特許 7541801 電力位相調整機及び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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-21

(45)【発行日】2024-08-29

(54)【発明の名称】電力位相調整機及び無線電力伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/20 20160101AFI20240822BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

H02J50/20

H02J50/40

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020096951

(22)【出願日】2020-06-03

(65)【公開番号】P2021191182

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 博之

(72)【発明者】

【氏名】池田 拓磨

(72)【発明者】

【氏名】田中 勇気

【審査官】清水 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２１２８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０５０１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０６４８６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ５０／００ － ５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送電機から放射された電力波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として前記アンテナから受電機に対して放射する位相変化部と、
を備え、
前記位相変化部は、前記アンテナをグランドに接続する第１状態と前記アンテナを前記グランドから開放する第２状態とを交互に切り替えるスイッチ部を備える、
電力位相調整機。

【請求項2】

送電機から放射された電力波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として前記アンテナから受電機に対して放射する位相変化部と、
を備え、
前記位相変化部は、前記アンテナとグランドとの間のインピーダンスを変化させることにより、前記アンテナをグランドに接続する第１状態と前記アンテナを前記グランドから開放する第２状態とを交互に切り替えるインピーダンス変化部を備える、
電力位相調整機。

【請求項3】

前記位相変化部は、前記アンテナで受信された電力波を整流する整流部と、整流された電力を前記スイッチ部の駆動用の電力として蓄える蓄電部と、を備える請求項１に記載の電力位相調整機。

【請求項4】

請求項１から３の何れか一項に記載の電力位相調整機と、前記送電機と、前記受電機とを備える無線電力伝送システム。

【請求項5】

送電機から放射された電力波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として前記アンテナから受電機に対して放射する位相変化部と、
を備える電力位相調整機と、
前記送電機と、
前記受電機と、
を備え、
複数の前記電力位相調整機の全てが、前記アンテナをグランドに接続する第１状態と前記アンテナを前記グランドから開放する第２状態とを交互に切り替える、
無線電力伝送システム。

【請求項6】

送電機から放射された電力波を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として前記アンテナから受電機に対して放射する位相変化部と、
を備える電力位相調整機と、
前記送電機と、
前記受電機と、
を備え、
複数の前記電力位相調整機の一部は、前記アンテナをグランドに接続する第１状態と前記アンテナを前記グランドから開放する第２状態とを交互に切り替える、
無線電力伝送システム。

【請求項7】

前記受電機は、前記送電機及び前記電力位相調整機の何れかから放射された電力波を受信するアンテナと、当該アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として当該アンテナから放射する位相変化部と、を備える請求項４から６の何れか一項に記載の無線電力伝送システム。

【請求項8】

当該位相変化部は、当該アンテナで受信された電力波を整流する整流部と、当該整流部の出力側に接続され当該アンテナをグランドに接続する第１状態と当該アンテナを当該グランドから開放する第２状態とを交互に切り替えるスイッチ部と、を備える請求項７に記載の無線電力伝送システム。

【請求項9】

当該位相変化部は、当該アンテナをグランドに接続する第１状態と当該アンテナを当該グランドから開放する第２状態とを交互に切り替えるスイッチ部と、当該アンテナで受信された電力波を当該スイッチ部経由で入力して整流する整流部と、を備える請求項７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】

本開示は、電力位相調整機、無線電力伝送システム、及び無線電力調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＩｏＴ化が進む中で、センサをはじめとする多数の情報端末を用いて、様々な情報を収集することが求められている。ただしこのような情報端末が増えると、端末への電力供給が困難になる場合がある。特許文献１には、無線電力伝送技術を活用した電源供給システムが開示される。特許文献１の電源供給システムは、送電機、受電機、及びインピーダンス可変プローブを備え、インピーダンス可変プローブの電気長を変化させることにより、送受信間のインピーダンスを、送電機から受電機への電力伝送に最適な数値へ調整できる。これにより受電機の受電電力を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－４１５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の従来技術は、送電機、受電機などの位置が変化しない状況を前提としているため、送電機及び受電機の少なくとも一方の位置が変化した場合には、最適なインピーダンスを得ることが困難である。従って、従来技術では、受電機における受電電力を向上させる上での改善の余地がある。

