수 있다. 이렇게, 와이어리스 송전 장치(201)의 전극 시트부(201A)를 테이블(T) 위에 배치하는 것만으로 테이블(T)을 충전대로서 이용하는 것이 가능해진다. 한편, 전극 시트부(201A)는 테이블(T)에 부착해도 된다. 이로 인해, 와이어리스 송전 장치(201)가 테이블(T) 위에서 이동하거나 변형하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 전극 시트부(201A)로서 투명한 것을 이용하면 테이블(T)의 의장을 손상시키지 않는다.
한편, 전자기기(203)는 와이어리스 수전 기능을 가지는 것이 아니어도 좋다. 예를 들면, 실시형태 1에서 설명한 전자기기(3)에 와이어리스 수전 장치(2)를 장착한 것이어도 좋다.
또한, 와이어리스 송전 장치(201)를 전자기기(203) 위에서 겹쳐서 배치해도 좋다. 이 경우에도, 와이어리스 송전 장치(201)와 전자기기(203) 사이에서의 전력의 전송은 가능하다.
또한, 도 14의 예에서는 송전부(201B)를 테이블(T)의 상부면에 배치하고 있지만, 테이블(T) 아래에 수납해도 좋다. 이로 인해, 테이블(T)의 의장에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다. 또한, 테이블로서 이용하기 쉬워진다.
이상과 같이, 본 실시형태의 와이어리스 송전 장치(201)는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 송전 장치측 액티브 전극(31A) 및 송전 장치측 패시브 전극(31P)과,
양 전극(31A, 31B)과 동일 평면에 배치되며, 각 전극(31A, 31P)으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선(35A, 35P)과,
양 전극(31A, 31P) 및 양 인출선(35A, 35P)의 양면을 피복하는 절연체 시트(70)를 포함한 전극 시트부(201A)와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부(12b)와,
인버터부(12b)로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 각 인출선(35A, 35P)의 단부에 인가하는 승압부(21)를 포함한 송전부(201B)를 포함한다.
즉 와이어리스 송전 장치(201)에 있어서, 송전 장치측 액티브 전극(31A) 및 송전 장치측 패시브 전극(31P)을 포함하는 부위를 시트 형상의 전극 시트부(201)로서 구성했다. 그렇기 때문에, 송전 장치측 액티브 전극(31A) 및 송전 장치측 패시브 전극(31P) 그리고 인출선(35A, 35P)을 포함하는 전극 시트부(201)를 박형화할 수 있다. 따라서, 와이어리스 수전 장치(2) 전체로서도 박형화, 나아가서는 소형화를 실현할 수 있다.
한편, 본 실시형태 와이어리스 송전 장치(201)에 있어서,
전극 시트부(201A)와 송전부(201B)는, 실시형태 2에서의 전극 시트부(102A)와 수전부(102B)의 경우와 동일하게 분리 가능하게 해도 된다.
이로 인해, 전극 시트부(201A)만 교환함으로써 다양한 전자기기(203)에 용이하게 대응할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 와이어리스 송전 장치(201)에 있어서,
절연체 시트(50) 주면의 한쪽에 접착층이 마련되어도 된다.
이로 인해, 전극 시트부(2A)를 전자기기(3)나 테이블(T)에 고정할 수 있다.
(실시형태 5)
도 15는 실시형태 5에 따른 와이어리스 송수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(300)는 와이어리스 수전 장치 및 와이어리스 송전 장치의 양쪽 기능을 실현한다. 구체적으로, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(300)는 송수전부(300B)와 전극 시트부(300A)를 포함한다. 송수전부(300B)는 송전부(301B), 수전부(302B), 및 전환부(307)를 가진다.
