JP5093369B2 - 送電装置、受電装置および電力伝送システム - Google Patents

Description

本発明は電力の送電装置、受電装置および電力伝送システムに関するものである。

二つの装置を近接させて装置間で電力を伝送する代表的なシステムとして、送電装置の一次コイルから受電装置の二次コイルに磁界を利用して電力を伝送する磁界結合方式の電力伝送システムが知られている。しかし、磁界結合で電力を伝送する場合、各コイルを通る磁束の大きさが起電力に大きく影響するため、一次コイルと二次コイルとの相対位置関係に高い精度が要求される。また、コイルを利用するため、装置の小型化が難しい。

一方、特許文献１，２に開示されているような電界結合方式のワイヤレス電力伝送システムも知られている。このシステムでは、送電装置の結合電極から受電装置の結合電極に電界を介して電力が伝送される。この方式は、結合電極の相対位置精度が比較的緩く、また、結合電極の小型・薄型化が可能である。

図１は特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。この電力伝送システムは、送電装置と受電装置とで構成される。送電装置には、高周波高電圧発生回路１、パッシブ電極２およびアクティブ電極３を備えている。受電装置には、高周波高電圧負荷回路５、パッシブ電極７およびアクティブ電極６を備えている。そして、送電装置のアクティブ電極３と受電装置のアクティブ電極６とが空隙４を介して近接することにより、この二つの電極同士が電界結合する。

特許文献２の電力伝送システムでは、送電装置は交流信号生成部により生成された交流信号に共振する第１共振回路と給電電極とを有する。受電装置は電気信号を生成する受電電極と、電気信号に共振する第２共振回路と、共振された電気信号から直流電力を生成する整流部および回路負荷を有する。送電装置のアクティブ電極とパッシブ電極とは一平面上に設けられ、受電装置のアクティブ電極とパッシブ電極が相手側の各電極と所定間隔を隔てて対向するように設けられている。

特表２００９−５３１００９号公報 特開２００９−２９６８５７号公報

特許文献１の電力伝送システムにおいては、送電装置と受電装置のアクティブ電極同士を近接させて電極間に強い電場を形成するとともに、送電装置と受電装置のパッシブ電極同士間に生じる容量をなるべく大きくするためにパッシブ電極を大きくする必要がある。縦方向に狭くされた空間に送電装置のパッシブ電極、送電装置のアクティブ電極、受電装置のアクティブ電極および受電装置のパッシブ電極が縦方向に配置されると浮遊容量が過大になりがちである。特許文献２の電力伝送システムにおいても、アクティブ電極とパッシブ電極が一面に隣接配置されているので、アクティブ電極およびパッシブ電極と、これらに近接配置された回路基板との間に生じる浮遊容量が過大になりがちである。そのため、いずれも結合度が大きくなく、伝送効率が低いという問題があった。

また、特許文献１，特許文献２共に、送電装置と受電装置のパッシブ電極同士の容量は構造上、あまり大きくできず、このパッシブ電極同士の容量が小さいほど両パッシブ電極の電位が変動する。送電装置と受電装置のパッシブ電極の電位変動は不要電磁界の漏洩の原因になったり、送電装置および受電装置のグランド電位の変動の原因になったりする問題があった。

本発明は、送電装置と受電装置との間の電力伝送効率が高く、パッシブ電極の電位変動が抑制された、送電装置、受電装置および電力伝送システムを提供することを目的としている。

（１）本発明の受電装置は、送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有し、
前記受電装置側アクティブ電極は容量を介して前記送電装置側アクティブ電極に接続され、前記受電装置側パッシブ電極は前記送電装置側パッシブ電極に直接導通するように構成されている。

この構造によれば、送電装置と受電装置のパッシブ電極同士が直接導通するので、受電装置側パッシブ電極の電位が送電装置側パッシブ電極の電位にほぼ等しくなる。そのため、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、送電装置と受電装置の相対位置精度の緩さを確保しながらも、不要電磁界の漏洩やグランド電位変動等の少ない電力伝送システムを実現できる。また、浮遊容量が抑えられるので、結合度の低下が少なく、高い伝送効率が得られる。また、昇圧された高電圧で電力伝送を行うため、送電装置側パッシブ電極に流れる電流は例えば数ｍＡオーダーでよい（例えば充電電流より充分に小さな電流でよい）ので、送電装置側パッシブ電極の接触抵抗を低く抑える必要がない。そのため、導電性ゴムなどの各種接触手段が適用できる。

（２）前記受電装置側パッシブ電極は例えば受電装置の筺体を構成する。この構造により、受電装置側パッシブ電極を送電装置側パッシブ電極に容易且つ確実に接触させることができる。

（３）本発明の受電装置は、送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
前記送電装置が、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面と、前記第１の面に沿って設けられている送電装置側アクティブ電極と、前記第２の面に設けられている送電装置側パッシブ電極と、前記送電装置側アクティブ電極及び送電装置側パッシブ電極の間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路を有しており、
前記送電装置と対をなす受電装置は、
直交する底面及び背面、並びに、該底面及び背面に直交する平行な二側面を有する筐体と、
該筐体の背面に沿って設けられ、前記送電装置側アクティブ電極が対向する受電装置側アクティブ電極と、
前記筺体の底面と二側面の少なくとも一方とに設けられ、前記送電装置側パッシブ電極が直接導通する受電装置側パッシブ電極と、
前記受電装置側アクティブ電極及び前記受電装置側パッシブ電極の間に生じる電圧を降圧する降圧回路と、
該降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路と、
を備える。

この構造によれば、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、送電装置と受電装置の相対位置精度の緩さを確保しながらも、不要電磁界の漏洩やグランド電位変動等の少ない電力伝送システムを実現できる。また、受電装置には、送電装置のパッシブ電極と直接導通するパッシブ電極が筺体の底面と二側面の少なくとも一方とに設けられているため、どの面を送電装置に載置しても、送電装置から受電装置へ電力伝送が可能となるため、受電装置を載置する自由度を高くすることができる。

（４）本発明の受電装置は、送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
前記送電装置が、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、前記第２の面に沿って設けられている送電装置側アクティブ電極と、前記第１、第２の面の交差部分に設けられている送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続されており、
前記送電装置と対をなす受電装置は、
直交する底面及び背面、並びに、該底面及び背面に直交する平行な二側面を有する筐体と、
該筐体の底面及び二側面それぞれに沿って設けられ、前記送電装置側アクティブ電極が対向する受電装置側アクティブ電極と、
前記筐体の背面及び底面の交差部分、並びに、前記背面及び二側面の交差部分それぞれに設けられ、前記送電装置側パッシブ電極が直接導通する受電装置側パッシブ電極と、
前記受電装置側アクティブ電極及び前記受電装置側パッシブ電極の間に生じる電圧を降圧する降圧回路と、
該降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路と、
を備える。

