JP2022122646A - 無線給電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】前記課題を解決することにあって、送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる無線給電システムを提供する。【解決手段】本発明に係る無線給電システム10は、交流電源40からの電力を送電するコイル22を有する送電装置20と、電磁誘導方式によってコイル22からの電力を無線で受電するコイル33を備える受電装置30とを備える。受電装置30は、送電装置20を装着するための装着部32を備える。【選択図】図3
Description
本発明は、電磁誘導方式によって無線で受電装置に給電する無線給電システムに関する。
無線で受電装置に給電する無線給電システムの一例として、例えば、送電装置及び受電装置を備えた無線電力伝送システムが特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示された無線電力伝送システムでは、送電装置が側面視でL形状の筐体を備えている。送電装置の筐体は、載置面と、載置面に対して上方へ略垂直に延びた背もたれ面とを有する。受電装置は、受電装置の底面が載置面側となり、受電装置の背面が背もたれ面側となるように、送電装置に載置される。つまり、受電装置は送電装置に装着される。送電装置の背もたれ面と受電装置の背面との各々に、電極が設けられている。受電装置が送電装置に装着された状態で、送電装置の電極から受電装置の電極へ、電力が無線で伝送される。
特許文献1に開示された無線電力伝送システムは、電界結合方式によって電力を無線で伝送する。この無線電力伝送システムが電磁誘導方式によって電力を無線で伝送する場合、前述した電極の代わりにコイルが設けられる。
特許文献1に開示された無線電力伝送システムでは、受電装置は、送電装置に載置されているのみで固定されていない。そのため、受電装置は送電装置に対して位置ずれするおそれがある。送電装置及び受電装置の一方が他方に対して位置ずれすると、対向するコイルの一方が他方に対して位置ずれする。これにより、受電装置への給電効率が低下するおそれがある。
前述した位置ずれの可能性を低くする手段として、送電装置を制御盤の支持面等に固定配置することが考えられる。しかしながら、送電装置が支持面等に固定配置された場合、送電装置の移動の自由度が失われてしまう。また、受電装置の充電時の位置が、送電装置が固定された位置に限定されてしまい、給電中の受電装置を移動させることができない。つまり、受電装置の移動の自由度も失われてしまう。
従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる無線給電システムを提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の一態様に係る無線給電システムは、
電源からの電力を送電する送電コイルを有する送電装置と、
電磁誘導方式によって前記送電コイルからの電力を無線で受電する受電コイルを備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記送電装置を装着するための装着部を備える。
本発明の一態様に係る無線給電システムは、
電源からの電力を送電する送電コイルを有する送電装置と、
電磁誘導方式によって前記送電コイルからの電力を無線で受電する受電コイルを備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記送電装置を装着するための装着部を備える。
本発明によれば、送電装置及び受電装置が互いに位置ずれすることを従来技術より低減しつつ、送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる。
本発明の一態様に係る無線給電システムは、
電源からの電力を送電する送電コイルを有する送電装置と、
電磁誘導方式によって前記送電コイルからの電力を無線で受電する受電コイルを備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記送電装置を装着するための装着部を備える。
電源からの電力を送電する送電コイルを有する送電装置と、
電磁誘導方式によって前記送電コイルからの電力を無線で受電する受電コイルを備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記送電装置を装着するための装着部を備える。
