特開 2022-170783 無線電力伝送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170783

(43)【公開日】2022-11-11

(54)【発明の名称】無線電力伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/50 20160101AFI20221104BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20221104BHJP

   H01Q 3/02 20060101ALI20221104BHJP

   H01Q 3/16 20060101ALI20221104BHJP

   H01Q 3/14 20060101ALI20221104BHJP

   H01Q 3/30 20060101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

H02J50/50

H02J50/20

H01Q3/02

H01Q3/16

H01Q3/14

H01Q3/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076977

(22)【出願日】2021-04-30

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】皆川 俊介

(72)【発明者】

【氏名】中山 靖章

【テーマコード（参考）】

5J021

【Ｆターム（参考）】

5J021AA02

5J021AB05

5J021AB06

5J021AB07

5J021BA01

5J021BA03

5J021CA06

5J021DA02

5J021DA03

5J021DB03

5J021GA02

(57)【要約】

【課題】電磁波の伝送方向の変更が容易にできる無線電力伝送システムを提供する。
【解決手段】本発明による無線電力伝送システムは、送電装置１００と中継装置３００と受電装置２００を備える。中継装置３００は、送電装置１００の送電アンテナ１０２から放射された電磁波を受信する第１の中継アンテナ３０１と、第１の中継アンテナ３０１に接続され、電磁波を伝送する伝送方向調整経路部３０２と、伝送方向調整経路部３０２に接続され、電磁波を放射する第２の中継アンテナ３０３と、伝送方向調整経路部３０２を駆動する方向調整機構３０６を備える。伝送方向調整経路部３０２は、第１の中継アンテナ３０１に接続された受電部３０２ａと、第２の中継アンテナ３０３に接続された送電部３０２ｂを備え、送電部３０２ｂが方向調整機構３０６に駆動されて受電部３０２ａに対して移動可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送電装置と、中継装置と、受電装置とを備え、
前記送電装置は、電磁波を放射する送電アンテナを備え、
前記中継装置は、
前記送電アンテナから放射された前記電磁波を受信する第１の中継アンテナと、
前記第１の中継アンテナに接続され、前記電磁波を伝送する伝送方向調整経路部と、
前記伝送方向調整経路部に接続され、前記電磁波を放射する第２の中継アンテナと、
前記伝送方向調整経路部を駆動する方向調整機構と、
を備え、
前記受電装置は、前記第２の中継アンテナが放射した前記電磁波を受信する受電アンテナを備え、
前記伝送方向調整経路部は、
前記第１の中継アンテナに接続された受電部と、
前記第２の中継アンテナに接続された送電部と、
を備え、
前記送電部が前記方向調整機構に駆動されて前記受電部に対して移動可能である、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項2】

前記伝送方向調整経路部は、
剛体で構成された導波路と、
移動可能なレンズと移動可能な反射鏡との少なくとも一方と、
を備える、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。

【請求項3】

前記導波路は、２つの金属導波管であり、
前記伝送方向調整経路部は、２つの前記金属導波管の間に位置する空洞部を備え、
前記レンズと前記反射鏡との少なくとも一方を、前記空洞部に備える、
請求項２に記載の無線電力伝送システム。

【請求項4】

前記伝送方向調整経路部は、可撓性部材で構成された導波路を備える、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。

【請求項5】

前記送電装置は、
複数の前記送電アンテナで構成された第１のフェーズドアレーアンテナと、
複数の前記送電アンテナが放射する前記電磁波の位相を制御する移相器と、
を備え、
前記中継装置は、
複数の前記第２の中継アンテナで構成された第２のフェーズドアレーアンテナと、
複数の前記第２の中継アンテナが放射する前記電磁波の位相を制御する移相器と、
を備える、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。

【請求項6】

前記中継装置は、前記送電アンテナに対する前記第１の中継アンテナの位置を調整するアライメント調整器と、前記受電アンテナに対する前記第２の中継アンテナの位置を調整するアライメント調整器との少なくとも一方を備える、
請求項１に記載の無線電力伝送システム。

