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無線電力受電装置 NEW

国内特許コード P180015571
整理番号 5209
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-219528
公開番号 特開2017-093123
出願日 平成27年11月9日(2015.11.9)
公開日 平成29年5月25日(2017.5.25)
発明者
  • 岡田 政也
  • 善積 祐介
  • 上野 昌紀
  • 篠原 真毅
  • 西村 貴希
出願人
  • 住友電気工業株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 無線電力受電装置 NEW
発明の概要 【課題】整流効率が高いマイクロ波方式の無線電力受電装置を提供する。
【解決手段】無線電力受電装置1は、第1主面と第2主面とを有する第1誘電体基板100と、第3主面と第4主面とを有する第2誘電体基板200と、を備え、第1主面上に配置される電力受電部11と、第1主面上に配置される電波伝送線路110と、第2主面上および第3主面上に配置される接地導体20と、第3主面上の接地導体20上に配置される縦型ショットキーバリアダイオード13と、第1主面上に配置される電力出電部16と、を含む整流回路と、第4主面側に配置される冷却体400と、をさらに備え、冷却体400は、第2誘電体基板200を介して縦型ショットキーバリアダイオード13を冷却する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


無線による電力送電方式としては、マイクロ波方式、電磁誘導方式、磁気共鳴方式などが挙げられる。ここで、マイクロ波方式は、他の方式に比べて、指向性が高く、送電距離が大きいという特徴を有する。かかるマイクロ波方式は、電力受電部で受けたマイクロ波を整流回路により直流電流に変換して電力出電部から取出す方式をいう。



特開2009-038924号公報(特許文献1)および特開2013-165389号公報(特許文献2)は、整流回路にダイオードを用いたマイクロ波方式の無線電力受電装置を開示する。



大電力を受電するためのマイクロ波方式の無線電力受電装置の整流回路に用いられるダイオードには、高耐圧性および高速動作性が要求される。このため、西村貴希、篠原真毅、三谷友彦、上野昌紀、善積祐介、岡田政也、「GaNショットキーダイオードを用いた大電力用整流回路の開発」、電子情報通信学会無線電力伝送研究会、信学技報 WPT2014-102、vol.114、no.524、pp.45-48、2015年3月(非特許文献1)は、整流回路のダイオードとしてGaNショットキーバリアダイオードを用いたマイクロ波方式の無線電力受電装置を開示する。

産業上の利用分野


本発明は、マイクロ波を直流電流に整流変換する無線電力受電装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1主面と第2主面とを有する第1誘電体基板と、第3主面と第4主面とを有する第2誘電体基板と、を備え、
前記第1誘電体基板の前記第1主面上に配置される電力受電部と、前記第1誘電体基板の前記第1主面上に配置される電波伝送線路と、前記第1誘電体基板の前記第2主面上および前記第2誘電体基板の前記第3主面上に配置される接地導体と、前記第2誘電体基板の前記第3主面上の前記接地導体上に配置される縦型ショットキーバリアダイオードと、前記第1誘電体基板の前記第1主面上に配置される電力出電部と、を含む整流回路と、
前記第2誘電体基板の前記第4主面側に配置される冷却体と、をさらに備え、
前記冷却体は、前記第2誘電体基板を介して前記縦型ショットキーバリアダイオードを冷却する、無線電力受電装置。

【請求項2】
前記電波伝送線路は、前記第1誘電体基板の前記第1主面の少なくとも一部上に配置される第1電波伝送線路および第2電波伝送線路を含み、
前記接地導体は、前記第1誘電体基板の前記第2主面上に配置される第1接地導体と、前記第2誘電体基板の前記第3主面上に配置される第2接地導体と、前記第1接地導体と前記第2接地導体とを電気的に接続する導電接合体と、を含み、
前記縦型ショットキーバリアダイオードは、第1主面部と第2主面部とを含み、前記第2誘電体基板の前記第3主面上に配置される前記第2接地導体の一部上に、前記縦型ショットキーバリアダイオードの前記第2主面部が電気的に接続するように配置され、前記縦型ショットキーバリアダイオードの前記第1主面部が前記第1電波伝送線路に電気的に接続される、請求項1に記載の無線電力受電装置。

【請求項3】
前記第2誘電体基板は、その抵抗率が1×104Ωm以上であり、その熱伝導率が170W・m-1・K-1以上である請求項1または請求項2に記載の無線電力受電装置。

【請求項4】
前記第2誘電体基板は、III族窒化物、炭化ケイ素およびダイヤモンドからなる群から選ばれる少なくとも1種類の材料で形成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の無線電力受電装置。

【請求項5】
前記冷却体は、板状およびフィン状からなる群から選ばれる少なくとも1種類の形状である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の無線電力受電装置。

【請求項6】
前記冷却体は、ペルチェ効果を有する構造体で形成されている請求項1または請求項2に記載の無線電力受電装置。

【請求項7】
前記縦型ショットキーバリアダイオードは、III族窒化物および炭化ケイ素からなる群から選ばれる少なくとも1種類の材料で形成されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の無線電力受電装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015219528thum.jpg
出願権利状態 公開
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