この構成によれば、送電装置は受電装置に装着される。そのため、送電コイルの受電コイルに対する位置ずれを従来技術より低減することができる。
この構成によれば、送電装置が受電装置に装着される。そのため、受電装置が送電装置に装着される従来技術のように、送電装置の配置位置によって受電装置の移動の自由度が制限されることはない。また、この構成によれば、送電装置が受電装置に装着された状態で、受電装置を送電装置と一体に移動させることができる。つまり、給電中における送電装置及び受電装置の移動の自由度を確保することができる。
前記無線給電システムにおいて、前記送電装置が前記装着部に装着されるときに、前記送電コイルと前記受電コイルとは互いに対向していてもよい。この構成によれば、送電コイルと受電コイルとが互いに対向した状態で給電が実行される。そのため、送電コイルと受電コイルとが対向していない構成より給電効率を向上させることができる。
前記無線給電システムにおいて、前記受電装置は、前記送電装置を前記装着部に装着された状態にロックするロック機構を備えていてもよい。この構成によれば、送電装置が受電装置から意図せず抜け出ることをロック機構によって防止することができる。
前記無線給電システムにおいて、前記送電装置は、制御信号を用いて無線通信する第1無線通信部を備えていてもよく、前記受電装置は、前記制御信号を用いて前記第1無線通信部と無線通信する第2無線通信部を備えていてもよい。この構成によれば、送電装置及び受電装置は、送電コイルから受電コイルへの給電に加えて、送電装置と受電装置との間で制御信号を送受信することができる。
前記無線給電システムにおいて、前記送電装置はさらに、前記第1無線通信部とは異なる無線通信方式で制御信号を用いて前記第2無線通信部と無線通信する第3無線通信部を備えていてもよく、前記第1無線通信部と前記第3無線通信部とは、前記装着部に選択的に装着されてもよい。この構成によれば、様々な無線通信方式に応じた送電装置を受電装置に装着することができる。
前記無線給電システムにおいて、前記第1無線通信部は、前記送電コイルの内側に配置されていてもよい。この構成によれば、送電装置において送電コイルの外側に第1無線通信部を配置するためのスペースを設ける必要がない。そのため、第1無線通信部を設けることによる送電装置の大型化を抑制することができる。
前記無線給電システムにおいて、前記第2無線通信部は、前記受電コイルの内側に配置されていてもよい。この構成によれば、受電装置において受電コイルの外側に第2無線通信部を配置するためのスペースを設ける必要がない。そのため、第2無線通信部を設けることによる受電装置の大型化を抑制することができる。
本発明の一態様に係る無線給電システムは、複数の前記受電装置を収容する制御盤を更に備えていてもよい。この構成によれば、制御盤に支持された複数の受電装置を移動させることなく、当該複数の受電装置の各々に送電装置を装着するだけで、当該複数の受電装置へ給電することができる。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図2は、複数の受電装置が搭載された制御盤の外観斜視図である。無線給電システム10は、送電装置20から受電装置30へ電磁誘導方式によって無線で給電する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図2は、複数の受電装置が搭載された制御盤の外観斜視図である。無線給電システム10は、送電装置20から受電装置30へ電磁誘導方式によって無線で給電する。
図1及び図2に示すように、無線給電システム10は、送電装置20と、受電装置30と、制御盤100とを備える。
送電装置20は、受電装置30へ電力を送電する。図1に示すように、送電装置20は、基板21と、コイル22と、を備える。コイル22は、送電コイルの一例である。
基板21は、絶縁体である。第1実施形態において、基板21は、ガラスエポキシで構成された多層基板である。基板21の材質は、ガラスエポキシに限らず、例えば、紙フェノール等のガラスエポキシ以外の樹脂であってもよいし、アルミナ等のセラミックであってもよい。基板21は、多層基板に限らず、片面基板であってもよいし、両面基板であってもよい。
基板21の表面、基板21の裏面、及び基板21の各層の境界部の少なくとも1つに、導体の配線が形成され得る。導体は、例えば銅である。また、基板21の少なくとも1つの層に、ビアが形成され得る。
