CN105191064B - 非接触供电系统 - Google Patents

Abstract

非接触供电系统（1）具备：配置在地上的供电线圈（20）；搭载有供电线圈并且能够通过膨胀或收缩来调整供电线圈的上下方向的位置的内侧气球（30a）；以及以覆盖供电线圈及内侧气球这两者的方式设置并且通过膨胀来占据供电线圈与受电线圈（50）之间的空间的外侧气球（30b），以非接触方式进行从供电线圈到受电线圈的电力供给。由此，能够提供不会导致系统的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输的非接触供电系统。

Description

非接触供电系统

技术领域

本发明涉及非接触供电系统。

本申请基于2013年5月10日在日本申请的特愿2013－100739号、2013年5月13日在日本申请的特愿2013－101699号、2013年5月16日在日本申请的特愿2013－104390号、及2013年7月9日在日本申请的特愿2013－143674号主张优先权，并将这些内容引用于此。

背景技术

近年来，不以布线（电缆）连接供电侧和受电侧而能够以非接触方式进行从供电侧到受电侧的供电的非接触供电系统以各种用途加以利用。

例如，非接触供电系统作为供给用于对搭载于电动汽车（EV）、混合动力汽车（HV）等的车辆的电池或设在家庭用电子产品等的民用设备的电池进行充电的电力的用途加以利用（例如参照专利文献1）。

这样的非接触供电系统中，要以非接触方式有效率地传输电力时，需要使设在供电侧的供电线圈（一次侧线圈）和设在受电侧的受电线圈（二次侧线圈）的相对位置关系适当。例如，在对设在上述电动汽车、混合动力汽车等的车辆的电池进行充电的情况下，根据车辆的停车位置，需要使设在车辆的受电线圈和供电线圈的相对位置适当。

专利文献2中公开了这样的非接触供电系统，即，在供电线圈与受电线圈之间，配置容纳于能够上下移动的容纳部的中继器件，根据供电线圈和受电线圈的相对位置使中继器件移动，从而防止起因于供电线圈和受电线圈的相对位置偏移的、电力传输效率的下降。另外，专利文献2中还公开了这样的技术，即，设置排除电力传输时的输电路径附近的异物的异物排除动作部，避免起因于与供电对象不同的异物的电力传输时的负面影响。

另外，在专利文献3中，公开了关于进行从供电装置的电力接收时的车辆的位置的修正能够进行适当的支援的受电支援装置。上述受电支援装置具备：受电效率确定部，确定车辆在当前位置上的受电部的受电效率；以及支援部，在受电效率确定部确定的受电效率小于阈值的情况下，通过调整车辆的车高来判定受电效率是否为阈值以上，在判定受电效率为阈值以上的情况下进行调整车辆的车高的支援。

另外，在专利文献4中，公开了对于具备车高调整功能的电动车辆进行非接触供电时，利用车高调整功能而能够从供电侧有效率地向受电侧供给电力的车辆用共振型非接触供电系统。上述车辆用共振型非接触供电系统具备：具备高频电源及1次侧共振线圈的供电侧设备；以及具备接受来自1次侧共振线圈的电力的2次侧共振线圈的受电设备及搭载车高调整装置的电动车辆。

受电设备具备：对2次侧共振线圈接受的电力进行整流的整流器；被供给由整流器整流后的电力的2次电池；以及对2次电池进行充电时，使用车高调整装置进行包含1次侧共振线圈及2次侧共振线圈的共振系统的阻抗调整的控制装置。

另外，在专利文献5中公开了这样的停车支援装置，即，设置在通过受电单元以非接触方式接受来自外部的输电单元的电力而能够蓄电的车辆，使得驾驶员能够简便地进行充电，减少对于进行充电的繁琐感。上述停车支援装置具备：基于受电单元的受电状况以使输电单元和受电单元对位的方式控制车辆的车辆控制部；以及用于探测车辆的车高的变化的高度传感器，车辆控制部响应高度传感器的输出而利用预先确定的、受电状况与输电单元及受电单元间的距离的关系，基于高度传感器的输出及受电状况进行对位。

