JPH08149723A - 非接触型電力伝送装置 - Google Patents
非接触型電力伝送装置Info
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- JPH08149723A JPH08149723A JP6286221A JP28622194A JPH08149723A JP H08149723 A JPH08149723 A JP H08149723A JP 6286221 A JP6286221 A JP 6286221A JP 28622194 A JP28622194 A JP 28622194A JP H08149723 A JPH08149723 A JP H08149723A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
- A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
- A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
- A61C17/224—Electrical recharging arrangements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は非接触型電力伝送装置に関し、構成
を簡単にして、部品点数を削減し、コストダウンを図る
と共に、電力の伝送効率を向上させることを目的とす
る。 【構成】 送信ユニット10と受信ユニット20を分離
して構成し、送信ユニット10には第1送信コイル部1
4、第2送信コイル部15、入力した直流電源30から
高周波電力を発生させるプッシュプル型トランジスタ回
路34を備えた。そして第1送信コイル部14は、送信
用の2つの巻線P1、P2で構成し、第2送信コイル部
15は、送信用の2つの巻線P3、P4で構成すると共
に、第1、第2送信コイル部にある全ての送信用の巻線
P1、P2、P3、P4を直列接続した。また、受信ユ
ニット20には、各送信コイル部と電磁結合して電圧を
誘起させるための第1受信コイル部23、及び第2受信
コイル部24を設けた。
を簡単にして、部品点数を削減し、コストダウンを図る
と共に、電力の伝送効率を向上させることを目的とす
る。 【構成】 送信ユニット10と受信ユニット20を分離
して構成し、送信ユニット10には第1送信コイル部1
4、第2送信コイル部15、入力した直流電源30から
高周波電力を発生させるプッシュプル型トランジスタ回
路34を備えた。そして第1送信コイル部14は、送信
用の2つの巻線P1、P2で構成し、第2送信コイル部
15は、送信用の2つの巻線P3、P4で構成すると共
に、第1、第2送信コイル部にある全ての送信用の巻線
P1、P2、P3、P4を直列接続した。また、受信ユ
ニット20には、各送信コイル部と電磁結合して電圧を
誘起させるための第1受信コイル部23、及び第2受信
コイル部24を設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動シェーバー(電動
ひげそり器)、コードレス電話機、電動歯ブラシ等の家
庭用電気機器の電源、或いはOA機器等の電源として利
用される非接触型電力伝送装置に関する。
ひげそり器)、コードレス電話機、電動歯ブラシ等の家
庭用電気機器の電源、或いはOA機器等の電源として利
用される非接触型電力伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来例の説明図である。図9
中、1はスタンド、2は電源プラグ、3は歯ブラシの
柄、4は電源コード、5は2次電池、L1 、L2 は1次
コイル、L 3 は2次コイル、D1 、D2 はダイオード、
Tr はトランジスタ、C1 、C2 、C3 はコンデンサ、
R1 は抵抗を示す。
中、1はスタンド、2は電源プラグ、3は歯ブラシの
柄、4は電源コード、5は2次電池、L1 、L2 は1次
コイル、L 3 は2次コイル、D1 、D2 はダイオード、
Tr はトランジスタ、C1 、C2 、C3 はコンデンサ、
R1 は抵抗を示す。
【0003】従来、負荷に電力を供給する装置として、
非接触で電力伝送を行う非接触型電力伝送装置が知られ
ていた。この装置は、一般的に、送信ユニットと受信ユ
ニットで構成されており、前記送信ユニットには、送信
用コイルを有する高周波発振器を備え、受信ユニットに
は受信用コイルを備えている。
非接触で電力伝送を行う非接触型電力伝送装置が知られ
ていた。この装置は、一般的に、送信ユニットと受信ユ
ニットで構成されており、前記送信ユニットには、送信
用コイルを有する高周波発振器を備え、受信ユニットに
は受信用コイルを備えている。
【0004】そして、前記送信ユニットの送信用コイル
と受信ユニットの受信用コイルとが電磁結合すること
で、非接触で電力伝送し、受信用コイルで受信した電力
を負荷に供給するものである。
と受信ユニットの受信用コイルとが電磁結合すること
で、非接触で電力伝送し、受信用コイルで受信した電力
を負荷に供給するものである。
【0005】以下、前記負荷を2次電池とした例につい
て説明する。この場合、負荷が2次電池なので、前記非
接触型電力伝送装置を構成する送信ユニットが充電部で
あり、受信ユニットが充電用の2次電池を備えた被充電
部となる。
て説明する。この場合、負荷が2次電池なので、前記非
接触型電力伝送装置を構成する送信ユニットが充電部で
あり、受信ユニットが充電用の2次電池を備えた被充電
部となる。
【0006】前記充電部と被充電部を備え非接触式充電
を行う装置として、例えば、図9に示した装置が知られ
ていた(実開昭60−8636号公報参照)。この装置
は電動歯ブラシの例であり、スタンド1に充電部があ
り、歯ブラシの柄3に被充電部がある。
を行う装置として、例えば、図9に示した装置が知られ
ていた(実開昭60−8636号公報参照)。この装置
は電動歯ブラシの例であり、スタンド1に充電部があ
り、歯ブラシの柄3に被充電部がある。
【0007】そして、スタンド1の充電部には、トラン
スの1次コイルL1 、L2 、トランジスタTr 、抵抗R
1 、コンデンサC2 、C3 で構成された高周波発振器
(自励発振回路)を備えており、前記高周波発振回路か
ら外部に電磁界を発生するように構成されている。
スの1次コイルL1 、L2 、トランジスタTr 、抵抗R
1 、コンデンサC2 、C3 で構成された高周波発振器
(自励発振回路)を備えており、前記高周波発振回路か
ら外部に電磁界を発生するように構成されている。
【0008】また、歯ブラシの柄3の被充電部には、前
記充電部の1次コイルL1 、L2 と電磁結合して電圧を
誘起させるために、トランスの2次コイルL3 を設ける
と共に、整流用のダイオードD2 、2次電池(Ni−C
d電池)5等が設けてある。
記充電部の1次コイルL1 、L2 と電磁結合して電圧を
誘起させるために、トランスの2次コイルL3 を設ける
と共に、整流用のダイオードD2 、2次電池(Ni−C
d電池)5等が設けてある。
【0009】この電動歯ブラシは、歯ブラシの使用時に
は、人が歯ブラシの柄3を持ってスタンド1から取り出
して使用するが、使用しない時は、図のように歯ブラシ
をスタンド1に立てて保管する。
は、人が歯ブラシの柄3を持ってスタンド1から取り出
して使用するが、使用しない時は、図のように歯ブラシ
をスタンド1に立てて保管する。
【0010】この保管状態で、充電部の1次コイル
L1 、L2 と、被充電部の2次コイルL 3 が電磁結合す
るので、被充電部の2次コイルL3 には電圧が誘起す
る。そして、この誘起した電圧によりダイオードD2 を
介して2次電池5が充電される。
L1 、L2 と、被充電部の2次コイルL 3 が電磁結合す
るので、被充電部の2次コイルL3 には電圧が誘起す
る。そして、この誘起した電圧によりダイオードD2 を
介して2次電池5が充電される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) :前記の従来例(電動歯ブラシ)においては、スタ
ンドに充電部があり、歯ブラシの柄に被充電部がある。
そして、1つの充電部に対して、1つの被充電部が設け
てあり、1本の歯ブラシが使用可能である。従って、例
えば、3本の歯ブラシを使用する場合には、充電部と被
充電部を1組とした装置(電動歯ブラシ)を3台必要と
する。
のにおいては、次のような課題があった。 (1) :前記の従来例(電動歯ブラシ)においては、スタ
ンドに充電部があり、歯ブラシの柄に被充電部がある。
そして、1つの充電部に対して、1つの被充電部が設け
てあり、1本の歯ブラシが使用可能である。従って、例
えば、3本の歯ブラシを使用する場合には、充電部と被
充電部を1組とした装置(電動歯ブラシ)を3台必要と
する。
【0012】このように、1つの充電部で1本の歯ブラ
シしか使用できないので、例えば、n本(n:任意の整
数)の歯ブラシを使用する場合は、充電部と被充電部を
1組とした装置をn台必要とする。
シしか使用できないので、例えば、n本(n:任意の整
数)の歯ブラシを使用する場合は、充電部と被充電部を
1組とした装置をn台必要とする。
【0013】このため、複数本の歯ブラシを使用する場
合は、複数台の装置を必要とするから、装置がコスト高
となる。また、装置の置き場所も余計に必要である。 (2) :一般的に、送信ユニットと受信ユニットを1組と
した従来の被接触型電力伝送装置においては、1つの送
信ユニットに対し、1つの受信ユニットが対応してい
て、1つの負荷に電力を供給している。
合は、複数台の装置を必要とするから、装置がコスト高
となる。また、装置の置き場所も余計に必要である。 (2) :一般的に、送信ユニットと受信ユニットを1組と
した従来の被接触型電力伝送装置においては、1つの送
信ユニットに対し、1つの受信ユニットが対応してい
て、1つの負荷に電力を供給している。
【0014】従って、複数の負荷に同時に電力を供給す
る場合は、複数台の非接触型電力伝送装置が必要であ
る。このため、装置(複数台分)がコスト高となる。ま
た、装置の置き場所も余計に必要である。
る場合は、複数台の非接触型電力伝送装置が必要であ
る。このため、装置(複数台分)がコスト高となる。ま
た、装置の置き場所も余計に必要である。
【0015】本発明は、このような従来の課題を解決
し、複数の負荷に同時に電力を供給可能な非接触型電力
伝送装置を簡単な構成で実現し、部品点数を削減してコ
ストダウンを図ることを目的とする。
し、複数の負荷に同時に電力を供給可能な非接触型電力
伝送装置を簡単な構成で実現し、部品点数を削減してコ
ストダウンを図ることを目的とする。
【0016】また、本発明は、送信ユニットから受信ユ
ニットに対して非接触で、かつ効率良く電力伝送ができ
るようにすることを目的とする。
ニットに対して非接触で、かつ効率良く電力伝送ができ
るようにすることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図であり、A図はユニット配置図、B図は回路図であ
る。
図であり、A図はユニット配置図、B図は回路図であ
る。
【0018】本発明は上記の課題を解決するため、送信
ユニット10と受信ユニット20からなる非接触型電力
伝送装置において、送信ユニット10と受信ユニット2
0を分離して構成し、送信ユニット10には、複数の送
信コイル部(第1送信コイル部14、第2送信コイル部
15)と、前記複数の送信コイル部に接続され、入力し
た直流電源30から高周波電力を発生させるプッシュプ
ル型トランジスタ回路34とを設けた。
ユニット10と受信ユニット20からなる非接触型電力
伝送装置において、送信ユニット10と受信ユニット2
0を分離して構成し、送信ユニット10には、複数の送
信コイル部(第1送信コイル部14、第2送信コイル部
15)と、前記複数の送信コイル部に接続され、入力し
た直流電源30から高周波電力を発生させるプッシュプ
ル型トランジスタ回路34とを設けた。
