台湾专利TW201325011A 非接觸式供電裝置之驅動方法、非接觸式供電裝置及非接觸式供電系統

专利PDF首页>>台湾专利

专利附录

专利说明

权利要求

类似技术

同族专利

引用文献

法律状态

优先权

专利摘要:
供電裝置(2)具備推壓式發電裝置(4)。若按壓推壓式發電裝置(4)的按鈕(5)，則由用於激磁1次線圈(L1)的壓電元件(6)來生成變動電壓。高頻變頻器(8)係藉由變動電壓進行動作而將1次線圈(L1)激磁，且從1次線圈(L1)產生交變磁場。設置在設有供電裝置(2)的壁(1)之面的相反面之電子機器(10)的2次線圈(L2)，即使藉由交變磁場而不與供電裝置(2)接觸，仍可供給2次電力。而且，電子機器(10)係利用2次線圈(L2)以非接觸式供電所得的2次電力，而使發光二極體(LED1)發光。(圖1)
公开号:TW201325011A
申请号:TW101134639
申请日:2012-09-21
公开日:2013-06-16
发明作者:Hideaki Abe
申请人:Panasonic Corp；
IPC主号:H02P9-00

专利说明:
非接觸式供電裝置之驅動方法、非接觸式供電裝置及非接觸式供電系統
本發明係關於非接觸式供電裝置之驅動方法、非接觸式供電裝置及非接觸式供電系統。
近年來，基於防止石化燃料枯竭化、防止地球暖化之因素，為了實現非石化燃料，利用陽光發電或風力發電等自然能源、或壓電/振動發電、或隨著生活行動產生的人力發電，亦即能源擷取(環境發電)備受矚目，研究開發正進展中。
例如，已有以下提案：利用按壓按鈕之機械開關使電感產生變化，藉此生成電力，並使生成的電壓升壓而獲得微弱的電力，驅動高頻無線系統，而將微弱的電波放射到附近以控制機器。
又，藉由將腳踏車的輪胎之旋轉運動能，使用被稱為直流發電機(dynamo)之發電機獲得發電力並供應於燈，這是自古以來眾所周知的技術。發電機一般具有與直流馬達相同的構造，其係使用可將電氣/機械能可逆轉換之構造。
又，近年來，組裝有發電機的手電筒已商品化。藉由操作手電筒的把手或桿，使發電機的旋轉體旋轉，則手電筒得到發電電力而使LED燈點亮。
又，另一方面，電源係以無線方式供應於電子機器之非接觸式供電能夠高效率化，而使非接觸式供電開始實用化。因此，將利用能源擷取技術得到的電源應用於非接觸式供電受到期待。
於將利用能源擷取技術得到的電源應用於非接觸式供電之情形，為了將這種非接觸式供電予以實用化，最低限度必需有至少能驅動LED燈或蜂鳴器等的輸出(亦即，數V以上的輸入至負載之電壓，及能得到10mW以上的電力之輸出)。
非專利文獻1中報告以下研究事例：由太陽能電池供應的電力蓄積於蓄電池中，且使用3V之穩定的直流電壓進行非接觸式供電。非專利文獻1係於圖表中顯示以下結果：1次線圈(2次線圈也具有與1次線圈相同的尺寸)的線圈尺寸為38 mm×19 mm且線圈間之間隙為2.6 mm時，負載為180歐姆且輸出電壓為大約4.5V。
該情形下之輸出電力未記載於非專利文獻1，但根據計算推定為0.11W(=4.5×4.5/180)。
該輸出電力係能使LED燈等點亮之電力，但本例中的間隙為小至2.6 mm。因而，本例中的系統不像是能對身處數cm~數10 cm之大距離的機器供電。非專利文獻1中，利用用以供應變動的電力之太陽能電池，但被供應的電力係暫時蓄積於蓄電池中，蓄電池可供應穩定的電壓。從蓄電池供應的電壓為3V之低電壓，但推測其對於驅動電路為充分之電壓。《先行技術文獻》《非專利文獻》
《非專利文獻1》金井他，「太陽能電池輸入卡型非接觸式供電系統的傳送特性與解析(英文標題：Non-Contact Power-Supply System Powered by Solar Cells)」，電子資訊通訊學會信學技報EE98-47，OFT98-40(1998-10)
非接觸式供電系統之輸入電源，一般係利用能提供穩定的電壓之定電壓源。藉由利用自然能源或人力發電所得的輸出電壓低且會非常大地變動，因此利用自然能源或人力發電，實際上使電子機器動作時，必須藉由蓄電於2次電池來確保能提供穩定的電壓之電源。
人力發電或小規模自然能源發電為短時間供應電壓，而且供應的電壓低且變動極大。因而，於1次線圈和2次線圈之間的距離為數mm~數10 cm之情形，至今尚未有能供應數10mW以上的電力之非接觸式供電技術或其應用技術。
本發明之目的在於提供非接觸式供電裝置之驅動方法、非接觸式供電裝置及非接觸式供電系統，該非接觸式供電裝置係利用藉由生活行動或自然能源而生成不穩定且低電壓及低電力之發電裝置，用以對電子機器進行非接觸式供電。
根據本發明之第1側面，係提供一種非接觸式供電裝置之驅動方法，其係將電力供給至包含2次線圈及負載之電子機器的非接觸式供電裝置之驅動方法，前述非接觸式供電裝置包含1次線圈及高頻變頻器(inverter)，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，且利用前述電動勢驅動前述負載，前述方法具備：將共振用電容器(capacitor)連接於前述1次線圈；將變動電壓發電裝置連接於前述高頻變頻器；及利用藉由前述變動電壓發電裝置生成的變動電壓，使前述高頻變頻器執行變頻器動作。
較佳為前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
較佳為前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
根據本發明之第2側面，係一種非接觸式供電裝置，其係將電力供給至包含2次線圈及負載的電子機器，且其具備1次線圈和高頻變頻器，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，利用前述電動勢驅動前述電子機器的負載，且該非接觸式供電裝置具備變動電壓發電裝置，其係連接於前述高頻變頻器，生成用以使前述高頻變頻器執行變頻器動作的變動電壓。
較佳為前述高頻變頻器包含連接於前述1次線圈的共振用電容器，且前述高頻變頻器為電壓共振型之變頻器。
較佳為前述高頻變頻器為自激式之電壓共振型之高頻變頻器。
較佳為前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的開關元件，前述開關元件為單電晶體(one-transistor)之電壓共振型之高頻變頻器。
較佳為前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的開關元件，前述開關元件為雙極電晶體。
較佳為前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
較佳為前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
較佳為前述非接觸式供電裝置具備：電源插頭；及第2變動電壓發電裝置，其係連接於前述電源插頭，經由前述電源插頭，將用以使前述高頻變頻器動作的變動電壓供給至前述高頻變頻器。
根據本發明之第3側面，係提供一種非接觸式供電系統，其具備：非接觸式供電裝置，其係包含1次線圈和高頻變頻器的非接觸式供電裝置，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場；及電子機器，其係包含2次線圈、受電電路及負載之電子機器，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，且經由前述受電電路將前述電動勢供給至負載，藉由所供給之電動勢來驅動前述負載；前述非接觸式供電裝置包含變動電壓裝置，其係連接於前述高頻變頻器，生成用以使前述高頻變頻器進行變頻器動作的變動電壓。
