無線供電系統(tǒng)、送電裝置及受電裝置制造方法
【專利摘要】無線供電系統(tǒng)是經(jīng)由電磁波以無線方式供電的無線供電系統(tǒng)。無線供電系統(tǒng)包括：發(fā)送電磁波(2)的送電部(1)；以及配置于能以旋轉(zhuǎn)軸(8)為中心回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體(9)且接收電磁波(2)的多個受電部(3)。然后，無線供電系統(tǒng)所具備的多個受電部(3)配置為在送電部(1)發(fā)送的電磁波(2)所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)，至少包含一個受電部(3)。
【專利說明】無線供電系統(tǒng)、送電裝置及受電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用經(jīng)由電磁波收發(fā)功率的電波方式、穩(wěn)定地以無線方式供電的系統(tǒng)。更詳細而言，涉及送電部向配置于旋轉(zhuǎn)體或者移動體來移動的多個受電部穩(wěn)定地發(fā)送電磁波的無線供電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]具備消耗功率的功耗部(例如驅(qū)動部、傳感器)的大型結(jié)構(gòu)物為了在利用驅(qū)動部以其轉(zhuǎn)軸為中心大幅度驅(qū)動的裝置(例如觀測天體用的大型望遠鏡、衛(wèi)星通信用的大型拋物面天線、大型橋式起重機、自動加工機)中，極力抑制噪聲的產(chǎn)生、提高維護性，因此，橫跨較長距離鋪設(shè)有多個粗電源電纜。除此以外，在要求驅(qū)動精度的裝置中，為了不對驅(qū)動的裝置施加電纜的張力，并排設(shè)置有復(fù)雜機構(gòu)的電纜卷繞裝置。
[0003]另一方面，作為使用電波方式即無線供電來進行供電的示例，專利文獻I中記載有從外部對致動器發(fā)送電磁波的天線鏡面調(diào)整裝置，該致動器對搭載于人造衛(wèi)星等宇宙飛行體的天線反射鏡的鏡面形狀進行調(diào)整。該發(fā)明包括發(fā)送電磁波的發(fā)送機、將電磁波轉(zhuǎn)換成功率的功率轉(zhuǎn)換部、調(diào)整鏡面形狀的多個致動器、控制多個致動器的控制部，將電磁波的無線送電作為電源功率對天線反射鏡的鏡面形狀進行調(diào)整。
[0004]此外，專利文獻2中記載有能量傳輸系統(tǒng)，該能量傳輸系統(tǒng)從設(shè)置于路側(cè)裝置的送電機以無線方式向車輛的受電機傳輸能量。該發(fā)明包括:路側(cè)裝置，該路側(cè)裝置具有發(fā)送裝置，該發(fā)送裝置向車輛發(fā)送用于確定電磁波的發(fā)送方向的發(fā)送條件信息；以及車輛，該車輛具有信號發(fā)送機，該信號發(fā)送機接收發(fā)送來的發(fā)送條件信息，并將用于基于該發(fā)送條件信息對電磁波的發(fā)送方向進行校正的校正信息發(fā)送到路側(cè)裝置的信號接收機，由此提高電磁波的發(fā)送方向的精度。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利特開平05-129830號公報專利文獻2:日本專利特開2009-178001號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0006]根據(jù)專利文獻I所記載的現(xiàn)有的天線鏡面調(diào)整裝置，發(fā)送機發(fā)送電磁波，功率轉(zhuǎn)換部接收該電磁波并轉(zhuǎn)換成功率，驅(qū)動致動器等功率消耗裝置。然而，該裝置中存在如下問題:在發(fā)送機、功率轉(zhuǎn)換部的位置相對較大地移動時，無法使電磁波追蹤該移動，始終向功率轉(zhuǎn)換部進行發(fā)送，不能穩(wěn)定地進行供電。
[0007]此外，根據(jù)專利文獻2所記載的能量輸出系統(tǒng)，示出了能通過從供電裝置照射電磁波從而向移動的車輛進行供電。然而，對于專利文獻2那樣移動的車輛，若供電裝置、受電裝置僅各具有一套，則僅能在從供電裝置可看到受電裝置的范圍內(nèi)進行供電，存在只能在所限制的驅(qū)動范圍內(nèi)進行供電的問題。
[0008]此外，在例如大型望遠鏡、拋物面天線的情況下，相對于高度(以下將“ELevat1n”簡略記載為“EL”)軸而言的驅(qū)動范圍為0°?90°，即使是一個固定送電部，也可大致在看到的范圍內(nèi)進行驅(qū)動。然而，存在相對于方位(以下將“AZimuth”簡略記載為“AZ”。)軸的驅(qū)動范圍可能為-270°?+270°這樣較寬的情況，因此一個固定的送電部不能望到配置于旋轉(zhuǎn)體(AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu))并進行移動的多個受電部，離開了發(fā)送的電磁波的覆蓋區(qū)域，因此，難以由能量傳輸系統(tǒng)利用電磁波進行供電。
