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JP2013223338A - Power transmission system - Google Patents

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JP2013223338A
JP2013223338A JP2012093439A JP2012093439A JP2013223338A JP 2013223338 A JP2013223338 A JP 2013223338A JP 2012093439 A JP2012093439 A JP 2012093439A JP 2012093439 A JP2012093439 A JP 2012093439A JP 2013223338 A JP2013223338 A JP 2013223338A
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power transmission
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正弘 楠
Mitsuru Masuda
満 増田
Hiroyuki Tamaoka
弘行 玉岡
Yoichi Iso
洋一 磯
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission system capable of suppressing unnecessary current from running through an external conductor in a coaxial cable.SOLUTION: Between coaxial cables 215, 225, which are connected with each of a transmission device 110 having two electrodes 111, 112 and inductors 113, 114 and a reception device 120 having two electrodes 121, 122 and inductors 123, 124, and the transmission device 110 and the reception device 120, there is provided unnecessary-resonance suppression circuits 315, 325 for suppressing an unnecessary resonance.

Description

本発明は、電力伝送システムに関するものである。   The present invention relates to a power transmission system.

近年、電磁共鳴現象を利用した磁界共鳴方式と呼ばれる方式を用いた電力伝送システムが注目されている。   In recent years, a power transmission system using a method called a magnetic field resonance method using an electromagnetic resonance phenomenon has attracted attention.

現在、既に広く用いられている電磁誘導方式の非接触給電方式は、送電側と受電側とで磁束を共有する必要があり、効率良く電力を送るには送電側と受電側とを近接して配置する必要があり、結合の軸合わせも重要である。   Currently, the electromagnetic induction type non-contact power feeding method that is already widely used needs to share the magnetic flux between the power transmission side and the power reception side, and in order to send power efficiently, the power transmission side and the power reception side are placed close to each other. It is necessary to arrange, and the alignment of the connection is also important.

一方、電磁共鳴現象を用いた非接触給電方式は、電磁共鳴現象という原理から、電磁誘導方式よりも距離を離して電力伝送することができ、かつ、多少軸合わせが悪くても伝送効率があまり落ちないという利点がある。なお、電磁共鳴現象には磁界共鳴方式の他に電界共鳴方式がある。   On the other hand, the non-contact power supply method using the electromagnetic resonance phenomenon can transmit power at a greater distance than the electromagnetic induction method due to the principle of the electromagnetic resonance phenomenon, and transmission efficiency is low even if the alignment is somewhat poor. There is an advantage of not falling. The electromagnetic resonance phenomenon includes an electric field resonance method in addition to a magnetic field resonance method.

たとえば特許文献1には、磁界共鳴方式を採用したワイヤレス給電システムが開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a wireless power feeding system that employs a magnetic field resonance method.

この特許文献1に開示される技術では、給電回路と接続された給電コイルから、電磁誘導により共振コイルに電力が伝達される構成を有し、周波数およびQ値の調整が共振コイルに接続されたキャパシタおよび抵抗によって行われる。   In the technique disclosed in Patent Document 1, power is transmitted from a power supply coil connected to a power supply circuit to a resonance coil by electromagnetic induction, and adjustment of frequency and Q value is connected to the resonance coil. This is done with capacitors and resistors.

特開2001−185939号公報JP 2001-185939 A

ところで、このような電磁共鳴または電界共鳴を用いた電力伝送システムでは、送電側または受電側に接続される同軸ケーブルが有する浮遊キャパシタ等のインピーダンス成分によって不要な共鳴を発生する場合があり、その場合には不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れ、付近の導電性部材に不要な電流を発生させるおそれを生じる他、電力伝送のロスになるという問題点がある。   By the way, in such a power transmission system using electromagnetic resonance or electric field resonance, unnecessary resonance may occur due to an impedance component such as a floating capacitor included in a coaxial cable connected to the power transmission side or the power reception side. In addition, there is a problem that unnecessary current flows through the outer conductor of the coaxial cable, which may cause unnecessary current to be generated in a nearby conductive member, and also causes a loss of power transmission.

そこで、本発明は、不要な共鳴を抑制することが可能な電力伝送システムを提供することを目的としている。   Then, this invention aims at providing the electric power transmission system which can suppress an unnecessary resonance.

上記課題を解決するために、本発明は、送電装置から受電装置に対して交流電力を伝送する電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第1および第2電極と、前記第1および第2電極と交流電力発生部の2つの出力端子とをそれぞれ電気的に接続する第1同軸ケーブルと、前記第1同軸ケーブルと、前記第1および第2電極の間に挿入され、前記交流電力発生部の周波数以外の周波数における不要共振の発生を抑制する第1抑制手段と、前記第1抑制手段と前記第1電極の間および前記第1抑制手段と前記第2電極の間の少なくとも一方に挿入される第1インダクタと、を有し、前記受電装置は、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第3および第4電極と、前記第3および第4電極と負荷の2つの入力端子とをそれぞれ電気的に接続する第2同軸ケーブルと、前記第2同軸ケーブルと、前記第3および第4電極の間に挿入され、前記交流電力発生部の周波数以外の周波数における不要共振の発生を抑制する第2抑制手段と、前記第2抑制手段と前記第3電極の間および前記第2抑制手段と前記第4電極の間の少なくとも一方に挿入される第2インダクタと、を有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることを抑制することが可能になる。
In order to solve the above problem, the present invention provides a power transmission system that transmits AC power from a power transmission device to a power reception device, wherein the power transmission device is disposed at a predetermined distance and includes the predetermined distance. First and second electrodes having a total width of λ / 2π or less, which is a near field, and the first and second electrodes and the two output terminals of the AC power generation unit are electrically connected to each other. A first suppression unit that is inserted between one coaxial cable, the first coaxial cable, and the first and second electrodes, and suppresses the occurrence of unnecessary resonance at a frequency other than the frequency of the AC power generation unit; And a first inductor inserted between at least one of the first suppression unit and the first electrode and between the first suppression unit and the second electrode, and the power receiving device is separated by a predetermined distance. Placed in place The third and fourth electrodes having a total width including a constant distance of λ / 2π or less, which is a near field, and the third and fourth electrodes and the two input terminals of the load are electrically connected to each other. The second coaxial cable, the second coaxial cable, and second suppression means that is inserted between the third and fourth electrodes and suppresses the occurrence of unnecessary resonance at a frequency other than the frequency of the AC power generation unit. And a second inductor inserted between at least one of the second suppression means and the third electrode and between the second suppression means and the fourth electrode.
According to such a configuration, it is possible to suppress unnecessary current from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記1および第2抑制手段は、直列接続された第1〜第3コイルが磁心に巻回され、第1コイルの端部に前記第1または第2同軸ケーブルの中心導体が接続され、第2コイルと第3コイルの接続部に前記第1または第2同軸ケーブルの外側導体が接続され、第1コイルと第2コイルの接続部および前記第3コイルの端部に前記第1および第2電極または第3および第4電極が接続されることを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な構成によって、かつ、少ない損失で、不要放射を抑制することができる。
According to another aspect of the invention, in addition to the above-described invention, the first and second suppression means may be configured such that the first to third coils connected in series are wound around a magnetic core, and the first or second coil is disposed at the end of the first coil. A central conductor of the second coaxial cable is connected, an outer conductor of the first or second coaxial cable is connected to a connection portion between the second coil and the third coil, a connection portion between the first coil and the second coil, and the first coil The first and second electrodes or the third and fourth electrodes are connected to end portions of three coils.
According to such a configuration, unnecessary radiation can be suppressed with a simple configuration and with a small loss.

また、他の発明は、上記発明に加えて、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第5および第6電極と、前記第5および第6電極の間に接続された第3インダクタと、を有する中継装置を備え、前記第5および第6電極は、前記送電装置の前記第1および第2電極と、前記受電装置の前記第3および第4電極の間に配置されるとともに、前記第5および第6電極と前記第3インダクタによって構成されるカプラの共振周波数が、前記送電装置および前記受電装置のカプラの共振周波数と略等しくなるように設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることを抑制するとともに、伝送距離を長くすることができる。
In addition to the above-mentioned invention, the fifth and sixth electrodes according to another invention are arranged at a predetermined distance and have a total width including the predetermined distance of a length of λ / 2π or less that is a near field. And a third inductor connected between the fifth and sixth electrodes, and the fifth and sixth electrodes include the first and second electrodes of the power transmission device, A resonance frequency of a coupler that is disposed between the third and fourth electrodes of the power receiving device and is configured by the fifth and sixth electrodes and the third inductor is determined by the coupler of the power transmitting device and the power receiving device. The resonance frequency is set to be approximately equal to the resonance frequency.
According to such a configuration, it is possible to suppress unnecessary current from flowing to the outer conductor of the coaxial cable and to increase the transmission distance.

本発明によれば、電力を効率良く伝送できる電力伝送システムを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the electric power transmission system which can transmit electric power efficiently.