この構造によれば、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、送電装置と受電装置の相対位置精度の緩さを確保しながらも、不要電磁界の漏洩やグランド電位変動等の少ない電力伝送システムを実現できる。また、送電装置には、パッシブ電極が第１、第２の面の交差部分に設けられており、そのパッシブ電極と直接導通する受電装置のパッシブ電極が、底面及び背面の交差部分、並びに、底面及び二側面の交差部分それぞれに設けられている。これにより、底面及び二側面のどの面を送電装置に載置しても、アクティブ電極同士が対向すると共に、パッシブ電極同士が直接導通するため、送電装置から受電装置へ電力伝送が可能となり、受電装置を載置する自由度を高くすることができる。

（５）本発明の送電装置は、受電装置側アクティブ電極と受電装置側パッシブ電極との間に降圧回路が接続された受電装置と対をなす送電装置であって、
前記受電装置側アクティブ電極に対向する送電装置側アクティブ電極、前記受電装置側パッシブ電極に対向する送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有し、
前記送電装置側アクティブ電極は容量を介して前記受電装置側アクティブ電極に接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通するように構成されている。

この構造によれば、送電装置と受電装置のパッシブ電極同士が直接導通するので、受電装置側パッシブ電極の電位が送電装置側パッシブ電極の電位にほぼ等しくなる。そのため、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、送電装置と受電装置の相対位置精度の緩さを確保しながらも、不要電磁界の漏洩やグランド電位変動等の少ない電力伝送システムを実現できる。また、浮遊容量が抑えられるので、結合度の低下が少なく、高い伝送効率が得られる。

（６）前記送電装置側パッシブ電極は例えば送電装置のグラウンドに接続されている。この構造により、送電装置側パッシブ電極の電位をより安定化することができる。

（７）前記送電装置のグランドは送電装置の入力電源系の基準電位に直流的または交流的に低インピーダンスで接続されている。この構造により、送電装置および受電装置のグランド電位の変動を抑えることができる。

（８）本発明の電力伝送システムは、前記受電装置と前記送電装置とで構成され、
前記送電装置は、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、
前記受電装置は、前記送電装置の第１の面に接する第３の面と前記送電装置の第２の面に接する第４の面を備え、
前記第１の面に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第２の面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
前記第３の面に前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第４の面に沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている。

この構造によれば、送電装置に設けられている載置面に受電装置を載置するだけで、送電装置と受電装置のパッシブ電極同士の安定した接触、および送電装置と受電装置のアクティブ電極同士の精度の良い対向が可能となる。また、送電装置と受電装置のアクティブ電極同士が載置面に沿って配置されるので、両アクティブ電極からの電界漏洩を低減できる。

（９）本発明の電力伝送システムにおいて、前記受電装置は、前記第３及び第４の面それぞれに直交し、互いに平行する第５、第６の面をさらに備え、
前記受電装置側パッシブ電極は前記第５、第６の面の少なくとも一方にも設けられていることが好ましい。

この構造によれば、第４、第５、第６の面のどの面を送電装置に載置しても、アクティブ電極同士が対向すると共に、パッシブ電極同士が直接導通するため、送電装置から受電装置へ電力伝送が可能となり、受電装置の載置態様の自由度を高めることができる。

（１０）また、本発明の電力伝送システムは、前記受電装置と前記送電装置とで構成され、
前記送電装置は前記受電装置が載置される載置面を備え、
前記送電装置の載置面に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記載置面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
前記受電装置の底面に前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記受電装置の底面に沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている。

この構造によれば、受電装置の自重で受電装置側パッシブ電極を送電装置側パッシブ電極に安定的に接触するので送電装置側パッシブ電極および／または受電装置側パッシブ電極の面積を小さくできる。

（１１）また、本発明の電力伝送システムは、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に対して複数箇所で導通し、
前記受電装置側パッシブ電極を介して前記送電装置側パッシブ電極間の導通有無を検知する検知手段を前記送電装置に備える。
この構成によれば、送電装置に対する受電装置の載置有無を容易且つ確実に検知できる。

（１２）本発明の電力伝送システムにおいて、前記送電装置側パッシブ電極又は前記受電装置側パッシブ電極は、離れて設けられている二つの電極で構成され、
前記検知手段は前記二つの電極間の導通有無を検知する。

この構成によれば、パッシブ電極が離れた二つの電極から構成されているため、二つの電極の間の導通有無を検知すれば、送電装置側パッシブ電極及び前記受電側パッシブ電極が接触しているか否かを検知できる。その結果、送電装置に対する受電装置の載置有無を容易且つ確実に検知できる。

（１３）本発明の電力伝送システムにおいて、前記二つの電極は帯状であり、長手方向に沿って平行に設けられている。
この構成によれば、長手方向に沿って平行に二つの電極を設け、パッシブ電極を構成するため、送電装置の載置面又は受電装置の底面が幅方向（長手方向の直交方向）に小さくても、パッシブ電極を設けることができる。また、送電装置に載置した受電装置が長手方向に位置ズレした場合であっても、確実に受電装置の載置を検知することができる。

（１４）本発明の電力伝送システムにおいて、前記二つの電極は帯状であり、長手方向が一致するよう一直線上に設けられている。
この構成によれば、長手方向に沿って直線上に二つの電極を設けることで、送電装置に載置した受電装置が幅方向に位置ズレした場合であっても、確実に受電装置の載置を検知することができる。

（１５）本発明の電力伝送システムにおいて、前記二つの電極は第１、第２の櫛形電極であり、前記第１及び第２の櫛形電極の櫛歯が交互に平行配列するよう設けられている。
この構成では、パッシブ電極を二つの櫛形電極とすることで、パッシブ電極同士の導通面積をより広くすることができ、確実に受電装置の載置を検知することができる。

（１６）本発明の電力伝送システムは、送電装置側アクティブ電極、送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有する送電装置と、
受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有する受電装置とを備え、
前記送電装置側アクティブ電極は前記受電装置側アクティブ電極に前記送電装置側アクティブ電極と前記受電装置側アクティブ電極との間に形成される容量により接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通され、
前記送電装置は、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、
前記受電装置は、互いに直交する第３、第４の面、及び前記第３、第４の面それぞれに対して直交し、互いに平行する第５、第６の面を有する筐体を備え、
前記第１、第２の面の交差部分に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第２の面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
前記第３、第４の面の交差部分、前記第３、第５の交差部分、及び前記第３、第６の面の交差部分それぞれに前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第４、第５、第６の面それぞれに沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている。