第1実施形態では、コイル22は、基板21の表面に形成された導体と、基板21の各層の境界部の1つに形成された導体と、前記の各導体を電気的に接続するビアとによって形成されている。なお、図1及び後述される図3、図5、及び図7には、コイル22のうち、基板21の表面に形成された導体が、2重のリングとして模式的に記されている。コイル22は、渦巻形状でもよいし、螺旋形状でもよい。
コイル22は、交流電源40と電気的に接続されている。交流電源40は、電源の一例である。コイル22の一端は、電線61を介して交流電源40と電気的に接続されている。コイル22の他端は、電線62を介して交流電源40と電気的に接続されている。これにより、交流電源40からコイル22へ電力が供給される。なお、交流電源40の代わりに、直流電源が設けられ、直流電源とコイル22とがD/Aコンバータを介して電気的に接続されてもよい。
受電装置30は、送電装置20のコイル22から電力が供給される。受電装置30は、例えば、温度調節装置、センサユニット、通信ユニット等である。
図2に示すように、受電装置30は、制御盤100に搭載される。図2では、3つの受電装置30が、制御盤100が備える引き出し110の中に収容されている。
引き出し110の中に収容される受電装置30の数は、3つに限らず、例えば1つでもよいし、5つでもよい。複数の受電装置30が引き出し110の中に収容されている場合、各受電装置30の種類は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、図2に示す3つの受電装置30の全てが温度調節ユニットであってもよいし、3つの受電装置30が、それぞれ温度調節装置、センサユニット、及び通信ユニットであってもよい。
図2では、制御盤100は1つの引き出し110を備えているが、制御盤100は複数の引き出し110を備えていてもよい。この場合、各引き出し110に、少なくとも1つの受電装置30が収容されていてもよい。制御盤100は、図2に示すような構成に限らない。例えば、制御盤100は、幅方向に延設されたDINレールを、上下方向に複数段備えていてもよい。この場合、各DINレールに少なくとも1つの受電装置30が支持され、受電装置30を支持した各DINレールが制御盤100に収容される。
第1実施形態において、無線給電システム10は、制御盤100と、制御盤100に収容された複数の受電装置30と、複数の受電装置30に電力を供給する送電装置20とを備えている。この場合、無線給電システム10は、複数の受電装置30の各々に対応して、受電装置30と同数の送電装置20を備えていてもよいし、複数の受電装置30よりも少ない数の送電装置20を備えていてもよい。無線給電システム10が受電装置30と同数の送電装置20を備えている場合、複数の受電装置30へ一斉に給電することが可能である。無線給電システム10が受電装置30より少ない数の送電装置20を備えている場合、複数の受電装置30に対して所定の順序で給電が実行される。
第1実施形態において、無線給電システム10は、制御盤100と、受電装置30と、送電装置20とを備えている。しかし、無線給電システム10は、制御盤100を含んでいなくてもよい。この場合、無線給電システム10は、例えば、図1に示すように、1つの送電装置20と、1つの受電装置30とを備える。
図3は、本発明の第1実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。
図3及び図4に示すように、受電装置30は、筐体31と、装着部32と、コイル33と、負荷34とを備える。コイル33は、受電コイルの一例である。
筐体31は、樹脂、金属等で構成されている。筐体31の内部に、装着部32が形成されている。筐体31の内部に、コイル33及び負荷34が配置されている。第1実施形態では、図3に示すように、筐体31は、立方体形状である。筐体31は、立方体以外の形状であってもよい。
第1実施形態において、装着部32は、筐体31の外面から筐体31の内部に亘って形成された凹部である。装着部32は、筐体31の外面に形成された開口32Aを介して、受電装置30の外部と連通されている。送電装置20は、開口32Aを介して装着部32へ挿入される(図3の矢印参照)。これにより、送電装置20は装着部32に装着される。装着部32に装着されている送電装置20は、開口32Aを介して装着部32から抜き出される。
第1実施形態において、コイル33は、装着部32と近接して配置されている。
