[發明專利]送電裝置、受電裝置和電力傳送系統

有效

• 申請號: 201110202248.2
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102510110A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 市川敬一;鄉間真治;加藤數矢
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及一種電力的送電裝置、受電裝置和電力傳送系統。?

背景技術

作為使兩個裝置彼此接近在裝置間傳送電力的有代表性的系統，已知的有利用磁場從送電裝置的初級線圈向受電裝置的次級線圈傳送電力的磁場耦合方式的電力傳送系統。但是，由于在通過磁場耦合傳送電力的情況下，通過各線圈的磁通的大小對電動勢具有較大的影響，因此，對于初級線圈與次級線圈的相對位置關系具有較高的精度要求。另外，由于利用線圈，因此難以實現裝置的小型化。?

另一方面，如專利文獻1、2所公開的那樣的電場耦合方式的無線電力傳送系統也是已知的。在該系統中，通過電場從送電裝置的耦合電極向受電裝置的耦合電極傳送電力。在該方式中，耦合電極的相對位置精度相對要求不嚴，還能夠實現耦合電極的小型化、薄型化。?

圖1是示出了專利文獻1的電力傳送系統的基本構成的圖。該電力傳送系統由送電裝置和受電裝置構成。在送電裝置中，具備高頻高電壓產生電路1、無源(passive)電極2和有源(active)電極3。在受電裝置中，具備高頻高電壓負載電路5、無源電極7和有源電極6。由此，通過將送電裝置的有源電極3與受電裝置的有源電極6隔著空隙4彼此接近，這兩個電極彼此進行電場耦合。?

在專利文獻2的電力傳送系統中，送電裝置具有：與由交流信號生成部所生成的交流信號進行諧振的第一諧振電路和供電電極。受電裝置具有：生成電信號的受電電極、與電信號進行諧振的第二諧振電路、以及根據諧振后的電信號來生成直流電力的整流部和電路負載。送電裝置的有源電極和無源電極設置在一個平面上，并且將受電裝置的有源電極與無源電極按照與對方側的各電極隔開給定間隔而對置的方式來設置。?

專利文獻1：JP特表2009-531009號公報?

專利文獻2：JP特開2009-296857號公報?

在專利文獻1的電力傳送系統中，需要通過使送電裝置與受電裝置的有源電極彼此接近而在電極之間形成較強的電場，并且為了使送電裝置與受電裝置的無源電極彼此間所產生的電容盡可能大，需要使無源電極較大。當在縱向上已經變得較窄的空間中沿縱向配置送電裝置的無源電極、送電裝置的有源電極、受電裝置的有源電極和受電裝置的無源電極時，寄生電容易于變得過大。在專利文獻2的電力傳送系統中，由于將有源電極與無源電極鄰接配置在一個面上，所以有源電極和無源電極與和這些電極接近配置的電路基板之間所產生的寄生電容也易于變得過大。由此，任一種方式中都存在耦合度變大、傳送效率較低的問題。?

另外，專利文獻1以及專利文獻2在構造上無法使送電裝置與受電裝置的無源電極對的容量太大，該無源電極對的電容越小，兩個無源電極的電位越發生變化。其問題在于：送電裝置與受電裝置的無源電極的電位變化成為不必要電磁場的泄漏的原因，或者成為送電裝置與受電裝置的接地電位變化的原因。?

發明內容

本發明的目的是提供一種送電裝置、受電裝置和電力傳送系統，送電裝置與受電裝置之間的電力傳送效率較高，抑制了無源電極的電位變化。?

(1)本發明提出了一種受電裝置，與連接了用于向送電裝置側有源電極和送電裝置側無源電極之間施加高頻的高電壓的高頻高電壓產生電路的送電裝置形成一對，所述受電裝置具有：?

受電裝置側有源電極、受電裝置側無源電極、對在所述受電裝置側有源電極和所述受電裝置側無源電極之間所產生的電壓進行降壓的降壓電路、以及將所述降壓電路的輸出電壓作為電源電壓輸入的負載電路，?

其中，所述受電裝置側有源電極通過電容與所述送電裝置側有源電極連接，并且所述受電裝置側無源電極與所述送電裝置側無源電極直接導通。?

根據該構造，由于送電裝置與受電裝置的無源電極彼此直接導通，受電裝置側無源電極的電位與送電裝置側無源電極的電位大致相等。由此，受電裝置側無源電極的電位變得穩定，確保了送電裝置與受電裝置的相對位置精度要求不嚴，并且能夠實現不必要電磁場的泄漏、接地電位變化等較少的電力傳送系統。另外，由于抑制了寄生電容，因而耦合度的下降較少，并且可以獲得較高的傳送效率。此外，由于以升壓后的高電壓來進行電力傳送，流到送電裝置側無源電極的電流可以是諸如幾mA數量級(例如，可以是與充電電流相比充分小的電流)，因此沒有必要將送電裝置側無源電極的接觸電阻抑制為較低。由此，導電性橡膠等各種接觸手段均可適用。?

(2)所述受電裝置側無源電極例如構成受電裝置的殼體。根據該構造，能夠容易且可靠地使受電裝置側無源電極與送電裝置側無源電極接觸。?