전극 시트부(300A)는 시트 형상을 가지고 있고, 실시형태 1의 전극 시트부(2A)와 동일한 구성을 가지고 있다. 송전부(301B)는 실시형태 4의 송전부(201B)와 동일한 구성을 가지고 있다. 수전부(302B)는 실시형태 1의 수전부(102B)와 동일한 구성을 가지고 있다. 그렇기 때문에, 전극 시트부(300A), 송전부(301B), 및 수전부(302B)의 구성에 관한 설명은 생략한다.
전환부(307)는 송전부(301B)의 출력과 수전부(302B)의 출력을 전환하여 액티브 전극(41A) 및 패시브 전극(41P)으로 출력한다. 즉, 전극 시트부(300A)를 송전부(301B)와 수전부(302B)로 공용하고 있다.
본 실시형태에 의하면, 송전부(301B)에 의한 와이어리스 송전 기능과, 수전부(302B)에 의한 와이어리스 수전 기능을 전환하여 이용할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(300)는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극(41A) 및 패시브 전극(41P)과,
양 전극(41A, 41P)과 동일 평면에 배치되며, 각 전극(41A, 41P)으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선(45A, 45P)과,
양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선(45A, 45P)의 양면을 피복하는 절연체 시트(50)를 포함한 전극 시트부(300A)와,
각 인출선(45A, 45P)의 단부간에 유기되는 교류 전압을 강압시키는 강압부(43)와,
강압부(43)에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 수전 모듈(44)과,
수전 모듈(44)의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터(46)를 포함한 수전부(302B)와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부(12b)와,
인버터부(12b)로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 각 인출선(45A, 45P)의 단부에 인가하는 승압부(21)를 포함한 송전부(301B)와,
각 인출선(45A, 45P)의 단부와, 승압부(21)의 출력부 또는 강압부(43)의 입력부를 택일적으로 접속시키는 전환부(307)를 포함한다.
이로 인해, 송전부(301B)에 의한 와이어리스 송전 기능과, 수전부(302B)에 의한 와이어리스 수전 기능을 전환하여 이용할 수 있다.
한편, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(300)에 있어서,
전극 시트부(300A)와, 수전부(302B), 송전부(301B), 및 전환부(307)를 포함하는 송수전부(300B)를 분리 가능하게 해도 된다.
이로 인해, 전극 시트부(300A)만 교환함으로써 다양한 전자기기(3)에 용이하게 대응할 수 있다.
(실시형태 6)
도 16은 실시형태 6에 따른 와이어리스 송수전 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(400)는 와이어리스 수전 장치 및 와이어리스 송전 장치의 양쪽 기능을 실현한다. 구체적으로, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(400)는 송수전부(400B)와, 전극 시트부(400A)를 포함한다. 송수전부(400B)는 송전부(401B), 수전부(402B), 전환부(407), 및 변압부(408)를 가진다.
전극 시트부(400A)는 실시형태 1의 전극 시트부(2A)와 동일한 구성을 가지고 있다.
송전부(401B)는 실시형태 1과 동일한 AC/DC 컨버터(11), 송전 모듈(12)을 가진다.
수전부(302B)는 실시형태 1과 동일한 수전 모듈(44), 및 커넥터(46)를 가진다.
전환부(407)는 변압부(408)의 저압측과, 송전부(401B)의 인버터(12b)의 출력 또는 수전부(402B)의 수전 모듈(44)의 입력을 선택적으로 접속한다.
변압부(408)에서의 전환부(407)와 반대측의 단자는 액티브 전극(41A) 및 패시브 전극(41P)(인출선(45A, 45P))에 접속되어 있다. 변압부(408)에 있어서는 전환부(407)측이 저압측이며, 액티브 전극(41A) 및 패시브 전극(41P)측이 고압측이다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는 전극 시트부(400A) 및 변압부(408)를 송전부(401B)와 수전부(402B)로 공용하고 있다.