[0009]本發(fā)明的目的在于，無論在具有驅(qū)動部等消耗功率的功耗部的天線等旋轉(zhuǎn)體在較廣的驅(qū)動范圍內(nèi)被驅(qū)動控制的情況、或移動體在直線軌道上移動的情況下，均不需要并排設(shè)置復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電纜卷繞裝置。此外，本發(fā)明用于解決如下問題:即、在受電部配置于旋轉(zhuǎn)體或移動體并進行移動的情況下，送電部不能向受電部發(fā)送電磁波，供電變得不穩(wěn)定，其另一個目的在于，以簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)穩(wěn)定的供電。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]無線供電系統(tǒng)是經(jīng)由電磁波以無線方式進行供電的無線供電系統(tǒng)。無線供電系統(tǒng)包括:發(fā)送電磁波的送電部；以及配置于能以旋轉(zhuǎn)軸為中心回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體、接收電磁波的多個受電部。多個受電部配置為在送電部發(fā)送的電磁波所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)，包含至少一個受電部。
發(fā)明的效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，由于不使用重且粗的電源電纜，因此無需并排設(shè)置復(fù)雜的電源電纜的卷繞裝置，減輕了重量、節(jié)省了空間，并提高了維護性。此外，能在不產(chǎn)生因電源電纜的強張力而引起的外部干擾的情況下進行驅(qū)動，因此提高了驅(qū)動精度。此外，起到如下效果:對于一個送電部，在旋轉(zhuǎn)體或移動體配置多個受電部，通過向在較廣的驅(qū)動范圍內(nèi)被驅(qū)動并移動的多個受電部發(fā)送電磁波，從而無需停止衛(wèi)星通信用天線、望遠鏡、橋式起重機等的運用，能實現(xiàn)穩(wěn)定的無線供電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1A是實施方式I所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖1B是實施方式I所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖2是實施方式I所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。
圖3是實施方式2所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。
圖4是實施方式3所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖5是實施方式3所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。
圖6是實施方式4所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖7是實施方式4所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。
圖8是其它實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖9是電磁波的照射方向和受電面所成角度的說明圖。

【具體實施方式】
[0013]實施方式1. 圖1A及圖1B是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。圖1A是從正面觀察到的結(jié)構(gòu)圖。圖1B是圖1A的箭頭A-A的向視圖，未圖示出作為軸對象的部分。在圖1A及圖1B中，1為送電部、2為送電部1發(fā)送的電磁波、3為接收電磁波2的受電部、4為進行回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體即配置有多個受電部3的AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、5為驅(qū)動AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4的AZ驅(qū)動部、6為AZ旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4所具有的消耗功率的功耗部、7為功耗部6所包含的EL驅(qū)動部、8為AZ旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4的回轉(zhuǎn)中心即AZ軸、9為AZ旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4所具有的、配置有多個受電部3的EL臺架、10為以自由回轉(zhuǎn)的方式來支承AZ旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4的臺架部。
[0014]接著，對本實施方式的結(jié)構(gòu)、配置進行詳細說明。如圖1A所示，在AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4的周圍能看到多個受電部3的多個場所(圖中，包含未圖示的部分為4個位置)設(shè)置送電部1，將圖中以箭頭表示的電磁波2發(fā)送到多個受電部3。