【0005】

本開示の非限定的な実施例は、受電機における受電電力を向上させることができる電力位相調整機、無線電力伝送システム、及び無線電力調整方法の提供に資する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施例に係る電力位相調整機は、送電機から放射された電力波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された電力波の位相を変化させ、位相変化後の電力波を反射波として前記アンテナから受電機に対して放射する位相変化部と、を備え、前記位相変化部は、前記アンテナをグランドに接続する第１状態と前記アンテナを前記グランドから開放する第２状態とを交互に切り替えるスイッチ部を備える。

【0007】

本開示の一実施例に係る無線電力伝送システムは、上記の電力位相調整機と、上記の送電機と、上記の受電機とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一実施例によれば、受電機における受電電力を向上させることができる電力位相調整機、無線電力伝送システム、及び無線電力調整方法を構築できる。

【0009】

本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び／又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施の形態１に係る無線電力伝送システム１００の構成例を示す図

【図2】送電機２０１の構成例を示す図

【図3】受電機２０２の構成例を示す図

【図4】電力位相調整機２０３の構成例を示す図

【図5】位相変化部６０２の構成例を示す図

【図6】送電機２０１から放射された電波の様子を示す図

【図7】電力位相調整機２０３の動作を説明するためのフローチャート

【図8】本開示の実施の形態２に係る受電機２０２Ａの構成例を示す図

【図9】図８に示す実施の形態２の受電機２０２Ａの変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0012】

［実施の形態１］
＜無線電力伝送システム１００の構成例＞
図１は本開示の実施の形態１に係る無線電力伝送システム１００の構成例を示す図である。無線電力伝送システム１００は、建物の壁などに囲まれる閉空間３００に電波を送電する送電機２０１と、送電機２０１から閉空間３００に向けて放射された電波を受電する複数の受電機２０２と、複数の電力位相調整機２０３とを備える。

【0013】

＜送電機２０１＞
次に図２を参照して送電機２０１の構成例について説明する。図２は送電機２０１の構成例を示す図である。送電機２０１は、発振部３０２、制御部３０３、アンテナ３０１及び電源部３０４を備える。

【0014】

発振部３０２は、例えば、水晶振動子、位相同期回路、増幅回路などで構成される電気回路を備え、当該電気回路により高周波電力（電力波）を生成する。高周波電力の周波数帯は、例えば９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯などのマイクロ波帯である。これらの周波数帯は、送電機２０１から受電機２０２までの距離、送電機２０１のサイズなどに応じて選択される。

【0015】

制御部３０３は、例えば、メモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、通信デバイスなどの電気回路を備え、当該電気回路により、発振部３０２で生成した高周波電力の送電量の制御や、発信される高周波電力の周波数帯の切り替えなどを行う。

【0016】

アンテナ３０１は、発振部３０２で生成された高周波電力を電波として閉空間３００へ放射する。アンテナ３０１の種類は、例えば、指向性アンテナ、無指向性アンテナなどである。特定の方向へ長距離送電したい場合には指向性アンテナが使用され、近距離で広い範囲に送電したい場合には無指向性アンテナが使用される。指向性アンテナには、例えば、誘電体基板をＧＮＤ板とアンテナで挟んだ平面形状のパッチアンテナが使用される。無指向性アンテナには、電気を流す導線などを直線状に伸ばした線形状のダイポールアンテナ、モノポールアンテナが使用される。

【0017】

電源部３０４は、送電機２０１を動作させるための電源を供給する機能を有し、商用交流電源から直流電力を生成する電力変換回路などで構成される。

【0018】

＜受電機２０２＞
次に図３を参照して受電機２０２の構成例について説明する。図３は受電機２０２の構成例を示す図である。受電機２０２は、送電機２０１から放射された電波を受電し、電源として活用する機能として、アンテナ４０１、整流部４０２、制御部４０３、及び蓄電部５０１を備える。

【0019】

アンテナ４０１は、送電機２０１から放射された電波を受電し、当該電波を高周波電力として整流部４０２へ入力する機能を有する。アンテナ４０１の種類は、前述したアンテナ３０１と同様に、例えば、指向性アンテナ、無指向性アンテナなどである。

