WO2011093438A1 - 電力受電装置及び電力送電装置 - Google Patents

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市川敬一
ボンダルアンリ
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株式会社村田製作所
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    • H04L25/0266—Arrangements for providing Galvanic isolation, e.g. by means of magnetic or capacitive coupling

Definitions

  • the present invention relates to a power receiving device and a power transmitting device that transmit power in a contactless manner.
  • Patent Document 1 is disclosed as a system for transmitting power by capacitive coupling.
  • the power transmission system of Patent Document 1 includes a power transmission device including a high-frequency high-voltage generator, a passive electrode, and an active electrode, and a power reception device including a high-frequency high-voltage load, a passive electrode, and an active electrode.
  • FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the power transmission system of Patent Document 1.
  • the power transmission device includes a high frequency high voltage generator 1, a passive electrode 2, and an active electrode 3.
  • the power receiving apparatus includes a high frequency high voltage load 5, a passive electrode 7 and an active electrode 6. Then, when the active electrode 3 of the power transmission device and the active electrode 6 of the power reception device come close to each other through the gap 4, the two electrodes are capacitively coupled to each other.
  • Patent Document 1 discloses a basic configuration for power transmission by capacitive coupling. However, a specific configuration incorporated in the device is not disclosed. Therefore, an object of the present invention is to provide a configuration in which a power receiving device and a power transmitting device are incorporated in a specific device that can suppress an adverse effect due to an electric field.
  • the capacitive coupling electrode on the power receiving device side is composed of a high voltage side conductor and a low voltage side conductor extending around the high voltage side conductor, a load circuit, and the high voltage side conductor And a power supply circuit that supplies power induced between the low-voltage side conductor to a load, and at least an active component among the module parts constituting the power supply circuit is a high-voltage side conductor with respect to the low-voltage side conductor. It is arranged on the opposite side.
  • the power supply circuit includes at least one of a step-down circuit, a rectifier circuit, and a charging circuit.
  • the module components constituting the power feeding circuit are mounted on a circuit board, and the low-voltage side conductor is formed on the circuit board.
  • the low voltage side conductor is formed so as to surround the high voltage side conductor in a plane.
  • the power transmission device includes a housing, and the high-voltage side conductor, the low-voltage side conductor, the power feeding circuit, and the load are provided in the casing.
  • the load is a secondary battery
  • the secondary battery is disposed on the side opposite to the high voltage side conductor with respect to the low voltage side conductor.
  • the capacitive coupling electrode on the power transmission device side includes a high voltage side conductor and a low voltage side conductor extending around the high voltage side conductor, and the high voltage side conductor and the low voltage
  • module components constituting the high-frequency high-voltage generator are mounted on a circuit board, and the low-voltage side conductor is formed on the circuit board.
  • the low voltage side conductor is formed so as to surround the high voltage side conductor in a plane.
  • the power transmission device includes a housing, and the high-voltage side conductor, the low-voltage side conductor, and the high-frequency high-voltage generator are provided in the casing.
  • the active component which is easy to be influenced by the electric field from a high voltage side conductor can be protected by a low voltage side conductor, and the bad influence by an electric field can be suppressed. If all the module parts are arranged on the side opposite to the high-voltage side conductor, the distance between the high-voltage side conductor and the low-voltage side conductor can be reduced, so that the apparatus becomes small. Further, by mounting the module component on the circuit board, the device becomes smaller.
  • the low voltage side conductor is formed so as to surround the high voltage side conductor in the plane, unnecessary radiation from the high voltage side conductor is reduced.
  • the secondary battery which is a load of the power receiving device, is disposed on the opposite side of the low voltage side conductor from the high voltage side conductor, thereby protecting the circuit in the battery from the electric field of the high voltage side conductor. And adverse effects due to the electric field can be reduced.
  • FIG. 2A is a top view of the power receiving apparatus 111
  • FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.
  • FIG. 4A is a top view of the power receiving device 112
  • FIG. 4B is a cross-sectional view thereof.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of four power receiving apparatuses 113 to 116.
  • 6A is a top view of the power transmission device 121
  • FIG. 6B is a cross-sectional view thereof.
  • 7A is a top view of the power receiving device 117
  • FIG. 7B is a cross-sectional view thereof.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a power feeding circuit provided in the power receiving device 117 illustrated in FIG. 7.
  • FIGS. 2A is a top view of the power receiving apparatus 111
  • FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.
  • hatching is omitted in the cross-sectional view except for the electrode portion.
  • the power receiving device 111 includes a capacitive coupling electrode that couples with a capacitive coupling electrode of a power transmission device (not shown).