【0019】そして、前記第1送信コイル部14は、送
信用の2つの巻線(第1巻線P1、第2巻線P2)で構
成し、第2送信コイル部15は、送信用の2つの巻線
(第3巻線P3、第4巻線P4)で構成すると共に、前
記第1、第2送信コイル部にある全ての送信用の巻線P
1、P2、P3、P4を直列接続した。
信用の2つの巻線(第1巻線P1、第2巻線P2)で構
成し、第2送信コイル部15は、送信用の2つの巻線
(第3巻線P3、第4巻線P4)で構成すると共に、前
記第1、第2送信コイル部にある全ての送信用の巻線P
1、P2、P3、P4を直列接続した。
【0020】また、受信ユニット20には、各送信コイ
ル部と電磁結合して電圧を誘起させるための複数の受信
コイル部(第1受信コイル部23、及び第2受信コイル
部24)を設けた(送信コイル部と受信コイル部は同
数)。
ル部と電磁結合して電圧を誘起させるための複数の受信
コイル部(第1受信コイル部23、及び第2受信コイル
部24)を設けた(送信コイル部と受信コイル部は同
数)。
【0021】
【作用】前記構成に基づく本発明の作用を、図1に基づ
いて説明する。送信ユニット10、及び受信ユニット2
0の使用時には、送信ユニット10に直流電源30を接
続し、受信ユニット20に負荷L1、L2を接続する。
そして、図1のA図のように、送信ユニット10と受信
ユニット20が接近して対向するように位置決めする。
この時、第1送信コイル部14と第1受信コイル部23
が対向配置され、第2送信コイル部15と第2受信コイ
ル部24が対向配置される。
いて説明する。送信ユニット10、及び受信ユニット2
0の使用時には、送信ユニット10に直流電源30を接
続し、受信ユニット20に負荷L1、L2を接続する。
そして、図1のA図のように、送信ユニット10と受信
ユニット20が接近して対向するように位置決めする。
この時、第1送信コイル部14と第1受信コイル部23
が対向配置され、第2送信コイル部15と第2受信コイ
ル部24が対向配置される。
【0022】このような状態で、送信ユニット10のプ
ッシュプル型トランジスタ回路34が動作すると、送信
ユニット10には高周波電力が発生し、第1送信コイル
部14、及び第2送信コイル部15から高周波電力が送
信される。
ッシュプル型トランジスタ回路34が動作すると、送信
ユニット10には高周波電力が発生し、第1送信コイル
部14、及び第2送信コイル部15から高周波電力が送
信される。
【0023】この時、第1送信コイル部14と第1受信
コイル部23とが電磁結合し、第2送信コイル部15と
第2受信コイル部24が電磁結合する。このため、前記
第1受信コイル部23、及び第2受信コイル部24には
電圧が誘起する。
コイル部23とが電磁結合し、第2送信コイル部15と
第2受信コイル部24が電磁結合する。このため、前記
第1受信コイル部23、及び第2受信コイル部24には
電圧が誘起する。
【0024】このような動作により、送信ユニット10
から送信された電力は、受信ユニット20に対して非接
触で伝送でき、受信ユニット20の第1受信コイル部2
3、及び第2受信コイル部24で受信することができ
る。そして、受信した電力は、それぞれ受信ユニット2
0に接続された負荷L1、L2に供給される。
から送信された電力は、受信ユニット20に対して非接
触で伝送でき、受信ユニット20の第1受信コイル部2
3、及び第2受信コイル部24で受信することができ
る。そして、受信した電力は、それぞれ受信ユニット2
0に接続された負荷L1、L2に供給される。
【0025】このようにすれば、送信ユニット10で
は、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34によ
り、複数の送信コイル部を駆動して高周波電力を送信す
ることができると共に、受信ユニット20では、前記送
信ユニット10から送信された電力を複数の受信コイル
部で受信し、複数の負荷に同時に電力を供給することが
できる。
は、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34によ
り、複数の送信コイル部を駆動して高周波電力を送信す
ることができると共に、受信ユニット20では、前記送
信ユニット10から送信された電力を複数の受信コイル
部で受信し、複数の負荷に同時に電力を供給することが
できる。
【0026】従って、負荷の数が多くなり、送信コイル
部の数が多くなっても、送信ユニット10の駆動回路は
1つで済むからその分送信ユニットの構成が簡単にな
り、コストダウンが実現可能である。また、送信コイル
部の送信用の巻線は全て直列接続されているので、非接
触で、かつ高効率の電力伝送が実現可能である。
部の数が多くなっても、送信ユニット10の駆動回路は
1つで済むからその分送信ユニットの構成が簡単にな
り、コストダウンが実現可能である。また、送信コイル
部の送信用の巻線は全て直列接続されているので、非接
触で、かつ高効率の電力伝送が実現可能である。
【0027】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図8は、本発明の実施例を示した図であ
る。
する。図2〜図8は、本発明の実施例を示した図であ
る。
【0028】図2〜図8中、10は送信ユニット、11
はケース、12はプリント基板、13は駆動回路部、1
4は第1送信コイル部、15は第2送信コイル部、16
は第3送信コイル部、17は取付用鍔部、18はフェラ
イトコア、20は受信ユニット、21はケース、22は
プリント基板、23は第1受信コイル部、24は第2受
信コイル部、25は第3受信コイル部、26は受信側回
路部、27はフェライトコア、28は送信ユニット固定
部、30は直流電源、34はプッシュプル型トランジス
タ回路、35はインバータ、36は発振器を示す。
はケース、12はプリント基板、13は駆動回路部、1
4は第1送信コイル部、15は第2送信コイル部、16
は第3送信コイル部、17は取付用鍔部、18はフェラ
イトコア、20は受信ユニット、21はケース、22は
プリント基板、23は第1受信コイル部、24は第2受
信コイル部、25は第3受信コイル部、26は受信側回
路部、27はフェライトコア、28は送信ユニット固定
部、30は直流電源、34はプッシュプル型トランジス
タ回路、35はインバータ、36は発振器を示す。
【0029】§1:送信ユニット、及び受信ユニットの
説明・・・図2、図3参照 図2は送信ユニットの説明図であり、A図は平面図、B
図はX−Y方向断面図、C図は第2送信コイル部の拡大
図、D図は第1送信コイル部の拡大図である。また、図
3は受信ユニット、及び送受信ユニット使用時の説明図
である。
説明・・・図2、図3参照 図2は送信ユニットの説明図であり、A図は平面図、B
図はX−Y方向断面図、C図は第2送信コイル部の拡大
図、D図は第1送信コイル部の拡大図である。また、図
3は受信ユニット、及び送受信ユニット使用時の説明図
である。
【0030】本実施例の非接触型電力伝送装置は、送信
ユニットと受信ユニットで構成されており、前記各ユニ
ットは分離され別々のユニットとなっている。以下、前
記送信ユニット、及び受信ユニットについて説明する。
なお、図2、図3の例は、受信回路数NがN=2の例で
ある。
ユニットと受信ユニットで構成されており、前記各ユニ
ットは分離され別々のユニットとなっている。以下、前
記送信ユニット、及び受信ユニットについて説明する。
なお、図2、図3の例は、受信回路数NがN=2の例で
ある。
【0031】(1) :送信ユニットの説明・・・図2参照 送信ユニット10は、駆動回路部(この例では、自励型
プッシュプルインバータ)により直流電源から高周波電
力を発生させ、受信ユニットに対して非接触で電力の送
信を行うユニットであり、図2に示した構成となってい
る。
プッシュプルインバータ)により直流電源から高周波電
力を発生させ、受信ユニットに対して非接触で電力の送
信を行うユニットであり、図2に示した構成となってい
る。
【0032】図示のように、送信ユニット10は、プリ
ント基板12に駆動回路部13、第1送信コイル部1
4、第2送信コイル部15等を実装し、このプリント基
板12をケース11に収納したものである。
ント基板12に駆動回路部13、第1送信コイル部1
4、第2送信コイル部15等を実装し、このプリント基
板12をケース11に収納したものである。
【0033】この場合、プリント基板12には、駆動回
路部13を挟んでその両側に第1送信コイル部14と、
第2送信コイル部15を配置してある。また、ケース1
1には複数の取付用鍔部17が設けてあり、この取付用
鍔部17により送信ユニットを所定の部材に取り付ける
ものである。
路部13を挟んでその両側に第1送信コイル部14と、
第2送信コイル部15を配置してある。また、ケース1
1には複数の取付用鍔部17が設けてあり、この取付用
鍔部17により送信ユニットを所定の部材に取り付ける
ものである。
【0034】前記第1送信コイル部14は、フェライト
コア18と、該フェライトコア18に巻いた第1巻線P
1、第2巻線P2とで構成されている。また、第2送信
コイル部15は、フェライトコア18と、該フェライト
コア18に巻いた第3巻線P3、第4巻線P4、及び帰
還巻線PFで構成されている。
コア18と、該フェライトコア18に巻いた第1巻線P
1、第2巻線P2とで構成されている。また、第2送信
コイル部15は、フェライトコア18と、該フェライト
コア18に巻いた第3巻線P3、第4巻線P4、及び帰
還巻線PFで構成されている。
【0035】(2) :受信ユニットの説明・・・図3のA
図参照 受信ユニット20は、前記送信ユニット10から送信さ
れた電力を受信して、負荷に電力を供給するものであ
る。なお、図3のA図に示した受信ユニット20は、図
2に示した送信ユニットと組み合わせて使用するユニッ
トである。
図参照 受信ユニット20は、前記送信ユニット10から送信さ
れた電力を受信して、負荷に電力を供給するものであ
る。なお、図3のA図に示した受信ユニット20は、図
2に示した送信ユニットと組み合わせて使用するユニッ
トである。
【0036】図3のA図に示したように、受信ユニット
20には、ケース21が設けてあり、このケース21に
は、第1受信コイル部23、第2受信コイル部24、受
信側回路部26等が設けてある。この場合、前記受信側
回路部26は、プリント基板22に実装されている。
20には、ケース21が設けてあり、このケース21に
は、第1受信コイル部23、第2受信コイル部24、受
信側回路部26等が設けてある。この場合、前記受信側
回路部26は、プリント基板22に実装されている。
【0037】前記第1受信コイル部23、及び第2受信
コイル部24は、それぞれ送信ユニット10の第1送信
コイル部14、及び第2送信コイル部15と対向した位
置に位置決めされている。
コイル部24は、それぞれ送信ユニット10の第1送信
コイル部14、及び第2送信コイル部15と対向した位
置に位置決めされている。
【0038】(3) :送受信ユニット使用時の説明・・・
図3のB図参照 前記送信ユニット10と、受信ユニット20は別々のユ
ニットとして製作されるが、これらのユニットを使用す
る場合は、送信ユニット10と受信ユニット20を1組
として使用する。なお、前記送信ユニット10と受信ユ
ニット20を1組として非接触型電力伝送装置を構成し
ている。
図3のB図参照 前記送信ユニット10と、受信ユニット20は別々のユ
ニットとして製作されるが、これらのユニットを使用す
る場合は、送信ユニット10と受信ユニット20を1組
として使用する。なお、前記送信ユニット10と受信ユ
ニット20を1組として非接触型電力伝送装置を構成し
ている。
【0039】前記送信ユニット10、及び受信ユニット
20の使用時には、送信ユニット10に直流電源を接続
し、受信ユニット20に負荷を接続する。そして、図3
のB図のように、送信ユニット10と受信ユニット20
を接近させ、対向するように位置決めする。なお、前記
位置決めは、例えば、送信ユニット10と受信ユニット
