(57)【要約】  受動電極間の結合容量を大きくすることにより電力伝送効率を高め、周囲への不要な電界の漏えいを防止することができる電力伝送システムを提供する。  第一の受動電極１１ｐ、第一の受動電極１１ｐより高電位である第一の能動電極１１ａ、及び第一の受動電極１１ｐと第一の能動電極１１ａとの間に接続された電圧発生回路１２を備える送電装置１と、第二の受動電極２１ｐ、及び第二の受動電極２１ｐより高電位である第二の能動電極２１ａを備え、送電装置１に装着することが可能な受電装置２とを備える。受電装置２を送電装置１に装着した場合、送電装置１の第一の能動電極１１ａ、受電装置２の第二の能動電極２１ａ、及び受電装置２の第二の受動電極２１ｐを覆うように、送電装置１の第一の受動電極１１ｐを配置してある。
2013051501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路を備える送電装置と、
第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備え、前記送電装置に装着することが可能な受電装置と
を備える電力伝送システムであって、
前記受電装置を前記送電装置に装着した場合、前記送電装置の前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を覆うように、前記送電装置の前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする電力伝送システム。
【請求項２】
前記送電装置は、
前記受電装置を載置する台座部と、
前記受電装置を前記台座部に載置した状態で収容する筺体と
を備え、
前記受電装置の前記台座部に載置する面に前記第二の能動電極を設けてあり、前記筺体の内面の一部又は全てに前記第一の受動電極を設けてあることを特徴とする請求項１に記載の電力伝送システム。
【請求項３】
前記筺体の一部又は全てが透明な材質で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電力伝送システム。
【請求項４】
はたき状の第三の受動電極及び／又は帯状の第四の受動電極を、前記送電装置の前記第一の受動電極に接続して設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力伝送システム。
【請求項５】
第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備える受電装置との間で容量結合し、該受電装置へ電力を伝送する送電装置であって、
第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路とを備え、
前記受電装置が装着された場合、前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を覆うように、前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理的に接続することなく電力を伝送する電力伝送システム及び送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で電力を伝送する電子機器が多々開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力の送電ユニットと、電力の受電ユニットとの双方にコイルモジュールを設けた磁界結合方式の電力伝送システムが採用されることが多い。【０００３】
しかし、磁界結合方式では、各コイルモジュールを通過する磁束の大きさが起電力に大きく影響され、電力を高い効率で伝送するためには、送電ユニット側（一次側）のコイルモジュールと受電ユニット側（二次側）のコイルモジュールとのコイル平面方向の相対位置の制御に高い精度が要求される。また、結合電極としてコイルモジュールを用いているので、送電ユニット及び受電ユニットの小型化が難しくなる。さらに、電子機器等では、コイルの発熱による蓄電池への影響を考慮する必要があり、これが配置設計上のボトルネックになるおそれがあるという問題もあった。【０００４】
そこで、静電界を用いた電力伝送システムが多々開発されている。例えば特許文献１では、送電装置側の能動電極と受電装置側の能動電極との間で強い電場を形成して、電力を伝送する装置が開示されている。図９は、従来の電場を形成して電力を伝送する電力伝送システムの構成を示す模式図である。【０００５】
図９に示すように、送電装置１の能動電極１１ａと受動電極１１ｐとの間に電圧発生回路１２を設け、受電装置２の能動電極２１ａと受動電極２１ｐとの間に負荷回路２２を設けてある。送電装置１の能動電極１１ａと受電装置２の能動電極２１ａとの間に静電界６が形成され、静電界６を介して電力が伝送される。静電界を用いているので、能動電極１１ａ、２１ａの平面方向の相対位置を高い精度で制御する必要がなく、結合電極の形状設計の自由度が高い。【０００６】
また、図１０は、従来の電力伝送システムの等価回路図である。図１０に示すように、従来の電力伝送システムの送電装置１は、少なくとも電圧発生回路１２及び昇圧トランス１３を有する送電モジュール１０と、結合電極１１とを備えている。図１０の等価回路では、電圧発生回路１２で発生した１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数の交流電圧が昇圧トランス１３により昇圧され、能動電極（第一の能動電極）１１ａが高電圧となり、受動電極（第一の受動電極）１１ｐが低電圧となる。【０００７】
