TWI573366B - 非接觸式供電系統、非接觸式轉接器及供電裝置 - Google Patents

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Description

非接觸式供電系統、非接觸式轉接器及供電裝置
本發明係關於非接觸式供電系統、非接觸式轉接器及供電裝置。
近年來，正在發展利用無線以高效率將電力供應到電氣機器的非接觸式供電之實用化。例如，專利文獻1的非接觸式供電裝置具備埋入於桌子的平坦表面之1次線圈。藉由將內建有2次線圈的電氣機器配置於該1次線圈上方，讓非接觸式供電裝置供電至電氣機器。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：日本特開2011-151900號公報
然而，在桌子上使用如需要數W(瓦特)~數十W以上高輸出供電的筆記型電腦及平板PC等電氣機器時，狀況大不相同。因而，本發明者探討過數種參考例的非接觸式供電系統。第1參考例的非接觸式供電系統包含：包 含1或複數處埋入在桌子的頂板之角落、例如相對向在後方側的1次線圈之供電裝置；及底部設置有2次線圈之筆記型電腦。第1參考例中，若不將筆記型電腦置於埋入在桌子的角落之精簡的1次線圈正上方，則無法對筆記型電腦進行供電。因此，作業者使用筆記型電腦時，被迫長時間持續不自然的相同姿勢，因而不實用。
第2參考例的非接觸式供電系統中，供電裝置的1次線圈係配置於桌子的中央位置。由於每個人對於輕鬆地使用筆記型電腦之位置有差異，因而第2參考例亦有根據作業者而被迫長時間持續不自然的相同姿勢之情形。於使用筆記型電腦時要在筆記型電腦的旁邊放置資料之情形下，由於無法讓筆記型電腦移動，作業者被迫長時間持續不自然的相同姿勢，因而不實用。又，針對被要求精簡性的筆記型電腦等行動型機器，為了從1次線圈高效率地受電而增加2次線圈的線圈面積、及使2次線圈變厚係難以用於小型化的制約。
第3參考例的非接觸式供電系統具備非接觸式轉接器，其係內建2次線圈並且透過供電電纜連接於個人電腦等電氣機器。第3參考例中，以有線連接非接觸式轉接器和電氣機器的較短供電電纜造成妨礙，但可於受限的供電空間附近改變電氣機器之位置，因而能一邊充電一邊讓個人電腦等進行作業。然而，為了將數W~數十W以上的高輸出供電至電氣機器，2次線圈必須是面積超過直徑5cm者，使得非接觸式轉接器大型化。由於必須一直將該大型 非接觸式轉接器與筆記型電腦一起攜帶，而使精簡的筆記型電腦使用方便性受損。每次使用筆記型電腦時，都需要連接非接觸式轉接器之作業。
本發明者係對維持一邊進行高輸出之供電並同時進行作業之個人電腦等電氣機器之精簡性、攜帶與保管方便性等、及維持簡單地放置即能進行高輸出供電之無線供電的便利性，研究使兩者兼顧之技術，完成本申請案之發明。
本發明之目的在於提供能確保電氣機器之精簡性、可搬運性，同時提升電氣機器之配置自由度並且能高輸出供電之非接觸式供電系統。
本發明之一態樣的非接觸式供電系統，其具備：供電裝置，其具有與電源連接且用以生成高頻電流的高頻變頻器(inverter)、及與前述高頻變頻器連接且供應有前述高頻電流的1次線圈；非接觸式轉接器，其包含：2次線圈，係設置在基板，透過前述供電裝置的前述1次線圈產生的交變磁場(alternating magnetic field)而產生感應電動勢(induced electromotive force)；電源電路部，係將前述2次線圈產生的前述感應電動勢轉換成預定的輸出電壓；輸出部，係輸出經前述電源電路部轉換的前述輸出電壓；及連接線，係連接前述電源電路部和前述輸出部；前述基板係可捲成圓柱狀且可展開的基板，或可折疊且可展開的基板；及電氣機器，其係與前述非接觸式轉接器的前述輸出部電連接或磁性結合，以輸入前述非接觸式轉接器的前述輸出電壓。
較佳為前述非接觸式轉接器安裝在前述電氣機器，使前述非接觸式轉接器與前述電氣機器可一體地搬運。
較佳為前述非接觸式轉接器的前述輸出部係構成為對前述電氣機器安裝成可裝卸，前述輸出部安裝在前述電氣機器時，前述非接觸式轉接器係可轉動地支撐在前述電氣機器。
較佳為前述非接觸式轉接器包含以可變更前述輸出部和前述電源電路部之距離及角度之方式連結前述輸出部和前述電源電路部之連結體，前述連接線係沿著前述連結體配線。
較佳為前述電氣機器具備形成為收納前述非接觸式轉接器之收納室，前述非接觸式轉接器於不使用時，被收納及保持在前述收納室，前述非接觸式轉接器於使用時，從前述收納室被拉出。
較佳為前述電氣機器被收納在專用的殼體，前述非接觸式轉接器係透過前述專用的殼體而安裝在前述電氣機器。
較佳為前述供電裝置、前述非接觸式轉接器、及前述電氣機器中的任一者，具備偵測並顯示前述1次線圈和前述2次線圈的磁性結合狀態之顯示功能。
較佳為前述供電裝置被設置有複數個，將複數個供電裝置的前述1次線圈配置成陣列狀，使前述非接觸式轉接器之展開狀態下的2次線圈跨過複數個1次線圈而對峙。
本發明之另一態樣係提供一種非接觸式轉接器，其具 備：2次線圈，係設置在基板，且可產生感應電動勢；電源電路部，係將於前述2次線圈產生的前述感應電動勢轉換成預定的輸出電壓；輸出部，其係構成為可與前述電氣機器電連接或磁性結合，以將經前述電源電路部轉換的前述輸出電壓供應至電氣機器；及連接線，係連接前述電源電路部和前述輸出部；前述基板係可捲成圓柱狀且可展開的基板、或可折疊且可展開的基板。
較佳為前述基板藉由可折疊地連結著的複數個分割基板所構成，前述2次線圈設置在各分割基板。
較佳為各分割基板包含磁性體和電磁屏蔽板，前述磁性體的一側面配置有前述2次線圈，前述磁性體的另一側面配置有前述電磁屏蔽板。
較佳為前述可捲成圓柱狀且可展開的基板係設置有前述2次線圈的1個可撓性基板。
較佳為前述可撓性基板包含磁性體薄膜和形成在前述磁性體薄膜的電磁屏蔽薄膜，前述2次線圈係形成在前述磁性體薄膜中形成有前述電磁屏蔽薄膜之面的相反面。
較佳為非接觸式轉接器進一步具備：框體，係連結前述基板的一部分，內建前述電源電路部；及連結體，係將前述電源電路部的前述框體和前述輸出部以可改變距離及角度之方式進行連結，前述連接線係沿著前述連結體配置。
較佳為前述電源電路部的前述框體具有與商用的交流電源連接之輸入端子部，將被供應至前述輸入端子部的 輸入電壓轉換成前述電源電路部預定的輸出電壓，透過前述輸出部供應至前述電氣機器。
較佳為前述輸出部具有與AC(Alternating Current：交流)轉接器的輸出端子連接的輸入端子部，該AC轉接器係將商用的交流電源進行AC/DC(Alternating Current：交流/Direct Current：直流)轉換，且前述輸出部係將被輸入至前述輸入端子部的直流電源供應至前述電氣機器。
較佳為前述非接觸式轉接器具備偵測並顯示前述2次線圈和1次線圈的磁性結合狀態之顯示功能。
本發明之再另一態樣係一種供電裝置，其係內設在具有收納凹部之物體，其具備：高頻變頻器，係與電源連接，用以生成高頻電流；1次線圈，其係與前述高頻變頻器連接，於供應前述高頻電流時，產生使2次線圈產生感應電動勢的交變磁場；線圈形成基板，係設置有前述1次線圈，且被形成為可收納在前述收納凹部；連結體，係將前述物體的前述收納凹部和前述線圈形成基板以可改變距離及角度之方式進行連結；及連接線，係沿著前述連結體配線，連接前述高頻變頻器和前述1次線圈。
較佳為前述線圈形成基板由可折疊地連結著的複數個線圈形成基板所構成，前述1次線圈設置在各線圈形成基板，前述複數個線圈形成基板係於折疊狀態下被收容在前述收納凹部，前述連結體係與前述複數個線圈形成基板中的任一者連結。
根據本發明，能確保電氣機器之精簡性及可搬運性，同時提升電氣機器之配置自由度。
1‧‧‧桌子
2‧‧‧頂板
2a‧‧‧表面