  • the high voltage side conductor 11 shown in FIG. 2 and the low voltage side conductor 12 extending to the periphery of the high voltage side conductor 11 are capacitive coupling electrodes of the power receiving device 111.
  • the power receiving apparatus 111 includes an electrically insulating casing 30.
  • the high-voltage side conductor 11 is disposed on the surface of the housing 30.
  • the low voltage side conductor 12 is provided inside the circuit board 21.
  • a plurality of module parts 22 constituting a power feeding circuit are mounted on the surface of the circuit board 21 (the lower surface in the state of FIGS. 2A and 2B). These module parts include active parts.
  • the surface of the circuit board 21 on which the module component 22 is mounted is sealed with a mold resin 23.
  • the module 20 is constituted by the circuit board 21 on which the low-voltage side conductor 12 is formed, the module component 22, and the mold resin 23.
  • the high voltage side conductor 11 is connected to the module 20 via a wiring conductor.
  • the module 20 includes a power feeding circuit that feeds power induced between the high voltage side conductor 11 and the low voltage side conductor 12 to the load.
  • a secondary battery 31 that is charged by the power feeding circuit is accommodated in the housing 30.
  • the plurality of module parts 22 are mounted on the lower surface of the circuit board 21 which is opposite to the high voltage side conductor 11 with respect to the low voltage side conductor 12.
  • the power transmission device (not shown) is also provided with a high voltage side conductor and a low voltage side conductor, and the high voltage side conductor 11 of the power reception device and the high voltage side conductor of the power transmission device are opposed to each other.
  • the low voltage side conductor 12 and the low voltage side conductor of the power transmission device face each other, and power is transmitted by capacitive coupling.
  • a power transmission system is comprised by a power receiving device and a power transmission device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a power feeding circuit provided in the power receiving apparatus 111 illustrated in FIG.
  • the power feeding circuit 32 includes a step-down transformer T, rectifier diodes D1 and D2, and a smoothing capacitor C.
  • One end of the primary winding of the transformer T is connected to the high voltage side conductor 11, and the other end is connected to the low voltage side conductor 12.
  • a full-wave rectifier circuit including rectifier diodes D1 and D2 and a smoothing capacitor C is formed in the secondary winding of the transformer T.
  • a charging circuit 33 is connected to the output of the full-wave rectifier circuit.
  • the charging circuit 33 charges the secondary battery 31 by a predetermined charging method.
  • module components that are easily affected by the electric field from the high-voltage side conductor 11 are protected by the low-voltage side conductor 12, and adverse effects due to the electric field are suppressed.
  • All module parts do not need to be placed on the opposite side of the high-voltage side conductor, but active parts with fine wiring are particularly susceptible to electric fields, so they can be placed on the side opposite to the high-voltage side conductor. It is valid.
  • passive devices composed of fine wiring and high-impedance circuits are also easily affected by the electric field, so it is effective to arrange them on the side opposite to the high-voltage side conductor. Since all the module components are arranged on the side opposite to the high-voltage side conductor, the distance between the high-voltage side conductor 11 and the low-voltage side conductor 12 can be narrowed, so that the apparatus is downsized.
  • the device becomes smaller.
  • the low voltage side conductor 12 is provided inside the circuit board 21, but the low voltage side conductor 12 may be provided on the surface of the circuit board 21.
  • the secondary battery 31 that is a load of the power receiving device 111 is disposed on the opposite side of the high voltage side conductor 11 with respect to the low voltage side conductor 12, so that the secondary battery 31 is recharged from the electric field of the high voltage side conductor 11.
  • the battery 31 can be protected and adverse effects due to the electric field can be reduced.
  • FIG. 4A is a top view of the power receiving device 112
  • FIG. 4B is a cross-sectional view thereof.
  • hatching is omitted in the cross-sectional view except for the electrode portion.
  • the power receiving device 112 includes a capacitive coupling electrode coupled with a capacitive coupling electrode of a power transmission device (not shown).
  • the high voltage side conductor 11 shown in FIG. 4 and the low voltage side conductor 12 extending to the periphery of the high voltage side conductor 11 are capacitive coupling electrodes on the power receiving device 112 side.
  • the high-voltage side conductor 11 is integrated with the circuit board 21 in a state of being sealed with the mold resin 24.
  • the low voltage side conductor 12 is provided inside the circuit board 21.
  • a plurality of module components 22 are mounted on the surface of the circuit board 21 (the lower surface in the state of FIGS. 4A and 4B) on the opposite side of the low voltage side conductor 12 from the high voltage side conductor 11. Has been. These module components 22 include active components. In this way, the high voltage side conductor 11 may be integrated into the module.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of power receiving devices 113-116. However, in order to avoid complication of the drawing, hatching is omitted in the cross-sectional view except for the electrode portion.