【0020】

整流部４０２は、アンテナ４０１が受信した電波を直流電力へ変換する。整流部４０２は、例えば、整流ダイオード、インピーダンス整合回路、フィルタ回路などによって構成される。

【0021】

制御部４０３は、アンテナ４０１で受信された電波（高周波電力）の負荷４０４への供給制御と、当該電波による蓄電部５０１への充電制御と、蓄電部５０１の放電制御とを行う。

【0022】

負荷４０４は、当該電波で動作する機器である。負荷４０４は、例えばIoT(Internet of Things)で活用されるセンサなどである。なお、負荷４０４はこれに限定されるものではない。

【0023】

蓄電部５０１は、制御部４０３を駆動させるのに必要な電力を蓄える蓄電手段である。蓄電部５０１は、例えば二次電池である。蓄電部５０１は、制御部４０３による充電制御により、整流部４０２から出力される直流電力を蓄える。また蓄電部５０１は、負荷４０４の消費電力が整流部４０２から出力される直流電力を超過する場合、制御部４０３による放電制御により、蓄電電力を負荷４０４へ供給する。

【0024】

＜電力位相調整機２０３＞
次に図４を参照して電力位相調整機２０３の構成例について説明する。図４は電力位相調整機２０３の構成例を示す図である。電力位相調整機２０３は、複数のアンテナ６０１及び位相変化部６０２を備える。

【0025】

アンテナ６０１は、位相変化部６０２を介して、壁などのＧＮＤ（グランド）２０４に接続されている。アンテナ６０１は、送電機２０１から放射された電波を受電し、当該電波を位相変化部６０２に伝送し、位相変化部６０２で位相が調整された電力を反射電力として閉空間３００へ放射する機能を有する。アンテナ６０１の種類は、前述したアンテナ３０１と同様に、指向性アンテナ、無指向性アンテナなどである。

【0026】

次に図５を参照して位相変化部６０２の構成について説明する。図５は位相変化部６０２の構成例を示す図である。

【0027】

位相変化部６０２は、スイッチ部７０１、スイッチ部７０２、整流部７０３、制御部７０４及び蓄電部７０５を備える。

【0028】

スイッチ部７０１は、アンテナ６０１で受信された電波の供給先をスイッチ部７０２又は整流部７０３に切り替える切り替え手段である。スイッチ部７０１は、例えば、ソレノイド式の開閉手段、半導体スイッチング素子などである。

【0029】

なお、実施の形態１では、スイッチ部７０１が整流部７０３に接続された状態で整流部７０３からの直流電力が蓄電部７０５に供給される状態を「給電モード」と称する。また、実施の形態１では、スイッチ部７０１がスイッチ部７０２に接続された状態で、スイッチ部７０２の動作が制御されることで、受信した電波を同位相で全反射し、又は、受信した電波を逆位相で全反射する状態を「反射モード」と称する。

【0030】

スイッチ部７０２は、反射モードのとき、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４から開放（オープン）する状態、又は、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４に短絡（ショート）する状態に切り替える、切り替え手段である。スイッチ部７０２は、例えば、ソレノイド式の開閉手段、半導体スイッチング素子などである。

【0031】

開放とは、アンテナ６０１の接続先が無く、アンテナ６０１に接続される回路のインピーダンスが無限大となる状態である。短絡とは、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４に接続することで、アンテナ６０１に接続される回路のインピーダンスがゼロとなる状態である。

【0032】

整流部７０３は、アンテナ６０１が受信した電波を直流電力へ変換する。整流部７０３は、例えば、整流ダイオード、インピーダンス整合回路、フィルタ回路などによって構成される。当該直流電力は、蓄電部７０５への充電に利用され、またスイッチ部７０１及びスイッチ部７０２の切り替え制御のための電源として利用される。

【0033】

制御部７０４は、アンテナ６０１で受信された電波による蓄電部７０５への充電制御と、蓄電部７０５の放電制御と、スイッチ部７０１及びスイッチ部７０２の切り替え制御とを行う。