20の一部に位置決め用部材を設けることにより実現す
る。
20の使用時には、送信ユニット10に直流電源を接続
し、受信ユニット20に負荷を接続する。そして、図3
のB図のように、送信ユニット10と受信ユニット20
を接近させ、対向するように位置決めする。なお、前記
位置決めは、例えば、送信ユニット10と受信ユニット
20の一部に位置決め用部材を設けることにより実現す
る。
【0040】この時、送信ユニット10の第1送信コイ
ル部14と受信ユニット20の第1受信コイル部23が
対向し、送信ユニット10の第2送信コイル部15と受
信ユニット20の第2受信コイル部24が対向するよう
に位置決めする。
ル部14と受信ユニット20の第1受信コイル部23が
対向し、送信ユニット10の第2送信コイル部15と受
信ユニット20の第2受信コイル部24が対向するよう
に位置決めする。
【0041】このような状態で、送信ユニット10の駆
動回路部が動作し電力の送信を行う。この時、前記第1
送信コイル部14と第1受信コイル部23とが電磁結合
し、第2送信コイル部15と第2受信コイル部24が電
磁結合する。このため、送信ユニット10から送信され
た電力は、受信ユニット20の第1受信コイル部23、
及び第2受信コイル部24が受信し、負荷に電力が供給
される。
動回路部が動作し電力の送信を行う。この時、前記第1
送信コイル部14と第1受信コイル部23とが電磁結合
し、第2送信コイル部15と第2受信コイル部24が電
磁結合する。このため、送信ユニット10から送信され
た電力は、受信ユニット20の第1受信コイル部23、
及び第2受信コイル部24が受信し、負荷に電力が供給
される。
【0042】§2:送信ユニット、及び受信ユニットの
回路例の説明・・・図4参照 図4は非接触型電力伝送装置の回路例1である。なお、
図4の回路例1は、図2、図3に示した送信ユニット、
及び受信ユニットの回路例である。
回路例の説明・・・図4参照 図4は非接触型電力伝送装置の回路例1である。なお、
図4の回路例1は、図2、図3に示した送信ユニット、
及び受信ユニットの回路例である。
【0043】(1) :送信ユニットの回路構成の説明 この例は、前記送信ユニット10の回路を自励型プッシ
ュプルインバータ(プッシュプル型高周波電力発振回
路)で構成した例である。なお、この回路では受信回路
数NはN=2である。
ュプルインバータ(プッシュプル型高周波電力発振回
路)で構成した例である。なお、この回路では受信回路
数NはN=2である。
【0044】図示のように、送信ユニット10の自励型
プッシュプルインバータは、第1送信コイル部14、第
2送信コイル部15、電流制限用のチョークコイルC
H、バイアス抵抗R1、R2、プッシュプル型トランジ
スタ回路34、共振用コンデンサC1等で構成されてい
る。そして、この自励型プッシュプルインバータには、
入力端子t1を介して直流電源30が接続されるように
なっている。
プッシュプルインバータは、第1送信コイル部14、第
2送信コイル部15、電流制限用のチョークコイルC
H、バイアス抵抗R1、R2、プッシュプル型トランジ
スタ回路34、共振用コンデンサC1等で構成されてい
る。そして、この自励型プッシュプルインバータには、
入力端子t1を介して直流電源30が接続されるように
なっている。
【0045】前記プッシュプル型トランジスタ回路34
は、エミッタが共通接地された2つのNPN型トランジ
スタ(バイポーラ型トランジスタ)Q1、Q2で構成さ
れ、これら2つのトランジスタがプッシュプル型回路と
なっている。
は、エミッタが共通接地された2つのNPN型トランジ
スタ(バイポーラ型トランジスタ)Q1、Q2で構成さ
れ、これら2つのトランジスタがプッシュプル型回路と
なっている。
【0046】前記第1送信コイル部14は、第1巻線P
1と第2巻線P2で構成され、前記第2送信コイル部1
5は、第3巻線P3と第4巻線P4と帰還巻線PFで構
成されている。この場合、前記第1巻線P1、第2巻線
P2、第3巻線P3、第4巻線P4は全て巻数が同じで
ある。ただし、帰還巻線PFの巻数は他の巻線の巻数と
異なる。
1と第2巻線P2で構成され、前記第2送信コイル部1
5は、第3巻線P3と第4巻線P4と帰還巻線PFで構
成されている。この場合、前記第1巻線P1、第2巻線
P2、第3巻線P3、第4巻線P4は全て巻数が同じで
ある。ただし、帰還巻線PFの巻数は他の巻線の巻数と
異なる。
【0047】前記各部の接続関係は次の通りである。第
1送信コイル部14では、第1巻線P1の巻き終わりb
と第2巻線P2の巻き始めcが接続されている。そし
て、前記巻き終わりbと巻き始めcの接続点は、チョー
クコイルCHを介して直流電源30に接続されている。
1送信コイル部14では、第1巻線P1の巻き終わりb
と第2巻線P2の巻き始めcが接続されている。そし
て、前記巻き終わりbと巻き始めcの接続点は、チョー
クコイルCHを介して直流電源30に接続されている。
【0048】第2送信コイル部15では、第3巻線P3
の巻き終わりfが第1巻線P1の巻き始めaと接続さ
れ、第3巻線P3の巻き始めeはトランジスタQ1のコ
レクタに接続されている。また、第4巻線P4の巻き始
めgは第2巻線P2の巻き終わりdに接続され、第4巻
線P4の巻き終わりhはトランジスタQ2のコレクタに
接続されている。
の巻き終わりfが第1巻線P1の巻き始めaと接続さ
れ、第3巻線P3の巻き始めeはトランジスタQ1のコ
レクタに接続されている。また、第4巻線P4の巻き始
めgは第2巻線P2の巻き終わりdに接続され、第4巻
線P4の巻き終わりhはトランジスタQ2のコレクタに
接続されている。
【0049】更に、第2送信コイル部15では、帰還巻
線PFの巻き始めiがトランジスタQ2のベースに接続
され、帰還巻線PFの巻き終わりjがトランジスタQ1
のベースに接続されている。
線PFの巻き始めiがトランジスタQ2のベースに接続
され、帰還巻線PFの巻き終わりjがトランジスタQ1
のベースに接続されている。
【0050】前記のように、第1巻線P1と第3巻線P
3は、直流電源30とトランジスタQ1のコレクタ間で
直列接続されており、第2巻線P2と第4巻線P4は、
直流電源30とトランジスタQ2のコレクタ間で直列接
続されている。
3は、直流電源30とトランジスタQ1のコレクタ間で
直列接続されており、第2巻線P2と第4巻線P4は、
直流電源30とトランジスタQ2のコレクタ間で直列接
続されている。
【0051】この場合、トランジスタQ1、Q2のコレ
クタ間では、前記第1巻線P1、第2巻線P2、第3巻
線P3、第4巻線P4が直列接続されており、これら直
列接続された巻線と共振用コンデンサC1が並列接続さ
れて並列共振回路を構成している。
クタ間では、前記第1巻線P1、第2巻線P2、第3巻
線P3、第4巻線P4が直列接続されており、これら直
列接続された巻線と共振用コンデンサC1が並列接続さ
れて並列共振回路を構成している。
【0052】すなわち、前記第1巻線P1、第2巻線P
2、第3巻線P3、第4巻線P4が直列接続され、これ
ら直列接続された巻線と、共振用コンデンサC1とで並
列共振回路を構成している。
2、第3巻線P3、第4巻線P4が直列接続され、これ
ら直列接続された巻線と、共振用コンデンサC1とで並
列共振回路を構成している。
【0053】(2) :受信ユニットの回路構成の説明 受信ユニット20には、第1受信コイル部23、共振用
コンデンサC21、全波整流回路RC1、平滑用コンデ
ンサC31で構成された第1受信回路と、第2受信コイ
ル部24、共振用コンデンサC22、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
で構成されている(N=2)。
コンデンサC21、全波整流回路RC1、平滑用コンデ
ンサC31で構成された第1受信回路と、第2受信コイ
ル部24、共振用コンデンサC22、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
で構成されている(N=2)。
【0054】この場合、第1受信コイル部23は第1巻
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成されている。また、第1受信コイル部23の第
1巻線S1と共振用コンデンサC21とで並列共振回路
を構成しており、第2受信コイル部24の第2巻線S2
と共振用コンデンサC22とで並列共振回路を構成して
いる。
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成されている。また、第1受信コイル部23の第
1巻線S1と共振用コンデンサC21とで並列共振回路
を構成しており、第2受信コイル部24の第2巻線S2
と共振用コンデンサC22とで並列共振回路を構成して
いる。
【0055】なお、この例では、前記第1受信回路の並
列共振回路における共振周波数と、第2受信回路の並列
共振回路における共振周波数が同じになるように素子の
定数が設定されている。
列共振回路における共振周波数と、第2受信回路の並列
共振回路における共振周波数が同じになるように素子の
定数が設定されている。
【0056】そして、第1受信コイル部23の出力端子
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続され
る。このような構成により、第1受信回路の出力で負荷
L1に電力を供給し、第2受信回路の出力で負荷L2に
電力を供給するように構成されている。
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続され
る。このような構成により、第1受信回路の出力で負荷
L1に電力を供給し、第2受信回路の出力で負荷L2に
電力を供給するように構成されている。
【0057】なお、送信ユニット10と受信ユニット2
0を対向配置した場合、前記第1送信コイル部14と第
1受信コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部
15と第2受信コイル部24が対向配置され、前記対向
配置された各コイル部が電磁結合するように構成されて
いる。
0を対向配置した場合、前記第1送信コイル部14と第
1受信コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部
15と第2受信コイル部24が対向配置され、前記対向
配置された各コイル部が電磁結合するように構成されて
いる。
【0058】従って、使用時には、前記第1送信コイル
部14で発生した電磁界により第1受信コイル部23に
電圧が誘起され、前記第2送信コイル部15で発生した
電磁界により第2受信コイル部24に電圧が誘起され
る。そして、前記誘起された電圧により、前記並列共振
回路で共振動作を行うことにより電力を受信できるよう
に構成されている。
部14で発生した電磁界により第1受信コイル部23に
電圧が誘起され、前記第2送信コイル部15で発生した
電磁界により第2受信コイル部24に電圧が誘起され
る。そして、前記誘起された電圧により、前記並列共振
回路で共振動作を行うことにより電力を受信できるよう
に構成されている。
【0059】§3:送信ユニット、及び受信ユニットの
動作説明・・・図4参照 以下、送信ユニット、及び受信ユニットからなる非接触
型電力伝送装置の動作を説明する。非接触型電力伝送装
置を使用する場合は、送信ユニット10に直流電源30
を接続し、受信ユニット20に負荷L1、L2を接続す
ると共に、送信ユニット10と受信ユニット20を対向
配置した状態にする。この状態での動作は次の通りであ
る。
動作説明・・・図4参照 以下、送信ユニット、及び受信ユニットからなる非接触
型電力伝送装置の動作を説明する。非接触型電力伝送装
置を使用する場合は、送信ユニット10に直流電源30
を接続し、受信ユニット20に負荷L1、L2を接続す
ると共に、送信ユニット10と受信ユニット20を対向
配置した状態にする。この状態での動作は次の通りであ
る。