受電装置２は、少なくとも降圧トランス２３を有する受電モジュール２０と、結合電極２１とを備えている。図１０の等価回路では、容量ＣＧは、送電装置１の能動電極１１ａと受動電極１１ｐとの間の容量である。容量ＣＬは、受電装置２の能動電極（第二の能動電極）２１ａと受動電極（第二の受動電極）２１ｐとの間の容量である。容量ＣＭは送電装置１の能動電極１１ａと受電装置２の能動電極２１ａとの間の容量に相当する。なお、図１０では、共振回路も含めて記載しているが、電力伝送の安定度を高めるためであり、必ずしも共振回路は必要ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００９−５３１００９号公報
【特許文献２】特開平０６−１５００７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図９に示す電力伝送システムでは、送電装置１の受動電極１１ｐと受電装置２の受動電極２１ｐとが離れており、受動電極１１ｐ、２１ｐ同士の結合容量を大きくして安定した電力伝送を行うことができるように、送電装置１の受動電極１１ｐ及び受電装置２の受動電極２１ｐのサイズ（面積）を大きくしてある。充電可能面積を広げる場合、あるいは複数の受電装置２を同時に充電できるよう送電装置１の能動電極１１ａのサイズを大きくした場合、受動電極１１ｐ、２１ｐのサイズをさらに大きくする必要が生じる。しかし、受動電極１１ｐ、２１ｐのサイズを大きくするにも限度があり、送電装置１の能動電極１１ａの干渉により受動電極１１ｐ、２１ｐ間の容量結合が阻害されるおそれがあるという問題点があった。【００１０】
そのため、例えば特許文献２に開示してある非接触型ＩＣメモリカードシステムでは、受電装置２を送電装置１に装着した場合、送電装置１の能動電極１１ａ、受電装置２の能動電極２１ａ、受電装置２の受動電極２１ｐ、送電装置１の受動電極１１ｐという順に配置される。しかし、特許文献２では、カード状の受電装置２に対してしか適用することができず、受電装置２の形状を制限してしまうという問題点があった。【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、受動電極間の結合容量を大きくすることにより電力伝送効率を高め、周囲への不要な電界の漏えいを防止することができる電力伝送システム及び送電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明に係る電力伝送システムは、第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路を備える送電装置と、第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備え、前記送電装置に装着することが可能な受電装置とを備える電力伝送システムであって、前記受電装置を前記送電装置に装着した場合、前記送電装置の前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を覆うように、前記送電装置の前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする。【００１３】
上記構成では、受電装置を送電装置に装着した場合、送電装置の第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を覆うように、送電装置の第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。【００１４】
また、本発明に係る電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記受電装置を載置する台座部と、前記受電装置を前記台座部に載置した状態で収容する筺体とを備え、前記受電装置の前記台座部に載置する面に前記第二の能動電極を設けてあり、前記筺体の内面の一部又は全てに前記第一の受動電極を設けてあることが好ましい。【００１５】
上記構成では、受電装置の台座部に載置する面に第二の能動電極を設けてあり、筺体の内面の一部又は全てに第一の受動電極を設けてあるので、第一の受動電極のサイズを大きくすることができ、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。さらに、受電装置が筺体に収容された時点で電力の伝送を開始するようにすることで、受電装置を台座部へ安全に載置することが可能となる。【００１６】
また、本発明に係る電力伝送システムにおいて、前記筺体の一部又は全てが透明な材質で構成されていることが好ましい。【００１７】
上記構成では、筺体の一部又は全てが透明な材質で構成されているので、受電装置が載置されているか否か、充電の進捗度合い等を外部から視認することが可能となる。【００１８】
また、本発明に係る電力伝送システムにおいて、はたき状の第三の受動電極及び／又は帯状の第四の受動電極を、前記送電装置の前記第一の受動電極に接続して設けてあることが好ましい。【００１９】
上記構成では、はたき状の第三の受動電極及び／又は帯状の第四の受動電極を、送電装置の第一の受動電極に接続して設けてあるので、第三の受動電極及び／又は第四の受動電極を第二の受動電極に近接するよう配置することで、送電装置の第一の受動電極と受電装置の第二の受動電極とを接近させたのと同様となり、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。【００２０】
次に、上記目的を達成するために本発明に係る送電装置は、第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備える受電装置との間で容量結合し、該受電装置へ電力を伝送する送電装置であって、第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路とを備え、前記受電装置が装着された場合、前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を覆うように、前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする。【００２１】