본 실시형태에 의하면, 송전부(401B)에 의한 와이어리스 송전 기능과, 수전부(402B)에 의한 와이어리스 수전 기능을 전환하여 이용할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(400)는,
대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 수전 장치측 액티브 전극(41A) 및 수전 장치측 패시브 전극(41P)과,
양 전극(41A, 41P)과 동일 평면에 배치되며, 각 전극(41A, 41P)으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선(45A, 45P)과,
양 전극(41A, 41P) 및 양 인출선(45A, 45P)의 양면을 피복하는 절연체 시트(50)를 포함한 전극 시트부(400A)와,
각 인출선(45A, 45P)의 단부에 고압측이 접속된 변압부(408)와,
변압부(408)에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 수전 모듈(44)과,
수전 모듈(44)의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터(46)를 포함한 수전부(402B)와,
직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터(12b)를 포함한 송전부(401B)와,
변압부(408)의 저압측과, 송전부(401B)의 인버터(12b)의 출력 또는 수전부(402B)의 수전 모듈(44)의 입력을 선택적으로 접속하는 전환부(407)를 포함한다.
이로 인해, 송전부(401B)에 의한 와이어리스 송전 기능과, 수전부(402B)에 의한 와이어리스 수전 기능을 전환하여 이용할 수 있다. 또한, 인버터(12b)의 출력의 승압 및 수전 모듈(44)에 대한 입력의 강압을 하나의 변압부(408)로 실시할 수 있다. 실시형태 5에서는 강압부와 승압부 2개의 변압부가 필요했지만 이것을 감소시킬 수 있다. 또한, 전환부(407)가 변압부(408)의 저압측에 마련되어 있으므로, 전환부(407)로서 실시형태 5의 경우보다도 내압(耐壓)이 낮은 것을 이용할 수 있다.
한편, 본 실시형태의 와이어리스 송수전 장치(400)에 있어서,
전극 시트부(400A)와, 수전부(402B), 송전부(401B), 전환부(407), 및 변압부(408)를 포함하는 송수전부(400B)를 분리 가능하게 해도 좋다.
이로 인해, 전극 시트부(400A)만 교환함으로써 다양한 전자기기(3)에 용이하게 대응할 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
그 밖의 실시형태에 따른 와이어리스 수전 장치에 대해서 설명한다. 도 17은 와이어리스 수전 장치의 또 다른 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 18은 그 와이어리스 수전 장치의 외관도이다. 이러한 도면들에 나타내는 와이어리스 수전 장치(502)에 있어서는, 전극 시트부(502A)에는 수전 장치측 액티브 전극(41A)만이 마련되고, 패시브 전극은 마련되어 있지 않다. 이 구성에 있어서는 패시브 전극으로서 전자기기(3)가 가지는 접지 전극을 이용한다. 예를 들면, 수전부(502B)의 강압부(43)의 입력단 한쪽이 커넥터(46, 63)를 통하여 전자기기(3)의 접지 전극에 접속된다. 이 구성에 의해, 와이어리스 수전 장치(502)의 구성을 간소화할 수 있다.
