[发明专利]送电装置、受电装置和电力传送系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力的送电装置、受电装置和电力传送系统。 

背景技术

作为使两个装置彼此接近在装置间传送电力的有代表性的系统，已知的有利用磁场从送电装置的初级线圈向受电装置的次级线圈传送电力的磁场耦合方式的电力传送系统。但是，由于在通过磁场耦合传送电力的情况下，通过各线圈的磁通的大小对电动势具有较大的影响，因此，对于初级线圈与次级线圈的相对位置关系具有较高的精度要求。另外，由于利用线圈，因此难以实现装置的小型化。 

另一方面，如专利文献1、2所公开的那样的电场耦合方式的无线电力传送系统也是已知的。在该系统中，通过电场从送电装置的耦合电极向受电装置的耦合电极传送电力。在该方式中，耦合电极的相对位置精度相对要求不严，还能够实现耦合电极的小型化、薄型化。 

图1是示出了专利文献1的电力传送系统的基本构成的图。该电力传送系统由送电装置和受电装置构成。在送电装置中，具备高频高电压产生电路1、无源(passive)电极2和有源(active)电极3。在受电装置中，具备高频高电压负载电路5、无源电极7和有源电极6。由此，通过将送电装置的有源电极3与受电装置的有源电极6隔着空隙4彼此接近，这两个电极彼此进行电场耦合。 

在专利文献2的电力传送系统中，送电装置具有：与由交流信号生成部所生成的交流信号进行谐振的第一谐振电路和供电电极。受电装置具有：生成电信号的受电电极、与电信号进行谐振的第二谐振电路、以及根据谐振后的电信号来生成直流电力的整流部和电路负载。送电装置的有源电极和无源电极设置在一个平面上，并且将受电装置的有源电极与无源电极按照与对方侧的各电极隔开给定间隔而对置的方式来设置。 

专利文献1：JP特表2009-531009号公报 

专利文献2：JP特开2009-296857号公报 

在专利文献1的电力传送系统中，需要通过使送电装置与受电装置的有源电极彼此接近而在电极之间形成较强的电场，并且为了使送电装置与受电装置的无源电极彼此间所产生的电容尽可能大，需要使无源电极较大。当在纵向上已经变得较窄的空间中沿纵向配置送电装置的无源电极、送电装置的有源电极、受电装置的有源电极和受电装置的无源电极时，寄生电容易于变得过大。在专利文献2的电力传送系统中，由于将有源电极与无源电极邻接配置在一个面上，所以有源电极和无源电极与和这些电极接近配置的电路基板之间所产生的寄生电容也易于变得过大。由此，任一种方式中都存在耦合度变大、传送效率较低的问题。 

另外，专利文献1以及专利文献2在构造上无法使送电装置与受电装置的无源电极对的容量太大，该无源电极对的电容越小，两个无源电极的电位越发生变化。其问题在于：送电装置与受电装置的无源电极的电位变化成为不必要电磁场的泄漏的原因，或者成为送电装置与受电装置的接地电位变化的原因。 

发明内容

本发明的目的是提供一种送电装置、受电装置和电力传送系统，送电装置与受电装置之间的电力传送效率较高，抑制了无源电极的电位变化。 

(1)本发明提出了一种受电装置，与连接了用于向送电装置侧有源电极和送电装置侧无源电极之间施加高频的高电压的高频高电压产生电路的送电装置形成一对，所述受电装置具有： 

受电装置侧有源电极、受电装置侧无源电极、对在所述受电装置侧有源电极和所述受电装置侧无源电极之间所产生的电压进行降压的降压电路、以及将所述降压电路的输出电压作为电源电压输入的负载电路， 

其中，所述受电装置侧有源电极通过电容与所述送电装置侧有源电极连接，并且所述受电装置侧无源电极与所述送电装置侧无源电极直接导通。 

根据该构造，由于送电装置与受电装置的无源电极彼此直接导通，受电装置侧无源电极的电位与送电装置侧无源电极的电位大致相等。由此，受电装置侧无源电极的电位变得稳定，确保了送电装置与受电装置的相对位置精度要求不严，并且能够实现不必要电磁场的泄漏、接地电位变化等较少的电力传送系统。另外，由于抑制了寄生电容，因而耦合度的下降较少，并且可以获得较高的传送效率。此外，由于以升压后的高电压来进行电力传送，流到送电装置侧无源电极的电流可以是诸如几mA数量级(例如，可以是与充电电流相比充分小的电流)，因此没有必要将送电装置侧无源电极的接触电阻抑制为较低。由此，导电性橡胶等各种接触手段均可适用。 

(2)所述受电装置侧无源电极例如构成受电装置的壳体。根据该构造，能够容易且可靠地使受电装置侧无源电极与送电装置侧无源电极接触。