この構成では、第４、第５、第６の面のどの面を送電装置に載置しても、アクティブ電極同士が対向すると共に、パッシブ電極同士が直接導通するため、送電装置から受電装置へ電力伝送が可能となり、受電装置の載置態様の自由度を高めることができる。

（１７）本発明の電力伝送システムにおいて、前記受電装置は、
前記送電装置側アクティブ電極が、前記第４、第５、第６の面の何れに設けられた前記受電装置側アクティブ電極と対向しているかを検知する手段と、
前記第４、第５、第６の面に設けられた前記受電装置側アクティブ電極の一つを前記降圧回路に接続するスイッチと、
該スイッチを切り替えて、前記送電装置側アクティブ電極が対向する前記受電装置側アクティブ電極を前記降圧回路に接続する手段と、
を備える。

この構成では、必要なアクティブ電極とパッシブ電極との間に電圧を印加すればよいため、他の不要なアクティブ電極に電圧が印加されることがなく、高電位が掛からないので不要輻射ノイズを低減できる。

（１８）前記受電装置側アクティブ電極の面積は前記送電装置側アクティブ電極の面積より大きくすることが望ましい。この構造により、送電装置側アクティブ電極からの電界漏洩をより低減できる。

（１９）また、本発明の電力伝送システムは、前記送電装置側パッシブ電極が送電装置のグランドに接続されている。この構成により、受電装置側パッシブ電極が送電装置のグランドと同電位となるので、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、不要電磁界の漏洩が抑制される。

（２０）また、本発明の電力伝送システムは、前記送電装置の送電装置側パッシブ電極が形成された面に送電装置側通信電極を備え、前記受電装置は、前記受電装置側パッシブ電極が形成された面に、前記送電装置側通信電極と接する受電装置側通信電極を備える。この構造により、電力伝送を行いながら送電装置から受電装置へあるいは受電装置から送電装置へデータ通信を行える。

受電装置側パッシブ電極の電位が送電装置側パッシブ電極の電位にほぼ等しくなるため、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、送電装置と受電装置の相対位置精度の緩さを確保しながらも、不要電磁界の漏洩やグランド電位変動等の少ない電力伝送システムを実現できる。また、浮遊容量が抑えられるので、結合度の低下が少なく、高い伝送効率が得られる。

図１は特許文献１の電力伝送システムの基本構成を示す図である。 図２は第１の実施形態に係る電力伝送システム４０１の簡略回路図である。 図３（Ａ）は送電装置１０１の側面図、図３（Ｂ）は電力伝送システム４０１の側面図である。 図４は電力伝送システム４０１の等価回路図である。 図５（Ａ）は第２の実施形態に係る受電装置２０２Ａの斜め後方から見た斜視図、図５（Ｂ）は受電装置２０２Ａの断面図である。 図６は第２の実施形態に係る電力伝送システム４０２の使用形態での斜視図である。 図７は第２の実施形態に係る電力伝送システム４０２の使用形態での断面図である。 図８は第２の実施形態に係る電力伝送システムの送電装置内の制御部の処理内容を示すフローチャートである。 図９（Ａ）は第３の実施形態に係る電力伝送システム４０３の或る使用形態での斜視図である。図９（Ｂ）は送電装置１０３に対して受電装置２０３を載置する直前の状態を示す側面図である。 図１０（Ａ）は第４の実施形態に係る受電装置２０４の斜め後方から見た斜視図、図１０（Ｂ）は受電装置２０４の断面図である。 図１１は第４の実施形態に係る電力伝送システム４０４の或る使用形態での斜視図である。 図１２は第５の実施形態に係る三つの電力伝送システムの等価回路図である。 図１３（Ａ）は第６の実施形態に係る受電装置の斜め後方から見た斜視図、図１３（Ｂ）及び図１３（Ｃ）は受電装置２０６の側面断面図である。 図１４は第６の実施形態に係る電力伝送システムの使用形態での斜視図である。 図１５は第６の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの一部である受電装置の回路ブロック図である。 図１６（Ａ）は第７の実施形態に係る受電装置の斜め後方から見た斜視図、図１６（Ｂ）及び図１６（Ｃ）は受電装置の側面断面図である。 図１７は第７の実施形態に係る電力伝送システムの使用形態での斜視図である。 図１８は受電装置の載置を検知するための他の送電装置側パッシブ電極の形状を示す模式図である。 図１９は第８の実施形態に係る電力伝送システムの使用形態での斜視図である。 図２０は第８の実施形態に係る電力伝送システムの使用形態での側面断面図である。 図２１は受電装置における降圧回路等のモジュールの配置図である。

《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係る電力伝送システム４０１の簡略回路図である。この電力伝送システム４０１は、送電装置１０１と受電装置２０１とで構成されている。送電装置１０１は送電装置側パッシブ電極１１と送電装置側アクティブ電極１２を備え、受電装置２０１は、受電装置側パッシブ電極２１と受電装置側アクティブ電極２２を備えている。

送電装置側アクティブ電極１２と送電装置側パッシブ電極１１との間には高周波高電圧発生回路１３が接続されている。受電装置側アクティブ電極２２と受電装置側パッシブ電極２１との間には降圧回路２５が接続されていて、降圧回路２５には負荷回路ＲＬが接続されている。

高周波高電圧発生回路１３は送電装置側アクティブ電極１２と送電装置側パッシブ電極１１との間に高周波の高電圧を印加する。降圧回路２５は受電装置側アクティブ電極２２と受電装置側パッシブ電極２１との間に生じる電圧を降圧する。負荷回路ＲＬは、降圧回路２５の出力電圧を電源電圧として入力する。この負荷回路ＲＬは、降圧回路２５の出力を整流平滑する整流平滑回路およびこの整流平滑回路の出力で充電される二次電池を備えている。
受電装置側パッシブ電極２１は送電装置側パッシブ電極１１に接して直流的に導通する。

本発明によれば、昇圧された高電圧で電力伝送を行うため、送電装置側パッシブ電極１１に流れる電流は例えば数ｍＡオーダーでよい。接点電極の接触によって二次電池を充電する従来の接触式充電装置では、数Ａオーダーの充電電流がそのまま流れるため、接触抵抗による損失が大きい。これに対して本発明によれば、送電装置側パッシブ電極の接触抵抗の影響が非常に小さいので接触抵抗を低く抑える必要がない。そのため、導電性ゴムなどの各種接触手段が適用できる。