コイル33は、第1実施形態において、送電装置20のコイル22と同様に構成されている。つまり、コイル33は、筐体31の内部に配置された基板(不図示)の表面に形成された導体と、当該基板の各層の境界部の1つに形成された導体と、前記の各導体を電気的に接続するビアとによって形成されている。なお、図3及び後述される図5には、コイル33が、2重のリングとして模式的に記されている。コイル33は、渦巻形状でもよいし、螺旋形状でもよい。コイル33の一端及び他端は、負荷34と電気的に接続されている。
第1実施形態では、送電装置20が装着部32に装着された状態において、コイル33と送電装置20のコイル22とは、互いに対向している。詳細には、コイル33の巻回軸と、コイル22の巻回軸とは、同軸となっている。
送電装置20が装着部32に装着された状態において、交流電源40からコイル22へ交流電圧が印加されて、コイル22に交流電流が流れると、コイル22に流れる電流の変動に応じてコイル22を貫くように磁束が発生する。コイル33では、コイル22において発生した磁束を打ち消すように誘導起電力が発生する。つまり、コイル22は、交流電源40からの電力を送電し、コイル33は、電磁誘導方式によってコイル22からの電力を無線で受電する。
コイル33の配置位置は、コイル22から電磁誘導方式によって無線で電力が供給可能な位置であることを条件として、前述したような位置に限らない。例えば、コイル33の巻回軸とコイル22の巻回軸とは、互いにずれた位置であってもよいし、互いに交差してもよい。また、例えば、コイル33は、コイル22と対向していなくてもよい。
負荷34は、流れる電流を熱等に変換するデバイスであり、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ等の種々の電子部品を有する回路である。第1実施形態において、負荷34は、受電装置30を動作させるための回路である。例えば、コイル33が形成されている基板に種々の電子部品が実装され、各電子部品が当該基板に導体で形成された配線によって電気的に接続されることによって、負荷34が構成される。負荷34を構成する回路は、例えば基板に形成された配線を介して、コイル33の一端及び他端と電気的に接続されている。これにより、コイル22からコイル33へ供給された電力が、負荷34へ供給される。その結果、受電装置30が動作する。
図4では、有線による電力の伝達が実線で示され、無線による電力の伝達が破線で示されている。第1実施形態では、図4に示すように、交流電源40から送電装置20のコイル22へ有線で電力が供給され、コイル22から受電装置30のコイル33へ無線で電力が供給され、コイル33から受電装置30の負荷34へ有線で電力が供給される。
第1実施形態によれば、送電装置20は受電装置30に装着される。そのため、コイル22のコイル33に対する位置ずれを従来技術より低減することができる。
第1実施形態によれば、送電装置20が受電装置30に装着される。そのため、受電装置30が送電装置20に装着される従来技術のように、送電装置20の配置位置によって受電装置30の移動の自由度が制限されることはない。また、第1実施形態によれば、送電装置20が受電装置30に装着された状態で、受電装置30を送電装置20と一体に移動させることができる。つまり、給電中における送電装置20及び受電装置30の移動の自由度を確保することができる。
仮に、従来技術のように対向するコイルの間の空間が無線給電システムの外部に位置している場合、ユーザの手等が当該空間へ挿入されること等の外的要因によって、送電装置20から受電装置30への給電が影響を受けるおそれがある。第1実施形態によれば、送電装置20が受電装置30の内部に位置した状態でコイル22からコイル33への給電が実行される。そのため、給電中のコイル22及びコイル33に対する外部からのユーザの手等の接触の可能性を従来技術より低くすることができる。その結果、コイル22からコイル33への給電が外部から影響を受ける可能性を従来技術より低くすることができる。
第1実施形態によれば、コイル22とコイル33とが対向した状態で給電が実行される。そのため、コイル22とコイル33とが対向していない構成より給電効率を向上させることができる。
第1実施形態によれば、制御盤100に支持された複数の受電装置30を移動させることなく、各受電装置30に送電装置20を装着するだけで、複数の受電装置30へ給電することができる。