【0034】

蓄電部７０５は、制御部７０４、スイッチ部７０１及びスイッチ部７０２などの動作に必要な電力を蓄える蓄電手段である。蓄電部７０５は、例えば二次電池などである。蓄電部７０５は、制御部７０４による充電制御により、整流部７０３から出力される直流電力を蓄える。

【0035】

次に図６及び図７などを参照して、本実施の形態に係る無線電力伝送システム１００の動作について説明する。

【0036】

図６は送電機２０１から放射された電波の様子を示す図である。閉空間３００内の特定の箇所４００に設置される受電機２０２は、送電機２０１から放射されて反射することなく受電機２０２に到来する電波である直接波と、送電機２０１から放射後にＧＮＤ２０４で反射して受電機２０２に到来する電波である反射波とを受信する。このように複数の電波を受信する受電機２０２では、受信した複数の電波が重ね合わされる。このように重ね合わされる複数の電波が互いに逆位相の場合、複数の電波が互いに弱め合う（打ち消し合う）ため、受電機２００で受信される電波強度が低下し得る。

【0037】

電力位相調整機２０３は、アンテナ６０１（図５参照）で受信された電波の位相を変化させ（変調し）、位相変化後の電波を反射波としてアンテナ６０１から閉空間３００内に放射することで、当該受電機２０２で受信される電波強度の低下を抑制するように構成されている。図７を参照して。電力位相調整機２０３の動作を具体的に説明する。図７は電力位相調整機２０３の動作を説明するためのフローチャートである。

【0038】

まず制御部７０４は、蓄電部７０５の電力により、スイッチ部７０１の接続先を整流部７０３側へ切り替えることで、給電モードの状態にする（ステップＳ１）。これにより、アンテナ６０１で受信された電波は、整流部７０３で直流電力へ変換され、蓄電部７０５に蓄電される。

【0039】

制御部７０４は、給電モードにより、蓄電部７０５が十分に充電されたか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、蓄電部７０５の充電率（State Of Charge）が所定値（例えば８０％）未満のとき、又は、充電開始時点から一定時間経過していないとき、制御部７０４は、蓄電部７０５が十分に充電されていないと判定し（ステップＳ２、ＮＯ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0040】

蓄電部７０５の充電率が所定値（例えば８０％）を超えたとき、又は、充電開始時点から一定時間経過したとき、制御部７０４は、蓄電部７０５が十分に充電されたと判定し（ステップＳ２、ＹＥＳ）、ステップＳ３の処理を実行する。

【0041】

次に、制御部７０４は、蓄電部７０５に蓄えられた電力により、スイッチ部７０１の接続先をスイッチ部７０２側に切り替えることで、反射モードの状態にする（ステップＳ３）。

【0042】

制御部７０４は、蓄電部７０５から供給される電力を利用してスイッチ部７０２を制御することによって、例えば、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４から開放する状態と、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４に接地する状態とを一定周期で交互に切り替える（ステップＳ４）。なお、制御部７０４によるスイッチ部７０２の切り替え間隔は、一定周期に限定されず、ランダムな周期でもよい。

【0043】

この切り替え動作によって、開放時に受信された電波は同位相で全反射され、接地時に受信された電波は逆位相で全反射される。全反射された電波は、経時的に位相が変化する反射波として、閉空間３００に向けて放射される。

【0044】

反射モードにより蓄電部７０５の蓄電電力が低下するため、制御部７０４は、蓄電部７０５が充電を要する状態であるか否かをモニタする（ステップＳ５）。

【0045】

例えば、蓄電部７０５の充電率が所定値（例えば３０％）以上のとき、又は、放電開始時点から一定時間経過していないとき、制御部７０４は、蓄電部７０５が充電を要する状態ではないと判定し（ステップＳ５、ＮＯ）、ステップＳ３以降の処理を繰り返す。

【0046】

蓄電部７０５の充電率が所定値（例えば３０％）未満になるまで低下し、又は、放電開始時点から一定時間経過したとき、制御部７０４は、蓄電部７０５が充電を要する状態であると判定する（ステップＳ５、ＹＥＳ）。そして、制御部７０４は、給電モードの状態にするため、ステップＳ１の処理を実行する。制御部７０４は、蓄電部７０５に蓄えられた電力により、スイッチ部７０１の接続先を整流部７０３側に切り替えることで、給電モードの状態にする。

