專利名稱：電力輸送系統(tǒng)以及受電外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以未進(jìn)行物理連接的方式輸送電力的電力輸送系統(tǒng)、以及在該電力輸送系統(tǒng)中使用的受電外殼。
背景技術(shù)：
近年來(lái),開(kāi)發(fā)出很多以非接觸方式輸送電力的電子設(shè)備。為了在電子設(shè)備中以非接觸方式輸送電力，多采用在電力的送電單元與電力的受電單元雙方設(shè)置線圈模塊的、磁率禹合方式的電力輸送系統(tǒng)。
但是，在磁耦合方式中，穿過(guò)各個(gè)線圈模塊的磁通量的大小會(huì)大大地影響電動(dòng)勢(shì)，為了高效率地輸送電力，從而在送電單元側(cè)(初級(jí)側(cè))的線圈模塊與受電單元側(cè)(次級(jí)側(cè))的線圈模塊之間的、線圈平面方向上的相對(duì)位置的定位上要求高精度。另外，由于采用線圈模塊作為耦合電極，因此送電單元以及受電單元的小型化較為困難。而且，在電子設(shè)備等中，需要考慮因線圈的發(fā)熱而產(chǎn)生的對(duì)蓄電池的影響，故也存在有可能成為配置設(shè)計(jì)上的瓶頸的這類問(wèn)題。
因此，例如公開(kāi)了一種使用靜電場(chǎng)的電力的輸送系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種能量輸送裝置，所述能量輸送裝置通過(guò)在送電單元側(cè)的耦合電極與受電單元側(cè)的耦合電極之間形成強(qiáng)電場(chǎng)從而實(shí)現(xiàn)了較高的電力輸送效率。在專利文獻(xiàn)I中，在送電單元側(cè)具備相對(duì)來(lái)說(shuō)較大尺寸的被動(dòng)電極和較小尺寸的主動(dòng)電極，在受電單元側(cè)也具備相對(duì)來(lái)說(shuō)較大尺寸的被動(dòng)電極和較小尺寸的主動(dòng)電極。通過(guò)在送電單元側(cè)的主動(dòng)電極與受電單元側(cè)的主動(dòng)電極之間形成強(qiáng)電場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)較高的電力輸送效率。為了形成強(qiáng)電場(chǎng)而實(shí)施縮短送電單元側(cè)與受電單元側(cè)的電極間的距離、加寬互相對(duì)置的電極間的對(duì)置面積等措施。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特表2009-531009號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
最近，即使是不具有非接觸的電力輸送功能的電子設(shè)備，也通過(guò)將能夠從外部的送電單元以非接觸的方式輸送電力的受電外殼安裝在電子設(shè)備上，且在受電外殼的耦合電極與送電單兀側(cè)的I禹合電極之間形成強(qiáng)電場(chǎng)，從而能夠經(jīng)由受電外殼而向電子設(shè)備輸送電力，以便能夠以未進(jìn)行物理連接的方式實(shí)施電力輸送。圖1為表示現(xiàn)有的受電外殼安裝時(shí)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
在圖1中，分別在具備送電模塊10的送電臺(tái)(送電單元)I的、安裝并支承受電外殼2的面上設(shè)置被動(dòng)電極llp，安裝受電外殼2的面上設(shè)置主動(dòng)電極11a。受電單元4具備安裝有電子設(shè)備3的受電外殼2，受電外殼2具備受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24。受電外殼2分別在與主動(dòng)電極I Ia對(duì)置的位置上配置主動(dòng)電極21a，在與被動(dòng)電極I Ip對(duì)置的位置上配置被動(dòng)電極21p，其中所述主動(dòng)電極Ila設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝受電外殼2的面上，所述被動(dòng)電極Ilp設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上。由圖1可知，送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila與受電外殼2的主動(dòng)電極21a能夠確保足夠的對(duì)置面積，與之相對(duì)地，送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp與受電外殼2的被動(dòng)電極21p要確保足夠的對(duì)置面積則較困難。因此，存在提高電力的輸送效率較困難的這一問(wèn)題點(diǎn)。另一方面，圖2為表不現(xiàn)有的受電外殼2安裝時(shí)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖2中，在如下這點(diǎn)上與圖1不同，即:使受電外殼2的被動(dòng)電極21p延伸至能夠與送電臺(tái)I的支承受電外殼2的面對(duì)置的位置。通過(guò)此方式，能夠針對(duì)送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp與受電外殼2的被動(dòng)電極21p而確保足夠的對(duì)置面積，從而能夠提高電力的輸送效率。但是，由于需要增大受電外殼2的被動(dòng)電極21p的尺寸，因此存在制造成本上升的這一問(wèn)題點(diǎn)。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠不使制造成本上升，且通過(guò)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)提高電力的輸送效率的電力輸送系統(tǒng)以及受電外殼。