較佳為前述1次線圈及前述2次線圈之中的至少一者係連接於共振用電容器，且前述高頻變頻器為電壓共振型之變頻器。
較佳為前述高頻變頻器為自激式之電壓共振型之高頻變頻器。
較佳為前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的的開關元件，且前述開關元件為單電晶體之電壓共振型之高頻變頻器。
較佳為前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
較佳為前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
較佳為前述非接觸式供電系統進一步具備讓交變磁場通過的構造物，前述非接觸式供電裝置及前述電子機器係隔著前述構造物而配置於前述構造物的兩側，前述非接觸式供電裝置的1次線圈係與前述電子機器的2次線圈對向配置。
較佳為前述非接觸式供電裝置包含第1框體，前述電子機器包含第2框體，前述非接觸式供電裝置及前述電子機器係以前述第1及第2框體為重疊的方式而一體化，前述非接觸式供電裝置的1次線圈及前述電子機器的2次線圈係隔著前述第1及第2框體而彼此對向配置。
較佳為前述非接觸式供電裝置包含：電源插頭；及第2變動電壓發電裝置，其係連接於前述電源插頭，經由前述電源插頭，將用以使前述高頻變頻器動作的變動電壓供給至前述高頻變頻器。
根據本發明，可利用藉由生活行動或自然能源來供應不穩定且低電壓、及低電力之發電裝置，對電子機器進行非接觸式供電。(第1實施形態)
以下，參照圖式說明本發明之第1實施形態的非接觸式供電系統之供電裝置。
如圖1所示，讓交變磁場通過之壁1的一側面設置有非接觸式供電裝置(以下，稱為供電裝置)2。供電裝置2的框體3的正面外側面設置有推壓式發電裝置4。推壓式發電裝置4包含按鈕5、彈簧SP1及壓電元件6。按鈕5為自動反饋型之按鈕，藉由彈簧SP1一直將按鈕5朝離開供電裝置2的方向按壓。而且，當按鈕5對抗彈簧SP1的彈性力而被按壓時，按壓設置在接近推壓式發電裝置4的供電裝置2的內面之壓電元件6。壓電元件6提供對應按鈕5的按壓力之電壓(變動電壓Vt)。
供電裝置2的框體3內設置有高頻變頻器8及1次線圈L1。高頻變頻器8之構成為：被安裝在基板9，藉由從壓電元件6提供的電壓(變動電壓Vt)，將1次線圈L1激磁使其生成交變磁場。1次線圈L1係接近壁1，且固定設置於讓交變磁場通過之框體3的內壁。詳而言之，1次線圈L1被固定設置成1次線圈L1的線圈面平行於壁1。
從供電裝置2接受2次電力的電子機器(本實施形態中為照明機器)10，被固定設置成電子機器10的框體11係隔著壁1而與供電裝置2的框體3相對向。電子機器10包含2次線圈L2、受電電路12及負載(發光二極體LED1)Z。
2次線圈L2固定設置於接近壁1且讓交變磁場通過之框體11的內壁。詳而言之，2次線圈L2係固定設置成2次線圈L2的線圈面平行於壁1，並且與1次線圈L1相對向。
受電電路12安裝在設置於框體11內的基板13。又，負載(發光二極體LED1)Z安裝在基板13，負載的前端部分係從框體11突出。
而且，2次線圈L2係藉由來自1次線圈L1的交變磁場而生成2次電力。在2次線圈L2生成的2次電力被提供到受電電路12。受電電路12係由整流電路構成，其係將從2次線圈L2接受的2次電力予以整流，轉換成直流電壓並供應至電子機器(照明機器)10的負載(發光二極體LED1)Z，使發光二極體LED1發光。
接著，參照圖2說明供電裝置2和電子機器10的電氣構成。
設置在供電裝置2的推壓式發電裝置4的壓電元件6，被連接於高頻變頻器8。而且，壓電元件6將利用按壓按鈕5所生成的變動電壓Vt提供至高頻變頻器8。
即使以按鈕5持續按壓壓電元件6，壓電元件6從被按壓起經過既定的時間(約350ms)後，藉由壓電元件6生成的變動電壓Vt亦將收斂為零。詳而言之，藉由壓電元件6生成的變動電壓Vt之初期電壓係對應按鈕5的按壓力而具有1.2V至1.8V範圍之值，且變動電壓Vt係隨著時間而從初期電壓收斂為零。
因而，按鈕5被按壓時，壓電元件6即對高頻變頻器8提供1.2V至1.8V範圍之變動電壓Vt。亦即，推壓式發電裝置4可稱為變動且生成低電壓之變動電壓發電裝置。
高頻變頻器8係使用來自壓電元件6的變動電壓Vt當做驅動源，使數10kHz以上的高頻電流流過1次線圈L1而激磁之變頻器。本實施形態之高頻變頻器8採用與日本特許第3391999號揭示之自激式之被稱為單電晶體電壓共振型變頻器的開關電源電路基本上相同的構成。
高頻變頻器8具有連接於壓電元件6的正端子P1和負端子P2之間的1次側平滑電容器Cs1，使來自壓電元件6的變動電壓Vt平滑化。又，高頻變頻器8具有串聯連接於第1電阻R1和第1充電/放電電容器C1之串聯電路，該串聯電路係與1次側平滑電容器Cs1並聯連接。
因而，由壓電元件6提供變動電壓Vt時，藉由1次側平滑電容器Cs1使變動電壓Vt。然後，經平滑化之變動電壓Vt係經由第1電阻R1而充電至第1充電/放電電容器C1。
高頻變頻器8具有並聯連接於1次線圈L1的1次側共振用電容器Cr1。1次側共振用電容器Cr1及1次線圈L1構成LC共振電路。
1次線圈L1和1次側共振用電容器Cr1的並聯電路之正端子，係與壓電元件6的正端子P1連接。又，1次線圈L1和1次側共振用電容器Cr1的並聯電路之負端子，係與並聯連接於二極體D1和第2電阻R2的並聯電路串聯連接。
二極體D1具有陽極端子及陰極端子，陽極端子連接於1次線圈L1，陰極端子連接於開關元件亦即第1雙極電晶體Q1的集極端子。
第1雙極電晶體Q1的射極端子係經由第3電阻R3而與壓電元件6的負端子P2連接。又，第1雙極電晶體Q1的基集端子，和第1電阻R1及第1充電/放電電容器C1間的連接點(節點N1)之間，連接著串聯連接有反饋線圈(feedback coil)Lx和第4電阻R4之串聯電路。反饋線圈Lx及1次線圈L1形成共振傳輸。
因而，當第1充放電電容器C1的充電電壓升壓至第1雙極電晶體Q1的接通(turn on)臨限值電壓(0.7V)時，第1雙極電晶體Q1開啟。又，使反饋線圈Lx的第4電阻R4側感應正電動勢時，第1雙極電晶體Q1開啟。而且，第1雙極電晶體Q1開啟時，電流流過1次線圈L1。
又，第1雙極電晶體Q1的基集端子係經由第2雙極電晶體Q2而與壓電元件6的負端子P2連接。詳而言之，第2雙極電晶體Q2具有集極端子和射極端子，集極端子連接於第1雙極電晶體Q1的基集端子，射極端子連接於壓電元件6的負端子P2。
又，第2雙極電晶體Q2的基集端子係經由第5電阻R5，連接於第1雙極電晶體Q1的射極端子和第3電阻R3之間的連接點(節點N2)。再者，第2雙極電晶體Q2的基集端子係經由第2充電/放電電容器C2而與壓電元件6的負端子P2連接。
因而，當第1雙極電晶體Q1開啟，電流流過1次線圈L1，第2充電/放電電容器C2的充電電壓升壓至第2雙極電晶體Q2的接通臨限值電壓(0.7V)時，第2雙極電晶體Q2開啟。而且，第2雙極電晶體Q2開啟時，第1雙極電晶體Q1的基集-射極間電壓低於接通臨限值電壓，第1雙極電晶體Q1關閉。
接著，說明有關供電裝置2的電氣電路之動作。
從壓電元件6提供變動電壓Vt時，該變動電壓Vt藉由1次側平滑電容器Cs1而被平滑化。經1次側平滑電容器Cs1予以平滑化之變動電壓Vt，係充電至第1充電/放電電容器C1，並且施加至由1次線圈L1和1次側共振用電容器Cr1所構成的共振電路。
第1充電/放電電容器C1的充電電壓，係經由反饋線圈Lx及第4電阻R4而施加於第1雙極電晶體Q1的基集端子。第1充電/放電電容器C1的充電電壓到達第1雙極電晶體Q1的臨限值電壓(0.7V)時，第1雙極電晶體Q1開啟。第1雙極電晶體Q1開啟時，電流流過1次線圈L1。