[0015]如圖1B的箭頭A-A向視圖所示，多個受電部3配置在AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4所具有的EL臺架9的外周上的多處。若AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4因AZ驅(qū)動部5而回轉(zhuǎn)，則多個受電部3與其一同旋轉(zhuǎn)、移動，并配置在例如同一圓周上的多處(圖中，包含未圖示的部分為10個位置)，使得在至少1個受電部3通過并被包含在4個送電部1分別發(fā)送的電磁波2的覆蓋區(qū)域內(nèi)時，接收電磁波2。它們與AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4所設(shè)置的消耗功率的功耗部6相連接，將接收到的電磁波2轉(zhuǎn)換成功率并提供給功耗部6。另外，AZ驅(qū)動部5固定于臺架部10，因此經(jīng)由電源電纜供電。
[0016]功耗部6是EL驅(qū)動部7、傳感器等的消耗功率的部位。作為傳感器例如具有溫度傳感器、旋轉(zhuǎn)角傳感器、加速度計等。這些傳感器例如安裝于AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4。此外，AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的、為了對反射鏡內(nèi)部的空氣進行攪拌使內(nèi)部溫度保持均勻、并為了抑制變形而安裝于反射鏡的風扇或者為了保持反射鏡的鏡面精度而對鏡面形狀進行控制的致動器等也包含在功耗部6內(nèi)。
[0017]圖2是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。圖2中，11為設(shè)置于送電部1、用于獲取與發(fā)送方向有關(guān)的信息的發(fā)送方向信息獲取部，15為與送電部1發(fā)送的方向有關(guān)的信息即發(fā)送方向信息、18為發(fā)送方向信息獲取部11根據(jù)發(fā)送方向信息15計算出的發(fā)送方向指示、22為設(shè)置于送電部1、根據(jù)發(fā)送方向指示18進行發(fā)送的方向控制發(fā)送部，51為驅(qū)動控制AZ驅(qū)動部5的AZ驅(qū)動控制部，52為用于指示AZ驅(qū)動部5的驅(qū)動控制的AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)。
[0018]接著，參照圖2對無線供電系統(tǒng)的動作進行說明。AZ驅(qū)動控制部51將用于驅(qū)動控制AZ驅(qū)動部5的AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52輸出至AZ驅(qū)動部5。AZ驅(qū)動部5根據(jù)AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52以AZ軸8為中心進行回轉(zhuǎn)(向正反兩方向旋轉(zhuǎn))，并追隨衛(wèi)星等。此處，AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52為如下指令數(shù)據(jù):取得前一個步驟時刻的旋轉(zhuǎn)角度信息，計算出下一個步驟時刻的旋轉(zhuǎn)角度、角速度、角加速度等，并進行驅(qū)動控制。
[0019]此外，AZ驅(qū)動控制部51基于AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52，預(yù)測與旋轉(zhuǎn)體(AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4)的回轉(zhuǎn)一起移動的受電部3的位置，運算并輸出與送電部1分別發(fā)送電磁波2的方向有關(guān)的信息即發(fā)送方向信息15。各個送電部1中，發(fā)送方向信息獲取部11從AZ驅(qū)動控制部51獲取發(fā)送方向信息15。接著，方向控制發(fā)送部22基于根據(jù)發(fā)送方向信息15計算出的發(fā)送方向指示18，向正在移動的至少一個對應(yīng)的受電部3發(fā)送電磁波2。
[0020]在AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的EL臺架9的外周上所配置的多個受電部3中，包含于送電部1發(fā)送的電磁波所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)的對應(yīng)的受電部3在移動的同時接收電磁波2，并將接收到的電磁波2轉(zhuǎn)換成功率。功耗部6從多個受電部3接收功率并進行動作。此外，例如在追隨特定的靜止衛(wèi)星的情況下，AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4(旋轉(zhuǎn)體)保持一定角度并基本靜止，因此能容易地進行供電。
