[发明专利]无触点电力传输和无触点数据传输方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及以无触点方式进行电力传输和数据传输的方法及其装置，尤其是涉及采用将线圈卷绕为平面状的平面线圈的无触点电力传输和数据传输装置。

背景技术

近年来，尽管UWB(超宽带无线)等无线化不断进展，但电力的无线化在原理上仍旧不可能，因此以非接触方式同时传送电力和信息这一形式的装置其制造很困难。

另一方面，提出有如下方案：以非接触(无触点)方式进行电力传输的无触点电力传输系统(专利文献1)和以非接触(无触点)方式进行数据传输的数据载波电路(专利文献2)。

在这些以往的无触点电力传输系统及数据载波电路中，将一对线圈相向配置，并通过此一对线圈间的电磁感应在二次侧设备进行电力供给或者进行数据收发等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-230032号公报

专利文献2：日本特开2006-157230号公报

发明内容

发明要解决的问题

一般而言，在如专利文献1那样的系统中，电力传输用线圈51采取在输电/用电线圈的外侧具有屏蔽构件的结构，此时的磁通M如图4的(A)那样平行于线圈表面，而不会泄露到屏蔽构件的外部。

而且，关于信息传输用线圈52和电力传输用线圈51的位置关系，考虑如图4的(B)那样配置在同心圆上的形态，但在这样配置的情况下，电力传输用线圈51产生的磁通密度大，而且信息传输用线圈52也如图4的(C)所示那样处于在最佳的方向上接受电力传输用线圈51所发生的磁通M的位置关系上，所以产生大的电动势F，对本来用于信息传输的收发信号造成更大的影响，无法取得足够的SN比(信噪比)。因此，不适宜于信息的传输。另外，在形成该位置关系的情况下，信息传输用线圈的信号亦即磁通M成为电力传输用线圈51的电动势，大半分能量被吸收，损失变大，而不实用。

如上述的以往的无接触型的电力传输系统及数据载波电路，虽然能够分别通过在一对线圈间产生的电磁感应单独地传递电力或信息，但不能同时传递信息和电力，再者，也没有要同时传递信息和电力这一技术思想。

本发明着眼于这一点，其目的是提供一种能够以无触点方式同时传递电力和信息(数据)的电力传输以及数据传输装置。

为了达到上述目的，本发明的特征为，使一对线圈单元磁耦合，来一边进行电力传输一边进行数据传输，该线圈单元具有：电力传输用线圈，由卷绕为平面状的线圈和配置在该线圈的背面的磁屏蔽体构成；信息传输用线圈，由卷绕为平面状的线圈和配置在该线圈的背面的磁屏蔽体构成；并且将信息传输用线圈和电力传输用线圈层叠配置成信息传输用线圈位于电力传输用线圈的线圈的外周部分的状态。

发明的效果

在本发明中，由于信息传输用线圈的线圈直径小于电力传输用线圈的线圈直径，并且通过使信息传输用线圈位于电力传输用线圈的线圈外周部分进行层叠配置，使磁场重叠，所以尽管电力传输用线圈的磁通方向贯通信息传输用线圈，但两者为电抵消的位置关系，因而实质上几乎不产生电动势。而且，因信息传输用线圈产生的磁通亦为难以被电力传输用线圈吸收的方向，故能够降低损失。结果能够在不损失信息传输的信号的情况下，以较小的电力传递信息。据此，能够在不损失电力传输的效率且不损失信息传递的能力、品质的情况下，高速地传输数据。

附图说明

图1是表示线圈单元的一个实施方式的立体分解图。

图2是表示线圈单元的不同实施方式的立体分解图。

图3是表示根据电力传输用线圈和信息传输用线圈的配置关系的信息传输用线圈的电动势的图表。

图4是表示电力传输用线圈和信息传输用线圈中的磁通方向的图。

具体实施方式

该线圈单元1通过在电力传输用线圈4的上表面部分层叠配置信息传输用线圈7而构成，其中，电力传输用线圈4是在卷绕为平面状的线圈2的背面侧配置方形的磁屏蔽体3而成的，信息传输用线圈7是在卷绕为平面状的线圈5的背面侧配置方形的磁屏蔽体6而成的。

信息传输用线圈7的线圈直径d小于电力传输用线圈4的线圈直径D，信息传输用线圈7被配置在电力传输用线圈4的靠外周部分。

将这样构成的一对线圈单元1相向配置，将其中的一方作为一次侧线圈(输电侧线圈)，将另一方作为二次侧线圈(用电侧线圈)，在两线圈间产生电磁感应，而将供给至一次侧线圈的电力以及信息传输到二次侧线圈。