與上述同時地，電流流過第3電阻R3，第2充電/放電電容器C2被充電，第2雙極電晶體Q2的基集電壓上升。當第2充電/放電電容器C2的充電電壓上升，第2雙極電晶體Q2開啟時，第1雙極電晶體Q1關閉。
第1雙極電晶體Q1關閉時，1次線圈L1的激磁能開始朝1次側共振用電容器Cr1移動。藉由能源移動而開始共振(發振)，於共振電路生成共振電壓。亦即，1次線圈L1的激磁能朝1次側共振用電容器Cr1移動，且1次線圈L1和二極體D1之間的連接點(節點N3)的電壓Vd以正弦波狀上升。而且，在激磁能從1次線圈L1朝1次側共振用電容器Cr1的移動完成之時點，該電壓Vd為最大。
當該電壓Vd產生電壓變動時，1次線圈L1被反向激磁而使反饋線圈Lx感應相反的電動勢。藉此，從反饋線圈Lx施加相反的電壓，使第1雙極電晶體Q1的基集電壓以正弦波狀下降。然後，激磁能從1次線圈L1朝1次側共振用電容器Cr1的移動完成時，已移動的能源開始從1次側共振用電容器Cr1返回1次線圈L1，隨著能源返回1次線圈L1，電壓Vd以正弦波狀下降。
該電壓Vd產生電壓變動時，1次線圈L1被正激磁而使反饋線圈Lx感應正電動勢。藉此，施加來自反饋線圈Lx的正電壓，使第1雙極電晶體Q1的基集電壓以正弦波狀上升。而且，第1雙極電晶體Q1的基集電壓到達接通臨限值(0.7V)時，第1雙極電晶體Q1開啟。當第1雙極電晶體Q1開啟時，集極電流流過，將第2充電/放電電容器C2充電，使第2雙極電晶體Q2的基集電壓上升。
隨即，第2雙極電晶體Q2的基集電壓到達該接通臨限值(0.7V)時，第2雙極電晶體Q2開啟，將第1雙極電晶體Q1關閉。第1雙極電晶體Q1關閉後，1次線圈L1的激磁能再度開始移動到1次側共振用電容器Cr1，1次線圈L1被反向激磁而使反饋線圈Lx感應相反的電動勢。
藉此，從反饋線圈Lx施加相反的電壓，第1雙極電晶體Q1的基集電壓以正弦波狀下降。
又，因為第1雙極電晶體Q1關閉，第2充電/放電電容器C2開始放電。而且，使第2雙極電晶體Q2關閉。
接著，當激磁能從1次線圈L1朝1次側共振用電容器Cr1的1次線圈L1的移動完成時，已移動的能源從1次側共振用電容器Cr1開始返回1次線圈L1。隨著能源返回1次線圈L1，電壓Vd以正弦波狀下降，1次線圈L1被正激磁而使反饋線圈Lx感應正電動勢。
藉此，從反饋線圈Lx將正電壓施加於第1電晶體Q1，第1電晶體Q1的基集電壓以正弦波狀上升。而且，基集電壓到達接通臨限值時，第1雙極電晶體Q1開啟。
以下，藉由與上述同様的方法重複變頻器動作。以這種方式，藉由重複變頻器動作，使1次線圈L1激磁，將交變磁場向著電子機器10的2次線圈L2放射。
此外，為了重複該變頻器動作，本實施形態中，必須在1次側平滑電容器Cs1中保持有：根據來自推壓式發電裝置4的壓電元件6的變動電壓Vt而使1次線圈L1激磁之電壓。
同時，若是在第1雙極電晶體Q1的基集端子輸入超過第1雙極電晶體Q1的小的臨限值電壓(0.7V)之電壓，高頻變頻器8即可當做變頻器進行動作。因而，藉由按鈕5的1次推壓操作，於由壓電元件6提供的變動電壓Vt為超過臨限值電壓之電壓的情形下，藉由將1次側平滑電容器Cs1的電容值設定為最適當之值，可使高頻變頻器8進行變頻器動作。
另一方面，電子機器10的2次線圈L2並聯連接著2次側共振用電容器Cr2。2次線圈L2係藉由來自供電裝置2的1次線圈L1之交變磁場供應2次電力。又，2次線圈L2連接於受電電路12。受電電路12包含由橋式二極體電路構成的全波整流電路20。
全波整流電路20係將藉由2次線圈L2接受的2次電力予以整流，並將該經整流之直流電壓供應至並聯連接著2次側平滑電容器Cs2和發光二極體LED1之負載Z。亦即，讓發光二極體LED1發光。
同時，藉由將2次側平滑電容器Cs2的電容值設定為最適當之值，能讓發光二極體LED1長時間發光。
接著，說明關於上述非接觸式供電系統之作用。
當按壓與設置在壁1的一側面之供電裝置2一體化的推壓式發電裝置4的按鈕5時，壓電元件6將對應於按壓狀態之變動電壓Vt持續供應至高頻變頻器8。
此時，來自壓電元件6的變動電壓Vt係藉由1次側平滑電容器Cs1而被平滑化，並提供至高頻變頻器8。而且，藉由經平滑化之變動電壓Vt，第1充電/放電電容器C1的充電電壓上升。該充電電壓經由反饋線圈Lx及第4電阻R4而施加於第1雙極電晶體Q1的基集端子。當第1充電/放電電容器C1的充電電壓到達第1雙極電晶體Q1的接通臨限值電壓時，第1雙極電晶體Q1開啟。由於第1雙極電晶體Q1開啟，電流流過1次線圈L1。
而且，藉由電流流過1次線圈L1(第1雙極電晶體Q1)，使第2充電/放電電容器C2充電，第2雙極電晶體Q2的基集電壓上升。隨即，當第2雙極電晶體Q2開啟，第1雙極電晶體Q1關閉時，1次線圈L1的激磁能開始朝1次側共振用電容器Cr1移動且開始共振(發振)，而在共振電路產生共振電壓。
而且，基於1次線圈L1的激磁能移動所致之反饋線圈Lx的感應電動勢，及基於第2雙極電晶體Q2之開啟、關閉而將第1雙極電晶體Q1開啟、關閉控制。亦即，藉由將該第1雙極電晶體Q1開啟、關閉控制，使共振電路共振並使1次線圈L1激磁。
而且，1次線圈L1被通電激磁時，經由從1次線圈L1產生的交變磁場，在電子機器10的2次線圈L2產生感應電動勢。2次線圈L2產生的感應電動勢係藉由受電電路12的全波整流電路20予以整流，其直流電壓被施加於發光二極體LED1。發光二極體LED1藉由其直流電壓而發光。
接著，上述第1實施形態之非接觸式供電系統的效果記載於以下。
(1)根據上述第1實施形態，供電裝置2係只要按壓推壓式發電裝置4的按鈕5，即能取得將1次線圈L1激磁所得之電源(變動電壓Vt)，在設置有供電裝置2的壁1之面的相反面所設置之電子機器10的2次線圈L2，即使供電裝置2和電子機器10為非接觸，亦能供應電力。而且，電子機器10可利用藉由非接觸式供電而於2次線圈L2所得的2次電力，讓發光二極體LED1發光。
因而，只要按壓按鈕5，不需要電費就能讓發光二極體LED1發光是非常經濟的。而且，只要按壓按鈕5即可得到電源(變動電壓Vt)，因為不製造二氧化碳(CO₂)而能保護環境。
(2)根據上述第1實施形態，即使供電裝置2和電子機器10為非接觸，由於能從供電裝置2將電力供應至電子機器10，因而供電裝置2的1次線圈L1和電子機器10的2次線圈L2，只要配置成隔著壁1彼此相對向即可。因此，不需要破壞壁1而施工麻煩的電線拉線和安裝工程。而且，本實施例中，供電裝置2及電子機器10由於能分別將框體3、11以雙面接合膠帶等貼合於壁1表面來使用，因而不會損壞壁1，能保持美觀的狀態。
(3)根據上述第1實施形態，第1雙極電晶體Q1係於基集電壓超過臨限值電壓亦即大約0.7V時，能使動作高頻變頻器8進行變頻器動作。因而，即使大約1.2V之非常低的變動電壓Vt亦能使供電裝置2動作，讓電子機器10的發光二極體LED1發光。
(4)根據上述第1實施形態，高頻變頻器8為電壓共振型之變頻器。因而，能提高1次線圈L1的端子間電壓VL1。
又，藉由在第1雙極電晶體Q1和1次線圈L1之間設置二極體D1，使由1次線圈L1和1次側共振用電容器Cr1構成的共振電路所蓄積之能源不再生至電源側。
因而，在供電裝置2，即使使用供應變動且低的變動電壓Vt之電源，供電裝置2仍能使1次線圈L1的端子間電壓VL1之波形，形成接近於具有更大振幅之正弦波。
其結果，能在2次線圈L2產生大的感應電壓，進一步，該電壓可藉由並聯共振電路予以升壓，該並聯共振電路包含2次線圈L2，及與2次線圈L2並聯連接的2次側共振用電容器Cr2。因而，能提高2次線圈L2的端子間電壓。換言之，即使於1次線圈L1和2次線圈L2之間的間隙較大之情形，仍能將必須的電壓施加於負載Z來使用電力。
而且，由於1次線圈L1的端子間電壓VL1具有接近於正弦波之電壓波形，因此1次線圈L1能發射出發射雜訊較少的交變磁場，使電子機器10確實地動作。