【0060】(1) :送信ユニットの動作説明 送信ユニット10の入力端子t1に直流電源30が接続
され、自励型プッシュプルインバータに直流電圧が印加
されると、チョークコイルCH、バイアス抵抗R1、R
2を介してプッシュプル型トランジスタ回路34に電流
が流れ、トランジスタQ1、Q2は交互にオン/オフし
ながらプッシュプル動作を行う。
され、自励型プッシュプルインバータに直流電圧が印加
されると、チョークコイルCH、バイアス抵抗R1、R
2を介してプッシュプル型トランジスタ回路34に電流
が流れ、トランジスタQ1、Q2は交互にオン/オフし
ながらプッシュプル動作を行う。
【0061】例えば、トランジスタQ1がオンの時は、
直流電源30→第1巻線P1→第3巻線P3→トランジ
スタQ1のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経
路で電流が流れる。また、トランジスタQ2がオンの時
は、直流電源30→第2巻線P2→第4巻線P4→トラ
ンジスタQ2のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)
の経路で電流が流れる。
直流電源30→第1巻線P1→第3巻線P3→トランジ
スタQ1のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経
路で電流が流れる。また、トランジスタQ2がオンの時
は、直流電源30→第2巻線P2→第4巻線P4→トラ
ンジスタQ2のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)
の経路で電流が流れる。
【0062】この場合、第1巻線P1、第2巻線P2、
第3巻線P3、及び第4巻線P4からなるコイル部と、
共振用コンデンサC1との並列共振回路(LC共振回
路)は、所定の周波数で並列共振する。
第3巻線P3、及び第4巻線P4からなるコイル部と、
共振用コンデンサC1との並列共振回路(LC共振回
路)は、所定の周波数で並列共振する。
【0063】前記のようにして、前記並列共振回路では
第1送信コイル部14と第2送信コイル部15のインダ
クタンス値と共振用コンデンサC1の容量値で決まる周
波数で共振する。そして、送信ユニット10では、前記
並列共振回路の共振周波数で発振し、高周波の電磁波に
よる電力の送信を行う。
第1送信コイル部14と第2送信コイル部15のインダ
クタンス値と共振用コンデンサC1の容量値で決まる周
波数で共振する。そして、送信ユニット10では、前記
並列共振回路の共振周波数で発振し、高周波の電磁波に
よる電力の送信を行う。
【0064】(2) :受信ユニットの動作説明 前記のように、送信ユニット10と受信ユニット20と
を対向配置した状態で、送信ユニット10を動作させる
と、送信ユニット10から高周波の電磁界が発生する。
を対向配置した状態で、送信ユニット10を動作させる
と、送信ユニット10から高周波の電磁界が発生する。
【0065】この場合、第1送信コイル部14と第1受
信コイル部23、及び第2送信コイル部15と第2受信
コイル部24は、トランスの1次コイルと2次コイルの
関係となり互いに電磁結合する。このため、前記第1受
信コイル部23、及び第2受信コイル部24には電圧が
誘起し、電流が流れる。
信コイル部23、及び第2送信コイル部15と第2受信
コイル部24は、トランスの1次コイルと2次コイルの
関係となり互いに電磁結合する。このため、前記第1受
信コイル部23、及び第2受信コイル部24には電圧が
誘起し、電流が流れる。
【0066】そして、第1受信コイル部23の第1巻線
S1と共振用コンデンサC21からなる並列共振回路、
及び第2受信コイル部24の第2巻線S2と共振用コン
デンサC22からなる並列共振回路は、それぞれ所定の
周波数(LC定数で決まる)で共振する。
S1と共振用コンデンサC21からなる並列共振回路、
及び第2受信コイル部24の第2巻線S2と共振用コン
デンサC22からなる並列共振回路は、それぞれ所定の
周波数(LC定数で決まる)で共振する。
【0067】前記各並列共振回路が共振状態になると、
該並列共振回路には正弦波電圧が発生する。そして、前
記発生した電圧により各負荷L1、L2に電流を流す。
この場合、第1受信回路では、全波整流回路RC1で全
波整流し平滑用コンデンサC4で平滑化することによ
り、端子T1、T2間に平滑化された直流電圧を発生さ
せる。
該並列共振回路には正弦波電圧が発生する。そして、前
記発生した電圧により各負荷L1、L2に電流を流す。
この場合、第1受信回路では、全波整流回路RC1で全
波整流し平滑用コンデンサC4で平滑化することによ
り、端子T1、T2間に平滑化された直流電圧を発生さ
せる。
【0068】また、第2受信回路では、全波整流回路R
C2で全波整流し平滑用コンデンサC5で平滑化するこ
とにより、端子T3、T4間に平滑化された直流電圧を
発生させる。そして、端子T1、T2間の電圧を負荷L
1に供給し、端子T3、T4間の電圧を負荷L2に供給
する。
C2で全波整流し平滑用コンデンサC5で平滑化するこ
とにより、端子T3、T4間に平滑化された直流電圧を
発生させる。そして、端子T1、T2間の電圧を負荷L
1に供給し、端子T3、T4間の電圧を負荷L2に供給
する。
【0069】このようにして、送信ユニット10と受信
ユニット20とを対向配置することにより、非接触で送
信ユニット10から受信ユニット20への電力伝送が可
能となる。
ユニット20とを対向配置することにより、非接触で送
信ユニット10から受信ユニット20への電力伝送が可
能となる。
【0070】§4:受信回路数N=3の非接触型電力伝
送装置における回路例の説明・・・図5参照 図5は非接触型電力伝送装置の回路例2である。以下、
図5に基づいて、受信回路数N=3の非接触型電力伝送
装置における回路例について説明する。なお、この回路
例は、図4に示した装置の受信回路数NをN=3とした
場合の回路例である。
送装置における回路例の説明・・・図5参照 図5は非接触型電力伝送装置の回路例2である。以下、
図5に基づいて、受信回路数N=3の非接触型電力伝送
装置における回路例について説明する。なお、この回路
例は、図4に示した装置の受信回路数NをN=3とした
場合の回路例である。
【0071】(1) :送信ユニットの回路構成の説明 送信ユニット10の回路は、前記図4の例と同じよう
に、自励型プッシュプルインバータ(プッシュプル型高
周波電力発振回路)で構成している。前記のように受信
ユニット20の受信回路数NがN=3なので、これに対
応して、送信ユニット10には3個の送信コイル部が設
けてある。なお、送信ユニット10の回路の内、送信コ
イル部以外の構成は図4の回路と同じである。
に、自励型プッシュプルインバータ(プッシュプル型高
周波電力発振回路)で構成している。前記のように受信
ユニット20の受信回路数NがN=3なので、これに対
応して、送信ユニット10には3個の送信コイル部が設
けてある。なお、送信ユニット10の回路の内、送信コ
イル部以外の構成は図4の回路と同じである。
【0072】前記送信コイル部の構成は次の通りであ
る。第1送信コイル部14は、第1巻線P1と第2巻線
P2で構成され、前記第2送信コイル部15は、第3巻
線P3と第4巻線P4で構成され、第3送信コイル部1
6は第5巻線P5と第6巻線P6と帰還巻線PFで構成
されている。
る。第1送信コイル部14は、第1巻線P1と第2巻線
P2で構成され、前記第2送信コイル部15は、第3巻
線P3と第4巻線P4で構成され、第3送信コイル部1
6は第5巻線P5と第6巻線P6と帰還巻線PFで構成
されている。
【0073】この場合、前記第1巻線P1、第2巻線P
2、第3巻線P3、第4巻線P4、第5巻線P5、第6
巻線P6は全て巻数が同じである。ただし、帰還巻線P
Fの巻数は他の巻線の巻数と異なる。
2、第3巻線P3、第4巻線P4、第5巻線P5、第6
巻線P6は全て巻数が同じである。ただし、帰還巻線P
Fの巻数は他の巻線の巻数と異なる。
【0074】前記各部の接続関係は次の通りである。第
1巻線P1の巻き始めと第3巻線P3の巻き終わりを接
続する。第1巻線P1の巻き終わりと第2巻線P2の巻
き始めと接続する。第2巻線P2の巻き終わりと第4巻
線P4の巻き始めを接続する。第1巻線P1と第2巻線
P2の接続点を直流電源30に接続する。
1巻線P1の巻き始めと第3巻線P3の巻き終わりを接
続する。第1巻線P1の巻き終わりと第2巻線P2の巻
き始めと接続する。第2巻線P2の巻き終わりと第4巻
線P4の巻き始めを接続する。第1巻線P1と第2巻線
P2の接続点を直流電源30に接続する。
【0075】第3巻線P3の巻き始めと第5巻線P5の
巻き終わりを接続する。第4巻線P4の巻き終わりと第
6巻線P6の巻き始めと接続する。第5巻線P5の巻き
始めとトランジスタQ1のコレクタを接続する。
巻き終わりを接続する。第4巻線P4の巻き終わりと第
6巻線P6の巻き始めと接続する。第5巻線P5の巻き
始めとトランジスタQ1のコレクタを接続する。
【0076】第6巻線P6の巻き終わりとトランジスタ
Q2のコレクタを接続する。帰還巻線PFの巻き始めと
トランジスタQ2のベースを接続する。帰還巻線PFの
巻き終わりとトランジスタQ1のベースを接続する。
Q2のコレクタを接続する。帰還巻線PFの巻き始めと
トランジスタQ2のベースを接続する。帰還巻線PFの
巻き終わりとトランジスタQ1のベースを接続する。
【0077】前記の接続により、第1巻線P1と第3巻
線P3と第5巻線P5は、直流電源30とトランジスタ
Q1のコレクタ間で直列接続されており、第2巻線P2
と第4巻線P4、第6巻線P6は、直流電源30とトラ
ンジスタQ2のコレクタ間で直列接続されている。
線P3と第5巻線P5は、直流電源30とトランジスタ
Q1のコレクタ間で直列接続されており、第2巻線P2
と第4巻線P4、第6巻線P6は、直流電源30とトラ
ンジスタQ2のコレクタ間で直列接続されている。
【0078】そして、トランジスタQ1、Q2のコレク
タ間では、前記第1巻線P1、第2巻線P2、第3巻線
P3、第4巻線P4、第5巻線P5、第6巻線P6が直
列接続されており、これら直列接続された巻線と共振用
コンデンサC1が並列接続されて並列共振回路を構成し
ている。
タ間では、前記第1巻線P1、第2巻線P2、第3巻線
P3、第4巻線P4、第5巻線P5、第6巻線P6が直
列接続されており、これら直列接続された巻線と共振用
コンデンサC1が並列接続されて並列共振回路を構成し
ている。
【0079】前記のように、この例では第1送信コイル
部14、第2送信コイル部15、及び第3送信コイル部
16からなる3個のコイル部(N=3に対応している)
を、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34で駆動
している。すなわち、送信コイル部の個数が増えた場合
でも、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34で駆
動可能である。
部14、第2送信コイル部15、及び第3送信コイル部
16からなる3個のコイル部(N=3に対応している)
を、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34で駆動
している。すなわち、送信コイル部の個数が増えた場合
でも、1つのプッシュプル型トランジスタ回路34で駆
動可能である。
【0080】(2) :受信ユニットの回路構成の説明 受信ユニット20には、第1受信コイル部23、共振用
コンデンサC21、全波整流回路RC1、平滑用コンデ
ンサC31で構成された第1受信回路と、第2受信コイ
ル部24、共振用コンデンサC22、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
と、第3受信コイル部25、共振用コンデンサC23、
全波整流回路RC3、平滑用コンデンサC33で構成さ
れた第3受信回路で構成されている(N=3)。
コンデンサC21、全波整流回路RC1、平滑用コンデ