本発明の実施形態の動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of operation of embodiment of this invention. 図1に示す実施形態の等価回路である。It is an equivalent circuit of embodiment shown in FIG. 図2に示す等価回路の伝送特性を示す図である。It is a figure which shows the transmission characteristic of the equivalent circuit shown in FIG. 本発明の実施形態に係る送電用カプラの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the coupler for power transmission which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る送電用カプラと受電用カプラの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the coupler for power transmission which concerns on embodiment of this invention, and the coupler for power reception. 図5に示す実施形態の送電用カプラの入力インピーダンスのスミスチャートである。It is a Smith chart of the input impedance of the coupler for power transmission of embodiment shown in FIG. 図5に示す実施形態のパラメータS11,S21,η21の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of parameter S11, S21, (eta) 21 of embodiment shown in FIG. 図4に示す実施形態の使用形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the usage type of embodiment shown in FIG. 図4に示す実施形態の各部のインピーダンスを示す図である。It is a figure which shows the impedance of each part of embodiment shown in FIG. 図4に示す実施形態の等価回路である。5 is an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG. 4. 本発明の第1実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 1st Embodiment of this invention. 図11に示す不要共振抑制回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the unnecessary resonance suppression circuit shown in FIG. 図11に示す実施形態の等価回路である。It is an equivalent circuit of embodiment shown in FIG. 図11に示す実施形態の伝送効率η21の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of transmission efficiency (eta) 21 of embodiment shown in FIG. 図11に示す実施形態のリターンロスのスミスチャートである。12 is a Smith chart of return loss in the embodiment shown in FIG. 11. 本発明の第2実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 2nd Embodiment of this invention. 図16に示す中継用カプラの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the coupler for relay shown in FIG. 本発明の第3実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of 5th Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)実施形態の動作原理の説明
まず、第1実施形態について説明する前に、本発明の動作原理について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム1の動作原理を説明するための図である。この図の例では、電力伝送システム1は、送電装置10、および、受電装置20を有している。
(A) Description of Operation Principle of Embodiment First, before describing the first embodiment, the operation principle of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining an operation principle of a power transmission system 1 according to an embodiment of the present invention. In the example of this figure, the power transmission system 1 includes a power transmission device 10 and a power reception device 20.

ここで、送電装置10は、電極11,12、インダクタ13,14、接続線15,16、および、交流電力発生部17を有している。また、受電装置20は、電極21,22、インダクタ23,24、接続線25,26、および、負荷27を有している。電極11,12およびインダクタ13,14は送電用カプラを構成する。電極21,22およびインダクタ23,24は受電用カプラを構成する。   Here, the power transmission device 10 includes electrodes 11 and 12, inductors 13 and 14, connection lines 15 and 16, and an AC power generation unit 17. The power receiving device 20 includes electrodes 21 and 22, inductors 23 and 24, connection lines 25 and 26, and a load 27. The electrodes 11 and 12 and the inductors 13 and 14 constitute a power transmission coupler. The electrodes 21 and 22 and the inductors 23 and 24 constitute a power receiving coupler.

ここで、電極11,12は、導電性を有する部材によって構成され、所定の距離d1を隔てて配置されている。図1の例では、電極11,12,21,22として、略同一のサイズを有する矩形形状を有する平板状の電極が例示されている。また、電極11と電極21は距離d2を隔てて対向するように平行に配置され、電極12と電極22も同じ距離d2を隔てて対向するように平行に配置されている。なお、電極11,12,21,22としては、図1に示す以外の形状の電極であってもよい。例えば、円形または楕円形状の平板電極であったり、球形等の立体形状であったり、平板ではなく湾曲した形状または屈曲した形状の電極であったりしてもよい。   Here, the electrodes 11 and 12 are comprised by the member which has electroconductivity, and are arrange | positioned at predetermined distance d1. In the example of FIG. 1, as the electrodes 11, 12, 21, and 22, flat plate electrodes having a rectangular shape having substantially the same size are illustrated. The electrode 11 and the electrode 21 are arranged in parallel so as to face each other with a distance d2, and the electrode 12 and the electrode 22 are also arranged in parallel so as to face each other with the same distance d2. The electrodes 11, 12, 21, and 22 may be electrodes having shapes other than those shown in FIG. For example, it may be a circular or elliptical plate electrode, a three-dimensional shape such as a sphere, or a curved or bent electrode instead of a flat plate.

電極11および電極12の距離d1を含む合計幅Dは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。同様に、電極21および電極22の距離d1を含む合計幅Dは、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。また、電極11と電極21および電極12と電極22の間の距離d2についても、λ/2πで示される近傍界よりも短くなるように設定されている。   The total width D including the distance d1 between the electrode 11 and the electrode 12 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π where λ is the wavelength of the electric field radiated from these electrodes. . Similarly, the total width D including the distance d1 between the electrode 21 and the electrode 22 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π. Also, the distance d2 between the electrode 11 and the electrode 21 and between the electrode 12 and the electrode 22 is set to be shorter than the near field indicated by λ / 2π.

インダクタ13,14は、例えば、導電性の線材(例えば、銅線)を巻回して構成され、図1の例では、電極11,12の端部にそれぞれの一端が電気的に接続されている。接続線15はインダクタ13の他端と交流電力発生部17の出力端子の一端とを接続する導電性の線材(例えば、銅線)によって構成される。接続線16はインダクタ14の他端と交流電力発生部17の出力端子の他端とを接続する導電性の線材によって構成される。なお、接続線15,16は、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成される。   For example, the inductors 13 and 14 are configured by winding a conductive wire (for example, copper wire), and one end of each of the inductors 13 and 12 is electrically connected to the ends of the electrodes 11 and 12 in the example of FIG. . The connection line 15 is composed of a conductive wire (for example, copper wire) that connects the other end of the inductor 13 and one end of the output terminal of the AC power generation unit 17. The connection line 16 is formed of a conductive wire material that connects the other end of the inductor 14 and the other end of the output terminal of the AC power generation unit 17. The connection lines 15 and 16 are constituted by coaxial cables or balanced cables.

交流電力発生部17は、所定の周波数の交流電力を発生し、接続線15,16を介してインダクタ13,14に供給する。   The AC power generation unit 17 generates AC power having a predetermined frequency and supplies the AC power to the inductors 13 and 14 via the connection lines 15 and 16.

電極21,22は、電極11,12と同様に、導電性を有する部材によって構成され、所定d1の距離を隔てて配置されている。   Similarly to the electrodes 11 and 12, the electrodes 21 and 22 are made of a conductive member, and are arranged at a predetermined distance d1.

インダクタ23,24は、例えば、導電性の線材を巻回して構成され、図1の例では、電極21,22の端部にそれぞれの一端が電気的に接続されている。接続線25はインダクタ23の他端と負荷27の入力端子の一端とを接続する導電性の線材(例えば、銅線)によって構成される。接続線26はインダクタ24の他端と負荷27の入力端子の他端とを接続する導電性の線材によって構成される。なお、接続線25,26は、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成される。   For example, the inductors 23 and 24 are formed by winding a conductive wire. In the example of FIG. 1, one end of each of the inductors 23 and 22 is electrically connected to the end of the electrodes 21 and 22. The connection line 25 is composed of a conductive wire (for example, copper wire) that connects the other end of the inductor 23 and one end of the input terminal of the load 27. The connection line 26 is formed of a conductive wire that connects the other end of the inductor 24 and the other end of the input terminal of the load 27. The connection lines 25 and 26 are constituted by coaxial cables or balanced cables.

負荷27は、交流電力発生部17から出力され、送電用カプラおよび受電用カプラを介して伝送された電力が供給される。なお、負荷27は、例えば、整流装置および二次電池等によって構成されている。もちろん、これ以外であってもよい。   The load 27 is supplied with power output from the AC power generation unit 17 and transmitted via the power transmission coupler and the power reception coupler. The load 27 is constituted by, for example, a rectifier and a secondary battery. Of course, it may be other than this.

図2は、図1に示す電力伝送システム1の等価回路を示す図である。この図2において、インピーダンス2は交流電力発生部17の出力インピーダンスを示し、Z0の値を有している。またインピーダンス27は負荷27の入力インピーダンスを示し、Z0の値を有している。なお、等価回路に明示されない接続線15,16及び接続線25,26の特性インピーダンスはZ0である。インダクタ3は送電側インダクタ13,14に対応し、Lの素子値を有している。キャパシタ4は、送電側電極11,12の間に生じる素子値Cのキャパシタから、送電側電極11,12と受電側電極21,22の間に生じる素子値Cmのキャパシタを減じた素子値(C−Cm)を有する。キャパシタ5は、送電側電極11,12と受電側電極21,22の間に生じるキャパシタを示し、Cmの素子値を有している。キャパシタ6は、受電側電極21,22の間に生じる素子値Cのキャパシタから、送電側電極11,12と受電側電極21,22の間に生じる素子値Cmのキャパシタを減じた素子値(C−Cm)を有する。インダクタ7は受電側のインダクタ23,24に対応し、Lの素子値を有している。   FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the power transmission system 1 shown in FIG. In FIG. 2, impedance 2 indicates the output impedance of the AC power generation unit 17 and has a value of Z0. Impedance 27 indicates the input impedance of the load 27 and has a value of Z0. Note that the characteristic impedance of the connection lines 15 and 16 and the connection lines 25 and 26 not explicitly shown in the equivalent circuit is Z0. The inductor 3 corresponds to the power transmission side inductors 13 and 14 and has an element value of L. The capacitor 4 has an element value (C obtained by subtracting a capacitor having an element value Cm generated between the power transmitting side electrodes 11 and 12 and the power receiving side electrodes 21 and 22 from a capacitor having an element value C generated between the power transmitting side electrodes 11 and 12. -Cm). The capacitor 5 indicates a capacitor generated between the power transmission side electrodes 11 and 12 and the power reception side electrodes 21 and 22, and has an element value of Cm. The capacitor 6 has an element value (C) obtained by subtracting the capacitor of the element value Cm generated between the power transmission side electrodes 11 and 12 and the power reception side electrodes 21 and 22 from the capacitor of the element value C generated between the power reception side electrodes 21 and 22. -Cm). The inductor 7 corresponds to the inductors 23 and 24 on the power receiving side and has an element value of L.