用于解決課題的技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的電力輸送系統(tǒng)具備:送電裝置，其具備第一被動(dòng)電極、與該第一被動(dòng)電極相比為高電位的第一主動(dòng)電極、以及被連接在所述第一被動(dòng)電極與所述第一主動(dòng)電極之間的電壓產(chǎn)生電路；受電外殼，其具備第二主動(dòng)電極、和與該第二主動(dòng)電極連接的受電電路模塊；和電子設(shè)備，其能夠安裝在該受電外殼上，所述電子設(shè)備的框體具備導(dǎo)電部，該導(dǎo)電部沿著在將安裝了所述電子設(shè)備的所述受電外殼安裝在所述送電裝置上時(shí)與所述第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成，并且在該導(dǎo)電部與所述第二主動(dòng)電極之間電連接有所述受電電路模塊。在上述結(jié)構(gòu)中，在將成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備以安裝于受電外殼的狀態(tài)安裝在送電裝置上時(shí)，由于電子設(shè)備的框體具備沿著與第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部，因此能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備的框體整體或電子設(shè)備的框體之中的使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能，從而輸送電力。另外，由于被動(dòng)電極間的對(duì)置面積變換從而提高了電力的輸送效率，并且無(wú)需在受電外殼上另行設(shè)置被動(dòng)電極，因此能夠降低制造成本。另外，本發(fā)明所涉及的電力輸送系統(tǒng)優(yōu)選:所述受電外殼具備與所述導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極。在上述結(jié)構(gòu)中，由于受電外殼具備與導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極，從而作為電子設(shè)備的框體的整體或一部分的導(dǎo)電部的電位與第二被動(dòng)電極的電位被共同化，電子設(shè)備的框體作為受電外殼的第二被動(dòng)電極的延伸部發(fā)揮功能，因此增大了被動(dòng)電極間的耦合電容，從而提聞了電力的輸送效率。另外，本發(fā)明所涉及的電力輸送系統(tǒng)優(yōu)選:所述受電外殼的所述第二被動(dòng)電極與所述送電裝置的所述第一被動(dòng)電極電連接。在上述結(jié)構(gòu)中，受電外殼的第二被動(dòng)電極通過(guò)與送電裝置的第一被動(dòng)電極電連接，從而使得受電外殼的第二被動(dòng)電極的電位無(wú)變動(dòng)且穩(wěn)定，進(jìn)一步提高了電力的輸送效率。另外，本發(fā)明所涉及的電力輸送系統(tǒng)優(yōu)選:所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極及所述第一被動(dòng)電極設(shè)置在安裝了所述受電外殼時(shí)的與所述受電外殼的背面對(duì)置的面上，所述受電外殼的所述第二主動(dòng)電極設(shè)置在與所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于送電裝置的第一主動(dòng)電極及第一被動(dòng)電極設(shè)置在安裝了受電外殼時(shí)的與受電外殼的背面對(duì)置的面上，并且受電外殼的第二主動(dòng)電極設(shè)置在與送電裝置的第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上，因此無(wú)論是將受電外殼以縱置的方式安裝在送電裝置上時(shí)，還是以橫置方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼進(jìn)行安裝的方向而高效地輸送電力。
接下來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的受電外殼能夠以非接觸的方式被從送電裝置輸送電力，并且安裝成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備，該送電裝置具備第一被動(dòng)電極、與該第一被動(dòng)電極相比為高電位的第一主動(dòng)電極、以及被連接在所述第一被動(dòng)電極與所述第一主動(dòng)電極之間的電壓產(chǎn)生電路，所述受電外殼能夠安裝具備導(dǎo)電部的所述電子設(shè)備，導(dǎo)電部沿著電子設(shè)備的框體的、至少與所述第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成，所述受電外殼具備第二主動(dòng)電極、和與該第二主動(dòng)電極連接的受電電路模塊，在所述導(dǎo)電部與所述第二主動(dòng)電極之間電連接有所述受電電路模塊。
在上述結(jié)構(gòu)中，在安裝了成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備的狀態(tài)下向送電裝置進(jìn)行安裝。由于電子設(shè)備的框體具備至少沿著與第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部，因此能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備的框體整體或電子設(shè)備的框體之中的使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能從而輸送電力，被動(dòng)電極間的對(duì)置面積變寬。因此，由于提高了電力的輸送效率，并且無(wú)需在受電外殼上另行設(shè)置被動(dòng)電極，因此能夠降低制造成本。