又，由於高頻變頻器8為自激式且單電晶體(第1雙極電晶體Q1)之電壓共振型之變頻器，而能實現以較少的零件來發振之小型低成本的非接觸式供電系統。
(5)根據上述第1實施形態，2次線圈L2係與2次側共振用電容器Cr2並聯連接，能減少阻抗並提高2次線圈L2的等效2次電壓。其結果，在非接觸式供電中，即使在供電裝置2使用供應變動且低的變動電壓Vt之電源，仍能將高電壓供應至電子機器10，使電子機器10確實地動作。
此外，上述第1實施形態亦可如以下變更實施。
第1實施形態中，供電裝置2設置有推壓式發電機構亦即推壓式發電裝置4，藉由連續間歇地按壓該推壓式發電裝置4的按鈕5，即能從壓電元件6得到變動電壓Vt。
取代之，如圖3所示，亦可將旋轉式發電機構亦即發電機21，當做變動發電裝置設置於供電裝置2。詳而言之，發電機21的框體21a係安裝於供電裝置2的框體3的正面外側面。而且，發電機21的旋轉軸22的前端部分，從框體21a的正面突出，該突出部分固定設置有旋轉操作抓持部23。藉由旋轉操作抓持部23能將旋轉軸22旋轉操作。
據此，藉由將旋轉操作抓持部23朝單方向進行旋轉操作，能使旋轉軸22旋轉而使發電機21生成變動電壓Vt。與第1實施形態同様地，藉由利用該發電機21所得的變動電壓Vt，能使供電裝置2的1次線圈L1激磁，在電子機器10的2次線圈L2產生2次電力，且利用該2次電力讓發光二極體LED1發光。
此外，在發電機21，由於變動電壓Vt的方向係根據旋轉操作抓持部23的旋轉方向而改變，為了使發電機21僅能朝單方向旋轉，必須設置單向離合器。另一方面，若要讓旋轉操作抓持部23能朝兩方向旋轉之情形下，必須於供電裝置2，在1次側平滑電容器Cs1的前段設置由橋式二極體等所構成的整流電路。
又，如圖4所示，亦可將挽拉式發電機構亦即挽拉式發電裝置30，設置在供電裝置2。詳而言之，供電裝置2的框體3之正面外側面，設置有挽拉式發電裝置30。挽拉式發電裝置30包含操作桿31、彈簧SP2及壓電元件32。操作桿31為自動反饋型之操作桿，藉由彈簧SP2一直朝供電裝置2的方向被按壓。而且，藉由使操作桿31對抗彈簧SP2的彈性力而朝從供電裝置2離開的方向拉動，而將設置在挽拉式發電裝置30內的壓電元件32朝從供電裝置2離開的方向拉動。壓電元件32供應對應於操作桿31的拉動力之變動電壓Vt。
與第1實施形態同樣地，藉由利用該壓電元件32所得的變動電壓Vt，能將供電裝置2的1次線圈L1激磁，而在電子機器10的2次線圈L2產生2次電力，利用該2次電力能讓發光二極體LED1發光。
此外，使用挽拉式發電機構之情形下，可藉由以繩子等拉動挽拉式發電機構而取得變動電壓Vt。
再者，亦可於線圈中配置永久磁鐵，將該永久磁鐵與切換開關以機械式連結，利用切換開關之切換操作讓永久磁鐵在線圈內往復移動，藉以將線圈產生感應電動勢之發電裝置設置在供電裝置2。 (第2實施形態)
接著，參照圖5、圖6說明關於本發明之第2實施形態之非接觸式供電系統。
本實施形態係於用以取得供電裝置2的電源(變動電壓Vt)之手段具有特徴。因此，為了便於說明，針對具有該特徴之部分進行說明。
如圖5所示，讓交變磁場通過之拉門40係配置於門檻41和門楣42之間。拉門40的下板條40a嵌入於形成在門檻41的溝41a，拉門40的上板條40b嵌入於形成在門楣42的溝42a。而且，拉門40可於門檻41和門楣42之間，沿著溝41a、42a往復移動。
如圖6所示，門楣42的溝42a固定設置有沿著溝42a的齒條齒輪G1。
如圖6所示，拉門40的上板條40b的一側上部中央位置設置有供電裝置2。供電裝置2的框體3內設置有旋轉式發電機構亦即發電機21。從發電機21主體突出的旋轉軸22，係於上板條40b的厚度方向，突出至該厚度的中央位置。旋轉軸22的前端部固定設置有小齒輪G2，該小齒輪G2係與固定設置於門楣42的溝42a之齒條齒輪G1囓合。
因而，若使拉門40在門檻41和門楣42之間，沿著溝41a、42a往復移動，則小齒輪G2旋轉且發電機21的旋轉軸22旋轉。其結果，發電機21藉由旋轉軸22的旋轉而供應變動電壓Vt。
於供電裝置2的框體3內且為發電機21的下側，設置有高頻變頻器8及1次線圈L1。高頻變頻器8係安裝在基板9，利用從發電機21輸入的變動電壓Vt驅動，將1次線圈L1激磁。
1次線圈L1固定設置在接近於上板條40b之讓交變磁場通過的框體3的內壁。詳而言之，1次線圈L1被固定設置成1次線圈L1的線圈面平行於拉門40的上板條40b。
此外，發電機21生成的變動電壓Vt之方向，會因為使拉門40往動之情形和復動之情形而改變，因此必須僅根據往動或復動其中任一種移動使小齒輪G2旋轉。因而，必須設置單向離合器。另一方面，若要使往動及復動兩方移動皆能進行之情形下，供電裝置2必須在1次側平滑電容器Cs1的前段設置由橋式二極體等構成的整流電路。
接受來自供電裝置2的2次電力之電子機器10，係固定設置成電子機器10的框體11相對於供電裝置2的框體3，隔著拉門40的上板條40b相對向。在接近上板條40b且讓交變磁場通過之電子機器10的框體11的內壁，固定設置有2次線圈L2。詳而言之，2次線圈L2係固定設置成2次線圈L2的線圈面平行於上板條40b，且與1次線圈L1相對向。
而且，2次線圈L2係相對向的1次線圈L1被激磁，藉由來自1次線圈L1的交變磁場而產生2次電力。在2次線圈L2產生的2次電力被供應至受電電路12。受電電路12係將2次線圈L2接受到的2次電力予以整流，並轉換成直流電壓，讓電子機器(照明機器)10的發光二極體LED1發光。
根據上述第2實施形態，除了做為第1實施形態之效果所記載之(3)~(5)以外，尚有其他以下效果。
(1)根據上述第2實施形態，供電裝置2只要讓拉門40沿著溝41a、42a，在門檻41和門楣42之間往復移動，即能取得將1次線圈L1激磁之電源(變動電壓Vt)。而且，供電裝置2係即使供電裝置2和電子機器10為非接觸，仍能將電力供應至設置有供電裝置2的拉門40之面的相反面所設置之電子機器10的2次線圈L2。據此，電子機器10能利用藉由非接觸式供電而在2次線圈L2得到的2次電力，讓發光二極體LED1發光。
此外，上述第2實施形態亦可如以下。
第2實施形態中，非接觸式供電系統係應用於拉門40，但亦可應用於玻璃窗、滑動式門、透光和式拉門、不透光和式隔間門、展示櫃的玻璃門、隔間板、折疊式隔間簾等。
第2實施形態中，使用齒條齒輪G1及小齒輪G2，讓發電機21的旋轉軸22旋轉。取代之，亦可省略齒條齒輪G1和小齒輪G2，而在旋轉軸22裝設橡膠製輥。而且，當拉門40在門檻41和門楣42之間往復移動時，亦可讓裝設在旋轉軸22的橡膠製輥與門楣42的溝42a之面抵接而旋轉。藉此，發電機21的旋轉軸22旋轉並能從發電機21取得變動電壓Vt。
於該情形，不需要齒條齒輪G1和小齒輪G2，能減少零件件數，並且施工容易。 (第3實施形態)
接著，參照圖7及圖8說明本發明之第3實施形態之非接觸式供電系統。
本實施形態係於取得供電裝置2的電源(變動電壓Vt)之手段，及供電裝置2和電子機器10的安裝構造具有特徴。因此，為了便於說明，針對具有該特徴之部分進行說明。
如圖7所示，在門柱50，經由鉸鏈51連結支撐著門扉52。鉸鏈51係由固定設置於門柱50的柱板(圖式省略)、固定設置於門扉52的門扉板(圖式省略)、以及固定於柱板並將門扉板可轉動地連結支撐之連結可動軸(圖式省略)所構成。藉此，門扉52被支撐成以鉸鏈51為轉動中心進行開閉轉動。
上側之鉸鏈51設置有發電機等發電裝置55。而且，藉由門扉52的開閉動作，並藉由使對於門扉板相對旋轉的連結可動軸，使發電裝置55產生變動電壓Vt。亦即，發電裝置55為變動電壓發電裝置。
門扉52的正面(後面亦可)設置有供電裝置2及電子機器10。如圖8所示，供電裝置2及電子機器10被收納成其框體3、11重疊於設置在門扉52的凹部52a。詳而言之，分別將供電裝置2配設於凹部52a的後方、將電子機器10配設於凹部52a的開口附近。