図3は、送電装置10と受電装置20の間のSパラメータの周波数特性を示している。但し、Sパラメータのポートインピーダンスは、給電ケーブルの特性インピーダンスと同じZ0で規定している。具体的には、図3の横軸は周波数を示し、縦軸は送電装置10から受電装置20への挿入損失(S21)を示している。この図3に示すように、送電装置10から受電装置20への挿入損失は、周波数fでインピーダンス極大点を有し、周波数fおよびfでインピーダンス整合点、すなわち、共振点を有している。ここで、周波数fは、図2に示すインダクタ3,7のインダクタンス値Lと、電極11,12または電極21,22によって形成されるキャパシタのキャパシタンス値Cによって定まる。また、周波数fおよびfは、図2に示すインダクタ3,7のインダクタンス値Lと、電極11,12および電極21,22によって形成されるキャパシタのキャパシタンス値Cmと、ならびに、電極11,12の間および電極21,22の間にそれぞれ生じるキャパシタのキャパシタンス値Cによって近似値として定まる。 FIG. 3 shows the frequency characteristics of the S parameter between the power transmission device 10 and the power reception device 20. However, the port impedance of the S parameter is defined by Z0 which is the same as the characteristic impedance of the feeding cable. Specifically, the horizontal axis of FIG. 3 indicates the frequency, and the vertical axis indicates the insertion loss (S21) from the power transmission device 10 to the power reception device 20. As shown in FIG. 3, the insertion loss from the power transmitting apparatus 10 to the power receiving apparatus 20 has an impedance maximum point at the frequency f C and has impedance matching points, that is, resonance points at the frequencies f L and f H. ing. Here, the frequency f C is determined by the inductance value L of the inductors 3 and 7 shown in FIG. 2 and the capacitance value C of the capacitor formed by the electrodes 11 and 12 or the electrodes 21 and 22. Further, the frequencies f L and f H correspond to the inductance value L of the inductors 3 and 7 shown in FIG. 2, the capacitance value Cm of the capacitor formed by the electrodes 11 and 12 and the electrodes 21 and 22, and the electrodes 11 and 12. And the capacitance value C of the capacitor generated between the electrodes 21 and 22, respectively, are approximated.

交流電力発生部17が発生する交流電力の周波数は、図3に示すfまたはfと等しくなるように設定される。このように、交流電力発生部17の周波数を設定することにより、送電装置10から受電装置20への挿入損失が略0dBとなることから、送電装置10から受電装置20に対して損失なく電力を送信することができる。 The frequency of the AC power generated by the AC power generator 17 is set to be equal to f L or f H shown in FIG. Thus, by setting the frequency of the AC power generation unit 17, the insertion loss from the power transmission device 10 to the power reception device 20 becomes approximately 0 dB. Therefore, power is transmitted from the power transmission device 10 to the power reception device 20 without loss. Can be sent.

図1に示す実施形態では、送電装置10の電極11,12と受電装置20の電極21,22は、電界共振結合されており、送電装置10の電極11,12から受電装置20の電極21,22に対して電界によって交流電力が伝送される。   In the embodiment illustrated in FIG. 1, the electrodes 11 and 12 of the power transmission device 10 and the electrodes 21 and 22 of the power reception device 20 are coupled by electric field resonance, and the electrodes 11 and 12 of the power transmission device 10 to the electrodes 21 of the power reception device 20. AC power is transmitted to 22 by an electric field.

つまり、図1に示す実施形態では、送電装置10の電極11,12と受電装置20の電極21,22は、近傍界であるλ/2πよりも短い距離d2だけ隔てて配置されているので、電極11,12から放射される電界成分が支配的である領域に電極21,22が配置される。また、電極11,12の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ13,14による共振周波数と、電極21,22の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ23,24による共振周波数とは略等しくなるように設定されている。このように、送電装置10の電極11,12と受電装置20の電極21,22は、電界共振結合されていることから、送電装置10の電極11,12から受電装置20の電極21,22に対して電界によって交流電力が効率よく伝送される。   That is, in the embodiment shown in FIG. 1, the electrodes 11 and 12 of the power transmission device 10 and the electrodes 21 and 22 of the power reception device 20 are arranged apart by a distance d2 shorter than λ / 2π that is the near field. The electrodes 21 and 22 are arranged in a region where the electric field component radiated from the electrodes 11 and 12 is dominant. Further, the resonance frequency by the capacitor and inductors 13 and 14 formed between the electrodes 11 and 12 and the resonance frequency by the capacitor and inductors 23 and 24 formed between the electrodes 21 and 22 are set to be substantially equal. Has been. Thus, since the electrodes 11 and 12 of the power transmission device 10 and the electrodes 21 and 22 of the power reception device 20 are coupled by electric field resonance, the electrodes 11 and 12 of the power transmission device 10 are changed to the electrodes 21 and 22 of the power reception device 20. On the other hand, AC power is efficiently transmitted by the electric field.

(B)実施形態の構成の説明
つぎに、本発明の第1実施形態について説明する。以下では、まず、不要共振抑制回路を有しない構成について説明した後、不要共振抑制回路を有する第1実施形態について説明する。
(B) Description of Configuration of Embodiment Next, a first embodiment of the present invention will be described. In the following, first, a configuration without an unnecessary resonance suppression circuit will be described, and then a first embodiment having an unnecessary resonance suppression circuit will be described.

図4,5は、不要共振抑制回路を有しない構成例を示す斜視図である。ここで、図4は、実施形態に係る送電用カプラ110の構成例を示している。また、図5は送電用カプラ110と受電用カプラ120とを配置した状態を示す斜視図である。   4 and 5 are perspective views showing a configuration example without an unnecessary resonance suppression circuit. Here, FIG. 4 shows a configuration example of the power transmission coupler 110 according to the embodiment. FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged.

図4に示すように、送電用カプラ110は、矩形の板状形状を有する絶縁部材によって構成される回路基板118の表(おもて)面118A上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極111,112が配置されて構成される。回路基板118の裏面118Bには、この図4の例では、電極等は配置されていない。具体的な構成例としては、例えば、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板等によって構成される回路基板118上に、銅等の導電性の薄膜によって電極111,112が形成される。電極111,112は、所定の距離d1だけ離れた位置に平行に配置されている。また、距離d1を含む電極111,112の幅Dは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ/2πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。なお、具体的なDの長さとしては、例えば、使用周波数が13.56MHzの場合には、50cm程度とし、また、これと直交する方向の長さLについても50cm程度とすることができる。   As shown in FIG. 4, the power transmission coupler 110 is configured by a conductive member having a rectangular shape on a front surface 118 </ b> A of a circuit board 118 configured by an insulating member having a rectangular plate shape. The electrodes 111 and 112 to be arranged are arranged. In the example of FIG. 4, no electrode or the like is disposed on the back surface 118 </ b> B of the circuit board 118. As a specific configuration example, for example, electrodes 111 and 112 are formed of a conductive thin film such as copper on a circuit board 118 formed of a glass epoxy board, a glass composite board, or the like. The electrodes 111 and 112 are arranged in parallel at positions separated by a predetermined distance d1. The width D of the electrodes 111 and 112 including the distance d1 is set to be narrower than the near field indicated by λ / 2π when the wavelength of the electric field radiated from these electrodes is λ. . As a specific length of D, for example, when the operating frequency is 13.56 MHz, it can be about 50 cm, and the length L in the direction orthogonal to this can be about 50 cm.

回路基板118の電極111,112の短手方向の端部には、インダクタ113,114の一端がそれぞれ接続されている。また、インダクタ113,114の他端は、接続線115,116の一端にそれぞれ接続されている。接続線115,116は、電極111,112の領域およびこれらに挟まれる領域を回避するように配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向(図4の左下方向)に伸延するように配置されている。より詳細には、電極111,112のそれぞれの矩形領域と、これら2つの電極111,112によって挟まれた領域を回避して配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。このように配置することで、電極111,112と接続線115,116の間の干渉を少なくすることができるので、伝送効率の低下を防止できる。接続線115,116は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。なお、接続線115,116の他端は、図示しない交流電力発生部の出力端子にそれぞれ接続されている。接続線115,116によって送電用カプラ110に交流電力発生部が接続されることにより、送電装置が構成される。   One ends of inductors 113 and 114 are connected to the ends of the electrodes 111 and 112 of the circuit board 118 in the short direction. The other ends of the inductors 113 and 114 are connected to one ends of connection lines 115 and 116, respectively. The connection lines 115 and 116 are disposed so as to avoid the regions of the electrodes 111 and 112 and the region sandwiched between them, and are disposed so as to extend in a direction away from these regions (lower left direction in FIG. 4). Yes. More specifically, the rectangular regions of the electrodes 111 and 112 and the region sandwiched between the two electrodes 111 and 112 are arranged so as to avoid the region, and the electrodes 111 and 112 are arranged so as to extend away from these regions. ing. By arranging in this way, interference between the electrodes 111 and 112 and the connection lines 115 and 116 can be reduced, so that a reduction in transmission efficiency can be prevented. The connection lines 115 and 116 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. Note that the other ends of the connection lines 115 and 116 are respectively connected to output terminals of an AC power generation unit (not shown). By connecting the AC power generation unit to the power transmission coupler 110 by the connection lines 115 and 116, a power transmission device is configured.

送電用カプラ110は、電極111,112が所定の距離d1を隔てて配置されることによって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ113,114のインダクタンスLによる直列共振回路を構成するので、これらによる固有の共振周波数fを有している。 The power transmission coupler 110 constitutes a series resonance circuit composed of the capacitance C of the capacitor formed by arranging the electrodes 111 and 112 at a predetermined distance d1 and the inductance L of the inductors 113 and 114. It has a unique resonance frequency f C.

受電用カプラ120は、送電用カプラ110と同様の構成とされ、回路基板128の表面128A上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極121,122およびインダクタ123,124が配置され、インダクタ123,124の他端に接続線125,126が接続されて構成される。電極121,122によって形成されるキャパシタのキャパシタンスCと、インダクタ123,124のインダクタンスLによる直列共振回路の共振周波数fは送電用カプラ110と略同じに設定される。接続線125,126は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。受電用カプラ120の接続線125,126の他端には、図示しない負荷が接続される。接続線125,126によって受電用カプラ120に負荷が接続されることにより、受電装置が構成される。 The power receiving coupler 120 has the same configuration as that of the power transmitting coupler 110. On the surface 128A of the circuit board 128, electrodes 121 and 122 and inductors 123 and 124 made of a conductive member having a rectangular shape are arranged. Connection lines 125 and 126 are connected to the other ends of the inductors 123 and 124. The capacitance C of the capacitor formed by the electrodes 121 and 122 and the resonance frequency f C of the series resonance circuit due to the inductance L of the inductors 123 and 124 are set to be substantially the same as those of the power transmission coupler 110. The connection lines 125 and 126 are configured by, for example, a coaxial cable or a balanced cable. A load (not shown) is connected to the other ends of the connection lines 125 and 126 of the power receiving coupler 120. A power receiving device is configured by connecting a load to the power receiving coupler 120 through the connection lines 125 and 126.

図5は、送電用カプラ110と受電用カプラ120を対向配置した状態を示す図である。この図に示すように、送電用カプラ110と受電用カプラ120は、回路基板118,128の表面118A,128Aが対向するように距離d2を隔て、回路基板118,128が平行になるように配置される。送電用カプラ110と受電用カプラ120は、送電用カプラ110の2枚の電極111と112の間に生じる電界と受電用カプラ120の2枚の電極121と122の間に生じる電界を略平行とし、送電用カプラ110の2枚の電極111と112のギャップのx方向の位置と受電用カプラ120の2枚の電極121と122のギャップのx方向の位置が略同じ場合に、最も効率良く電力伝送ができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged to face each other. As shown in this figure, the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged so that the circuit boards 118 and 128 are parallel to each other with a distance d2 so that the surfaces 118A and 128A of the circuit boards 118 and 128 face each other. Is done. The power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are configured so that the electric field generated between the two electrodes 111 and 112 of the power transmission coupler 110 and the electric field generated between the two electrodes 121 and 122 of the power reception coupler 120 are substantially parallel. When the position in the x direction of the gap between the two electrodes 111 and 112 of the power transmission coupler 110 and the position in the x direction of the gap between the two electrodes 121 and 122 of the power reception coupler 120 are substantially the same, Transmission is possible.

つぎに、図5に示す実施形態の動作について説明する。図6は、送電用カプラ110と受電用カプラ120を40cm隔てて対向配置した場合(d2=40cmの場合)における送電用カプラ110のインピーダンスS11のスミスチャートを示している。この場合、測定器のポートインピーダンスは接続線路の特性インピーダンスZ0(実数値)
と等しい値に設定している。この図に示すように、本実施形態では、送電用カプラ110および受電用カプラ120のインピーダンスの軌跡は、スミスチャートの円の中心付近を通過することから、この付近において伝送を行うように設定することにより反射を抑えて効率良く電力を伝送することができる。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 5 will be described. FIG. 6 shows a Smith chart of the impedance S11 of the power transmission coupler 110 when the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are arranged to face each other with a distance of 40 cm (d2 = 40 cm). In this case, the port impedance of the measuring instrument is the characteristic impedance Z0 of the connection line (real value)
Is set to a value equal to As shown in this figure, in the present embodiment, the impedance locus of the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 passes near the center of the Smith chart circle, so that transmission is performed in the vicinity of this. Thus, reflection can be suppressed and power can be transmitted efficiently.

図7は、送電用カプラ110と受電用カプラ120を40cm隔てて対向配置した場合(d2=40cmの場合)における送電用カプラ110と受電用カプラ120の間のSパラメータの周波数特性を示す図である。この図において、実線はパラメータS21の絶対値の周波数特性を示し、間隔が長い破線はパラメータS11の絶対値の周波数特性を示し、間隔が短い破線は伝送効率η21(=|S21|^2)の周波数特性を示している。ここで、パラメータS11は送電用カプラ110から入力した信号の反射を示し、パラメータS21は送電用カプラ110から受電用カプラ120への信号の通過を示し、伝送効率η21は送電用カプラ110から受電用カプラ120への信号の伝送効率を示す。この図7に示すように、周波数13.56MHzにおいて、送電用カプラ110に入力した信号の反射が最小になるとともに、送電用カプラ110から受電用カプラ120への通過が最大になる。これにより、送電用カプラ110から受電用カプラ120への信号の伝送効率η21が約97%で最大となる。つまり、d=40cmにおいて、この電力伝送システム1はインピーダンスが整合すると言える。   FIG. 7 is a diagram showing the frequency characteristics of the S parameter between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 when the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are disposed to face each other with a distance of 40 cm (d2 = 40 cm). is there. In this figure, the solid line indicates the frequency characteristic of the absolute value of the parameter S21, the broken line with a long interval indicates the frequency characteristic of the absolute value of the parameter S11, and the broken line with a short interval indicates the transmission efficiency η21 (= | S21 | ^ 2). The frequency characteristics are shown. Here, the parameter S11 indicates the reflection of the signal input from the power transmission coupler 110, the parameter S21 indicates the signal passing from the power transmission coupler 110 to the power reception coupler 120, and the transmission efficiency η21 is for power reception from the power transmission coupler 110. The signal transmission efficiency to the coupler 120 is shown. As shown in FIG. 7, at the frequency of 13.56 MHz, the reflection of the signal input to the power transmission coupler 110 is minimized and the transmission from the power transmission coupler 110 to the power reception coupler 120 is maximized. As a result, the signal transmission efficiency η21 from the power transmission coupler 110 to the power reception coupler 120 is maximized at about 97%. That is, it can be said that the impedance of the power transmission system 1 is matched at d = 40 cm.

図8は、実際の使用例を示す図である。図8の例では、接続線115,116および接続線125,126として、同軸ケーブル215および同軸ケーブル225が使用されている。同軸ケーブル215の中心導体はインダクタ113に接続され、外側導体はインダクタ114に接続されている。また、同軸ケーブル225の中心導体はインダクタ123に接続され、外側導体はインダクタ124に接続されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating an actual usage example. In the example of FIG. 8, the coaxial cable 215 and the coaxial cable 225 are used as the connection lines 115 and 116 and the connection lines 125 and 126. The central conductor of the coaxial cable 215 is connected to the inductor 113, and the outer conductor is connected to the inductor 114. The central conductor of the coaxial cable 225 is connected to the inductor 123, and the outer conductor is connected to the inductor 124.