[0021]接著，對發(fā)送方向控制的詳細情況進行敘述。本實施方式的送電部1通過使發(fā)送的電磁波2的覆蓋區(qū)域為狹窄細束狀，以受電部3的方向為目標，準確地照射(發(fā)送)電磁波2，從而提高供電效率。發(fā)送電磁波2的方向根據(jù)發(fā)送方向信息15計算得到。此處，發(fā)送方向信息15為用于確定送電部1發(fā)送電磁波2的方向的信息,是在下一個步驟時刻,旋轉(zhuǎn)、移動的多個受電部3來到的位置、各個送電部1發(fā)送的受電部3的方向、頻率等信息。該發(fā)送方向信息15根據(jù)前一個步驟時刻的旋轉(zhuǎn)角度信息計算得到。例如，發(fā)送方向信息15根據(jù)固定于旋轉(zhuǎn)體的坐標系中的各受電部3的坐標值、角速度、角加速度等計算得到。
[0022]各送電部1分別具有發(fā)送方向信息獲取部11及方向控制發(fā)送部22。發(fā)送方向信息獲取部11分別基于從AZ驅(qū)動控制部51獲得的發(fā)送方向信息15計算出發(fā)送方向指示18。發(fā)送方向指示18是方向控制發(fā)送部22用于電子或機械性地發(fā)送電磁波2的信息。
[0023]方向控制發(fā)送部22在以電子方式變更射束的照射方向的情況下，具有相控陣天線。然后，方向控制發(fā)送部22根據(jù)發(fā)送方向指示18向?qū)?yīng)的受電部3照射高速且覆蓋區(qū)域狹窄的細束狀的電子射束。在以機械方式變更射束的照射方向的情況下，方向控制發(fā)送部22具有以機械方式驅(qū)動來照射電磁波2的天線。然后，方向控制發(fā)送部22朝向發(fā)送方向指示18的方向，以機械方式驅(qū)動天線并進行照射(發(fā)送)，發(fā)送方向指示18根據(jù)從發(fā)送方向信息獲取部11輸出的發(fā)送方向信息15計算出。
[0024]如上所述，根據(jù)本實施方式，由于不使用重且粗的電源電纜，因此無需并排設(shè)置復(fù)雜的電源電纜的卷繞裝置，減輕了重量、節(jié)省了空間，并提高維護性。此外，能在不產(chǎn)生因電源電纜的強張力而引起的外部干擾的情況下進行驅(qū)動，因此提高了驅(qū)動精度。此外，對于一個送電部1，在AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4(旋轉(zhuǎn)體)配置有多個受電部3，通過向在較廣范圍內(nèi)進行移動的多個受電部3發(fā)送電磁波2，從而無需停止衛(wèi)星通信用天線、望遠鏡的運用而能穩(wěn)定地實現(xiàn)無線供電。并且，利用AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52，獲取送電部1發(fā)送的發(fā)送方向，朝向配置于AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)和移動的多個受電部2中的、將來到發(fā)送方向的至少一個對應(yīng)的受電部3照射射束，因此起到供電效率優(yōu)異的效果。
[0025]另外，通過在受電部3到功耗部6之間設(shè)置將直流電壓轉(zhuǎn)換成其它的直流電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器、電容器、將受電部3接收到的電磁波2轉(zhuǎn)換成功率并進行儲存的小型電池等，即使在暫時無法進行接收的情況下，也能使提供給功耗部6的功率更穩(wěn)定。
[0026]并且，將更大型的電池設(shè)置于AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4，當AZ旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4在預(yù)先設(shè)定的AZ角度范圍內(nèi)被驅(qū)動時，還能進行對大型電池進行充電的運用。在該情況下，能削減送電部1及受電部3等的個數(shù)。
[0027]實施方式2.圖3是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。以下，參照圖3對實施方式2的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及動作進行說明。結(jié)構(gòu)與圖1A及圖1B大致相同。本實施方式中，將送電部1發(fā)送的電磁波2所形成的覆蓋區(qū)域設(shè)為覆蓋1?2個以上受電部3的程度那樣寬的風扇狀，不控制發(fā)送的發(fā)送方向。如圖3所示，比實施方式1個數(shù)要多的多個受電部3配置于AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的EL臺架9的外周上。若AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4因AZ驅(qū)動部5而以AZ軸8為中心驅(qū)動，則多個受電部3也與其一同旋轉(zhuǎn)和移動，當至少1個受電部3通過并包含于4個送電部1分別發(fā)送的電磁波2的覆蓋區(qū)域內(nèi)時，接收電磁波2。因此，由從4個送電部1接收到電磁波2的4個以上的受電部3向功耗部6供電。
