JP2019097064A - 高周波発振装置およびこれを用いた無線給電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、整合器における整合回路の切り替えは、例えばリレーなどの機械的な開閉器が用いられる。開閉器によって整合回路を断続することにより、高周波生成部と発振部との間に接続される整合回路は切り替えられる。
図2に示すように一実施形態による高周波発振装置10は、高周波生成部11、発振部12および整合器13を備えている。高周波生成部11は、例えば高周波を生成するE級インバータによって構成され、生成した高周波の電力を発振部12へ印加する。高周波生成部11は、例えば水晶などの発振素子および半導体のスイッチング素子などによって構成され、E級インバータに限らず、高周波を生成可能であれば任意の構成とすることができる。発振部12は、例えばアンテナなどで構成され、高周波生成部11で生成された高周波を発信する。
整流要素部15は、整合回路14に接続していることから、高周波生成部11から発振部12へ印加される高周波が入力される。整流要素部15に高周波が印加されると、電流は整流要素部15のコンデンサ18を通して流れる。このように、整流要素部15に高周波が印加される場合、整流要素部15は印加される高周波を整流する。そのため、スイッチ部16には、高周波が印加されない。すなわち、スイッチ部16を流れる電流、およびスイッチ部16に印加される電圧は、直流となる。
図8に示す無線給電装置30は、搬送システム31に適用されている。図8〜図10に示すように、搬送システム31は、無線給電装置30および移動体32を備えている。無線給電装置30は、送電電極部材となる発振部12、および受電電極部材33を備えている。発振部12は、例えば工場や倉庫など、搬送システム31を用いる設備34に設けられている。移動体32は、設備34に設定されている走行路35に沿って移動する。移動体32は、図9に示すように整流回路部36、バッテリ37、制御部38および駆動部39を有している。整流回路部36は、受電電極部材33で受け取った高周波を直流に整流する。バッテリ37は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池で構成され、整流回路部36で整流された電力を貯える。制御部38は、バッテリ37への充電を制御するとともに、駆動部39で発生する駆動力を制御する。駆動部39は、モータ41および車輪42を有しており、モータ41によって車輪42を回転駆動する。移動体32は、駆動部39で発生する駆動力によって走行路35に沿って移動する。移動体32は、図10に示すように発振部12と反対側の端面に荷物などを搭載する荷台43を有している。
上記の一実施形態では、高周波発振装置10を搬送システム31の移動体32への無線給電に適用する例について説明した。しかし、一実施形態の高周波発振装置10は、無線給電に限らず、例えば無線通信など、高周波を発振する機器において、高周波生成部と発振部との間で整合を図る場合にも適用することができる。
Claims (5)
- 高周波の電力を生成する高周波生成部(11)と、
前記高周波生成部(11)で生成された高周波を発振する発振部(12)と、
前記高周波生成部(11)と前記発振部(12)との間に設けられ、コンデンサ(142)を含み前記高周波生成部(11)と前記発振部(12)との間の整合を図るための特性の異なる1つ以上の整合回路(14)を有する整合器(13)と、
前記整合器(13)の前記整合回路(14)のそれぞれに設けられ、前記高周波生成部(11)から前記発振部(12)へ供給される高周波を整流する整流要素部(15)と、
前記整流要素部(15)に接続し、前記整流要素部(15)を通して前記整合回路(14)に使用される前記コンデンサ(142)を切り替えるスイッチ部(16)と、
を備える高周波発振装置。 - 前記スイッチ部(16)は、前記高周波生成部(11)で生成される高周波よりも低い周波数で回路を断続する低周波のスイッチング素子を有する請求項1記載の高周波発振装置。
- 前記スイッチ部(16)は、前記整流要素部(11)で整流された直流電流を断続するスイッチング素子を有する請求項1記載の高周波発振装置。
- 前記整合器(13)は、インピーダンスの異なる1つ以上の整合回路(14)を有する請求項1から3のいずれか一項記載の高周波発振装置。
- 送電電極部材(12)と受電電極部材(33)との間の静電容量を用いた電界結合によって、前記送電電極部材(12)から前記受電電極部材(33)へ無線で電力を供給する無線給電装置であって、
請求項1から4のいずれか一項記載の高周波発振装置(10)と、
前記高周波生成部(11)から出力される高周波と前記発振部(12)における発振との整合を検出する検出回路部(51)と、
前記検出回路部(51)で検出した整合に基づいて、前記整合器(13)の前記整合回路(14)を切り替える制御部(52)と、
を備える無線給電装置。
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