図３（Ａ）は送電装置１０１の側面図、図３（Ｂ）は電力伝送システム４０１の側面図である。
図３（Ａ）に表れているように、送電装置１０１は台座部１０Ｄと、それに直交する背もたれ部１０Ｂを備えている。この台座部１０Ｄと背もたれ部１０Ｂとで受電装置２０１を載置するための載置部を構成している。送電装置側アクティブ電極１２は、送電装置１０１の筐体１０の内部に台座部１０Ｄに沿って設けられている。背もたれ部１０Ｂには送電装置側パッシブ電極１１が露出している。この送電装置側パッシブ電極１１は、接続導体１１Ｌを介して送電装置のグランド電極１１Ｇに導通している。

送電装置側パッシブ電極１１が、接続導体１１Ｌを介して送電装置のグランド電極１１Ｇに導通していることにより、受電装置側パッシブ電極が送電装置のグランドと同電位となるので、受電装置側パッシブ電極の電位が安定化し、不要電磁界の漏洩が抑制される。

図３（Ｂ）に表れているように、受電装置２０１はその筐体の下面に沿って受電装置側アクティブ電極２２が形成されている。また、受電装置２０１の筐体の外面に受電装置側パッシブ電極２１が形成されている。

送電装置１０１の載置部に受電装置２０１を載置することによって、受電装置側アクティブ電極２２は送電装置１０１側のアクティブ電極１２に誘電体層（筐体部分）を介して対向し、受電装置側パッシブ電極２１は送電装置１０１側のパッシブ電極１１に直接導通する。

図４は電力伝送システム４０１の等価回路図である。送電装置１０１の高周波電圧発生回路ＯＳＣは例えば１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの高周波電圧を発生する。昇圧トランスＴＧおよびインダクタＬＧによる昇圧回路１７は、高周波電圧発生回路ＯＳＣの発生する電圧を昇圧してパッシブ電極１１とアクティブ電極１２との間に印加する。受電装置側パッシブ電極２１と受電装置側アクティブ電極２２との間には、降圧トランスＴＬおよびインダクタＬＬによる降圧回路２５が接続されている。降圧トランスＴＬの二次側には負荷回路ＲＬが接続されている。この負荷回路ＲＬは、整流平滑回路と二次電池とで構成されている。

送電装置側パッシブ電極１１と受電装置側パッシブ電極２１との間に接続されている抵抗ｒは送電装置側パッシブ電極１１と受電装置側パッシブ電極２１との接触部に構成される接触抵抗に相当する。送電装置側アクティブ電極１２と受電装置側アクティブ電極２２との間に接続されているキャパシタＣｍは、送電装置側アクティブ電極１２と受電装置側アクティブ電極２２との間に生じる容量に相当する。

前記接触抵抗ｒの抵抗値をｒ、容量結合部の容量Ｃｍの容量をＣｍで表すと、
ｒ＜＜１／ωＣｍの関係にある。このように、送電装置１０１と受電装置２０１のパッシブ電極同士が直接導通することにより、受電装置側パッシブ電極２１の電位が送電装置側パッシブ電極１１の電位にほぼ等しくなる。その結果、受電装置側パッシブ電極２１の電位が安定化し、グランド電位変動および不要電磁界の漏洩が抑制される。また、浮遊容量が抑えられるので、結合度が高まり、高い伝送効率が得られる。

《第２の実施形態》
図５（Ａ）は第２の実施形態に係る受電装置２０２Ａの斜め後方から見た斜視図、図５（Ｂ）は受電装置２０２Ａの断面図である。この受電装置２０２Ａの筐体２０は絶縁体（誘電体）材料の成型体である。筐体内部に筐体２０に沿って受電装置側パッシブ電極２１Ｎが形成されている。筐体２０の背面には、受電装置側パッシブ電極２１Ｎに導通する受電装置側パッシブ電極接続導体２１Ｃが露出形成されている。また、筐体２０の底面付近には筐体２０に沿って受電装置側アクティブ電極２２が形成されている。

図６は第２の実施形態に係る電力伝送システム４０２の使用形態での斜視図である。この例では、送電装置１０２は、それに対して複数の受電装置２０２Ａ，２０２Ｂを載置できる大きさである。また、送電装置１０２の台座部１０Ｄのどの位置に受電装置を載置しても電力が伝送できるように、台座部１０Ｄと背もたれ部１０Ｂとによる谷に沿った方向に延びるように、送電装置側パッシブ電極１１Ａ，１１Ｂとアクティブ電極１２が形成されている。

送電装置１０２の台座部１０Ｄに受電装置２０２Ａを載置した状態で、受電装置側パッシブ電極接続導体２１Ｃは送電装置側パッシブ電極１１Ａ，１１Ｂに直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２は送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。受電装置２０２Ｂについても同様である。このようにして単一の送電装置から複数の受電装置へ電力伝送を行うことも可能である。

図７は電力伝送システム４０２の使用形態での断面図である。送電装置１０２の台座部１０Ｄに受電装置２０２Ａを載置した状態で、受電装置側パッシブ電極接続導体２１Ｃ，２１Ｃは送電装置側パッシブ電極１１Ａ，１１Ｂに直接導通する。そのため、送電装置側パッシブ電極１１Ａ−１１Ｂ間は受電装置側パッシブ電極２１Ｎを介して導通する。

送電装置１０２内の制御部は送電装置側パッシブ電極１１Ａ−１１Ｂ間が導通するか否かを検知することによって、受電装置の載置有無を判定する。

図８は前記制御部の処理内容を示すフローチャートである。先ず、初期化処理としてフラグをリセットする（Ｓ１）。このフラグは充電が完了したことを表すフラグである。続いて前記送電装置側パッシブ電極１１Ａ−１１Ｂ間の導通抵抗を測定する（Ｓ２）。導通していれば、送電を行う（Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５）。充電が完了するまで、上記の処理を繰り返す（Ｓ６→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→・・・）。充電が完了すれば、フラグをセットし、ステップＳ２へ戻る（Ｓ６→Ｓ７→Ｓ２）。フラグのセット状態では送電は行われない（Ｓ３→Ｓ４→Ｓ２）。受電装置２０２Ａが送電装置１０２から取り外されたなら、一定時間待ってから（Ｓ３→Ｓ８→Ｓ２→・・・）、フラグがリセットされて、初期の状態に戻る（Ｓ８→Ｓ１）。

このようにして、送電装置側パッシブ電極に対する受電装置側パッシブ電極の導通有無の検知によって受電装置の載置有無を判定し、それに応じた処理を行うことにより、送電装置に対する受電装置の載置有無を容易且つ確実に検知できる。

《第３の実施形態》
図９（Ａ）は第３の実施形態に係る電力伝送システム４０３の或る使用形態での斜視図である。図９（Ｂ）は送電装置１０３に対して受電装置２０３を載置する直前の状態を示す側面図である。送電装置１０３の上面が載置面である。この載置面に受電装置２０３が載置される。

