CN104488162B - 非接触供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的非接触供电系统具备：地上供电装置(S)，其具有供电线圈(4)；车辆(M)，其具有受电线圈(11)，通过非接触供电从供电线圈(4)向受电线圈(11)供给电力。此外，该非接触供电系统具备：异物侵入防止部(6)，其由使磁场穿过且具有可挠性的可挠性材料构成，以填满供电线圈(4)与受电线圈(11)之间的空间的方式设置在供电线圈(4)上。

Description

非接触供电系统
技术领域
本发明涉及一种非接触供电系统。
本申请基于2012年7月26日在日本申请的特愿2012-165765号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
在下述专利文献1中公开了一种异物不会侵入设置在车辆底面的受电部与埋设在停车位的供电部之间的空间，能够安全且高效地进行供电的非接触供电系统。在上述非接触供电系统中，在车辆的受电部与停车位的供电部之间的空间中设置绝缘性的隔离部件，在供电时以外，将隔离部件收纳在地下，供电时通过可动部将隔离部件移动至受电部与供电部之间的空间中。尤其，当金属异物侵入时，由于其影响，在电力传输中会产生传输效率下降等较大的故障。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2010-226946号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述现有技术中，为了防止异物的侵入，需要具备以复杂的机械机构为必要部分的可动部，因此存在维护需要耗费工夫的问题。此外，在不使用上述可动部，而将硬质的隔离部件固定配置在受电部与供电部之间的空间中的情况下，当车辆(移动体)出入时，存在轮胎与隔离部件碰触而妨碍行驶的问题。此外，在作为隔离部件使用磁场很难穿过的材料的情况下，存在非接触供电的效率下降的问题。
鉴于上述情况而提出了本发明，本发明提供一种防止异物侵入可能导致非接触供电的效率下降的区域，且具有如下特征的非接触供电系统。
(1)维护不需要耗费工夫。
(2)移动体行驶时不会产生妨碍。
(3)异物侵入防止部不会降低非接触供电的效率。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，在本发明中，作为非接触供电系统的第一方式，采用如下手段：作为具备具有供电线圈的供电装置和具有受电线圈的移动体，通过非接触供电从供电线圈向受电线圈供给电力的非接触供电系统，具备异物侵入防止部，其由使磁场穿过且具有可挠性的可挠性材料构成，以填满供电线圈与受电线圈之间的空间的方式设置在供电线圈上。
在本发明中，作为非接触供电系统的第二方式，采用如下手段：在上述第一方式中，通过由可挠性材料构成的多个毛状部件，以刷子状从供电线圈向受电线圈形成异物侵入防止部。
在本发明中，作为非接触供电系统的第三方式，采用如下手段：在上述第一或第二方式中，具备：光纤,其以与可挠性材料相接的方式设置；发光单元,其从光纤的端部入射光；以及受光单元,其接受从光纤的端部出射的光，根据受光单元的受光量来判断在可挠性材料上是否存在异物。
在本发明中，作为非接触供电系统的第四方式，采用如下手段：在上述第一或第二方式中，具备：线状部件,其以与可挠性材料相接的方式设置，使磁场穿过且具有弹性；以及应变检测部，其检测线状部件的应变，根据应变检测部的检测结果来判断在可挠性材料上是否存在异物。
发明效果
根据本发明，通过异物侵入防止部可以防止异物侵入供电线圈与受电线圈之间的空间，而不需要以复杂的机械机构为必要部分的可动部，因此维护不需要耗费工夫。此外，根据本发明，异物侵入防止部由可挠性材料构成，因此移动体行驶时不会产生妨碍。并且，根据本发明，异物侵入防止部由使磁场穿过的材料构成，因此不会降低非接触供电的效率。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的非接触供电系统的功能结构的框图。
图2是表示本发明的第一实施方式的车辆接近地上供电装置前的异物侵入防止部的图。
图3是表示本发明的第一实施方式的车辆通过异物侵入防止部时的异物侵入防止部的图。
图4A是表示本发明的第二实施方式的异物检测部的图。
图4B是表示本发明的第三实施方式的异物检测部的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
