WO2014122853A1 - 受電装置、送電装置および電力伝送システム - Google Patents

受電装置、送電装置および電力伝送システム Download PDF

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power transmission
power
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篠田　悟史
市川　敬一
真治 郷間
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system, and particularly to a power reception device, a power transmission device, and a power transmission system corresponding to the electric field coupling method.
  • Patent Document 1 An example of an apparatus that transmits electric power by an electric field coupling method is disclosed in Patent Document 1.
  • This device is composed of an energy generating device and a consuming device located at a short distance from each other.
  • the device is also modeled in the form of an interaction between asymmetric oscillating electric dipoles, which consists of a high-voltage high-frequency generator or a high-voltage high-frequency charge placed between two electrodes. These dipoles exert mutual influence on each other. Electrical energy and / or information is transported remotely using a Coulomb field surrounding any collection of charged conductors in a slowly changing variable state.
  • Patent Document 2 an example of a system that performs power transmission by a magnetic field coupling method is disclosed in Patent Document 2.
  • This system is formed by a master unit having a power transmission unit and a slave unit having a power reception unit.
  • the power transmission unit transmits power through an alternating magnetic field based on the output of the power source, and the power reception unit receives the power by converting the alternating magnetic field coming from the outside into an electric quantity.
  • a main object of the present invention is to provide a power receiving device, a power transmitting device, and a power transmission system that can cope with both the magnetic field coupling method and the electric field coupling method while suppressing the complexity of the circuit configuration.
  • a power receiving device (20: reference numeral corresponding to the embodiment; the same applies hereinafter) according to the present invention receives power transmitted from a power transmitting device (10a, 10b) employing at least one of an electric field coupling method and a magnetic field coupling method.
  • the first connecting means is connected to the primary coil (L5) having one end and the other end respectively connected to one end and the plate-like body of the wound body, and to the one input end and the other input end, respectively.
  • the second connection means includes a secondary coil (L6) having one end and the other end and forming a step-down transformer (22) together with the primary coil, and the second connection means connects the first end of the wound body to the one input end
  • a conductive line (SL1) and a second conductive line (SL2) that connects the other end of the wound body to the other input end are included.
  • a first capacitor (C1) provided on the first conductive line is further provided.
  • a second capacitor (C2) provided between the first conductive line and the second conductive line is further provided.
  • the first switching means (SW1) for switching the connection destination of one end of the wound body between the one end of the primary coil and the first conductive wire, and the connection destination of the other input end of the secondary coil Second switching means (SW2) for switching between the other end and the second conductive line is further provided.
  • the conversion means includes a first voltage conversion means (32) corresponding to the electric field coupling method and a second voltage conversion means (30) corresponding to the magnetic field coupling method, while the input end is the first voltage conversion means (32).
  • Including a first other voltage input terminal (T322) assigned to the second voltage conversion means and a second other voltage input terminal (T302) assigned to the second voltage conversion means. 1 is connected to one voltage input terminal and the first other voltage input terminal, respectively, and the first conductive line and the second conductive line are respectively connected to the second one voltage input terminal and the second other voltage input terminal.
  • a third switching means (SW3) for switching the connection destination of one end of the wound body between the one end of the primary coil and the first conductive wire, and a fourth switching means for intermittently connecting the second conductive wire ( SW4) is further provided.
  • the plate-like body includes a plurality of partial plate-like bodies (E3_1, E3_2).
  • a power transmission device (40) is a power transmission device that transmits power to a power receiving device (50a, 50b) that employs at least one of an electric field coupling method and a magnetic field coupling method, and has a conductive wound body (L9).
  • a conductive plate-like body (E4, E4_1, E4_2), one output end (T421) to which an AC voltage is applied and the other output end (T422), and a conversion means for converting a DC voltage into an AC voltage (42)
  • first connection means (44) for electrically connecting one end and a plate-like body of the wound body to one output end and the other output end during electric field coupling, and one end of the wound body during magnetic field coupling;
  • Second connection means (SL3, SL4) for electrically connecting the other end to the one output end and the other output end is provided.
  • the first connecting means is connected to the primary coil (L7) having one end and the other end connected to the one output end and the other output end, respectively, and to the one end and the plate-like body of the wound body.
  • a secondary coil (L8) having one end and the other end and forming a step-up transformer (44) together with the primary coil, and the second connection means connects the one end of the wound body to the one output end.
  • One conductive line (SL3) and a second conductive line (SL4) connecting the other end of the wound body to the other output end are included.
  • a first capacitor (C4) provided on the first conductive line is further provided.
  • a second capacitor (C5) provided between the first conductive line and the second conductive line is further provided.
  • the first switching means (SW5) for switching the connection destination of one end of the wound body between the one end of the secondary coil and the first conductive line, and the connection destination of the other output end of the primary coil Second switching means (SW6) for switching between the other end and the second conductive line is further provided.
  • a power transmission system includes a power transmission device (10a, 10b) that employs at least one of an electric field coupling method and a magnetic field coupling method, and a power reception device (20) that receives power transmitted from the power transmission device.
  • the power receiving device includes a conductive winding body (L4), conductive plate bodies (E3, E3_1, E3_2), and one input terminal to which an AC voltage is applied (T241, T301, T321).
  • T242, T302, T322 And other input ends (T242, T302, T322), conversion means (24, 30, 32) for converting AC voltage to DC voltage, one end of the wound body and plate-like body at one input end during electric field coupling And a first connection means (22) for electrically connecting to the other input end, and a second connection means for electrically connecting one end and the other end of the wound body to the one input end and the other input end during magnetic field coupling ( SL1, SL2).
  • a power transmission system is a power transmission system including a power receiving device (50a, 50b) that employs at least one of an electric field coupling method and a magnetic field coupling method, and a power transmission device (40) that transmits power to the power receiving device.
  • the power transmission device has a conductive winding body (L9), conductive plate bodies (E4, E4_1, E4_2), one output end (T421) and the other output end (T422) to which an AC voltage is applied.
  • the wound body functions as one electrode for power reception or power transmission during power reception or power transmission according to the electric field coupling method, and also functions as an electromagnetic induction coil during power reception or power transmission according to the magnetic field coupling method.
  • the plate-like body functions as the other electrode for power reception or power transmission during power reception or power transmission according to the electric field coupling method.
  • (A) is a block diagram which shows an example of the power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system
  • (B) is a block diagram which shows another example of the electric power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system. It is a block diagram which shows an example of the power receiving apparatus which comprises an electric power transmission system.
  • (A) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of electric field coupling
  • (B) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of magnetic field coupling. It is a flowchart which shows a part of operation
  • (A) is an illustration figure which shows an example of the state which looked at the housing
  • (B) is an illustration figure which shows another example of the state which looked at the housing
  • (C) is an illustrative view showing another example of a state in which the casing forming the power receiving device is viewed from above
  • (D) is still another example of the state in which the casing forming the power receiving device is viewed from above.
  • (E) is an illustrative view showing another example of a state in which the casing forming the power receiving device is viewed from above
  • (F) is a state in which the casing forming the power receiving device is viewed from above.
  • FIG. It is an illustration figure which shows another example of these. It is a block diagram which shows a part of other example of the power receiving apparatus which comprises an electric power transmission system. It is a block diagram which shows a part of other example of the power receiving apparatus which comprises an electric power transmission system. It is a block diagram which shows a part of further another example of the power receiving apparatus which comprises an electric power transmission system.
  • (A) is an illustration figure which shows another example of the state which looked at the housing
  • B) shows another example of the state which looked at the housing
  • FIG. It is a block diagram which shows another example of the power receiving apparatus which comprises an electric power transmission system.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows an example of the power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system.
  • A is a block diagram showing an example of a power receiving device constituting the power transmission system
  • B is a block diagram showing another example of the power receiving device constituting the power transmission system.
  • A) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of electric field coupling
  • (B) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of magnetic field coupling.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows a part of other example of the power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system. It is a block diagram which shows a part of other example of the power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system. It is a block diagram which shows another example of the power transmission apparatus which comprises an electric power transmission system.
  • (A) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of electric field coupling
  • (B) is an illustration figure which shows an example of the connection aspect of the switch at the time of magnetic field coupling.
  • (A) is an illustration figure which shows an example of the state which looked at the housing
  • (B) is an illustration figure which shows an example of the state which looked at the housing
  • (A) is an illustration figure which shows an example of the state which looked at the housing
  • (B) is the housing
  • the power transmission system of this embodiment is formed by the power transmission device 10a shown in FIG. 1 (A) or the power transmission device 10b shown in FIG. 1 (B) and the power reception device 20 shown in FIG.
  • a power transmission device 10a illustrated in FIG. 1A corresponds to an electric field coupling method
  • a power transmission device 10b illustrated in FIG. 1B corresponds to a magnetic field coupling method.
  • the power receiving device 20 shown in FIG. 2 corresponds to both the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the inverter 12 converts the DC voltage output from the DC power supply Vcc into an AC voltage.
  • the converted AC voltage is applied to the primary coil L1 that forms the step-up transformer 14.
  • the secondary coil L2 has a larger number of turns than the number of turns of the primary coil L1, and forms the step-up transformer 14 together with the primary coil L1.
  • the one end and the other end of the secondary coil L2 are connected to the electric field coupling electrodes E1 and E2, respectively.
  • the AC voltage boosted by the step-up transformer 14 is applied to the electrodes E1 and E2.
  • the DC voltage output from the DC power source Vcc is converted into an AC voltage by the inverter 12.
  • the converted AC voltage is applied to the electromagnetic induction coil L3 for magnetic field coupling.
  • switch SW1 has a common terminal T10 and branch terminals T11 and T12
  • switch SW2 has a common terminal T20 and branch terminals T21 and T22.
  • One end and the other end of wound body L4 are connected to common terminal T10 of switch SW1 and branch terminal T21 of switch SW2, respectively.
  • the branch terminal T12 and the plate-like electrode E3 of the switch SW1 are connected to one end and the other end of the primary coil L5 that form the step-down transformer L5 together with the secondary coil L6.
  • the secondary coil L6 has a smaller number of turns than the number of turns of the primary coil L5.
  • One end of the secondary coil L6 is connected to one input terminal T241 provided in the rectifying and smoothing circuit 24, and the other end of the secondary coil L6 is connected to the branch terminal T22 of the switch SW2.
  • a common terminal T20 of the switch SW2 is connected to the other input terminal T242 provided in the rectifying / smoothing circuit 24.
  • One input terminal T241 of the rectifying / smoothing circuit 24 is also connected to the branch terminal T11 of the switch SW1 via the capacitor C1.
  • the conductive wire connecting the branch terminal T12 and the one input end T241 of the rectifying / smoothing circuit 24 is particularly defined as “SL1”, and the other end of the wound body L4 is connected to the branch terminal T21 of the switch SW2.
  • the conductive line to be defined is particularly defined as “SL2”.
  • the capacitor C1 forms an LC resonance circuit together with the wound body L4, and the resonance frequency of the LC resonance circuit is adjusted to be close to the frequency of the AC voltage generated by the inverter 12.
  • common terminal T10 of switch SW1 is connected to branch terminal T11, and common terminal T20 of switch SW2 is connected to branch terminal T21.
  • One end of wound body L4 is connected to one end of primary coil L5 forming step-down transformer 22, and the other end of wound body L4 is opened. Further, the other end of the secondary coil L6 constituting the step-down transformer 22 is connected to the other input end T242 of the rectifying and smoothing circuit 24. At this time, the wound body L4 functions as an electric field coupling electrode.
  • the wound body L4 and the electrode E3 are electrically coupled to the electrodes E1 and E2.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the electrodes E1 and E2 is excited in the wound body L4 and the electrode E3.
  • the excited AC voltage is applied to one input terminal T241 and the other input terminal T242 of the rectifying and smoothing circuit 24 through the step-down transformer 22.
  • common terminal T10 of switch SW1 is connected to branch terminal T12
  • common terminal T20 of switch SW2 is connected to branch terminal T22.
  • One end of the wound body L4 is connected to one input terminal T241 of the rectifying / smoothing circuit 24 via the switch SW1 and the capacitor C1, and the other end of the wound body L4 is connected to the other input terminal of the rectifying / smoothing circuit 24 via the switch SW2.
  • the wound body L4 functions as an electromagnetic induction coil for magnetic field coupling.
  • the wound body L4 is magnetically coupled to the electromagnetic induction coil L3.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the electromagnetic induction coil L3 is excited in the wound body L4.
  • the excited AC voltage is applied to one input terminal T241 and the other input terminal T242 of the rectifying and smoothing circuit 24.
  • the rectifying / smoothing circuit 24 rectifies and smoothes the applied AC voltage to generate a DC voltage, and supplies the generated DC voltage to the charging circuit 26.
  • the charging circuit 26 charges the battery BT based on the supplied DC voltage.
  • the DC voltage generated by the rectifying / smoothing circuit 24 is also supplied to the control circuit 28.
  • the control circuit 28 controls the setting of the switches SW1 and SW2 with reference to the supplied DC voltage. Specifically, the control circuit 28 executes processing according to the flowchart shown in FIG.