第1実施形態では、コイル22は、基板21に形成された導体及びビアによって形成されているが、これに限らない。例えば、コイル22は、基板21に実装されたチップ部品等の電子部品であってもよい。コイル33は、コイル22と同様に、受電装置30の内部に配置された基板に実装された電子部品であってもよい。
第1実施形態では、送電装置20は、基板21と、基板21に形成されたコイル22とを備えるが、送電装置20の構成は、これに限らない。例えば、送電装置20は、筐体と、筐体に内蔵されたコイルとで構成されていてもよい。
第1実施形態では、装着部32は、受電装置30の筐体31に形成された凹部であるが、これに限らない。例えば、受電装置30が互いに着脱される2つの筐体を備えており、送電装置20が2つの筐体に挟まれることによって、送電装置20が受電装置30の内部に装着されてもよい。この場合、2つの筐体における送電装置20を挟む面部分が、装着部に相当する。
<第2実施形態>
図5は、本発明の第2実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図6は、本発明の第2実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。第2実施形態に係る無線給電システム10Aが第1実施形態に係る無線給電システム10と異なることは、第2実施形態に係る無線給電システム10Aが、無線通信部23,35を備えていることである。以下、第1実施形態との相違点が説明される。第1実施形態の無線給電システム10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。これは、後述する各実施形態においても同様である。
図5は、本発明の第2実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。図6は、本発明の第2実施形態に係る無線給電システムのブロック図である。第2実施形態に係る無線給電システム10Aが第1実施形態に係る無線給電システム10と異なることは、第2実施形態に係る無線給電システム10Aが、無線通信部23,35を備えていることである。以下、第1実施形態との相違点が説明される。第1実施形態の無線給電システム10との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。これは、後述する各実施形態においても同様である。
図5及び図6に示すように、送電装置20Aは、無線通信部23を備えている。無線通信部23は、第1無線通信部の一例である。送電装置20Aのその他の構成は、送電装置20と同構成である。
無線通信部23は、例えばBluetooth(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identifier)等の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって、制御信号を送受信する。つまり、無線通信部23は、制御信号を用いて無線通信する。
第2実施形態では、無線通信部23は、IC(Integrated Circuit)であり、図5に示すように、基板21におけるコイル22の内側に実装されている。無線通信部23は、電線63を介して外部機器50と電気的に接続されている。つまり、無線通信部23は、外部機器50と有線通信される。なお、無線通信部23は、外部機器50と無線通信されてもよい。
外部機器50は、例えば、受電装置30Aの制御、入力された受電装置30Aからの情報の表示、及び入力された受電装置30Aからの情報に対する所定の演算等を実行するものである。具体的には、外部機器50は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。
図5及び図6に示すように、受電装置30Aは、無線通信部35を備えている。無線通信部35は、第2無線通信部の一例である。受電装置30Aのその他の構成は、受電装置30と同構成である。
無線通信部35は、無線通信部23との間で制御信号を送受信する。つまり、無線通信部35は、制御信号を用いて無線通信部23と無線通信する。無線通信部35による制御信号の送受信は、無線通信部23と同様に、例えばBluetooth(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identifier)等の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって行われる。