【請求項7】

前記中継装置は、前記第１のフェーズドアレーアンテナに対する前記第１の中継アンテナの位置を調整するアライメント調整器と、前記受電アンテナに対する前記第２のフェーズドアレーアンテナの位置を調整するアライメント調整器との少なくとも一方を備える、
請求項５に記載の無線電力伝送システム。

【請求項8】

前記アライメント調整器は、レーザ装置を備える、
請求項６または７に記載の無線電力伝送システム。

【請求項9】

前記アライメント調整器は、カメラを備える、
請求項６または７に記載の無線電力伝送システム。

【請求項10】

前記導波路は、同軸ケーブルである、
請求項４に記載の無線電力伝送システム。

【請求項11】

前記導波路は、誘電体導波管である、
請求項４に記載の無線電力伝送システム。

【請求項12】

前記伝送方向調整経路部は、
前記レンズと前記反射鏡を備え、
前記電磁波の伝送方向を変える角度に応じて前記レンズと前記反射鏡の一方を用いて、前記電磁波の伝送方向を変える、
請求項２に記載の無線電力伝送システム。

【請求項13】

前記伝送方向調整経路部は、
前記レンズと前記反射鏡を備え、
前記伝送方向調整経路部を伝搬する前記電磁波のビーム径に応じて前記レンズと前記反射鏡の一方を用いて、前記電磁波の伝送方向を変える、
請求項２に記載の無線電力伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線で電力を伝送する無線電力伝送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

無線電力伝送システムは、無線により電磁波（例えば、マイクロ波）で電力を伝送するためのシステムである。無線電力伝送システムの一種であるマイクロ波電力伝送システムは、送電アンテナと発振器を備える送電部と、受電アンテナと整流器を備える受電部で構成される。送受電アンテナ間は、マイクロ波で電力が伝送される。マイクロ波は、伝送距離の２乗に比例して電力密度が低下する特徴がある。この特徴から、送受電アンテナ間の伝送効率の低下を防ぐためには、アンテナ径を大きくするか、伝送距離を短くする必要がある。アンテナ径を大きくして伝送効率の低下を防ぐ方法には、コストとアンテナの重量の面で制約がある。このため、伝送距離を短くし、拡散するマイクロ波を受信して再放射する中継装置を用いることで、伝送効率の低下を防ぐ方法が注目されている。

【0003】

無線電力伝送での中継に関する従来技術の例は、特許文献１から３に記載されている。特許文献１には、地上又は宇宙の中継通信設備を含む通信機能を提供するパッチアンテナ（柔軟性材料の上に印刷されたマイクロ波パッチアンテナ）が開示されている。特許文献２には、送電機と受電機の間に中継器を加え、電力を中継させて伝送するマルチホップリレーを用いる無線電力伝送システムが開示されている。特許文献３には、マイクロ波ビームを方向付ける第一のビームディレクタを含むマイクロ送信機と、マイクロ送信機からのマイクロ波ビームを受信するためのリディレクタ衛星とを備え、リディレクタ衛星は、受信マイクロ波ビームを複数の出射マイクロ波ビームに変換する送信機と、出射ビームを所定の方向に向ける第二のビームディレクタとを有する、配電システムが開示されている。

【0004】

また、非特許文献１には、マイクロ波の伝送方向をレンズにより調整する技術が記載されている。非特許文献２には、フェーズドアレーアンテナにおいて移相器で調整する、複数の送電アンテナのマイクロ波の位相の調整量について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１９１７８１号公報

【特許文献2】特開２０２０－１６２２３５号公報

【特許文献3】特表２００８－５０７９４８号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Carlos A. Fernandes、Eduardo B. Lima、Jorge R. Costa、“Dielectric Lens Antennas”、Handbook of Antenna Technologies、pp 1001-1064