在供電裝置2，高頻變頻器8係配置於框體3內之與電子機器10分開的面上，並且1次線圈L1係配置於接近電子機器10的框體3之內壁面。高頻變頻器8係經由配線56從發電裝置55被供應變動電壓Vt，將1次線圈L1激磁。
此外，發電裝置55由於變動電壓Vt的方向係根據門扉52的轉動方向而改變，因此必須藉由門扉52朝單方向的轉動，使發電裝置55的旋轉軸旋轉。因而，必須設置單向離合器。另外，若要讓門扉52能朝兩方向轉動之情形下，必須於供電裝置2，在1次側平滑電容器Cs1的前段設置由橋式二極體等構成的整流電路。
另外，電子機器10係配置於接近供電裝置2的框體11之內壁，使2次線圈L2與1次線圈L1相對向。又，電子機器10的受電電路12安裝在設置於框體11內的基板13，並且發光二極體LED1安裝在基板13，其前端部分從框體11突出。
而且，2次線圈L2係藉由來自1次線圈L1的交變磁場而產生2次電力。在2次線圈L2產生的2次電力被供應至受電電路12。受電電路12係由整流電路構成。受電電路12係將在2次線圈L2得到的2次電力予以整流，並轉換成直流電壓，讓電子機器10的發光二極體LED1發光。
根據上述第3實施形態，除了做為第1實施形態之效果所記載的(3)~(5)以外，尚有其他以下效果。
(1)根據上述第3實施形態，供電裝置2僅藉由使門扉52開閉，即能取得用以將1次線圈L1激磁之電源(變動電壓Vt)。而且，即使供電裝置2和電子機器10為非接觸，仍能將電力供應至設置於供電裝置2前面的電子機器10的2次線圈L2。藉此，電子機器10能在2次線圈L2利用以非接觸式供電所得的2次電力，讓發光二極體LED1發光。
因而，將由人轉動的門扉52的運動所致之發電能源當做電源，而能偵知人的來訪或可疑者的侵入。
此外，上述第3實施形態亦可如以下。
第3實施形態中，一體構成的供電裝置2和電子機器10係設置在門扉52，但如圖9所示，供電裝置2和電子機器10亦可設置在門柱50。
又，如圖10所示，亦可將供電裝置2設置在門柱50，將電子機器10設置在門扉52。於該情形下，門扉52轉動且電子機器10接近供電裝置2，2次線圈L2和1次線圈L磁氣結合，藉由來自1次線圈L1的交變磁場，在2次線圈L2產生2次電力時，發光二極體LED1發光。
再者，亦可將供電裝置2和電子機器10隔著門扉52，例如將供電裝置2設置在門扉52的內面，將電子機器10設置在門扉52的外面。
第3實施形態中，非接觸式供電系統係應用於設置在門柱50的門扉52。亦可將其應用於玄關的門、冰箱的門、書箱的門、收納箱的門、衣櫃的門等其他門扉。
第3實施形態中，上方的鉸鏈51設置有發電裝置55，但亦可將發電裝置55設置在下方的鉸鏈51。當然，亦可將發電裝置55設置在上下兩方的鏈51。 (第4實施形態)
接著，參照圖11說明本發明之第4實施形態之非接觸式供電系統。本實施形態係於用以取得供電裝置2的電源(變動電壓Vt)之手段，及供電裝置2和電子機器10的安裝構造具有特徴。因此，為了便於說明，針對具有該特徴之部分進行說明。
如圖11所示，階梯70係於每隔一階的踩踏面71配置有發電裝置72。配置於各踩踏面71的發電裝置72包含壓電元件73。壓電元件73之構成為：當人在階梯70上上下下時，踏步造成振動或移位而產生變動電壓Vt。亦即，發電裝置72為變動電壓發電裝置。
在與配置有發電裝置72的各踩踏面71鄰接之階梯70的側壁75，設置有與第3實施形態所示之同樣的一體化之供電裝置2及電子機器10。而且，當人在階梯70上上下下時，壓電元件73被踩踏而從壓電元件73產生變動電壓Vt時，供電裝置2的高頻變頻器8藉由經未圖式之配線供應的變動電壓Vt，將1次線圈L1激磁使其產生交變磁場。
另一方面，電子機器10的2次線圈L2係藉由來自1次線圈L1的交變磁場而產生2次電力。在2次線圈L2產生的2次電力被供應至受電電路12。而且，受電電路12係將在2次線圈L2得到的2次電力予以整流，並轉換成直流電壓，讓電子機器10的發光二極體LED1發光。
根據上述第4實施形態，除了做為第1實施形態之效果所記載之(3)~(5)以外，尚有其他以下效果。
(1)根據上述第4實施形態，供電裝置2係只要有人在階梯70上上下下，即能取得將1次線圈L1激磁之電源(變動電壓Vt)。而且，即使供電裝置2和電子機器10為非接觸，仍能將電力供應至設置在供電裝置2的前面之電子機器10的2次線圈L2。藉此，電子機器10可藉由在2次線圈L2利用非接觸式供電所得的2次電力，讓發光二極體LED1發光，照明踩踏面71。
因而，將人的運動所致之發電能源當做電源，照亮階梯70的腳下而能安全地上下階梯。
又，上述第4實施形態中，發電裝置72(壓電元件73)係設置於階梯70的踩踏面71，但如圖12所示，亦可將發電裝置72設置於走廊77的地板78，將供電裝置2及電子機器10設置於走廊77的側壁79。
因而，腳下被照亮能讓人安全地在走廊77步行，並且知道可疑者侵入。 (第5實施形態)
接著，參照圖13(a)及(b)說明本發明之第5實施形態之非接觸式供電系統。本實施形態係於用以取得供電裝置2的電源(變動電壓Vt)之手段，及供電裝置2和電子機器10之構造具有特徴。因此，為了便於說明，針對具有該特徴之部分進行說明。
如圖13所示，隔著讓交變磁場通過之壁1，供電裝置2和電子機器10係對於壁1裝設成可裝卸。此時，供電裝置2的1次線圈L1和電子機器10的2次線圈L2被配置成相對向。
供電裝置2的側面設置有自動反饋型的推壓鈕80。推壓鈕80係以按壓設置在供電裝置2內的壓電元件6之方式構成。因而，藉由按壓推壓鈕80，供電裝置2內的壓電元件6產生變動電壓Vt。亦即，設置在供電裝置2的發電機為推壓式發電裝置。而且，從壓電元件6產生的變動電壓Vt被供應至供電裝置2內的高頻變頻器8。而且，高頻變頻器8係將1次線圈L1激磁使其產生交變磁場。
又，於供電裝置2的側面之較推壓鈕80還下方的位置，設置有電源插頭81。電源插頭81例如連接電源轉接器82，該電源轉接器82係供應源於來自太陽能電池、風力發電機、人力發電機等獨立的第2變動電壓發電裝置之電源，該電源插頭81接收來自獨立的電源之變動電壓Vt，且供應至高頻變頻器8。當然，電源插頭81亦可連接供應商用電源之AC轉接器。此外，於連接AC轉接器而輸入商用電源時，必須在供電裝置2設置整流電路，將來自商用電源的電壓暫時利用整流電路整流後，供應至高頻變頻器8。
又，供電裝置2的正面設置有發光二極體LED2，將被供應至高頻變頻器8的變動電壓Vt施加於發光二極體LED2，使發光二極體LED2藉由變動電壓Vt而發光。
另外，電子機器10係將藉由來自1次線圈L1的交變磁場而在2次線圈L2產生的2次電力供應至受電電路12。受電電路12係將2次線圈L2接受的2次電力予以整流，並轉換成直流電壓，讓發光二極體LED1發光。
又，電子機器10設置有蜂鳴器83。而且，受電電路12使發光二極體LED1發光並且使蜂鳴器83鳴動。
根據上述第5實施形態，除了做為第1實施形態之效果所記載之(1)~(5)以外，尚有其他以下效果。
(1)根據上述第5實施形態，係於供電裝置2裝設電源插頭81使供電裝置2能與電源轉接器82連接，該電源轉接器82係供應來自太陽能電池、風力發電機、人力發電機等獨立的變動電壓發電裝置之電源。因而，除了推壓鈕80的推壓操作以外，還能利用來自太陽能電池、風力發電機、人力發電機等獨立的變動電壓發電裝置之電源。其結果，能利用人力發電和自然能源這種範圍廣泛的能源，使發光二極體LED1、LED2發光並且使蜂鳴器83鳴動。
(2)根據上述第5實施形態，由於電源插頭81能連接供應商用電源的AC轉接器，因此亦能同時使用商用電源等複數之電源，並且能切換使用。