送電装置１０３の筐体には、載置面に送電装置側パッシブ電極１１が設けられていて、載置面に沿って送電装置側アクティブ電極１２が設けられている。受電装置２０３の底面には受電装置側パッシブ電極２１が設けられていて、受電装置２０３の底面に沿って受電装置側アクティブ電極２２が設けられている。

送電装置１０３に受電装置２０３が載置された状態で、受電装置側パッシブ電極２１は送電装置側パッシブ電極１１に直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２は送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。

なお、受電装置側アクティブ電極２２の面積が送電装置側アクティブ電極１２の面積より大きいことにより、送電装置側アクティブ電極１２が受電装置側アクティブ電極２２で覆われる。その結果、送電装置側アクティブ電極１２と外部の導体との間の浮遊容量が小さく、送電装置側アクティブ電極１２からの電界漏洩をより低減できる。

このようにして送電装置の平面上の載置部に受電装置を載置することによって電力伝送を行うことも可能である。

《第４の実施形態》
図１０（Ａ）は第４の実施形態に係る受電装置２０４の斜め後方から見た斜視図、図１０（Ｂ）は受電装置２０４の断面図である。この受電装置２０４の筐体２０は絶縁体（誘電体）材料の成型体である。筐体２０の背面には、受電装置側パッシブ電極２１が露出形成されている。また、筐体２０の背面には、受電装置側通信電極２１Ｄが露出形成されている。筐体２０の底面付近には筐体２０に沿って受電装置側アクティブ電極２２が形成されている。

図１１は第４の実施形態に係る電力伝送システム４０４の或る使用形態での斜視図である。この例では、送電装置１０４の台座部１０Ｄと背もたれ部１０Ｂとによる谷に沿った方向に延びるように、送電装置側パッシブ電極１１とアクティブ電極１２が形成されている。また背もたれ部１０Ｂには送電装置側通信電極１１Ｄが露出形成されている。

送電装置１０４の台座部１０Ｄに受電装置２０４を載置した状態で、受電装置側パッシブ電極２１は送電装置側パッシブ電極１１に直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２は送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。また、受電装置側通信電極２１Ｄは送電装置側通信電極１１Ｄに導通する。

このようにして送電装置から受電装置へ電力伝送を行うとともに、両者間でデータの通信を行うことができる。例えば、送電装置は充電器、受電装置は二次電池を内蔵する携帯電子機器である場合、送電装置（充電器）と受電装置（携帯電子機器）は必要なデータを通信することによって、送電装置（充電器）が受電装置（携帯電子機器）内の二次電池の状態をモニターしながら充電する、といった制御が可能となる。

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、送電装置側の対接地インピーダンスについて具体例を示す。
図１２は第５の実施形態に係る三つの電力伝送システムの等価回路図である。いずれも送電装置１０１の対接地インピーダンスＺＧを回路上明示している。

送電装置側パッシブ電極１１は、対接地インピーダンスＺＧを介して送電装置１０１の入力電源系の基準電位に接続されている。ここで対接地インピーダンスＺＧは直流的に低インピーダンスで導通する抵抗、または交流的に低インピーダンスで導通する容量である。「送電装置１０１の入力電源系の基準電位」とは、部屋や大地の電位である。

対接地インピーダンスＺＧは、送電装置１０１の入力電源がバッテリである場合には、このバッテリの対地浮遊容量である。また、ＡＣアダプターである場合には、ＡＣアダプター内のトランスの一次・二次間の浮遊容量である。送電装置１０１の入力電源が、アース接続可能な商用電源であれば、対接地インピーダンスＺＧは商用電源のアースに導通するラインの抵抗または意図的に接続された抵抗である。なお、対接地インピーダンスＺＧが前記の浮遊容量であっても、電力伝送に用いる周波数帯（例えば１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚ）にとっては充分に低いインピーダンスである。

図１２（Ａ）に示す電力伝送システム４０５Ａの例では、昇圧トランスＴＧの一次側と二次側が容量Ｃ１を介してつながっている。同様に、降圧トランスＴＬの一次側と二次側が容量Ｃ２を介してつながっている。

図１２（Ｂ）に示す電力伝送システム４０５Ｂの例では、昇圧トランスＴＧの一次側と二次側の基準電位側が直接導通している。すなわち、送電装置１０１の基準電位が昇圧トランスＴＧの一次側と二次側とで共通である。降圧トランスＴＬの一次側と二次側は容量Ｃ２を介してつながっている。

図１２（Ｃ）に示す電力伝送システム４０５Ｃの例では、送電装置１０１の基準電位が昇圧トランスＴＧの一次側と二次側とで共通である。同様に受電装置２０１の基準電位が降圧トランスＴＬの一次側と二次側とで共通である。特に、この図１２（Ｃ）に示す構成で、且つ対接地インピーダンスＺＧが直流的に導通する抵抗である場合には、電力伝送システム４０５Ｃ全体が静電気で帯電することもない。

図１２に示したいずれの構成であっても、送電装置１０１のグランドは送電装置１０１の入力電源系の基準電位に直流的または交流的に低インピーダンスで接続されている。送電装置側パッシブ電極１１には受電装置側パッシブ電極２１が直流的に導通するので、送電装置側パッシブ電極１１だけでなく、受電装置側パッシブ電極２１の電位も商用電源の基準電位にほぼ等しくなる。

このようにして電力伝送システム全体のグランド電位の変動を抑えることができるので、受電装置が例えば容量変化検出型のタッチパネルを備えていても、受電装置のグランド電位（基準電位）が安定であるので、受電装置側の負荷回路ＲＬの誤動作が防止できる。

《第６の実施形態》
第６の実施形態では、第２の実施形態の場合よりも、送電装置に対する受電装置の載置態様の自由度をさらに高めることができる。

図１３（Ａ）は第６の実施形態に係る受電装置２０６の斜め後方から見た斜視図、図１３（Ｂ）及び図１３（Ｃ）は受電装置２０６の側面断面図である。この受電装置２０６の筐体２０は絶縁体（誘電体）材料の成型体である。筐体内部に筐体２０に沿って受電装置側パッシブ電極２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇが露出形成されている。具体的には、筐体２０の底面及び背面の角部に受電装置側パッシブ電極２１Ｅが設けられ、筐体２０の背面及び側面の角部に受電装置側パッシブ電極２１Ｆ，２１Ｇがそれぞれ設けられている。また、筐体２０の底面に沿って受電装置側アクティブ電極２２Ａが形成されており、側面に沿って受電装置側アクティブ電極２２Ｂ，２２Ｃが形成されている。