  • the high voltage side conductor 11 and the low voltage side conductor 12 are formed on the multilayer substrate 25.
  • a plurality of module components 22 are mounted on the multilayer substrate 25 on the surface opposite to the high voltage side conductor 11 with respect to the low voltage side conductor 12.
  • the high voltage side conductors 11 of the power receiving devices 113 and 114 are formed in a layer inside the multilayer substrate 25.
  • the high voltage side conductors 11 of the power receiving devices 115 and 116 are formed on the surface layer of the multilayer substrate 25.
  • a low voltage side conductor 12S is formed so as to surround the high voltage side conductor in the plane.
  • the low voltage side conductor 12S is electrically connected to the low voltage side conductor 12.
  • this configuration avoids unnecessary radiation from the high voltage side conductor 11 is reduced due to the electric field shielding effect of the low voltage side conductor 12S.
  • this configuration can increase the coupling capacity between the low-voltage side conductor on the power receiving device side and the low-voltage side conductor on the power transmission device side, which can improve electrical characteristics such as transmission efficiency and transmission power. it can. Furthermore, since the coupling capacity between the low-voltage side conductors can be increased, the drive voltage of the high-voltage side conductors required for transmitting constant power can be reduced.
  • low voltage side conductors 12 e are formed on the four side surfaces of the multilayer substrate 25. With this structure, the electric field shielding effect around the high-voltage side conductor 11 is further enhanced. Moreover, since the low voltage side conductor 12s and the low voltage side conductor 12 are electrically connected by the low voltage side conductor 12e on the side surface, the space of the multilayer substrate 25 can be used effectively, and the apparatus can be downsized.
  • FIG. 6A is a top view of the power transmission device 121
  • FIG. 6B is a cross-sectional view thereof.
  • hatching is omitted in the cross-sectional view except for the electrode portion.
  • the power transmission device 121 includes a capacitive coupling electrode coupled to a capacitive coupling electrode of a power receiving device (not shown).
  • the high voltage side conductor 13 shown in FIG. 6 and the low voltage side conductor 14 extending to the periphery of the high voltage side conductor 13 are capacitive coupling electrodes on the power transmission device 121 side.
  • the power transmission device 121 includes an electrically insulating casing 50.
  • the high-voltage side conductor 13 is disposed near the surface of the housing 50.
  • the low voltage side conductor 14 is provided inside the circuit board 21.
  • a plurality of module parts 42 are mounted on the surface (the lower surface in the state of FIG. 6) of the circuit board 21 on the opposite side of the low voltage side conductor 14 from the high voltage side conductor 13.
  • These module components 22 include active components.
  • the surface of the circuit board 21 on which the module component 42 is mounted is sealed with a mold resin 23.
  • the module 40 is constituted by the circuit board 21 on which the low-voltage side conductor 14 is formed, the module component 42, and the mold resin 23.
  • the high voltage side conductor 13 is connected to the module 40 through a wiring conductor.
  • the module 40 includes a high-frequency high-voltage generator that applies a high-frequency high voltage between the high-voltage side conductor 13 and the low-voltage side conductor 14.
  • the power receiving device also includes a high-voltage side conductor and a low-voltage side conductor, and the high-voltage side conductor 13 of the power transmission device and the high-voltage side conductor of the power reception device are opposed to each other.
  • the low voltage side conductor 14 and the low voltage side conductor of the power receiving device face each other, and power is transmitted by capacitive coupling.
  • the module components that are easily affected by the voltage from the high-voltage side conductor 13 are protected by the low-voltage side conductor 14, and adverse effects due to the electric field are suppressed.
  • it is not necessary for all module parts to be placed on the opposite side of the high-voltage side conductor it is effective to place the active parts on the opposite side of the high-voltage side conductor.
  • the arrangement of the device on the side opposite to the side conductor reduces the size of the device as in the first embodiment.
  • FIG. 7A is a top view of the power receiving device 117
  • FIG. 7B is a cross-sectional view thereof.
  • hatching is omitted in the cross-sectional view except for the electrode portion.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a power feeding circuit provided in the power receiving device 117 illustrated in FIG. 7.
  • the power receiving device 117 includes a high-voltage side conductor 11 that is a capacitive coupling electrode and a low-voltage side conductor 12 that extends around the high-voltage side conductor 11.
  • the high-voltage side conductor 11 of the power receiving device 117 is disposed near the surface of the electrically insulating casing 30.
  • the low voltage side conductor 12 is provided inside the circuit board 21.