(3)根據上述第5實施形態，供電裝置2設置有發光二極體LED2，並且電子機器10設置有蜂鳴器83。因而，壁1的兩側被照亮，並且蜂鳴器83鳴動。其結果，能知道有人來訪，並且對可疑者發揮防範效果。
此外，上述各實施形態亦可如以下變更實施。
上述第1~第4實施形態中，讓發光二極體LED1發光，但亦可附加第5實施形態之蜂鳴器83，或取代發光二極體LED1而利用蜂鳴器83。藉由蜂鳴器83之鳴動，能知道有人來訪，並且對可疑者發揮防範效果。
在上述第1~第3實施形態及第5實施形態中，電子機器10為電子鎖，電子機器10的負載Z也可以是驅動電子鎖的馬達或電磁線圈。於該情形下，藉由來自被變動電壓Vt激磁的1次線圈L1的交變磁場，能將電子鎖解鎖。
上述各實施形態中，電子機器10為照明機器，但電子機器10也可以是蜂鳴器等音響機器、充電裝置、液晶等顯示裝置、發訊機或收訊機、電動牙刷、電風扇等馬達驅動機器、其他電子機器、電氣機器。
亦即，電子機器10也可以是具有發光、發聲、顯示、通訊、馬達驅動、蓄電、記憶、控制等功能之電子機器。
因而，例如，在ID卡附加包含推壓式發電裝置之供電裝置，將讀取ID卡的讀取裝置當做電子機器使用。而且，將ID卡插入讀取裝置的卡插入口時，附加於ID卡的供電裝置2的推壓式發電裝置，在卡插入口內被按壓而產生變動電壓Vt。然後，供電裝置2根據該產生的變動電壓Vt而對讀取裝置(電子機器)供應電力且發送ID訊號。
藉此，僅藉由將ID卡插入讀取裝置的卡插入口，即能進行ID卡之認証讀取。
上述各實施形態中，第1雙極電晶體Q1為雙極電晶體，但亦可將其取代為MOS電晶體。於該情形下，為了使MOS電晶體開啟，閘極電壓必須是3V~4V，因而只要是具有其以上之電壓值的變動電壓Vt，即能利用非接觸式供電使電子機器10動作。
上述各實施形態中，供電裝置2及電子機器10設置在壁1、拉門40、門扉52等，但其安裝方法未特別受限定。例如，將供電裝置2和電子機器10對構造物，以接合劑或雙面膠帶貼合、或螺固、用繩子從上方吊著安裝皆可。
上述各實施形態中，高頻變頻器8為自激式之單電晶體的電壓共振型之變頻器，但如圖14所示，也可以是他激發式之單電晶體的電壓共振型之變頻器。於該情形下，如圖14所示，從1次電池91將驅動電源施加於脈衝產生電路90，再從脈衝產生電路90將振幅大約5V之脈衝供應至第1雙極電晶體Q1的基集端子。藉此，只要變動電壓Vt為大約1V以上，非接觸式供電系統即能動作。
上述各實施形態中，高頻變頻器8為電壓共振型之變頻器，但使用2個電晶體之半橋式、或使用4個電晶體之全橋式開關電路皆可。
上述各實施形態中，在1次線圈L1、2次線圈L2，分別並聯連接有共振用的1次側共振用電容器Cr1、2次側共振用電容器Cr2，但亦可對1次線圈L1、2次線圈L2串聯連接。此外，於2次線圈L2串聯連接電容器之情形下，不依賴負載Z，具有將輸出電壓保持於一定之效果。
當然，亦可對於1次線圈L1、2次線圈L2，分別串聯及並聯連接共振用的1次側共振用電容器。
上述各實施形態中，與1次線圈L1、2次線圈L2連接的1次側共振用電容器Cr1及2次側共振用電容器CR2之電容值未受限定。1次側共振用及2次側共振用電容器Cr1、Cr2之電容值被設定為，1次共振用及2次共振用電容器Cr1、Cr2和1次線圈L1的等效電感與2次線圈L2的等效電感分別構成共振電路，且藉由驅動頻率使電壓變高之值，或效率變高之值。此外，等效電感亦依賴1次線圈L1和2次線圈L2的角度和位置關係，因此等效電感的變化不僅是1次線圈L1和2次線圈L2的距離之不同，當然也包含1次線圈L1和2次線圈L2的角度和位置關係之變化。
上述各實施形態中，變動電壓發電裝置為利用按照人的意思之人力的變動電壓發電裝置，及利用隨著日常生活行動之人力的變動電壓發電裝置。它也可以是利用太陽光發電、風力發電、水力發電等自然能源發電的變動電壓發電裝置。
此外，做為利用隨著日常生活行動之人力的變動電壓發電裝置，例如可想到從附有腳輪之袋子的腳輪的車輪旋轉而取得變動電壓Vt。而且，亦可應用於藉由取得之變動電壓Vt將設置在袋子中的2次電池予以充電之無電源充電系統。
同時，釣竿的捲軸的旋轉操作所致之變動電壓Vt的取得，亦包含於隨著日常生活行動之人力發電。而且，亦可利用藉由捲軸的旋轉操作取得之變動電壓Vt，讓安裝在竿上之發光二極體發光。
上述各實施形態中，從供電裝置2朝電子機器10的電力傳送為單向通行。它也可以是在供電裝置2設置電子機器10，並且也電子機器10設置另一供電裝置2來進行雙向供電。
1‧‧‧壁
2、21a‧‧‧供電裝置
3、11‧‧‧框體
4‧‧‧推壓式發電裝置
5‧‧‧按鈕
6、32、73‧‧‧壓電元件
8‧‧‧高頻變頻器
9、13‧‧‧基板
10‧‧‧電子機器(照明機器)
12‧‧‧受電電路
20‧‧‧全波整流電路
21‧‧‧發電機
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧旋轉操作抓持部
30‧‧‧挽拉式發電裝置
31‧‧‧操作桿
40‧‧‧拉門
40a‧‧‧下板條
40b‧‧‧上板條
41‧‧‧門檻
41a、42a‧‧‧溝
42‧‧‧門楣
50‧‧‧門柱
51‧‧‧鉸鏈
52‧‧‧門扉
52a‧‧‧凹部
55、72‧‧‧發電裝置
56‧‧‧配線
70‧‧‧階梯
71‧‧‧踩踏面
75、79‧‧‧側壁
77‧‧‧走廊
78‧‧‧地板
80‧‧‧按壓鈕
81‧‧‧電源插頭
82‧‧‧電源轉接器
83‧‧‧蜂鳴器
90‧‧‧脈衝產生電路
91‧‧‧1次電池
C1‧‧‧第1充電/放電電容器
C2‧‧‧第2充電/放電電容器
Cr1‧‧‧1次側共振用電容器
Cr2‧‧‧2次側共振用電容器
Cs1‧‧‧1次側平滑電容器
Cs2‧‧‧2次側平滑電容器
D1‧‧‧二極體
G1‧‧‧齒條齒輪
G2‧‧‧小齒輪
LED1、LED2‧‧‧發光二極體
Lx‧‧‧反饋線圈
N1、N2‧‧‧節點
P1‧‧‧正端子
P2‧‧‧負端子
Q1‧‧‧第1雙極電晶體
Q2‧‧‧第2雙極電晶體
R1‧‧‧第1電阻
R2‧‧‧第2電阻
R3‧‧‧第3電阻
R4‧‧‧第4電阻
R5‧‧‧第5電阻
Vd‧‧‧電壓
VL1‧‧‧端子間電壓
Vt‧‧‧變動電壓
SP1、SP2‧‧‧彈簧
L1‧‧‧1次線圈
L2‧‧‧2次線圈
Z‧‧‧負載
圖1係本發明之第1實施形態的非接觸式供電系統的供電裝置和電子機器之剖視圖。
圖2係顯示本發明之非接觸式供電系統的供電裝置和電子機器的電氣構成之電氣電路圖。
圖3係顯示本發明之第1實施形態另一例的供電裝置和電子機器之剖視圖。
圖4係顯示本發明之第1實施形態另一例的供電裝置和電子機器之剖視圖。
圖5係說明本發明之第2實施形態的非接觸式供電系統之前視圖。
圖6係說明本發明之第2實施形態的非接觸式供電系統的重要部分剖視圖。
圖7係說明本發明之第3實施形態的非接觸式供電系統之立體圖。
圖8係說明本發明之第3實施形態的非接觸式供電系統的重要部分剖視圖。
圖9係說明本發明之第3實施形態另一例之立體圖。
圖10係說明本發明之第3實施形態另一例之立體圖。
圖11係說明本發明之第4實施形態的非接觸式供電系統之立體圖。
圖12係說明本發明之第4實施形態另一例之立體圖。
圖13(a)及(B)係本發明之第5實施形態的非接觸式供電系統之說明圖，圖13(a)為供電裝置和電子機器之重要部分剖視圖，圖13(b)為供電裝置之前視圖。
圖14係用以說明本發明之供電裝置的電器電路另一例之電器電路圖。
1‧‧‧壁
2‧‧‧供電裝置
3、11‧‧‧框體
4‧‧‧推壓式發電裝置
5‧‧‧按鈕
6‧‧‧壓電元件
8‧‧‧高頻變頻器
9、13‧‧‧基板
10‧‧‧電子機器(照明機器)
12‧‧‧受電電路
L1‧‧‧1次線圈
L2‧‧‧2次線圈
LED1‧‧‧發光二極體
SP1‧‧‧彈簧
Z‧‧‧負載