[0028]如上所述，根據(jù)本實施方式2，與實施方式1相同，不使用重且粗的電源電纜，因此減輕了重量，節(jié)省了空間，并提高了維護性。此外，能在不產(chǎn)生因電源電纜的強張力而引起的外部干擾的情況下進行驅(qū)動，因此提高了驅(qū)動精度。
[0029]并且，由于沒有朝向受電部3的方向可靠地進行發(fā)送(照射)，因此供電效率降低，但無需控制送電部1發(fā)送的射束(電磁波)的方向，通過增加多個受電部3的個數(shù)，即使在驅(qū)動范圍較廣的情況下，也能穩(wěn)定地向配置于AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4 (旋轉(zhuǎn)體)外周上的多個受電部供電。其結(jié)果是，結(jié)構(gòu)簡單的受電部3的個數(shù)增加，但起到送電部1的結(jié)構(gòu)變得比較簡單的效果。
[0030]實施方式3.圖4是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。圖4中，12為AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的進行回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，為配置有多個受電部3的EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，13為AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的、EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12所包含的副鏡部支承部，14為被副鏡部支承部13所支承、配置有多個受電部3的副鏡部，16為EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12的旋轉(zhuǎn)中心即EL軸。
[0031]與實施方式1大致相同，圖4所示的受電部3a配置于EL臺架9外周的多個位置(圖1B的情況下為10個位置)，向EL驅(qū)動部7等供電。受電部3b、3c配置于EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12外周的多處，向EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12具有的功耗部6供電。送電部1與實施方式2大致相同，配置于天線周圍的多個位置(圖1B的情況下為4個位置)。送電部Id向副鏡部14具有的受電部3d供電，因此設(shè)置于眺望副鏡部14的位置處。在大型望遠鏡的情況下，能在以覆蓋望遠鏡的方式設(shè)置的圓頂上設(shè)置送電部Id。
[0032]圖5是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。圖5所示的AZ/EL驅(qū)動控制部71輸出控制AZ驅(qū)動部5的驅(qū)動的AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52，并且輸出控制EL驅(qū)動部7的驅(qū)動的EL驅(qū)動控制數(shù)據(jù)72。并且，AZ/EL驅(qū)動控制部71基于這些AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)52及EL驅(qū)動控制數(shù)據(jù)72,向各送電部1的發(fā)送方向信息獲取部11輸出發(fā)送方向信息15,以便不僅向配置于EL臺架9外周的多個受電部3a，也能向配置于以EL軸16為中心回轉(zhuǎn)的EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12外周的多個受電部3b、3c，照射電磁波2。
[0033]圖4中，送電部la獲取發(fā)送方向信息15并計算出發(fā)送方向。然后，送電部la基于計算出的發(fā)送方向，不僅追蹤AZ軸的回轉(zhuǎn)，也追蹤EL軸16的回轉(zhuǎn)，以時分割方式向受電部3照射電磁波束。此時，送電部la幾乎同時向EL臺架9的受電部3a照射電磁波2a，向EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12的受電部3b、3c照射電磁波2b。設(shè)置于眺望副鏡部14的位置的送電部Id向配置于副鏡部14外周的多個受電部3d照射電磁波2d，向驅(qū)動副鏡部14的副鏡部驅(qū)動部等供電。
[0034]如上所述，送電部1分別獲取AZ/EL驅(qū)動控制部71基于驅(qū)動控制數(shù)據(jù)計算得到的發(fā)送方向信息15,基于獲取到的發(fā)送方向信息15計算出電磁波2的發(fā)送方向。然后，送電部1基于計算出的發(fā)送方向，朝向EL臺架9的受電部3及配置于EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)12的多個受電部3中特定的受電部3以時分割方式照射電磁波2。因此，無線供電系統(tǒng)中照射失誤較少，能穩(wěn)定地向AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)4具有的EL驅(qū)動部7、功耗部6等進行供電。