另外，在专利文献6中，公开了用袋体来填埋输电单元与受电单元之间的空间，防止异物对上述空间的闯入的技术。进而，在专利文献7中，公开了探测闯入输电线圈与受电线圈之间的异物，并排除的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－87353号公报

专利文献2：日本特开2013－21886号公报

专利文献3：日本特开2010－233394号公报

专利文献4：日本特开2012－34468号公报

专利文献5：日本特许第4868093号公报

专利文献6：日本特开2012－196015号公报

专利文献7：日本特开2013－59239号公报。

发明内容

发明要解决的课题

此外，现有的非接触供电系统中，为了实现电力的长距离传输（例如，数十厘米～数米左右），需要考虑形成谐振器的线圈及电容器的常数而增大谐振器的Q值。另外，一般而言，能够以非接触方式传输电力的距离为线圈直径的一半左右，因此要实现长距离传输需要使用较大的线圈。

然而，如果想要实现Q值大的谐振器，则需要具有较大的电感的线圈和大容量的电容器，因此非接触供电系统会变得高额。另外，如上所述，要实现长距离传输时需要较大的线圈，因此谐振器会大型化。如果使用上述的专利文献2中公开的技术，则用中继器件来对从供电侧供给到受电侧的电力进行中继。因此，认为即便不使用并不那么大的线圈，也能实现一定程度的长距离传输。然而，除了受电线圈外还需要中继器件，因此非接触供电系统变得高额。另外，需要考虑供电线圈和受电线圈的位置而移动中继器件，因此中继器件的移动需要复杂的控制。

另外，在利用上述中继器件的供电中，虽然存在用于有效率地进行非接触供电的中继器件的适当的位置，但是因为车辆的车高而中继线圈和受电线圈的距离会发生变化，因此，当中继器件埋设并固定于地中时，不能有效率地从供电装置向受电装置进行非接触供电。

另外，上述专利文献3及4中记载的装置需要具备车高调整机构，因此存在车辆变得高价并且结构变复杂的问题。另外，文献5中记载的装置虽然将高度传感器设在车辆的底面，但是因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器有可能会污损或者破损。

另外，在非接触供电系统中，若电力的电传距离成为长距离则阻抗变高，从而需要提高输电侧的电源电压。然而，使用于电源等的部件的耐压电平是有限度的，因此受限于部件的耐压电平，难以充分地提高输电侧的电源电压。因此，在电力的电传距离较长的情况下，难以在短期间输送较多的电力。

本发明鉴于上述情况而构思，目的在于提供不会导致高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输的非接触供电系统。

另外，本发明目的在于比现有技术更能有效率地进行非接触供电的非接触供电系统。

另外，本发明目的在于通过使供电线圈和受电线圈在电力的传输效率高的适当的距离对置配置，不设置车高调整机构而能够实现车辆的低价化及构成的简洁化，由于不设置高度传感器，所以消除因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器污损或者破损的可能性。

另外，本发明目的在于在非接触供电系统中，通过适当地调整系统的阻抗，即便供电线圈和受电线圈的距离较长时，也能输送较多的电力。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的非接触供电系统所涉及的第一方式是一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈，以非接触方式进行从所述供电线圈到配置在所述供电线圈的上方的受电线圈的电力供给，其中具备：第1袋体，搭载有所述供电线圈，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的上下方向的位置；以及第2袋体，以覆盖所述供电线圈及所述第1袋体这两者的方式设置，通过膨胀来占据所述供电线圈与所述受电线圈之间的空间。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第二方式，在第一方式中，具备供排气装置，该供排气装置能够个别地进行对所述第1袋体的气体供给、对所述第2袋体的气体供给、从所述第1袋体的气体排出、及从所述第2袋体的气体排出。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第三方式，在第二方式中，所述供排气装置通过对向所述第1袋体供给的气体的量及从所述第1袋体排出的气体的量进行微调，来对所述供电线圈的上下方向的位置进行微调。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第四方式，在第二或第三方式中，所述供排气装置在使所述第1袋体膨胀的情况下，在开始对所述第2袋体的气体供给之后开始对所述第1袋体的气体供给，在使所述第1袋体收缩的情况下，在开始从所述第1袋体的气体排出之后开始从所述第2袋体的气体排出。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第五方式，在第一至第四任一个的方式中，具备辅助袋体，该辅助袋体抵接于所述第1袋体的周围，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的水平面内的位置。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第六方式，在第五方式中，具备容纳机构，该容纳机构在所述第1袋体收缩的情况下使所述辅助袋体容纳于地中，在所述第1袋体膨胀的情况下使容纳于地中的所述辅助袋体出现在地上。