ンサC31で構成された第1受信回路と、第2受信コイ
ル部24、共振用コンデンサC22、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
と、第3受信コイル部25、共振用コンデンサC23、
全波整流回路RC3、平滑用コンデンサC33で構成さ
れた第3受信回路で構成されている(N=3)。
【0081】この場合、第1受信コイル部23は第1巻
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成され、第3受信コイル部25は第3巻線S3で
構成されている。
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成され、第3受信コイル部25は第3巻線S3で
構成されている。
【0082】また、第1受信コイル部23の第1巻線S
1と共振用コンデンサC21とで並列共振回路を構成し
ており、第2受信コイル部24の第2巻線S2と共振用
コンデンサC22とで並列共振回路を構成しており、第
3受信コイル部25の第3巻線S3と共振用コンデンサ
C23とで並列共振回路を構成している。
1と共振用コンデンサC21とで並列共振回路を構成し
ており、第2受信コイル部24の第2巻線S2と共振用
コンデンサC22とで並列共振回路を構成しており、第
3受信コイル部25の第3巻線S3と共振用コンデンサ
C23とで並列共振回路を構成している。
【0083】そして、第1受信コイル部23の出力端子
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続さ
れ、第3受信コイル部25の出力端子T5、T6間には
負荷L3が接続される。このような構成により、第1受
信回路で負荷L1に電源を供給し、第2受信回路で負荷
L2に電源を供給し、第3受信回路で負荷L3に電源を
供給する。
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続さ
れ、第3受信コイル部25の出力端子T5、T6間には
負荷L3が接続される。このような構成により、第1受
信回路で負荷L1に電源を供給し、第2受信回路で負荷
L2に電源を供給し、第3受信回路で負荷L3に電源を
供給する。
【0084】なお、送信ユニット10と受信ユニット2
0を対向配置させた場合、第1送信コイル部14と第1
受信コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部1
5と第2受信コイル部24が対向配置され、第3送信コ
イル部16と第3受信コイル部25が対向配置され、そ
れぞれ対向配置されたコイル部同士が電磁結合するよう
に構成されている。
0を対向配置させた場合、第1送信コイル部14と第1
受信コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部1
5と第2受信コイル部24が対向配置され、第3送信コ
イル部16と第3受信コイル部25が対向配置され、そ
れぞれ対向配置されたコイル部同士が電磁結合するよう
に構成されている。
【0085】従って、送信ユニット10の回路が動作し
ている時は、前記第1送信コイル部14で発生した電磁
界により第1受信コイル部23に電圧が誘起され、第2
送信コイル部15で発生した電磁界により第2受信コイ
ル部24に電圧が誘起され、第3送信コイル部16で発
生した電磁界により第3受信コイル部25に電圧が誘起
される。
ている時は、前記第1送信コイル部14で発生した電磁
界により第1受信コイル部23に電圧が誘起され、第2
送信コイル部15で発生した電磁界により第2受信コイ
ル部24に電圧が誘起され、第3送信コイル部16で発
生した電磁界により第3受信コイル部25に電圧が誘起
される。
【0086】そして、前記誘起された電圧により、前記
並列共振回路で共振動作を行い、送信ユニット10から
送信された電力を受信することができるように構成され
ている。なお、送信ユニット10、及び受信ユニット2
0の動作は図4の装置と実質的に同じなので説明は省略
する。
並列共振回路で共振動作を行い、送信ユニット10から
送信された電力を受信することができるように構成され
ている。なお、送信ユニット10、及び受信ユニット2
0の動作は図4の装置と実質的に同じなので説明は省略
する。
【0087】§5:実測例の説明・・・図6参照 図6は実験結果の説明図であり、A図は測定データ、B
図は特性比較図である。前記非接触型電力伝送装置の特
性を確認するため、以下に説明するサンプル#1、及び
サンプル#2について実験を行い、図6に示した実験結
果を得た。
図は特性比較図である。前記非接触型電力伝送装置の特
性を確認するため、以下に説明するサンプル#1、及び
サンプル#2について実験を行い、図6に示した実験結
果を得た。
【0088】(1) :測定回路と測定方法の説明 実験では、サンプル#1、及びサンプル#2について、
送信ユニット10と受信ユニット20を対向配置し、送
信ユニット10を動作させて各部のデータを測定した。
また、受信ユニット20における受信回路数N(N:送
信コイル部と受信コイル部の組の数に等しい)を、N=
2、3、4と変化させて測定した。
送信ユニット10と受信ユニット20を対向配置し、送
信ユニット10を動作させて各部のデータを測定した。
また、受信ユニット20における受信回路数N(N:送
信コイル部と受信コイル部の組の数に等しい)を、N=
2、3、4と変化させて測定した。
【0089】この実験では、前記サンプル#1について
は、N=2の場合図4に示した装置を使用し、N=3の
場合図5に示した装置を使用した。また、N=4の場合
は、図5の装置に、更にもう1つの送信コイル部と受信
回路を付加した装置で実験した。
は、N=2の場合図4に示した装置を使用し、N=3の
場合図5に示した装置を使用した。また、N=4の場合
は、図5の装置に、更にもう1つの送信コイル部と受信
回路を付加した装置で実験した。
【0090】なお、実験結果の比較のため、前記サンプ
ル#1とサンプル#2を使用した。サンプル#1は、前
記実施例の装置であり、サンプル#2は、送信ユニット
10における送信コイル部を、共振用コンデンサC1に
対してそれぞれ並列接続したものである。この場合、い
ずれのサンプルも、自励型プッシュプルインバータ(プ
ッシュプル型高周波電力発振回路)で構成し、前記Nの
値を2、3、4と変化させて実験した。
ル#1とサンプル#2を使用した。サンプル#1は、前
記実施例の装置であり、サンプル#2は、送信ユニット
10における送信コイル部を、共振用コンデンサC1に
対してそれぞれ並列接続したものである。この場合、い
ずれのサンプルも、自励型プッシュプルインバータ(プ
ッシュプル型高周波電力発振回路)で構成し、前記Nの
値を2、3、4と変化させて実験した。
【0091】(2) :実験条件と実験データの説明 実験に使用したサンプル#1のN=2(図4の構成を有
する装置)の場合のデータは次の通りである。
する装置)の場合のデータは次の通りである。
【0092】送信ユニット10の送信コイル部では、第
1巻線P1の巻数=第2巻線P2の巻数=第3巻線P3
の巻数=第4巻線P4の巻数=50ターンとした。前記
巻数での第1巻線P1のインダクタンス値=第2巻線P
2のインダクタンス値=第3巻線P3のインダクタンス
値=第4巻線P4のインダクタンス値=150μHであ
った。
1巻線P1の巻数=第2巻線P2の巻数=第3巻線P3
の巻数=第4巻線P4の巻数=50ターンとした。前記
巻数での第1巻線P1のインダクタンス値=第2巻線P
2のインダクタンス値=第3巻線P3のインダクタンス
値=第4巻線P4のインダクタンス値=150μHであ
った。
【0093】また、共振用コンデンサC1の容量=56
00pFとした場合、前記送信コイル部の各巻線と共振
用コンデンサC1とによる並列共振回路は共振し、送信
ユニットでの高周波発振動作が行われた。この時の共振
周波数f0 は、f0 =1/2π√L0 C0 であった(た
だし、L0 :送信コイル部の直列接続された巻線のイン
ダクタンス値、C0 :共振用コンデンサの容量)。
00pFとした場合、前記送信コイル部の各巻線と共振
用コンデンサC1とによる並列共振回路は共振し、送信
ユニットでの高周波発振動作が行われた。この時の共振
周波数f0 は、f0 =1/2π√L0 C0 であった(た
だし、L0 :送信コイル部の直列接続された巻線のイン
ダクタンス値、C0 :共振用コンデンサの容量)。
【0094】この場合、L0 =150(μH)×2
(個)=300μH、C0 =5600pFであり、f0
=1/2π√L0 C0 =123KHZ であった。この例
では、周波数123KHZ の高周波電力が第1送信コイ
ル部14から第1受信コイル部23へ非接触で送信され
ると共に、第2送信コイル部15から第2受信コイル部
24へも非接触で送信された。
(個)=300μH、C0 =5600pFであり、f0
=1/2π√L0 C0 =123KHZ であった。この例
では、周波数123KHZ の高周波電力が第1送信コイ
ル部14から第1受信コイル部23へ非接触で送信され
ると共に、第2送信コイル部15から第2受信コイル部
24へも非接触で送信された。
【0095】また、受信ユニット20では、送信ユニッ
ト10から高周波電力が送信された際、第1受信回路と
第2受信回路の各並列共振回路が共振して電力の受信を
行う。この場合、第1受信回路の並列共振回路の共振周
波数と第3受信回路の並列共振回路の共振周波数は等し
くなるように、各素子の定数が設定した。
ト10から高周波電力が送信された際、第1受信回路と
第2受信回路の各並列共振回路が共振して電力の受信を
行う。この場合、第1受信回路の並列共振回路の共振周
波数と第3受信回路の並列共振回路の共振周波数は等し
くなるように、各素子の定数が設定した。
【0096】図6のA図に示した測定データは、N=2
の場合のサンプル#1とサンプル#2について測定した
結果のデータである。なお、サンプル#2のデータは、
共振用コンデンサの容量を調整し、送信ユニット10の
発振周波数をサンプル#1と同じにして実験した結果の
データである。従って、サンプル#2のN=2における
送信コイル部の合成インダクタンス値LP は、LP =1
÷(1/150+1/150)=75μHであった。
の場合のサンプル#1とサンプル#2について測定した
結果のデータである。なお、サンプル#2のデータは、
共振用コンデンサの容量を調整し、送信ユニット10の
発振周波数をサンプル#1と同じにして実験した結果の
データである。従って、サンプル#2のN=2における
送信コイル部の合成インダクタンス値LP は、LP =1
÷(1/150+1/150)=75μHであった。
【0097】各部の電気的な特性を、図4に示した装置
について説明すると次のようになる。すなわち、入力電
圧VINは、入力端子t1とGND(接地点)間で測定し
た直流電圧である。入力電流IINは、入力端子t1で測
定した入力電流である。入力電力PINは、PIN=VIN×
IINの計算式で求めた値である。
について説明すると次のようになる。すなわち、入力電
圧VINは、入力端子t1とGND(接地点)間で測定し
た直流電圧である。入力電流IINは、入力端子t1で測
定した入力電流である。入力電力PINは、PIN=VIN×
IINの計算式で求めた値である。
【0098】出力電圧V0 は、出力端子T1、T2間で
測定した電圧、及び出力端子T3、T4間で測定した電
圧(両方の電圧は等しいので区別しない)である。出力
電流I0 は、出力端子T1で測定した出力電流、及び出
力端子T3で測定した出力電流(両方の電流は等しいの
で区別しない)である。出力電力P0 は、P0 =V0×
I0 の計算式で求めた値である。効率ηは、η=P0 /
PIN×100の計算式で求めた値である。
測定した電圧、及び出力端子T3、T4間で測定した電
圧(両方の電圧は等しいので区別しない)である。出力
電流I0 は、出力端子T1で測定した出力電流、及び出
力端子T3で測定した出力電流(両方の電流は等しいの