另外，本發(fā)明所涉及的受電外殼優(yōu)選:具備與所述導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于具備與導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極，從而作為電子設(shè)備的框體的整體或一部分的導(dǎo)電部的電位與第二被動(dòng)電極的電位被共同化，電子設(shè)備的框體作為受電外殼的第二被動(dòng)電極的延伸部發(fā)揮功能，因此增大了被動(dòng)電極間的耦合電容，從而提高了電力的輸送效率。
另外，本發(fā)明所涉及的受電外殼優(yōu)選:所述第二被動(dòng)電極與所述送電裝置的所述第一被動(dòng)電極電連接。
在上述結(jié)構(gòu)中，第二被動(dòng)電極通過(guò)與送電裝置的第一被動(dòng)電極電連接，從而使得受電外殼的第二被動(dòng)電極的電位無(wú)變動(dòng)且穩(wěn)定，從而進(jìn)一步提高了電力的輸送效率。
另外，本發(fā)明所涉及的受電外殼優(yōu)選:當(dāng)所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極及所述第一被動(dòng)電極設(shè)置在向所述送電裝置進(jìn)行安裝的情況下與背面對(duì)置的面上時(shí)，所述第二主動(dòng)電極設(shè)置在與所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于當(dāng)送電裝置的第一主動(dòng)電極及第一被動(dòng)電極設(shè)置在向送電裝置進(jìn)行安裝的情況下與背面對(duì)置的面上時(shí)，第二主動(dòng)電極設(shè)置在與送電裝置的第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上，因此無(wú)論是將受電外殼以縱置的方式安裝在送電裝置上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼進(jìn)行安裝的方向而高效率地輸送電力。
發(fā)明效果
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于在將成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備以安裝于受電外殼的狀態(tài)向送電裝置進(jìn)行安裝時(shí)，電子設(shè)備的框體具備沿著與第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部，因此能夠?qū)㈦娮釉O(shè)備的框體整體或電子設(shè)備的框體之中的使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能從而輸送電力。另外，由于被動(dòng)電極間的對(duì)置面積變寬從而提高了電力的輸送效率，并且無(wú)需在受電外殼上另行設(shè)置被動(dòng)電極，因此能夠降低制造成本。


圖1為表示現(xiàn)有的受電外殼安裝時(shí)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為表示現(xiàn)有的受電外殼安裝時(shí)的非接觸電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的等效電路圖。圖4為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖。圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的示意圖。圖7為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的等效電路圖。圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式二所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施方式二所涉及的受電外殼的結(jié)構(gòu)的示意俯視圖。圖10為表示本發(fā)明的實(shí)施方式三所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，使用附圖具體地對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式中的電力輸送系統(tǒng)、以及在該電力輸送系統(tǒng)中使用的受電外殼進(jìn)行說(shuō)明。以下的實(shí)施方式并非對(duì)專利權(quán)利要求所記載的發(fā)明進(jìn)行限定，顯然，在實(shí)施方式中所說(shuō)明的特征事項(xiàng)的全部組合不一定是解決方法的必須事項(xiàng)。(實(shí)施方式一)圖3為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的等效電路圖。如圖3所示，本實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的送電裝置I至少具備送電模塊10和耦合電極11，所述送電模塊10具有電壓產(chǎn)生電路12及升壓變壓器13。在圖3的等效電路中，由電壓產(chǎn)生電路12產(chǎn)生的IOkHz IOMHz頻率的交流電壓通過(guò)升壓變壓器13而被升壓，從而主動(dòng)電極(第一主動(dòng)電極)lla成為高電壓，被動(dòng)電極(第一被動(dòng)電極)llp成為低電壓。受電外殼2至少具備受電電路模塊27和耦合電極21，所述受電電路模塊27具有降壓變壓器23。在圖3的等效電路中，電容CG為送電裝置I的主動(dòng)電極(第一主動(dòng)電極)Ila與被動(dòng)電極(第一被動(dòng)電極)Ilp之間的電容。電容CL為受電外殼2的主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a與被動(dòng)電極(第二被動(dòng)電極)21p之間的電容。電容CM相當(dāng)于送電裝置I的主動(dòng)電極(第一主動(dòng)電極)Ila與受電外殼2的主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a之間的電容。此外，雖然在圖3中還包含諧振電路在內(nèi)進(jìn)行了記載，但這是為了提高電力輸送的穩(wěn)定度，并非必須需要諧振電路。圖4為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的功能框圖。如圖4所示，從送電裝置I的電壓產(chǎn)生電路12供給的交流電壓在放大器102中被放大，并在升壓變壓器13中被升壓從而向耦合電極11供給。電壓產(chǎn)生電路12、放大器102、升壓變壓器13、耦合電極11被內(nèi)置于下文所述的送電臺(tái)中。從送電裝置I的耦合電極11向受電外殼2的耦合電極21所輸送的交流電壓，在通過(guò)降壓變壓器23降壓并在整流器203中整流之后，向負(fù)載電路22供給。
圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖5中，分別在具備送電模塊10的送電裝置(以下稱為送電臺(tái))I的、安裝并支承受電外殼2的面上設(shè)置被動(dòng)電極llp，在安裝受電外殼2的面上設(shè)置主動(dòng)電極11a。受電單元4具備安裝電子設(shè)備3的受電外殼2，受電外殼2具備受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24。受電外殼2分別在與主動(dòng)電極IIa對(duì)置的位置上配置主動(dòng)電極21a，在與被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的位置上且在收納受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24的收納部25所面對(duì)面的范圍內(nèi)配置被動(dòng)電極21p，其中所述主動(dòng)電極Ila設(shè)置在向送電臺(tái)I進(jìn)行安裝時(shí)的底側(cè)的面上，所述被動(dòng)電極IlP設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上。
電子設(shè)備3經(jīng)由連接器26而被安裝在受電外殼2上。連接器26與受電電路模塊27及DC-DC轉(zhuǎn)換器24電連接并從收納部25突出，從而與主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a及被動(dòng)電極(第二被動(dòng)電極)2 Ip導(dǎo)通。
受電電路模塊27具備降壓變壓器23和整流器203。即，在將所輸送的交流電壓在降壓變壓器23中進(jìn)行降壓，并在整流器203中進(jìn)行整流且轉(zhuǎn)換為直流電壓之后，在DC-DC轉(zhuǎn)換器24中調(diào)整為固定的電壓。
電子設(shè)備3的框體31為使用銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部，并且與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Iip對(duì)置的面作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能。即，通過(guò)使電子設(shè)備3的框體31作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能，從而不必另行設(shè)置較大尺寸的被動(dòng)電極就能夠加寬送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp與受電單元4的被動(dòng)電極之間的對(duì)置面積，進(jìn)而能夠提高電力的輸送效率。
當(dāng)然，并非限定于使用導(dǎo)電性材料形成電子設(shè)備3的框體31整體。即使是在由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部?jī)H構(gòu)成框體31的一部分、例如與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的面的情況下，也能夠期待獲得同樣的效果。
另外，也可以沿著由絕緣性材料構(gòu)成的框體31的外側(cè)或內(nèi)側(cè)形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜。而且，導(dǎo)電性材料也并不限定于上文所述的銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等，即使是鋁、不銹鋼、鈦、鐵、鎳、碳、黃銅等中的任意一個(gè)，也能夠期待獲得同樣的效果。
而且，優(yōu)選在經(jīng)由連接器26而將電子設(shè)備3安裝在受電外殼2上的狀態(tài)下，電子設(shè)備3的框體31與受電外殼2的被動(dòng)電極2Ip電連接。其原因在于，由于電子設(shè)備3的框體31的電位與受電外殼2的被動(dòng)電極21p的電位被共同化，從而實(shí)質(zhì)性地?cái)U(kuò)大了被動(dòng)電極21p的面積，因此增大了被動(dòng)電極間的耦合電容，從而提高了電力的輸送效率。在電子設(shè)備3的框體31的一部分為使用導(dǎo)電性材料而形成的情況下，通過(guò)將使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部與受電外殼2的被動(dòng)電極21p進(jìn)行電連接也能夠期待獲得同樣的效果。
另外，更優(yōu)選受電外殼2的被動(dòng)電極21p與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp電連接。其原因在于，由于受電外殼2的被動(dòng)電極21p與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp電連接，因此受電外殼2的被動(dòng)電極21p的電位無(wú)變動(dòng)且穩(wěn)定，從而進(jìn)一步提高了電力的輸送效率。
圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的示意圖。具體而言，如圖6所示，使受電外殼2的被動(dòng)電極21p與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極IIp接觸從而直接導(dǎo)通。另外，通過(guò)將送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp連接在電壓產(chǎn)生電路12的接地電位，從而能夠使受電外殼2的被動(dòng)電極21p的電位進(jìn)一步穩(wěn)定化。
圖7為示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的電力輸送系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)的等效電路圖。圖7表示使受電外殼2的被動(dòng)電極2Ip與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp接觸從而直接導(dǎo)通了的情況。在圖7中，電容CM相當(dāng)于送電臺(tái)I的主動(dòng)電極(第一主動(dòng)電極)IIa與受電外殼2的主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a之間的電容。電阻r相當(dāng)于送電臺(tái)I的被動(dòng)電極(第一被動(dòng)電極)Ilp與受電外殼2的被動(dòng)電極(第二被動(dòng)電極)21p之間的接觸電阻。由于以被升壓后的100V IOkV的高電壓進(jìn)行電力輸送，因此送電臺(tái)I側(cè)的主動(dòng)電極Ila中流動(dòng)的電流可以為例如幾mA左右(換而言之，可以為與充電電流相比足夠小的電流)，從而無(wú)需將接觸電阻抑制得較低。
如上所示，根據(jù)本實(shí)施方式一，當(dāng)將成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備3以安裝于受電外殼2的狀態(tài)安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，由于具備沿著電子設(shè)備3的框體31整體或電子設(shè)備3的框體31中的至少與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部，因此能夠?qū)⑹褂脤?dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能從而輸送電力。另夕卜，由于被動(dòng)電極間的對(duì)置面積變寬從而提高了電力的輸送效率，并且無(wú)需延伸受電外殼2的被動(dòng)電極21p，因此能夠降低制造成本。
(實(shí)施方式二)
圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施方式二所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖8中，在具備送電模塊10的送電臺(tái)(送電單元)I的、安裝并支承受電外殼2的面上設(shè)置被動(dòng)電極I Ip及主動(dòng)電極I Ia雙方。主動(dòng)電極Ila配置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面的大致中央處，且配置為夾在兩個(gè)被動(dòng)電極Ilp之間。即，送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila及被動(dòng)電極Ilp設(shè)置在與安裝了受電外殼2時(shí)的、受電外殼2的背面對(duì)置的位置(面)上。
受電單元4具備能夠安裝電子設(shè)備3的受電外殼2，受電外殼2在收納部25內(nèi)具備受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24。受電外殼2分別在與主動(dòng)電極Ila對(duì)置的位置上配置主動(dòng)電極21a，在與被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的位置且收納受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24的收納部25所面對(duì)面的范圍內(nèi)配置被動(dòng)電極21p，其中所述主動(dòng)電極Ila設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上，所述被動(dòng)電極Ilp設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上。
電子設(shè)備3經(jīng)由連接器26而被安裝在受電外殼2上。連接器26與受電電路模塊27及DC-DC轉(zhuǎn)換器24電連接并從收納部25突出，從而與主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a及被動(dòng)電極(第二被動(dòng)電極)2 Ip導(dǎo)通。
圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施方式二所涉及的受電外殼2的結(jié)構(gòu)的示意俯視圖。受電外殼2在安裝電子設(shè)備3的背面上配置主動(dòng)電極21a。主動(dòng)電極21a經(jīng)由連接線而與受電電路模塊27電連接，并且經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器24、連接器26而向電子設(shè)備3的負(fù)載電路22輸送電力。受電外殼2的被動(dòng)電極2Ip僅設(shè)置在安裝電子設(shè)備3的面的收納部25偵U。