如图1所示，第一实施方式的非接触供电系统具备：埋设在地面的地上供电装置S(供电装置)以及从地上供电装置S接受供电的车辆M(移动体)。
这样的非接触供电系统根据作为非接触供电方式之一的磁场共振方式，从地上供电装置S向车辆M以非接触方式供给电力。
例如在交叉点或道口的停车位置，或停车场的停车位置等处埋设上述地上供电装置S，对停放在这些停车位置的车辆M进行非接触供电。如图1所示，这样的地上供电装置S具备：电源1、整流电路2、供电电路3、供电线圈4、供电用控制部5以及异物侵入防止部6。
电源1是输出端与整流电路2的输入端连接，向整流电路2供给对车辆M的供电所需要的交流电力的交流电源。这样的电源1例如是供给200V或400V等的三相交流电力，或100V的单相交流电力的系统电源。
整流电路2的输入端与电源1连接，输出端与供电电路3连接。这样的整流电路2对从电源1供给的交流电力进行整流而变换成直流电力，并将直流电力输出给供电电路3。
供电电路3的输入端与整流电路2连接，输出端与供电线圈4的两端连接。这样的供电电路3是具备与供电线圈4构成供电侧共振电路的共振用电容器，并根据从供电用控制部5输入的控制指令，将从上述整流电路2供给的直流电力变换成比电源1交流电力频率更高的交流电力(高频电力)后向供电线圈4供给的一种逆变器。
供电线圈4是具有预定的线圈直径的螺旋线圈，以将线圈轴设为上下方向(垂直方向)的姿势，且以露出地表面上的状态或通过塑料等非磁性且非导电性材料成模的状态设置在上述的停车位置。这样的供电线圈4的两端与供电电路3的输出端连接，通过从上述供电电路3供给高频电力而产生磁场，由此以非接触方式对车辆M供给电力。供电用控制部5是具备微处理器和存储器等，根据预定的供电用控制程序来发挥作用的软件型控制装置，控制供电电路3。
如图1以及图2所示，异物侵入防止部6是被设置在供电线圈4上，由多个毛状部件6a和底座6b构成，通过该毛状部件6a以及底座6b从供电线圈4向受电线圈11以刷子状形成的如人工草皮那样的部件，其中，所述毛状部件6a由使磁场穿过(即，非磁性且非导电性)并具有可挠性的可挠性材料(塑料或橡胶等)构成，所述底座6b由与毛状部件6a相同地使磁场穿过的可挠性材料构成并填入了毛材料。在该异物侵入防止部6中，调整毛状部件6a的长度，使得当车辆M停放在地上供电装置S上时，毛状部件6a到达后述的车辆M的受电线圈11的端面(下表面)。即，以填满供电线圈4与后述的车辆M的受电线圈11之间的空间的方式设置异物侵入防止部6。
车辆M是由驾驶员驾驶而在道路上行驶的汽车，例如是以电力为动力源来行驶的电动汽车或混合动力汽车。如图1所示，这样的车辆M具备：受电线圈11、受电电路12、充电电路13、电池14以及受电用控制部15。另外，虽然在图1中进行了省略，但车辆M当然具备行驶电动机、驾驶盘、制动器以及引擎(混合动力汽车时)等行驶所需要的构成要素。
受电线圈11是具有与上述地上供电装置S的供电线圈4大致相同的线圈直径的螺旋线圈，以线圈轴成为上下方向(垂直方向)的姿势设置在车辆M的底部，以便能够与供电线圈4相对。这样的受电线圈11两端与受电电路12的输入端连接，当供电线圈4的磁场作用时，通过电磁感应而产生电动势，并将电动势输出给受电电路12。
受电电路12的输入端与受电线圈11的两端连接，输出端与充电电路13的输入端连接。这样的受电电路12是具备与受电线圈11构成受电侧共振电路的共振用电容器，将从受电线圈11供给的交流电力变换成直流电力后向充电电路13供给的一种整流电路。另外，将受电电路12的共振用电容器的静电容量设定成上述供电侧共振电路的共振频率与受电侧共振电路的共振频率为相同频率。
充电电路13的输入端与受电电路12输出端连接，输出端与电池14的输入端连接，将从受电电路12供给的电力(直流电力)充电给电池14。电池14是搭载在车辆M上的可再充电的电池(例如，锂离子电池或镍氢电池等二次电池)，向未图示的行驶电动机等供给驱动电力。
受电用控制部15是具备微处理器和存储器等，根据预定的受电用控制程序来发挥功能的软件型控制装置，控制充电电路13。
接着，对以这样的方式构成的本非接触供电系统的动作进行说明。
首先，当想要将车辆M停放在埋设有地上供电装置S的停车位上时，驾驶员使车辆M行驶，如图2所示，进入到埋设有地上供电装置S的供电线圈4的停车位。在此，当车辆M的轮胎采用通过供电线圈4上的前进道路时，异物侵入防止部6成为车辆M的轮胎的垫板。即，如图3所示，异物侵入防止部6的毛状部件6a由可挠性材料构成，因此由于车辆M的重量被踏倒。因此，异物侵入防止部6不会妨碍车辆M的行驶。然后，当车辆M的轮胎在异物侵入防止部6上方通过时，异物侵入防止部6的毛状部件6a恢复成原状。