図9は図8に示す構成の送電用カプラ110の等価回路である。この図9に示すように、同軸ケーブル215は、中心導体215aと外側導体215bとを有している。尚、本同軸ケーブルの特性インピーダンスは電源210の出力インピーダンス211の値であるZ0と等しい値としている。Zgで示されるインピーダンス212は、送電用カプラの電極とグランド間に発生するインピーダンスであり、例えば、浮遊容量等によって生ずるインピーダンスである。インピーダンス213,214は、送電用カプラ110の電極の等価的なインピーダンスを示している。   FIG. 9 is an equivalent circuit of the power transmission coupler 110 configured as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the coaxial cable 215 has a center conductor 215a and an outer conductor 215b. The characteristic impedance of the coaxial cable is set to a value equal to Z0 which is the value of the output impedance 211 of the power supply 210. The impedance 212 indicated by Zg is an impedance generated between the electrode of the power transmission coupler and the ground, for example, an impedance generated by a stray capacitance or the like. Impedances 213 and 214 indicate equivalent impedances of the electrodes of the power transmission coupler 110.

送電用カプラの電極の電位について、電極213の同軸ケーブル中心導体接続部の電位をVa、電極213と電極214のギャップエリアの電位をVb、電極214の同軸ケーブル外導体接続部の電位をVgと規定する。VgはGNDと同電位なので0となる。電極213と電極214のインピーダンスが等しい場合、VbはVa/2となる。従って電極213と電極214のギャップエリアはGNDに対して電位を有するため、ギャップエリアとGND間にインピーダンス212が等価的に接続された状態になると、電極213、もしくは電極214からGNDに対して変位電流Iが流れる。変位電流Iは通常の電流としてGNDを流れた後、同軸ケーブル215の外導体を経て同軸ケーブル215の内導体に戻る。即ちGND,同軸ケーブル外導体を含む形での電流経路が発生する。このような電流Iが流れると、図10(A)に示す、図2の等価回路は、図10(B)に示すように、キャパシタ4およびキャパシタ6それぞれに対して、インピーダンス212に対応するインピーダンス212a,212bが並列に接続された状態となる。即ち図1に示す電力伝送システム1の等価回路の構成パラメータが変化してしまい、本来の共振周波数とは異なる周波数における共振(不要共振)を生じてしまう。このような不要共振は、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れる原因となり、付近の導電性部材に不要な電流を発生させるおそれを生じる他、電力伝送のロスにつながる場合がある。 Regarding the potential of the electrode of the power transmission coupler, the potential of the coaxial cable center conductor connection portion of the electrode 213 is Va, the potential of the gap area between the electrode 213 and the electrode 214 is Vb, and the potential of the coaxial cable outer conductor connection portion of the electrode 214 is Vg. Stipulate. Since Vg is the same potential as GND, it becomes 0. When the impedances of the electrode 213 and the electrode 214 are equal, Vb is Va / 2. Accordingly, since the gap area between the electrode 213 and the electrode 214 has a potential with respect to the GND, when the impedance 212 is equivalently connected between the gap area and the GND, the electrode 213 or the electrode 214 is displaced with respect to the GND. current I 3 flows. The displacement current I 3 flows through GND as a normal current, and then returns to the inner conductor of the coaxial cable 215 through the outer conductor of the coaxial cable 215. That is, a current path in a form including the GND and the coaxial cable outer conductor is generated. When such a current I 3 flows, shown in FIG. 10 (A), the equivalent circuit of Figure 2, as shown in FIG. 10 (B), relative to the capacitor 4 and the capacitor 6, respectively, corresponding to the impedance 212 The impedances 212a and 212b are connected in parallel. That is, the configuration parameters of the equivalent circuit of the power transmission system 1 shown in FIG. 1 change, and resonance (unnecessary resonance) occurs at a frequency different from the original resonance frequency. Such unnecessary resonance causes unnecessary current to flow in the outer conductor of the coaxial cable, which may cause unnecessary current to be generated in a nearby conductive member, and may lead to loss of power transmission.

図11は、本発明の第1実施形態の構成例を示す図である。この図11に示すように、第1実施形態では、図8に示す同軸ケーブル215と送電用カプラ110の間に不要共振抑制回路315が挿入され、また、同軸ケーブル225と受電用カプラ120の間に不要共振抑制回路325が挿入されている。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, in the first embodiment, an unnecessary resonance suppression circuit 315 is inserted between the coaxial cable 215 and the power transmission coupler 110 shown in FIG. 8, and between the coaxial cable 225 and the power reception coupler 120. An unnecessary resonance suppression circuit 325 is inserted in the circuit.

図12は、図11に示す不要共振抑制回路315の詳細な構成例を示す図である。なお、不要共振抑制回路325も図12と同様の構成とされている。この図12に示すように、不要共振抑制回路315は、3つの直列接続されたコイル315a〜315cを有している。なお、これらのコイル315a〜315cは、例えば、フェライト等によって構成されたトロイダル形状または棒状形状を有する磁心に巻回されている。なお、コイル315a〜315cの左側に付されている黒点は、巻き始めを示している。コイル315aの一端は端子t1を介して同軸ケーブル215の中心導体215aに接続され、コイル315aの他端は端子t3を介してインダクタ113に接続されるとともにコイル315bの一端に接続されている。コイル315bの他端は端子t2を介して同軸ケーブル215の外側導体215bに接続されるとともに、コイル315cの一端に接続されている。コイル315cの他端は、端子t4を介してインダクタ114に接続されている。なお、図12に示す回路は、例えば、電磁波の放射を防ぐために、例えば、図11に示すような、金属製のシールドケースに封入するようにしてもよい。もちろん、シールドケースに封入しないでそのまま使用するようにしてもよい。   FIG. 12 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the unnecessary resonance suppression circuit 315 illustrated in FIG. 11. The unnecessary resonance suppression circuit 325 has the same configuration as that in FIG. As shown in FIG. 12, the unnecessary resonance suppression circuit 315 has three coils 315a to 315c connected in series. The coils 315a to 315c are wound around a magnetic core having a toroidal shape or a rod shape made of, for example, ferrite. In addition, the black dot attached | subjected to the left side of the coils 315a-315c has shown the winding start. One end of the coil 315a is connected to the central conductor 215a of the coaxial cable 215 via the terminal t1, and the other end of the coil 315a is connected to the inductor 113 via the terminal t3 and to one end of the coil 315b. The other end of the coil 315b is connected to the outer conductor 215b of the coaxial cable 215 via the terminal t2, and is also connected to one end of the coil 315c. The other end of the coil 315c is connected to the inductor 114 via a terminal t4. The circuit shown in FIG. 12 may be enclosed in a metal shield case as shown in FIG. 11, for example, in order to prevent radiation of electromagnetic waves. Of course, you may make it use as it is, without enclosing in a shield case.

図13は、図11に示す第1実施形態の送電用カプラ110の等価回路である。この図13の例では、図9に示す等価回路と比較すると、同軸ケーブル215とインピーダンス213,214の間に図12に示す不要共振抑制回路315が接続されている。なお、受電用カプラ120も、図13と同様の構成とされる。   FIG. 13 is an equivalent circuit of the power transmission coupler 110 of the first embodiment shown in FIG. In the example of FIG. 13, an unnecessary resonance suppression circuit 315 shown in FIG. 12 is connected between the coaxial cable 215 and the impedances 213 and 214 as compared with the equivalent circuit shown in FIG. 9. Note that the power receiving coupler 120 has the same configuration as that in FIG.

つぎに、第1実施形態の動作について説明する。図12において端子t1,t2に同軸ケーブル215を介して交流電力発生部210から交流電圧が印加されると、コイル315a,315bに電流が流れる。この結果、同じ磁心に巻回されているコイル315cにも電磁誘導によって誘導電圧が生じる。ここで、コイル315cはコイル315a,351bと同じ巻き数とされているので、コイル315bとコイル315cには同じ電圧が生じ、この電圧はインダクタ113,114に印加される。   Next, the operation of the first embodiment will be described. In FIG. 12, when an AC voltage is applied to the terminals t1 and t2 from the AC power generator 210 via the coaxial cable 215, a current flows through the coils 315a and 315b. As a result, an induced voltage is also generated by electromagnetic induction in the coil 315c wound around the same magnetic core. Here, since the coil 315c has the same number of turns as the coils 315a and 351b, the same voltage is generated in the coil 315b and the coil 315c, and this voltage is applied to the inductors 113 and 114.