図１４は第６の実施形態に係る電力伝送システム４０６の使用形態での斜視図である。送電装置１０６の台座部１０Ｄのどの位置に受電装置を載置しても電力が伝送できるように、台座部１０Ｄと背もたれ部１０Ｂとによる谷に沿った方向に延びるように、送電装置側パッシブ電極１１Ｃと送電装置側アクティブ電極１２が形成されている。送電装置側パッシブ電極１１Ｃは、台座部１０Ｄと背もたれ部１０Ｂとによる谷に露出形成されている。送電装置側アクティブ電極１２は、台座部１０Ｄに沿って設けられている。

送電装置１０６の台座部１０Ｄに受電装置２０６を載置した状態で、受電装置側パッシブ電極２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇの何れかは送電装置側パッシブ電極１１Ｃに直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの何れかは送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。

例えば、受電装置２０６の底面を台座部１０Ｄに載置した場合、受電装置側パッシブ電極２１Ｅが送電装置側パッシブ電極１１Ｃに直接導通する。また、受電装置側アクティブ電極２２Ａが送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。受電装置２０６の側面を台座部１０Ｄに載置した場合、受電装置側パッシブ電極２１Ｆ（又は２１Ｇ）が送電装置側パッシブ電極１１Ｃに直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２Ｃ（又は２２Ｂ）が送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。

このように、第６の実施形態では、送電装置１０６に対して受電装置２０６を、筐体２０の底面を下側にして縦置きした場合、又は側面を下側にして横置きした場合であっても電力伝送が可能となり、装置１０６に対する受電装置２０６の載置態様の自由度を高くすることができる。

図１５は第６の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの一部である受電装置２０６の回路ブロック図である。第６の実施形態の受電装置２０６は、３つのアクティブ電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが切替スイッチ２９で選択的に降圧回路２５に接続されるように構成されている。

切替スイッチ２９はセンサ部３０の検出結果に応じてアクティブ電極２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの何れかを選択する。センサ部３０は重力加速度の方向を検出するセンサを備え、このセンサ部３０によって受電装置２０６のどのアクティブ電極が送電装置１０６のアクティブ電極１２に対向するかを検知する。切替スイッチ２９は、送電装置１０６のアクティブ電極１２に対向する受電装置側アクティブ電極を選択する。このことにより、非選択状態のアクティブ電極はフローティング状態となって、高電位が掛からないので不要輻射ノイズを低減できる。なお、非選択状態のアクティブ電極はパッシブ電極に接続するように構成してもよい。このことによってパッシブ電極の総面積をかせぐことができる。

《第７の実施形態》
第７の実施形態では、第６の実施形態と同様に、送電装置に対する受電装置の載置態様の自由度をさらに高めることができる。

図１６（Ａ）は第７の実施形態に係る受電装置２０７の斜め後方から見た斜視図、図１６（Ｂ）及び図１６（Ｃ）は受電装置２０７の側面断面図である。この受電装置２０７の筐体２０は絶縁体（誘電体）材料の成型体である。筐体内部に筐体２０に沿って受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋが露出形成されている。具体的には、筐体２０の底面に沿って受電装置側パッシブ電極２１Ｈが設けられ、筐体２０の側面に沿って受電装置側パッシブ電極２１Ｊ，２１Ｋがそれぞれ設けられている。また、筐体２０の背面に沿って受電装置側アクティブ電極２２Ｄが形成されている。

図１７は第７の実施形態に係る電力伝送システム４０７の使用形態での斜視図である。送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆは矩形状（帯状）であって、短辺が平行となるよう隔離して一直線上に台座部１０Ｄに露出形成されている。アクティブ電極１２は、背もたれ部１０Ｂに沿って形成されている。

送電装置１０７の台座部１０Ｄに受電装置２０７を載置した状態で、受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋの何れかは送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆに直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２Ｄは送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向するように受電装置２０７の筺体の背面に沿って形成されている。

例えば、受電装置２０７の底面を台座部１０Ｄに載置した場合、受電装置側パッシブ電極２１Ｈが送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆに直接導通する。また、受電装置側アクティブ電極２２Ｄが送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。受電装置２０７の側面を台座部１０Ｄに載置した場合、受電装置側パッシブ電極２１Ｊ（又は２１Ｋ）が送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆに直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２Ｄが送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。受電装置側アクティブ電極２２Ｄは、台座部１０Ｄの載置面からの距離が載置方向によって変化しないように設計されている。

このように、第７の実施形態では、送電装置１０７に対して受電装置２０７を縦置き又は横置きしても、電力伝送が可能となり、装置１０７に対する受電装置２０７の載置態様の自由度を高くすることができる。また、台座部１０Ｄに送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆを設け、その台座部１０Ｄと受電装置２０７の載置時に面接触する底面及び側面に受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋを設けることで、パッシブ電極同士の接点不良が起きにくくすることができる。

また、送電装置１０７に受電装置２０７が載置され、受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋの何れかが、隔離した送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆの両方に接触すると、送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆ間は、接触した受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋの何れかを介して導通する。このため、送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆ間の導通有無を検知することで、受電装置２０７が送電装置１０７に載置されているかの有無を検知することができる。

なお、受電装置２０７の載置を検知するための送電装置側パッシブ電極の形状は、図１７の構成に限定されない。図１８は、受電装置２０７の載置を検知するための他の送電装置側パッシブ電極の形状を示す模式図である。この図１８は、送電装置１０７の台座部１０Ｄのみを上方から見た図である。

受電装置２０７が送電装置１０７に載置されているかの有無を検知するための二つのパッシブ電極は、図１８（Ａ）に示すように、台座部１０Ｄの長手方向に延びた帯状で、平行配列された送電装置側パッシブ電極１１Ｇ，１１Ｈであってもよい。この場合、台座部１０Ｄの幅方向が狭い場合でも、二つの電極を設けることができる。また、受電装置２０７を載置した場合に台座部１０Ｄの長手方向に位置ズレしても、受電装置２０７のパッシブ電極は、送電装置側パッシブ電極１１Ｇ，１１Ｈの両方に接触するため、受電装置２０７の載置を確実に検知できる。

また、受電装置２０７が送電装置１０７に載置されているかの有無を検知するための二つのパッシブ電極は、図１８（Ｂ）に示すように、一対の櫛形電極からなる送電装置側パッシブ電極１１Ｊ，１１Ｋであってもよい。この場合、送電装置側パッシブ電極１１Ｊ，１１Ｋの双方の櫛歯（以下、電極指という）が交互に間に位置するよう、対向して台座部１０Ｄに設けられる。パッシブ電極１１Ｊ，１１Ｋの双方の細長い電極指が、小さい間隔で交互に間に位置している。そのため、パッシブ電極をそれぞれの電極指が交互に間に位置される一対の櫛形電極とすることで、台座部１０Ｄの幅が狭い場合でも、二つの電極を設けることができる。また、台座部１０Ｄの幅方向の寸法が小さい場合でも、送電装置側パッシブ電極と受電装置側パッシブ電極との接触面積を大きくすることができる。