【0047】

なお、これらの処理は、複数の電力位相調整機２０３の全てにおいて実行されてもよいし、複数の電力位相調整機２０３の一部（１又は複数）において実行されてもよい。

【0048】

複数の電力位相調整機２０３の全てにおいてこれらの処理が実行されることで、閉空間３００内の何れの箇所においても安定した強度の電波を受信し得る。

【0049】

複数の電力位相調整機２０３の一部においてこれらの処理が実行されることで、スイッチ部７０２の切り替え動作などにより消費される電力が抑制されるため、無線電力伝送システム１００全体での電力消費量を抑えながら、これらの処理が実行されない場合に比べて安定した強度の電波を受信し得る。

【0050】

なお、これらの処理は、複数の電力位相調整機２０３の全部又は一部が、互いに同期しながら実行してもよいし、非同期で実行しても良い。

【0051】

複数の電力位相調整機２０３の全部又は一部が、互いに同期しながらこれらの処理を実行することで、これらの処理が実行されない場合に比べて安定した強度の電波を受信し得る。

【0052】

複数の電力位相調整機２０３の全部又は一部が、非同期でこれらの処理を実行することで、同期を行うための回路及び制御が不要になるため、電力位相調整機２０３の構成が簡素化され、信頼性を向上させつつ、閉空間３００内の何れの箇所においても安定した強度の電波を受信し得る。複数の電力位相調整機２０３の全部又は一部が、例えば、スイッチ部７０２の切り替えクロックをランダムに発生する乱数発生器を備えることで、スイッチ部７０２の切り替えタイミングを非同期にさせることができる。これにより、複数の電力位相調整機２０３を統括して制御する必要がなく、簡易な構成で、安定した強度の電波環境を構築できる。

【0053】

以上に説明したように本実施の形態に係る電力位相調整機２０３は、位相変化部６０２を備えることにより、反射波の位相を、一定周期又はランダムな周期で変化させることができる。このため、複数の電波が重ね合わせられることで、電波強度が弱くなる箇所４００を含め、閉空間３００内の何れの箇所においても安定した強度の電波を受信し得る。その結果、送電機２０１及び受電機２０２の少なくとも一方の位置が変化した場合でも、位相変化部６０２の切り替え動作だけで、移動後の受電機２０２における受電電力を向上させることができる。

【0054】

また、閉空間３００内の何れの箇所において、電力が供給できない箇所を減らすことができるため、送電機２０１から放射され電波によって、各受電機２０２の動作に必要な電力を確保できる。また、各受電機２０２へ電力を供給するための配線、各受電機２０２への定期的な充電作業、各受電機２０２の電池交換作業などを削減できる。

【0055】

また、本実施の形態に係る無線電力伝送システム１００によれば、閉空間３００内に複数の受電機２０２が複数存在する場合でも、それぞれの受電機２０２に対して送受信間のインピーダンスを調整する必要がなく、インピーダンス調整に要する作業時間が大幅に削減される。

【0056】

［実施の形態２］
図８は本開示の実施の形態２に係る受電機２０２Ａの構成例を示す図である。図８に示す受電機２０２Ａは、実施の形態１の受電機２０２の構成要素に加え、スイッチ部７０６を備える。

【0057】

スイッチ部７０６は、反射モードのとき、アンテナ４０１を開放又は接地の状態に切り替え、給電モードのとき、アンテナ４０１を負荷４０４に接続するための切り替え手段である。

【0058】

実施の形態２の反射モードは、アンテナ４０１から見た回路側のインピーダンスを切替えることによって、アンテナ４０１が受信した電波を同位相で全反射し、又は、受信した電波を逆位相で全反射するモードである。実施の形態２の給電モードは、スイッチ部７０６を介して整流部４０２が負荷４０４に接続された状態で、整流部４０２の直流電力を負荷４０４に供給するモードである。