【非特許文献2】篠原真毅、小紫公也、“ワイヤレス給電技術”、設計技術シリーズ、科学情報出版、ｐｐ７７－８０、２０１３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、無線電力伝送システムでは、中継装置を用いることで、電力を伝送する電磁波の伝送効率の低下を防ぐことができる。従来の技術では、電力の伝送方向を変更する場合には、複数の中継装置を用いて伝送方向を変更する必要があり、コストが増加する可能性がある。中継装置が伝送方向を変更することができる機能を持つと、必要な中継装置の数を減らすことができる。しかし、従来の無線電力伝送システムの中継装置では、例えば、障害物を回避するために伝送方向を任意の角度で変更したり、伝送方向の微調整をしたりするのが困難である。このため、従来の無線電力伝送システムでは、中継装置の数を減らすことが困難であり、電磁波の伝搬損失を十分に抑制できないという課題がある。

【0008】

本発明の目的は、電磁波の伝送方向の変更が容易にできる無線電力伝送システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による無線電力伝送システムは、送電装置と中継装置と受電装置とを備える。前記送電装置は、電磁波を放射する送電アンテナを備える。前記中継装置は、前記送電アンテナから放射された前記電磁波を受信する第１の中継アンテナと、前記第１の中継アンテナに接続され、前記電磁波を伝送する伝送方向調整経路部と、前記伝送方向調整経路部に接続され、前記電磁波を放射する第２の中継アンテナと、前記伝送方向調整経路部を駆動する方向調整機構とを備える。前記受電装置は、前記第２の中継アンテナが放射した前記電磁波を受信する受電アンテナを備える。前記伝送方向調整経路部は、前記第１の中継アンテナに接続された受電部と、前記第２の中継アンテナに接続された送電部とを備え、前記送電部が前記方向調整機構に駆動されて前記受電部に対して移動可能である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によると、電磁波の伝送方向の変更が容易にできる無線電力伝送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施例１による無線電力伝送システムの構成図である。

【図2】本発明の実施例２による無線電力伝送システムの構成図である。

【図3】本発明の実施例３による無線電力伝送システムの構成図である。

【図4】本発明の実施例４による無線電力伝送システムの構成図である。

【図5】本発明の実施例５における伝送方向調整経路部の構成を示す上面図である。

【図6】実施例５における伝送方向調整経路部の別の構成を示す上面図である。

【図7】実施例５における伝送方向調整経路部の別の構成を示す上面図である。

【図8】実施例５における伝送方向調整経路部の別の構成を示す上面図である。

【図9】実施例５において、レンズを用いてマイクロ波の伝送方向を変える場合の好ましい条件を説明するための図である。

【図10】実施例５において、反射鏡を用いてマイクロ波の伝送方向を変える場合の好ましい条件を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明による無線電力伝送システムは、電力（例えば、マイクロ波、ミリ波、及び光などの電磁波の電力）を無線で伝送する方向を容易に変えることができ、広範囲に電力を伝送することができる。このため、本発明による無線電力伝送システムを用いると、電力の伝送方向に障害物があってもこの障害物を回避して電力を伝送することができ、電力を伝送する範囲を拡大することができる。

【0013】

以下、本発明の実施例による無線電力伝送システムを、図面を用いて説明する。本発明による無線電力伝送システムは、例えばマイクロ波、ミリ波、及び光などの電磁波で電力を伝送する。以下の実施例では、一例としてマイクロ波で電力を伝送する無線電力伝送システムについて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【実施例0014】