3‧‧‧標記
10‧‧‧供電裝置
11‧‧‧1次線圈
12‧‧‧高頻變頻器
13、45‧‧‧磁性體
14‧‧‧電磁屏蔽板
15‧‧‧蓋殼體
20‧‧‧筆記型電腦
21‧‧‧主體側面
21a‧‧‧收納室
22‧‧‧負載
30‧‧‧非接觸式轉接器
31‧‧‧插頭部
31a、35a‧‧‧框體
32‧‧‧軸部
33‧‧‧輸出端子
34、84‧‧‧伸縮臂
35‧‧‧電源電路部
36‧‧‧共振電路
36a‧‧‧共振電容器
37、52‧‧‧整流電路
37a‧‧‧全波整流電路
38‧‧‧定電壓穩定化電路
40‧‧‧受電部
41‧‧‧2次線圈
42‧‧‧固定基板
42a、43a‧‧‧非受電面
42b、43b、75a‧‧‧受電面
43‧‧‧轉動基板
44‧‧‧鉸鏈
50‧‧‧交流電源
51‧‧‧電源回路
53‧‧‧平滑電容器
55a‧‧‧第1電容器
55b‧‧‧第2電容器
56‧‧‧串聯式電容器
57‧‧‧並聯式電容器
60‧‧‧支軸
61‧‧‧筒狀基板
65‧‧‧AC轉接器
66‧‧‧電線
70‧‧‧平板PC
71‧‧‧殼體
72‧‧‧收容凹部
75‧‧‧薄膜基板
75b‧‧‧反受電面
76‧‧‧電磁屏蔽密封
77‧‧‧磁性體膜
78a、78b‧‧‧平面固定件
80‧‧‧側板
81‧‧‧收納凹部
82‧‧‧線圈形成基板
83‧‧‧收納室
85‧‧‧電視
D1、D2‧‧‧二極體
E2‧‧‧2次感應電壓(感應電動勢)
I1‧‧‧1次電流
I2‧‧‧2次電流
J1‧‧‧第1萬向接頭
J2‧‧‧第2萬向接頭
K‧‧‧結合係數
L‧‧‧連接線
L02‧‧‧等效洩漏電感
L1‧‧‧1次線圈的自電感
L2‧‧‧2次線圈的自電感
LP‧‧‧顯示燈
M‧‧‧相互電感
N1、N2‧‧‧節點
P1~P4‧‧‧管件
PL1、PL2、PL3‧‧‧插頭
Q1‧‧‧第1功率電晶體
Q2‧‧‧第2功率電晶體
S1‧‧‧第1插頭插入口
S2‧‧‧第2插頭插入口
V1‧‧‧輸入電壓
V2‧‧‧輸出電壓
圖1係非接觸式供電系統之立體圖。
圖2係供電裝置的1次線圈、磁性體及電磁屏蔽板之俯視圖。
圖3係供電裝置的1次線圈、磁性體及電磁屏蔽板之剖視圖。
圖4(a)係筆記型電腦、非接觸式轉接器及供電裝置之立體圖，(b)係收縮狀態的非接觸式轉接器和筆記型電腦之立體圖。
圖5係顯示非接觸式轉接器的收縮狀態之立體圖。
圖6係顯示非接觸式轉接器的伸展狀態之立體圖。
圖7係展開狀態的受電部的非受電面之前視圖。
圖8係展開狀態的受電部的受電面之前視圖。
圖9係展開狀態的受電部之剖視圖。
圖10係折疊狀態的受電部之剖視圖。
圖11係經磁性結合的供電裝置和非接觸式轉接器之模式剖視圖。
圖12係非接觸式轉接器的電源電路部的電力方塊電路圖。
圖13係非接觸式供電系統的電力電路圖。
圖14(a)為經磁性結合的1次線圈和2次線圈之等 效電路圖，(b)為圖14(a)的電路圖經2次側換算之等效電路圖。
圖15係第1例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖16(a)、(b)係第2例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖17(a)、(b)係第3例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖18(a)、(b)係第4例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖19(a)、(b)係第5例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖20(a)、(b)係第6例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖21(a)、(b)係第7例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖22(a)、(b)係第8例的非接觸式轉接器之立體圖。
圖23係第9例的非接觸式轉接器的電力電路圖。
圖24(a)、(b)、(c)係第10例的非接觸式轉接器之側視圖。
圖25係第2實施形態的非接觸式供電系統所包含的非接觸式轉接器和筆記型電腦之立體圖。
圖26係受電部處於展開狀態時的圖25之非接觸式轉接器和筆記型電腦之立體圖。
圖27(a)、(b)係受電部之立體圖。
圖28係經磁性結合的供電裝置和非接觸式轉接器之模式剖視圖。
圖29係第2實施形態的非接觸式供電系統的電力電路圖。
圖30係第3實施形態的非接觸式供電系統之立體圖。
以下，根據本發明之第1實施形態說明非接觸式供電系統。
非接觸式供電系統包含供電裝置10、非接觸式轉接器30、如筆記型電腦20之電氣機器。非接觸式轉接器30為了將從供電裝置10以非接觸式供應的電力，供應到如筆記型電腦20之電氣機器，而與該電氣機器電連接或磁性結合。圖1中，顯示在被固定或收納於桌子1的頂板2內靠後側之左右兩側及中央位置之3處的供電裝置10。在各供電裝置10的框體內，設置有1次線圈11、生成高頻電流且將該高頻電流通電到1次線圈11的高頻變頻器12。1次線圈11係配置在供電裝置10的框體之上側，1次線圈11的線圈面被配置成與頂板2的表面2a平行。
如圖2及圖3所示，1次線圈11的線圈面的下側配置有矽鋼板或鐵氧體磁心等所構成的磁性體13。磁性體13的下側固定著由鋁或銅等構成的電磁屏蔽板14。1次線圈11、磁性體13及電磁屏蔽板14被收容於蓋殼體15。
頂板2的表面2a被標示有顯示各1次線圈11的中心之標記3。頂板2載置有做為電氣機器之筆記型電腦20。於筆記型電腦20的主體側面21可裝卸地安裝有非接觸式轉接器30。如圖4(a)所示，筆記型電腦20係透過非接觸式轉接器30，從供電裝置10被供應驅動電源。
如圖4~圖6所示，非接觸式轉接器30具有插頭部31，其係可裝卸於設置在筆記型電腦20的主體側面21的未圖示之插頭插座(plug socket)。插頭部31具有從例 如圓柱形的框體31a的軸部32突出之輸出端子33。軸部32安裝於筆記型電腦20的插頭插座時，輸出端子33與筆記型電腦20的電源輸入端子電連接。於軸部32安裝在筆記型電腦20的插頭插座之狀態下，插頭部31的框體31a係可繞著軸部32旋轉地被支撐於筆記型電腦20。如圖5及圖6所示，插頭部31(框體31a)係透過伸縮臂34連結於電源電路部35。
此外，軸部32對筆記型電腦20的插頭插座進行轉動時的滑動阻力係設定成若不施加某種程度之力則無法使插頭部31(非接觸式轉接器30)對筆記型電腦20轉動而保持該狀態之滑動阻力。藉此，插頭部31(非接觸式轉接器30)在任何轉動位置只要不朝希望的方向施加力，則被保持於該轉動位置。
伸縮臂34具有複數(第1實施形態中為4支)支管件P1~P4和第1及第2萬向接頭J1、J2。最粗的管件P1係透過第1萬向接頭J1(參照圖4(b))連結於插頭部31(框體31a)。最細的管件P4係透過第2萬向接頭J2連結於電源電路部35的框體35a。
管件P1~P4間的滑動阻力係設定成若不施加某種程度之力則不伸縮而保持該狀態。同樣地，管件P1和第1萬向接頭J1之間的滑動阻力係設定成若不施加某種程度之力，則不會使管件P1以第1萬向接頭J1為支點進行搖動而保持該狀態。第2萬向接頭J2和管件P4的前端部之間的滑動阻力係設定成若不施加某種程度之力，則不會使 框體35a以第2萬向接頭J2為支點進行搖動而保持該狀態。藉此，只要讓管件P1~P4伸縮，對電源電路部35朝希望的方向施力，便能使電源電路部35朝希望的方向伸展，且保持於該狀態。又，插頭部31的框體31a係於伸縮臂34從框體31a朝徑(radial)方向延伸之狀態下，可對筆記型電腦20旋轉。伸縮臂34為連結體之一例。伸縮臂34的各管件之較佳例為剛體管件，但其他較佳例可以是能彎曲之柔軟管件。