上記構成では、受電装置が装着された場合、第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を覆うように、第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、受電装置がどのような形状であっても確実に電力を伝送することができるとともに、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る電力伝送システム及び送電装置では、受電装置を送電装置に装着した場合、送電装置の第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を覆うように、送電装置の第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの、送電装置に受電装置を載置する台座部を設けた場合の構成を模式的に示す透過斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す透過斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの、筺体が蓋部を有する場合の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの他の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの、帯状の第四の受動電極を併用した場合の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの、受電装置の形状が円柱状である場合の構成を示す模式図である。
【図９】従来の電場を形成して電力を伝送する電力伝送システムの構成を示す模式図である。
【図１０】従来の電力伝送システムの等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態における電力伝送システムについて、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。
【００２５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの等価回路図は、従来の構成と同様であることから、図１０と同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。図１は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態１に係る電力伝送システムの受電装置２は、負荷回路２２を挟んで、第二の能動電極２１ａと第二の受動電極２１ｐとを備えている。受電装置２の第二の能動電極２１ａは、送電装置１の第一の能動電極１１ａと空隙を介して対向しており、電界１８を形成して容量結合している。
【００２７】
受電装置２の第二の能動電極２１ａと送電装置１の第一の能動電極１１ａとの間の空隙の大きさは、能動電極１１ａ、２１ａの表面に設けた絶縁膜の厚みの総和である。一方、送電装置１の第一の能動電極１１ａには第一の受動電極１１ｐより大きな電荷密度が発生するので空隙の電界１８は強くなる。
【００２８】
送電装置１の第一の受動電極１１ｐは、受電装置２を収容する筺体２５の内面全体に設けてある。したがって、受電装置２の第二の受動電極２１ｐは、筺体２５の内面全体に設けてある第一の受動電極１１ｐの一部と相対的に大きな距離を隔てて対向するので、相対的に弱い電界１９を形成して容量結合する。しかし、受電装置２の第二の受動電極２１ｐのサイズを第二の能動電極２１ａのサイズより大きくするとともに、第一の受動電極１１ｐのサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極１１ｐと第二の受動電極２１ｐとの間の結合容量を大きくすることができる。したがって、電力の伝送効率を高めることが可能となる。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの、受電装置２を載置する台座部を設けた場合の構成を模式的に示す透過斜視図である。図２では、筺体２５の下部に受電装置２を載置する台座部４１を設けてある。台座部４１の天面には、第一の能動電極１１ａを設けてあり、筺体２５の天面及び底面には第一の受動電極１１ｐが設けてある。図２では筺体２５の天面及び底面の二面に第一の受動電極１１ｐを設けてあるが、実際には他の四面にも第一の受動電極１１ｐを設けることが好ましい。周囲への不要な電界の漏えいを防止することができるからである。
【００３０】
受電装置２は、第二の能動電極２１ａが台座部４１の天面に設けてある第一の能動電極１１ａと対向するように、台座部４１に載置する。これにより、第二の能動電極２１ａと第一の能動電極１１ａとが容量結合する。一方、受電装置２の第二の受動電極２１ｐは、筺体２５の天面に設けてある第一の受動電極電１１ｐと容量結合する。
【００３１】
以上のように本実施の形態１によれば、受電装置２を送電装置１に装着した場合、送電装置１の第一の能動電極１１ａ、受電装置２の第二の能動電極２１ａ、及び受電装置２の第二の受動電極２１ｐを覆うように、送電装置１の第一の受動電極１１ｐを配置することにより、第一の受動電極１１ｐのサイズを大きくすることができるので、第二の受動電極２１ｐとの間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することも可能となる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの基本的な構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。本実施の形態２は、送電装置１に複数の受電装置２を同時に装着して電力を伝送する点で実施の形態１とは相違する。