  • step S1 the common terminal T10 of the switch SW1 is connected to the branch terminal T11, and the common terminal T20 of the switch SW2 is connected to the branch terminal T21.
  • step S3 the voltage value of the DC voltage supplied from the rectifying / smoothing circuit 24 is detected, and in step S5, it is determined whether or not the detected voltage value is equal to or greater than a specified value.
  • step S7 the connection destination of the common terminal T10 provided in the switch SW1 is changed between the branch terminals T11 and T12, and the connection destination of the common terminal T20 provided in the switch SW2 is changed between the branch terminals T21 and T22.
  • the process returns to step S3.
  • step S5 When the common terminal T10 of the switch SW1 is connected to the branch terminal T11 and the common terminal T20 of the switch SW2 is connected to the branch terminal T21, if the determination result in step S5 indicates YES, the power transmission corresponding to the electric field coupling method is performed. It is assumed that the device 10a has been brought close to the power receiving device 20, and power reception according to the electric field coupling method is started.
  • step S5 shows YES
  • the magnetic field coupling It is considered that the power transmission device 10b corresponding to the method is brought closer to the power receiving device 20, and power reception according to the magnetic field coupling method is started.
  • the specified value in step S5 may be the same value or a different value in the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the electric field coupling method and the magnetic field coupling method are switched depending on the voltage value after rectification and smoothing.
  • a wireless communication is performed by separately providing a transmission side communication circuit and a reception side communication circuit in the power transmission device and the power reception device, respectively.
  • the electromagnetic coupling method and the magnetic field coupling method may be switched.
  • the transmission side communication circuit of the electric field coupling type power transmission device transmits the electric field status signal to the reception side communication circuit when receiving the electric field status signal from the reception side communication circuit, and starts transmission when the electric field coupling hold signal is received. Have a function to let you.
  • the transmission side communication circuit of the magnetic field coupling type power transmission device transmits the magnetic field status signal to the reception side communication circuit when receiving the magnetic field status signal from the reception side communication circuit, and starts power transmission when the magnetic field coupling hold signal is received. Have a function to let you.
  • the power transmitting apparatus 10a corresponding to the electric field coupling method is regarded as being brought closer to the power receiving apparatus 20, and is transmitted to the power transmitting apparatus.
  • An electric field coupling hold signal is transmitted, and power reception according to the electric field coupling method is started.
  • the communication circuit of the power receiving device sends an electric field status signal to the power transmitting device and times out, the magnetic field status signal is sent, and when the magnetic field status signal is received from the power transmitting device, the power transmission corresponding to the magnetic field coupling method is performed.
  • a magnetic field coupling hold signal is transmitted to the power transmitting device, and power reception according to the magnetic field coupling method is started.
  • the communication circuit of the receiving apparatus sends a magnetic field status signal and times out, it repeats from where the electric field status signal is sent.
  • the wound body L4 and the electrode E3 are provided in the power receiving device 20 in the mode shown in FIG. According to FIG. 5A, the wound body L4 is formed in a disc shape, and the electrode E3 is formed in a rectangular plate shape. Further, the power receiving device 20 has a rectangular parallelepiped housing RHS.
  • the wound body L4 is provided in the center of the main surface of the housing RHS in a posture in which the winding axis is orthogonal to the main surface of the housing RHS.
  • the electrode E3 is provided at a position on one end side in the length direction of the main surface of the housing RHS so that the orientation of the main surface coincides with the orientation of the main surface of the housing RHS.
  • the power transmission device 10a corresponds to the electric field coupling method
  • the power transmission device 10b corresponds to the magnetic field coupling method.
  • the power receiving device 20 receives the power transmitted from the power transmitting device 10a or 10b.
  • the wound body L4 and the electrode E3 are both conductive.
  • the rectifying / smoothing circuit 24 has one input terminal T241 and the other input terminal T242 to which an AC voltage is applied, and converts the AC voltage into a DC voltage.
  • Step-down transformer 22 electrically connects one end of wound body L4 and electrode E3 to one input end T241 and the other input end T242 during electric field coupling.
  • Conductive lines SL1 and SL2 electrically connect one end and the other end of wound body L4 to one input end T241 and the other input end T242 during magnetic field coupling.
  • the wound body L4 functions as one electrode for power reception when receiving power according to the electric field coupling method, and also functions as an electromagnetic induction coil when receiving power according to the magnetic field coupling method.
  • the electrode E3 functions as the other electrode for receiving power when receiving power according to the electric field coupling method.
  • the wound body L4 and the electrode E3 may be provided in the power receiving device 20 in the manner shown in FIGS. 5 (B) to 5 (F).
  • the wound body L4 is provided at a position on one end side in the length direction of the main surface of the housing RHS, and the electrode E3 is provided at the center of the main surface of the housing RHS.
  • the wound body L4 is provided at a position on one end side in the length direction of the main surface of the housing RHS, and the electrode E3 whose main surface is enlarged is the main surface of the housing RHS. It is provided at a position on the other end side in the length direction from the center of.
  • the modes shown in FIGS. 5D to 5F are the same as FIGS. 5A to 5C except that the shape of the main surface of the wound body L4 is rectangular.
  • a capacitor C1 is provided on the conductive line SL1.
  • a capacitor C2 is added between the conductive lines SL1 and SL2 as shown in FIG. 6, a capacitor C2 is provided instead of the capacitor C1 as shown in FIG. 7, and both the capacitors C1 and C2 are omitted. You may do it.
  • a single electrode E3 is provided.
  • the electrode E3 is divided into partial electrodes E3_1 and E3_2, and the partial electrodes E3_1 and E3_2 are provided on the main surface of the housing RHS in the manner shown in FIG. 9A or 9B. It may be. 9A and 9B, the partial electrode E3_1 is provided on one end side in the length direction of the housing RHS, and the partial electrode E3_2 is provided on the other end side in the length direction of the housing RHS. .
  • the wound body L4 is provided at the center of the main surface of the housing RHS in both FIG. 9 (A) and FIG. 9 (B).
  • the power transmission device can be placed in either direction (it can be placed in an easy-to-place orientation).
  • the power transmission device 10a corresponds only to the electric field coupling method
  • the power transmission device 10b corresponds to only the magnetic field coupling method.
  • the configurations of the power transmission devices 10a and 10b may be integrated to prepare a power transmission device that supports both the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • power receiving apparatus 10 of another embodiment is provided with rectifying / smoothing circuits 30 and 32 corresponding to the magnetic field coupling method and the electric field coupling method, respectively, instead of rectifying / smoothing circuit 24 shown in FIG. 2 is the same as the rectifying / smoothing circuit 24 shown in FIG. 2 except that a part of the configuration is modified. Therefore, the overlapping description regarding the same configuration is omitted as much as possible.
  • the switch SW3 has a common terminal T40, a branch terminal T41, and T42.
  • the rectifying / smoothing circuit 30 has one input end T301 and the other input end T302, and the rectifying / smoothing circuit 32 has one input end T321 and the other input end T322.
  • the common terminal T40 is connected to one end of the wound body L4
  • the branch terminal T42 is connected to one input end T301 of the rectifying and smoothing circuit 30 via the capacitor C1
  • the branch terminal T41 is the primary coil L5 that forms the step-down transformer 22. Is connected to one end.
  • the other input end T302 of the rectifying / smoothing circuit 30 is connected to the other end of the wound body L4 via the switch SW4. Further, the one input end T321 and the other input end T322 of the rectifying / smoothing circuit 32 are connected to one end and the other end of the secondary coil L6 forming the step-down transformer 22, respectively.
  • the conductive wire connecting the branch terminal T42 and one input end T301 of the rectifying / smoothing circuit 30 is defined as “SL1”, and the other end of the wound body L4 and the other input of the rectifying / smoothing circuit 30 are defined.
  • a conductive line connecting the end T302 is defined as “SL2”.
  • the rectifying / smoothing circuits 30 and 32 are both configured as shown in FIG. This configuration is also adopted in the rectifying / smoothing circuit 24 shown in FIG.
  • the cathode of the diode D1 is connected to the cathode of the diode D2
  • the anode of the diode D3 is connected to the anode of the diode D4.
  • the anode of diode D1 is connected to the cathode of diode D3, and the anode of diode D2 is connected to the cathode of diode D4.
  • One input terminal T301 or T321 is connected to the anode of the diode D1, and the other input terminal T302 or T322 is connected to the anode of the diode D2.
  • One end of the capacitor C3 is connected to the cathode of the diode D1, and the other end of the capacitor C3 is connected to the anode of the diode D3.
  • One end and the other end of the capacitor C3 are connected to one input end and the other input end of the charging circuit 26, respectively.
  • the AC voltage applied to one input terminal T301 (T321) and the other input terminal T302 (T322) is full-wave rectified by the diodes D1 to D4, and the rectified voltage is smoothed by the capacitor C3.
  • the AC voltage is thus converted into a DC voltage, and the converted DC voltage is supplied to the charging circuit 26.
  • the entire circuit can be simplified by sharing the rectifying and smoothing circuit as shown in FIG. 2, it is optimal for downsizing the entire apparatus.
  • one end of the secondary coil L6 is connected during magnetic field coupling, and in some cases, unnecessary resonance is generated by the secondary coil L6 and the parasitic capacitance generated mainly by the switch SW2. It becomes. In that case, it is effective to use a circuit configuration as shown in FIG.
  • the wound body L4 and the electrode E3 are electrically coupled to the electrodes E1 and E2.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the electrodes E1 and E2 is excited in the wound body L4 and the electrode E3.
  • the excited AC voltage is applied to one input terminal T321 and the other input terminal T322 of the rectifying and smoothing circuit 32 through the step-down transformer 22.
  • common terminal T30 of switch SW3 is connected to branch terminal T32, and switch SW4 is turned on.
  • One end of the wound body L4 is connected to one input end T301 of the rectifying and smoothing circuit 30 via the switch SW3 and the capacitor C1.
  • the other end of the wound body L4 is connected to the other input end T302 of the rectifying / smoothing circuit 30 via the switch SW4.
  • the wound body L4 functions as an electromagnetic induction coil for magnetic field coupling.
  • the wound body L4 is magnetically coupled to the electromagnetic induction coil L3.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the electromagnetic induction coil L3 is excited in the wound body L4.
  • the excited AC voltage is applied to one input terminal T301 and the other input terminal T302 of the rectifying and smoothing circuit 30.
  • control circuit 28 refers to the DC voltage supplied from the rectifying / smoothing circuit 30 or 32 to control the setting of the switches SW3 and SW4. Specifically, the control circuit 28 executes processing according to the flowchart shown in FIG.
  • step S11 the common terminal T30 of the switch SW3 is connected to the branch terminal T31, and the switch SW4 is turned off.
  • step S13 the voltage value of the DC voltage supplied from the rectifying / smoothing circuit 30 or 32 is detected, and in step S15, it is determined whether or not the detected voltage value is equal to or greater than a specified value.
  • step S17 If the determination result is NO, the connection of the switches SW3 and SW4 is changed in step S17.
  • the connection destination of the common terminal T30 provided in the switch SW3 is changed between the branch terminals T31 and T32, and the switch SW4 is changed between the off state and the on state.
  • the process returns to step S13.
  • the power receiving device 20 is changed to the electric field coupling method. It is assumed that the corresponding power transmission device 10a has been approached, and power reception according to the electric field coupling method is started.
  • the specified value in step S15 may be the same value or a different value in the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the electric field coupling method and the magnetic field coupling method are switched depending on the voltage value after rectification and smoothing.
  • a wireless communication is performed by separately providing a transmission side communication circuit and a reception side communication circuit in the power transmission device and the power reception device, respectively.
  • the electromagnetic coupling method and the magnetic field coupling method may be switched.
  • the wound body L4 functions as one electrode for power reception when receiving power according to the electric field coupling method, and also functions as an electromagnetic induction coil when receiving power according to the magnetic field coupling method.
  • the electrode E3 functions as the other electrode for receiving power when receiving power according to the electric field coupling method.
  • a capacitor C1 is provided on the conductive line SL1.
  • a capacitor C2 is added between the conductive lines SL1 and SL2 as shown in FIG. 15, a capacitor C2 is provided instead of the capacitor C1 as shown in FIG. 16, and both the capacitors C1 and C2 are omitted. You may do it.
  • a single electrode E3 is provided. However, as shown in FIG. 17, the electrode E3 may be divided into partial electrodes E3_1 and E3_2.
  • a power transmission system of another embodiment is formed by the power transmission device 40 shown in FIG. 18 and the power reception device 50a shown in FIG. 19A or the power reception device 50b shown in FIG. 19B.
  • the power transmission device 40 illustrated in FIG. 18 corresponds to both the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the power receiving device 50a illustrated in FIG. 19A corresponds only to the electric field coupling method
  • the power receiving device 50b illustrated in FIG. 19B corresponds to only the magnetic field coupling method.
  • the inverter 42 has one output terminal T421 and the other output terminal T422, and converts the DC voltage output from the DC power supply Vcc into an AC voltage.
  • the switch SW5 has a common terminal T50 and branch terminals T51 and T52, and the switch SW6 has a common terminal T60 and branch terminals T61 and T62.
  • One output terminal T421 of the inverter 42 is connected to one terminal of the primary coil L7 constituting the step-up transformer 44, the other terminal of the primary coil L7 is connected to the branch terminal T61 of the switch SW6, and the common terminal T60 of the switch SW6 is an inverter. 42 is connected to the other output terminal T422.
  • One output terminal T421 of the inverter 42 is also connected to the branch terminal T52 of the switch SW5 via the capacitor C4.
  • the common terminal T50 of the switch SW5 is connected to one end of the wound body L9, and the other end of the wound body L9 is connected to the branch terminal T62 of the switch SW6.
  • the branch terminal T51 of the switch SW5 is connected to one end of the secondary coil L8 constituting the step-up transformer 44, and the other end of the secondary coil L8 is connected to the plate-like electrode E4.
  • the secondary coil L8 has a larger number of turns than the number of turns of the primary coil L7.
  • the conductive wire connecting one output terminal T421 of the inverter 42 and the branch terminal T52 of the switch SW5 is particularly defined as “SL3”, and the branch terminal T62 of the switch SW6 and the other end of the wound body L9 are connected to each other.
  • the conductive line to be connected is particularly defined as “SL4”.
  • the capacitor C4 forms an LC resonance circuit together with the wound body L9, and the resonance frequency of the LC resonance circuit is adjusted to be close to the frequency of the AC voltage generated by the inverter 42.
  • power receiving circuit 50a has electrodes E5 and E6 for electric field coupling. Electrodes E5 and E6 are respectively connected to one end and the other end of primary coil L10 constituting step-down transformer 52.
  • the secondary coil L11 constituting the step-down transformer 52 has a number of turns smaller than that of the primary coil, and one end and the other end of the secondary coil L11 are connected to one input end and the other input end of the rectifying / smoothing circuit 54, respectively.
  • the A charging circuit 56 for charging the battery BT is provided at the subsequent stage of the rectifying / smoothing circuit 54.
  • power reception circuit 50b has electromagnetic induction coil L12 for magnetic field coupling.
  • One end and the other end of the electromagnetic induction coil L12 are connected to one input end and the other input end of the rectifying and smoothing circuit 54, respectively.
  • a charging circuit 56 that charges the battery BT is also provided after the rectifying / smoothing circuit 54.
  • common terminal T50 of switch SW5 is connected to branch terminal T51, and common terminal T60 of switch SW6 is connected to branch terminal T61.
  • One end of the wound body L9 is connected to one end of the secondary coil L8 that forms the step-up transformer 44, and the other end of the wound body L9 is opened. Further, the other end of the primary coil L7 constituting the step-up transformer 44 is connected to the other output end T422 of the inverter 42. At this time, the wound body L9 functions as an electric field coupling electrode.
  • the AC voltage output from one output terminal T421 and the other output terminal T422 of the inverter 42 is boosted by the step-up transformer 44 and then applied to the wound body L9 and the electrode E4.
  • the wound body L9 and the electrode E4 are electrically coupled to the electrodes E5 and E6.
  • An alternating voltage having the same frequency as the alternating voltage applied to the wound body L9 and the electrode E4 is excited on the electrodes E5 and E6.
  • the excited AC voltage is stepped down by the step-down transformer 52 and then converted into a DC voltage by the rectifying and smoothing circuit 54.
  • the charging circuit 56 charges the battery BT based on the DC voltage thus converted.
  • common terminal T50 of switch SW5 is connected to branch terminal T52, and common terminal T60 of switch SW6 is connected to branch terminal T62.
  • One end of wound body L9 is connected to one output end T421 of inverter 42 via switch SW5 and capacitor C4.
  • the other end of the wound body L9 is connected to the other output terminal T422 of the inverter via the switch SW6.
  • the wound body L9 functions as an electromagnetic induction coil for magnetic field coupling.
  • the alternating voltage output from one output end T421 and the other output end T422 of the inverter 42 is applied to one end and the other end of the wound body L9.
  • the wound body L9 is magnetically coupled to the electromagnetic induction coil L12.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the wound body L9 is excited in the electromagnetic induction coil L12.
  • the rectifying and smoothing circuit 54 converts the excited AC voltage into a DC voltage
  • the charging circuit 56 charges the battery BT based on the converted DC voltage.
  • control circuit 46 refers to the impedance on the output side of the inverter 42 to control the settings of the switches SW5 and SW6. Specifically, the control circuit 46 executes processing according to the flowchart shown in FIG.
  • step S21 the common terminal T50 of the switch SW5 is connected to the branch terminal T51, and the common terminal T60 of the switch SW6 is connected to the branch terminal T61.
  • step S23 the impedance on the output side of the inverter 42 is measured, and in step S25, it is determined whether or not the measured impedance is within a specified range. If the determination result is NO, it is assumed that neither the power receiving device 50a nor 50b exists in the vicinity of the power transmitting device 40, and the process returns to step S23.
  • step S25 determines whether one of the power receiving devices 50a and 50b exists in the vicinity of the power transmitting device 50, and which of the power receiving devices 50a and 50b exists in step S27. And in S29. In both steps S27 and S29, the impedance measured in step S23 is referred to.
  • step S27 power transmission is started with the common terminal T50 of the switch SW5 connected to the branch terminal T51 and the common terminal T60 of the switch SW6 connected to the branch terminal T61.
  • step S29 If the impedance is different from both the value corresponding to the electric field coupling method and the value corresponding to the magnetic field coupling method, NO is determined in step S29, and the connection of the switches SW5 and SW6 is changed in step S31.
  • the connection destination of the common terminal T50 provided in the switch SW5 is changed between the branch terminals T51 and T52, and the connection destination of the common terminal T60 provided in the switch SW6 is changed between the branch terminals T61 and T62.
  • the process returns to step S23.
  • step S23 If the impedance measured in step S23 shows a value corresponding to the magnetic field coupling method, it is considered that the power receiving device 50b exists in the vicinity of the power transmitting device 50, and YES is determined in step S25 and step S29. As a result, power transmission is started with the common terminal T50 of the switch SW5 connected to the branch terminal T52 and the common terminal T60 of the switch SW6 connected to the branch terminal T62.
  • the specified range in step S25 may be the same range or a different range in the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the electric field coupling method and the magnetic field coupling method are switched depending on the impedance value, but by separately providing a transmission side communication circuit and a reception side communication circuit in the power transmission device and the power reception device, and performing wireless communication, The electromagnetic coupling method and the magnetic field coupling method may be switched.
  • the transmission side communication circuit of the power transmission apparatus transmits the electric field status signal to the reception side communication circuit when receiving the electric field status signal from the reception side communication circuit, and then transmits the electric field coupling method when receiving the electric field coupling hold signal. Have a function to start.
  • the magnetic field status signal is transmitted to the receiving communication circuit when the magnetic field status signal is received from the receiving communication circuit, and then the magnetic field coupling is performed.
  • a function of starting power transmission by a magnetic field coupling method when a hold signal is received is provided.
  • the process is repeated from the point of receiving the electric field status signal from the receiving side communication circuit.
  • the communication circuit of the electric field coupling type power receiving device sends the electric field status signal to the power transmission device and receives the electric field status signal from the power transmission device
  • the power receiving device 50a corresponding to the electric field coupling method is regarded as being brought closer to the power transmission device 40. Then, an electric field coupling hold signal is transmitted to the power transmission device, and power reception according to the electric field coupling method is started.
  • the power receiving device 50b corresponding to the magnetic field coupling method is regarded as being brought closer to the power transmission device 40, A magnetic field coupling hold signal is transmitted to the power transmission device, and power reception according to the magnetic field coupling method is started.
  • the power transmission device 40 transmits power to either the power receiving device 50a corresponding to the electric field coupling method or the power receiving device 50b corresponding to the magnetic field coupling method.
  • both the wound body L9 and the electrode E4 have conductivity.
  • the inverter 24 converts a DC voltage into an AC voltage, and outputs the converted AC voltage from one output terminal T421 and the other output terminal T422.
  • Step-up transformer 44 electrically connects one end of wound body L9 and electrode E4 to one output end T421 and the other output end T422 during electric field coupling.
  • Conductive lines SL3 and SL4 electrically connect one end and the other end of wound body L9 to one output end T421 and the other output end T422 during magnetic field coupling.
  • the wound body L9 functions as one electrode for power transmission during power transmission according to the electric field coupling method, and also functions as an electromagnetic induction coil during power transmission according to the magnetic field coupling method.
  • the electrode E4 functions as the other electrode for power transmission during power transmission according to the electric field coupling method.
  • a capacitor C4 is provided on the conductive line SL3.
  • a capacitor C5 is added between the conductive lines SL3 and SL4 as shown in FIG. 22, a capacitor C5 is provided instead of the capacitor C4 as shown in FIG. 23, and both the capacitors C4 and C5 are omitted. You may do it.
  • the electrode E4 may be divided into partial electrodes E4_1 and E4_2.
  • the power receiving device 50a corresponds only to the electric field coupling method
  • the power receiving device 50b corresponds to only the magnetic field coupling method.
  • the configurations of the power receiving devices 50a and 50b may be integrated to prepare a power receiving device corresponding to both the electric field coupling method and the magnetic field coupling method.
  • the power transmission device 40 is configured as shown in FIG.
  • the power transmission device 40 shown in FIG. 25 is the same as the power transmission device 40 shown in FIG. 18 except that switches SW7 and SW8 are added and the control circuit 46 controls the switches SW7 and SW8 in addition to the switches SW5 and SW6. Therefore, the redundant description regarding the same configuration is omitted as much as possible.
  • the capacitor C4 forms an LC resonance circuit together with the wound body L9, and the resonance frequency of the LC resonance circuit is adjusted to be close to the frequency of the AC voltage generated by the inverter 42.
  • the switch SW7 has a common terminal T70 and branch terminals T71 and T72.
  • the common terminal T70 is connected to one output terminal T421 of the inverter 42
  • the branch terminal T71 is connected to the branch terminal T52 of the switch SW5 via the capacitor C4
  • the branch terminal T72 is connected to one end of the primary coil L7.
  • the switch SW8 is provided between the branch terminal T51 of the switch SW5 and the branch terminal T62 of the switch SW6.
  • common terminal T50 of switch SW5 is connected to branch terminal T51, and common terminal T60 of switch SW6 is connected to branch terminal T61.
  • the common terminal T70 of the switch SW7 is connected to the branch terminal T72, and the switch SW8 is turned on.
  • One end of the wound body L9 is connected to one end of the secondary coil L8 that forms the step-up transformer 44, and the other end of the wound body L9 is opened. Further, one end and the other end of the wound body L9 are short-circuited by the switch SW8. Further, one end and the other end of the primary coil L7 constituting the step-up transformer 44 are connected to one output end T421 and the other output end T422 of the inverter 42, respectively.
  • the conductive line short-circuited by the switch SW8 is defined as “SL5”, the conductive line SL5 forms an electric field coupling electrode together with the wound body L9.
  • the AC voltage output from one output terminal T421 and the other output terminal T422 of the inverter 42 is boosted by the step-up transformer 44 and then applied to the conductive line SL5, the wound body L9, and the electrode E4.
  • the conductive line SL5 and the wound body L9 are electrically coupled to the electrode E5, and the electrode E4 is electrically coupled to the electrode E6.
  • An AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the conductive line SL5, the wound body L9 and the electrode E4 is excited on the electrodes E5 and E6.
  • the excited AC voltage is stepped down by the step-down transformer 52 and then converted into a DC voltage by the rectifying and smoothing circuit 54.
  • the charging circuit 56 charges the battery BT based on the DC voltage thus converted.
  • common terminal T50 of switch SW5 is connected to branch terminal T52, and common terminal T60 of switch SW6 is connected to branch terminal T62.
  • the common terminal T70 of the switch SW7 is connected to the branch terminal T71, and the switch SW8 is turned off. Therefore, one end of wound body L9 is connected to one output end T421 of inverter 42 via switch SW5, capacitor C4, and switch SW7.
  • the other end of the wound body L9 is connected to the other output terminal T422 of the inverter via the switch SW6. At this time, the wound body L9 functions as an electromagnetic induction coil for magnetic field coupling.
  • the alternating voltage output from one output end T421 and the other output end T422 of the inverter 42 is applied to one end and the other end of the wound body L9.
  • the wound body L9 is magnetically coupled to the electromagnetic induction coil L12.
  • an AC voltage having the same frequency as the AC voltage applied to the wound body L9 is excited in the electromagnetic induction coil L12.
  • the rectifying and smoothing circuit 54 converts the excited AC voltage into a DC voltage
  • the charging circuit 56 charges the battery BT based on the converted DC voltage.
  • the electrode E4 and the wound body L9 are provided in the power transmission device 40 in the manner shown in FIGS. 27 (A) and 27 (B).
  • the power transmission device 40 has a rectangular parallelepiped housing THS, and the electrode E4 is formed in a rectangular plate shape.
  • the electrode E4 is provided approximately at the center of the upper surface of the housing THS in such a posture that the orientation of the upper surface thereof matches the orientation of the upper surface of the housing THS.
  • the wound body L9 is provided on the upper surface of the housing THS so that the winding axis is orthogonal to the upper surface of the housing THS and surrounds the electrode E4.
  • the electrode E4 is provided with a space near the center of the opening of the wound body L9 as shown in FIGS. 27A and 27B, so that the eddy current caused by the proximity of the wound body on the power receiving device side can be reduced. Occurrence can be reduced.
  • a ground electrode GND is provided on the lower surface of the housing THS.
  • the ground electrode GND is also formed in a rectangular plate shape, and is provided at substantially the center of the lower surface of the housing THS so that the orientation of the lower surface coincides with the orientation of the lower surface of the housing THS.
  • both the electrode E4 and the wound body L9 are covered with the ground electrode GND.
  • the ground electrode GND having such a size also functions as a shield that suppresses radiation of an electric field or a magnetic field during power transmission to the power receiving device 50a or 50b.
  • components or circuits other than the wound body L9 and the electrode E4 are housed in the power transmission module 48.
  • the magnetic sheet can be attached to the surface of the ground electrode GND (winding body L9 side) so that it can be efficiently coupled to the winding body on the power receiving apparatus side.
  • the power receiving device 50a adopting the electric field coupling method is configured as shown in FIG.
  • the power receiving device 50a includes a rectangular parallelepiped housing RHS.
  • the electrodes E5 and E6 are formed in a plate shape such that the contours forming the main surfaces are rectangular. However, regarding the size of the contour, the electrode E5 is much larger than the electrode E6.
  • the electrode E5 has a rectangular hole penetrating from the upper surface toward the lower surface, and the size of the rectangle forming the hole is larger than the size of the main surface of the electrode E6.
  • the electrodes E5 and E6 are provided at the center of the upper surface of the housing RHS so that the orientation of the upper surface of each of the electrodes E5 and E6 matches the orientation of the upper surface of the housing RHS.
  • the electrode E6 is received in a hole provided in the electrode E5.
  • power reception device 50 a is placed on power transmission device 40 with its upper surface facing the upper surface of power transmission device 40.
  • the size of the main surface of the housing RHS that forms the power receiving device 50 a is about 2/3 of the size of the main surface of the housing THS that forms the power transmitting device 40.
  • the size of the main surface of the electrode E6 provided in the power receiving device 50a is slightly larger than the size of the main surface of the electrode E4 provided in the power transmission device 40.
  • the size of the electrode E5 provided in the power receiving device 50a is adjusted so that the electrode E5 partially overlaps the wound body L9 in a state where the electrode E4 is positioned so as to be covered by the electrode E6.
  • the power receiving device 50b adopting the magnetic field coupling method is also configured as shown in FIG. According to FIG. 28 (B), the power receiving device 50b has a rectangular parallelepiped housing RHS.
  • the wound body L12 is provided on the upper surface of the housing RHS so that its winding axis is orthogonal to the upper surface of the housing RHS.
  • power reception device 50 b is placed on power transmission device 40 with the upper surface facing the upper surface of power transmission device 40.
  • the size of the main surface of the housing RHS that forms the power receiving device 50 b is much smaller than the size of the main surface of the housing THS that forms the power transmitting device 40. Therefore, a plurality of power receiving devices 50b, 50b,... Can be placed inside the wound body L9 provided in the power transmitting device 40.
  • the wound body L9 functions as one electrode for power transmission during power transmission according to the electric field coupling method, and also functions as an electromagnetic induction coil during power transmission according to the magnetic field coupling method.
  • the electrode E4 functions as the other electrode for power transmission during power transmission according to the electric field coupling method.
  • complication of a circuit structure can be suppressed by sharing the wound body L9 as a power transmission electrode and an electromagnetic induction coil.
  • the conductive line SL5 also functions as one electrode for power transmission according to the electric field coupling method. Thereby, the power transmission performance is improved.
  • the line width of the wound body L9 provided in the power transmission device 40 is uniform, but as shown in FIG. 31, the line width of the wound body L9 is partially increased. Also good.
  • the coupling capacity with the power receiving device 50a is increased, high power transmission is possible, or power transmission efficiency is improved.
  • a single electrode E4 is provided in the power transmission device 40.
  • the electrode E4 may be divided into partial electrodes E4_1 and E4_2 as shown in FIG. 24 described above, and the partial electrodes E4_1 and E4_2 may be provided on the upper surface of the housing THS as shown in FIG.
  • the power receiving device 50a employing the electric field coupling method is configured as shown in FIG.
  • the power receiving device 50a illustrated in FIG. 33 is substantially the same as the power receiving device 50a illustrated in FIG. 28A, except that the size thereof is approximately half the size of the power receiving device 50a illustrated in FIG. .
  • power reception device 50a is placed on power transmission device 40 with the upper surface facing the upper surface of power transmission device 40.
  • the size of the main surface of the housing RHS that forms the power receiving device 50 a is about 1/3 of the size of the main surface of the housing THS that forms the power transmitting device 40.
  • the size of the main surface of the electrode E6 provided in the power receiving device 50a is slightly larger than the size of the main surface of the electrode E4_1 or E4_2 provided in the power transmission device 40.
  • the size of the electrode E5 provided in the power receiving device 50a is adjusted so that the electrode E5 partially overlaps the wound body L9 in a state where the electrode E4_1 or E4_2 is positioned so as to be covered by the electrode E6.
  • the electrodes E4_1 and E4_2 are always connected to the secondary coil L8 constituting the step-up transformer 44.
  • the connection with the secondary coil L8 may be turned on / off depending on whether or not it is covered with the electrode E6 of the power receiving device 50a.

Landscapes

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Abstract

　受電装置２０は、電界結合方式または磁界結合方式に対応する送電装置から伝送された電力を受電する。受電装置２０において、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３はいずれも導電性を有する。また、整流平滑回路２４は、交流電圧が印加される一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２を有し、交流電圧を直流電圧に変換する。降圧トランス２２は、電界結合時に巻回体Ｌ４の一方端および電極Ｅ３を一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に電気的に接続する。また、導電線ＳＬ１およびＳＬ２は、磁界結合時に巻回体Ｌ４の一方端および他方端を一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に電気的に接続する。