無線通信部35は、受電装置30Aの筐体31の内部、つまり受電装置30Aの内部に配置されている。第2実施形態では、無線通信部35は、無線通信部23と同様にICであり、コイル33が実装された基板に実装されている。無線通信部35は、コイル33の内側に実装されている。これにより、送電装置20Aが受電装置30Aの装着部32に装着された状態において、無線通信部35は、無線通信部23と近接且つ対向する。無線通信部35は、例えば基板に形成された配線を介して、負荷34と電気的に接続されている。
図6では、図4と同様に、有線による電力の伝達が実線で示され、無線による電力の伝達が破線で示されている。第2実施形態では、図6に示すように、外部機器50と無線通信部23とは、互いに有線で制御信号を送受信する。無線通信部23,35は、互いに無線で制御信号を送受信する。無線通信部35と負荷34とは、互いに有線で制御信号を送受信する。
第2実施形態によれば、送電装置20A及び受電装置30Aは、コイル22からコイル33への給電に加えて、送電装置20Aと受電装置30との間で制御信号を送受信することができる。
第2実施形態によれば、無線通信部23は、コイル22の内側に配置されている。そのため、送電装置20Aにおいてコイル22の外側に無線通信部23を配置するためのスペースを設ける必要がない。よって、無線通信部23を設けることによる送電装置20Aの大型化を抑制することができる。
第2実施形態によれば、無線通信部35は、コイル33の内側に配置されている。そのため、受電装置30Aにおいてコイル33の外側に無線通信部35を配置するためのスペースを設ける必要がない。よって、無線通信部35を設けることによる受電装置30Aの大型化を抑制することができる。
第2実施形態では、無線通信部23は、基板21におけるコイル22の内側に実装されている。しかし、無線通信部23の位置は、コイル22の内側に限らない。例えば、無線通信部23は、基板21におけるコイル22の外側に実装されていてもよいし、基板21におけるコイル22が実装されていない裏面に実装されていてもよい。同様に、無線通信部35の位置も、コイル33が実装された基板におけるコイル33の内側に限らない。
第2実施形態では、無線通信部23は、基板21に実装されたICである。しかし、無線通信部23は、ICに限らず、例えば基板21とは別個に配置された部品であってもよい。この場合、送電装置20は、例えば、コイル22及び無線通信部23を収容する筐体を備える。無線通信部35も、無線通信部23と同様にICに限らず、例えばコイル33が実装された基板とは別個に筐体31の内部に配置された部品であってもよい。
第2実施形態では、図5に示すように、外部機器50と交流電源40とは別に設けられているが、これに限らない。例えば、交流電源40は、外部機器50に内蔵されていてもよい。
<第3実施形態>
図7は、本発明の第3実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。第3実施形態に係る無線給電システム10Bが第2実施形態に係る無線給電システム10Aと異なることは、第3実施形態に係る無線給電システム10Bにおいて、複数種類の送電装置20B,20Cが受電装置30Aに選択的に装着されることである。以下、第2実施形態との相違点が説明される。
図7は、本発明の第3実施形態に係る無線給電システムの外観斜視図である。第3実施形態に係る無線給電システム10Bが第2実施形態に係る無線給電システム10Aと異なることは、第3実施形態に係る無線給電システム10Bにおいて、複数種類の送電装置20B,20Cが受電装置30Aに選択的に装着されることである。以下、第2実施形態との相違点が説明される。
図7に示すように、第3実施形態に係る無線給電システム10Bにおいて、受電装置30Aには、複数種類の送電装置20B,20Cが選択的に装着される。
送電装置20Bは、基板21と、コイル22と、無線通信部23Aとを備えている。送電装置20Cは、基板21と、コイル22と、無線通信部23Bとを備えている。つまり、送電装置20B,20Cは、共通の基板21及びコイル22を備える一方で、異なる無線通信部を備える。無線通信部23Aは、第2無線通信部の一例である。無線通信部23Bは、第3無線通信部の一例である。
送電装置20Bのコイル22は、第2実施形態と同様に、交流電源40Aと電気的に接続されている。送電装置20Cのコイル22は、第2実施形態と同様に、交流電源40Bと電気的に接続されている。交流電源40A,40Bは、交流電源40と同構成である。