伸縮臂34內配線有經絶緣被覆的連接線L，其係連接電源電路部35的輸出端子和插頭部31的輸出端子33。較佳例為在插頭部31的框體31a內設置捲盤。該捲盤係於伸縮臂34收縮時，將配線於管件P1~P4內的連接線L捲繞於插頭部31的框體31a內，於伸縮臂34伸展時，從插頭部31的框體31a送出。
電源電路部35的框體35a係例如為長方體形。框體35a的一側面連結有伸縮臂34的第2萬向接頭J2。電源電路部35的框體35a係於與連結有伸縮臂34之面相反側的側面，連結著具備2次線圈41之受電部40。因而，電源電路部35(框體35a)及受電部40係透過伸縮臂34而與插頭部31連結，能對插頭部31(筆記型電腦20)朝希望的方向伸展。
電源電路部35的框體35a內內建有安裝各種元件的電路基板，該各種元件係用以形成圖12所示之共振電路36、整流電路37及定電壓穩定化電路38。電源電路部35 的共振電路36、整流電路37及定電壓穩定化電路38，係將具備受電部40的2次線圈41產生的感應電動勢轉換成所希望的直流電壓，且將經轉換的輸出電壓透過連接線L供應到插頭部31的輸出端子33。
圖示之例中，電源電路部35的框體35a之外側面設置有顯示燈LP。顯示燈LP係顯示受電部40的2次線圈41和供電裝置10的1次線圈11之磁性結合狀態。例如，顯示燈LP係以對應於結合狀態之亮度點燈。於第1實施形態中，對應於圖12所示之經整流電路37整流之直流電壓的電壓值，使顯示燈LP的亮度變化。顯示燈LP最亮時，意指受電部40的2次線圈41和供電裝置10的1次線圈11之磁性結合狀態係處於最佳狀態。相反地，顯示燈LP未點燈時，意指2次線圈41和1次線圈11係處於未磁性結合之狀態，或者處於1次線圈11未通電於高頻電流之狀態。
此外，亦可於顯示燈LP顯示時，偵測流動於2次線圈41的2次電流I2(參照圖14)，且根據該電流值將顯示燈LP進行顯示控制。又，亦可將霍耳元件(Hall element)等磁氣感測器設置在受電部40，根據該磁氣感測器的檢測結果，將顯示燈LP進行顯示控制。
如圖5、圖6所示，受電部40具有固定基板42及轉動基板43。固定基板42係由鋁或銅等具有電磁屏蔽性能的材料所形成之長方形板件。固定基板42的短邊之一側面係連結於電源電路部35(框體35a)的另一側面。轉動 基板43與固定基板42可採用同一材料及同一形狀。如圖6、圖7所示，轉動基板43係透過鉸鏈44連結於固定基板42。於本例中，轉動基板43可在與固定基板42重疊之折疊位置(圖5)、及與固定基板42並排之展開位置(圖6)之兩位置之間轉動。鉸鏈44設置在固定基板42和轉動基板43之例如長邊。
較佳之例中，鉸鏈44轉動時的滑動阻力被設定成若不施加某種程度之力，則不會使轉動基板43對固定基板42轉動而保持該狀態之滑動阻力。藉此，轉動基板43於折疊位置和展開位置之兩位置之間的任一轉動位置，只要不朝希望的方向施加力，皆被保持於其轉動位置。
其中，在固定基板42及轉動基板43，被折疊時彼此相對向之面稱為非受電面42a、43a，不相對向之面稱為受電面42b、43b。
如圖8~圖10所示，固定基板42及轉動基板43的受電面42b、43b安裝有由同一形狀的矽鋼板或鐵氧體磁心等所構成的磁性體45。該等磁性體45的表面分別安裝有彼此為同一形狀且相同捲數的2次線圈41。而且，安裝在固定基板42及轉動基板43的受電面42b、43b之磁性體45及2次線圈41，係由合成樹脂構成的保護膜(圖示省略)被覆。此外，保護膜的表面係形成為轉動基板43的受電面42b、43b。
轉動基板43處於展開位置時，固定基板42的保護膜(2次線圈41的線圈面)和轉動基板43的保護膜(2次 線圈41的線圈面)呈同一平面。固定基板42及轉動基板43為分割基板之一例。
此外，設置在固定基板42及轉動基板43的2次線圈41之前端及尾端，被導引至電源電路部35的框體35a內。而且，固定基板42及轉動基板43的2次線圈41為串聯連接。
此處，於轉動基板43處於展開位置之狀態下，使圖8所示之固定基板42和轉動基板43並排所形成之面的中心位置，對準標示在頂板2表面的標記3之位置。如此一來，如圖11所示，1次線圈11的磁通將2次線圈41互鎖，亦即1次線圈11和2次線圈41成為磁性結合狀態。固定基板42及轉動基板43的2次線圈41與被高頻電流通電而從1次線圈11產生的交變磁場互鎖，產生感應電動勢。
因而，如圖1所示，筆記型電腦20載置於桌子1時，將安裝在筆記型電腦20的非接觸式轉接器30的電源電路部35及受電部40，伸展至標示在頂板2的任一標記3之位置。然後，如圖4所示，展開受電部40的轉動基板43，將展開時的中心位置對準該標記3。藉此，受電部40的感應電動勢做為驅動電源透過電源電路部35輸入至筆記型電腦20。如此，即使筆記型電腦20離開供電裝置10，仍可藉由利用非接觸式轉接器30，從供電裝置10受電。
接著，依照圖13說明非接觸式供電系統的電力構成。
如圖13所示，供電裝置10具有：電源電路51，其 係與商用的交流電源50連接，將交流電壓轉換成直流電源；及高頻變頻器12，其係根據來自電源電路51的直流電源而生成將1次線圈11通電之高頻電流。
電源電路51具有整流電路52和平滑電容器53。整流電路52係與如商用的交流電源50之電源連接，將其交流電壓進行全波整流，並轉換成直流電壓輸出至平滑電容器53。平滑電容器53係使經整流電路52整流的直流電壓的波形平滑化並做為直流電源施加至高頻變頻器12。
高頻變頻器12係半橋型的局部共振電路，平滑電容器53的兩端子間設置有串聯連接有第1電容器55a和第2電容器55b之分壓電路。
串聯連接第1功率電晶體Q1和第2功率電晶體Q2的串聯式電路之驅動電路係並聯連接該分壓電路。又，於第1實施形態中，第1功率電晶體Q1和第2功率電晶體Q2係由MOSFET(metal-oxide-semiconductor field effect transistor：金屬氧半導體場效應電晶體)構成，其源極、汲極間分別連接著飛輪(flywheel)用的二極體D1、D2。
而且，第1電容器55a和第2電容器55b之連接點(節點N1)，與第1功率電晶體Q1和第2功率電晶體Q2之連接點(節點N2)之間，連接著1次線圈11和共振用的串聯式電容器的串聯式電路。
此外，共振用的並聯式電容器57係並聯連接1次線圈11和串聯式電容器56的串聯式電路。
第1功率電晶體Q1和第2功率電晶體Q2的各閘極 端子，被供應來自未圖示之激磁同步訊號產生電路之驅動訊號。分別被供應至第1及第2功率電晶體Q1、Q2的閘極端子之驅動訊號係互補訊號(complementary signal)，因而，第1功率電晶體Q1和第2功率電晶體Q2係互補且交替地導通/斷開。藉此，高頻電流流過1次線圈11。1次線圈11係因該高頻電流而產生交變磁場。
於第1實施形態中，高頻變頻器12為半橋型，但其他例中，可以是全橋型。
非接觸式轉接器30具有2次線圈41、共振電路36、整流電路37、定電壓穩定化電路38。2次線圈41設置在受電部40，共振電路36、整流電路37及定電壓穩定化電路38設置在電源電路部35。
固定基板42的2次線圈41和轉動基板43的2次線圈41為串聯連接。此時，根據來自1次線圈11的交變磁場，以將固定基板42的2次線圈41產生的感應電動勢和轉動基板43的2次線圈41產生的感應電動勢加總之方式串聯連接。而且，2個2次線圈41的串聯式電路係與共振電路36的共振電容器36a串聯連接，透過該共振電路36，將2個2次線圈41的感應電動勢加總所得的感應電動勢輸出至整流電路37。