[0035]實施方式4.圖6是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明書。天線的整體結(jié)構(gòu)、受電部3、送電部1的配置與實施方式2相同。在多個受電部3的中心附近設(shè)置有發(fā)送導頻信號23的導頻信號發(fā)送部20。送電部1除了發(fā)送方向信息獲取部11及方向控制發(fā)送部22以外，還具有導頻信號接收部21。
[0036]圖7是本實施方式所涉及的無線供電系統(tǒng)的框圖。多個受電部3分別具有的導頻信號發(fā)送部20發(fā)送導頻信號23。多個受電部3通過旋轉(zhuǎn)和移動而來到包含于電磁波2的覆蓋區(qū)域內(nèi)的位置時，進行受電。送電部1根據(jù)導頻信號接收部21接收到的導頻信號23，檢測出導頻信號23來到的方向，獲取發(fā)送方向信息15。發(fā)送方向信息獲取部11向方向控制發(fā)送部22輸出發(fā)送方向指示18，使得方向控制發(fā)送部22向基于發(fā)送方向信息15計算出的發(fā)送方向，照射電磁波2。方向控制發(fā)送部22根據(jù)該發(fā)送方向指不18、以機械方式或電子方式變更發(fā)送方向，并照射電磁波2。
[0037]例如，圖6所示的送電部Id接收來自設(shè)置于副鏡部14的受電部3d的導頻信號23,獲取發(fā)送方向信息15。送電部Id向基于發(fā)送方向信息15計算出的發(fā)送方向、即副鏡部14的受電部3d照射電磁波2d。
[0038]如上所述，送電部1分別基于從受電部3接收到的導頻信號23獲取發(fā)送方向信息15，并基于發(fā)送方向信息15計算出電磁波2的發(fā)送方向。然后，送電部1基于計算出的發(fā)送方向，以特定受電部3為目標來照射電磁波2。因此，無線供電系統(tǒng)的照射失誤較少、能高效地進行供電。特別在不能利用來自驅(qū)動控制部的控制信息的情況、像副反射鏡那樣被驅(qū)動為繞AZ軸、EL軸及副鏡部驅(qū)動軸、驅(qū)動誤差較大、進行復(fù)雜移動的情況下，無線供電系統(tǒng)能聞效、穩(wěn)定地進行供電。
[0039]另外，本發(fā)明中，對旋轉(zhuǎn)體進行了說明，但對直線移動也起到同樣的效果。例如，在對設(shè)置于大型倉庫等的頂部的橋式起重機進行供電的情況下，如圖8所示。圖8中，81為配置有向驅(qū)動部等進行供電的多個受電部3的、懸吊重物等進行往返移動的移動體即車架，82為形成直線軌道、引導車架81的行駛的行駛軌道，83為使用由多個受電部3提供的功率、如圖中箭頭所表示的那樣驅(qū)動車架81的驅(qū)動部。送電部1配置在地面上的多個位置。粘貼于移動體即車架81的多個受電部3以電磁波2的照射方向和受電部3的受電面的法線所成角度Θ滿足-θ’< θ < Θ’的條件，配置為在送電部1發(fā)送的電磁波2所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)至少包含一個受電部3。此處，圖9示出電磁波2的照射方向與受電面的法線所成角度Θ的關(guān)系。圖9中，若Θ’ = 60°，則受電部3對于電磁波2的照射方向的投影面積為1/2。即，受電功率變?yōu)橐话?。因此，Θ根?jù)所需功率、電磁波2的功率大小而改變，例如優(yōu)選為-60° < Θ <60°。
[0040]通過如此配置送電部1與受電部3，無需用于供電的電源電纜，即使橋式起重機在運用中，也能穩(wěn)定地向受電部3進行供電，起到與上述實施方式所述效果相同的效果。尤其，圖8所示的情況與實施方式4相同，送電部1分別接收受電部3具有的導頻信號發(fā)送部20發(fā)送的導頻信號23，基于其獲取發(fā)送方向信息15，以特定的受電部3為目標向計算出的發(fā)送方向照射電磁波2，因此無線供電系統(tǒng)能高效地進行供電。
[0041 ] 上述實施方式均可在本發(fā)明的要點范圍內(nèi)進行各種變形。上述實施方式用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的范圍作出限定。本發(fā)明的范圍由所附加的權(quán)利要求來表示而并非由實施方式來表示。在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，以及與發(fā)明的權(quán)利要求等同的范圍內(nèi)所完成的各種變形均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0042]本申請以2012年7月3日提出申請，且包含有說明書、專利權(quán)利要求的范圍，附圖、以及摘要的日本專利申請2012 - 149334號為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)。作為基礎(chǔ)的該專利申請的公開內(nèi)容通過引用作為整體包含于本申請中。
標號說明
[0043]1送電部、
2電磁波、
3受電部、
4AZ旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(旋轉(zhuǎn)體)、
5AZ驅(qū)動部(驅(qū)動部)、
6功耗部、
7EL驅(qū)動部、
8AZ軸(旋轉(zhuǎn)軸)、
9EL臺架(旋轉(zhuǎn)體)、
10臺架部、