上記動作により、図13において315aの同軸ケーブル中心導体接続部の電位をVa、315bの315aとの接続部の電位をVb、315cの同軸ケーブル外導体接続部の電位をVg、同じく315cの電極214との接続部の電位をVcとおくと、Vbは315a〜315cが電気特性的に同一のコイルの場合、Vb=Va/2となり、Vc=−Va/2となる。VgはGNDに直結されているため0となる。よって電極213の315aとの接続部の電位はVb即ちVa/2となり、電極214の315cとの接続部の電位は前述のように−Va/2となるため、電極213と電極214のギャップエリアの電位はGNDの電位Vgと等しい値、即ち0となる。インピーダンスZgにおいて電位差が生じないため、変位電流Iは0となる。これはインピーダンス212が送電用カプラ110に影響を与えない状態になったことを意味する。図10で説明すると図10(B)に示す送電側インピーダンス212a、受電側インピーダンス212bが除外され、図10(A)に示す状態に戻ったことを意味する。即ち、不要共振抑制回路315の適用により、インピーダンス212による不要共振の発生を抑制することができる。 With the above operation, in FIG. 13, the potential of the coaxial cable central conductor connection portion 315a is Va, the potential of the connection portion 315b of 315b is Vb, the potential of the coaxial cable outer conductor connection portion of 315c is Vg, and the electrode 214 of 315c is the same. Vb is Vb = Va / 2 and Vc = −Va / 2 when the coils 315a to 315c have the same electrical characteristics. Vg is 0 because it is directly connected to GND. Therefore, the potential of the connection portion of the electrode 213 with the 315a is Vb, that is, Va / 2, and the potential of the connection portion of the electrode 214 with the 315c is −Va / 2 as described above, and thus the gap area between the electrode 213 and the electrode 214 Is equal to the potential Vg of GND, that is, 0. Since no potential difference occurs in the impedance Zg, the displacement current I 3 is zero. This means that the impedance 212 does not affect the power transmission coupler 110. 10, this means that the power transmission side impedance 212a and the power reception side impedance 212b shown in FIG. 10B are excluded and the state shown in FIG. 10A is restored. In other words, application of the unnecessary resonance suppression circuit 315 can suppress occurrence of unnecessary resonance due to the impedance 212.

図14は図8と図11に示す実施形態の伝送効率η21の周波数特性を示す図である。ここで、伝送効率η21は、SパラメータであるS21の絶対値の2乗(=|S21|^2)によって求まる値である。図14において破線は図8に示す構成の特性を示し、実線は図11に示す第1実施形態の特性を示している。なお、送電用カプラ110と受電用カプラ120の間の距離d2は20cmに設定している。これらのグラフの比較から、図8に示す構成では22MHz付近に不要共振が生じており、一方、図11に示す第1実施形態では不要共振が生じていない。なお、共振周波数である27.12MHzでは、図8および図11の実施形態の双方において、伝送効率のピークが存在する。ここで、図8に示す構成の27.12MHzにおける伝送効率は79.7%であり、一方、図11に示す第1実施形態27.12MHzにおける伝送効率は78.2%であることから、不要共振抑制回路を挿入したことによる損失は無視できる。   FIG. 14 is a diagram showing frequency characteristics of the transmission efficiency η21 of the embodiment shown in FIGS. Here, the transmission efficiency η21 is a value obtained by the square of the absolute value of S21, which is the S parameter (= | S21 | ^ 2). 14, the broken line indicates the characteristics of the configuration shown in FIG. 8, and the solid line indicates the characteristics of the first embodiment shown in FIG. The distance d2 between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 is set to 20 cm. From comparison of these graphs, unnecessary resonance occurs in the vicinity of 22 MHz in the configuration shown in FIG. 8, while no unnecessary resonance occurs in the first embodiment shown in FIG. 11. Note that at the resonance frequency of 27.12 MHz, there is a peak in transmission efficiency in both the embodiment of FIG. 8 and FIG. Here, the transmission efficiency at 27.12 MHz of the configuration shown in FIG. 8 is 79.7%, while the transmission efficiency at 27.12 MHz in the first embodiment shown in FIG. 11 is 78.2%, which is unnecessary. The loss due to the insertion of the resonance suppression circuit can be ignored.

図15は、図8と図11に示す実施形態の送電用カプラ110のリターンロスS11を示すスミスチャートである。この図においては、破線は図8に示す構成の特性を示し、実線は図11に示す第1実施形態の特性を示している。これらのグラフの比較から、図8に示す構成では軌跡が2重になっており、内側の軌跡は不要共振に伴う軌跡を示している。一方、図11に示す第1実施形態では、軌跡は2重とはなっておらず、不要共振は生じていない。このため、不要放射の発生が抑制される。   FIG. 15 is a Smith chart showing the return loss S11 of the power transmission coupler 110 of the embodiment shown in FIGS. In this figure, the broken line indicates the characteristics of the configuration shown in FIG. 8, and the solid line indicates the characteristics of the first embodiment shown in FIG. From comparison of these graphs, the trajectory is doubled in the configuration shown in FIG. 8, and the inner trajectory indicates a trajectory associated with unnecessary resonance. On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 11, the trajectory is not double and unnecessary resonance does not occur. For this reason, generation | occurrence | production of unnecessary radiation is suppressed.

以上に説明したように、第1実施形態では、同軸ケーブル215と送電用カプラ110の間に不要共振抑制回路315を配置し、また、同軸ケーブル225と受電用カプラ120の間に不要共振抑制回路325を配置するようにしたので、不要共振を抑制することができるため、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることを抑制することができる。   As described above, in the first embodiment, the unnecessary resonance suppression circuit 315 is disposed between the coaxial cable 215 and the power transmission coupler 110, and the unnecessary resonance suppression circuit is interposed between the coaxial cable 225 and the power reception coupler 120. Since 325 is arranged, unnecessary resonance can be suppressed, so that unnecessary current can be prevented from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

また、不要共振抑制回路315,325として、図12に示すようなコイル315a〜315cによる構成を採用したので、簡易な構成により回路を実現できるとともに、損失の発生を少なくすることができる。   Further, as the unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325, the configuration using the coils 315a to 315c as shown in FIG. 12 is adopted, so that the circuit can be realized with a simple configuration and the generation of loss can be reduced.

つぎに、図16,17を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態では、図16に示すように、送電用カプラ110と受電用カプラ120の間に中継装置である中継用カプラ130を配置している。この例では、送電用カプラ110と中継用カプラ130の間の距離d21は20cmとされ、中継用カプラ130と受電用カプラ120の間の距離d22も20cmとされている。これにより、送電用カプラ110と受電用カプラ120の間の距離(伝送距離)は40cmとなる。図17は、中継用カプラ130の詳細な構成例を示している。中継用カプラ130は、図4と同様の構成を有するカプラのインダクタ133,134の他端同士が接続線135によって接続されて構成されている。なお、これらのインダクタ133,134を1つの構成としてもよい。この中継用カプラ130の共振周波数fは、送電用カプラ110および受電用カプラ120と略同じになるように設定される。また、同軸ケーブル215と送電用カプラ110の間に不要共振抑制回路315が配置され、同軸ケーブル225と受電用カプラ120の間に不要共振抑制回路325を配置されている。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, as shown in FIG. 16, a relay coupler 130, which is a relay device, is arranged between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120. In this example, the distance d21 between the power transmission coupler 110 and the relay coupler 130 is 20 cm, and the distance d22 between the relay coupler 130 and the power reception coupler 120 is also 20 cm. Thereby, the distance (transmission distance) between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 is 40 cm. FIG. 17 shows a detailed configuration example of the relay coupler 130. The relay coupler 130 is configured by connecting the other ends of inductors 133 and 134 of a coupler having the same configuration as in FIG. Note that these inductors 133 and 134 may have a single configuration. The resonance frequency f C of the relay coupler 130 is set to be substantially the same as that of the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120. An unnecessary resonance suppression circuit 315 is disposed between the coaxial cable 215 and the power transmission coupler 110, and an unnecessary resonance suppression circuit 325 is disposed between the coaxial cable 225 and the power reception coupler 120.

このように、送電用カプラ110と受電用カプラ120の間に中継用カプラ130が挿入された場合であっても、第1実施形態の場合と同様に、不要共振を抑制することで、不要放射の発生を抑制することができる。また、このように中継用カプラ130を配置することで、伝送損失を増加することなく、伝送距離を伸ばすことができる。   As described above, even when the relay coupler 130 is inserted between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120, unnecessary radiation is suppressed by suppressing unnecessary resonance, as in the first embodiment. Can be suppressed. Further, by arranging the relay coupler 130 in this way, the transmission distance can be extended without increasing the transmission loss.

つぎに、図18を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。図18は電力伝送システムを立体駐車場に適用した場合の実施例を示している。この図18では、立体駐車場400は、4本の支柱401を有し、この4本の支柱401に所定の距離を隔ててパレット402が配置される。この図の例では、2つのパレット402が設けられ、下段のパレット402に車両430が駐車されている。各パレットの端部には受電用カプラ416、不要共振抑制回路417、充電制御回路418、電力ケーブル419、および、コネクタ420を有する受電装置が配置されている。また、左手前の支柱401には電力ケーブル411、送電制御回路412、同軸ケーブル413、不要共振抑制回路414、および、送電用カプラ415を有する送電装置が配置されている。なお、送電用カプラ415および受電用カプラ416は、図11と同様の構成とされ、また、不要共振抑制回路414,417も図12と同様の構成とされている。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 shows an embodiment in which the power transmission system is applied to a multi-story parking lot. In FIG. 18, the multi-story parking lot 400 includes four support columns 401, and the pallet 402 is disposed on the four support columns 401 at a predetermined distance. In the example of this figure, two pallets 402 are provided, and the vehicle 430 is parked on the lower pallet 402. A power receiving device having a power receiving coupler 416, an unnecessary resonance suppression circuit 417, a charging control circuit 418, a power cable 419, and a connector 420 is disposed at the end of each pallet. In addition, a power transmission device including a power cable 411, a power transmission control circuit 412, a coaxial cable 413, an unnecessary resonance suppression circuit 414, and a power transmission coupler 415 is arranged on the left front column 401. The power transmission coupler 415 and the power reception coupler 416 have the same configuration as that in FIG. 11, and the unnecessary resonance suppression circuits 414 and 417 have the same configuration as that in FIG.