整流電路37係由二極體橋式電路構成的全波整流電路37a。全波整流電路37a係將透過共振電路36所供應的感應電動勢進行全波整流，將經整流的直流電壓輸出至定電壓穩定化電路38。
定電壓穩定化電路38係將來自全波整流電路37a的直流電壓轉換成用以驅動筆記型電腦20的額定直流電壓，將該經轉換的電壓透過連接線L、輸出端子33供應至筆記型電腦20的負載22。而且，筆記型電腦20可藉由來自供電裝置10的供電而使用。
順便一提，顯示1次線圈11和2次線圈41的磁性結合所致之電磁感應的電路，可從圖13的電力電路擇取顯示於圖14(a)。
圖14(a)中，1次線圈11端子間的輸入電壓設定為V1，流動於1次線圈11的1次電流設定為I1。2次線圈41端子間的輸出電壓設定為V2，流動於2次線圈41的2次電流設定為I2，則式(1)、式(2)、式(3)成立。
此處，L1為1次線圈11的自電感，L2為2次線圈41的自電感，M為相互電感，K為結合係數。
使用式(1)及式(3)，可將式(2)變形為式(4)。式(4)進一步可變形為式(5)。
式(5)的第1項係表示從輸出側(2次線圈41)觀察輸入側時的2次感應電壓(感應電動勢)E2。式(5)的第2項係表示從輸出側(2次線圈41)觀察輸入側時，2次感應電壓(感應電動勢)E2所串聯連接的2次換算之等效洩漏電感L02。
根據式(5)，圖14(a)的電路能表示做為圖14(b)所示之經2次側換算的簡單的等效電路。
此處，只要將輸入1次線圈11的端子間之輸入電壓V1控制成一定，則2次感應電壓(感應電動勢)E2也一定。又，等效洩漏電感L02為線路中的交流電感，已知有因流動的2次電流I2而引起電壓下降。
此時，於2次線圈41的輸出端子側，將電力經由共振電路36、整流電路37、定電壓穩定化電路38供應至負載22。但是，2次線圈41的輸出側無論連接任何電路或負載，輸入電壓V1、輸出電壓V2、2次電流I2之關係皆依照該式(4)。
例如，推想將輸入電壓V1做為正弦波或方形波之一定振幅的高頻電壓進行保持之情形。於該情形下，於使2 次線圈41對於1次線圈11的相對位置變化之情形，輸出電壓V2藉由表示1次線圈11和2次線圈41的磁性結合度之程度的結合係數K之變化，使2次感應電壓(感應電動勢)E2和等效洩漏電感L02變化。而且，2次電流I2係藉由2次線圈輸出側的電路或負載使2次電流I2流動。該2次電流I2因等效洩漏電感L02而引起電壓下降。
於第1實施形態之情形，由於2次線圈41對於1次線圈11的位置關係每次改變，因此無負載時、負載時，皆使輸出電壓V2的電壓值改變而改變對負載的供應電壓(此外，L1、L2也多少有變化)。
因而，於第1實施形態之情形，即使其受電電壓和可受電的電力改變，於涵蓋從該筆記型電腦20的無負載(待機時)到最大負載為止的範圍整體之範圍，當然必須讓2次線圈41與1次線圈11相對向配置使用。
接著，說明關於非接觸式供電系統的作用。
如圖1所示，筆記型電腦20係於桌子1(頂板2)上，與供電裝置10分離載置。該筆記型電腦20的主體側面21安裝有非接觸式轉接器30。如圖1所示，非接觸式轉接器30的插頭部31的框體31a、收縮的伸縮臂34、電源電路部35的框體35a、固定基板42和轉動基板43呈折疊狀態的受電部40，係沿著筆記型電腦20的主體側面21配置。
根據該狀態，為了從處於分離的位置之供電裝置10接受電源，使插頭部31的框體31a對筆記型電腦20旋轉 操作，將伸縮臂34、電源電路部35的框體35a及受電部40朝向後方的供電裝置10(標示在頂板2的標記3)。
接著，使伸縮臂34伸展，以使電源電路部35的框體35a及受電部40到達標記3附近。此時，連結伸縮臂34(管件P1)的基端部和插頭部31的框體31a之第1萬向接頭J1，可於沿著頂板2的面內，讓伸縮臂34和筆記型電腦20之間的角度變更。較佳之例中，可大致或完全不移動筆記型電腦20，而朝目的之方向，例如標示有標記3的位置，拉出電源電路部35的框體35a及受電部40。將電源電路部35的框體35a及受電部40拉出至大致的位置時，使轉動基板43對固定基板42轉動而讓受電部40成為展開狀態。
如圖4所示，展開時的固定基板42和轉動基板43的中心位置，係對位於標示在頂板2之標記3。較佳為將受電部40對位以使顯示燈LP成為最亮。設定成可微調整的伸縮臂34(管件P1~P4及第1及第2萬向接頭J1、J2)，可將受電部40正確對位。較佳之例中，可大致或完全不移動筆記型電腦20，而將受電部40的2次線圈41對1次線圈11調整成最適當的磁性結合狀態。
受電部40的固定基板42及轉動基板43的2次線圈41係與從供電裝置10的1次線圈11產生的交變磁場互鎖而產生感應電動勢，電源電路部35係將該感應電動勢轉換成既定的直流電壓，並做為驅動電源透過配線於伸縮臂34內的連接線L從插頭部31的輸出端子33供應至筆 記型電腦20。藉此，筆記型電腦20輸入來自非接觸式轉接器30所輸入的直流電源而被驅動。包含輸出端子33的插頭部31為輸出部之一例。
接著，以下記載第1實施形態之效果。
(1)於第1實施形態中，即使筆記型電腦20從供電裝置10分離，藉由安裝在筆記型電腦20的非接觸式轉接器30，仍能從供電裝置10接受電源。亦即，筆記型電腦20載置於桌子1的位置之自由度提升。
(2)於第1實施形態中，受電部40係於固定基板42和轉動基板43分別形成有2次線圈41。而且，將該固定基板42和轉動基板43以鉸鏈44連結，且在從折疊位置和展開位置之間轉動。而且，藉由使轉動基板43對固定基板42展開成展開位置，使固定基板42的2次線圈41和轉動基板43的2次線圈41成為同一平面。藉此，使1次線圈11的線圈面與相對向的受電部40的2次線圈41的線圈面之面積，亦即由固定基板42的2次線圈41和轉動基板43的2次線圈41兩者所構成的線圈面的面積變大。
因而，能從供電裝置10的1次線圈11的交變磁場得到高輸出的感應電動勢。
(3)於第1實施形態中，在桌子1的頂板2上，標示有顯示收納於相同頂板2的1次線圈11的配置位置之標記3。因而，僅以使展開位置的固定基板42和轉動基板43的中心位置與該標記3對位，便能與供電裝置10 的1次線圈11的中心對位，進行高效率之供電。
而且，在電源電路部35的框體35a藉由顯示燈LP點燈，能容易地辨視更高精度的2次線圈41對1次線圈11之磁性結合，進行高效率之供電。
(4)於第1實施形態中，又藉由轉動基板43對固定基板42折疊於折疊位置，使固定基板42的2次線圈41和轉動基板43的2次線圈41呈疊合。因而，整體上能縮小受電部40的2次線圈41的線圈面之面積，於不使用時，能使受電部40的整體形狀精簡。
(5)於第1實施形態中，將非接觸式轉接器30安裝在筆記型電腦20的主體側面21。而且，非接觸式轉接器30的插頭部31的框體31a、收縮的伸縮臂34、電源電路部35的框體35a、固定基板42和轉動基板43呈折疊狀態的受電部40，係沿著筆記型電腦20的主體側面21配置。因而，非接觸式轉接器30被精簡地安裝於筆記型電腦20，故能於筆記型電腦20安裝著非接觸式轉接器30之情況下直接搬運而無損可搬運性。
(6)於第1實施形態中，由於1次線圈11的線圈面下側配置有磁性體13，而能減少洩漏到空間之磁通。又，由於磁性體13的下側固設有電磁屏蔽板14，而能屏蔽放射到外部之電磁波。
(7)於第1實施形態中，由於在固定基板42及轉動基板43的受電面42b、43b配置磁性體45，且該磁性體45的表面分別設有2次線圈41，而能減少洩漏到空間之 磁通。又，由於固定基板42及轉動基板43具有電磁屏蔽性能，而能屏蔽放射到外部之電磁波。
(8)於第1實施形態中，連結固定基板42和轉動基板43之鉸鏈44被設定成若不施加某種程度之力則不會使轉動基板43對固定基板42轉動，而保持該狀態之滑動阻力。