  • a plurality of module parts 22 and a step-down transformer 26 constituting a power supply circuit are mounted on the surface of the circuit board 21 (the lower surface in the state of FIGS. 7A and 7B).
  • the surface of the circuit board 21 on which the module component 22 and the step-down transformer 26 are mounted is sealed with a mold resin 23.
  • These module parts include active parts.
  • the high voltage portion 26H of the step-down transformer 26 is connected to the high voltage side conductor 11 through a wiring conductor 27.
  • the module 20 is constituted by the circuit board 21 on which the low-voltage side conductor 12 is formed, the step-down transformer 26, the module component 22, and the mold resin 23.
  • the module 20 includes a power feeding circuit that feeds power induced between the high voltage side conductor 11 and the low voltage side conductor 12 to the load.
  • a secondary battery 31 that is charged by the power feeding circuit is accommodated in the housing 30.
  • the plurality of module parts 22 are mounted on the lower surface of the circuit board 21 which is opposite to the high voltage side conductor 11 with respect to the low voltage side conductor 12.
  • the power transmission device (not shown) is also provided with a high voltage side conductor and a low voltage side conductor, and the high voltage side conductor 11 of the power reception device and the high voltage side conductor of the power transmission device are opposed to each other.
  • the low voltage side conductor 12 and the low voltage side conductor of the power transmission device face each other, and power is transmitted by capacitive coupling.
  • the step-down transformer 26 and the module component 22 are arranged so that the high voltage portion 26H of the step-down transformer 26 is located away from the module component 22 other than the step-down transformer 26.
  • the voltage is stepped down so that the high voltage portion 26H that is the primary side of the step-down transformer 26 is on the side far from the module component 22, and the low voltage portion that is the secondary side of the step-down transformer 26 is on the side close to the module component 22.
  • the position and orientation of the transformer 26 are determined.
  • the module component 22 is not easily affected by the electric field from not only the high voltage side conductor 11 but also the wiring conductor 27 connected to the high voltage side conductor 11 and the high voltage side 27H of the step-down transformer. Can be suppressed.