ここで、パレット402は車両の出し入れに際して、上下方向に移動可能とされている。パレット402に車両430が搭載されて、既定位置に移動されると、送電用カプラ415および受電用カプラ416が対向する状態となる。そして、コネクタ420が車両430にユーザによって接続されると、充電制御回路418がこれを検出し、送電制御回路412を制御して電力の送電を開始させる。この結果、支柱421から同軸ケーブル411を介して供給される電力は、送電制御回路412によって高周波の交流信号に変換された後、送電用カプラ415および受電用カプラ416を介して伝送され、充電制御回路418を介して車両430の二次電池に供給される。このとき、不要共振抑制回路414および417によって、不要共振が抑制されるので、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることが抑制される。   Here, the pallet 402 is movable up and down when the vehicle is taken in and out. When the vehicle 430 is mounted on the pallet 402 and moved to a predetermined position, the power transmission coupler 415 and the power reception coupler 416 face each other. When the connector 420 is connected to the vehicle 430 by the user, the charging control circuit 418 detects this, and controls the power transmission control circuit 412 to start power transmission. As a result, the power supplied from the support column 421 via the coaxial cable 411 is converted into a high-frequency AC signal by the power transmission control circuit 412 and then transmitted via the power transmission coupler 415 and the power reception coupler 416 for charge control. It is supplied to the secondary battery of the vehicle 430 through the circuit 418. At this time, since unnecessary resonance is suppressed by the unnecessary resonance suppression circuits 414 and 417, it is possible to suppress unnecessary current from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

このように第3実施形態では、立体駐車場400に電力伝送システムを適用することにより、パレット402が移動する場合であっても、非接触で電力を伝送することができるので、例えば、接続線によって接続する場合に比較して、装置の配置の自由度を向上させることができるとともに、配線が機械等に挟まって断線することを防止できる。また、不要共振抑制回路414および417によって、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることが抑制される。   As described above, in the third embodiment, by applying the power transmission system to the multistory parking lot 400, even when the pallet 402 moves, power can be transmitted without contact. As compared with the case of connecting by the above, it is possible to improve the degree of freedom of arrangement of the apparatus and to prevent the wiring from being disconnected between machines and the like. Unnecessary resonance suppression circuits 414 and 417 suppress unnecessary current from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

つぎに、図19を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態では、図19に示すように、受電用カプラ120は、機材等の運搬車両であるフォークリフトの底面に配置される受電ユニット500の底部に配置されている。また、同軸ケーブル215と送電用カプラ110の間には不要共振抑制回路315が接続され、同軸ケーブル225と受電用カプラ120の間には不要共振抑制回路325が接続されている。また、送電用カプラ110の左隣には中継用カプラ130〜150が所定の間隔を隔てて配置されている。図19に示す矢印の方向にフォークリフトが移動すると、受電ユニット500が移動するので、受電用カプラ120も移動する。このとき、中継用カプラ130〜150では、受電用カプラ120と対向する中継用カプラの左隣に位置する中継用カプラの接続線(図17の接続線135参照)を開放状態とする。これにより、当該中継カプラは無効化されるので、送電用カプラ110および受電用カプラ120間の電力伝送に影響を与えることがない。このような構成によれば、フォークリフトの位置が移動方向にずれた場合であっても少ない損失で充電を行うことができるとともに、不要共振抑制回路315,325の作用により、不要共振を抑制し、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることを抑制することができる。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, as illustrated in FIG. 19, the power receiving coupler 120 is disposed at the bottom of the power receiving unit 500 that is disposed on the bottom surface of a forklift that is a transport vehicle for equipment and the like. An unnecessary resonance suppression circuit 315 is connected between the coaxial cable 215 and the power transmission coupler 110, and an unnecessary resonance suppression circuit 325 is connected between the coaxial cable 225 and the power reception coupler 120. Further, relay couplers 130 to 150 are arranged at a predetermined interval on the left side of the power transmission coupler 110. When the forklift moves in the direction of the arrow shown in FIG. 19, the power receiving unit 500 moves, so the power receiving coupler 120 also moves. At this time, in the relay couplers 130 to 150, the connection line (see connection line 135 in FIG. 17) of the relay coupler located on the left side of the relay coupler facing the power receiving coupler 120 is opened. As a result, the relay coupler is invalidated, and power transmission between the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 is not affected. According to such a configuration, even if the position of the forklift is shifted in the moving direction, charging can be performed with little loss, and unnecessary resonance is suppressed by the action of the unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325, It is possible to suppress unnecessary current from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

つぎに、図20を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態では、送電用カプラ110が地側装置内に配置され、車両600に受電用カプラ120が配置されている。また、地側装置の上面には中継用カプラ130が配置され、車両600の底面には中継用カプラ140が配置されている。なお、送電用カプラ110には図示しない送電回路に接続される同軸ケーブル215が接続され、また、受電用カプラ120には図示しない受電回路に接続される同軸ケーブル225が接続されている。また、同軸ケーブル215と送電用カプラ110の間には不要共振抑制回路315が接続され、同軸ケーブル225と受電用カプラ120の間には不要共振抑制回路325が接続されている。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the power transmission coupler 110 is disposed in the ground side device, and the power reception coupler 120 is disposed in the vehicle 600. A relay coupler 130 is disposed on the top surface of the ground side device, and a relay coupler 140 is disposed on the bottom surface of the vehicle 600. A coaxial cable 215 connected to a power transmission circuit (not shown) is connected to the power transmission coupler 110, and a coaxial cable 225 connected to a power reception circuit (not shown) is connected to the power reception coupler 120. An unnecessary resonance suppression circuit 315 is connected between the coaxial cable 215 and the power transmission coupler 110, and an unnecessary resonance suppression circuit 325 is connected between the coaxial cable 225 and the power reception coupler 120.

第5実施形態では、車両600に内蔵されている二次電池(不図示)を充電する場合には、中継用カプラ130の上に停車する。このとき、中継用カプラ130と中継用カプラ140の間の距離は、車種よって異なる。第5実施形態では、伝送効率が車種によって異なることを防ぐため、地側装置(送電装置)と、車両側に配置されている装置(受電装置)の間で、伝送効率が最大になるように、これらの距離が調整される。なお、伝送効率が最大になる距離を探索する方法としては、例えば、送電用カプラ110の入力インピーダンスが所望のインピーダンス(例えば、50Ω)になるように調整するか、または、送電用カプラ110における反射が最小になるように調整すればよい。   In the fifth embodiment, when a secondary battery (not shown) built in the vehicle 600 is charged, the vehicle stops on the relay coupler 130. At this time, the distance between the relay coupler 130 and the relay coupler 140 differs depending on the vehicle type. In the fifth embodiment, the transmission efficiency is maximized between the ground side device (power transmission device) and the device (power reception device) arranged on the vehicle side in order to prevent the transmission efficiency from being different depending on the vehicle type. , These distances are adjusted. As a method for searching for the distance at which the transmission efficiency is maximized, for example, the input impedance of the power transmission coupler 110 is adjusted so as to become a desired impedance (for example, 50Ω), or reflection at the power transmission coupler 110 is performed. It may be adjusted so that is minimized.

以上の第5実施形態によれば、送電用カプラ110と受電用カプラ120を駆動装置によって駆動して位置を調整することにより、車種によらず、高い効率で電力を伝送して、車両に内蔵された二次電池を充電することができるとともに、不要共振抑制回路315,325の作用により、不要共振を抑制し、不要な電流が同軸ケーブルの外部導体に流れることを抑制することができる。   According to the fifth embodiment described above, the power transmission coupler 110 and the power reception coupler 120 are driven by the drive device to adjust the position, so that power can be transmitted with high efficiency regardless of the vehicle type and incorporated in the vehicle. The rechargeable secondary battery can be charged, and unnecessary resonance can be suppressed by the operation of the unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325, and unnecessary current can be prevented from flowing to the outer conductor of the coaxial cable.

(C)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、送電用カプラ110、受電用カプラ120、および、中継用カプラ130〜150の各電極が同じサイズを有するようにしたが、これらが異なるサイズを有するようにしてもよい。
(C) Description of Modified Embodiment It goes without saying that the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, the electrodes of the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150 have the same size, but they may have different sizes. .