因而，能調整2次線圈41的線圈面對供電裝置10的1次線圈11的線圈面之相對角度，而能確保一直讓受電性能發揮最佳效果之相對角度。
此外，第1實施形態亦可如以下變形。
於第1實施形態中，設有將1次線圈11和2次線圈41的磁性結合狀態以顯示燈LP顯示之計測功能，但亦可省略該計測功能而實施。
於第1實施形態中，受電部40係分別將形成有2次線圈41的固定基板42的右側邊和轉動基板43的左側邊以鉸鏈44連結。如圖15所示，轉動基板43亦可透過鉸鏈44對固定基板42的前端邊連結成可折疊。
於第1實施形態中，受電部40係分別將形成有2次線圈41的固定基板42和轉動基板43以鉸鏈44連結，且構成為可將該等固定基板42和轉動基板43對折。如圖16(a)所示，亦可使5個轉動基板43對固定基板42連結成一横列。而且，藉由以鉸鏈44將相鄰的固定基板42及各轉動基板43之間連結成使各轉動基板43被折疊成鋸齒狀，而能使受電部40如圖16(b)所示成為精簡的形 態。鉸鏈44例如為布製。
此外，圖16中，轉動基板43為5個，但轉動基板43亦可使用3個、4個或6個以上而實施。
又，亦可構成為轉動基板43對固定基板42朝彼此相異的複數個方向展開。例如，圖17(a)所示之例中，轉動基板43包含：分別可折疊連結於固定基板42的右邊及左邊之右轉動基板43及左轉動基板43、可折疊連結於固定基板42的前端邊之前端轉動基板43、以及分別可折疊連結於該前端轉動基板43的右邊及左邊之右前端轉動基板43及左前端轉動基板43。
藉此，圖17(a)中，首先，將左轉動基板43與右轉動基板43折疊成與固定基板42重疊。接著，將右前端轉動基板43及左前端轉動基板43折疊成與前端轉動基板43重疊。然後，將前端轉動基板43折疊成與固定基板42重疊。如此，能使受電部40如圖17(b)所示成為精簡的形態。
於第1實施形態中，固定基板42及轉動基板43為長方形基板，但不限定於此。
例如，亦可將固定基板42及轉動基板43做成扇形。如圖18(a)、(b)所示，對1個扇形的固定基板42，疊合7個相同形狀的轉動基板43且由支軸60支撐著。
詳述之，在1個固定基板42將基端部固定於支軸60，如圖18(b)所示，7個轉動基板43的基端部係可旋轉地軸支(pivotally support)於支軸60。而且，1個固定 基板42及7個轉動基板43形成有疊合時係合(engage)於下側的基板且限制繼續順時鐘方向轉動之機構。又，7個轉動基板43形成有自身朝逆時鐘方向轉動45度時與上側的轉動基板43係合而朝同方向連帶轉動之連帶轉動機構。
藉此，於如圖18(b)所示之狀態的折疊狀態，若使最下側的轉動基板43朝逆時鐘方向轉動360度，則每轉動45度，6個轉動基板43從下方依序被拉出且連帶轉動。其結果，如圖18(a)所示，形成360度展開的圓形的受電部40。
此外，圖18中，固定基板42和轉動基板43為合計8個，但當然亦可適當變更其數目而實施。
於第1實施形態中，固定基板42及轉動基板43為板狀，但不限定於此。例如，如圖19(a)所示，受電部40具有3個筒狀基板61，且各筒狀基板61的外周捲繞著2次線圈41。3個筒狀基板61之粗細不同，最粗的筒狀基板61固定於電源電路部35。第二粗的筒狀基板61內建於最粗的筒狀基板61，最細的筒狀基板61內建於第二粗的筒狀基板61。藉此，將受電部40形成為伸縮構造。各筒狀基板61較佳為圓筒形。
於使用時，拉伸第二粗的筒狀基板61及最細的筒狀基板61形成展開狀態。相反地，於不使用時，將最細的筒狀基板61內建於第二粗的筒狀基板61，藉由將該第二粗的筒狀基板61內建於最粗的筒狀基板61，如圖19(b) 所示，能使受電部40成為精簡的形態。各筒狀基板61為分割基板的另一例。
於第1實施形態中，將非接觸式轉接器30安裝於筆記型電腦20的主體側面21。如圖20(a)、(b)所示之例中，筆記型電腦20的主體側面21設有收納室21a。而且，亦如圖20(a)所示，於不使用時，將非接觸式轉接器30收納於收納室21a，如圖20(b)所示，於使用時，將非接觸式轉接器30從收納室21a拉出使用而實施。
於該情形下，可使電源電路部35及受電部40與第1實施形態為相同構成，伸縮臂34則省略。經絶緣被覆的連接線L從電源電路部35被拉出，該被拉出的連接線L的前端係做為輸出端子，與設置在筆記型電腦20的主體內之筆記型電腦20的電源輸入端子連接。
又，收納室21a內設置有電線捲盤(cord reel)。電源電路部35及受電部40被收納於收納室21a時，經絶緣被覆的連接線L藉由電線捲盤而被捲繞於收納室21a內。
然後，將電源電路部35及受電部40從收納室21a拉出時，經絶緣被覆的連接線L藉由電線捲盤從收納室21a內被送出，與電源電路部35及受電部40一起被拉出。此時，若連接線L的拉出被停止，即使連接線L鬆開，電線捲盤亦不會捲繞連接線L，而是保持該狀態。於該狀態下，非接觸式轉接器30可接受來自位於與筆記型電腦20分離的位置之供電裝置10的供電。
於供電結束時，在連接線L施加張力後，若立即鬆 開，則電線捲盤捲繞已送出之連接線L。藉此，連接線L與電源電路部35及受電部40一起被收納於收納室21a。
因而，於不使用時。如圖20(a)所示，由於非接觸式轉接器30被完全地收納於收納室21a，使筆記型電腦20成為可搬運性更加優異者。
於第1實施形態中，筆記型電腦20係非接觸式轉接器30以非接觸式從供電裝置10受電且供應到筆記型電腦20者。其亦可如圖21(a)、(b)所示，在插頭部31的框體31a設置第1插頭插入口S1，並且在電源電路部35的框體35a設置第2插頭插入口S2。
然後，如圖21(a)所示，將商用的交流電源50的交流電壓進行整流，將轉換成既定值的直流電壓之AC轉接器65的插頭PL1插入至第1插頭插入口S1，使AC轉接器65的插頭PL1的端子與插頭部31的輸出端子33電連接。藉此，亦可使來自AC轉接器65的直流電壓供應到筆記型電腦20。
又，如圖21(b)所示之電線66，一端具備插入至家庭用插座的家庭用之插頭PL2，另一端具備插入至第2插頭插入口S2的輸出側之插頭PL3。而且，將家庭用的插頭PL2插入至家庭用插座，將輸出側的插頭PL3插入至第2插頭插入口S2。
藉此，輸出側的插頭PL3之端子，電連接於電源電路部35的全波整流電路37a的輸入端子間。此時，2次線圈41和共振電容器36a的串聯式電路係與全波整流電 路37a絶緣。
因而，商用的交流電源50的交流電壓經全波整流電路37a整流，被轉換成直流電壓，透過定電壓穩定化電路38而被供應至筆記型電腦20。
此外，雖然已經直接以電源電路部35的全波整流電路37a將交流電源50的交流電壓進行整流，但亦可將用以整流交流電壓之專用的整流電路安裝於電源電路部35。
如此一來，即成為能對應各種電源的非接觸式轉接器30，安裝有該非接觸式轉接器30的筆記型電腦20增加取得電源的選擇項，成為可搬運性更為優異者。插頭PL1及插頭PL3為輸入端子部之一例。
如圖21(a)、(b)所示之非接觸式轉接器30設置有第1及第2插頭插入口S1、S2，但亦可僅設置任一者而實施。
於第1實施形態中，插頭部31和電源電路部35之間設置有伸縮臂34。亦如圖22(a)、(b)所示，省略伸縮臂34，直接連結插頭部31和電源電路部35而實施。此外，如圖22(b)所示之受電部40，係固定基板42的非受電面整體固定於電源電路部35的框體35a之幅寬的外側面。而且，轉動基板43係透過鉸鏈44連結於該固定基板42。
於第1實施形態中，將設置在固定基板42的2次線圈41和設置在轉動基板43的2次線圈41進行串聯連接， 且將1個共振電容器36a串聯連接於該串聯式電路。而且，將由2個2次線圈41和1個共振電容器36a所構成的串聯式電路連接於1個全波整流電路37a，使由2個2次線圈41產生的感應電動勢輸入至該全波整流電路37a。如圖23所示，亦可分別將共振電容器36a及全波整流電路37a設置於各個2次線圈41而實施。
例如，分別將共振電容器36a串聯連接於各個2次線圈41。將該等由1個2次線圈41和1個共振電容器36a所構成的串聯式電路連接於各個全波整流電路37a。各全波整流電路37a係輸入對應的1個2次線圈41產生的感應電動勢。而且，各全波整流電路37a係將各個2次線圈41產生的感應電動勢進行整流所得之直流電壓，輸出至1個定電壓穩定化電路38。
如圖16~圖19所示之非接觸式轉接器30之情形，係對固定基板42的2次線圈41設置複數個轉動基板43，且在該複數個轉動基板43分別設置有2次線圈41。於該情形下，亦對各個2次線圈41各別地設置共振電容器36a、全波整流電路37a而實施。
在如圖16~圖19所示之非接觸式轉接器30，如第1實施形態亦可串聯連接2次線圈41，且對該串聯式電路以1個共振電容器36a及1個全波整流電路37a而實施。
於第1實施形態中，將非接觸式轉接器30可直接裝卸地安裝於筆記型電腦20的主體側面21。其係於如做為電氣機器之平板PC被收納於專用的殼體時，亦可透過其 專用的殼體，可裝卸地安裝於平板PC的主體側面而實施。
例如，如圖24(a)~(c)所示，平板PC70被收納於殼體71。於該殼體71、即於形成有平板PC70的插頭插座(插入口)的側面相對面之側面，切開形成有可配置非接觸式轉接器30之大小的收容凹部72。於該收容凹部72的內側面、即於與平板PC70的插頭插座相對向之位置，貫穿形成有未圖示之貫通孔。
而且，將形成在非接觸式轉接器30的插頭部31的長的軸部32貫穿插入至該貫通孔並安裝於平板PC70的插頭插座。藉此，如圖24(a)所示，使非接觸式轉接器30配置於形成在殼體71側面的收容凹部72。
因而，於不使用時，非接觸式轉接器30與殼體71可精簡地成為一體，搬運時不造成妨礙。又，如圖24(b)所示，即使將平板PC70豎起放置，非接觸式轉接器30亦被保持於收容凹部72內而不造成妨礙。
又，如圖24(c)所示，一邊將平板PC70豎起接受供電一邊使用時，伸長伸縮臂34使受電部40的2次線圈41與供電裝置10的1次線圈11對峙。藉此，平板PC70能接受來自供電裝置10的供電而使用。
於第1實施形態中，電源電路部35設置有由共振電容器36a構成的共振電路36，但於供電裝置10側的電壓較高之情形、或輸出至負載22的輸出電壓較小之情形等，亦可省略該共振電路36而實施。
於第1實施形態中，電源電路部35的框體35a設置 有共振電路36、整流電路37及定電壓穩定化電路38，但亦可將該等電路內建於插頭部31的框體31a。於該情形下，電源電路部35的框體35a係做為受電部40的支撐構造物之功能。
此外，顯示燈LP亦可設置在插頭部31的框體31a或電源電路部35的框體35a中任一者而實施。
於第1實施形態中，將供電裝置10(1次線圈11)分別設置於桌子1的頂板的靠後側之左右兩側及中央位置3處。而且，非接觸式轉接器30係使其2次線圈41與1個1次線圈11對峙，接受來自該供電裝置10的供電。例如，亦可在桌子1的頂板2後側的横向方向，以陣列狀配置有複數個1次線圈11，讓非接觸式轉接器30的2次線圈41跨過複數個1次線圈11相對峙而實施。於該情形下，非接觸式轉接器30能透過該2次線圈41，從複數個1次線圈11的供電裝置10接受更大的供電。
接著，說明關於非接觸式供電系統的第2實施形態。第2實施形態係於非接觸式轉接器30的受電部40具有特徵，因此詳細說明特徵部分而省略說明共通部分。
如圖25及圖26所示，設置在電源電路部35的框體35a之另一側面的受電部40具有做為可撓性基板之薄膜基板75。薄膜基板75為合成樹脂製薄膜，可變形為如圖27(a)所示展開形成平面狀之展開狀態、及如圖27(b)所示捲成圓柱狀態。
薄膜基板75於展開狀態形成長方形，其一方之長邊 的端部連結於電源電路部35的框體35a的另一側面。於該薄膜基板75處於展開形成平面狀之展開狀態時，薄膜基板75的一側面(受電面75a)被連結成與電源電路部35的框體35a之側面成為同一平面。
於薄膜基板75處於展開形成平面狀之展開狀態時，其展開方向的長度形成為與第1實施形態中的固定基板42和轉動基板43之展開時相同的寬度。進一步，於薄膜基板75處於展開形成平面狀之展開狀態時，與其展開方向正交的長度係與第1實施形態的固定基板42及轉動基板43的縱向長度一致。
如圖27(a)所示，薄膜基板75的受電面75a形成有鋁箔等電磁屏蔽密封76，電磁屏蔽密封76之上形成有非晶質薄膜等所構成的磁性體膜77。而且，磁性體膜77的表面形成有將銅線以印刷圖案構成的2次線圈41。該等電磁屏蔽密封76、磁性體膜77、2次線圈41能與薄膜基板75一起展開變形成平面狀、或捲起變形成圓柱形，不會因為此時的變形而產生破裂或斷線等。
此外，形成在薄膜基板75的受電面75a之該等電磁屏蔽密封76、磁性體膜77及2次線圈41，係由合成樹脂製的絶緣保護膜(圖示省略)被膜。
薄膜基板75通常處於展開狀態，捲起時成為圓柱狀。而且，解除捲成圓柱狀之狀態時，薄膜基板75係藉由自身的復原力自然地展開。因而，為了將薄膜基板75保持於捲成圓柱狀之狀態，於第2實施形態中，薄膜基板 75係於圖27(a)、(b)所示之受電面75a和反受電面75b的既定之位置，分別設置有平面固定件(fastener)78a、78b。
因而，若薄膜基板75處於捲成圓柱狀之狀態下，將平面固定件78a、78b彼此結合，則藉由平面固定件78a、78b的連結力，薄膜基板75不會因為自身的復原力展開而保持於捲成圓柱狀之狀態。
然後，若將平面固定件78a、78b彼此拉開則平面固定件78a、78b的連結力被解除，能使薄膜基板75藉由復原力而容易地展開。
其中，透過電磁屏蔽密封76及磁性體膜77形成在薄膜基板75的受電面75a之2次線圈41為1個，不同於如第1實施形態，固定基板42和轉動基板43各自形成有2次線圈41。而且，形成在薄膜基板75的1個2次線圈41的線圈形狀，係與展開時的薄膜基板75相似，形成長方形，其線圈面積比第1實施形態的固定基板42和轉動基板43各自的2次線圈41的線圈面積之合計還大。
因而，於薄膜基板75之展開狀態下，將薄膜基板75的中心位置配置成位於標示在頂板2的標記3之位置。如此一來，如圖28之示意圖所示，1次線圈11和2次線圈41成為1次線圈11的磁通將2次線圈41互鎖之磁性結合狀態。
藉此，薄膜基板75的2次線圈41與被高頻電流通電的1次線圈11所產生的交變磁場互鎖，而產生感應電動 勢。
又，安裝有薄膜基板75的電源電路部35的框體35a和插頭部31的框體31a之間，省略伸縮臂34。因而，與電源電路部35(定電壓穩定化電路38)和插頭部31(輸出端子33)連接的經絶緣被覆之連接線L，藉由設置在插頭部31的框體31a內的電線捲盤而被捲繞。亦即，於不使用時，連接線L藉由電線捲盤而被捲繞在插頭部31的框體31a內，電源電路部35和插頭部31係於抵接狀態下連結。
另一方面，將電源電路部35從插頭部31拉開時，經絶緣被覆的連接線L係藉由電線捲繞及回捲機構，從插頭部31的框體31a內被送出，讓電源電路部35及受電部40配置於所希望的位置。此時，若連接線L的拉出被停止，則即使鬆開連接線L，電線捲盤亦不會捲繞連接線L，而是保持該狀態。因而，能使受電部40與位於和筆記型電腦20分離的位置之1次線圈11對峙，而能接受來自供電裝置10的供電。
供電結束時，對連接線L施加張力後，若立即鬆開，則電線捲盤捲繞已送出之連接線L。藉此，連接線L被捲繞於插頭部31的框體31a內，並且將電源電路部35和插頭部31保持於抵接狀態。因而，於不使用時，由於沿著筆記型電腦20的主體側面21保持非接觸式轉接器30，因而與第1實施形態同樣地，筆記型電腦20成為可搬運性優異者。