で区別しない)である。出力電力P0 は、P0 =V0×
I0 の計算式で求めた値である。効率ηは、η=P0 /
PIN×100の計算式で求めた値である。
【0099】なお、図6のA図では、出力電圧V0 、及
び出力電流I0 のデータを2つ示してある(点線の上
下)が、一方が第1受信回路のデータであり、他方が第
2受信回路のデータである。
び出力電流I0 のデータを2つ示してある(点線の上
下)が、一方が第1受信回路のデータであり、他方が第
2受信回路のデータである。
【0100】(3) :実験結果のデータの説明 図6のA図に示したように、サンプル#1(N=2)で
は、無負荷時の入力電圧VIN=24(V)、入力電流I
IN=40(mA)であった。また全負荷時には、入力電
流IIN=139(mA)、入力電力PIN=3.33
(W)、出力電圧V 0 =5.0(V)、出力電流I0 =
100(mA)、出力電力P0 =1.0(W)、効率η
はη=30(%)であった。
は、無負荷時の入力電圧VIN=24(V)、入力電流I
IN=40(mA)であった。また全負荷時には、入力電
流IIN=139(mA)、入力電力PIN=3.33
(W)、出力電圧V 0 =5.0(V)、出力電流I0 =
100(mA)、出力電力P0 =1.0(W)、効率η
はη=30(%)であった。
【0101】これに対してサンプル#2(N=2)で
は、無負荷時の入力電圧VIN=24(V)、入力電流I
IN=160(mA)であった。また全負荷時には、入力
電流I IN=259(mA)、入力電力PIN=6.22
(W)、出力電圧V0 =5.0(V)、出力電流I0 =
100(mA)、出力電力P0 =1.0(W)、効率η
はη=16(%)であった。
は、無負荷時の入力電圧VIN=24(V)、入力電流I
IN=160(mA)であった。また全負荷時には、入力
電流I IN=259(mA)、入力電力PIN=6.22
(W)、出力電圧V0 =5.0(V)、出力電流I0 =
100(mA)、出力電力P0 =1.0(W)、効率η
はη=16(%)であった。
【0102】このように、サンプル#1はサンプル#2
に比べて、効率ηが大きな値となった。これは、サンプ
ル#1とサンプル#2とで、並列共振回路のインダクタ
ンス値が大きく異なるためと考えられる。このデータか
ら明らかなように、送信コイル部の巻線を直列接続する
と、並列接続した場合に比べて、効率が大きく改善され
ることが分かる。
に比べて、効率ηが大きな値となった。これは、サンプ
ル#1とサンプル#2とで、並列共振回路のインダクタ
ンス値が大きく異なるためと考えられる。このデータか
ら明らかなように、送信コイル部の巻線を直列接続する
と、並列接続した場合に比べて、効率が大きく改善され
ることが分かる。
【0103】また、前記サンプル#1、及びサンプル#
2について、N=2、3、4と変化させて実験を行った
結果の実測データから、図6のB図に示した特性が得ら
れた。この図では、横軸が受信回路の数N(個)、縦軸
が効率η(%)である。
2について、N=2、3、4と変化させて実験を行った
結果の実測データから、図6のB図に示した特性が得ら
れた。この図では、横軸が受信回路の数N(個)、縦軸
が効率η(%)である。
【0104】この特性図に示したように、サンプル#1
は、サンプル#2に比べて、効率ηが大きくなってい
る。特に、Nが大きくなると、その差は極めて大きくな
っている。このように、送信コイル部の巻線を直列接続
すると、並列接続した場合に比べて、高効率の電力伝送
を行うことができることが実証された。
は、サンプル#2に比べて、効率ηが大きくなってい
る。特に、Nが大きくなると、その差は極めて大きくな
っている。このように、送信コイル部の巻線を直列接続
すると、並列接続した場合に比べて、高効率の電力伝送
を行うことができることが実証された。
【0105】§6:非接触型電力伝送装置の変形例の説
明(その1)・・・図7参照 図7は非接触型電力伝送装置の回路例3である。前記実
施例の非接触型電力伝送装置は図7のような構成でも実
施可能である。なお、図7はN=2(N:受信回路数)
の場合の回路例である。
明(その1)・・・図7参照 図7は非接触型電力伝送装置の回路例3である。前記実
施例の非接触型電力伝送装置は図7のような構成でも実
施可能である。なお、図7はN=2(N:受信回路数)
の場合の回路例である。
【0106】(1) :送信ユニットの回路構成の説明 この例は、送信ユニットに他励型プッシュプルインバー
タを用いた例である。図示のように、送信ユニット10
の他励型プッシュプルインバータは、第1送信コイル部
14、第2送信コイル部15、インバータ35で構成さ
れている。
タを用いた例である。図示のように、送信ユニット10
の他励型プッシュプルインバータは、第1送信コイル部
14、第2送信コイル部15、インバータ35で構成さ
れている。
【0107】前記インバータ35は、発振器36と、前
記発振器36により駆動されるプッシュプル型トランジ
スタ回路34で構成されている。そして、前記インバー
タ35により第1送信コイル部14、及び第2送信コイ
ル部15を駆動するように構成されている。
記発振器36により駆動されるプッシュプル型トランジ
スタ回路34で構成されている。そして、前記インバー
タ35により第1送信コイル部14、及び第2送信コイ
ル部15を駆動するように構成されている。
【0108】前記構成において、第1送信コイル部1
4、第2送信コイル部15の構成は、図4に示した送信
ユニットと同じ構成である。この場合、第1送信コイル
部14の第1巻線P1と第2巻線P2の接続点には、入
力端子t1を介して直流電源30が接続される。
4、第2送信コイル部15の構成は、図4に示した送信
ユニットと同じ構成である。この場合、第1送信コイル
部14の第1巻線P1と第2巻線P2の接続点には、入
力端子t1を介して直流電源30が接続される。
【0109】また、プッシュプル型トランジスタ回路3
4と、第1送信コイル部14、及び第2送信コイル部1
5との接続関係も図4に示した送信ユニットの構成と同
じである。
4と、第1送信コイル部14、及び第2送信コイル部1
5との接続関係も図4に示した送信ユニットの構成と同
じである。
【0110】ただし、前記第1送信コイル部14、及び
第2送信コイル部15は、図4のように並列共振回路を
構成するものではない。また、プッシュプル型トランジ
スタ回路34は、発振器36の発振出力により駆動さ
れ、プッシュプル動作をするものである。
第2送信コイル部15は、図4のように並列共振回路を
構成するものではない。また、プッシュプル型トランジ
スタ回路34は、発振器36の発振出力により駆動さ
れ、プッシュプル動作をするものである。
【0111】(2) :受信ユニットの回路構成の説明 受信ユニット20は、第1受信コイル部23、全波整流
回路RC1、平滑用コンデンサC31で構成された第1
受信回路と、第2受信コイル部24、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
で構成されている。
回路RC1、平滑用コンデンサC31で構成された第1
受信回路と、第2受信コイル部24、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
で構成されている。
【0112】この場合、第1受信コイル部23は第1巻
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成されている。なお、前記第1受信コイル部2
3、及び第2受信コイル部24は、図4に示した受信ユ
ニットのように並列共振回路を構成するものではない。
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成されている。なお、前記第1受信コイル部2
3、及び第2受信コイル部24は、図4に示した受信ユ
ニットのように並列共振回路を構成するものではない。
【0113】そして、第1受信コイル部23の出力端子
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続され
る。このような構成により、第1受信回路の出力で負荷
L1に電力を供給し、第2受信回路の出力で負荷L2に
電力を供給するように構成されている。
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続され
る。このような構成により、第1受信回路の出力で負荷
L1に電力を供給し、第2受信回路の出力で負荷L2に
電力を供給するように構成されている。
【0114】なお、送信ユニット10と受信ユニット2
0を対向させた場合、第1送信コイル部14と第1受信
コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部15と
第2受信コイル部24が対向配置され、これら対向配置
されたコイル部同士が電磁結合するように構成されてい
る。従って、送信ユニット10の動作時には、前記第1
送信コイル部14で発生した電磁界により第1受信コイ
ル部23に電圧が誘起され、前記第2送信コイル部15
で発生した電磁界により第2受信コイル部24に電圧が
誘起される。そして、前記誘起された電圧により、負荷
L1、L2に電力が供給されるように構成されている。
0を対向させた場合、第1送信コイル部14と第1受信
コイル部23が対向配置され、第2送信コイル部15と
第2受信コイル部24が対向配置され、これら対向配置
されたコイル部同士が電磁結合するように構成されてい
る。従って、送信ユニット10の動作時には、前記第1
送信コイル部14で発生した電磁界により第1受信コイ
ル部23に電圧が誘起され、前記第2送信コイル部15
で発生した電磁界により第2受信コイル部24に電圧が
誘起される。そして、前記誘起された電圧により、負荷
L1、L2に電力が供給されるように構成されている。
【0115】(3) :動作の概要説明 前記送信ユニット10、及び受信ユニット20は次のよ
うに動作する。非接触型電力伝送装置の使用時には、図
7に示したように、送信ユニット10と受信ユニット2
0を対向配置させた状態にする。そして、入力端子t1
には直流電源30を接続し、出力端子T1、T2間には
負荷L1を接続し、出力端子T3、T4間には負荷L2
を接続する。
うに動作する。非接触型電力伝送装置の使用時には、図
7に示したように、送信ユニット10と受信ユニット2
0を対向配置させた状態にする。そして、入力端子t1
には直流電源30を接続し、出力端子T1、T2間には
負荷L1を接続し、出力端子T3、T4間には負荷L2
を接続する。
【0116】前記の状態で発振器36を動作させると、
インバータ35が動作を開始し、トランジスタQ1、Q
2は交互にオン/オフしながらプッシュプル動作を行
う。例えば、トランジスタQ1がオンの時は、直流電源
30→第1巻線P1→第3巻線P3→トランジスタQ1
のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経路で電流
が流れる。また、トランジスタQ2がオンの時は、直流
電源30→第2巻線P2→第4巻線P4→トランジスタ
Q2のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経路で
電流が流れる。
インバータ35が動作を開始し、トランジスタQ1、Q
2は交互にオン/オフしながらプッシュプル動作を行
う。例えば、トランジスタQ1がオンの時は、直流電源
30→第1巻線P1→第3巻線P3→トランジスタQ1
のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経路で電流
が流れる。また、トランジスタQ2がオンの時は、直流
電源30→第2巻線P2→第4巻線P4→トランジスタ
Q2のコレクタ→エミッタ→GND(接地点)の経路で
電流が流れる。
【0117】前記のようにして、インバータ35により
第1送信コイル部14、第2送信コイル部15が駆動さ
れ、前記第1送信コイル部14、第2送信コイル部15