Description

受電装置、送電装置および電力伝送システム
　この発明は、受電装置、送電装置および電力伝送システムに関し、特に電界結合方式に対応する、受電装置、送電装置および電力伝送システムに関する。
　電界結合方式で電力を伝送する装置の一例が特許文献１に開示されている。この装置は、互いに近距離に位置するエネルギー生成装置および消費装置で構成される。また、この装置は、非対称発振電気双極子間の相互作用の形でモデル化され、この双極子は、２つの電極間に置かれた高圧高周波発生器または高圧高周波電荷で構成される。これらの双極子は、互いに相互インフルエンスを及ぼす。電気エネルギーおよび／または情報は、ゆるやかに変化する可変状態であらゆる帯電導体の集合を取り囲むクーロン場を利用して遠隔搬送される。
　また、磁界結合方式で電力伝送を行うシステムの一例が特許文献２に開示されている。このシステムは、送電部を有する親機と受電部を有する子機とによって形成される。送電部は電源の出力に基づく交番磁界を介して電力を送電し、受電部は外部から到来する交番磁界を電気量に変換して電力を受電する。
特表２００９－５３１００９号公報 特開２０１１－４４７７５号公報
　しかし、電界結合方式と磁界結合方式とでは全く異なる原理が採用されるため、１つの装置でいずれの方式にも対応しようとすると、回路構成の複雑化を引き起こすおそれがある。
　それゆえに、この発明の主たる目的は、回路構成の複雑化を抑制しつつ磁界結合方式および電界結合方式の両方に対応できる、受電装置、送電装置および電力伝送システムを提供することである。
　この発明に従う受電装置(20：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する送電装置(10a, 10b)から伝送された電力を受電する受電装置であって、導電性を有する巻回体(L4)、導電性を有する板状体(E3, E3_1, E3_2)、交流電圧が印加される一方入力端(T241, T301, T321)および他方入力端(T242, T302, T322)を有し、交流電圧を直流電圧に変換する変換手段(24, 30, 32)、電界結合時に巻回体の一方端および板状体を一方入力端および他方入力端に電気的に接続する第１接続手段(22)、および磁界結合時に巻回体の一方端および他方端を一方入力端および他方入力端に電気的に接続する第２接続手段(SL1, SL2)を備える。
　好ましくは、第１接続手段は、巻回体の一方端および板状体とそれぞれ接続される一方端および他方端を有する一次コイル(L5)、および一方入力端および他方入力端とそれぞれ接続される一方端および他方端を有しかつ一次コイルとともに降圧トランス(22)を形成する二次コイル(L6)を含み、第２接続手段は、巻回体の一方端を一方入力端と接続する第１導電線(SL1)、および巻回体の他方端を他方入力端と接続する第２導電線(SL2)を含む。
　或る局面では、第１導電線に設けられた第１コンデンサ(C1)がさらに備えられる。
　他の局面では、第１導電線および第２導電線の間に設けられた第２コンデンサ(C2)がさらに備えられる。
　その他の局面では、巻回体の一方端の接続先を一次コイルの一方端と第１導電線との間で切り換える第１切り換え手段(SW1)、および他方入力端の接続先を二次コイルの他方端と第２導電線との間で切り換える第２切り換え手段(SW2)がさらに備えられる。
　さらにその他の局面では、変換手段は、電界結合方式に対応する第１電圧変換手段(32)、および磁界結合方式に対応する第２電圧変換手段(30)を含み、一方入力端は、第１電圧変換手段に割り当てられた第１の一方電圧入力端(T321)、および第２電圧変換手段に割り当てられた第２の一方電圧入力端(T301)を含み、他方入力端は、第１電圧変換手段に割り当てられた第１の他方電圧入力端(T322)、および第２電圧変換手段に割り当てられた第２の他方電圧入力端(T302)を含み、二次コイルの一方端および他方端は第１の一方電圧入力端および第１の他方電圧入力端にそれぞれ接続され、第１導電線および第２導電線は第２の一方電圧入力端および第２の他方電圧入力端にそれぞれ接続される。
　さらに好ましくは、巻回体の一方端の接続先を一次コイルの一方端と第１導電線との間で切り換える第３切り換え手段(SW3)、および第２導電線を断続する第４切り換え手段(SW4)がさらに備えられる。
　好ましくは、板状体は複数の部分板状体(E3_1, E3_2)を含む。
　この発明に従う送電装置(40)は、電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する受電装置(50a, 50b)に電力を伝送する送電装置であって、導電性を有する巻回体(L9)、導電性を有する板状体(E4, E4_1, E4_2)、交流電圧が印加される一方出力端(T421)および他方出力端(T422)を有し、直流電圧を交流電圧に変換する変換手段(42)、電界結合時に巻回体の一方端および板状体を一方出力端および他方出力端に電気的に接続する第１接続手段(44)、および磁界結合時に巻回体の一方端および他方端を一方出力端および他方出力端に電気的に接続する第２接続手段(SL3, SL4)を備える。
　好ましくは、第１接続手段は、一方出力端および他方出力端とそれぞれ接続される一方端および他方端を有する一次コイル(L7)、および巻回体の一方端および板状体とそれぞれ接続される一方端および他方端を有しかつ一次コイルとともに昇圧トランス(44)を形成するする二次コイル(L8)を含み、第２接続手段は、巻回体の一方端を一方出力端と接続する第１導電線(SL3)、および巻回体の他方端を他方出力端と接続する第２導電線(SL4)を含む。
　或る局面では、第１導電線に設けられた第１コンデンサ(C4)がさらに備えられる。
　他の局面では、第１導電線および第２導電線の間に設けられた第２コンデンサ(C5)がさらに備えられる。
　その他の局面では、巻回体の一方端の接続先を二次コイルの一方端と第１導電線との間で切り換える第１切り換え手段(SW5)、および他方出力端の接続先を一次コイルの他方端と第２導電線との間で切り換える第２切り換え手段(SW6)がさらに備えられる。
　この発明に従う電力伝送システムは、電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する送電装置(10a, 10b)、および送電装置から伝送された電力を受電する受電装置(20)を備える電力伝送システムであって、受電装置は、導電性を有する巻回体(L4)、導電性を有する板状体(E3, E3_1, E3_2)、交流電圧が印加される一方入力端(T241, T301, T321)および他方入力端(T242, T302, T322)を有し、交流電圧を直流電圧に変換する変換手段(24, 30, 32)、電界結合時に巻回体の一方端および板状体を一方入力端および他方入力端に電気的に接続する第１接続手段(22)、および磁界結合時に巻回体の一方端および他方端を一方入力端および他方入力端に電気的に接続する第２接続手段(SL1, SL2)を備える。
　この発明に従う電力伝送システムは、電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する受電装置(50a, 50b)、および受電装置に電力を伝送する送電装置(40)を備える電力伝送システムであって、送電装置は、導電性を有する巻回体(L9)、導電性を有する板状体(E4, E4_1, E4_2)、交流電圧が印加される一方出力端(T421)および他方出力端(T422)を有し、直流電圧を交流電圧に変換する変換手段(42)、電界結合時に巻回体の一方端および板状体を一方出力端および他方出力端に電気的に接続する第１接続手段(44)、および磁界結合時に巻回体の一方端および他方端を一方出力端および他方出力端に電気的に接続する第２接続手段(SL3, SL4)を備える。
　この発明によれば、巻回体は、電界結合方式に従う受電時または送電時に受電用または送電用の一方電極として機能するとともに、磁界結合方式に従う受電時または送電時に電磁誘導コイルとして機能する。また、板状体は、電界結合方式に従う受電時または送電時に受電用または送電用の他方電極として機能する。このように、巻回体を受電用または送電用の電極および電磁誘導コイルとして共用することで、回路構成の複雑化を抑制することができる。
　この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
（Ａ）は電力伝送システムを構成する送電装置の一例を示すブロック図であり、（Ｂ）は電力伝送システムを構成する送電装置の他の一例を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する受電装置の一例を示すブロック図である。 （Ａ）は電界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は磁界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図である。 受電装置に設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 （Ａ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の他の一例を示す図解図であり、（Ｃ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態のその他の一例を示す図解図であり、（Ｄ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態のさらにその他の一例を示す図解図であり、（Ｅ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の他の一例を示す図解図であり、（Ｆ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態のその他の一例を示す図解図である。 電力伝送システムを構成する受電装置の他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する受電装置のその他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する受電装置のさらにその他の一例の一部を示すブロック図である。 （Ａ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態のさらにその他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の他の一例を示す図解図である。 電力伝送システムを構成する受電装置の他の一例を示すブロック図である。 図１０に示す受電装置を形成する整流平滑回路の構成の一例を示す回路図である。 電界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図である。 磁界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図である。 受電装置に設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 電力伝送システムを構成する受電装置の他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する受電装置のその他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する受電装置のさらにその他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する送電装置の一例を示すブロック図である。 （Ａ）は電力伝送システムを構成する受電装置の一例を示すブロック図であり、（Ｂ）は電力伝送システムを構成する受電装置の他の一例を示すブロック図である。 （Ａ）は電界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は磁界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図である。 送電装置に設けられた制御回路の動作の一部を示すフロー図である。 電力伝送システムを構成する送電装置の他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する送電装置のその他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する送電装置のさらにその他の一例の一部を示すブロック図である。 電力伝送システムを構成する送電装置の他の一例を示すブロック図である。 （Ａ）は電界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は磁界結合時のスイッチの接続態様の一例を示す図解図である。 （Ａ）は送電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は送電装置をなす筐体を横から眺めた状態の一例を示す図解図である。 （Ａ）は電界結合方式を採用する受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は磁界結合方式を採用する受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の一例を示す図解図である。 図２７（Ａ）に示す送電装置に図２８（Ａ）に示す受電装置を載置した状態の一例を示す図解図である。 図２７（Ａ）に示す送電装置に図２８（Ｂ）に示す受電装置を載置した状態の一例を示す図解図である。 他の実施例の送電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の他の一例を示す図解図である。 その他の実施例の送電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の他の一例を示す図解図である。 電界結合方式を採用する他の受電装置をなす筐体を上方から眺めた状態の一例を示す図解図である。 図３２に示す送電装置に図３３に示す受電装置を載置した状態の一例を示す図解図である。
　この実施例の電力伝送システムは、図１（Ａ）に示す送電装置１０ａまたは図１（Ｂ）に示す送電装置１０ｂと、図２に示す受電装置２０とによって形成される。図１（Ａ）に示す送電装置１０ａは電界結合方式に対応し、図１（Ｂ）に示す送電装置１０ｂは磁界結合方式に対応する。また、図２に示す受電装置２０は、電界結合方式および磁界結合方式の両方に対応する。
　図１（Ａ）に示す送電装置１０ａにおいて、インバータ１２は、直流電源Ｖｃｃから出力された直流電圧を交流電圧に変換する。変換された交流電圧は、昇圧トランス１４を形成する一次コイルＬ１に印加される。二次コイルＬ２は、一次コイルＬ１の巻数よりも大きい巻数を有し、一次コイルＬ１とともに昇圧トランス１４を形成する。また、二次コイルＬ２の一方端および他方端はそれぞれ、電界結合用の電極Ｅ１およびＥ２と接続される。電極Ｅ１およびＥ２には、昇圧トランス１４によって昇圧された交流電圧が印加される。
　図１（Ｂ）に示す送電装置１０ｂでも、直流電源Ｖｃｃから出力された直流電圧はインバータ１２によって交流電圧に変換される。ただし、変換された交流電圧は、磁界結合用の電磁誘導コイルＬ３に印加される。
　図２を参照して、スイッチＳＷ１は共通端子Ｔ１０と分岐端子Ｔ１１およびＴ１２とを有し、スイッチＳＷ２は共通端子Ｔ２０と分岐端子Ｔ２１およびＴ２２とを有する。巻回体Ｌ４の一方端および他方端はそれぞれ、スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０およびスイッチＳＷ２の分岐端子Ｔ２１と接続される。また、スイッチＳＷ１の分岐端子Ｔ１２および板状の電極Ｅ３はそれぞれ、二次コイルＬ６とともに降圧トランスＬ５を形成する一次コイルＬ５の一方端および他方端と接続される。なお、二次コイルＬ６は、一次コイルＬ５の巻数よりも小さい巻数を有する。