送電装置20Bの無線通信部23Aは、第2実施形態と同様に、外部機器50Aと電気的に接続されている。送電装置20Cの無線通信部23Bは、第2実施形態と同様に、外部機器50Bと電気的に接続されている。外部機器50A,50Bは、外部機器50と同構成である。
無線通信部23Bは、無線通信部23Aとは異なる無線通信方式で制御信号を用いて無線通信部35と無線通信する。
例えば、無線通信部23AがBluetooth(登録商標)の無線通信規格のバージョン5.0に対応しているのに対して、無線通信部23BはBluetooth(登録商標)の無線通信規格のバージョン4.0までにのみ対応している。この場合、無線通信部23Aは、無線通信部23Bより高速で制御信号を送受信され、無線通信部23Bより広範囲に亘って制御信号を送受信される。
また、例えば、無線通信部23Aが、Bluetooth(登録商標)の無線通信規格に準拠する無線通信方式によって制御信号を送受信するのに対して、無線通信部23Bは、WIFI(登録商標)によって制御信号を送受信する。
第3実施形態によれば、様々な無線通信方式に応じた送電装置20B,20Cを受電装置30Aに装着することができる。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、無線通信部23A,23Bの位置はコイル22の内側に限らず、無線通信部35の位置はコイル33の内側に限らない。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、無線通信部23A,23B,35は、ICに限らない。
第3実施形態では、図7に示すように、外部機器50A,50Bは、それぞれ交流電源40A,40Bとは別に設けられているが、これに限らない。例えば、交流電源40Aは、外部機器50Aに内蔵されていてもよい。
第3実施形態では、送電装置20B,20Cは、それぞれ別の交流電源40A,40B及び外部機器50A,50Bと電気的に接続されている。しかし、送電装置20B,20Cは、同一の交流電源と電気的に接続されていてもよいし、同一の外部機器と電気的に接続されていてもよい。
<第4実施形態>
図8は、本発明の第4実施形態に係る無線給電システムの断面図である。第4実施形態に係る無線給電システム10Cが第1実施形態に係る無線給電システム10と異なることは、第4実施形態に係る無線給電システム10Cの受電装置30Bがロック機構を備えることである。以下、第1実施形態との相違点であるロック機構の構成が説明される。
図8は、本発明の第4実施形態に係る無線給電システムの断面図である。第4実施形態に係る無線給電システム10Cが第1実施形態に係る無線給電システム10と異なることは、第4実施形態に係る無線給電システム10Cの受電装置30Bがロック機構を備えることである。以下、第1実施形態との相違点であるロック機構の構成が説明される。
受電装置30Bは、ロック機構を備える。受電装置30Bのその他の構成は、受電装置30と同構成である。ロック機構は、送電装置20を装着部32に装着された状態にロックする。第4実施形態において、ロック機構は、図8に示すように、回動部材36と、コイルばね37,38と、支持部材39とを備える。
筐体31の外面に、一対の凹部31Aが形成されている。一対の凹部31Aは、装着部32を両側から挟んでおり、装着部32と連続している。
回動部材36及びコイルばね37は、一対の凹部31Aの各々に収容されている。
回動部材36は、筐体31によって回動軸36Aを中心として回動可能に支持されている。回動部材36は、図8に実線で示すロック姿勢と、図8に破線で示す解除姿勢とに回動される。回動部材36は、先端部に凸部36Bを備える。凸部36Bは、装着部32へ突出している。凸部36Bは、傾斜面36Cを有する。傾斜面36Cは、筐体31の外側を向いている。
コイルばね37の一端は、回動部材36と接続されている。コイルばね37の他端は、筐体31における凹部31Aを構成する面31Aaと接続されている。コイルばね37は、回動部材36をロック姿勢へ付勢している。
支持部材39は、装着部32の奥部に配置されている。コイルばね38は、支持部材39と装着部32の奥面32Bとの間に配置されている。コイルばね38の一端は、支持部材39と接続されている。コイルばね38の他端は、装着部32の奥面32Bと接続されている。コイルばね38は、支持部材39を開口32Aへ向けて付勢している。