同時，該非接觸式供電系統的電力構成係如圖29的電力電路所示，非接觸式轉接器30的2次線圈41為1個，其係與第1實施形態相異之處。亦即，對1個2次線圈41串聯連接1個共振電容器36a。
接著，說明關於非接觸式轉接器30之作用。
於非接觸式轉接器30不使用時，非接觸式轉接器30係插頭部31安裝在筆記型電腦20的主體側面21。此時，非接觸式轉接器30係插頭部31的框體31a、電源電路部35的框體35a、捲成圓柱狀之薄膜基板75(受電部40)沿著筆記型電腦20的主體側面21配置。
接著，與第1實施形態同樣地，將電源電路部35的框體35a及受電部40(捲成圓柱狀之薄膜基板75)，從插頭部31拉出至標示有標記3的大致該位置。而且，將電源電路部35的框體35a及受電部40拉出至大致之位置時，拉開平面固定件78a、78b使捲成圓柱狀的薄膜基板75展開。
於該狀態下，如圖26所示進行對位，使展開的薄膜基板75的中心位置，對位於標示在頂板2的標記3之位置。此時，進行與第1實施形態同樣的對位。
藉此，受電部40的薄膜基板75的2次線圈41與從供電裝置10的1次線圈11產生的交變磁場互鎖，而產生感應電動勢，且將該感應電動勢輸出至電源電路部35。電源電路部35將該感應電動勢轉換成既定的直流電壓做為驅動電源，透過從插頭部31的框體31a送出的連接線 L從插頭部31的輸出端子33輸入至筆記型電腦20。
又，於使用非接觸式轉接器30的供電結束時，如圖25所示，將展開的薄膜基板75捲成圓柱狀，使平面固定件78a、78b彼此貼合，將薄膜基板75保持於捲成圓柱狀之狀態。而且，對連接線L施加張力後，若立即鬆開，則藉由電線捲繞及回捲機構捲繞已送出之連接線L。藉此，將電源電路部35和插頭部31保持於抵接狀態。
接著，將非接觸式轉接器30的各零件、亦即插頭部31的框體31a、電源電路部35的框體35a、捲成圓柱狀之薄膜基板75(受電部40)，沿著筆記型電腦20的主體側面21配置。藉此，非接觸式轉接器30於插頭部31安裝在筆記型電腦20的主體側面21之狀態下，等待為了下一次供電之使用。
接著，以下記載第2實施形態之效果。
(1)於第2實施形態中，筆記型電腦20即使與供電裝置10分離，仍可藉由安裝在筆記型電腦20的非接觸式轉接器30，從供電裝置10接受電源。亦即，筆記型電腦20載置於桌子1的位置之自由度提升。
(2)於第2實施形態中，受電部40係於薄膜基板75形成2次線圈41。而且，將該薄膜基板75做成能捲成圓柱狀，且做成使其成為捲起狀態和展開狀態。亦即，於捲起狀態，做成藉由使平面固定件78a、78b彼此貼合，能使薄膜基板75成為捲起狀態。相反地，做成若將經貼合之平面固定件78a、78b彼此拉開，即藉由復原力使薄 膜基板75展開平面狀。
因而，形成在薄膜基板75的2次線圈41，係將展開狀態下的大面積之薄膜基板75上所能形成的線圈面之面積可較大，而能從供電裝置10的1次線圈11的交變磁場得到高輸出之感應電動勢。
(3)於第2實施形態中，由於做成使薄膜基板75能捲起保持於圓柱狀，因而於不使用時，能使薄膜基板75的整體形狀精簡化。
(4)於第2實施形態中，非接觸式轉接器30係安裝在筆記型電腦20的主體側面21。而且，將非接觸式轉接器30的插頭部31的框體31a、電源電路部35的框體35a、由捲成圓柱狀之薄膜基板75構成的受電部40，做成沿著筆記型電腦20的主體側面21配置。因而，非接觸式轉接器30被精簡地安裝在筆記型電腦20，故無損於可搬運性，能於筆記型電腦20安裝著非接觸式轉接器30之下直接搬運。
(5)於第2實施形態中，由於薄膜基板75的受電面75a形成有磁性體膜77，該磁性體膜77的表面形成有2次線圈41，因此能減少洩漏到空間之磁通。又，由於薄膜基板75和磁性體膜77之間以電磁屏蔽密封76形成，因此能屏蔽放射到外部之電磁波。
於第2實施形態中，以可捲繞及送出之連接線L連結電源電路部35的框體35a和插頭部31的框體31a之間，但亦可如第1實施形態以伸縮臂34連結而實施。
與第1實施形態同樣地，亦可做成在電源電路部35的框體35a設置顯示燈LP，用以顯示2次線圈41對1次線圈11的磁性結合，藉由顯示燈LP之點燈即能容易地辨視其磁性結合。
接著，說明關於非接觸式供電系統的第3實施形態。第3實施形態係於非接觸式供電系統的供電裝置10具有特徵。
如圖30所示，桌子1的頂板2的後部立設固定著側板80。側板80可以是桌子1的一部分，也可以與桌子1個別獨立。側板80內內設有供電裝置10。供電裝置10可包含安裝有電源電路51、高頻變頻器12之框體。
於側板80的正面、即於收納供電裝置10的框體之位置，形成有收納凹部81。收納凹部81係將分別形成有1次線圈11(於圖30未圖示)的3個線圈形成基板82，以疊合狀態收納。形成在該3個線圈形成基板82的1次線圈11為串聯連接。
3個線圈形成基板82包含中央的線圈形成基板82，及透過鉸鏈(圖示省略)可折疊地連結於該中央的線圈形成基板82兩側之2個線圈形成基板82。藉由將兩側的線圈形成基板82折疊成與中央的線圈形成基板82重疊，而將3個線圈形成基板82疊合成3層。
收納凹部81的中央形成有收納室83。收納室83配設有伸縮臂84。伸縮臂84係與第1實施形態的伸縮臂34同樣之構成，具有伸縮構造的複數個管件。伸縮臂84(管 件)可從側板80突出。
伸縮臂84的前端係透過未圖示之萬向接頭，例如連結於中央的線圈形成基板82。伸縮臂84的基端係透過未圖示之萬向接頭而連結於收納室83。伸縮臂84內配線有經絶緣被覆的未圖示之連接線。該連接線係將高頻變頻器12生成的高頻電流供應至串聯連接的1次線圈11。
此外，構成伸縮臂84的複數個管件或萬向接頭間的滑動阻力，係與第1實施形態同樣地設定。因而，若將線圈形成基板82拉出至希望的位置，只要不施加力則保持於該狀態。
配線於伸縮臂84內的連接線，較佳為與第1實施形態同樣地，藉由設置在供電裝置10的框體內的捲盤，對應伸縮臂84的伸縮進行捲繞及送出。
線圈形成基板82較佳為與第1實施形態的基板42、43同樣地具有電磁屏蔽性能之板。線圈形成基板82上配置有未圖示之磁性體，該磁性體之上形成有1次線圈11。
接著，說明關於供電裝置10之作用。
於供電裝置10不使用時，伸縮臂84收縮在收納室83之內，並且，折疊成3層之線圈形成基板82嵌合於側板80的收納凹部81。
於供電裝置10使用時，將經折疊之線圈形成基板82從收納凹部81拉出，使其接近做為電氣機器之電視85。此時，伸縮臂84亦伸展。而且，使折疊成3層之線圈形成基板82如圖30所示般展開。進行展開的1次線圈11 之對位，使其與內建於電視85的未圖示之2次線圈對峙。藉此，電視85的2次線圈透過供電裝置10的1次線圈11而受電。
而且，來自供電裝置10的供電結束時，將展開的線圈形成基板82折疊成3層。而且，收縮伸縮臂84存放在收納室83之內，並且將折疊成3層的線圈形成基板82嵌合於側板80的收納凹部81。
圖30的供電裝置10供電至具備非接觸式供電用的2次線圈之電視85，但亦可對安裝有第1實施形態的非接觸式轉接器30之筆記型電腦20供電。例如，可藉由將展開的線圈形成基板82、及非接觸式轉接器30的受電部40的固定基板42和轉動基板43之對位而供電。
接著，以下記載第3實施形態之效果。
(1)於第3實施形態中，供電裝置10的1次線圈11(線圈形成基板82)可於伸縮臂84的伸展範圍內配置在希望的位置。因此，即使電視85與側板80(供電裝置10)分離，仍可從供電裝置10接受電源。亦即，電視85載置於桌子1的位置之自由度提升。