  • the opening H is formed in the low voltage side conductor 12 and the wiring conductor 27 passes through the opening H.
  • a notch is formed on one side of the low voltage side conductor 12. You may comprise so that the wiring conductor 27 may pass through a notch.

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Abstract

　この出願は、電力受電装置及び電力送電装置について、電界による悪影響を抑制できる、具体的なデバイスに組み込んだ構成を提供するものである。電力受電装置（１１１）は、高電圧側導体（１１）と、この高電圧側導体（１１）の周囲にまで広がる低電圧側導体（１２）とで構成される容量結合電極を備えている。高電圧側導体（１１）は筐体（３０）の表面に配置されている。低電圧側導体（１２）は回路基板（２１）の内部に設けられている。回路基板（２１）には、低電圧側導体（１２）に対して高電圧側導体（１１）とは反対側に複数のモジュール部品（２２）が実装されている。

Description

電力受電装置及び電力送電装置
　本発明は非接触で電力を伝送する電力受電装置及び電力送電装置に関するものである。
　容量結合により電力を伝送するシステムとして特許文献１が開示されている。
　特許文献１の電力伝送システムは、高周波高電圧発生器、パッシブ電極及びアクティブ電極を備えた電力送電装置と、高周波高電圧負荷、パッシブ電極及びアクティブ電極を備えた電力受電装置とで構成される。
　図１は特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。電力送電装置には、高周波高電圧発生器１、パッシブ電極２及びアクティブ電極３を備えている。電力受電装置には、高周波高電圧負荷５、パッシブ電極７及びアクティブ電極６を備えている。そして、電力送電装置のアクティブ電極３と電力受電装置のアクティブ電極６とが空隙４を介して近接することにより、この二つの電極同士が容量結合する。
特表２００９－５３１００９号公報
　特許文献１には、容量結合による電力伝送についての基本構成が示されている。しかし、デバイスに組み込んだ具体的な構成について開示されていない。
　そこで、この発明の目的は、電力受電装置及び電力送電装置について、電界による悪影響を抑制できる、具体的なデバイスに組み込んだ構成を提供することにある。
　本発明の電力受電装置は、電力受電装置側の容量結合電極が、高電圧側導体と、高電圧側導体の周囲に広がる低電圧側導体とで構成され、負荷回路と、前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される電力を負荷へ給電する給電回路を備え、この給電回路を構成するモジュール部品のうち少なくとも能動部品は、低電圧側導体に対して高電圧側導体とは反対側に配置されている。
　例えば、前記給電回路は、降圧回路、整流回路、充電回路のうち少なくとも一つを含む。
　例えば、前記給電回路を構成するモジュール部品は、回路基板上に実装され、前記低電圧側導体は前記回路基板に形成されている。
　例えば、前記低電圧側導体は、前記高電圧側導体を面内で取り囲むように形成されている。
　例えば、前記電力送電装置は筐体を備え、前記高電圧側導体、前記低電圧側導体、前記給電回路、及び前記負荷は、前記筺体内に設けられている。
　例えば、前記負荷は二次電池であり、前記二次電池は、前記低電圧側導体に対して前記高電圧側導体とは反対側に配置されている。
　本発明の電力送電装置は、電力送電装置側の容量結合電極が、高電圧側導体と、高電圧側導体の周囲に広がる低電圧側導体とで構成され、前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生器を備え、前記高周波高電圧発生器を構成するモジュール部品のうち少なくとも能動部品は、前記低電圧側導体に対して前記高電圧側導体とは反対側に配置されている。
　例えば、前記高周波高電圧発生器を構成するモジュール部品は回路基板上に実装されていて、前記低電圧側導体は前記回路基板に形成されている。
　例えば、前記低電圧側導体は、前記高電圧側導体を面内で取り囲むように形成されている。
　例えば、前記電力送電装置は筐体を備え、前記高電圧側導体、前記低電圧側導体、及び前記高周波高電圧発生器は、前記筺体内に設けられている。
　本発明によれば、高電圧側導体からの電界の影響を受けやすい能動部品を、低電圧側導体により保護することができ、電界による悪影響を抑制することができる。また、全てのモジュール部品を高電圧側導体とは反対側に配置すると、高電圧側導体と低電圧側導体との距離を狭くすることができるので装置が小型になる。
　また、モジュール部品を回路基板上に実装することによって、装置がより小型になる。
　また、低電圧側導体が、高電圧側導体を面内で取り囲むように形成されることにより、高電圧側導体からの不要放射が低減される。
　また、電力受電装置の負荷である二次電池が、低電圧側導体に対して高電圧側導体とは反対側に配置されることにより、高電圧側導体の電界から電池内の回路を保護することができ、電界による悪影響を低減できる。
特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。 図２（Ａ）は電力受電装置１１１の上面図、図２（Ｂ）はその断面図である。 図２に示した電力受電装置１１１の内部に備えている給電回路の構成を示す図である。 図４（Ａ）は電力受電装置１１２の上面図、図４（Ｂ）はその断面図である。 ４つの電力受電装置１１３～１１６の断面図である。 図６（Ａ）は電力送電装置１２１の上面図、図６（Ｂ）はその断面図である。 図７（Ａ）は電力受電装置１１７の上面図、図７（Ｂ）はその断面図である。 図８は、図７に示した電力受電装置１１７の内部に備えている給電回路の構成を示す図である。
《第１の実施形態》
　第１の実施形態に係る電力受電装置の構成を図２・図３を参照して説明する。
　図２（Ａ）は電力受電装置１１１の上面図、図２（Ｂ）はその断面図である。但し、図の煩雑化を避けるため、断面図において、電極部分以外はハッチングを省略している。
　電力受電装置１１１は、図外の電力送電装置の容量結合電極と結合する容量結合電極を備えている。図２に表れている高電圧側導体１１と、この高電圧側導体１１の周囲にまで広がる低電圧側導体１２が電力受電装置１１１の容量結合電極である。
　電力受電装置１１１は電気的絶縁性の筐体３０を備えている。この例では、筐体３０の表面に高電圧側導体１１が配置されている。低電圧側導体１２は回路基板２１の内部に設けられている。
　回路基板２１の表面（図２（Ａ）、図２（Ｂ）の状態で下面）には、給電回路を構成する複数のモジュール部品２２が実装されている。これらのモジュール部品には能動部品も含まれる。回路基板２１のモジュール部品２２が実装されている面はモールド樹脂２３で封止されている。
　このように、低電圧側導体１２が形成された回路基板２１、モジュール部品２２、及びモールド樹脂２３によってモジュール２０が構成されている。高電圧側導体１１は配線導体を介してモジュール２０に接続されている。
　モジュール２０には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に誘起される電力を負荷へ給電する給電回路を備えている。筐体３０内には、前記給電回路によって充電される二次電池３１が収納されている。
　複数のモジュール部品２２は、低電圧側導体１２に対して高電圧側導体１１とは反対側になる、回路基板２１の下面に実装されている。
　図外の電力送電装置にも高電圧側導体と低電圧側導体とを備えていて、電力受電装置の高電圧側導体１１と電力送電装置の高電圧側導体とが対向し、電力受電装置の低電圧側導体１２と電力送電装置の低電圧側導体とが対向して、容量結合により電力が伝送される。このように、電力受電装置と電力送電装置とによって電力伝送システムが構成される。
　図３は、図２に示した電力受電装置１１１の内部に備えている給電回路の構成を示す図である。給電回路３２は、降圧トランスＴ、整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣを備えている。トランスＴの一次巻線の一端は高電圧側導体１１に接続され、他端は低電圧側導体１２に接続されている。トランスＴの二次巻線には整流ダイオードＤ１，Ｄ２及び平滑コンデンサＣによる全波整流回路が構成されている。
　前記全波整流回路の出力には充電回路３３が接続されている。充電回路３３は二次電池３１を所定の充電方式で充電する。
　以上に示した構成により、高電圧側導体１１からの電界の影響を受けやすいモジュール部品が低電圧側導体１２で保護され、電界による悪影響が抑制される。なお、全てのモジュール部品が高電圧側導体と反対側に配置される必要ないが、微細配線を有する能動部品は特に電界の影響を受けやすいので、高電圧側導体と反対側に配置することが有効である。また、同様に、微細配線で構成された受動デバイスや高インピーダンスの回路も電界の影響を受けやすいので、高電圧側導体と反対側に配置することが有効である。全てのモジュール部品が高電圧側導体とは反対側に配置されることにより、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との距離が狭くできるので、装置が小型になる。
　また、モジュール部品を回路基板上に実装することによって、装置がより小型になる。
　なお、この例では低電圧側導体１２を回路基板２１の内部に設けたが、低電圧側導体１２を回路基板２１の表面に設けてもよい。
　また、電力受電装置１１１の負荷である二次電池３１が、低電圧側導体１２に対して高電圧側導体１１とは反対側に配置されることにより、高電圧側導体１１の電界から二次電池３１を保護することができ、電界による悪影響を低減できる。
《第２の実施形態》
　第２の実施形態に係る電力受電装置の構成を、図４を参照して説明する。
　図４（Ａ）は電力受電装置１１２の上面図、図４（Ｂ）はその断面図である。但し、図の煩雑化を避けるため、断面図において、電極部分以外はハッチングを省略している。
　電力受電装置１１２は、図外の電力送電装置の容量結合電極と結合する容量結合電極を備えている。図４に表れている高電圧側導体１１と、この高電圧側導体１１の周囲にまで広がる低電圧側導体１２が電力受電装置１１２側の容量結合電極である。
　この例では、高電圧側導体１１が、モールド樹脂２４で封止された状態で回路基板２１と一体化されている。低電圧側導体１２は回路基板２１の内部に設けられている。
　回路基板２１の表面（図４（Ａ）、図４（Ｂ）の状態で下面）には、低電圧側導体１２に対して高電圧側導体１１とは反対側に複数のモジュール部品２２が実装されている。これらのモジュール部品２２には能動部品も含まれる。