　二次コイルＬ６の一方端は整流平滑回路２４に設けられた一方入力端Ｔ２４１と接続され、二次コイルＬ６の他方端はスイッチＳＷ２の分岐端子Ｔ２２と接続される。スイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０は、整流平滑回路２４に設けられた他方入力端Ｔ２４２と接続される。整流平滑回路２４の一方入力端Ｔ２４１はまた、コンデンサＣ１を介してスイッチＳＷ１の分岐端子Ｔ１１と接続される。
　なお、以下では、分岐端子Ｔ１２と整流平滑回路２４の一方入力端Ｔ２４１とを接続する導電線を特に“ＳＬ１”と定義し、巻回体Ｌ４の他方端とスイッチＳＷ２の分岐端子Ｔ２１とを接続する導電線を特に“ＳＬ２”と定義する。また、コンデンサＣ１は巻回体Ｌ４とともにＬＣ共振回路をなし、このＬＣ共振回路の共振周波数はインバータ１２によって生成される交流電圧の周波数の近傍に調整される。
　図３（Ａ）を参照して、電界結合時、スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０は分岐端子Ｔ１１と接続され、スイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０は分岐端子Ｔ２１と接続される。巻回体Ｌ４の一方端は降圧トランス２２を形成する一次コイルＬ５の一方端と接続され、巻回体Ｌ４の他方端は開放される。また、降圧トランス２２を構成する二次コイルＬ６の他方端は整流平滑回路２４の他方入力端Ｔ２４２と接続される。このとき、巻回体Ｌ４は、電界結合用の電極として機能する。
　受電装置２０が送電装置１０ａに近づけられると、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３が電極Ｅ１およびＥ２と電界結合される。この結果、電極Ｅ１およびＥ２に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３に励起される。励起された交流電圧は、降圧トランス２２を介して整流平滑回路２４の一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に印加される。
　図３（Ｂ）を参照して、磁界結合時、スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０は分岐端子Ｔ１２と接続され、スイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０は分岐端子Ｔ２２と接続される。巻回体Ｌ４の一方端はスイッチＳＷ１およびコンデンサＣ１を介して整流平滑回路２４の一方入力端Ｔ２４１と接続され、巻回体Ｌ４の他方端はスイッチＳＷ２を介して整流平滑回路２４の他方入力端Ｔ２４２と接続される。このとき、巻回体Ｌ４は、磁界結合用の電磁誘導コイルとして機能する。
　受電装置２０が送電装置１０ｂに近づけられると、巻回体Ｌ４が電磁誘導コイルＬ３と磁界結合される。この結果、電磁誘導コイルＬ３に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、巻回体Ｌ４に励起される。励起された交流電圧は、整流平滑回路２４の一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に印加される。
　整流平滑回路２４は、こうして印加された交流電圧を整流平滑して直流電圧を生成し、生成された直流電圧を充電回路２６に供給する。充電回路２６は、供給された直流電圧に基づいてバッテリＢＴを充電する。
　整流平滑回路２４によって生成された直流電圧は、制御回路２８にも与えられる。制御回路２８は、与えられた直流電圧を参照してスイッチＳＷ１およびＳＷ２の設定を制御する。具体的には、制御回路２８は、図４に示すフロー図に従う処理を実行する。
　まずステップＳ１で、スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０を分岐端子Ｔ１１に接続し、かつスイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０を分岐端子Ｔ２１に接続する。ステップＳ３では整流平滑回路２４から与えられた直流電圧の電圧値を検出し、ステップＳ５では検出された電圧値が規定値以上であるか否かを判別する。
　判別結果がＮＯであれば、ステップＳ７でスイッチＳＷ１およびＳＷ２の接続を変更する。スイッチＳＷ１に設けられた共通端子Ｔ１０の接続先は分岐端子Ｔ１１およびＴ１２の間で変更され、スイッチＳＷ２に設けられた共通端子Ｔ２０の接続先は分岐端子Ｔ２１およびＴ２２の間で変更される。変更が完了すると、ステップＳ３に戻る。
　スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０が分岐端子Ｔ１１と接続され、かつスイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０が分岐端子Ｔ２１と接続された状態で、ステップＳ５の判別結果がＹＥＳを示せば、電界結合方式に対応する送電装置１０ａが受電装置２０に近づけられたとみなし、電界結合方式に従う受電を開始する。
　これに対して、スイッチＳＷ１の共通端子Ｔ１０が分岐端子Ｔ１２と接続され、かつスイッチＳＷ２の共通端子Ｔ２０が分岐端子Ｔ２２と接続された状態で、ステップＳ５の判別結果がＹＥＳを示せば、磁界結合方式に対応する送電装置１０ｂが受電装置２０に近づけられたとみなし、磁界結合方式に従う受電を開始する。
　ここで、ステップＳ５の規定値は、電界結合方式の場合と磁界結合方式の場合で、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
　また、上記では、整流平滑後の電圧の値により、電界結合方式と磁界結合方式を切り替えているが、送電装置、受電装置にそれぞれ別途送信側通信回路と受信側通信回路を設けて無線通信を行うことにより、電磁結合方式と磁界結合方式を切り替えてもよい。
　すなわち、例えば以下のように行う。
　電界結合方式の送電装置の送信側通信回路は、受信側通信回路から電界ステータス信号を受信したときに受信側通信回路へ電界ステータス信号を送信し、電界結合ホールド信号を受信したときに送電を開始させる機能を持たせておく。磁界結合方式の送電装置の送信側通信回路は、受信側通信回路から磁界ステータス信号を受信したときに受信側通信回路へ磁界ステータス信号を送信し、磁界結合ホールド信号を受信したときに送電を開始させる機能を持たせておく。
　受電装置の通信回路は、送電装置へ電界ステータス信号を送付し、送電装置から電界ステータス信号を受信したとき、電界結合方式に対応する送電装置１０ａが受電装置２０に近づけられたとみなし、送電装置へ電界結合ホールド信号を送信し、電界結合方式に従う受電を開始する。また、受電装置の通信回路が送電装置へ電界ステータス信号を送付しタイムアウトになった場合には、磁界ステータス信号を送付し、送電装置から磁界ステータス信号を受信したときには、磁界結合方式に対応する送電装置１０ｂが受電装置２０に近づけられたとみなし、送電装置へ磁界結合ホールド信号を送信し、磁界結合方式に従う受電を開始する。なお、受信装置の通信回路が磁界ステータス信号を送付しタイムアウトになったときには、上記の電界ステータス信号を送付するところから繰り返す。
　巻回体Ｌ４および電極Ｅ３は、図５（Ａ）に示す態様で受電装置２０に設けられる。図５（Ａ）によれば、巻回体Ｌ４は円板状に形成され、電極Ｅ３は矩形の板状に形成される。また、受電装置２０は、直方体状の筐体ＲＨＳを有する。巻回体Ｌ４は、巻回軸が筐体ＲＨＳの主面に直交する姿勢で、筐体ＲＨＳの主面の中央に設けられる。一方、電極Ｅ３は、その主面の向きが筐体ＲＨＳの主面の向きと一致する姿勢で、筐体ＲＨＳの主面の長さ方向一方端側の位置に設けられる。
　以上の説明から分かるように、送電装置１０ａは電界結合方式に対応し、送電装置１０ｂは磁界結合方式に対応する。受電装置２０は、送電装置１０ａまたは１０ｂから伝送された電力を受電する。受電装置２０において、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３はいずれも導電性を有する。また、整流平滑回路２４は、交流電圧が印加される一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２を有し、交流電圧を直流電圧に変換する。降圧トランス２２は、電界結合時に巻回体Ｌ４の一方端および電極Ｅ３を一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に電気的に接続する。また、導電線ＳＬ１およびＳＬ２は、磁界結合時に巻回体Ｌ４の一方端および他方端を一方入力端Ｔ２４１および他方入力端Ｔ２４２に電気的に接続する。
　このように、巻回体Ｌ４は、電界結合方式に従う受電時に受電用の一方電極として機能するとともに、磁界結合方式に従う受電時に電磁誘導コイルとして機能する。また、電極Ｅ３は、電界結合方式に従う受電時に受電用の他方電極として機能する。このように、巻回体Ｌ４を受電電極および電磁誘導コイルとして共用することで、回路構成の複雑化を抑制することができる。
　なお、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３は、図５（Ｂ）～図５（Ｆ）に示す態様で受電装置２０に設けるようにしてもよい。図５（Ｂ）によれば、巻回体Ｌ４が筐体ＲＨＳの主面の長さ方向一方端側の位置に設けられ、電極Ｅ３が筐体ＲＨＳの主面の中央に設けられる。図５（Ｃ）によれば、巻回体Ｌ４が筐体ＲＨＳの主面の長さ方向一方端側の位置に設けられ、主面の面積が拡大された電極Ｅ３が筐体ＲＨＳの主面の中央よりも長さ方向他方端側の位置に設けられる。図５（Ｄ）～図５（Ｆ）に示す態様は、巻回体Ｌ４の主面の形状が矩形をなす点を除き、図５（Ａ）～図５（Ｃ）と同様である。
　また、図２に示す受電装置２０では、導電線ＳＬ１にコンデンサＣ１を設けるようにしている。しかし、図６に示すようにコンデンサＣ２を導電線ＳＬ１およびＳＬ２の間に追加したり、図７に示すようにコンデンサＣ１の代わりにコンデンサＣ２を設けたり、さらにはコンデンサＣ１およびＣ２の両方を省くようにしてもよい。
　さらに、図２に示す受電装置２０では、単一の電極Ｅ３を設けるようにしている。しかし、図８に示すように電極Ｅ３を部分電極Ｅ３＿１およびＥ３＿２に分割し、部分電極Ｅ３＿１およびＥ３＿２を図９（Ａ）または図９（Ｂ）に示す態様で筐体ＲＨＳの主面に設けるようにしてもよい。図９（Ａ）および図９（Ｂ）によれば、部分電極Ｅ３＿１は筐体ＲＨＳの長さ方向一方端側に設けられ、部分電極Ｅ３＿２は筐体ＲＨＳの長さ方向他方端側に設けられる。なお、巻回体Ｌ４は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）のいずれにおいても、筐体ＲＨＳの主面の中央に設けられる。
　図９の構成を用いることによって、送電装置がどちらの向きであっても配置させることができる（置きやすい向きに置くことができる）メリットがある。
　また、図１（Ａ）および図１（Ｂ）によれば、送電装置１０ａは電界結合方式にのみ対応し、送電装置１０ｂは磁界結合方式にのみ対応する。しかし、送電装置１０ａおよび１０ｂの構成を統合し、電界結合方式および磁界結合方式の両方に対応する送電装置を準備するようにしてもよい。
　図１０を参照して、他の実施例の受電装置１０は、磁界結合方式および電界結合方式にそれぞれ対応する整流平滑回路３０および３２が図２に示す整流平滑回路２４の代わりに設けられ、これに対応して一部の構成が修正された点を除き、図２に示す整流平滑回路２４と同様である。したがって、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。
　図１０によれば、スイッチＳＷ３は共通端子Ｔ４０と分岐端子Ｔ４１よびＴ４２を有する。また、整流平滑回路３０は一方入力端Ｔ３０１および他方入力端Ｔ３０２を有し、整流平滑回路３２は一方入力端Ｔ３２１および他方入力端Ｔ３２２を有する。共通端子Ｔ４０は巻回体Ｌ４の一方端と接続され、分岐端子Ｔ４２はコンデンサＣ１を介して整流平滑回路３０の一方入力端Ｔ３０１と接続され、分岐端子Ｔ４１は降圧トランス２２を形成する一次コイルＬ５の一方端と接続される。
　整流平滑回路３０の他方入力端Ｔ３０２は、スイッチＳＷ４を介して巻回体Ｌ４の他方端と接続される。また、整流平滑回路３２の一方入力端Ｔ３２１および他方入力端Ｔ３２２は、降圧トランス２２を形成する二次コイルＬ６の一方端および他方端とそれぞれ接続される。
　なお、この受電装置においても、分岐端子Ｔ４２と整流平滑回路３０の一方入力端Ｔ３０１とを接続する導電線を“ＳＬ１”と定義し、巻回体Ｌ４の他方端と整流平滑回路３０の他方入力端Ｔ３０２とを接続する導電線を“ＳＬ２”と定義する。
　整流平滑回路３０および３２はいずれも、図１１に示すように構成される。なお、この構成は、図２に示す整流平滑回路２４においても採用される。図１１によれば、ダイオードＤ１のカソードがダイオードＤ２のカソードと接続され、ダイオードＤ３のアノードがダイオードＤ４のアノードと接続される。ダイオードＤ１のアノードはダイオードＤ３のカソードと接続され、ダイオードＤ２のアノードはダイオードＤ４のカソードと接続される。
　一方入力端Ｔ３０１またはＴ３２１はダイオードＤ１のアノードと接続され、他方入力端Ｔ３０２またはＴ３２２はダイオードＤ２のアノードと接続される。コンデンサＣ３の一方端はダイオードＤ１のカソードと接続され、コンデンサＣ３の他方端はダイオードＤ３のアノードと接続される。コンデンサＣ３の一方端および他方端はそれぞれ、充電回路２６の一方入力端および他方入力端と接続される。
　したがって、一方入力端Ｔ３０１（Ｔ３２１）および他方入力端Ｔ３０２（Ｔ３２２）に印加された交流電圧は、ダイオードＤ１～Ｄ４によって全波整流され、整流された電圧がコンデンサＣ３によって平滑される。交流電圧はこうして直流電圧に変換され、変換された直流電圧は充電回路２６に供給される。
　図２のように整流平滑回路を共通化させることによって回路全体をシンプルにすることができるため、装置全体の小型化には最適である。しかし一方で、例えば磁界結合時は２次側コイルＬ６の一端は接続された状態になるため、場合によっては２次側コイルＬ６と主にスイッチＳＷ２で発生する寄生容量によって不要共振を発生させる原因となる。その場合は図１０のような回路構成を用いることが効果的である。
　図１２を参照して、電界結合時、スイッチＳＷ３の共通端子Ｔ３０は分岐端子Ｔ３１と接続され、スイッチＳＷ４はオフされる。巻回体Ｌ４の一方端は降圧トランス２２を形成する一次コイルＬ５の一方端と接続され、巻回体Ｌ４の他方端は開放される。このとき、巻回体Ｌ４は、電界結合用の電極として機能する。
　受電装置１０が送電装置１０ａに近づけられると、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３が電極Ｅ１およびＥ２と電界結合される。この結果、電極Ｅ１およびＥ２に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、巻回体Ｌ４および電極Ｅ３に励起される。励起された交流電圧は、降圧トランス２２を介して整流平滑回路３２の一方入力端Ｔ３２１および他方入力端Ｔ３２２に印加される。
　図１３を参照して、磁界結合時、スイッチＳＷ３の共通端子Ｔ３０は分岐端子Ｔ３２と接続され、スイッチＳＷ４はオンされる。巻回体Ｌ４の一方端は、スイッチＳＷ３およびコンデンサＣ１を介して整流平滑回路３０の一方入力端Ｔ３０１と接続される。また、巻回体Ｌ４の他方端は、スイッチＳＷ４を介して整流平滑回路３０の他方入力端Ｔ３０２と接続される。このとき、巻回体Ｌ４は、磁界結合用の電磁誘導コイルとして機能する。
　受電装置２０が送電装置１０ｂに近づけられると、巻回体Ｌ４が電磁誘導コイルＬ３と磁界結合される。この結果、電磁誘導コイルＬ３に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、巻回体Ｌ４に励起される。励起された交流電圧は、整流平滑回路３０の一方入力端Ｔ３０１および他方入力端Ｔ３０２に印加される。