此外，当车辆M驶入停车位时，异物侵入防止部6位于车辆M的底面的下侧的情况下，异物侵入防止部6(毛状部件6a)的前端与车辆M底面以碰触的状态接触。即，车辆M在其底面与异物侵入防止部6(毛状部件6a)的前端接触的同时行驶，即使在异物侵入防止部6的表面附着有异物，异物也会伴随车辆M的移动从异物侵入防止部6上被拂去，能够从异物侵入防止部6上去除异物。
接着，驾驶员驾驶车辆M使车辆M行驶至地上供电装置S的设置位置为止，以使供电线圈4与受电线圈11成为正对的位置关系的方式停放车辆M。以上述位置关系的方式停放车辆M时，异物侵入防止部6(毛状部件6a)的前端与车辆M的受电线圈11以碰触的状态接触。即，成为以填满供电线圈4的端面(上表面)与受电线圈11的端面(下表面)之间的空间的方式配置异物侵入防止部6的状态。因此，不具有使毛状部件6a以产生与异物的大小同等或其以上的、即异物能够侵入的大小的空间的程度弯曲的重量的较轻的异物被异物侵入防止部6的毛状部件6a妨碍，从而不能侵入到供电线圈4与受电线圈11之间。
另一方面，在地上供电装置S中，供电用控制部5根据未图示的音波传感器或光传感器等位置传感器的输出来掌握车辆M的位置。当根据音波传感器或光传感器等位置传感器的输出检测到车辆M移动到了地上供电装置S的上方时，供电用控制部5使供电电路3开始电池14的供电动作。另一方面，在车辆M中，受电用控制部15监视电池14的充电状态的同时控制充电电路13，由此适当地对电池14进行充电。此时，供电线圈4与受电线圈11之间的空间成为通过异物侵入防止部6的毛状部件6a以及底座6b掩盖的状态，但毛状部件6a以及底座6b由使磁场穿过的材料构成，因此不会妨碍在供电线圈4与受电线圈11之间的空间中产生的磁场，不会降低非接触供电的效率。
根据这样的本第一实施方式，通过异物侵入防止部6可以防止对供电线圈4与受电线圈11之间的空间的异物的侵入，而不需要以复杂的机械机构为必要部分的可动部，因此维护不需要耗费工夫。此外，根据本第一实施方式，异物侵入防止部6由可挠性材料构成，因此车辆M的行驶时不会产生妨碍。并且，根据该第一实施方式，异物侵入防止部6由使磁场穿过的材料构成，因此不会降低非接触供电的效率。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式的非接触供电系统进行说明。
该第二实施方式的非接触供电系统向第一实施方式的地上供电装置S追加了异物检测部7。除此以外的构成要素与第一实施方式相同。因此，在第二实施方式中省略与第一实施方式相同的构成要素的说明。
异物检测部7检测存在于异物侵入防止部6上的金属制扳手等具有预定重量、即能够使毛状部件6a以产生异物能够侵入的与异物的大小相同或其以上的空间的程度弯曲的重量的异物，如图4A所示，由光纤7a以及光测量装置7b构成。另外，光测量装置7b是本实施方式中的发光单元以及受光单元。
光纤7a是由使磁场穿过的亚克力制塑料形成的单芯线的光纤电缆，一端与光测量装置7b连接。该光纤7a如图4A所示，以沿着异物侵入防止部6的底座6b的表面配置一端侧，而另一端侧朝上的方式在预定的位置弯曲。以与密集的毛状部件6a紧挨着的状态配置该光纤7a。此外，光纤7a的另一端与异物侵入防止部6的毛状部件6a的前端对齐，并且为了不产生反射而实施了无反射处理。另外，在图4A中只描绘了一根光纤7a，但优选散布设置多根。光纤7a存在于供电线圈4与受电线圈11之间的空间，但光纤7a由使磁场穿过的材料构成，因此不会妨碍在供电线圈4与受电线圈11之间的空间中产生的磁场，不会降低非接触供电的效率。
光测量装置7b向光纤7a的一端出射测定光(激光或自然放射光(ASE光))，并且接受在光纤7a内反射后返回的反射光。光测量装置7b测量其受光量，向供电用控制部输出测定结果。为了避免对供电线圈4与受电线圈11之间的磁场产生影响，降低非接触供电的效率，避开供电线圈4的正上方来配置这样的光测量装置7b。另外，根据从光测量装置7b输入的测定结果受光量变化时，供电用控制部5判断在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物。
接着，对按以上方式构成的第二实施方式的动作进行说明。
例如，当在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在具有预定重量的异物(金属制的扳手等)时，由于该异物的重量，毛状部件6a和光纤7a一起被压弯。因此，光纤7a变形从而从光纤的途中漏出的光量变化，通过光测量装置7b测定的受光量发生变化。根据从光测量装置7b输入的测定结果，受光量发生变化时，供电用控制部5判断在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物。然后，当判定为在毛状部件6a上存在异物时，供电用控制部5控制供电电路3来停止供电。此外，在具备显示图像的显示部、发光的发光部或发声的发声部等通知单元的情况下，供电用控制部5使用该通知单元，将在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物的情况通知给外部。
根据这样的本第二实施方式，除了第一实施方式的效果外，还可以得到如下的效果，即在异物侵入防止部6上存在具有预定重量的异物时，可以检测出存在异物，因此能够避免在异物侵入防止部6上存在异物的状态下的供电动作。
(第三实施方式)
接着，对第三实施方式的非接触供电系统进行说明。
该第三实施方式的非接触供电系统向第一实施方式的地上供电装置S追加了异物检测部8。除此以外的构成要素与第一实施方式相同。因此在第三实施方式中省略与第一实施方式相同的构成要素的说明。
异物检测部8检测在异物侵入防止部6上存在的金属制扳手等、具有预定的重量，即能够使毛状部件6a以产生异物能够侵入的、与异物的大小相同或其以上的空间的程度的弯曲的重量的异物，如图4B所示，由线状部件8a以及应变检测部8b构成。
线状部件8a由使磁场穿过且有弹性的材料、例如FRP(Fiber ReinforcedPlastics，纤维增强塑料)构成，如图4B所示，以横穿异物侵入防止部6的方式设置。此外，在线状部件8a的两端设置了应变检测部8b。另外，在图4B中只描绘了一根线状部件8a，但优选以平行或交叉的方式设置多根。线状部件8a存在于供电线圈4与受电线圈11之间的空间中，但由于线状部件8a由使磁场穿过的材料构成，因此不会妨碍在供电线圈4与受电线圈11的空间中产生的磁场，不会降低非接触供电的效率。
应变检测部8b被设置在线状部件8a的两端，是检测线状部件8a的应变的传感器(例如应变仪)，将检测结果输出给供电用控制部5。为了避免对供电线圈4与受电线圈11之间的磁场产生影响且降低非接触供电的效率，避开供电线圈4的正上方而配置这样的应变检测部8b。另外，根据从应变检测部8b输入的检测结果在线状部件8a中产生应变时，供电用控制部5判断在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物。
接着，对按以上方式构成的第三实施方式的动作进行说明。
例如，当在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在具有预定重量的异物(金属制扳手等)时，因该异物的重量毛状部件6a和线状部件8a一起被压弯。因此，通过应变检测部8b检测出线状部件8a的应变。当根据从光测量装置7b输入的测定结果在线状部件8a中产生了应变时，供电用控制部5判断在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物。然后，当判定为在毛状部件6a上存在异物时，供电用控制部5控制供电电路3来停止供电。此外，当具备显示部、发光的发光部或发声部等通知单元时，供电用控制部5使用该通知单元，将在异物侵入防止部6的毛状部件6a上存在异物的情况通知给外部。
根据这样的本第三实施方式，除了第一实施方式的效果外，还可以得到如下的效果，即在异物侵入防止部6上存在具有预定重量的异物时，可以检测出存在异物，因此能够避免在异物侵入防止部6上存在异物的状态下的供电动作。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，例如可以考虑如下的变形。
(1)在上述实施方式中，供电装置是被埋设在地面的地上供电装置S，移动体是在地上行驶的车辆M，但本发明并不局限于此。例如，可以将供电装置埋设在具有多层的停车场的水泥地板下，或经由不会对磁场产生影响的原材料安装于在立体停车场支撑车辆的钢制部件上。此外，供电装置可以是设置在水中的水中供电装置，移动体可以是在水中移动的水中航行体。
(2)车辆M可以没有驾驶员，而是无人地自动驾驶的车辆。
(3)在上述实施方式中，作为进行非接触供电的方法采用了磁场共振方法，但也可以采用电磁感应方式。
(4)供电线圈4和受电线圈11并不局限于螺旋线圈。只要在供电线圈4与受电线圈11之间可进行非接触供电，则可以是螺线管状等任意形式或形状的线圈，另外，两个线圈的形式、形状、大小也可以不同。
(5)在上述实施方式中，作为异物侵入防止部6使用了以刷子状形成的人工草皮那样的部件，但除此以外，例如还可以使用具有因车辆M的重量而变形且不妨碍车辆M通过其上方的程度的弹性的海绵状的部件。
(6)在上述第二实施方式中，在光纤7a的一端连接了兼备发光单元和受光单元的光测量装置7b，但本发明并不局限于此。例如，可以与图4B所示的线状部件8a相同地，将光纤7a设置成横穿异物侵入防止部6，在这样的光纤7a的一端连接发光单元，在另一端连接受光单元，利用因异物的重量光纤7a变形而从光纤的途中漏出的光亮发生变化，根据由受光单元接受的受光量的变化，来判断在异物侵入防止部6的毛状部件6a上是否存在异物。
另外，在本发明中，“多个”是指可以是至少两个以上的任意的数量。
工业上的可利用性
提供一种维护不耗费工夫，并且在移动体行驶时不产生妨碍的非接触供电系统。
符号说明
S 地上供电装置；
M 车辆；
1 电源；
2 整流电路；
3 供电电路；
4 供电线圈；
5 供电用控制部；
6 异物侵入防止部；
6a 毛状部件；
6b 底座；
11 受电线圈；
12 受电电路；
13 充电电路；
14 电池；
15 受电用控制部；
7、8 异物检测部；
7a 光纤；
7b 光测量装置(发光单元、受光单元)；
8a 线状部件；
8b 应变检测部。

Claims (4)

1.一种非接触供电系统，具备：具有供电线圈的供电装置和具有受电线圈的移动体，通过非接触供电从所述供电线圈向所述受电线圈供给电力，所述非接触供电系统的特征在于，
具备异物侵入防止部，其由使磁场穿过且具有可挠性的可挠性材料构成，以填满所述供电线圈与所述受电线圈之间的空间的方式设置在所述供电线圈上，
所述异物侵入防止部通过所述移动体的接触而倒下。
2.根据权利要求1所述的非接触供电系统，其特征在于，
通过由所述可挠性材料构成的多个毛状部件，以刷子状从所述供电线圈向所述受电线圈形成所述异物侵入防止部。
3.根据权利要求1或2所述的非接触供电系统，其特征在于，
具备：光纤,其以与所述可挠性材料相接的方式设置；发光单元,其从所述光纤的端部入射光；以及受光单元,其接受从所述光纤的端部出射的光，
根据所述受光单元的受光量来判断在所述可挠性材料上是否存在异物。
4.根据权利要求1或2所述的非接触供电系统，其特征在于，
具备：线状部件,其以与所述可挠性材料相接的方式设置，使磁场穿过且具有弹性；以及应变检测部，其检测所述线状部件的应变，
根据所述应变检测部的检测结果来判断在所述可挠性材料上是否存在异物。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5998737B2 (ja) 2012-08-16 2016-09-28 株式会社Ihi 移動式駐車設備
FR3010253B1 (fr) * 2013-09-04 2017-06-16 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de recharge par induction d'une batterie d'un vehicule electrique, et systeme de recharge par induction comportant un tel dispositif
US9690122B2 (en) 2014-02-26 2017-06-27 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Optical semiconductor device
CN106716777A (zh) * 2014-07-04 2017-05-24 Elix无线充电系统公司 具有用于外来物体移除的引导部的无线电力传送系统及其制造和使用方法
CN105790448B (zh) * 2016-04-19 2018-12-18 上海交通大学 可有效提高耦合系数的电动汽车无线充电线圈装置
US10131237B2 (en) * 2016-06-22 2018-11-20 Ford Global Technologies, Llc Illuminated vehicle charging system
US10622142B2 (en) 2016-09-26 2020-04-14 Utah State University Concrete-embedded wireless power transfer coil