　このように、高電圧側導体１１をモジュールに一体化してもよい。
《第３の実施形態》
　第３の実施形態に係る、構成の異なる幾つかの電力受電装置について、図５を参照して説明する。
　図５は、電力受電装置１１３～１１６の断面図である。但し、図の煩雑化を避けるため、断面図において、電極部分以外はハッチングを省略している。電力受電装置１１３～１１６は何れも積層基板２５に高電圧側導体１１及び低電圧側導体１２が形成されている。積層基板２５には、低電圧側導体１２に対して高電圧側導体１１とは反対側の面に複数のモジュール部品２２が実装されている。
　電力受電装置１１３及び１１４の高電圧側導体１１は積層基板２５の内部の層に形成されている。電力受電装置１１５及び１１６の高電圧側導体１１は積層基板２５の表層に形成されている。
　電力受電装置１１４及び１１６の高電圧側導体１１の周囲には、高電圧側導体を面内で取り囲むように低電圧側導体１２Ｓが形成されている。この低電圧側導体１２Ｓは低電圧側導体１２と電気的に導通している。
　この構成により、低電圧側導体１２Ｓの電界遮蔽効果により、高電圧側導体１１からの不要放射が低減される。また、この構成により、電力受電装置側の低電圧側導体及び電力送電装置側の低電圧側導体間の結合容量を増やすことができるため、伝送効率や伝送電力などの電気特性を改善することができる。さらに、低電圧側導体間の結合容量を増すことができるため、一定の電力を伝送するために要する、高電圧側導体の駆動電圧を下げることができる。
　電力受電装置１１６は、積層基板２５の四側面に低電圧側導体１２ｅが形成されている。この構造により、高電圧側導体１１の周囲の電界遮蔽効果がさらに高まる。また、側面の低電圧側導体１２ｅにより、低電圧側導体１２ｓと低電圧側導体１２とを電気的に導通しているので、積層基板２５のスペースを有効に活用でき、装置を小型にできる。
《第４の実施形態》
　第４の実施形態に係る電力送電装置の構成を、図６を参照して説明する。
　図６（Ａ）は電力送電装置１２１の上面図、図６（Ｂ）はその断面図である。但し、図の煩雑化を避けるため、断面図において、電極部分以外はハッチングを省略している。
　電力送電装置１２１は、図外の電力受電装置の容量結合電極と結合する容量結合電極を備えている。図６に表れている高電圧側導体１３と、この高電圧側導体１３の周囲にまで広がる低電圧側導体１４が電力送電装置１２１側の容量結合電極である。
　電力送電装置１２１は電気的絶縁性の筐体５０を備えている。この例では、筐体５０の表面付近に高電圧側導体１３が配置されている。低電圧側導体１４は回路基板２１の内部に設けられている。
　回路基板２１の表面（図６の状態で下面）であって、低電圧側導体１４に対して高電圧側導体１３とは反対側に複数のモジュール部品４２が実装されている。これらのモジュール部品２２には能動部品も含まれる。回路基板２１のモジュール部品４２が実装されている面はモールド樹脂２３で封止されている。
　このように、低電圧側導体１４が形成された回路基板２１、モジュール部品４２、及びモールド樹脂２３によってモジュール４０が構成されている。高電圧側導体１３は配線導体を介してモジュール４０に接続されている。このモジュール４０には、高周波の高電圧を、高電圧側導体１３と低電圧側導体１４との間に印加する高周波高電圧発生器が構成されている。
　図外の電力受電装置にも高電圧側導体と低電圧側導体とを備えていて、電力送電装置の高電圧側導体１３と電力受電装置の高電圧側導体とが対向し、電力送電装置の低電圧側導体１４と電力受電装置の低電圧側導体とが対向して、容量結合により電力が伝送される。
　以上に示した構成により、高電圧側導体１３からの電圧の影響を受けやすいモジュール部品が低電圧側導体１４で保護され、電界による悪影響が抑制される。なお、全てのモジュール部品が高電圧側導体と反対側に配置される必要はないが、能動部品を高電圧側導体と反対側に配置することが有効であること、全てのモジュール部品を高電圧側導体と反対側に配置すると装置が小型になることは、第１の実施形態と同じである。
　また、高電圧側導体１３を面内で取り囲むように低電圧側導体１４を形成すると、高電圧側導体１３からの不要放射が低減されることも、第３の実施形態と同じである。
《第５の実施形態》
　第５の実施形態に係る電力受電装置の構成を、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８を参照して説明する。
　図７（Ａ）は電力受電装置１１７の上面図、図７（Ｂ）はその断面図である。但し、図の煩雑化を避けるため、断面図において、電極部分以外はハッチングを省略している。
　図８は、図７に示した電力受電装置１１７の内部に備えている給電回路の構成を示す図である。
　電力受電装置１１７は、容量結合電極である高電圧側導体１１およびこの高電圧側導体１１の周囲にまで広がる低電圧側導体１２を備えている。
　電力受電装置１１７の高電圧側導体１１は電気的絶縁性の筐体３０の表面付近に配置されている。また、低電圧側導体１２は回路基板２１の内部に設けられている。
　回路基板２１の表面（図７（Ａ）、図７（Ｂ）の状態で下面）には、給電回路を構成する複数のモジュール部品２２および降圧トランス２６が実装されている。回路基板２１のモジュール部品２２および降圧トランス２６が実装されている面はモールド樹脂２３で封止されている。これらのモジュール部品には能動部品も含まれる。
　前記降圧トランス２６の高電圧部２６Ｈは配線導体２７を介して高電圧側導体１１に接続されている。