に高周波電流が流れる。このため、送信ユニット10で
は、前記第1送信コイル部14、及び第2送信コイル部
15から高周波の電磁界による電力の送信を行う。
第1送信コイル部14、第2送信コイル部15が駆動さ
れ、前記第1送信コイル部14、第2送信コイル部15
に高周波電流が流れる。このため、送信ユニット10で
は、前記第1送信コイル部14、及び第2送信コイル部
15から高周波の電磁界による電力の送信を行う。
【0118】一方、受信ユニット20では、送信ユニッ
ト10が動作をしている時、第1送信コイル部14と第
1受信コイル部23、及び第2送信コイル部15と第2
受信コイル部24はトランス1次コイルと2次コイルの
関係となり、互いに電磁結合する。このため、前記第1
受信コイル部23、及び第2受信コイル部24には、電
圧が誘起する。
ト10が動作をしている時、第1送信コイル部14と第
1受信コイル部23、及び第2送信コイル部15と第2
受信コイル部24はトランス1次コイルと2次コイルの
関係となり、互いに電磁結合する。このため、前記第1
受信コイル部23、及び第2受信コイル部24には、電
圧が誘起する。
【0119】この時、前記誘起した電圧により各負荷L
1、L2に電流を流す。この場合、第1受信回路では、
全波整流回路RC1で全波整流し、平滑用コンデンサC
31で平滑化することにより、端子T1、T2間に直流
電圧を発生させ、負荷L1に電力を供給する。
1、L2に電流を流す。この場合、第1受信回路では、
全波整流回路RC1で全波整流し、平滑用コンデンサC
31で平滑化することにより、端子T1、T2間に直流
電圧を発生させ、負荷L1に電力を供給する。
【0120】また、第2受信回路では、全波整流回路R
C2で全波整流し、平滑用コンデンサC32で平滑化す
ることにより、端子T3、T4間に直流電圧を発生さ
せ、負荷L2に電力を供給する。このようにして、送信
ユニット10と受信ユニット20とを対向配置すること
により、非接触で送信ユニット10から受信ユニット2
0への電力伝送が可能となる。
C2で全波整流し、平滑用コンデンサC32で平滑化す
ることにより、端子T3、T4間に直流電圧を発生さ
せ、負荷L2に電力を供給する。このようにして、送信
ユニット10と受信ユニット20とを対向配置すること
により、非接触で送信ユニット10から受信ユニット2
0への電力伝送が可能となる。
【0121】§7:非接触型電力伝送装置の変形例の説
明(その2)・・・図8参照 図8は非接触型電力伝送装置の回路例4である。前記実
施例の非接触型電力伝送装置は図8のような構成でも実
施可能である。なお、図8はN=3(N:受信回路数)
の場合の回路例である。
明(その2)・・・図8参照 図8は非接触型電力伝送装置の回路例4である。前記実
施例の非接触型電力伝送装置は図8のような構成でも実
施可能である。なお、図8はN=3(N:受信回路数)
の場合の回路例である。
【0122】(1) :送信ユニットの回路構成の説明 この例は、受信ユニット20の受信回路数NをN=3と
して、3個の負荷に同時に電力を供給できるようにした
例である。この場合、送信ユニット10の回路は、他励
型プッシュプルインバータで構成した。
して、3個の負荷に同時に電力を供給できるようにした
例である。この場合、送信ユニット10の回路は、他励
型プッシュプルインバータで構成した。
【0123】前記のように、受信ユニット20の受信回
路数NがN=3になったのに対応して、送信ユニット1
0には3つの送信コイル部が設けてある。なお、送信コ
イル部の構成は図5の回路と同じである。また、インバ
ータ35の構成は図7と同じである。
路数NがN=3になったのに対応して、送信ユニット1
0には3つの送信コイル部が設けてある。なお、送信コ
イル部の構成は図5の回路と同じである。また、インバ
ータ35の構成は図7と同じである。
【0124】この場合、1つのインバータ35により、
第1送信コイル部14、第2送信コイル部15、及び第
3送信コイル部16からなる3個の送信コイル部を駆動
するように構成されている。なお、送信ユニットの動作
は図7と実質的に同じなので説明は省略する。
第1送信コイル部14、第2送信コイル部15、及び第
3送信コイル部16からなる3個の送信コイル部を駆動
するように構成されている。なお、送信ユニットの動作
は図7と実質的に同じなので説明は省略する。
【0125】(2) :受信ユニットの回路構成の説明 受信ユニット20は、第1受信コイル部23、全波整流
回路RC1、平滑用コンデンサC31で構成された第1
受信回路と、第2受信コイル部24、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
と、第3受信コイル部25、全波整流回路RC3、平滑
用コンデンサC33で構成された第3受信回路で構成さ
れている。
回路RC1、平滑用コンデンサC31で構成された第1
受信回路と、第2受信コイル部24、全波整流回路RC
2、平滑用コンデンサC32で構成された第2受信回路
と、第3受信コイル部25、全波整流回路RC3、平滑
用コンデンサC33で構成された第3受信回路で構成さ
れている。
【0126】この場合、第1受信コイル部23は第1巻
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成され、第3受信コイル部25は第3巻線S3で
構成されている。
線S1で構成され、第2受信コイル部24は第2巻線S
2で構成され、第3受信コイル部25は第3巻線S3で
構成されている。
【0127】そして、第1受信コイル部23の出力端子
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続さ
れ、第3受信コイル部25の出力端子T5、T6間には
負荷L3が接続される。
T1、T2間には負荷L1が接続され、第2受信コイル
部24の出力端子T3、T4間には負荷L2が接続さ
れ、第3受信コイル部25の出力端子T5、T6間には
負荷L3が接続される。
【0128】このような構成により、第1受信回路で負
荷L1に電力を供給し、第2受信回路で負荷L2に電力
を供給し、第3受信回路で負荷L3に電力を供給する。
なお、送信ユニット10と受信ユニット20を対向させ
た場合、第1送信コイル部14と第1受信コイル部23
が対向配置され、第2送信コイル部15と第2受信コイ
ル部24が対向配置され、第3送信コイル部16と第3
受信コイル部25が対向配置され、前記対向配置された
コイル部同士が電磁結合するように構成されている。
荷L1に電力を供給し、第2受信回路で負荷L2に電力
を供給し、第3受信回路で負荷L3に電力を供給する。
なお、送信ユニット10と受信ユニット20を対向させ
た場合、第1送信コイル部14と第1受信コイル部23
が対向配置され、第2送信コイル部15と第2受信コイ
ル部24が対向配置され、第3送信コイル部16と第3
受信コイル部25が対向配置され、前記対向配置された
コイル部同士が電磁結合するように構成されている。
【0129】従って、送信ユニット10の回路が動作し
た時は、第1送信コイル部14で発生した電磁界により
第1受信コイル部23に電圧が誘起され、第2送信コイ
ル部15で発生した電磁界により第2受信コイル部24
に電圧が誘起され、第3送信コイル部16で発生した電
磁界により第3受信コイル部25に電圧が誘起される。
た時は、第1送信コイル部14で発生した電磁界により
第1受信コイル部23に電圧が誘起され、第2送信コイ
ル部15で発生した電磁界により第2受信コイル部24
に電圧が誘起され、第3送信コイル部16で発生した電
磁界により第3受信コイル部25に電圧が誘起される。
【0130】そして、前記誘起された電圧により、各負
荷L1、L2、L3に電力を供給するものである。な
お、送信ユニット10、及び受信ユニット20の動作は
図7の装置と実質的に同じなので説明は省略する。
荷L1、L2、L3に電力を供給するものである。な
お、送信ユニット10、及び受信ユニット20の動作は
図7の装置と実質的に同じなので説明は省略する。
【0131】(他の実施例)以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) :N=4(N:受信回路数)以上の回路についても
前記実施例と同様に実施可能である。
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 (1) :N=4(N:受信回路数)以上の回路についても
前記実施例と同様に実施可能である。
【0132】(2) :プッシュプル型トランジスタ回路
は、バイポーラ型トランジスタに限らず、他の任意の素
子(例えば、MOS型FET等)で実現可能である。 (3) :負荷としては、各種のものが適用可能である。例
えば、負荷が2次電池の場合でも実施可能である。
は、バイポーラ型トランジスタに限らず、他の任意の素
子(例えば、MOS型FET等)で実現可能である。 (3) :負荷としては、各種のものが適用可能である。例
えば、負荷が2次電池の場合でも実施可能である。
【0133】(4) :送信ユニットの自励型プッシュプル
インバータ、及び他励型プッシュプルインバータの回路
構成は、前記実施例のものに限らず、他の任意の回路で
実現可能である。
インバータ、及び他励型プッシュプルインバータの回路
構成は、前記実施例のものに限らず、他の任意の回路で
実現可能である。
【0134】(5) :送信ユニット、及び受信ユニットの
ケースは、任意形状のケースで実現可能である。また、
前記ケースは、他の任意形状の取り付け部材でも実現可
能である。
ケースは、任意形状のケースで実現可能である。また、
前記ケースは、他の任意形状の取り付け部材でも実現可
能である。
【0135】なお、送信ユニットと受信ユニットを対向
配置した場合、送信コイル部と受信コイル部が、なるべ
く接近して対向することが望ましいので、前記送信コイ
ル部と受信コイル部をケース等に取り付ける場合、その
取り付け位置等を考慮する必要がある。
配置した場合、送信コイル部と受信コイル部が、なるべ
く接近して対向することが望ましいので、前記送信コイ
ル部と受信コイル部をケース等に取り付ける場合、その
取り付け位置等を考慮する必要がある。
【0136】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) :送信ユニットでは、1つのプッシュプル型トラン
ジスタ回路で複数の送信コイル部を駆動して高周波電力
を送信することができる。また、受信ユニットでは、送
信ユニットから送信された電力を複数の受信コイル部で
受信し、複数の負荷に同時に電力を供給することができ
る。
のような効果がある。 (1) :送信ユニットでは、1つのプッシュプル型トラン
ジスタ回路で複数の送信コイル部を駆動して高周波電力
を送信することができる。また、受信ユニットでは、送
信ユニットから送信された電力を複数の受信コイル部で
受信し、複数の負荷に同時に電力を供給することができ
る。
【0137】従って、受信回路数が多くなり、負荷の数
が多くなっても、送信ユニットの駆動回路は1つで済む
から、その分送信ユニットの構成が簡単になり、コスト
ダウンが実現可能である。特に、受信回路数が多くな
り、送信コイル部の数が多くなる程、前記効果は大きく
なる。
が多くなっても、送信ユニットの駆動回路は1つで済む
から、その分送信ユニットの構成が簡単になり、コスト
ダウンが実現可能である。特に、受信回路数が多くな
り、送信コイル部の数が多くなる程、前記効果は大きく
なる。
【0138】(2) :送信ユニットでは、送信コイル部に
ある送信用の巻線を全て直列接続している。このため、
1つの駆動回路により複数の送信コイル部を効率良く駆
動することができる。その結果、非接触で、かつ高効率
の電力伝送が実現できる。
ある送信用の巻線を全て直列接続している。このため、
1つの駆動回路により複数の送信コイル部を効率良く駆
動することができる。その結果、非接触で、かつ高効率
の電力伝送が実現できる。
【0139】特に、前記実験結果として示したように、