【００３３】
図３は、本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す透過斜視図である。図３では、筺体２５の下部に、受電装置２を載置する台座部４１を設けてあり、台座部４１の天面に第一の能動電極１１ａを設けてある。筺体２５の天面及び底面には第一の受動電極１１ｐが設けてある。図３では筺体２５の天面及び底面の二面に第一の受動電極１１ｐを設けてあるが、実際には他の四面にも第一の受動電極１１ｐを設けることが好ましい。周囲への不要な電界の漏えいを防止することができるからである。
【００３４】
受電装置２は、台座部４１のどこに載置しても良いし、複数の受電装置２を台座部４１に載置しても良い。受電装置２は、第二の能動電極２１ａが台座部４１の天面に設けてある第一の能動電極１１ａと対向するように台座部４１に載置する。これにより、第二の能動電極２１ａと第一の能動電極１１ａとが容量結合する。一方、受電装置２の第二の受動電極２１ｐは、筺体２５の天面に設けてある第一の受動電極電１１ｐと容量結合する。
【００３５】
筺体２５を透明な材質で構成し、天面及び底面に設けてある第一の受動電極１１ｐをＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明電極で形成して、筺体２５及び第一の受動電極１１ｐを透明にすることで、筺体２５の内部に載置した受電装置２、受電装置２に設けられた充電状態表示等を外部から視認することができる。その結果、受電装置２が載置されているか否か、載置されている受電装置２の種類は何か、充電はどの程度まで進んでいるか、等を外部から視認することができる。もちろん、全てを透明な材質で構成することに限定されるものではなく、一部が透明な材質であっても良い。
【００３６】
また、筺体２５の一部を蓋、扉等で構成しても良い。図４は、本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの、筺体２５が蓋部を有する場合の構成を示す模式図である。図４（ａ）は、筺体２５が蓋部６１を有する場合の構成を示す斜視図を、図４（ｂ）は、筺体２５が蓋部６１を有する場合の構成を示す断面図を、それぞれ示している。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、蝶番６２を介して台座部４１と蓋部６１とが連結されて筺体２５を構成している。台座部４１に受電装置２を載置した場合、蓋部６１を閉じることにより、電力を伝送する。
【００３８】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、受電装置２は、台座部４１の天面側に設けてある第一の能動電極１１ａと第二の能動電極２１ａとが対向するように、台座部４１に載置する。そして、蓋部６１を蝶番６２で回転させて台座部４１へかぶせることで受電装置２を筺体２５へ収容することができる。そして蓋部６１の内面全体に設けてある第一の受動電極１１ｐと受電装置２の第二の受動電極２１ｐとを容量結合させることにより、効率よく電力を伝送することができる。
【００３９】
なお、蓋部６１を閉じた時点で電力の伝送を開始するようにしても良い。具体的には、電圧発生回路１２と接続するスイッチを設けておき、蓋部６１が台座部４１と接触した時点でスイッチがオン状態となり通電するようにすれば良い。
【００４０】
もちろん、蝶番６２を介して台座部４１と蓋部６１とが連結された筺体２５を構成することに限定されるものではない。図５は、本発明の実施の形態２に係る電力伝送システムの他の構成を示す模式図である。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、筺体２５の一面を扉状に開閉する扉部７１で構成しても良い。この場合、例えば扉部７１の内面に第一の受動電極１１ｐを設けておき、扉部７１を開けて受電装置２を載置し、扉部７１を閉じた時点で電力の伝送を開始する。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示すように、筺体２５の一部を引き出し部７２で構成しても良い。この場合、例えば引き出し部７２の内面側に第一の受動電極１１ｐを設けておき、引き出し部７２を引き出して受電装置２を載置し、引き出し部７２を押し込んだ時点で電力の伝送を開始する。
【００４３】
さらに、図５（ｃ）に示すように、直方体形状ではない筺体２５の天面を、蓋部７３で構成しても良い。この場合、蓋部７３の内面に第一の受動電極１１ｐを設けておき、蓋部７３を開けて受電装置２を載置し、蓋部７３を閉じた時点で電力伝送を開始する。
【００４４】
以上のように本実施の形態２によれば、一又は複数の受電装置２を送電装置１に装着した場合、送電装置１の第一の能動電極１１ａ、受電装置２の第二の能動電極２１ａ、及び受電装置２の第二の受動電極２１ｐを覆うように、送電装置１の第一の受動電極１１ｐを配置することにより、第一の受動電極１１ｐのサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極１１ｐと第二の受動電極２１ｐとの間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することも可能となる。
【００４５】