図１を参照して、本発明の実施例１による無線電力伝送システムについて説明する。図１は、本発明の実施例１による無線電力伝送システムの構成図である。

【0015】

本実施例による無線電力伝送システムは、送電装置１００、受電装置２００、及び中継装置３００を備える。

【0016】

送電装置１００は、発振器１０１、送電アンテナ１０２、通信機１０３、及び位置情報取得部１０３ａを備え、外部電源１から電力が供給される。

【0017】

発振器１０１は、外部電源１から供給された電力を用いて、マイクロ波を発振する。発振器１０１には、ＧａＡｓやＧａＮ等が材料のガン・ダイオードを使ったガン発振器、ＹＩＧ発振器、誘電体発振器、水晶発振器、及び電圧制御発振器を用いることができる。また、発振器１０１には、クライストロン、進行波管、後退波管、マグネトロン、及びジャイロトロンなどの発振用真空管を用いることもできる。発振器１０１は、マイクロ波ではなく、ミリ波や光などの電磁波を発振してもよい。

【0018】

送電アンテナ１０２は、発振器１０１に導波路で接続されており、送電装置１００の外部空間にマイクロ波を放射する。この導波路は、導波管または同軸ケーブルで構成することができる。送電アンテナ１０２から放射されるマイクロ波は、指向性を持つ。

【0019】

通信機１０３と位置情報取得部１０３ａについては後述する。

【0020】

受電装置２００は、受電アンテナ２０１、整流器２０２、通信機２０３、及び位置情報取得部２０３ａを備える。

【0021】

受電アンテナ２０１は、受電装置２００の外部から入射したマイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を導波路（導波管または同軸ケーブル）を通じて整流器２０２に入射させる。

【0022】

整流器２０２は、マイクロ波を直流電力に変換する。この電力は、外部負荷２で消費される。

【0023】

通信機２０３と位置情報取得部２０３ａについては後述する。

【0024】

中継装置３００は、中継受電アンテナ３０１、伝送方向調整経路部３０２、中継送電アンテナ３０３、方向調整機構３０６、通信機３０４、位置情報取得部３１１、及び制御部３０５を備える。

【0025】

中継受電アンテナ３０１は、送電装置１００の送電アンテナ１０２から放射されたマイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を伝送方向調整経路部３０２に入射させる。中継受電アンテナ３０１と伝送方向調整経路部３０２との間は、導波路（導波管または同軸ケーブル）で接続されている。

【0026】

伝送方向調整経路部３０２は、送電装置１００から受電装置２００までのマイクロ波の伝送方向を調整するための伝送路である。伝送方向調整経路部３０２は、マイクロ波を伝送方向を変えて伝送することができ、伝送したマイクロ波を中継送電アンテナ３０３に入射させる。伝送方向調整経路部３０２と中継送電アンテナ３０３との間は、導波路（導波管または同軸ケーブル）で接続されている。

【0027】

中継送電アンテナ３０３は、マイクロ波を中継装置３００の外部に放射する。中継送電アンテナ３０３から放射されたマイクロ波は、受電装置２００の受電アンテナ２０１に受信される。

【0028】

方向調整機構３０６は、制御部３０５からの指令値に従い、任意の動力によって伝送方向調整経路部３０２を駆動する。伝送方向調整経路部３０２は、方向調整機構３０６に駆動されて、伝送するマイクロ波の伝送方向を変える。方向調整機構３０６が伝送方向調整経路部３０２を駆動する動力には、例えば、油圧や電動モータなどの機械的駆動部の動力や、人力を用いることができる。

【0029】

通信機３０４と位置情報取得部３１１と制御部３０５については後述する。

【0030】

送電アンテナ１０２、受電アンテナ２０１、中継受電アンテナ３０１、及び中継送電アンテナ３０３は、ホーンアンテナ、リフレクタアンテナ、レンズアンテナ、スロットアンテナ、パッチアンテナ、パラボラアンテナ、及びカセグレアンテナで構成することができる。送電アンテナ１０２、受電アンテナ２０１、中継受電アンテナ３０１、及び中継送電アンテナ３０３は、レンズアンテナで構成されるのが好ましい。パラボラアンテナやカセグレアンテナでは、マイクロ波のビーム径を大きくすると、反射鏡が陰になってブロッキング損失が発生する。レンズアンテナでは、マイクロ波のビーム径を大きくしても、このブロッキング損失を抑制することができる。