权利要求:
Claims (20)
[1] 一種非接觸式供電裝置之驅動方法，特徵在於其係：將電力供給至包含2次線圈及負載之電子機器的非接觸式供電裝置之驅動方法，前述非接觸式供電裝置包含1次線圈及高頻變頻器，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，且利用前述電動勢驅動前述負載的非接觸式供電裝置之驅動方法，且該非接觸式供電裝置之驅動方法係具備：將共振用電容器連接於前述1次線圈；將變動電壓發電裝置連接於前述高頻變頻器；及利用藉由前述變動電壓發電裝置生成的變動電壓，使前述高頻變頻器執行變頻器動作。
[2] 如申請專利範圍第1項之非接觸式供電裝置之驅動方法，其中前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
[3] 如申請專利範圍第2項之非接觸式供電裝置之驅動方法，其中前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
[4] 一種非接觸式供電裝置，特徵在於其係：將電力供給至包含2次線圈及負載的電子機器之非接觸式供電裝置，且其係具備1次線圈和高頻變頻器，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，且利用前述電動勢驅動前述電子機器的負載之非接觸式供電裝置，該非接觸式供電裝置係具備：變動電壓發電裝置，其係連接於前述高頻變頻器，生成用以使前述高頻變頻器執行變頻器動作的變動電壓。
[5] 如申請專利範圍第4項之非接觸式供電裝置，其中前述高頻變頻器包含連接於前述1次線圈的共振用電容器，且前述高頻變頻器為電壓共振型之變頻器。
[6] 如申請專利範圍第4或5項之非接觸式供電裝置，其中前述高頻變頻器為自激式之電壓共振型之高頻變頻器。
[7] 如申請專利範圍第4或5項之非接觸式供電裝置，其中前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的開關元件，前述開關元件為單電晶體之電壓共振型之高頻變頻器。
[8] 如申請專利範圍第4或5項之非接觸式供電裝置，其中前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的開關元件，前述開關元件為雙極電晶體。
[9] 如申請專利範圍第4或5項之非接觸式供電裝置，其中前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
[10] 如申請專利範圍第9項之非接觸式供電裝置，其中前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
[11] 如申請專利範圍第4或5項之非接觸式供電裝置，其中前述非接觸式供電裝置具備：電源插頭；及第2變動電壓發電裝置，其係連接於前述電源插頭，經由前述電源插頭，將用以使前述高頻變頻器動作的變動電壓供給至前述高頻變頻器。
[12] 一種非接觸式供電系統，其係具備：非接觸式供電裝置，其係包含1次線圈、和高頻變頻器的非接觸式供電裝置，前述高頻變頻器係將高頻電流供給至前述1次線圈以產生交變磁場；及電子機器，其係包含2次線圈、受電電路及負載之電子機器，藉由前述交變磁場在前述2次線圈產生感應電動勢，且經由前述受電電路將前述電動勢供給至負載，藉由所供給之電動勢來驅動前述負載之非接觸式供電系統，且前述非接觸式供電裝置包含變動電壓裝置，其係連接於前述高頻變頻器，生成用以使前述高頻變頻器進行變頻器動作的變動電壓。
[13] 如申請專利範圍第12項之非接觸式供電系統，其中前述1次線圈及前述2次線圈之中的至少一者係連接於共振用電容器，前述高頻變頻器為電壓共振型之變頻器。
[14] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述高頻變頻器為自激式之電壓共振型之高頻變頻器。
[15] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述高頻變頻器包含用以讓電流流過前述1次線圈的的開關元件，前述開關元件為單電晶體之電壓共振型之高頻變頻器。
[16] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述變動電壓發電裝置包含利用人力生成電力的發電裝置及利用自然能源生成電力的發電裝置之中的至少一者。
[17] 如申請專利範圍第16項之非接觸式供電系統，其中前述利用人力生成電力的發電裝置係利用隨著人的生活行動之人力而生成電力的發電裝置。
[18] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述非接觸式供電系統進一步具備讓交變磁場通過的構造物，前述非接觸式供電裝置及前述電子機器係隔著前述構造物而配置於前述構造物的兩側，前述非接觸式供電裝置的1次線圈係與前述電子機器的2次線圈對向配置。
[19] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述非接觸式供電裝置包含第1框體，前述電子機器包含第2框體，前述非接觸式供電裝置及前述電子機器係以前述第1及第2框體為重疊的方式而一體化，前述非接觸式供電裝置的1次線圈及前述電子機器的2次線圈係隔著前述第1及第2框體而彼此對向配置。
[20] 如申請專利範圍第12或13項之非接觸式供電系統，其中前述非接觸式供電裝置係包含：電源插頭；及第2變動電壓發電裝置，其係連接於前述電源插頭，經由前述電源插頭，將用以使前述高頻變頻器動作的變動電壓供給至前述高頻變頻器。