另外，本发明的非接触供电系统所涉及的第七方式是一种非接触供电系统，具备具有供电线圈的供电装置、具有受电线圈的受电装置、和位于所述供电线圈与所述受电线圈之间的中继线圈，经由所述中继线圈进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备：第1袋体，支撑所述中继线圈，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈在所述供电线圈与所述受电线圈之间移动；以及气体供给单元，向所述第1袋体供给气体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第八方式，在第七方式中，具备在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀或者收缩的第2袋体，所述气体供给单元向所述第2袋体供给气体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第九方式，在第七或第八方式中，具备第3袋体，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈沿与连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向正交的方向移动，所述气体供给单元向所述第3袋体供给气体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十方式，在第七至第九任一个的方式中，所述第1袋体的内部从连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向来看被分割，所述气体供给单元对于所述第1袋体的各分割区域个别地供给气体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十一方式是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受电装置，进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备：第1袋体，支撑所述供电线圈，通过膨胀使所述供电线圈向所述受电线圈移动；隔离物，被所述供电线圈支撑，并且抵接到所述受电装置而使所述供电线圈和所述受电线圈隔着距离对置配置；以及气体供给单元，向所述第1袋体供给气体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十二方式，在第十一方式中，所述隔离物抵接到所述受电装置的受电线圈。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十三方式，在第十一或十二的方式中，所述受电装置为车辆，在其底面设有所述受电线圈，所述隔离物具有平坦的上表面。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十四方式，在第十三方式中，在所述车辆能够停车的场所的地上侧设置的凹部内，设有所述供电线圈及所述第1袋体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十五方式，在第十四方式中，还具备移动限制部，所述移动限制部设在所述凹部内，限制所述供电线圈的移动。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十六方式，在第十一至第十五任一个的方式中，所述隔离物能够相对于所述供电线圈拆卸。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十七方式是一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈、和搭载于移动体并且以非接触方式从所述供电线圈被供给电力的受电线圈，其中具备：第2袋体，设置在所述地面侧或者移动体侧并且在供电时在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀；以及磁性体，在膨胀的所述第2袋体的内部，配置在形成在所述供电线圈与所述受电线圈之间的磁路的中途。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十八方式，在第十七方式中，所述磁性体由粉体构成，具备：磁性体容纳部，当所述第2袋体膨胀时配置在所述磁路的中途并且能够容纳所述磁性体；以及磁性体供给装置，向该磁性体容纳部供给所述磁性体。

本发明的非接触供电系统所涉及的第十九方式，在第十八方式中，具备回收单元，该回收单元将容纳于所述磁性体容纳部的磁性体回收到所述磁性体供给装置。

本发明的非接触供电系统所涉及的第二十方式，在第十八方式中，所述磁性体容纳部由与所述第2袋体一起膨胀及收缩的磁性体容纳用袋体构成。

发明效果

依据本发明，通过使第2袋体膨胀来占据供电线圈与受电线圈之间的空间，并且通过使第1袋体膨胀来使供电线圈接近受电线圈。因此，不会导致非接触供电系统的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输。