電子設(shè)備3的框體31為使用銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部，且與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Iip對(duì)置的面作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能。即，通過(guò)將電子設(shè)備3的框體31作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能，從而不必另行設(shè)置較大尺寸的被動(dòng)電極就能夠加寬送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp與受電單元4的被動(dòng)電極之間的對(duì)置面積，進(jìn)而能夠提高電力的輸送效率。當(dāng)然，并非限定于由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部構(gòu)成電子設(shè)備3的框體31整體的情況。即使通過(guò)使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部?jī)H構(gòu)成框體31的一部分、例如與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極IlP對(duì)置的面，也能夠期待獲得同樣的效果。另外，也可以沿著由絕緣性材料構(gòu)成的框體31的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜。而且，導(dǎo)電性材料也不限定于上文所述的銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等，即使是鋁、不銹鋼、鈦、鐵、鎳、碳、黃銅等中的任意一個(gè)，也能夠期待獲得同樣的效果。而且，優(yōu)選在經(jīng)由連接器26而將電子設(shè)備3安裝在受電外殼2上的狀態(tài)下，電子設(shè)備3的框體31與受電外殼2的被動(dòng)電極2Ip電連接。其原因在于，由于電子設(shè)備3的框體31的電位與受電外殼2的被動(dòng)電極21p的電位被共同化，從而使電子設(shè)備3的框體31作為受電外殼2的被動(dòng)電極21p的延伸部發(fā)揮功能，因此增大了被動(dòng)電極間的耦合電容，從而提高了電力的輸送效率。當(dāng)然，在由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部構(gòu)成電子設(shè)備3的框體31的一部分的情況下，通過(guò)將使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部與受電外殼2的被動(dòng)電極21p進(jìn)行電連接，也能夠期待獲得同樣的效果。另外，更優(yōu)選受電外殼2的被動(dòng)電極21p與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp電連接。其原因在于，由于受電外殼2的被動(dòng)電極21p與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp電連接，因此受電外殼2的被動(dòng)電極21p的電位無(wú)變動(dòng)且穩(wěn)定，從而進(jìn)一步提高了電力的輸送效率。而且，受電外殼2的主動(dòng)電極21a配置在安裝電子設(shè)備3的背面上。由此，無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila與受電外殼2的主動(dòng)電極21a均能夠確保足夠的對(duì)置面積。因此，無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼2進(jìn)行安裝的方向而高效率地輸送電力。如上所示，根據(jù)本實(shí)施方式二，當(dāng)將成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備3以安裝于受電外殼2的狀態(tài)安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，由于具備沿著電子設(shè)備3的框體31整體或電子設(shè)備3的框體31中至少與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部，因此能夠讓導(dǎo)電部作為受電外殼2的被動(dòng)電極發(fā)揮功能從而輸送電力。另外，由于被動(dòng)電極間的對(duì)置面積變寬從而提高了電力的輸送效率，并且無(wú)需延伸受電外殼2的被動(dòng)電極21p，因此能夠降低制造成本。而且，由于受電外殼2的主動(dòng)電極21a設(shè)置在與送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila對(duì)置的位置上，因此無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼2進(jìn)行安裝的方向而高效率地輸送電力。(實(shí)施方式三)圖10為表示本發(fā)明的實(shí)施方式三所涉及的電力輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在圖10中，在具備送電模塊10的送電臺(tái)(送電單元)I的、安裝并支承受電外殼2的面上設(shè)置被動(dòng)電極Ilp及主動(dòng)電極Ila雙方。主動(dòng)電極Ila配置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面的大致中央處，且被配置為夾在兩個(gè)被動(dòng)電極Ilp之間。S卩，送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila及被動(dòng)電極Ilp設(shè)置在與安裝了受電外殼2時(shí)的、受電外殼2的背面對(duì)置的位置(面)上。受電單元4具備能夠安裝電子設(shè)備3的受電外殼2，受電外殼2在收納部25內(nèi)具備受電電路模塊27和DC-DC轉(zhuǎn)換器24。受電外殼2在與主動(dòng)電極Ila對(duì)置的位置上配置主動(dòng)電極21a，所述主動(dòng)電極Ila設(shè)置在送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上。在本實(shí)施方式三中，在如下這點(diǎn)上與實(shí)施方式二不同，即:在與設(shè)置于送電臺(tái)I的安裝并支承受電外殼2的面上的被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的位置、且在收納部25所面對(duì)面的范圍內(nèi)，未配置被動(dòng)電極2 Ip。