11發(fā)送方向信息獲取部(發(fā)送方向信息獲取單兀)、
12 EL旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(旋轉(zhuǎn)體)、
13副鏡部支承部(旋轉(zhuǎn)體)、
14副鏡部(旋轉(zhuǎn)體)、
15發(fā)送方向信息、
16 EL軸(旋轉(zhuǎn)軸)、
18發(fā)送方向指示、
20導頻信號發(fā)送部、
21導頻信號接收部、
22方向控制發(fā)送部(方向控制發(fā)送單元)、
23導頻信號、
51AZ驅(qū)動控制部、
52AZ驅(qū)動控制數(shù)據(jù)、
71AZ/EL驅(qū)動控制部、
72EL驅(qū)動控制數(shù)據(jù)、
81車架(移動體)、
82行駛軌道(軌道)、
83驅(qū)動部。
【權(quán)利要求】
1.一種無線供電系統(tǒng)，該無線供電系統(tǒng)經(jīng)由電磁波以無線方式進行供電，其特征在于，包括: 送電部，該送電部發(fā)送所述電磁波；以及 多個受電部，該多個受電部配置于能以旋轉(zhuǎn)軸為中心回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，并接收所述電磁波， 多個所述受電部配置為在所述送電部發(fā)送的電磁波所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)，至少包含一個受電部。
2.如權(quán)利要求1所述的無線供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述送電部具備: 發(fā)送方向信息獲取單元，該發(fā)送方向信息獲取單元獲取發(fā)送方向信息，該發(fā)送方向信息用于確定向所述覆蓋區(qū)域內(nèi)包含的所述受電部發(fā)送所述電磁波的發(fā)送方向；以及 方向控制發(fā)送單元，該方向控制發(fā)送單元朝向基于所述發(fā)送方向信息計算出的方向發(fā)送所述電磁波。
3.如權(quán)利要求2所述的無線供電系統(tǒng)，其特征在于， 包括驅(qū)動控制部，該驅(qū)動控制部根據(jù)驅(qū)動控制所述旋轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)的驅(qū)動控制數(shù)據(jù)計算出所述發(fā)送方向信息。
4.如權(quán)利要求2所述的無線供電系統(tǒng)，其特征在于， 多個所述受電部具有: 分別發(fā)送導頻信號的導頻信號發(fā)送部， 所述送電部具有: 接收所述導頻信號的導頻信號接收部， 所述發(fā)送方向信息獲取單元基于所述導頻信號獲取所述發(fā)送方向信息。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項的所述的無線供電系統(tǒng)，其特征在于， 多個所述受電部具有: 將至少一個所述受電部接收到的電磁波轉(zhuǎn)換成功率并進行儲存的電池或者將直流電壓轉(zhuǎn)換成其它的直流電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
6.一種送電裝置，該送電裝置經(jīng)由電磁波以無線方式進行供電，其特征在于，包括: 送電部，該送電部向配置于能以旋轉(zhuǎn)軸為中心回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的多個受電部發(fā)送所述電磁波， 所述送電部包括: 發(fā)送方向信息獲取單元，該發(fā)送方向信息獲取單元獲取發(fā)送方向信息，該發(fā)送方向信息用于確定向配置為所述電磁波形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)至少包含一個受電部的多個所述受電部中的所述覆蓋區(qū)域內(nèi)包含的所述受電部發(fā)送所述電磁波的發(fā)送方向；以及 方向控制發(fā)送單元，該方向控制發(fā)送單元向基于所述發(fā)送方向信息計算出的方向發(fā)送所述電磁波。
7.一種受電裝置，該受電裝置經(jīng)由電磁波以無線方式接收功率，其特征在于，包括: 多個受電部，該多個受電部配置于能以旋轉(zhuǎn)軸為中心回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，并接收送電部發(fā)送的所述電磁波， 多個所述受電部配置為所述電磁波形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)至少包含一個受電部。
8.一種無線供電系統(tǒng)，該無線供電系統(tǒng)經(jīng)由電磁波以無線方式進行供電，其特征在于，包括: 送電部，該送電部發(fā)送所述電磁波；以及 多個受電部，該多個受電部配置于能在直線軌道上進行往返移動的移動體，并接收所述電磁波， 多個所述受電部配置為在所述送電部發(fā)送的電磁波所形成的覆蓋區(qū)域內(nèi)，至少包含一個受電部。
【文檔編號】H02J7/00GK104396120SQ201380031964
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】本間幸洋 申請人:三菱電機株式會社