另外，依据本发明，通过供给气体来使第1袋体膨胀或者收缩，通过使中继线圈在供电线圈与受电线圈之间移动，能够比现有技术更加有效率地进行非接触供电。

另外，依据本发明，通过供给气体使第1袋体膨胀，能够隔着隔离物使供电线圈和受电线圈隔开使两者间的电力的传输效率（以下，有简称为“传输效率”的情况）得到提高的距离而对置配置。另外，依据本发明，通过不设置车高调整机构能够实现车辆的低价化及构成的简洁化。另外，由于不设置高度传感器，所以也不会因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器污损或者破损。

另外，本发明的非接触供电系统具备配置在形成在供电线圈与受电线圈之间的磁路的中途的磁性体。该磁性体设置在磁路的中途从而被磁化，生成导磁率比空气高的区域。通过该区域，供电线圈与受电线圈之间的磁阻下降。因此，依据本发明，通过适当地调整非接触供电系统的阻抗，即便供电线圈与受电线圈的距离较长时，也可以能够输送较多的电力。

附图说明

图1是示出依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。

图2是示出依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的流程图。

图3A是用于说明依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。

图3B是用于说明依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。

图3C是用于说明依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的侧截面图。

图4是示出依据本发明的第2实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的侧截面图。

图5A是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。

图5B是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。

图5C是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图。

图6是示出本发明的第3实施方式所涉及的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。

图7A是示出本发明的第3实施方式中的第1袋体及第2袋体膨胀的状态的正视图。

图7B是示出本发明的第3实施方式中的第1袋体及第2袋体膨胀的状态的平面图。

图8A是示出本发明的第4实施方式中的第1袋体、第2袋体及第3袋体膨胀的状态的正视图。

图8B是示出本发明的第4实施方式中的第1袋体、第2袋体及第3袋体膨胀的状态的平面图。

图9A是示出本发明的第5实施方式中的第1袋体及第2袋体膨胀的状态的正视图。

图9B是示出本发明的第5实施方式中的第1袋体及第2袋体膨胀的状态的平面图。

图10是示出本发明的第6实施方式所涉及的非接触供电系统的功能结构的框图。

图11A是本发明的第6实施方式中的第1袋体及隔离物的侧面图。

图11B是本发明的第6实施方式中的隔离物的平面图。

图12是示出本发明的第6实施方式中的第1袋体膨胀的状态的侧面图。

图13A是本发明的第7实施方式所涉及的非接触供电系统中的第1袋体、隔离物及移动限制部的侧面图。

图13B是示出本发明的第7实施方式所涉及的非接触供电系统中的第1袋体膨胀的状态的侧面图。

图14是示出依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。

图15A是示出包括依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元的放大示意图的立体图。

图15B是示出包括依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元的放大示意图的侧面图。

图16是用于说明依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统的在供电线圈与受电线圈之间形成的磁路的示意图。

图17A是包括依据本实施方式的第9实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元的放大示意图。

图17B是用于说明依据本实施方式的第9实施方式的非接触供电系统的在供电线圈与受电线圈之间形成的磁路的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对依据本发明的实施方式的非接触供电系统进行详细说明。此外，在以下的附图中，为了使各部件成为能够识别的大小，适当变更了各部件的比例尺。

（第1实施方式）

图1是示出依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的框图。如图1所示的那样，非接触供电系统1具备供电装置10、供电线圈20、内侧气球30a（第1袋体）、外侧气球30b（第2袋体）及供电用气体供排气装置40（供排气装置），以非接触方式对搭载电池53的车辆M进行供电。该非接触供电系统1例如设置在供电站、停车场等，以非接触方式对停车的车辆M进行供电。

供电装置10具备电源11、整流电路12、供电电路13及供电用控制部14，生成适合于对车辆M的非接触供电的电力，并且进行对车辆M的非接触供电所需要的各种控制（细节后述）。此外，在本实施方式中，说明了供电装置10设置在地上，但是供电装置10既可以设置在地下，也可以设置在车辆M的上方（例如，顶棚）。