【0031】

送電アンテナ１０２、受電アンテナ２０１、中継受電アンテナ３０１、及び中継送電アンテナ３０３は、誘電体レンズ、メタルレンズ、及びパスレングレンズで構成してもよい。メタルレンズとパスレングレンズでは、レンズが金属平板で構成される。このため、メタルレンズまたはパスレングレンズで構成された送電アンテナ１０２、受電アンテナ２０１、中継受電アンテナ３０１、及び中継送電アンテナ３０３は、アンテナに当たる風や水の荷重を軽減することができる。

【0032】

通信機１０３、２０３、３０４は、有線通信または無線通信により通信が可能な装置であり、通信機１０３、２０３、３０４の間で通信することができる。有線通信には、例えばＬＡＮケーブル、光ケーブル、及びＵＳＢケーブルなどの任意の通信線を用いることができる。無線通信には、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、音波、電磁波、及び光などの任意の規格や媒体を用いることができる。

【0033】

位置情報取得部１０３ａ、２０３ａ、３１１は、ＧＰＳで構成することができる。ＧＰＳは、軌道衛星または基地局から自らの位置情報を取得する。位置情報取得部１０３ａは、送電装置１００の位置情報を取得し、取得した送電装置１００の位置情報を通信機１０３から通信機３０４に送信する。位置情報取得部２０３ａは、受電装置２００の位置情報を取得し、取得した受電装置２００の位置情報を通信機２０３から通信機３０４に送信する。位置情報取得部３１１は、中継装置３００の位置情報を取得し、取得した中継装置３００の位置情報を通信機３０４に送信する。

【0034】

制御部３０５は、送電装置１００、受電装置２００、及び中継装置３００の位置情報（それぞれの装置の絶対位置または相対位置についての情報）を、通信機３０４から取得する。制御部３０５は、取得した位置情報を基に調整する位置の指令値を作成し、この指令値を方向調整機構３０６に送信する。調整する位置の指令値とは、伝送方向調整経路部３０２が、伝送するマイクロ波の伝送方向を変える（調整する）ための指令値である。

【0035】

制御部３０５は、調整する位置の指令値を、例えば以下のようにして作成することができる。制御部３０５は、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントが合うように、すなわち受電アンテナ２０１のアンテナ開口面の中心の位置と中継送電アンテナ３０３のアンテナ開口面の中心の位置が一致するように、マイクロ波の伝送方向を決定し、中継送電アンテナ３０３の状態から得られた現在のマイクロ波の伝送方向と決定したマイクロ波の伝送方向とから、調整する位置の指令値を作成する。調整する位置の指令値は、例えば、中継送電アンテナ３０３の移動距離（回転角度）と移動方向（回転方向）を含むことができる。

【0036】

伝送方向調整経路部３０２は、中継受電アンテナ３０１に接続された部分と、中継送電アンテナ３０３に接続された部分を備え、中継受電アンテナ３０１に接続された部分と、中継送電アンテナ３０３に接続された部分が、それぞれ方向調整機構３０６に駆動されて互いに独立に移動可能である。従って、中継送電アンテナ３０３に接続された部分は、中継受電アンテナ３０１に接続された部分に対して相対的に移動可能である。伝送方向調整経路部３０２は、方向調整機構３０６に駆動されて、中継送電アンテナ３０３に接続された部分が、中継受電アンテナ３０１に接続された部分に対して相対的に移動することで、伝送するマイクロ波の伝送方向を変えることができる。また、中継受電アンテナ３０１に接続された部分と、中継送電アンテナ３０３に接続された部分が、互いに独立に移動することで、中継受電アンテナ３０１と中継送電アンテナ３０３の位置を個別に調整することができる。