複数の送信コイル部の巻線を並列接続した場合に比べ
て、複数の送信コイル部の巻線を直列接続した場合に
は、高効率の電力伝送が可能となる。
複数の送信コイル部の巻線を並列接続した場合に比べ
て、複数の送信コイル部の巻線を直列接続した場合に
は、高効率の電力伝送が可能となる。
【0140】(3) :送信ユニットに自励型インバータを
使用すると、他励型インバータを使用した場合に比べて
部品点数が少なくなり、更にローコスト化が可能であ
る。
使用すると、他励型インバータを使用した場合に比べて
部品点数が少なくなり、更にローコスト化が可能であ
る。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】実施例における送信ユニットの説明図である。
【図3】実施例における受信ユニット、及び送受信ユニ
ット使用時の説明図である。
ット使用時の説明図である。
【図4】実施例における非接触型電力伝送装置の回路例
1である。
1である。
【図5】実施例における非接触型電力伝送装置の回路例
2である。
2である。
【図6】実施例における実験結果の説明図である。
【図7】実施例における非接触型電力伝送装置の回路例
3である。
3である。
【図8】実施例における非接触型電力伝送装置の回路例
4である。
4である。
【図9】従来例の説明図である。
10 送信ユニット 11 ケース 12 プリント基板 13 駆動回路部 14 第1送信コイル部 15 第2送信コイル部 16 第3送信コイル部 18 フェライトコア 20 受信ユニット 21 ケース 22 プリント基板 23 第1受信コイル部 24 第2受信コイル部 25 第3受信コイル部 30 直流電源 Q1、Q2 トランジスタ L1、L2 負荷 P1 第1巻線 P2 第2巻線 P3 第3巻線 PF 帰還巻線 S1 第1巻線 S2 第2巻線 C21、C22 共振用コンデンサ R1、R2 バイアス抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 3/337 C
Claims (1)
- 【請求項1】 電力を送信する送信ユニットと、前記送
信ユニットから送信された電力を受信する受信ユニット
からなり、前記送信ユニットから受信ユニットに対して
非接触で電力の伝送を行う非接触型電力伝送装置におい
て、 前記送信ユニットと受信ユニットを分離して構成し、 前記送信ユニットには、複数の送信コイル部と、前記複
数の送信コイル部に接続され、入力した直流電源から高
周波電力を発生させるプッシュプル型トランジスタ回路
とを備え、 前記各送信コイル部は、それぞれ送信用の複数の巻線で
構成し、前記複数の送信コイル部にある全ての送信用の
巻線を直列接続すると共に、 前記受信ユニットには、前記各送信コイル部と電磁結合
して電圧を誘起させるための受信コイル部を、前記送信
コイル部と同数備えていることを特徴とした非接触型電
力伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286221A JPH08149723A (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 非接触型電力伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286221A JPH08149723A (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 非接触型電力伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149723A true JPH08149723A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17701541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6286221A Withdrawn JPH08149723A (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 非接触型電力伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08149723A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009508331A (ja) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | バッテリーを再充電する装置 |
| WO2011089776A1 (ja) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | 非接触給電装置 |
| JP2013535815A (ja) * | 2010-07-16 | 2013-09-12 | ハンリム ポステック カンパニー リミテッド | 無線電力通信用コアアセンブリ及びそれを備える無線電力通信用電力供給装置、並びに無線電力通信用コアアセンブリの製造方法 |
| WO2014069239A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | シャープ株式会社 | 給電装置およびワイヤレス給電システム |
| JP2015521013A (ja) * | 2012-05-31 | 2015-07-23 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド. | 二重モードアンテナ |
| CN105024457A (zh) * | 2014-04-16 | 2015-11-04 | 任文华 | 磁耦合谐振式无线电能传输装置 |
| EP3168078A3 (en) * | 2015-11-11 | 2017-09-27 | Daihen Corporation | Multiple coil contactless power transmission system |
| JPWO2017051460A1 (ja) * | 2015-09-24 | 2018-07-05 | 株式会社Fuji | 非接触給電用コイルおよび非接触給電システム |
| JP2019030083A (ja) * | 2017-07-27 | 2019-02-21 | 学校法人東京理科大学 | 電気装置 |
-
1994
- 1994-11-21 JP JP6286221A patent/JPH08149723A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009508331A (ja) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | バッテリーを再充電する装置 |
| US9130388B2 (en) | 2010-01-21 | 2015-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Contactless electricity-supplying device |
| WO2011089776A1 (ja) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | 非接触給電装置 |
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| US9564263B2 (en) | 2010-07-16 | 2017-02-07 | Hanrim Postech Co., Ltd. | Core assembly for wireless power communication, power supplying device for wireless power communication having the same, and method for manufacturing the same |
| US9543653B2 (en) | 2012-05-31 | 2017-01-10 | Ls Cable & System Ltd. | Flexible printed circuit board for dual mode antennas, dual mode antenna and user device |
| US9893424B2 (en) | 2012-05-31 | 2018-02-13 | Ls Cable & System Ltd. | Flexible printed circuit board for dual mode antennas, dual mode antenna and user device |
| JP2016208524A (ja) * | 2012-05-31 | 2016-12-08 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド. | 二重モードアンテナ用プリント回路基板,二重モードアンテナ及びこれを用いたユーザ端末 |
| JP2015521013A (ja) * | 2012-05-31 | 2015-07-23 | エルエス ケーブル アンド システム リミテッド. | 二重モードアンテナ |
| US10367267B2 (en) | 2012-05-31 | 2019-07-30 | Ls Cable & System Ltd. | Flexible printed circuit board for dual mode antennas, dual mode antenna and user device |
| US9991600B2 (en) | 2012-05-31 | 2018-06-05 | Ls Cable & System Ltd. | Flexible printed circuit board for dual mode antennas, dual mode antenna and user device |
| WO2014069239A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | シャープ株式会社 | 給電装置およびワイヤレス給電システム |
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| JPWO2017051460A1 (ja) * | 2015-09-24 | 2018-07-05 | 株式会社Fuji | 非接触給電用コイルおよび非接触給電システム |
| US10692640B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-06-23 | Fuji Corporation | Non-contact power feeding coil and non-contact power feeding system |
| EP3168078A3 (en) * | 2015-11-11 | 2017-09-27 | Daihen Corporation | Multiple coil contactless power transmission system |
| US10336201B2 (en) | 2015-11-11 | 2019-07-02 | Daihen Corporation | Contactless power transmission system |
| EP3654490A1 (en) * | 2015-11-11 | 2020-05-20 | Daihen Corporation | Contactless power transmission system |
| JP2019030083A (ja) * | 2017-07-27 | 2019-02-21 | 学校法人東京理科大学 | 電気装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |