CN102545393A - 非接触供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非接触供电装置，第一，其能够在总体上大幅削减对外辐射的电磁波，防止了电磁波损伤，第二，基于上述第一点还能够扩大气隙。本发明的非接触供电装置(7)基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路(4)的输电线圈(8)向受电侧电路(5)的受电线圈(9)在存在气隙(G)的状态下近邻着进行位置对应的同时供给电力。而且，输电线圈(8)以及受电线圈(9)分别由多个单位线圈(8′)以及单位线圈(9′)在平面内的集合体构成。各单位线圈(8′、9′)形成为卷绕成螺旋状且扁平的扁平结构，并且，在并排成直线且相邻配置的相互之间，电流方向(I)设定为相逆，由此磁极的N极和S极相逆。其结果，并排成直线且相邻配置的单位线圈(8′、9′)分别形成的磁场(H)中重叠部分通过互相消除而抵消。

Description

非接触供电装置

技术领域

本发明涉及非接触供电装置。本发明涉及例如从地面侧的输电侧向车辆侧的受电侧以非接触状态供给电力的非接触供电装置。

背景技术

根据需要开发了不借助电缆等机械接触对例如电动汽车等车辆从外部供给电力的非接触供电装置并将其实际应用。

该非接触供电装置基于电磁感应的互感作用，从固定在地上侧的输电侧电路的输电线圈向搭载于车辆等移动体侧的受电侧电路的受电线圈在存在例如数十毫米以上～数百毫米以下程度气隙(air gap)的状态下供给电力(参照后述图4、图5等)。

图3用于对该种现有实例的非接触供电装置1进行说明。并且(1)为其受电线圈3(输电线圈2)的俯视图，(2)为表示电磁场辐射等状态的主视图，(3)为表示电磁场辐射等状态的俯视图。

该种非接触供电装置1中，以往以来，使用卷绕为螺旋状且扁平的扁平结构的线圈作为输电侧电路4的输电线圈2以及受电侧电路5的受电线圈3。与此同时，该种现有实例中，输电线圈2与受电线圈3分别由一个单位线圈构成(也就是说，由N极和S极所构成的极数为2的两极线圈构成)，由此构成为两极结构。

图3中的6是在输电线圈2的外侧以及受电线圈3的外侧分别配置的铁氧体芯(ferrite core)等磁芯。G表示气隙，H表示形成的交变磁场，h表示磁场的H方向的一个例子，N表示其N极，S表示其S极，I表示电流方向。D表示电磁场辐射，r表示电磁场强度。

作为上述该种现有实例的非接触供电装置1，可列举例如下述专利文献1、2中公开的装置。

专利文献1：(日本国专利公开公报)特开2008-087733号公报

专利文献2：(日本国专利公开公报)特开2010-035300号公报

但是，这样的现有非接触供电装置1被指出了如下课题。

如图3(2)所示，在进行供电时，输电线圈2和受电线圈3利用感应出的磁场H电磁耦合。由此，形成磁通的磁路，从而实施非接触供电(在代表性实例中，如图3(2)所示，受电线圈3和输电线圈2位于上下位置，因此，以下基于该位置关系进行说明)。

此时，气隙G中感应出大密度的强高频磁场H(交变磁场H)。但是，在上下方向(Z方向)上，由于外侧分别配置有磁芯6，因此几乎不存在电磁场辐射D。

与此不同，在左右方向(X方向)以及前后方向(Y方向)，由于没有遮挡物，因此电磁场辐射D扩散开来。对外扩散并且大致在平面上传播并蔓延的电磁场辐射D以及电磁场强度r如图3(3)所示，体现出无指向性，亦即体现出各向同性。

该种左右方向以及前后方向上的电磁场辐射D以及电磁场强度r被指出了有可能在近邻周边引起电磁波导致的损伤。即，感应出强高频磁场H(交变磁场H)，由此高频电磁波强力辐射，因此容易达到近邻周边的相隔区域，由此担心其对环境的不良影响。被指出了可能在例如相距数十米以上～数百米以下程度的区域中产生电波妨碍，对人体造成机能损伤。

另一方面，非接触供电装置1中，鉴于供电的便利性，扩大气隙G的需求很大。

但是，如果扩大气隙G，则输电线圈2的励磁无功功率(exciting reactivepower)成比例地增加，由此需要增大励磁视在功率(exciting apparent power)。结果，招致对外部的电磁场辐射D扩大以及电磁场强度r增大，增加上述对近邻周边带来由电磁波导致损伤的危险。

发明内容

本发明的非接触供电装置是鉴于该种现有技术的实际情况，为解决上述现有技术的课题而完成的装置。

而且，本发明的目的在于提供一种非接触供电装置，第一，防止电磁波导致的损伤，第二，还能够扩大气隙。

本发明的技术方案如下。

第一方案的非接触供电装置基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路的输电线圈向受电侧电路的受电线圈在存在气隙的非接触状态下近邻着进行位置对应的同时供给电力。

而且，该输电线圈以及受电线圈分别由多个单位线圈在平面内的集合体构成。各个该单位线圈形成为卷绕成螺旋状且扁平的扁平结构、并相邻配置，并且在并排成直线且相邻配置的相互之间，电流方向设定为相逆(相反)。

第二方案如下。

在第一方案的非接触供电装置中，能够通过停止供电方式供给电力，该停止供电方式为进行供电时该受电线圈相对于固定的该输电线圈近邻着进行位置对应后停止。而且，该输电线圈和受电线圈由在上下等能够成对的对称结构构成。

第三方案如下。

在第二方案的非接触供电装置中，一个该单位线圈构成成对的N极和S极，所以一个该单位线圈被当作极数为2的两极线圈。由此，输电线圈和受电线圈通过分别为偶数个的该单位线圈的集合而被当作四极线圈结构、八极线圈结构、或其以上的多级线圈结构。

第四方案如下。

在第三方案的非接触供电装置中，并排成直线且相邻配置的该单位线圈基于相互之间电流方向相逆的设定，磁极的N极和S极相逆。

第五方案如下。

在第四方案的非接触供电装置中，并排成直线且相邻配置的该单位线圈分别形成的磁场中重叠的部分基于NS相逆磁极互相消除并抵消。由此在总体上减少对外辐射的电磁波。

第六方案如下。

在第五方案的非接触供电装置中，该输电线圈以及受电线圈分别在外侧具备扁平的扁平结构的铁氧体芯等磁芯。

第七方案如下。

在第六方案的非接触供电装置中，该输电线圈等输电侧电路固定配置在地面、或者路面、或者地板面等地上侧，该受电线圈等受电侧电路搭载在车辆或其它移动体侧。

关于作用等

本发明具有如下(1)～(11)的作用。

(1)非接触供电装置中，受电线圈在与输电线圈存在气隙的状态下近邻着进行位置对应，进行供电。具有代表性的是通过停止供电方式来实施供电。

(2)在进行供电时，输电线圈中通电，形成磁通，由此，与受电线圈之间的气隙中形成磁通的磁路。

(3)利用如上感应出的磁场，基于电磁感应的互感作用，从输电线圈向受电线圈实施非接触供电。

(4)但是，在进行该种非接触供电时，存在电磁波强力向外部辐射的危险。

(5)关于该种危险，首先，由于在输电线圈的外侧面(例如下表面)以及受电线圈的外侧面(例如上表面)配置有磁芯，因此在同向(例如上下方向)上几乎不存在电磁波辐射。

(6)但是气隙的各侧面(例如前后表面以及左右表面)向外部敞开。因此，该种状态下，电磁波强力对外辐射的可能性很大。

(7)于是在本发明中，输电线圈以及受电线圈的构成如下：采用例如四极结构或者八极结构或者其以上的多极结构，并且在并排成直线且相邻配置的其单位线圈相互之间，通过使电流方向相逆，使磁极的N极和S极相逆。

(8)因此，并排成直线且相邻配置的单位线圈分别形成的各磁场的方向相逆。而且，方向相逆地形成的磁场中重叠的部分通过相互消除来抵消、减弱。

(9)因此，对外辐射的电磁波基于相逆相位总体上被大幅减少。

(10)由此，能够防止发生电磁波损伤的可能，因此能够扩大气隙。

(11)于是，本发明的非接触供电装置发挥如下效果。

发明的效果

第一效果

第一，能够防止电磁波导致的损伤。本发明的非接触供电装置中，输电线圈以及受电线圈采用例如四极结构或者八极结构或者其以上的多极结构，并且在并排成直线且相邻配置的其单位线圈相互之间，电流方向相逆，而且N极和S极相逆。

由此，单位线圈中分别形成的磁场的重叠部分相互消除而被减弱，因此，在总体上大幅减少对外辐射的电磁波。这样，对外扩散并蔓延的电磁场辐射被削减，由此电磁场强度降低，因此，能够防止对近邻周边带来电磁波损伤。

本发明的非接触供电装置能够防止如前述该种现有实例那样在相距例如数十米以上～数百米以下程度的区域中产生电波妨碍或对人体造成机能损伤的危险。

第二效果

第二，能够扩大气隙。本发明的非接触供电装置中如上所述在总体上大幅减少对外辐射的电磁波，能够防止电磁波损伤。

于是，本发明的非接触供电装置与前述该种现有实例相比，能够使气隙更大。扩大气隙会招致励磁无功功率以及励磁视在功率增大，但是其不良影响能够通过上述第一效果来抵补。对于非接触供电装置而言，基于供电的便利性，扩大气隙(大气隙化)的需求很大，而本发明能够充分满足该需求。

通过该第一、第二效果可知，本发明所发挥的效果显著并且巨大，能够完全解决该种现有实例中存在的课题。

附图说明

图1是针对本发明涉及的非接触供电装置用于说明实施发明的方式的图，并且(1)是表示其受电线圈(输电线圈)第一实例的俯视图，(2)是表示其受电线圈(输电线圈)第二实例的俯视图，(3)是表示第一实例的电磁场辐射等状态的主视图。

图2是用于说明实施本发明的方式的图，并且(1)是表示第一实例的电磁场辐射等状态的俯视图，(2)是表示第二实例的电磁场辐射等状态的俯视图。

图3是用于该种现有实例的说明的图，并且(1)是表示受电线圈(输电线圈)的俯视图，(2)是表示电磁场辐射等状态的主视图，(3)是表示电磁场辐射等状态的俯视图。

图4是电路图，用于非接触供电装置的一般性说明。

图5用于非接触供电装置的一般性说明，(1)是整体侧面图，(2)是构成框图。

符号说明

1-非接触供电装置(现有实例)，2-输电线圈(现有实例)，3-受电线圈(现有实例)，4-输电侧电路，5-受电侧电路，6-磁芯，7-非接触供电装置(本发明)，8-输电线圈(本发明)，8′-单位线圈，9-受电线圈(本发明)，9′-单位线圈，10-蓄电池，11-负载，12-电源，13-扼流圈，14-电容器，15-电容器，16-马达，17-整流器，18-逆变器，19-电容器，A-地上，B-车辆，C-供电站，D-电磁场辐射，G-气隙，H-磁场，I-电流方向，J-间隔，N-N极，S-S极，h-磁场方向，r-电磁场强度。

具体实施方式

以下，针对用于实施本发明的方式，详细地进行说明。

关于非接触供电装置7

首先，参照图4、图5等对作为本发明前提的非接触供电装置7进行一般性说明。

非接触供电装置7基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路4的输电线圈8向受电侧电路5的受电线圈9在存在气隙G的非接触状态下近邻着进行位置对应的同时供给电力。输电侧电路4固定配置在地上A侧，受电侧电路5搭载于车辆B侧等移动体侧。

针对该种非接触供电装置7，进一步详细说明。首先，供电侧(亦即搬运侧、1次侧)的输电侧电路4在供电站C等供电区域中固定配置在地面、路面、地板面或其它的地上A侧。

而受电侧(亦即接收侧、2次侧)的受电侧电路5搭载于电动汽车(EV车)或者电车等车辆B或者其它移动体。受电侧电路5除了可用于驱动，也可用于非驱动，典型的是如图5所示那样与车载蓄电池10连接，但是也存在如图4中所示的那样与各种负载11直接连接的情况。

而且，输电侧电路4的输电线圈8与受电侧电路5的受电线圈9之间，在进行供电时，在存在数十毫米以上～数百毫米以下、例如50mm以上～150mm以下程度的微小间隙空间、即气隙G的同时，于非接触状态下近邻着对应定位。

在供电时，受电线圈9相对于固定的输电线圈8从上侧等对应定位后停止的停止供电方式为典型方式，在停止供电方式的情况下，输电线圈8和受电线圈9构成为可在上下等成对的对称结构。但是，也能够是受电线圈9在输电线圈8上等低速移动的同时进行供电的移动供电方式。

输电侧电路4的输电线圈8与电源12连接。电源12由转换频率等的逆变器构成，将例如数kHz以上～数十kHz以下、更进一步为数十kHz以上～数百kHz以下程度的高频交流作为供电交流、亦即励磁电流向输电线圈8通电。图4的输电侧电路4中，13为扼流圈，14为与输电线圈8串联谐振用的电容器，15为与输电线圈8并联谐振用的电容器。

图5的例子中，受电侧电路5的受电线圈9能够与蓄电池10连接，通过供电充电后的蓄电池10驱动移动用马达16，在图4的例子中，其它的负载11中被供给电力。图5中17为将交流转换为直流的整流器(整流部以及平滑部)，18为将直流转换为交流的逆变器。图4的受电侧电路5中，19为与受电线圈9并联谐振用的电容器。

输电线圈8以及受电线圈9形成为卷绕为螺旋状且扁平的扁平结构。即、输电线圈8以及受电线圈9以如下方式形成：被绝缘包覆的线圈导线在同一平面内维持并排的平行位置关系的同时，卷绕多次形成圆形或方形的螺旋状。由此，输电线圈8以及受电线圈9形成为整体上没有凹凸的、平坦的、厚度薄的、扁平的扁平结构，并且形成为环状，亦即大致的法兰盘状。

并且，如图1(3)以及图3(2)中所示，输电线圈8以及受电线圈9分别在外侧具备扁平的扁平结构的铁氧体芯等磁芯6。磁芯6由强磁性体构成，形成为扁平的平板状并且为环状也就是大致法兰盘状，相对于输电线圈8、受电线圈9形成为稍大的表面积，并且同心配置。而且，磁芯6在增大线圈电感并强化电磁耦合的同时，感应形成的磁通进行收集以及定向。

关于电磁感应的互感作用的说明如下。非接触供电装置7在供电时，在近邻着进行位置对应的输电线圈8和受电线圈9之间，利用在输电线圈8形成磁通，在受电线圈9中产生感应电动势。如此这般从输电线圈8向受电线圈9供给电力是公知公用的做法。

即，如图1(3)所示，通过从电源12向输电侧电路4的输电线圈8施加供电交流、亦即励磁电流进行通电，产生自身感应电动势，在输电线圈8的周围产生磁场H，由此在相对于其线圈面为直角方向上形成磁通。

而且，如此形成的磁通通过贯穿并交链(interlinkage)受电侧电路5的受电线圈9，产生感应电动势，形成磁场H。这样，利用感应出的磁场H来输送和接收电力。能够供给1kW以上程度，进一步为数kW以上，并且进一步为数十kW以上～数百kW以下程度的电力。

非接触供电装置7中，基于这样的电磁感应的互感作用，输电线圈8与受电线圈9之间形成磁通的磁路，由此，输电线圈8和受电线圈9之间电磁耦合，进行非接触供电。

以上为关于非接触供电装置7的一般性说明。

本发明概要

以下，参照图1、图2对本发明的非接触供电装置7进行说明。首先，关于本发明的概要如下。

本发明的非接触供电装置7中，输电线圈8由多个单位线圈8′在平面内的集合体构成。同样，受电线圈9也由多个单位线圈9′在平面内的集合体构成。

而且，输电线圈8的各单位线圈8′相邻配置，并且，并排成直线且相邻配置的单位线圈8′相互之间电流方向I设定为相逆(相反)，由此磁极的N极和S极相逆。与此对应，受电线圈9的各单位线圈9′也相邻配置，并且，并排成直线且相邻配置的单位线圈9′相互之间电流方向I设定为相逆，由此磁极的N极和S极相逆。

于是，并排成直线且相邻配置的单位线圈8′(单位线圈9′)分别形成的磁场H中重叠的部分基于NS相逆磁极通过互相消除而抵消。由此在总体上减少对外辐射的电磁波。

以上为本发明的概要。以下，针对该种本发明进一步详细叙述。

关于线圈的相邻配置

首先，输电线圈8(受电线圈9)由多个单位线圈8′(单位线圈9′)在平面内的集合体构成，多个单位线圈中的各单位线圈8′(9′)相邻配置。

图1(1)所示第一实例中，使用了两个单位线圈8′(9′)，图1(2)所示第二实例中，使用了四个单位线圈8′(9′)。像这样，使用两个或者四个或者八个等偶数个单位线圈8′(9′)的例子为代表性实例，但是也可以是使用三个以上的奇数个的例子。

如上所述多个单位线圈8′(9′)相邻配置。首先，如图1(1)的第一实例以及图1(2)的第二实例所示，单位线圈8′(9′)相互紧密接触地进行配置的情况为代表性实例，但是也不局限于该种图1(1)以及图1(2)，还可以考虑到单位线圈8′(9′)相互之间存在间隙间隔地进行配置的情况、两种情况混合存在的情况等。

另外，可以考虑到各单位线圈8′(9′)如第一实例那样左右横排成一列(X方向并排)的情况，但也不局限于此，也可以考虑到前后纵排成一列(Y方向并排)的情况，进一步能够考虑到如第二实例那样左右前后纵横并排(X、Y方向并排)的情况等。

以上为关于线圈相邻配置的说明。

关于电流方向I

如上相邻配置的各单位线圈8′(9′)进一步在并排成直线且相邻配置的相互之间设定为电流方向I相逆。

即，图1(1)的第一实例中，在左右横向(X方向)上并排成直线且相邻配置的两个单位线圈8′(9′)之间，电流方向I设定为相逆。在图1(2)的第二实例中，在左右横向(X方向)以及前后纵向(Y方向)上并排成直线且相邻配置的各单位线圈8′(9′)之间，电流方向I设定为相逆。除了斜的、也就是交叉的相邻配置关系之外，在左右横向和/或前后纵向上并排成直线且相邻配置的单位线圈8′(9′)之间，电流方向I设定为相逆。

与此不同，对于例如斜的、也就是交叉的相邻配置关系的单位线圈8′(9′)而言，虽然相邻着进行配置，但是由于没有并排成直线，因此电流方向I相同(参照图1(2))。

作为如上所述在规定的单位线圈8′(9′)之间将电流方向I设定为相逆的方式，以下例子具有代表性：将各单位线圈8′(9′)之间串联连接，并且，使各单位线圈8′(9′)之间的连接配线在途中交叉，由此在各单位线圈8′(9′)相互之间使线圈卷绕方向相逆。并且，还可以为如下例子：使如上所述各单位线圈8′(9′)相互之间为相位不同的相逆相位，并且使线圈卷绕方向相同。

以上是关于电流方向I的说明。

关于磁极等

并排成直线且相邻配置的各单位线圈8′(9′)由于如上所述电流方向I设定为相逆，因此相互之间的磁极也就是N极和S极相逆(安培右手螺旋法则)。

图1(1)的第一实例中，在左右横向(X方向)上并排成直线且相邻配置的两个单位线圈8′(9′)之间，基于感应电动势感应出的磁场H的磁极相互为相逆磁极(NS相逆磁极)。图1(2)的第二实例中，在左右横向(X方向)以及前后纵向(Y方向)上并排成直线且相邻配置的各单位线圈8′(9′)之间，基于感应电动势感应出的磁场H的磁极相互为相逆磁极，为NS相逆磁极。

但是，形成输电线圈8的各单位线圈8′和形成受电线圈9的各单位线圈9′在进行供电时分别成对地近邻着进行位置对应。这样，当然在输电线圈8的一个单位线圈8′和受电线圈9的一个单位线圈9′之间构成成对的N极和S极。

另外，输电线圈8的一个单位线圈8′以及受电线圈9的一个单位线圈9′分别被当作由N极和S极构成的极数为2的两极线圈。

基于集合多个该种单位线圈8′而成的输电线圈8和集合多个单位线圈9′而成的输电线圈9，该非接触供电装置7的输电线圈8和受电线圈9分别被当作四极以上的多极线圈结构。例如，第一实例的输电线圈8(受电线圈9)被当作四极线圈结构，第二实例的输电线圈8(受电线圈9)被当作八极线圈结构(对此，图3所示该种现有实例的输电线圈2和受电线圈3均被当作两极线圈结构)。

以上是关于磁极等的说明。

关于磁场

首先，输电线圈8以及受电线圈9中，如图1(1)、(2)所示，并排成直线且相邻配置的各单位线圈8′间(9′间)相互之间磁极也就是N极和S极相逆。

而且，在输电线圈8的各单位线圈8′和受电线圈9的各单位线圈9′之间，由分别成对的每个单位线圈8′和单位线圈9′形成多个磁场H。

而且，如图1(3)所示，对于并排形成的磁场H而言，并排且相邻的磁场的方向h为相逆。亦即，在气隙G中感应的高频磁场H(交变磁场H)各自的磁场方向h为相逆。

于是，如上所述磁场方向h为相逆并且并排着相邻的两个磁场H的重叠部分通过局部的相互消除而抵消。亦即，在图1(3)中，在上下成对的各单位线圈8′、9′中上下形成的各磁场H基于左右并排成直线且相邻的单位线圈8′间以及9′间的NS相逆磁极设定，上下间的磁通的方向以及磁场的方向h在顺时针方向或逆时针方向上相逆。于是，形成的磁场H中重叠部分基于磁场方向h为逆，通过相互消除被抵消、减弱。

以上是关于磁场H的说明。

关于电磁场辐射D等

关于电磁场辐射D等的说明如以下a、b、c中所述。

a.首先，一般在输电线圈8的外侧配置磁芯6，并在受电线圈9的外侧配置磁芯6。于是，如图1(3)中所示，在磁芯6外侧的上下方向(Z方向)上几乎不存在基于所形成的磁场H的电磁场辐射D，也几乎没有电磁场强度r。这一点在该种现有实例中也相同(参照图3(2))。

b与此同时，在本发明中，如图2(1)的第一实例所示，前后方向(Y方向)的电磁场辐射D被大幅削减，电磁场强度r也大幅下降。它们几乎接近于0。其原因在于：基于并排成直线且相邻配置的单位线圈8′间(9′间)的NS相逆磁极设定，各磁场H的磁场方向h为相逆。亦即，这是相邻磁场H间相互局部重叠的部分很大程度上相互消除并被抵消、减弱的结果。

c.与此不同，在图2(1)的第一实例中，左右方向(X方向)的电磁场辐射D没有被大幅削减，削减停留在中等程度，电磁场强度r也没有大幅度下降，而是停留在中等程度的下降。停留在中等程度是基于与上述b的情况相比，局部重叠的部分较小，相互的消除也小。

并且，该情况下，并排成直线且相邻配置的单位线圈8′间(单位线圈9′间)的间隔J越小，则重叠部分越大，削减以及下降的比例更大。与此不同，间隔J越大，则重叠部分越小，削减以及下降的比例更小。

但是，以上所述的a、b、c这几点是基于图1(1)、图(3)、图2(1)中所示四极线圈结构的例子的说明。与此不同，在图1(2)、图2(2)所示八极线圈结构的例子中，由于上述四极线圈结构进一步相互复合，因此关于上述b、c两点，电磁场辐射D进一步被大幅削减，电磁场强度r也进一步大幅下降。电磁场辐射D以及电磁场强度r几乎接近于0的方向和范围增加。

以上是关于电磁场辐射D等的说明。

关于电磁波

该非接触供电装置7中，由于采用NS相逆磁极的例如四极结构或者八极结构的多极结构，如上所述，电磁场辐射D被削减，电磁场强度r也下降。

对外辐射的电磁波在前述该种现有实例中体现出无指向性亦即各向同性(参照图3(3))，而在本发明中体现出特定、限定的指向性亦即方向性(参照图2(1)、(2)等)。亦即，对外扩散的电场和磁场H被削减，其强度也下降。

这样，对外辐射的电磁波被减少。大致在平面内在前后方向(Y方向)以及左右方向(X方向)上传播并蔓延的电磁波在总体上被大幅减少。亦即，所引起的向周围蔓延的电力线和磁力线在量上被削减的同时在质上强度下降。

以上为关于电磁波的说明。

作用等

本发明的非接触供电装置7如上所说明的那样来构成。于是，本发明具有如下作用。

(1)进行供电时，车辆B等移动体侧搭载的受电侧电路5的受电线圈9相对于地上A侧固定设置的输电侧电路4的输电线圈8在存在气隙G的状态下非接触地近邻着进行位置对应。然后，供给电力。典型的是通过停止供电方式来实施供电(参照图5等)。

(2)在进行供电时，首先将来自电源12的高频交流作为励磁电流对输电侧电路4的输电线圈8进行通电。于是，输电线圈8中形成磁通，由此在输电线圈8与受电线圈9间的气隙G中形成磁通的磁路(参照图1(3)、图4、图5等)。

(3)这样，输电线圈8与受电线圈9之间通过气隙G实现电磁耦合，并由此磁通贯穿并交链受电线圈9，从而生成感应电动势。

非接触供电装置7通过利用如此感应出的磁场H，基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路4向受电侧电路5供给电力(参照图1(3)等)。

(4)但是，该种非接触供电装置7中使用了例如10kHz以上～100kHz以下程度的高频交流，由此在气隙G中感应出密度大的强高频磁场H(交变磁场H)。

于是，存在电磁波从气隙G向外部强力辐射的危险。电磁场辐射D以及电磁场强度r带有无指向性亦即各向同性，存在强力对外扩散的可能(参照图3的现有实例)。

(5)与此不同，本发明首先在气隙G形成区域的外侧亦即输电线圈8的外侧面(例如下表面)以及受电线圈9的外侧面(例如上表面)分别配置有磁芯6。这样，电磁场辐射D向同向(Z方向)的辐射被遮挡，几乎不存在电磁波的对外辐射(参照图1(3)、图3(2)等)。

(6)但是，气隙G的各侧面(例如前后表面以及左右表面)不存在磁芯6等，向外部敞开。由此，对于气隙G的各侧方(相对于Z方向的X方向、Y方向)而言，在该状态下，大致在平面内传播并蔓延的电磁场辐射D扩散的可能性大。亦即，电磁波强力对外辐射的可能性大(参照图3的现有实例)。