JP6766690B2 (ja) * 2017-02-28 2020-10-14 株式会社Ihi 地上側給電装置
DE102017211373A1 (de) * 2017-07-04 2019-01-10 Continental Automotive Gmbh Induktive Ladevorrichtung für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren für die Ladevorrichtung
JP6878252B2 (ja) * 2017-11-16 2021-05-26 株式会社東芝 エレベータの非接触充電システム
CN110549881B (zh) * 2019-04-29 2023-08-25 合肥有感科技有限责任公司 一种移动式电动汽车无线充电地面发射设备
WO2020230380A1 (ja) * 2019-05-15 2020-11-19 株式会社Ihi 異物除去装置及び送電装置
US11485246B1 (en) * 2021-04-05 2022-11-01 Arnold Chase Individualized vehicular charging mat

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333668A (zh) * 2009-02-27 2012-01-25 韩国科学技术院 用于电磁感应供电的电动车辆的电力供应装置、电力获取装置及安全系统
CN102457106A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 索尼公司 给电装置、给电方法和给电系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0624356U (ja) * 1992-08-28 1994-03-29 株式会社三岡電機製作所 充電用電源接続装置
JP3139648B2 (ja) * 1992-11-11 2001-03-05 株式会社豊田自動織機製作所 電磁給電装置
JP3338939B2 (ja) * 1993-04-21 2002-10-28 九州日立マクセル株式会社 小型電気機器
JP4442517B2 (ja) * 2005-06-07 2010-03-31 パナソニック電工株式会社 非接触給電装置及び自律移動装置用給電システム
WO2010098412A1 (ja) 2009-02-25 2010-09-02 マスプロ電工株式会社 移動体の電力供給システム
JP5593147B2 (ja) * 2010-07-13 2014-09-17 株式会社岡村製作所 什器システム
JP2012029517A (ja) 2010-07-27 2012-02-09 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触電力伝送装置
JP5574107B2 (ja) * 2010-10-13 2014-08-20 三菱自動車工業株式会社 車両用充電装置
JP5666355B2 (ja) * 2011-03-15 2015-02-12 長野日本無線株式会社 非接触型電力伝送装置
WO2012128093A1 (ja) * 2011-03-18 2012-09-27 矢崎総業株式会社 給電システム
CN104081482B (zh) * 2012-02-06 2017-04-12 株式会社 Ihi 非接触式供电系统
JP5801467B2 (ja) * 2012-02-29 2015-10-28 パイオニア株式会社 電力伝送装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333668A (zh) * 2009-02-27 2012-01-25 韩国科学技术院 用于电磁感应供电的电动车辆的电力供应装置、电力获取装置及安全系统
CN102457106A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 索尼公司 给电装置、给电方法和给电系统

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Publication number Publication date
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