　このように、低電圧側導体１２が形成された回路基板２１、降圧トランス２６、モジュール部品２２、及びモールド樹脂２３によってモジュール２０が構成されている。
　モジュール２０には、高電圧側導体１１と低電圧側導体１２との間に誘起される電力を負荷へ給電する給電回路を備えている。筐体３０内には、前記給電回路によって充電される二次電池３１が収納されている。
　複数のモジュール部品２２は、低電圧側導体１２に対して高電圧側導体１１とは反対側になる、回路基板２１の下面に実装されている。
　図外の電力送電装置にも高電圧側導体と低電圧側導体とを備えていて、電力受電装置の高電圧側導体１１と電力送電装置の高電圧側導体とが対向し、電力受電装置の低電圧側導体１２と電力送電装置の低電圧側導体とが対向して、容量結合により電力が伝送される。
　第５の実施形態では、降圧トランス２６の高電圧部分２６Ｈが降圧トランス２６以外のモジュール部品２２から離れた位置になるように、降圧トランス２６およびモジュール部品２２を配置している。この例では、降圧トランス２６の１次側である高電圧部２６Ｈがモジュール部品２２から遠い側、降圧トランス２６の２次側である低電圧部がモジュール部品２２に近い側、となるように降圧トランス２６の位置と向きを定めている。
　このような構造により、モジュール部品２２は高電圧側導体１１だけでなく、高電圧側導体１１に繋がる配線導体２７および降圧トランスの高電圧側２７Ｈからの電界の影響を受け難くなり、電界による悪影響を抑制することができる。
　なお、図７に示した例では、低電圧側導体１２に開口Ｈを形成し、その開口Ｈに配線導体２７が通るようにしたが、低電圧側導体１２の一辺に切欠を形成し、その切欠に配線導体２７が通るように構成してもよい。
《他の実施形態》
　第５の実施形態では電力受電装置についてトランスの位置と向きの例を示したが、同様に、電力送電装置については、昇圧トランスの２次側である高電圧側をモジュール部品（能動部品）から離れる関係で配置すればよい。そのような構造により、電力送電装置のモジュール部品（能動部品）は高電圧側導体だけでなく、高電圧側導体に繋がる配線導体および昇圧トランスの高電圧側からの電界の影響を受け難くなり、電界による悪影響を抑制することができる。
１１…高電圧側導体
１２…低電圧側導体
１２ｅ…低電圧側導体
１２Ｓ…低電圧側導体
２０…モジュール
２１…回路基板
２２…モジュール部品
２３，２４…モールド樹脂
２５…積層基板
３０…筐体
３１…二次電池
３２…給電回路
３３…充電回路
４０…モジュール
４２…モジュール部品
５０…筐体
１１１～１１６…電力受電装置
１２１…電力送電装置

Claims (10)

  1. 　電力送電装置側の容量結合電極と結合する容量結合電極を備えて容量結合により電力を伝送する電力伝送システムに用いられる電力受電装置であって、
    　前記電力受電装置側の容量結合電極は、高電圧側導体と、前記高電圧側導体の周囲に広がる低電圧側導体とで構成され、
    　前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に誘起される電力を負荷へ給電する給電回路を備え、
    　前記給電回路を構成するモジュール部品のうち少なくとも能動部品は、低電圧側導体に対して高電圧側導体とは反対側に配置されている、電力受電装置。
  2. 　前記給電回路は、降圧回路、整流回路、充電回路のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の電力受電装置。
  3. 　前記給電回路を構成するモジュール部品は、回路基板上に実装され、
    　前記低電圧側導体は前記回路基板に形成されている、請求項１又は２に記載の電力受電装置。
  4. 　前記低電圧側導体は、前記高電圧側導体を面内で取り囲むように形成されている、請求項１乃至３の何れかに記載の電力受電装置。
  5. 　前記電力受電装置は筐体を備え、
    　前記高電圧側導体、前記低電圧側導体、前記給電回路、及び前記負荷は、前記筺体内に設けられている、請求項１乃至４の何れかに記載の電力受電装置。
  6. 　前記負荷は二次電池であり、
    　前記二次電池は、前記低電圧側導体に対して前記高電圧側導体とは反対側に配置されている、請求項１乃至５の何れかに記載の電力受電装置。
  7. 　電力受電装置側の容量結合電極と結合する容量結合電極を備えて容量結合により電力を伝送する電力伝送システムに用いられる電力送電装置であって、
    　前記電力送電装置側の容量結合電極は、高電圧側導体と、前記高電圧側導体の周囲に広がる低電圧側導体とで構成され、
    　前記高電圧側導体と前記低電圧側導体との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生器を備え、
    　前記高周波高電圧発生器を構成するモジュール部品のうち少なくとも能動部品は、前記低電圧側導体に対して前記高電圧側導体とは反対側に配置されている、電力送電装置。
  8. 　前記高周波高電圧発生器を構成するモジュール部品は回路基板上に実装されていて、
    　前記低電圧側導体は前記回路基板に形成されている、請求項７に記載の電力送電装置。
  9. 　前記低電圧側導体は、前記高電圧側導体を面内で取り囲むように形成されている、請求項７又は８に記載の電力送電装置。
  10. 　前記電力送電装置は筐体を備え、
    　前記高電圧側導体、前記低電圧側導体、及び前記高周波高電圧発生器は、前記筺体内に設けられている、請求項７乃至９の何れかに記載の電力送電装置。
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