1, 201: 와이어리스 송전 장치 2, 102: 와이어리스 수전 장치
2A, 102A, 201A, 300A, 400A: 시트부 2B, 102B, 302B, 402B: 수전부
3: 전자기기 11: AC/DC 컨버터
12: 송전 모듈 12a: 보호 회로
12b: 인버터 12c: 제어 회로
21: 승압부 31A: 송전 장치측 액티브 전극
31P: 송전 장치측 패시브 전극 35A, 35P: 인출선
41A: 수전 장치측 액티브 전극 41P: 수전 장치측 패시브 전극
41S: 실드 전극 43: 강압부
44: 수전 모듈 45A, 45P: 인출선
46: 커넥터 47A: 스프링 커넥터
47B: 스프링 커넥터 48A: 제1접속 단자
48B: 제2접속 단자 50: 절연체 시트
51: 표면 시트 52: 이면 시트
55: 접착층 51': 표면 시트
52': 중간 시트 53': 이면 시트
50': 절연체 시트 70: 절연체 시트
61: 전지 62: 부하 회로
63: 커넥터 203: 전자기기
201B, 301B, 401B: 송전부 300, 400: 와이어리스 송수전 장치
300B, 400B: 송수전부 307, 407: 전환부
408: 변압부

Claims (12)

  1. 대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브(passive) 전극과,
    상기 양 전극과 동일 평면에 배치되며, 상기 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
    상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
    상기 각 인출선의 단부(端部)간에 유기(誘起)되는 교류 전압을 강압(降壓)시키는 강압부와,
    상기 강압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류(整流) 및 평활하는 정류 평활부와,
    상기 정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어리스 수전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연체 시트는, 상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 한쪽 면을 피복하는 제1 절연체 시트와, 상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 다른쪽 면을 피복하는 제2 절연체 시트로 구성되며,
    상기 제1 절연체 시트와 상기 제2 절연체 시트 중, 장착 대상인 전자기기측에 배치되게 되는 절연체 시트의 두께가, 다른쪽의 절연체 시트보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 와이어리스 수전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연체 시트 주면(主面)의 한쪽에 시트 형상의 제2 전극이 마련되고,
    상기 제2 전극에서의 상기 절연체 시트측과는 반대측의 면에 제2 절연체 시트가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어리스 수전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극 시트부와 상기 수전부가 분리 가능한 것을 특징으로 하는 와이어리스 수전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연체 시트 주면의 한쪽에 접착층이 마련되어 있은 것을 특징으로 하는 와이어리스 수전 장치.
  6. 대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
    상기 양 전극과 동일 평면에 배치되며, 상기 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
    상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
    직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부(inverter unit)와,
    상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 상기 각 인출선의 단부에 인가하는 승압부를 포함한 송전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어리스 송전 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전극 시트부와 상기 송전부가 분리 가능한 것을 특징으로 하는 와이어리스 송전 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 절연체 시트 주면의 한쪽에 접착층이 마련되어 있은 것을 특징으로 하는 와이어리스 송전 장치.
  9. 대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
    상기 양 전극과 동일 평면에 배치되며, 상기 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
    상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 시트 형상의 전극 시트부와,
    상기 각 인출선의 단부간에 유기되는 교류 전압을 강압시키는 강압부와,
    상기 강압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 정류 평활부와,
    상기 정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부와,
    직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부와,
    상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 승압시켜서 상기 각 인출선의 단부에 인가하는 승압부를 포함한 송전부와,
    상기 각 인출선의 단부와, 상기 승압부의 출력부 또는 상기 강압부의 입력부를 택일적으로 접속시키는 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어리스 송수전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전극 시트부와, 상기 수전부, 상기 송전부 및 상기 전환부가 분리 가능한 것을 특징으로 하는 와이어리스 송수전 장치.
  11. 대략 동일 평면상에 배치되는 시트 형상의 액티브 전극 및 패시브 전극과,
    상기 양 전극과 동일 평면에 배치되며, 상기 각 전극으로부터 인출되는 시트 형상의 인출선과,
    상기 양 전극 및 상기 양 인출선의 양면을 피복하는 절연체 시트를 포함한 전극 시트부와,
    상기 각 인출선의 단부에 고압측이 접속된 변압부와,
    상기 변압부에 의해 강압된 교류 전압을 정류 및 평활하는 정류 평활부와,
    상기 정류 평활부의 출력 전압을 출력하기 위한 커넥터를 포함한 수전부와,
    직류 전압을 소정의 주파수를 가지는 교류 전압으로 변환하는 인버터부를 포함한 송전부와,
    상기 변압부의 저압측과, 상기 송전부의 인버터부의 출력 또는 상기 수전부의 상기 정류 평활부의 입력을 선택적으로 접속하는 전환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어리스 송수전 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전극 시트부와, 상기 수전부, 상기 송전부, 상기 전환부, 및 상기 변압부가 분리 가능한 것을 특징으로 하는 와이어리스 송수전 장치.
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