進一步，於安裝有第1實施形態所示的非接觸式轉接器30的筆記型電腦20之情形，載置於桌子1的位置之自由度進一步提升。
各實施形態亦可如以下變更。
各實施形態中，非接觸式轉接器30設置有顯示在顯示燈LP的計測功能，該顯示燈LP係偵測1次線圈11和 2次線圈41的最適當磁性結合狀態。亦可將該計測功能設置在筆記型電腦20(電氣機器)或供電裝置10側。筆記型電腦20設置有計測功能之例中，係根據輸出端子33的輸出電壓而偵測磁性結合狀態，且設置在筆記型電腦20的顯示燈LP顯示偵測結果。
供電裝置10設置有計測功能之例中，係根據從1次線圈11側觀察到的阻抗而偵測磁性結合狀態(例如，偵測1次電流I1)，且設置在鄰接於1次線圈11的頂板2之顯示燈顯示偵測結果。
各實施形態中，顯示燈LP以可辨視的方式通知磁性結合狀態，但亦可用蜂鳴器以音響方式通知。
各實施形態中，非接觸式轉接器30係插頭部31的輸出端子33與筆記型電腦20的輸入端子電連接，且將直流電壓供應至筆記型電腦20。其他例中，係於非接觸式轉接器30的電源電路部35，以DCAC轉換電路將從定電壓穩定化電路38輸出的直流電壓轉換成交流。將於連接線L設置有該交流電流的供電線圈進行激磁。然後，藉由使該供電線圈和內建於電氣機器的2次線圈磁性結合，而使被激磁的供電線圈所產生的交變磁場與2次線圈互鎖，在電氣機器的2次線圈產生感應電動勢。
第3實施形態的線圈形成基板82不限定於3個，亦可以1個、2個或4個以上構成。線圈形成基板82為1個或2個之情形，將其大小做成較大為佳。
桌子1係具有可放置電氣機器的設置面之物體的一 例。側板80係配置在可放置電氣機器的設置面或具有設置面之物體的一例。只要是具有設置面之物體或配置在設置面之物體，供電裝置10亦可設置在桌子1及側板80以外之物體。
亦可組合實施形態彼此及變更例彼此。
2‧‧‧頂板
10‧‧‧供電裝置
11‧‧‧1次線圈
20‧‧‧筆記型電腦
21‧‧‧主體側面
30‧‧‧轉接器
31‧‧‧插頭部
34‧‧‧伸縮臂
35‧‧‧電源電路部
40‧‧‧受電部
42‧‧‧固定基板
43‧‧‧轉動基板
J1‧‧‧第1萬向接頭

Claims (15)

  1. 一種非接觸式供電系統，具備：供電裝置，其具有：高頻變頻器，係與電源連接，用以生成高頻電流；及1次線圈，係與前述高頻變頻器連接，且供應有前述高頻電流；非接觸式轉接器，其包含：2次線圈，係設置在基板，透過前述供電裝置的前述1次線圈產生的交變磁場而產生感應電動勢；電源電路部，係將於前述2次線圈產生的前述感應電動勢轉換成預定的輸出電壓；輸出部，係輸出經前述電源電路部轉換的前述輸出電壓；及連接線，係連接前述電源電路部和前述輸出部；前述基板係可捲成圓柱狀且可展開的基板、或可折疊且可展開的基板；及電氣機器，其係與前述非接觸式轉接器的前述輸出部電連接或磁性結合，以輸入前述非接觸式轉接器的前述輸出電壓；前述非接觸式轉接器係安裝在前述電氣機器，使前述非接觸式轉接器與前述電氣機器可一體地搬運；前述非接觸式轉接器的前述輸出部係構成為對前述電氣機器安裝成可裝卸；前述輸出部安裝在前述電氣機器時，前述非接觸式轉接器係可轉動地支撐在前述電氣機器；前述非接觸式轉接器包含以可變更前述輸出部和前述電源電路部之距離及角度之方式連結前述輸出部和 前述電源電路部之連結體，前述連接線係沿著前述連結體配線。
  2. 如請求項1所記載之非接觸式供電系統，其中前述電氣機器具備形成為收納前述非接觸式轉接器之收納室；前述非接觸式轉接器於不使用時，被收納及保持在前述收納室，前述非接觸式轉接器於使用時，從前述收納室被拉出。
  3. 如請求項1所記載之非接觸式供電系統，其中前述電氣機器係收納在專用的殼體，前述非接觸式轉接器係透過前述專用的殼體而安裝在前述電氣機器。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之非接觸式供電系統，其中前述供電裝置、前述非接觸式轉接器、及前述電氣機器中的任一者，具備偵測並顯示前述1次線圈和前述2次線圈的磁性結合狀態之顯示功能。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之非接觸式供電系統，其中前述供電裝置係設置有複數個，將複數個前述供電裝置的前述1次線圈配置成陣列狀，使前述非接觸式轉接器之展開狀態下的前述2次線圈跨過複數個前述1次線圈而對峙。
  6. 一種非接觸式轉接器，具備：2次線圈，係設置在基板，且可產生感應電動勢；電源電路部，係將於前述2次線圈產生的前述感應電動勢轉換成預定的輸出電壓； 輸出部，其係構成為可與電氣機器電連接或磁性結合，以將經前述電源電路部轉換的前述輸出電壓供應至前述電氣機器；連接線，係連接前述電源電路部和前述輸出部；框體，係連結前述基板的一部分，且內建前述電源電路部；及連結體，係將前述電源電路部的前述框體和前述輸出部以可改變距離及角度之方式進行連結；前述連接線係沿著前述連結體配置；前述基板係可捲成圓柱狀且可展開的基板、或可折疊且可展開的基板；前述非接觸式轉接器係安裝在前述電氣機器，使前述非接觸式轉接器與前述電氣機器可一體地搬運；前述非接觸式轉接器的前述輸出部係構成為對前述電氣機器安裝成可裝卸；前述輸出部安裝在前述電氣機器時，前述非接觸式轉接器係可轉動地支撐在前述電氣機器。
  7. 如請求項6所記載之非接觸式轉接器，其中前述基板係藉由可折疊地連結著的複數個分割基板所構成，前述2次線圈設置在各前述分割基板。
  8. 如請求項7所記載之非接觸式轉接器，其中各分割基板包含磁性體和電磁屏蔽板，前述磁性體的一側面配置有前述2次線圈，前述磁性體的另一側面配置有前述電磁屏蔽板。
  9. 如請求項6所記載之非接觸式轉接器，其中前述可捲成圓柱狀且可展開的基板係設置有前述2次線圈的1個可撓性基板。
  10. 如請求項9所記載之非接觸式轉接器，其中前述可撓性基板包含磁性體薄膜和形成在前述磁性體薄膜的電磁屏蔽薄膜，前述2次線圈係形成在前述磁性體薄膜中形成有前述電磁屏蔽薄膜之面的相反面。
  11. 如請求項6至10中任一項所記載之非接觸式轉接器，其中前述電源電路部的前述框體具有與商用的交流電源連接之輸入端子部；將被供應至前述輸入端子部的輸入電壓轉換成前述電源電路部預定的輸出電壓，透過前述輸出部供應至前述電氣機器。
  12. 如請求項6至10中任一項所記載之非接觸式轉接器，其中前述輸出部具有與AC轉接器的輸出端子連接的輸入端子部，該AC轉接器係將商用的交流電源進行AC/DC轉換，且前述輸出部係將被輸入至前述輸入端子部的直流電源供應至前述電氣機器。
  13. 如請求項6至10中任一項所記載之非接觸式轉接器，其中前述非接觸式轉接器具備偵測並顯示前述2次線圈和1次線圈的磁性結合狀態之顯示功能。
  14. 一種供電裝置，其係內設在具有收納凹部之物體，具備：高頻變頻器，係與電源連接，用以生成高頻電流； 1次線圈，其係與前述高頻變頻器連接，於供應前述高頻電流時，產生使2次線圈產生感應電動勢的交變磁場；線圈形成基板，係設置有前述1次線圈，並且被形成為可收納在前述收納凹部；連結體，係將前述物體的前述收納凹部和前述線圈形成基板以可改變距離及角度之方式進行連結，且當將前述線圈形成基板拉出至希望的位置，只要不施加力則將前述線圈形成基板保持於該狀態；及連接線，係沿著前述連結體配線，連接前述高頻變頻器和前述1次線圈。
  15. 如請求項14所記載之供電裝置，其中前述線圈形成基板係由可折疊地連結著的複數個線圈形成基板所構成，前述1次線圈設置在每一前述複數個線圈形成基板，前述複數個線圈形成基板係於折疊狀態下被收容在前述收納凹部，前述連結體係與前述複數個線圈形成基板中的任一者連結。
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