なお、受電装置２から電力の伝送を要求し、要求があった時点で電力の伝送を開始し、充電が完了した時点で容量結合を切断するようにしても良い。さらに、受電装置２が載置されている場合のみ電力を伝送するようにしても良い。例えば台座部４１に受電装置２が載置されたことを検知するセンサを設けておき、受電装置２が載置されたことを検知した場合に電圧発生回路１２と接続するスイッチがオン状態となって通電し、取り外されたことを検知した場合に電圧発生回路１２と接続するスイッチがオフ状態となって充電を終了するようにすれば良い。受電装置２が載置されていない領域については、第一の能動電極１１ａから不要な電界が発生するものの、筺体２５の一部又は全てに第一の受動電極１１ｐを設けてあるので、周囲への不要な電界の漏えいを防止することも可能となる。
【００４６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの基本的な構成は、実施の形態１と同様であることから、図９及び図１０と同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。本実施の形態３は、はたき状の第三の受動電極及び／又は帯状の第四の受動電極を送電装置１の第一の受動電極１１ｐに接続して設けてある点で実施の形態１及び２とは相違する。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。図６に示すように、本実施の形態３に係る電力伝送システムの受電装置２は、負荷回路２２を挟んで、能動電極（第二の能動電極）２１ａと受動電極（第二の受動電極）２１ｐとを備えている。受電装置２の第二の能動電極２１ａは、送電装置１の第一の能動電極１１ａと対向しており、強い電界１８を形成して容量結合している。
【００４８】
送電装置１の第一の受動電極１１ｐは、受電装置２を収容する筺体２５の内面全体に設けてある。また、受電装置２の第二の受動電極２１ｐに最も近い筺体２５の内面に、はたき状の第三の受動電極８１を、第一受動電極１１ｐに接続して設けてある。はたき状の第三の受動電極８１の存在により、送電装置１の第一の受動電極１１ｐと受電装置２の第二の受動電極２１ｐとを接近させたのと同様となり、より容易に強い電界１９を形成して容量結合することができるとともに、結合容量を大きくすることができる。したがって、電力の伝送効率を高めることが可能となる。
【００４９】
なお、はたき状の第三の受動電極８１は、金属箔、金属テープ、カーボン繊維等で構成すれば足り、第一の受動電極１１ｐに接続した第三の受動電極８１の表面は絶縁コーティングしておいても良い。
【００５０】
図７は、本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの、帯状の第四の受動電極を併用した場合の構成を示す模式図である。はたき状の第三の受動電極８１及び帯状の第四の受動電極９１は、蝶番６２を介して開閉することが可能な蓋部６１に、送電装置１の受動電極１１ｐと接続して設けてある。蓋部６１を閉じた場合、まず帯状の第四の受動電極９１が、台座部４１に載置してある受電装置２の形状に沿って変形し、受電装置２と密着する。次に、受電装置２と密着した第四の受動電極９１にはたき状の第三の受動電極８１が接触する。したがって、送電装置１の第一の受動電極１１ｐと受電装置２の第二の受動電極２１ｐとを接近させたのと同様となり、結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。
【００５１】
以上のように本実施の形態３によれば、はたき状の第三の受動電極８１及び／又は帯状の第四の受動電極９１を、送電装置１の第一の受動電極１１ｐに接続して設けてあるので、第三の受動電極８１及び／又は第四の受動電極９１を第二の受動電極２１ｐに近接するよう配置することで、送電装置１の第一の受動電極１１ｐと受電装置２の第二の受動電極２１ｐとを接近させたのと同様となり、受動電極間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を向上させることが可能となる。
【００５２】
その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えば受電装置２の形状は方形状に限定されるものではなく、例えば球状、円柱状等であっても良い。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態３に係る電力伝送システムの、受電装置２の形状が円柱状である場合の構成を示す模式図である。図８に示すように、円柱状の受電装置２には、互いに対向する位置に一対の第二の能動電極２１ａ、２１ａを設けてある。一方の第二の能動電極２１ａが台座部４１の第一の能動電極１１ａに対向した場合、一方の第二の能動電極２１ａは第一の能動電極１１ａと容量結合する。このとき、他方の第二の能動電極２１ａは蓋部６１の第一の受動電極１１ｐに対向して、第一の受動電極１１ｐと容量結合する。一対の第二の能動電極２１ａ、２１ａで発生する同一振幅で逆位相の電圧により負荷回路２２に電流が流れて電力消費されることにより、送電装置１から受電装置２へ電力伝送することができる。なお、台座部４１の周縁部には、突起部１１１を設けることが好ましい。受電装置２が第一の能動電極１１ａの数分の一という小さいサイズであっても、送電装置１の台座部４１の周縁部の内側の領域に、受電装置２を載置することができ、電力の伝送効率を高く維持することができるからである。
【符号の説明】
【００５４】
１  送電装置
２  受電装置
１１ａ  能動電極（第一の能動電極）
１１ｐ  受動電極（第一の受動電極）
１２  電圧発生回路
１３  昇圧トランス
２１ａ  能動電極（第二の能動電極）
２１ｐ  受動電極（第二の受動電極）
２２  負荷回路
２５  筺体
４１  台座部
６１、７３  蓋部
７１  扉部
７２  引き出し部
８１  第三の受動電極
９１  第四の受動電極