【0037】

伝送方向調整経路部３０２は、剛体または可撓性部材（曲げることが可能な部材）で構成された導波路を備える。剛体で構成された導波路は、例えば、金属で構成された金属導波管である。可撓性部材で構成された導波路は、例えば、誘電体で構成された誘電体導波管や同軸ケーブルであり、柔軟で自由に曲げることができる。以下では、一例として、剛体で構成された導波路が金属導波管であるとして説明する。

【0038】

伝送方向調整経路部３０２が剛体で構成された導波路（金属導波管）を備える構成の場合には、伝送方向調整経路部３０２は、２つの金属導波管と、これらの金属導波管の間に位置する空洞部（空間部）を備える。伝送方向調整経路部３０２に入射したマイクロ波は、一方の金属導波管を通って空洞部に放射された後、他方の金属導波管を通って中継送電アンテナ３０３に入射する。伝送方向調整経路部３０２は、中継送電アンテナ３０３に接続された部分が中継受電アンテナ３０１に接続された部分に対して移動すると、この移動に伴い２つの金属導波管の向かい合う角度が変わり、伝送するマイクロ波の伝送方向を変えることができる。

【0039】

伝送方向調整経路部３０２が可撓性部材で構成された導波路（例えば、誘電体導波管または同軸ケーブル）を備える構成の場合には、中継受電アンテナ３０１から伝送方向調整経路部３０２に入射したマイクロ波は、伝送方向調整経路部３０２が備える可撓性の導波路を伝送し、中継送電アンテナ３０３に入射する。伝送方向調整経路部３０２は、中継送電アンテナ３０３に接続された部分が中継受電アンテナ３０１に接続された部分に対して移動すると、この移動に伴い可撓性の導波路が曲がり、伝送するマイクロ波の伝送方向を変えることができる。なお、伝送方向調整経路部３０２は、可撓性部材で構成された導波路を備える場合には、後述する剛体で構成された導波路を備える場合と異なり、レンズと反射鏡を備えなくてもよい。

【0040】

アンテナ間のマイクロ波の伝送効率は、互いのアライメントが合っていないと、すなわちアンテナ同士のアンテナ開口面の中心の位置が合っていないと、著しく低下する。このため、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントを合わせるともに、送電アンテナ１０２と中継受電アンテナ３０１とのアライメントを合わせる必要がある。

【0041】

制御部３０５は、取得した送電装置１００、受電装置２００、及び中継装置３００の位置情報を用いて、送電アンテナ１０２と中継受電アンテナ３０１とのアライメントが合い、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントが合うように、中継受電アンテナ３０１と中継送電アンテナ３０３の水平方向と垂直方向の位置を調整することができる。制御部３０５は、例えば、伝送方向調整経路部３０２が方向調整機構３０６に駆動されてマイクロ波の伝送方向を変えた後で、中継受電アンテナ３０１と中継送電アンテナ３０３の位置を調整し、アンテナ同士のアライメントを合わせることができる。

【0042】

制御部３０５は、送電装置１００、受電装置２００、及び中継装置３００の位置情報を取得し、送電アンテナ１０２と中継受電アンテナ３０１とのアライメントのズレ（アンテナ開口面の中心の位置の差異）と、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントのズレを求め、このズレが小さくなるような指令値を作成し、この指令値を方向調整機構３０６に送信する。方向調整機構３０６は、伝送方向調整経路部３０２を駆動して、中継受電アンテナ３０１と中継送電アンテナ３０３の位置を調整する。

【0043】

本実施例による無線電力伝送システムは、送電装置１００から受電装置２００へのマイクロ波の伝送経路上に、複数の中継装置３００を備えることができる。複数の中継装置３００を備えると、送電装置１００から受電装置２００までの距離が長くても、伝送するマイクロ波の拡散を抑制することができる。