在這種情況下，通過(guò)將電子設(shè)備3的框體31的、使用導(dǎo)電性材料形成的部分(導(dǎo)電部)31a作為受電外殼2的被動(dòng)電極21p發(fā)揮功能,從而能夠使被動(dòng)電極間的稱合電容足夠大。
電子設(shè)備3經(jīng)由連接器26而被安裝在受電外殼2上。連接器26與受電電路模塊27及DC-DC轉(zhuǎn)換器24電連接并從收納部25突出，從而與主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)21a導(dǎo)通。
電子設(shè)備3的框體31為使用銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等導(dǎo)電性材料而形成的導(dǎo)電部，且與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極IlP對(duì)置的面作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能。即，通過(guò)將電子設(shè)備3的框體31作為被動(dòng)電極發(fā)揮功能，從而不必另行設(shè)置較大尺寸的被動(dòng)電極就能夠加寬送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp與受電單元4的被動(dòng)電極之間的對(duì)置面積，進(jìn)而能夠提高電力的輸送效率。
當(dāng)然，并非限定于由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部構(gòu)成電子設(shè)備3的框體31整體的情況。即使由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部?jī)H構(gòu)成框體31的一部分、例如與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Iip對(duì)置的面，也能夠期待獲得同樣的效果。
另外，也可以沿著由絕緣性材料構(gòu)成的框體31的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，形成由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的膜。而且，導(dǎo)電性材料也不限定于上文所述的銅、金、銀等導(dǎo)體、或它們的化合物等，即使是鋁、不銹鋼、鈦、鐵、鎳、碳、黃銅等中的任意一個(gè)，也能夠獲得相同的效果。
而且，優(yōu)選在經(jīng)由連接器26而將電子設(shè)備3安裝在受電外殼2上的狀態(tài)下，電子設(shè)備3的框體31與受電外殼2的受電電路模塊27電連接。其原因在于，由于電子設(shè)備3的框體(導(dǎo)電部)31的電位與受電外殼2的受電電路模塊27連接，從而使電子設(shè)備3的框體(導(dǎo)電部)31作為受電外殼2的被動(dòng)電極發(fā)揮功能，因此增大了被動(dòng)電極間的耦合電容，從而提高了電力的輸送效率。當(dāng)然，在由使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部31a構(gòu)成電子設(shè)備3的框體31的一部分的情況下，通過(guò)將使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部31a與受電外殼2的受電電路模塊27進(jìn)行電連接，也能夠期待獲得同樣的效果。
另外，受電外殼2的主動(dòng)電極21a配置在安裝電子設(shè)備3的背面上。由此，無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠確保送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila與受電外殼2的主動(dòng)電極21a足夠的對(duì)置面積。因此，無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼2進(jìn)行安裝的方向而高效率地輸送電力。
如上所示，根據(jù)本實(shí)施方式三，當(dāng)將成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備3以安裝于受電外殼2的狀態(tài)安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，由于具備沿著電子設(shè)備3的框體31整體或電子設(shè)備3的框體31中的至少與送電臺(tái)I的被動(dòng)電極Ilp對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料所形成的導(dǎo)電部31a，因此能夠?qū)⑹褂脤?dǎo)電性材料所形成的部分(包括導(dǎo)電部31a)作為受電單元4的被動(dòng)電極發(fā)揮功能，從而輸送電力。另外，由于無(wú)需在受電外殼2上另行設(shè)置被動(dòng)電極，因此能夠降低制造成本。而且，由于受電外殼2的主動(dòng)電極21a設(shè)置在與送電臺(tái)I的主動(dòng)電極Ila對(duì)置的位置上，因此無(wú)論是將受電外殼2以縱置的方式安裝在送電臺(tái)I上時(shí)，還是以橫置的方式安裝時(shí)，均能夠不依賴受電外殼2進(jìn)行安裝的方向而高效率地輸送電力。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，顯然在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行多種變形、置換等。例如，電子設(shè)備3可以是移動(dòng)型的電子設(shè)備，也可以是固定型的電子設(shè)備。