また、以上の第1〜5に示す実施形態では、送電用カプラ110、受電用カプラ120、および、中継用カプラ130〜150の各電極を対向配置するようにしたが、例えば、これらが図5に示すX方向またはY方向に多少ずれた状態で配置されるようにしてもよい。あるいは、送電用カプラ110、受電用カプラ120、および、中継用カプラ130〜150が所定の角度だけ相対的に回転するように配置してもよい。   In the first to fifth embodiments described above, the electrodes of the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150 are arranged to face each other. It may be arranged in a state slightly shifted in the X direction or Y direction shown in FIG. Alternatively, the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150 may be disposed so as to relatively rotate by a predetermined angle.

また、以上の各実施形態では、送電用カプラ110、受電用カプラ120、および、中継用カプラ130〜150の各電極を矩形形状としたが、矩形形状ではなく、円形または楕円形状であってもよい。あるいは、平板形状ではなく、湾曲したり、屈曲したりした形状であってもよいし、球形等の立体形状であってもよい。   Further, in each of the embodiments described above, each electrode of the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150 has a rectangular shape, but may have a circular or elliptical shape instead of a rectangular shape. Good. Alternatively, it may be a curved or bent shape instead of a flat plate shape, or a three-dimensional shape such as a spherical shape.

また、送電用カプラ110、受電用カプラ120、および、中継用カプラ130〜150のインダクタについては、電極と接続線の間に挿入するようにしたが、これ以外の場所に挿入することも可能である。また、以上の実施形態では、送電用カプラ110、受電用カプラ120、中継用カプラ130〜150に対してそれぞれ2つずつのインダクタを設けるようにしたが、インダクタを1つずつ設けるようにしてもよい。   Further, the inductors of the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150 are inserted between the electrodes and the connection lines, but can be inserted in other locations. is there. In the above embodiment, two inductors are provided for each of the power transmission coupler 110, the power reception coupler 120, and the relay couplers 130 to 150. However, one inductor may be provided. Good.

また、以上の各実施形態では、インダクタとしては、導体線を円柱状に巻回して構成するようにしたが、例えば、マイクロストリップラインで使用されるような、平面上を蛇行する形状を有するものや、平面上で螺旋形状を有するものによって構成するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the inductor is configured by winding a conductor wire in a cylindrical shape. For example, the inductor has a shape meandering on a plane as used in a microstrip line. Or you may make it comprise by what has a spiral shape on a plane.

また、以上の各実施形態では、不要共振抑制回路315,325とインダクタ113,114,123,124は独立した別の構成としたが、例えば、インダクタ113,114を不要共振抑制回路315の磁心に併せて巻回してこれらを一の構成としてもよい。もちろん、インダクタ123,124を不要共振抑制回路325の磁心に併せて巻回してこれらを一の構成としてもよい。   In the above embodiments, the unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325 and the inductors 113, 114, 123, and 124 are configured separately. However, for example, the inductors 113 and 114 are used as the magnetic core of the unnecessary resonance suppression circuit 315. These may be wound together to form one configuration. Of course, the inductors 123 and 124 may be wound together with the magnetic core of the unnecessary resonance suppression circuit 325 so as to have one configuration.

また、以上の各実施形態では、不要共振抑制回路315,325と同軸ケーブル215,225およびインダクタ113,114,123,124とを直接接続するようにしたが、不要共振抑制回路315,325をアダプタの使用によって着脱可能としてもよい。そのような構成によれば、例えば、使用目的や使用環境に応じた最適な不要共振抑制回路315,325を選択することができる。   In each of the above embodiments, the unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325, the coaxial cables 215 and 225, and the inductors 113, 114, 123, and 124 are directly connected. It may be detachable by using. According to such a configuration, for example, it is possible to select the optimum unnecessary resonance suppression circuits 315 and 325 according to the purpose of use and the usage environment.

1 電力伝送システム
10 送電装置
11,12 電極
13,14 インダクタ
15,16 接続線
17 交流電力発生部
20 受電装置
21,22 電極
23,24 インダクタ
25,26 接続線
27 負荷
110 送電用カプラ
111,112 電極
113,114 インダクタ
115,116 接続線
118 回路基板
120 受電用カプラ
121,122 電極
123,124 インダクタ
125,126 接続線
128 回路基板
130〜150 中継用カプラ
131,132,141,142,151,152 電極
133,134,143,144,153,154 インダクタ
135,145,155 接続線
138,148,158 回路基板
315,325 不要共振抑制回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power transmission system 10 Power transmission apparatus 11,12 Electrode 13,14 Inductor 15,16 Connection line 17 AC power generation part 20 Power receiving apparatus 21,22 Electrode 23,24 Inductor 25,26 Connection line 27 Load 110 Transmission coupler 111,112 Electrode 113, 114 Inductor 115, 116 Connection line 118 Circuit board 120 Power receiving coupler 121, 122 Electrode 123, 124 Inductor 125, 126 Connection line 128 Circuit board 130-150 Relay coupler 131, 132, 141, 142, 151, 152 Electrodes 133, 134, 143, 144, 153, 154 Inductors 135, 145, 155 Connection lines 138, 148, 158 Circuit board 315, 325 Unwanted resonance suppression circuit

Claims (3)

送電装置から受電装置に対して交流電力を伝送する電力伝送システムにおいて、
前記送電装置は、
所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第1および第2電極と、
前記第1および第2電極と交流電力発生部の2つの出力端子とをそれぞれ電気的に接続する第1同軸ケーブルと、
前記第1同軸ケーブルと、前記第1および第2電極の間に挿入され、前記交流電力発生部の周波数以外の周波数における不要共振の発生を抑制する第1抑制手段と、
前記第1抑制手段と前記第1電極の間および前記第1抑制手段と前記第2電極の間の少なくとも一方に挿入される第1インダクタと、を有し、
前記受電装置は、
所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第3および第4電極と、
前記第3および第4電極と負荷の2つの入力端子とをそれぞれ電気的に接続する第2同軸ケーブルと、
前記第2同軸ケーブルと、前記第3および第4電極の間に挿入され、前記交流電力発生部の周波数以外の周波数における不要共振の発生を抑制する第2抑制手段と、
前記第2抑制手段と前記第3電極の間および前記第2抑制手段と前記第4電極の間の少なくとも一方に挿入される第2インダクタと、を有する、
ことを特徴とする電力伝送システム。
In a power transmission system that transmits AC power from a power transmission device to a power reception device,
The power transmission device is:
First and second electrodes arranged at a predetermined distance and having a total width including the predetermined distance of λ / 2π or less which is a near field;
A first coaxial cable that electrically connects the first and second electrodes and the two output terminals of the AC power generation unit;
First suppression means that is inserted between the first coaxial cable and the first and second electrodes and suppresses the occurrence of unnecessary resonance at a frequency other than the frequency of the AC power generation unit;
A first inductor inserted between at least one of the first suppression means and the first electrode and between the first suppression means and the second electrode;
The power receiving device is:
A third electrode and a fourth electrode arranged at a predetermined distance and having a length equal to or less than λ / 2π, the total width including the predetermined distance being a near field;
A second coaxial cable for electrically connecting the third and fourth electrodes and the two input terminals of the load;
A second suppression means that is inserted between the second coaxial cable and the third and fourth electrodes, and suppresses the occurrence of unnecessary resonance at a frequency other than the frequency of the AC power generation unit;
A second inductor inserted between at least one of the second suppression unit and the third electrode and between the second suppression unit and the fourth electrode;
A power transmission system characterized by that.
前記第1および第2抑制手段は、直列接続された第1〜第3コイルが磁心に巻回され、第1コイルの端部に前記第1または第2同軸ケーブルの中心導体が接続され、第2コイルと第3コイルの接続部に前記第1または第2同軸ケーブルの外側導体が接続され、第1コイルと第2コイルの接続部および前記第3コイルの端部に前記第1および第2電極または第3および第4電極が接続され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。   In the first and second suppression means, first to third coils connected in series are wound around a magnetic core, a central conductor of the first or second coaxial cable is connected to an end of the first coil, An outer conductor of the first or second coaxial cable is connected to a connection portion between the two coils and the third coil, and the first and second coils are connected to a connection portion between the first coil and the second coil and an end portion of the third coil. The power transmission system according to claim 1, wherein the electrode or the third and fourth electrodes are connected. 所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ/2π以下の長さを有する第5および第6電極と、
前記第5および第6電極の間に接続された第3インダクタと、を有する中継装置を備え、
前記第5および第6電極は、前記送電装置の前記第1および第2電極と、前記受電装置の前記第3および第4電極の間に配置されるとともに、
前記第5および第6電極と前記第3インダクタによって構成されるカプラの共振周波数が、前記送電装置および前記受電装置のカプラの共振周波数と略等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力伝送システム。
Fifth and sixth electrodes arranged at a predetermined distance and having a total width including the predetermined distance of λ / 2π or less that is a near field;
A relay device having a third inductor connected between the fifth and sixth electrodes,
The fifth and sixth electrodes are disposed between the first and second electrodes of the power transmitting device and the third and fourth electrodes of the power receiving device,
The resonance frequency of a coupler constituted by the fifth and sixth electrodes and the third inductor is set to be substantially equal to the resonance frequency of the coupler of the power transmission device and the power reception device. Item 3. The power transmission system according to Item 1 or 2.
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