　図１０に戻って、制御回路２８は、整流平滑回路３０または３２から与えられた直流電圧を参照して、スイッチＳＷ３およびＳＷ４の設定を制御する。具体的には、制御回路２８は、図１４に示すフロー図に従う処理を実行する。
　まずステップＳ１１で、スイッチＳＷ３の共通端子Ｔ３０を分岐端子Ｔ３１に接続し、かつスイッチＳＷ４をオフする。ステップＳ１３では、整流平滑回路３０または３２から与えられた直流電圧の電圧値を検出し、ステップＳ１５では検出された電圧値が規定値以上であるか否かを判別する。
　判別結果がＮＯであれば、ステップＳ１７でスイッチＳＷ３およびＳＷ４の接続を変更する。スイッチＳＷ３に設けられた共通端子Ｔ３０の接続先は分岐端子Ｔ３１およびＴ３２の間で変更され、スイッチＳＷ４はオフ状態およびオン状態の間で変更される。変更が完了すると、ステップＳ１３に戻る。
　スイッチＳＷ３の共通端子Ｔ３０が分岐端子Ｔ３１と接続され、かつスイッチＳＷ４がオフされている状態で、整流平滑回路３２から出力された直流電圧が規定値以上となると、受電装置２０が電界結合方式に対応する送電装置１０ａに近づけられたとみなし、電界結合方式に従う受電を開始する。
　これに対して、スイッチＳＷ３の共通端子Ｔ３０が分岐端子Ｔ３２と接続され、かつスイッチＳＷ４がオンされている状態で、整流平滑回路３０から出力された直流電圧が規定値以上となると、受電装置２０が磁界結合方式に対応する送電装置１０ｂに近づけられたとみなし、磁界結合方式に従う受電を開始する。
　ここで、ステップＳ１５の規定値は、電界結合方式の場合と磁界結合方式の場合で、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
　また、上記では、整流平滑後の電圧の値により、電界結合方式と磁界結合方式を切り替えているが、送電装置、受電装置にそれぞれ別途送信側通信回路と受信側通信回路を設けて無線通信を行うことにより、電磁結合方式と磁界結合方式を切り替えてもよい。
　この実施例においても、巻回体Ｌ４は、電界結合方式に従う受電時に受電用の一方電極として機能するとともに、磁界結合方式に従う受電時に電磁誘導コイルとして機能する。また、電極Ｅ３は、電界結合方式に従う受電時に受電用の他方電極として機能する。このように、巻回体Ｌ４を受電電極および電磁誘導コイルとして共用することで、回路構成の複雑化を抑制することができる。
　なお、図１０に示す受電装置２０では、導電線ＳＬ１にコンデンサＣ１を設けるようにしている。しかし、図１５に示すようにコンデンサＣ２を導電線ＳＬ１およびＳＬ２の間に追加したり、図１６に示すようにコンデンサＣ１の代わりにコンデンサＣ２を設けたり、さらにはコンデンサＣ１およびＣ２の両方を省くようにしてもよい。また、図１０に示す受電装置２０では、単一の電極Ｅ３を設けるようにしている。しかし、図１７に示すように電極Ｅ３を部分電極Ｅ３＿１およびＥ３＿２に分割するようにしてもよい。
　他の実施例の電力伝送システムは、図１８に示す送電装置４０と、図１９（Ａ）に示す受電装置５０ａまたは図１９（Ｂ）に示す受電装置５０ｂとによって形成される。図１８に示す送電装置４０は、電界結合方式および磁界結合方式の両方に対応する。これに対して、図１９（Ａ）に示す受電装置５０ａは電界結合方式にのみ対応し、図１９（Ｂ）に示す受電装置５０ｂは磁界結合方式にのみ対応する。
　図１８に示す送電装置４０において、インバータ４２は、一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２を有し、直流電源Ｖｃｃから出力された直流電圧を交流電圧に変換する。また、スイッチＳＷ５は共通端子Ｔ５０と分岐端子Ｔ５１およびＴ５２とを有し、スイッチＳＷ６は共通端子Ｔ６０と分岐端子Ｔ６１およびＴ６２とを有する。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１は昇圧トランス４４を構成する一次コイルＬ７の一方端と接続され、一次コイルＬ７の他方端はスイッチＳＷ６の分岐端子Ｔ６１と接続され、そしてスイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０はインバータ４２の他方出力端Ｔ４２２と接続される。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１はまた、コンデンサＣ４を介してスイッチＳＷ５の分岐端子Ｔ５２と接続される。スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０は巻回体Ｌ９の一方端と接続され、巻回体Ｌ９の他方端はスイッチＳＷ６の分岐端子Ｔ６２と接続される。また、スイッチＳＷ５の分岐端子Ｔ５１は昇圧トランス４４を構成する二次コイルＬ８の一方端と接続され、二次コイルＬ８の他方端は板状の電極Ｅ４と接続される。ここで、二次コイルＬ８は、一次コイルＬ７の巻数よりも大きい巻数を有する。
　なお、以下では、インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１とスイッチＳＷ５の分岐端子Ｔ５２とを接続する導電線を特に“ＳＬ３”と定義し、スイッチＳＷ６の分岐端子Ｔ６２と巻回体Ｌ９の他方端とを接続する導電線を特に“ＳＬ４”と定義する。また、コンデンサＣ４は巻回体Ｌ９とともにＬＣ共振回路をなし、このＬＣ共振回路の共振周波数はインバータ４２によって生成される交流電圧の周波数の近傍に調整される。
　図１９（Ａ）を参照して、受電回路５０ａは、電界結合用の電極Ｅ５およびＥ６を有する。電極Ｅ５およびＥ６はそれぞれ、降圧トランス５２を構成する一次コイルＬ１０の一方端および他方端と接続される。降圧トランス５２を構成する二次コイルＬ１１は一次コイルの巻数よりも小さい巻数を有し、二次コイルＬ１１の一方端および他方端はそれぞれ整流平滑回路５４の一方入力端および他方入力端と接続される。整流平滑回路５４の後段にはバッテリＢＴを充電する充電回路５６が設けられる。
　図１９（Ｂ）を参照して、受電回路５０ｂは、磁界結合用の電磁誘導コイルＬ１２を有する。電磁誘導コイルＬ１２の一方端および他方端はそれぞれ、整流平滑回路５４の一方入力端および他方入力端と接続される。整流平滑回路５４の後段にもバッテリＢＴを充電する充電回路５６が設けられる。
　図２０（Ａ）を参照して、電界結合時、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０は分岐端子Ｔ５１と接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０は分岐端子Ｔ６１と接続される。巻回体Ｌ９の一方端は昇圧トランス４４を形成する二次コイルＬ８の一方端と接続され、巻回体Ｌ９の他方端は開放される。また、昇圧トランス４４を構成する一次コイルＬ７の他方端はインバータ４２の他方出力端Ｔ４２２と接続される。このとき、巻回体Ｌ９は、電界結合用の電極として機能する。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２から出力された交流電圧は、昇圧トランス４４によって昇圧された後、巻回体Ｌ９および電極Ｅ４に印加される。受電装置５０ａが送電装置４０に近づけられると、巻回体Ｌ９および電極Ｅ４が電極Ｅ５およびＥ６と電界結合される。電極Ｅ５およびＥ６には、巻回体Ｌ９および電極Ｅ４に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が励起される。励起された交流電圧は、降圧トランス５２で降圧された後、整流平滑回路５４によって直流電圧に変換される。充電回路５６は、こうして変換された直流電圧に基づいてバッテリＢＴを充電する。
　図２０（Ｂ）を参照して、磁界結合時、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０は分岐端子Ｔ５２と接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０は分岐端子Ｔ６２と接続される。巻回体Ｌ９の一方端は、スイッチＳＷ５およびコンデンサＣ４を介してインバータ４２の一方出力端Ｔ４２１と接続される。また、巻回体Ｌ９の他方端は、スイッチＳＷ６を介してインバータの他方出力端Ｔ４２２と接続される。このとき、巻回体Ｌ９は、磁界結合用の電磁誘導コイルとして機能する。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２から出力された交流電圧は、巻回体Ｌ９の一方端および他方端に印加される。受電装置５０ｂが送電装置４０に近づけられると、巻回体Ｌ９が電磁誘導コイルＬ１２と磁界結合される。この結果、巻回体Ｌ９に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、電磁誘導コイルＬ１２に励起される。整流平滑回路５４は励起された交流電圧を直流電圧に変換し、充電回路５６は変換された直流電圧に基づいてバッテリＢＴを充電する。
　図１８に戻って、制御回路４６は、インバータ４２の出力側のインピーダンスを参照してスイッチＳＷ５およびＳＷ６の設定を制御する。具体的には、制御回路４６は図２１に示すフロー図に従う処理を実行する。
　まずステップＳ２１で、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０を分岐端子Ｔ５１に接続し、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０を分岐端子Ｔ６１に接続する。ステップＳ２３ではインバータ４２の出力側のインピーダンスを測定し、ステップＳ２５では測定されたインピーダンスが規定範囲内であるか否かを判別する。判別結果がＮＯであれば、送電装置４０の近傍には受電装置５０ａおよび５０ｂのいずれも存在しないとみなし、ステップＳ２３に戻る。
　これに対して、ステップＳ２５の判別結果がＹＥＳであれば、受電装置５０ａおよび５０ｂのいずれか一方が送電装置５０の近傍に存在するとみなし、受電装置５０ａおよび５０ｂのいずれが存在するかをステップＳ２７およびＳ２９で判別する。ステップＳ２７およびＳ２９のいずれにおいても、ステップＳ２３で測定されたインピーダンスが参照される。
　インピーダンスが電界結合方式に対応する値を示せば、送電装置５０の近傍に存在するのは受電装置５０ａであるとみなし、ステップＳ２７でＹＥＳと判別する。この結果、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０が分岐端子Ｔ５１に接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０が分岐端子Ｔ６１に接続された状態で、送電が開始される。
　インピーダンスが電界結合方式に対応する値および磁界結合方式に対応する値のいずれとも異なれば、ステップＳ２９でＮＯと判別し、ステップＳ３１でスイッチＳＷ５およびＳＷ６の接続を変更する。スイッチＳＷ５に設けられた共通端子Ｔ５０の接続先は分岐端子Ｔ５１およびＴ５２の間で変更され、スイッチＳＷ６に設けられた共通端子Ｔ６０の接続先は分岐端子Ｔ６１およびＴ６２の間で変更される。変更が完了すると、ステップＳ２３に戻る。
　ステップＳ２３で測定されたインピーダンスが磁界結合方式に対応する値を示せば、送電装置５０の近傍に存在するのは受電装置５０ｂであるとみなし、ステップＳ２５およびステップＳ２９でＹＥＳと判別する。この結果、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０が分岐端子Ｔ５２に接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０が分岐端子Ｔ６２に接続された状態で、送電が開始される。
　ここで、ステップＳ２５の規定範囲は、電界結合方式の場合と磁界結合方式の場合で、同じ範囲であってもよいし、異なる範囲であってもよい。
　また、上記では、インピーダンスの値により、電界結合方式と磁界結合方式を切り替えているが、送電装置、受電装置にそれぞれ別途送信側通信回路と受信側通信回路を設けて無線通信を行うことにより、電磁結合方式と磁界結合方式を切り替えてもよい。
　すなわち、例えば以下のように行う。
　送電装置の送信側通信回路は、受信側通信回路から電界ステータス信号を受信したときに受信側通信回路へ電界ステータス信号を送信し、その後、電界結合ホールド信号を受信したときに電界結合方式で送電を開始させる機能を持たせておく。また、受信側通信回路からの電界ステータス信号の受信がタイムアウトになったときは、受信側通信回路から磁界ステータス信号を受信したときに受信側通信回路へ磁界ステータス信号を送信し、その後、磁界結合ホールド信号を受信したときに磁界結合方式で送電を開始させる機能を持たせておく。なお、受信側通信回路からの磁界ステータス信号の受信がタイムアウトになったときは、上記の受信側通信回路からの電界ステータス信号を受信するところから繰り返す。
　電界結合方式の受電装置の通信回路は、送電装置へ電界ステータス信号を送付し、送電装置から電界ステータス信号を受信したときには、電界結合方式に対応する受電装置５０ａが送電装置４０に近づけられたとみなし、送電装置へ電界結合ホールド信号を送信し、電界結合方式に従う受電を開始する。また、磁界結合方式の受電装置の通信回路は、磁界ステータス信号を送付し、送電装置から磁界ステータス信号を受信したときには、磁界結合方式に対応する受電装置５０ｂが送電装置４０に近づけられたとみなし、送電装置へ磁界結合ホールド信号を送信し、磁界結合方式に従う受電を開始する。
　以上の説明から分かるように、送電装置４０は、電界結合方式に対応する受電装置５０ａおよび磁界結合方式に対応する受電装置５０ｂのいずれか一方に電力を送電する。送電装置４０において、巻回体Ｌ９および電極Ｅ４はいずれも、導電性を有する。インバータ２４は、直流電圧を交流電圧に変換し、変換された交流電圧を一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２から出力する。昇圧トランス４４は、電界結合時に巻回体Ｌ９の一方端および電極Ｅ４を一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２に電気的に接続する。また、導電線ＳＬ３およびＳＬ４は、磁界結合時に巻回体Ｌ９の一方端および他方端を一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２に電気的に接続する。
　このように、巻回体Ｌ９は、電界結合方式に従う送電時に送電用の一方電極として機能するとともに、磁界結合方式に従う送電時に電磁誘導コイルとして機能する。また、電極Ｅ４は、電界結合方式に従う送電時に送電用の他方電極として機能する。このように、巻回体Ｌ９を送電電極および電磁誘導コイルとして共用することで、回路構成の複雑化を抑制することができる。
　なお、図１８に示す送電装置４０では、導電線ＳＬ３にコンデンサＣ４を設けるようにしている。しかし、図２２に示すようにコンデンサＣ５を導電線ＳＬ３およびＳＬ４の間に追加したり、図２３に示すようにコンデンサＣ４の代わりにコンデンサＣ５を設けたり、さらにはコンデンサＣ４およびＣ５の両方を省くようにしてもよい。
　また、図１８に示す送電装置４０では、単一の電極Ｅ４を設けるようにしている。しかし、図２４に示すように電極Ｅ４を部分電極Ｅ４＿１およびＥ４＿２に分割するようにしてもよい。さらに、図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）によれば、受電装置５０ａは電界結合方式にのみ対応し、受電装置５０ｂは磁界結合方式にのみ対応する。しかし、受電装置５０ａおよび５０ｂの構成を統合し、電界結合方式および磁界結合方式の両方に対応する受電装置を準備するようにしてもよい。
　その他の実施例の電力伝送システムでは、送電装置４０は図２５に示すように構成される。ただし、図２５に示す送電装置４０は、スイッチＳＷ７およびＳＷ８が追加され、制御回路４６がスイッチＳＷ５およびＳＷ６に加えてスイッチＳＷ７およびＳＷ８も制御する点を除き、図１８に示す送電装置４０と同様であるため、同様の構成に関する重複した説明は極力省略する。なお、この実施例においても、コンデンサＣ４は巻回体Ｌ９とともにＬＣ共振回路をなし、このＬＣ共振回路の共振周波数はインバータ４２によって生成される交流電圧の周波数の近傍に調整される。