なお、受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋは、それぞれが隔離して別箇に設けられていてもよいし、一つの電極から構成されていてもよい。また、受電装置２０７が備える降圧回路２５等のモジュールが受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋに囲まれるよう、筐体２０の底面付近に設ける構成がより好ましい。この場合、降圧回路２５等のモジュールが受電装置側パッシブ電極２１Ｈ，２１Ｊ，２１Ｋにより静電遮蔽されるため、電力伝送の際にトランスなどから発生するノイズを低減できる。

また、受電装置２０７側のパッシブ電極を二つに分割して、受電装置側で受電装置の載置の有無を検知し、検知結果を送電装置へ通知する構成としてもよい。
さらに、第６の実施形態における送電装置側パッシブ電極１１Ｃを、本実施形態の送電装置側パッシブ電極１１Ｅ，１１Ｆと同様に、二つに分割して、受電装置の載置の有無を検知できるようにしてもよい。

《第８の実施形態》
第８の実施形態では、受電装置側パッシブ電極が筐体の一部を構成している。図１９は第８の実施形態に係る電力伝送システム４０８の使用形態での斜視図である。図２０は第８の実施形態に係る電力伝送システム４０８の使用形態での側面断面図である。

送電装置１０８の台座部１０Ｄの前面に、背もたれ部１０Ｂと挟むようにして受電装置２０８を載置させるための抑え部１０Ｅが、背もたれ部１０Ｂと略平行に設けられている。

送電装置側パッシブ電極１１は、矩形状（帯状）であって、短辺が平行となるよう隔離して一直線上に台座部１０Ｄに露出形成されている。送電装置側パッシブ電極１１は、第７の実施形態と同様に、二つに分割されていてもよいし、一つであってもよい。アクティブ電極１２は、第７の実施形態と同様に、背もたれ部１０Ｂに沿って形成されている。

受電装置２０８の筐体２０は絶縁体（誘電体）材料の成型体であり、筐体２０の一部、具体的には、二側面及び底面は、受電装置側パッシブ電極２１Ｌにより形成されている。また、筐体２０の背面に沿って受電装置側アクティブ電極２２が形成されている。

受電装置２０８は、送電装置１０８の背もたれ部１０Ｂ及び抑え部１０Ｅの間に図中矢印方向に挿入して、台座部１０Ｄに載置するようになっている。この状態で、受電装置２０８の二側面及び底面の何れかの受電装置側パッシブ電極２１Ｌが、送電装置側パッシブ電極１１に直接導通し、受電装置側アクティブ電極２２は送電装置側アクティブ電極１２に誘電体層を介して対向する。なお、受電装置２０８は、二側面及び底面の何れが台座部１０Ｄ側となるように載置してもよい。

このように、受電装置２０８の挿入方向と、受電装置側パッシブ電極２１Ｌおよび送電装置側パッシブ電極１１の接点の接触方向とが同一方向で、かつ、パッシブ電極同士が面接触するため、パッシブ電極間の接点不良が生じにくくすることができる。また、送電装置側パッシブ電極１１と接触する受電装置側パッシブ電極２１Ｌを筐体２０の一部とすることで、受電装置２０８の接点部分が目立たなくなり受電装置２０８の外観を損なわないようにできる。

なお、第８の実施形態では、筐体２０の二側面及び底面を受電装置側パッシブ電極２１Ｌで形成しているが、筐体２０の前面及び背面の一部をパッシブ電極で形成するようにしてもよい。また、受電装置２０８が有する降圧回路２５等のモジュールは、筐体２０の一部を形成するパッシブ電極で囲まれる位置に設けられる構成が好ましい。

図２１は受電装置２０８における降圧回路２５等のモジュールの配置図である。図２１に示すように、降圧回路２５等のモジュールを受電装置側パッシブ電極２１Ｌにより囲うことで、電力伝送時に降圧回路２５等のモジュールから発生するノイズを、パッシブ電極２１Ｌの金属により遮蔽することができる。その結果、発生するノイズが電力伝送に及ぼす悪影響を低減できる。

ＬＧ…インダクタ
ＬＬ…インダクタ
ＯＳＣ…高周波電圧発生回路
ＲＬ…負荷回路
ＴＧ…昇圧トランス
ＴＬ…降圧トランス
１０…筐体
１０Ｄ…台座部
１１，１１Ａ，１１Ｂ…送電装置側パッシブ電極
１１Ｄ…送電装置側通信電極
１１Ｇ…グランド電極
１１Ｌ…接続導体
１２…送電装置側アクティブ電極
１３…高周波高電圧発生回路
１７…昇圧回路
２０…筐体
２１…パッシブ電極
２１…受電装置側パッシブ電極
２１Ｃ…受電装置側パッシブ電極接続導体
２１Ｄ…受電装置側通信電極
２１Ｎ…受電装置側パッシブ電極
２２…受電装置側アクティブ電極
２５…降圧回路
１０１〜１０４…送電装置
２０１〜２０４…受電装置
２０２Ａ，２０２Ｂ…受電装置
４０１〜４０４，４０５Ａ，４０５Ｂ，４０５Ｃ…電力伝送システム

Claims (20)