【0044】

本実施例による無線電力伝送システムは、中継装置３００が伝送方向調整経路部３０２を備え、伝送方向調整経路部３０２が送電装置１００から受電装置２００までのマイクロ波の伝送方向を容易に変更することができ、マイクロ波の伝送方向を調整することができる。

【実施例0045】

図２を参照して、本発明の実施例２による無線電力伝送システムについて説明する。図２は、本発明の実施例２による無線電力伝送システムの構成図である。

【0046】

本実施例による無線電力伝送システムは、実施例１による無線電力伝送システム（図１）と同様の構成を備えるが、中継装置３００がアライメント調整器３１２を備える点で、実施例１による無線電力伝送システムと構成が異なる。以下では、本実施例による無線電力伝送システムについて、実施例１による無線電力伝送システムと異なる点を主に説明する。

【0047】

実施例１で説明したように、アンテナ間のマイクロ波の伝送効率は、互いのアライメントが合っていないと（すなわち、アンテナ同士のアンテナ開口面の中心の位置が合っていないと）、著しく低下する。このため、送電アンテナ１０２と中継受電アンテナ３０１とのアライメントを合わせるともに、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントを合わせる必要がある。実施例１のように、ＧＰＳで構成された位置情報取得部１０３ａ、２０３ａ、３１１が取得した、送電装置１００と受電装置２００と中継装置３００の位置情報を用いてアライメントを合わせると、誤差が大きくなることがある。

【0048】

本実施例による無線電力伝送システムは、図２に示すように、中継装置３００がアライメント調整器３１２（３１２ａ、３１２ｂ）を備える。アライメント調整器３１２ａは、送電アンテナ１０２に対する中継受電アンテナ３０１の位置を調整して、送電アンテナ１０２と中継受電アンテナ３０１とのアライメントを合わせることができる。アライメント調整器３１２ｂは、受電アンテナ２０１に対する中継送電アンテナ３０３の位置を調整して、受電アンテナ２０１と中継送電アンテナ３０３とのアライメントを合わせることができる。中継装置３００は、アライメント調整器３１２ａとアライメント調整器３１２ｂのうち、少なくとも一方を備えることができる。アライメント調整器３１２は、例えば、レーザ装置またはカメラなどを備えることができ、これらのアンテナ１０２、３０１、２０１、３０３のアンテナ開口面の中心の位置を取得することができる。

【0049】

アライメント調整器３１２がレーザ装置を備える場合には、アライメント調整器３１２は、水平方向と垂直方向の２種類のシートレーザを送電アンテナ１０２（または受電アンテナ２０１）に照射し、シートレーザの交点が送電アンテナ１０２（または受電アンテナ２０１）のアンテナ開口面の中心の位置に来るようにする。そして、アライメント調整器３１２は、中継受電アンテナ３０１（または中継送電アンテナ３０３）のアンテナ開口面の中心が２種類のシートレーザの交点に来るように、中継受電アンテナ３０１（または中継送電アンテナ３０３）の水平方向と垂直方向の位置を調整する。

【0050】

アライメント調整器３１２がカメラを備える場合には、アライメント調整器３１２は、撮影した画像の中心が送電アンテナ１０２（または受電アンテナ２０１）のアンテナ開口面の中心の位置に来るように、カメラで送電アンテナ１０２（または受電アンテナ２０１）を撮影する。そして、アライメント調整器３１２は、中継受電アンテナ３０１（または中継送電アンテナ３０３）のアンテナ開口面の中心が撮影した画像の中心に来るように、中継受電アンテナ３０１（または中継送電アンテナ３０３）の水平方向と垂直方向の位置を調整する。

【0051】

アライメント調整器３１２は、油圧やモータなどの機械的駆動部を用いて、中継受電アンテナ３０１と中継送電アンテナ３０３の位置を調整することができる。

【0052】

本実施例による無線電力伝送システムは、アライメント調整器３１２を用いてアンテナ間のアライメントを合わせることで、アンテナ間のマイクロ波の伝送効率の低下を抑制できる。