符號(hào)說(shuō)明
I 送電臺(tái)(送電裝置)
2 受電外殼
3 電子設(shè)備
4 受電單元
10 送電模塊
11 稱合電極(第一稱合電極)
I Ia主動(dòng)電極(第一主動(dòng)電極)
I Ip被動(dòng)電極(第一被動(dòng)電極)
12 電壓產(chǎn)生電路
13 升壓變壓器
21 耦合電極(第二耦合電極)
21a主動(dòng)電極(第二主動(dòng)電極)
21p被動(dòng)電極(第二被動(dòng)電極)
22 負(fù)載電路
23 降壓變壓器
24 DC-DC 轉(zhuǎn)換器
25 收納部
26 連接器
27 受電電路模塊
31 框體(導(dǎo)電部)
31a導(dǎo)電部
權(quán)利要求
1.一種電力輸送系統(tǒng),其特征在于,具備: 送電裝置，其具備第一被動(dòng)電極、與該第一被動(dòng)電極相比為高電位的第一主動(dòng)電極、以及被連接在所述第一被動(dòng)電極與所述第一主動(dòng)電極之間的電壓產(chǎn)生電路； 受電外殼，其具備第二主動(dòng)電極、和與該第二主動(dòng)電極連接的受電電路模塊；和 電子設(shè)備，其能夠安裝在該受電外殼上， 所述電子設(shè)備的框體具備導(dǎo)電部，該導(dǎo)電部沿著在將安裝了所述電子設(shè)備的所述受電外殼安裝在所述送電裝置上時(shí)與所述第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成，并且在該導(dǎo)電部與所述第二主動(dòng)電極之間電連接有所述受電電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力輸送系統(tǒng)，其特征在于， 所述受電外殼具備與所述導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力輸送系統(tǒng)，其特征在于， 所述受電外殼的所述第二被動(dòng)電極與所述送電裝置的所述第一被動(dòng)電極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的電力輸送系統(tǒng)，其特征在于， 所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極及所述第一被動(dòng)電極，設(shè)置在安裝了所述受電外殼時(shí)的與所述受電外殼的背面對(duì)置的面上， 所述受電外殼的所述第二主動(dòng)電極設(shè)置在與所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上。
5.一種受電外殼，其特征在于，能夠被以非接觸的方式從送電裝置輸送電力，并且安裝成為電力輸送的對(duì)象的電子設(shè)備，該送電裝置具備第一被動(dòng)電極、與該第一被動(dòng)電極相比為高電位的第一主動(dòng)電極、以及被連接在所述第一被動(dòng)電極與所述第一主動(dòng)電極之間的電壓產(chǎn)生電路， 所述受電外殼能夠安裝具備導(dǎo)電部的所述電子設(shè)備，所述導(dǎo)電部沿著所述電子設(shè)備的框體的、至少與所述第一被動(dòng)電極對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成， 所述受電外殼具備第二主動(dòng)電極、和與該第二主動(dòng)電極連接的受電電路模塊， 在所述導(dǎo)電部與所述第二主動(dòng)電極之間電連接有所述受電電路模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的受電外殼,其特征在于， 所述受電外殼具備與所述導(dǎo)電部電連接的第二被動(dòng)電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的受電外殼,其特征在于， 所述第二被動(dòng)電極與所述送電裝置的所述第一被動(dòng)電極電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項(xiàng)所述的受電外殼，其特征在于， 當(dāng)所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極及所述第一被動(dòng)電極設(shè)置在向所述送電裝置進(jìn)行安裝的情況下與背面對(duì)置的面上時(shí)，所述第二主動(dòng)電極設(shè)置在與所述送電裝置的所述第一主動(dòng)電極對(duì)置的位置上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力輸送系統(tǒng)以及受電外殼，能夠不使制造成本上升，且通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)提高電力的輸送效率。具備送電裝置(1)，其具備第一被動(dòng)電極(11p)、與第一被動(dòng)電極(11p)相比為高電位的第一主動(dòng)電極(11a)、以及被連接在第一被動(dòng)電極(11p)與第一主動(dòng)電極(11a)之間的電壓產(chǎn)生電路(12)；受電外殼(2)，其具備第二主動(dòng)電極(21a)、和與第二主動(dòng)電極(21a)連接的受電電路模塊(27)；和電子設(shè)備(3)，其能夠安裝在受電外殼(2)上。電子設(shè)備(3)的框體(31)具備沿著至少與第一被動(dòng)電極(11p)對(duì)置的面使用導(dǎo)電性材料形成的導(dǎo)電部，并且在導(dǎo)電部與第二主動(dòng)電極(21a)之間電連接有受電電路模塊(27)。
文檔編號(hào)H02J17/00GK103181060SQ20128000344
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者土屋貴紀(jì), 加藤數(shù)矢 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所