类似技术:

公开号 | 公开日 | 专利标题

TWI492473B|2015-07-11|非接觸式供電裝置之驅動方法、非接觸式供電裝置及非接觸式供電系統

AU781900B2|2005-06-23|Step up converter in an architectural covering device

Mitcheson et al.2007|Power processing circuits for electromagnetic, electrostatic and piezoelectric inertial energy scavengers

JPH11266545A|1999-09-28|携帯型非接触給電装置

TW201411980A|2014-03-16|雙向無線電力傳輸之系統與方法

US7952477B2|2011-05-31|Door lock assembly

WO2014114069A1|2014-07-31|电容储能式可充电电池及其充电装置

CN102916611B|2014-10-29|一种柔性发电装置及其制造方法

JP2010035401A|2010-02-12|センサ制御式洗浄装置，およびその電源管理方法と電源管理システム

US20130057197A1|2013-03-07|Electric generator

CN107893581A|2018-04-10|一种智能门锁及防盗门

US11211847B2|2021-12-28|Hinge device provided with power generating device and capable of extracting energy from user's living activities to generate electric power

JP2009070743A|2009-04-02|有機ｅｌ点灯装置及び照明器具

RU2009109191A|2010-09-27|Малогабаритный электроприбор с индикацией состояния заряда батареи

CN102094546B|2012-08-22|基于led的自发电钥匙识别器

US20160268881A1|2016-09-15|Devices and Methods of Producing Electrical Energy for Measure While Drilling Systems

JP2003007491A|2003-01-10|発光体点灯装置

CN203193349U|2013-09-11|电容储能式可充电电池及其充电装置

CN106385096A|2017-02-08|一种供电装置、门铃系统及其工作方法

CN211369851U|2020-08-28|一种自动充电的虹膜锁

JP2016169526A|2016-09-23|ドア用充電装置

Hu et al.2017|Wireless sensor node with hybrid energy harvesting for air-flow rate sensing

JP2013081274A|2013-05-02|発電装置、発電装置の制御方法、電子機器、および移動手段

KR100835504B1|2008-06-04|모터 구동용 충전 시스템

Ridell et al.2017|Energy Harvesting for Electronic Systems

同族专利:

公开号 | 公开日

EP2760107A1|2014-07-30|

KR101879259B1|2018-07-17|

TWI492473B|2015-07-11|

EP2760107B1|2018-11-07|

CN103814504B|2017-09-05|

WO2013042380A1|2013-03-28|

US20140346889A1|2014-11-27|

EP2760107A4|2015-07-15|

JP2016049016A|2016-04-07|

KR20140065419A|2014-05-29|

US9948222B2|2018-04-17|

CN103814504A|2014-05-21|

JP6083621B2|2017-02-22|

JP2013070520A|2013-04-18|

引用文献:

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

US4871959A|1988-07-15|1989-10-03|Gali Carl E|Solar trickle charger for lead acid batteries|

US5703474A|1995-10-23|1997-12-30|Ocean Power Technologies|Power transfer of piezoelectric generated energy|

JP3391999B2|1996-12-24|2003-03-31|松下電工株式会社|電源回路|

JP2000032104A|1998-07-07|2000-01-28|Tokuden Kk|携帯電話機の手動充電装置|

JP2002119498A|2000-10-17|2002-04-23|Suzuki Sogyo Co Ltd|健康管理機能付運動具|

JP3616348B2|2001-04-20|2005-02-02|シャープ株式会社|給電装置およびこれを備えた冷蔵庫|

JP2004204533A|2002-12-25|2004-07-22|Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd|扉開閉装置|

WO2004077652A1|2003-02-26|2004-09-10|Usc Corporation|圧電発電装置|

JP2005151662A|2003-11-13|2005-06-09|Sharp Corp|インバータ装置および分散電源システム|

CN2679961Y|2004-01-07|2005-02-16|吉林大学|新型标识灯装置|

US7122944B2|2004-01-16|2006-10-17|Tangidyne Corporation|Signal generation system and method for generating signals|

US7764046B2|2006-08-31|2010-07-27|Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.|Power storage device and semiconductor device provided with the power storage device|

CA2662151A1|2006-09-01|2008-03-13|Powercast Corporation|Hybrid power harvesting and method|

JP5118394B2|2007-06-20|2013-01-16|パナソニック株式会社|非接触電力伝送機器|

DE102007036452A1|2007-08-01|2009-02-05|Busch & Müller KG|Lichtanlage für Fahrzeuge, insbesondere für Fahrräder|

CA2693385A1|2007-08-05|2009-02-12|Masco Corporation|Wireless switching applications|

JP2009159686A|2007-12-25|2009-07-16|Panasonic Electric Works Co Ltd|非接触給電アダプタ|

JP2009207511A|2008-02-29|2009-09-17|Takao Hayashi|靴充電システム|

US8274383B2|2008-03-31|2012-09-25|The Boeing Company|Methods and systems for sensing activity using energy harvesting devices|

US7795746B2|2008-05-01|2010-09-14|Robert Bosch Gmbh|Apparatus and method for generating power for a low current device|

GB0816721D0|2008-09-13|2008-10-22|Daniel Simon R|Systems,devices and methods for electricity provision,usage monitoring,analysis and enabling improvements in efficiency|

JP5554937B2|2009-04-22|2014-07-23|パナソニック株式会社|非接触給電システム|

JP5394167B2|2009-08-26|2014-01-22|パナソニック株式会社|非接触給電システム|

EP2378041B1|2010-04-15|2017-01-04|Hanchett Entry Systems, Inc.|Electric door release powered by an energy harvester|

KR101116498B1|2010-06-07|2012-02-27|삼성에스디아이 주식회사|에너지 저장 시스템|

US9269416B2|2010-11-30|2016-02-23|Radiant Technologies, Inc.|Non-volatile counter utilizing a ferroelectric capacitor|

US20120262967A1|2011-04-13|2012-10-18|Cuks, Llc|Single-stage inverter with high frequency isolation transformer|

JP5814858B2|2012-05-23|2015-11-17|株式会社東芝|送電装置|

US9870859B2|2012-07-15|2018-01-16|Access Business Group International Llc|Variable mode wireless power supply systems|

US9270201B1|2012-10-25|2016-02-23|mPower Solar Inc.|Solar inverter|

US9890991B2|2013-03-14|2018-02-13|Whirlpool Corporation|Domestic appliance including piezoelectric components|TWI482389B|2013-03-01|2015-04-21|Luxx Lighting Technology Taiwan Ltd|以感應耦合方式傳送電能的電能傳送系統、及其發送裝置與接收裝置|

JP6132266B2|2013-03-05|2017-05-24|パナソニックＩｐマネジメント株式会社|非接触給電装置|

KR102182669B1|2013-12-16|2020-11-26|지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨|벽에 설치 가능한 무선전력 전송장치|

CN103872799B|2014-03-28|2017-04-05|武汉工程大学|利用空间电磁耦合为电子显示标签进行非接触供电的装置|

JP6662788B2|2014-03-31|2020-03-11|デンツプライインターナショナルインコーポレーテッド|誘導電源式硬化ｌｅｄを備えた歯科用ウェッジ|

US10193374B2|2016-03-31|2019-01-29|Intel Corporation|Multifunction battery charging and haptic device|

US10224873B1|2016-09-22|2019-03-05|Apple Inc.|Voltage collection bootstrap circuit|

JP6928818B2|2017-07-13|2021-09-01|パナソニックＩｐマネジメント株式会社|ヒンジ装置及び電力システム|

JP6948652B2|2017-07-13|2021-10-13|パナソニックＩｐマネジメント株式会社|発電システム及び電力システム|

WO2019057210A1|2017-09-25|2019-03-28|苏州欧普照明有限公司|应用于多路负载的供电电源、集成式供电电源及照明灯具|

US11131132B2|2017-09-28|2021-09-28|Ergomat, Inc.|Gate supportive, signal transmitting hinge|

US20200044468A1|2018-07-31|2020-02-06|Ling Yung LIN|Mobile power supply module with light source|

WO2020039594A1|2018-08-24|2020-02-27|トヨタ自動車東日本株式会社|電力伝送装置|

JP2020063641A|2018-10-19|2020-04-23|株式会社ｍｉｉｍｏ|非電動式自動扉装置|

WO2020110472A1|2018-11-28|2020-06-04|パナソニックＩｐマネジメント株式会社|電気機械装置|

CN111061234A|2019-12-16|2020-04-24|广州市科士达电源设备有限公司|智能监控管理系统|

法律状态:

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

JP2011207453A|JP2013070520A|2011-09-22|2011-09-22|非接触給電装置の駆動方法、非接触給電装置及び非接触給電システム|

JP2015220318A|JP6083621B2|2011-09-22|2015-11-10|非接触給電装置及び非接触給電システム|

[返回顶部]