【図１】
2013051501.tif 000003
【図２】
2013051501.tif 000004
【図３】
2013051501.tif 000005
【図４】
2013051501.tif 000006
【図５】
2013051501.tif 000007
【図６】
2013051501.tif 000008
【図７】
2013051501.tif 000009
【図８】
2013051501.tif 000010
【図９】
2013051501.tif 000011
【図１０】
2013051501.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月26日(2014.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明に係る電力伝送システムは、第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路を備える送電装置と、第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備え、前記送電装置に装着することが可能な受電装置とを備える電力伝送システムであって、前記受電装置を前記送電装置に装着した場合、前記送電装置の前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、前記送電装置の前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記構成では、受電装置を送電装置に装着した場合、送電装置の第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、送電装置の第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
次に、上記目的を達成するために本発明に係る送電装置は、第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備える受電装置との間で容量結合し、該受電装置へ電力を伝送する送電装置であって、第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路とを備え、前記受電装置が装着された場合、前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記構成では、受電装置が装着された場合、第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、受電装置がどのような形状であっても確実に電力を伝送することができるとともに、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明に係る電力伝送システム及び送電装置では、受電装置を送電装置に装着した場合、送電装置の第一の能動電極、受電装置の第二の能動電極、及び受電装置の第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、送電装置の第一の受動電極を配置することにより、第一の受動電極のサイズを大きくすることができるので、第一の受動電極と第二の受動電極との間の結合容量を大きくすることができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。また、周囲への不要な電界の漏えいを防止することが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路を備える送電装置と、
第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備え、前記送電装置に装着することが可能な受電装置と
を備える電力伝送システムであって、
前記受電装置を前記送電装置に装着した場合、前記送電装置の前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、前記送電装置の前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする電力伝送システム。
【請求項２】
前記送電装置は、
前記受電装置を載置する台座部と、
前記受電装置を前記台座部に載置した状態で収容する筺体と
を備え、
前記受電装置の前記台座部に載置する面に前記第二の能動電極を設けてあり、前記筺体の内面の一部又は全てに前記第一の受動電極を設けてあることを特徴とする請求項１に記載の電力伝送システム。
【請求項３】
前記筺体の一部又は全てが透明な材質で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電力伝送システム。
【請求項４】
はたき状の第三の受動電極及び／又は帯状の第四の受動電極を、前記送電装置の前記第一の受動電極に接続して設けてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力伝送システム。
【請求項５】
第二の受動電極、及び該第二の受動電極より高電位である第二の能動電極を備える受電装置との間で容量結合し、該受電装置へ電力を伝送する送電装置であって、
第一の受動電極、該第一の受動電極より高電位である第一の能動電極、及び前記第一の受動電極と前記第一の能動電極との間に接続された電圧発生回路とを備え、
前記受電装置が装着された場合、前記第一の能動電極、前記受電装置の前記第二の能動電極、及び前記受電装置の前記第二の受動電極を、少なくとも二方向の面から覆うように、前記第一の受動電極を配置してあることを特徴とする送電装置。
【国際調査報告】
2013051501.tif 000013
2013051501.tif 000014