1. 送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
   受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有し、
   前記受電装置側アクティブ電極は容量を介して前記送電装置側アクティブ電極に接続され、前記受電装置側パッシブ電極は前記送電装置側パッシブ電極に直接導通される、受電装置。
2. 前記受電装置側パッシブ電極は受電装置の筺体を構成している、請求項１に記載の受電装置。
3. 送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
   前記送電装置が、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面と、前記第１の面に沿って設けられている送電装置側アクティブ電極と、前記第２の面に設けられている送電装置側パッシブ電極と、前記送電装置側アクティブ電極及び送電装置側パッシブ電極の間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路を有しており、
   前記送電装置と対をなす受電装置は、
   直交する底面及び背面、並びに、該底面及び背面に直交する平行な二側面を有する筐体と、
   該筐体の背面に沿って設けられ、前記送電装置側アクティブ電極が対向する受電装置側アクティブ電極と、
   前記筺体の底面と二側面の少なくとも一方とに設けられ、前記送電装置側パッシブ電極が直接導通する受電装置側パッシブ電極と、
   前記受電装置側アクティブ電極及び前記受電装置側パッシブ電極の間に生じる電圧を降圧する降圧回路と、
   該降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路と、
   を備える受電装置。
4. 送電装置側アクティブ電極と送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続された送電装置と対をなす受電装置であって、
   前記送電装置が互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、前記第２の面に沿って設けられている送電装置側アクティブ電極と、前記第１、第２の面の交差部分に設けられている送電装置側パッシブ電極との間に高周波の高電圧を印加する高周波高電圧発生回路が接続されており、
   前記送電装置と対をなす受電装置は、
   直交する底面及び背面、並びに、該底面及び背面に直交する平行な二側面を有する筐体と、
   該筐体の底面及び二側面それぞれに沿って設けられ、前記送電装置側アクティブ電極が対向する受電装置側アクティブ電極と、
   前記筐体の背面及び底面の交差部分、並びに、前記背面及び二側面の交差部分それぞれに設けられ、前記送電装置側パッシブ電極が直接導通する受電装置側パッシブ電極と、
   前記受電装置側アクティブ電極及び前記受電装置側パッシブ電極の間に生じる電圧を降圧する降圧回路と、
   該降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路と、
   を備える受電装置。
5. 受電装置側アクティブ電極と受電装置側パッシブ電極との間に降圧回路が接続された受電装置と対をなす送電装置であって、
   前記受電装置側アクティブ電極に対向する送電装置側アクティブ電極、前記受電装置側パッシブ電極に対向する送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有し、
   前記送電装置側アクティブ電極は容量を介して前記受電装置側アクティブ電極に接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通される、送電装置。
6. 前記送電装置側パッシブ電極は送電装置のグランドに接続されている、請求項５に記載の送電装置。
7. 前記送電装置のグランドは前記送電装置の入力電源系の基準電位に直流的または交流的に低インピーダンスで接続されている、請求項６に記載の送電装置。
8. 送電装置側アクティブ電極、送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有する送電装置と、
   受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有する受電装置とを備え、
   前記送電装置側アクティブ電極は前記受電装置側アクティブ電極に前記送電装置側アクティブ電極と前記受電装置側アクティブ電極との間に形成される容量により接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通され、
   前記送電装置は、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、
   前記受電装置は、前記送電装置の第１の面に接する第３の面と前記送電装置の第２の面に接する第４の面を備え、
   前記第１の面に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第２の面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
   前記第３の面に前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第４の面に沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている、電力伝送システム。
9. 前記受電装置は、前記第３及び第４の面それぞれに直交し、互いに平行する第５、第６の面をさらに備え、
   前記受電装置側パッシブ電極は前記第５、第６の面の少なくとも一方にも設けられている、請求項８に記載の電力伝送システム。
10. 送電装置側アクティブ電極、送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有する送電装置と、
    受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有する受電装置とを備え、
    前記送電装置側アクティブ電極は前記受電装置側アクティブ電極に前記送電装置側アクティブ電極と前記受電装置側アクティブ電極との間に形成される容量により接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通され、
    前記送電装置は前記受電装置が載置される載置面を備え、
    前記送電装置の載置面に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記載置面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
    前記受電装置の底面に前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記受電装置の底面に沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている、電力伝送システム。
11. 前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に対して複数箇所で導通し、
    前記受電装置側パッシブ電極を介して前記送電装置側パッシブ電極との間の導通有無を検知する検知手段を前記送電装置に備えた、請求項８〜１０のいずれかに記載の電力伝送システム。
12. 前記送電装置側パッシブ電極又は前記受電装置側パッシブ電極は、離れて設けられている二つの電極で構成され、
    前記検知手段は前記二つの電極間の導通有無を検知する、請求項１１に記載の電力伝送システム。
13. 前記二つの電極は帯状であり、長手方向に沿って平行に設けられている、請求項１２に記載の電力伝送システム。
14. 前記二つの電極は帯状であり、長手方向が一致するよう一直線上に設けられている、請求項１２に記載の電力伝送システム。
15. 前記二つの電極は第１、第２の櫛形電極であり、前記第１及び第２の櫛形電極の櫛歯が交互に平行配列するよう設けられている、請求項１２に記載の電力伝送システム。
16. 送電装置側アクティブ電極、送電装置側パッシブ電極、および前記送電装置側アクティブ電極と前記送電装置側パッシブ電極との間に接続された高周波高電圧発生回路、を有する送電装置と、
    受電装置側アクティブ電極、受電装置側パッシブ電極、前記受電装置側アクティブ電極と前記受電装置側パッシブ電極との間に生じる電圧を降圧する降圧回路、および前記降圧回路の出力電圧を電源電圧として入力する負荷回路、を有する受電装置とを備え、
    前記送電装置側アクティブ電極は前記受電装置側アクティブ電極に前記送電装置側アクティブ電極と前記受電装置側アクティブ電極との間に形成される容量により接続され、前記送電装置側パッシブ電極は前記受電装置側パッシブ電極に直接導通され、
    前記送電装置は、互いに直交する第１、第２の面で構成される載置面を備え、
    前記受電装置は、互いに直交する第３、第４の面、及び前記第３、第４の面それぞれに対して直交し、互いに平行する第５、第６の面を有する筐体を備え、
    前記第１、第２の面の交差部分に前記送電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第２の面に沿って前記送電装置側アクティブ電極が設けられ、
    前記第３、第４の面の交差部分、前記第３、第５の交差部分、及び前記第３、第６の面の交差部分それぞれに前記受電装置側パッシブ電極が設けられ、前記第４、第５、第６の面それぞれに沿って前記受電装置側アクティブ電極が設けられている、電力伝送システム。
17. 前記受電装置は、
    前記送電装置側アクティブ電極が、前記第４、第５、第６の面の何れに設けられた前記受電装置側アクティブ電極と対向しているかを検知する手段と、
    前記第４、第５、第６の面に設けられた前記受電装置側アクティブ電極の一つを前記降圧回路に接続するスイッチと、
    該スイッチを切り替えて、前記送電装置側アクティブ電極が対向する前記受電装置側アクティブ電極を前記降圧回路に接続する手段と、
    を備える請求項１６に記載の電力伝送システム。
18. 前記受電装置側アクティブ電極の面積は前記送電装置側アクティブ電極の面積より大きい、請求項８〜１７のいずれかに記載の電力伝送システム。
19. 前記送電装置側パッシブ電極は送電装置のグランドに接続されている、請求項８〜１８のいずれか記載の電力伝送システム。
20. 前記送電装置は、前記送電装置側パッシブ電極が形成された面に送電装置側通信電極を備え、前記受電装置は、前記受電装置側パッシブ電極が形成された面に、前記送電装置側通信電極と接する受電装置側通信電極を備える、請求項８〜１９のいずれかに記載の電力伝送システム。

Images