【0059】

開放とは、アンテナ４０１の接続先が無く、アンテナ４０１に接続される回路のインピーダンスが無限大となる状態である。接地とは、アンテナ４０１をＧＮＤ２０４に接続することで、アンテナ４０１に接続される回路のインピーダンスがゼロとなる状態である。短絡とは、アンテナ４０１を負荷４０４に接続することであり、アンテナ４０１とアンテナ４０１に接続される回路と負荷４０４とのインピーダンス整合がなされている状態である。

【0060】

アンテナ４０１は、送電機２０１から放射された電波を受電し、受電した電波を高周波電力として整流部４０２に入力する機能と、位相変化後の電波を反射波として閉空間３００へ放射する機能とを有する。

【0061】

制御部４０３は、アンテナ４０１で受信された電波による蓄電部５０１への充電制御と、蓄電部５０１の放電制御と、スイッチ部７０６の切り替え制御とを行う。

【0062】

なお、実施の形態２に係る受電機２０２Ａでは、整流部４０２の出力側にスイッチ部７０６が設けられているため、アンテナ４０１と整流部４０２との間にスイッチ部７０６が設けられる場合に比べて電力損失を低減できる。

【0063】

次に受電機２０２Ａの動作を説明する。まず制御部４０３は、スイッチ部７０６の接続先を負荷４０４側へ切り替えることで、給電モードの状態にする。これにより、アンテナ４０１で受信された電波が整流部４０２で直流電力へ変換され、負荷４０４に供給される。制御部４０３は、負荷４０４に供給される電力をモニタして、電力量が一定値以上である場合には、負荷４０４に十分な電力が供給されていると判断し、反射モードに移行する。これにより、アンテナ４０１の開放状態とアンテナ４０１の接地状態とを一定周期又はランダムな周期で交互に切り替える。

【0064】

この切り替え動作によって、開放時に受信された電波は同位相で全反射され、接地時に受信された電波は逆位相で全反射される。全反射された電波は、経時的に位相が変化する反射波として、閉空間３００に向けて放射される。閉空間３００に放射された反射波は、受電機２０２Ａ以外の、１又は複数の受電機２０２で受信される。このように、受電機２０２Ａが他の受電機２０２に対して、位相変調後の反射波を送信することにより、他の受電機２０２で受信される電波の位相が一定時間毎に変化するため、他の受電機２０２における電波強度の低下を抑制できる。

【0065】

図９は図８に示す実施の形態２の受電機２０２Ａの変形例を示す図である。図９に示される受電機２０２Ｂでは、スイッチ部７０６と整流部７０３が逆に配置されている。図９に示すように、整流部７０３の入力側にスイッチ部７０６を配置することにより、アンテナ４０１に直接接続されるスイッチ部７０６により切り替え動作が行われるため、反射波の伝達効率が向上する。

【0066】

なお、本実施の形態に係る位相変化部６０２は、スイッチ部７０２の代わりに、アンテナ６０１とＧＮＤ２０４との間のインピーダンスを変化させることにより、アンテナ６０１をＧＮＤ２０４に接続する第１状態とアンテナ６０１をＧＮＤ２０４から開放する第２状態とを交互に切り替えるインピーダンス変化部を備えるように構成してもよい。インピーダンス変化部は、例えば、可変コンデンサ、可変コイル、可変抵抗、移相器などにより構成されており、アンテナ６０１が接続される回路の複素インピーダンスを経時的に変化させる。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本開示の一実施例は、電力位相調整機及び無線電力伝送システムに好適である。

【符号の説明】

【0068】

１００ ：無線電力伝送システム
２００ ：受電機
２０１ ：送電機
２０２ ：受電機
２０２Ａ ：受電機
２０２Ｂ ：受電機
２０３ ：電力位相調整機
３００ ：閉空間
３０１ ：アンテナ
３０２ ：発振部
３０３ ：制御部
３０４ ：電源部
４０１ ：アンテナ
４０２ ：整流部
４０３ ：制御部
４０４ ：負荷
５０１ ：蓄電部
６０１ ：アンテナ
６０２ ：位相変化部
７０１ ：スイッチ部
７０２ ：スイッチ部
７０３ ：整流部
７０４ ：制御部
７０５ ：蓄電部
７０６ ：スイッチ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】