　スイッチＳＷ７は、共通端子Ｔ７０と分岐端子Ｔ７１およびＴ７２とを有する。共通端子Ｔ７０はインバータ４２の一方出力端Ｔ４２１と接続され、分岐端子Ｔ７１はコンデンサＣ４を介してスイッチＳＷ５の分岐端子Ｔ５２と接続され、そして分岐端子Ｔ７２は一次コイルＬ７の一方端と接続される。また、スイッチＳＷ８は、スイッチＳＷ５の分岐端子Ｔ５１とスイッチＳＷ６の分岐端子Ｔ６２との間に設けられる。
　図２６（Ａ）を参照して、電界結合時、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０は分岐端子Ｔ５１と接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０は分岐端子Ｔ６１と接続される。また、スイッチＳＷ７の共通端子Ｔ７０は分岐端子Ｔ７２と接続され、スイッチＳＷ８はオンされる。
　巻回体Ｌ９の一方端は昇圧トランス４４を形成する二次コイルＬ８の一方端と接続され、巻回体Ｌ９の他方端は開放される。また、巻回体Ｌ９の一方端および他方端は、スイッチＳＷ８によって短絡される。さらに、昇圧トランス４４を構成する一次コイルＬ７の一方端および他方端はそれぞれ、インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２と接続される。スイッチＳＷ８によって短絡された導電線を“ＳＬ５”と定義すると、導電線ＳＬ５は、巻回体Ｌ９とともに電界結合用の電極をなす。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２から出力された交流電圧は、昇圧トランス４４によって昇圧された後、導電線ＳＬ５，巻回体Ｌ９および電極Ｅ４に印加される。図１９（Ａ）に示す受電装置５０ａが送電装置４０に近づけられると、導電線ＳＬ５および巻回体Ｌ９が電極Ｅ５と電界結合され、電極Ｅ４が電極Ｅ６と電界結合される。電極Ｅ５およびＥ６には、導電線ＳＬ５，巻回体Ｌ９および電極Ｅ４に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が励起される。励起された交流電圧は、降圧トランス５２で降圧された後、整流平滑回路５４によって直流電圧に変換される。充電回路５６は、こうして変換された直流電圧に基づいてバッテリＢＴを充電する。
　図２６（Ｂ）を参照して、磁界結合時、スイッチＳＷ５の共通端子Ｔ５０は分岐端子Ｔ５２と接続され、スイッチＳＷ６の共通端子Ｔ６０は分岐端子Ｔ６２と接続される。また、スイッチＳＷ７の共通端子Ｔ７０は分岐端子Ｔ７１と接続され、スイッチＳＷ８はオフされる。したがって、巻回体Ｌ９の一方端は、スイッチＳＷ５，コンデンサＣ４およびスイッチＳＷ７を介してインバータ４２の一方出力端Ｔ４２１と接続される。また、巻回体Ｌ９の他方端は、スイッチＳＷ６を介してインバータの他方出力端Ｔ４２２と接続される。このとき、巻回体Ｌ９は、磁界結合用の電磁誘導コイルとして機能する。
　インバータ４２の一方出力端Ｔ４２１および他方出力端Ｔ４２２から出力された交流電圧は、巻回体Ｌ９の一方端および他方端に印加される。図１９（Ｂ）に示す受電装置５０ｂが送電装置４０に近づけられると、巻回体Ｌ９が電磁誘導コイルＬ１２と磁界結合される。この結果、巻回体Ｌ９に印加された交流電圧と同じ周波数を有する交流電圧が、電磁誘導コイルＬ１２に励起される。整流平滑回路５４は励起された交流電圧を直流電圧に変換し、充電回路５６は変換された直流電圧に基づいてバッテリＢＴを充電する。
　電極Ｅ４および巻回体Ｌ９は、図２７（Ａ）および図２７（Ｂ）に示す態様で送電装置４０に設けられる。送電装置４０は直方体状の筐体ＴＨＳを有し、電極Ｅ４は矩形の板状に形成される。電極Ｅ４は、その上面の向きが筐体ＴＨＳの上面の向きと一致する姿勢で、筐体ＴＨＳの上面のほぼ中央に設けられる。巻回体Ｌ９は、巻回軸が筐体ＴＨＳの上面に直交しかつ電極Ｅ４を囲むように、筐体ＴＨＳの上面に設けられる。
　なお、電極Ｅ４は図２７（Ａ）および図２７（Ｂ）のように巻回体Ｌ９の開口部中央付近に間隔をもって設けることによって、受電装置側の巻回体が近接することによる渦電流の発生を軽減させることができる。
　筐体ＴＨＳの下面には、グランド電極ＧＮＤが設けられる。グランド電極ＧＮＤも矩形の板状に形成され、その下面の向きが筐体ＴＨＳの下面の向きと一致する姿勢で、筐体ＴＨＳの下面のほぼ中央に設けられる。筐体ＴＨＳを下方から眺めると、電極Ｅ４および巻回体Ｌ９はいずれもグランド電極ＧＮＤによって覆われる。このようなサイズを有するグランド電極ＧＮＤは、受電装置５０ａまたは５０ｂへの電力伝送時に電界または磁界の放射を抑制するシールドとしても機能する。なお、巻回体Ｌ９および電極Ｅ４以外の部品ないし回路は、送電モジュール４８に収められる。
　なお、図示はしないが、グランド電極ＧＮＤの表面（巻回体Ｌ９側）に磁性体シートを貼り付けておくことによって、受電装置側の巻回体と効率良く結合させることができる。
　この実施例では、電界結合方式を採用する受電装置５０ａは図２８（Ａ）に示すように構成される。図２８（Ａ）によれば、受電装置５０ａは、直方体状の筐体ＲＨＳを有する。電極Ｅ５およびＥ６は、各々の主面をなす輪郭が矩形をなすように、板状に形成される。ただし、輪郭のサイズについては、電極Ｅ５が電極Ｅ６よりも格段に大きい。また、電極Ｅ５はその上面から下面に向かって貫通する矩形の孔を有し、孔をなす矩形のサイズは電極Ｅ６の主面のサイズよりも大きい。さらに、電極Ｅ５およびＥ６は、各々の上面の向きが筐体ＲＨＳの上面の向きと一致する姿勢で、筐体ＲＨＳの上面中央に設けられる。電極Ｅ６は、電極Ｅ５に設けられた孔に収められる。
　図２９を参照して、受電装置５０ａは、その上面が送電装置４０の上面と対向する姿勢で送電装置４０に載置される。図２９から分かるように、受電装置５０ａをなす筐体ＲＨＳの主面のサイズは、送電装置４０をなす筐体ＴＨＳの主面のサイズの約２／３である。また、受電装置５０ａに設けられた電極Ｅ６の主面のサイズは、送電装置４０に設けられた電極Ｅ４の主面のサイズよりも僅かに大きい。さらに、受電装置５０ａに設けられた電極Ｅ５のサイズは、電極Ｅ４が電極Ｅ６によって覆われるように位置決めされた状態において電極Ｅ５が巻回体Ｌ９と部分的に重なるように調整される。
　この実施例ではまた、磁界結合方式を採用する受電装置５０ｂは図２８（Ｂ）に示すように構成される。図２８（Ｂ）によれば、受電装置５０ｂは、直方体状の筐体ＲＨＳを有する。巻回体Ｌ１２は、その巻回軸が筐体ＲＨＳの上面と直交する姿勢で筐体ＲＨＳの上面に設けられる。
　図３０を参照して、受電装置５０ｂは、その上面が送電装置４０の上面と対向する姿勢で送電装置４０に載置される。図３０から分かるように、受電装置５０ｂをなす筐体ＲＨＳの主面のサイズは、送電装置４０をなす筐体ＴＨＳの主面のサイズよりも格段に小さい。したがって、送電装置４０に設けられた巻回体Ｌ９の内側には、複数の受電装置５０ｂ，５０ｂ，…を載置することができる。
　この実施例においても、巻回体Ｌ９は、電界結合方式に従う送電時に送電用の一方電極として機能するとともに、磁界結合方式に従う送電時に電磁誘導コイルとして機能する。また、電極Ｅ４は、電界結合方式に従う送電時に送電用の他方電極として機能する。このように、巻回体Ｌ９を送電電極および電磁誘導コイルとして共用することで、回路構成の複雑化を抑制することができる。この実施例ではまた、導電線ＳＬ５が、電界結合方式に従う送電用の一方電極として機能する。これによって、電力伝送性能が向上する。
　なお、この実施例では、送電装置４０に設けられた巻回体Ｌ９の線幅は一律とされるが、図３１に示すように巻回体Ｌ９の線幅を部分的に太くするようにしてもよい。これによって、巻回体Ｌ９を電界結合方式に従う送電用の一方電極として機能させるときに、受電装置５０ａとの結合容量が増大し、大電力の伝送が可能となり、或いは電力伝送効率が向上する。
　また、この実施例では、単一の電極Ｅ４を送電装置４０に設けるようにしている。しかし、電極Ｅ４を上述した図２４のように部分電極Ｅ４＿１およびＥ４＿２に分割し、部分電極Ｅ４＿１およびＥ４＿２を図３２に示すように筐体ＴＨＳの上面に設けるようにしてもよい。この場合、電界結合方式を採用する受電装置５０ａは、図３３に示すように構成される。なお、図３３に示す受電装置５０ａは、そのサイズが図２８（Ａ）に示す受電装置５０ａのサイズの約半分である点を除き、図２８（Ａ）に示す受電装置５０ａとほぼ同じである。
　図３４を参照して、受電装置５０ａは、その上面が送電装置４０の上面と対向する姿勢で送電装置４０に載置される。図３４から分かるように、受電装置５０ａをなす筐体ＲＨＳの主面のサイズは、送電装置４０をなす筐体ＴＨＳの主面のサイズの約１／３である。また、受電装置５０ａに設けられた電極Ｅ６の主面のサイズは、送電装置４０に設けられた電極Ｅ４＿１またはＥ４＿２の主面のサイズよりも僅かに大きい。さらに、受電装置５０ａに設けられた電極Ｅ５のサイズは、電極Ｅ４＿１またはＥ４＿２が電極Ｅ６によって覆われるように位置決めされた状態において電極Ｅ５が巻回体Ｌ９と部分的に重なるように調整される。
　なお、図２４によれば、電極Ｅ４＿１およびＥ４＿２は昇圧トランス４４を構成する二次コイルＬ８と常に接続される。しかし、受電装置５０ａの電極Ｅ６によって覆われたか否かによって二次コイルＬ８との接続をオン／オフするようにしてもよい。
　１０，４０　…送電装置
　２０，５０　…受電装置
　１２，４２　…インバータ
　２２　…降圧トランス
　２４，３０，３２，５４　…整流平滑回路
　２８，４６　…制御回路

Claims (15)

  1. 　電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する送電装置から伝送された電力を受電する受電装置であって、
    　導電性を有する巻回体、
    　導電性を有する板状体、
    　交流電圧が印加される一方入力端および他方入力端を有し、前記交流電圧を直流電圧に変換する変換手段、
    　電界結合時に前記巻回体の一方端および前記板状体を前記一方入力端および前記他方入力端に電気的に接続する第１接続手段、および
    　磁界結合時に前記巻回体の一方端および他方端を前記一方入力端および前記他方入力端に電気的に接続する第２接続手段を備える、受電装置。
  2. 　前記第１接続手段は、前記巻回体の一方端および前記板状体とそれぞれ接続される一方端および他方端を有する一次コイル、および前記一方入力端および前記他方入力端とそれぞれ接続される一方端および他方端を有しかつ前記一次コイルとともに降圧トランスを形成する二次コイルを含み、
    　第２接続手段は、前記巻回体の一方端を前記一方入力端と接続する第１導電線、および前記巻回体の他方端を前記他方入力端と接続する第２導電線を含む、請求項１記載の受電装置。
  3. 　前記第１導電線に設けられた第１コンデンサをさらに備える、請求項２記載の受電装置。
  4. 　前記第１導電線および前記第２導電線の間に設けられた第２コンデンサをさらに備える、請求項２または３記載の受電装置。
  5. 　前記巻回体の一方端の接続先を前記一次コイルの一方端と前記第１導電線との間で切り換える第１切り換え手段、および
    　前記他方入力端の接続先を前記二次コイルの他方端と前記第２導電線との間で切り換える第２切り換え手段をさらに備える、請求項２ないし４のいずれかに記載の受電装置。
  6. 　前記変換手段は、前記電界結合方式に対応する第１電圧変換手段、および前記磁界結合方式に対応する第２電圧変換手段を含み、
    　前記一方入力端は、前記第１電圧変換手段に割り当てられた第１の一方電圧入力端、および前記第２電圧変換手段に割り当てられた第２の一方電圧入力端を含み、
    　前記他方入力端は、前記第１電圧変換手段に割り当てられた第１の他方電圧入力端、および前記第２電圧変換手段に割り当てられた第２の他方電圧入力端を含み、
    　前記二次コイルの一方端および他方端は前記第１の一方電圧入力端および前記第１の他方電圧入力端にそれぞれ接続され、
    　前記第１導電線および前記第２導電線は前記第２の一方電圧入力端および前記第２の他方電圧入力端にそれぞれ接続される、請求項２ないし４のいずれかに記載の受電装置。
  7. 　前記巻回体の一方端の接続先を前記一次コイルの一方端と前記第１導電線との間で切り換える第３切り換え手段、および
    　前記第２導電線を断続する第４切り換え手段をさらに備える、請求項６記載の受電装置。
  8. 　前記板状体は複数の部分板状体を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の受電装置。
  9. 　電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する受電装置に電力を伝送する送電装置であって、
    　導電性を有する巻回体、
    　導電性を有する板状体、
    　交流電圧が印加される一方出力端および他方出力端を有し、直流電圧を前記交流電圧に変換する変換手段、
    　電界結合時に前記巻回体の一方端および前記板状体を前記一方出力端および前記他方出力端に電気的に接続する第１接続手段、および
    　磁界結合時に前記巻回体の一方端および他方端を前記一方出力端および前記他方出力端に電気的に接続する第２接続手段を備える、送電装置。
  10. 　前記第１接続手段は、前記一方出力端および前記他方出力端とそれぞれ接続される一方端および他方端を有する一次コイル、および前記巻回体の一方端および前記板状体とそれぞれ接続される一方端および他方端を有しかつ前記一次コイルとともに昇圧トランスを形成するする二次コイルを含み、
    　第２接続手段は、前記巻回体の一方端を前記一方出力端と接続する第１導電線、および前記巻回体の他方端を前記他方出力端と接続する第２導電線を含む、請求項９記載の送電装置。
  11. 　前記第１導電線に設けられた第１コンデンサをさらに備える、請求項１０記載の送電装置。
  12. 　前記第１導電線および前記第２導電線の間に設けられた第２コンデンサをさらに備える、請求項１０または１１記載の送電装置。
  13. 　前記巻回体の一方端の接続先を前記二次コイルの一方端と前記第１導電線との間で切り換える第１切り換え手段、および
    　前記他方出力端の接続先を前記一次コイルの他方端と前記第２導電線との間で切り換える第２切り換え手段をさらに備える、請求項９ないし１２のいずれかに記載の送電装置。
  14. 　電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する送電装置、および前記送電装置から伝送された電力を受電する受電装置を備える電力伝送システムであって、
    　前記受電装置は、
    　導電性を有する巻回体、
    　導電性を有する板状体、
    　交流電圧が印加される一方入力端および他方入力端を有し、前記交流電圧を直流電圧に変換する変換手段、
    　電界結合時に前記巻回体の一方端および前記板状体を前記一方入力端および前記他方入力端に電気的に接続する第１接続手段、および
    　磁界結合時に前記巻回体の一方端および他方端を前記一方入力端および前記他方入力端に電気的に接続する第２接続手段を備える、電力伝送システム。
  15. 　電界結合方式および磁界結合方式の少なくとも一方を採用する受電装置、および前記受電装置に電力を伝送する送電装置を備える電力伝送システムであって、
    　前記送電装置は、
    　導電性を有する巻回体、
    　導電性を有する板状体、
    　交流電圧が印加される一方出力端および他方出力端を有し、直流電圧を前記交流電圧に変換する変換手段、
    　電界結合時に前記巻回体の一方端および前記板状体を前記一方出力端および前記他方出力端に電気的に接続する第１接続手段、および
    　磁界結合時に前記巻回体の一方端および他方端を前記一方出力端および前記他方出力端に電気的に接続する第２接続手段を備える、電力伝送システム。
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