以下、送電装置20が装着部32に装着される動作が説明される。送電装置20は、図8における上方から開口32Aを介して装着部32に挿入される。このとき、送電装置20は、上方から回動部材36の傾斜面36Cに接触して押す。これにより、回動部材36は、コイルばね37の付勢力に抗してロック姿勢から解除姿勢に回動する。その結果、送電装置20は、装着部32に挿入される。送電装置20が回動部材36を通過すると、回動部材36はコイルばね37に付勢されて解除姿勢からロック姿勢に回動する。これにより、送電装置20は、装着部32に装着された状態に保持される(図8参照)。
また、装着部32に挿入された送電装置20は、支持部材39に接触して押す。これにより、コイルばね38は、収縮する。その結果、支持部材39は、コイルばね38によって付勢され、送電装置20を装着部32から出る向きへ押す。しかし、前述したように、送電装置20は、回動部材36によってロックされているため、つまり回動部材36によって装着部32に装着された状態に保持されているため、装着部32から出ることはない。
以下、送電装置20が装着部32から取り出される動作が説明される。図8に示される状態において、回動部材36がユーザによって手動でロック姿勢から解除姿勢に回動される。すると、送電装置20は、コイルばね38の付勢力によって支持部材39に押される。その結果、送電装置20の一部が装着部32から突出した状態となり、送電装置20は装着部32から容易に抜き出し可能となる。
ロック機構の構成は、前述したような図8に示す構成に限らず、公知の種々の構成が採用され得る。
第4実施形態によれば、送電装置20が受電装置30Bから意図せず抜け出ることをロック機構によって防止することができる。
なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
10 無線給電システム
20 送電装置
22 コイル(送電コイル)
23 無線通信部(第1無線通信部)
23A 無線通信部(第1無線通信部)
23B 無線通信部(第3無線通信部)
30 受電装置
32 装着部
33 コイル(受電コイル)
35 無線通信部(第2無線通信部)
36 回動部材(ロック機構)
37 コイルばね(ロック機構)
38 コイルばね(ロック機構)
39 支持部材(ロック機構)
40 交流電源(電源)
100 制御盤
20 送電装置
22 コイル(送電コイル)
23 無線通信部(第1無線通信部)
23A 無線通信部(第1無線通信部)
23B 無線通信部(第3無線通信部)
30 受電装置
32 装着部
33 コイル(受電コイル)
35 無線通信部(第2無線通信部)
36 回動部材(ロック機構)
37 コイルばね(ロック機構)
38 コイルばね(ロック機構)
39 支持部材(ロック機構)
40 交流電源(電源)
100 制御盤
Claims (8)
- 電源からの電力を送電する送電コイルを有する送電装置と、
電磁誘導方式によって前記送電コイルからの電力を無線で受電する受電コイルを備える受電装置と、を備え、
前記受電装置は、前記送電装置を装着するための装着部を備える無線給電システム。 - 前記送電装置が前記装着部に装着されるときに、前記送電コイルと前記受電コイルとは互いに対向する請求項1に記載の無線給電システム。
- 前記受電装置は、前記送電装置を前記装着部に装着された状態にロックするロック機構を備える請求項1または2に記載の無線給電システム。
- 前記送電装置は、制御信号を用いて無線通信する第1無線通信部を備え、
前記受電装置は、前記制御信号を用いて前記第1無線通信部と無線通信する第2無線通信部を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の無線給電システム。 - 前記送電装置はさらに、前記第1無線通信部とは異なる無線通信方式で制御信号を用いて前記第2無線通信部と無線通信する第3無線通信部を備え、
前記第1無線通信部と前記第3無線通信部とは、前記装着部に選択的に装着される請求項4に記載の無線給電システム。 - 前記第1無線通信部は、前記送電コイルの内側に配置される請求項4または5に記載の無線給電システム。
- 前記第2無線通信部は、前記受電コイルの内側に配置される請求項4から6のいずれか1項に記載の無線給電システム。
- 複数の前記受電装置を収容する制御盤を更に備える請求項1から7のいずれか1項に記載の無線給電システム。
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