(7)于是，在本发明中，对于输电线圈8以及受电线圈9而言，首先采用了例如四极结构或者八极结构的多极结构。与此同时，本发明中并排成直线且相邻配置的其单位线圈8′间(单位线圈9′间)相互之间电流方向I设定为相逆，由此采用了磁极亦即N极和S极相逆的结构(参照图1)。

(8)如上所述，对于并排成直线且相邻配置而且NS磁极相逆的单位线圈8′(单位线圈9′)而言，分别形成的磁场H的磁场方向h为相逆。由此，形成的磁场H的相互重叠部分相互消除，由此磁场H的NS方向的作用被抵消、减弱。形成的磁场H的密度被大幅降低。

(9)因此，对外扩散的电磁场辐射D被大幅削减，电磁场强度r也大幅下降。它们体现出特定、限定的指向性亦即方向性(比较对照本发明图2(1)、(2)与该种现有实例的图3(3))。

这样，从气隙G的各侧面对外辐射的电磁波在总体上被大幅减少。向周围传播蔓延的电力线以及磁力线在量上被削减的同时在质上强度下降。

(10)如上所述，对外辐射的电磁波在总体上被大幅减少，防止了电磁波损伤发生的可能性，因此能够进一步扩大气隙G。

即，扩大气隙G后，输电线圈8的励磁无功功率成比例增加，由此招致励磁视在功率的增加，但是其不良影响被上述(9)所述抵补。

亦即，即便通过气隙G的扩大招致功率增加，对外辐射的电磁波也被大幅减少。能够可靠地阻止伴随着气隙G的扩大而对外扩散的电磁场辐射D的扩大以及电磁场强度r的增大。

以上是关于作用等的说明。

Claims (7)

1.一种非接触供电装置，其基于电磁感应的互感作用，从输电侧电路的输电线圈向受电侧电路的受电线圈在存在气隙的非接触状态下近邻着进行位置对应的同时供给电力，所述非接触供电装置的特征在于，

该输电线圈以及受电线圈分别由多个单位线圈在平面内的集合体构成，

各个该单位线圈形成为卷绕成螺旋状且扁平的扁平结构、并相邻配置，并且在并排成直线且相邻配置的相互之间，电流方向设定为相逆。

2.根据权利要求1所述的非接触供电装置，其特征在于，

能够通过停止供电方式供给电力，该停止供电方式为进行供电时该受电线圈相对于固定的该输电线圈近邻着进行位置对应后停止，

该输电线圈和受电线圈由在上下等能够成对的对称结构构成。

3.根据权利要求2所述的非接触供电装置，其特征在于，

一个该单位线圈构成成对的N极和S极，所以一个该单位线圈被当作极数为2的两极线圈，由此，输电线圈和受电线圈通过分别为偶数个的该单位线圈的集合而被当作四极线圈结构、八极线圈结构、或其以上的多级线圈结构。

4.根据权利要求3所述的非接触供电装置，其特征在于，

并排成直线且相邻配置的该单位线圈基于相互之间电流方向相逆的设定，磁极的N极和S极相逆。

5.根据权利要求4所述的非接触供电装置，其特征在于，

并排成直线且相邻配置的该单位线圈分别形成的磁场中重叠的部分基于NS相逆磁极互相消除并抵消，由此在总体上减少对外辐射的电磁波。

6.根据权利要求5所述的非接触供电装置，其特征在于，

该输电线圈以及受电线圈分别在外侧具备扁平的扁平结构的铁氧体芯等磁芯。

7.根据权利要求6所述的非接触供电装置，其特征在于，

该输电线圈等输电侧电路固定配置在地面、或者路面、或者地板面等地上侧，该受电线圈等受电侧电路搭载在车辆或其它移动体侧。

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