电源11的输出端与整流电路12的输入端连接，电源11向整流电路12供给对车辆M的供电所需要的交流电力。该电源11为例如供给200V或400V等的三相交流电力、或者100V的单相交流电力的系统电源。整流电路12的输入端与电源11连接并且输出端与供电电路13连接，整流电路12对从电源11供给的交流电力进行整流并转换为直流电力，并将转换后的直流电力向供电电路13输出。

供电电路13的输入端与整流电路12连接并且输出端与供电线圈20的两端连接，供电电路13将来自整流电路12的直流电力转换为交流电力，并将转换后的交流电力向供电线圈20输出。具体而言，供电电路13具备与供电线圈20一起构成供电侧谐振电路的谐振用电容器，在供电用控制部14的控制下，将来自整流电路12的直流电力转换为频率比电源11的交流电力高的交流电力（高频电力）并向供电线圈20输出。

供电用控制部14控制供电电路13而生成应该向车辆M供给的电力，并且控制供电用气体供排气装置40使内侧气球30a及外侧气球30b膨胀或者收缩。在此，供电用控制部14控制供电用气体供排气装置40，对供给内侧气球30a的气体的量及从内侧气球30a排出的气体的量进行微调，从而进行供电线圈20的上下方向（垂直方向）的位置的微调。该供电用控制部14具备CPU（中央处理装置）、存储器等，基于预先准备的供电用控制程序进行上述各种控制。另外，作为气体，例如能够使用空气。

供电线圈20是螺线管型线圈，通过产生与从供电电路13供给的高频电力对应的磁场，以非接触方式对车辆M进行供电。该供电线圈20的两端与供电电路13的输出端连接，供电线圈20以使线圈轴大致成为水平的方式以露出的状态或者用塑料等的非磁性且非导电性材料模制的状态搭载于内侧气球30a上。此外，在线圈形式为圆（circular）型的情况下，以使线圈轴大致垂直的方式搭载。

内侧气球30a是将橡胶等的自由伸缩的弹性材料形成为膜状的一种气球，是为了调整供电线圈20的上下方向的位置而设置的。具体而言，内侧气球30a以其中央上部搭载供电线圈20的状态设置在地面，通过用供电用气体供排气装置40进行的气体的供给或排出，进行膨胀或收缩。通过内侧气球30a的膨胀，供电线圈20向上方向移动，通过内侧气球30a的收缩，供电线圈20向下方向移动。此外，内侧气球30a的俯视形状为任意形状，例如圆形或矩形形状。

外侧气球30b是将橡胶等的自由伸缩且非磁性且非导电性的弹性材料形成为膜状，在上表面中央部（与后述的受电线圈50相接的部分及其周围的、透过其中的磁通受影响时非接触供电的效率大幅下降的区域）以外的部分附着了由铝粉、铜粉等的顺磁性体构成的粉体的一种气球。上表面中央部一并具有对于磁通的透过性能和伸缩性能，由顺磁性体构成的粉体混合/附着的剩余的部分，一并具有降低磁通的泄漏的性能和伸缩性能。

该外侧气球30b为防止异物对供电线圈20与设置在车辆M的受电线圈50之间的空间的闯入、降低从供电线圈20的面向受电线圈50侧的端面（上表面）以外的部位放射的磁通（泄漏磁通）而设置。

外侧气球30b以覆盖供电线圈20及内侧气球30a这两者的（内包）状态设置在地面，通过用供电用气体供排气装置40进行气体的供给或排出而膨胀或收缩。若外侧气球30b膨胀，则成为供电线圈20与受电线圈50之间的空间被外侧气球30b占据的状态。此外，外侧气球30b的俯视形状与内侧气球30a同样地为任意形状，例如圆形或矩形形状。

供电用气体供排气装置40在供电用控制部14的控制下，进行气体对于内侧气球30a及外侧气球30b的供排气。该供电用气体供排气装置40能够个别地进行对于内侧气球30a的气体的供给、对于外侧气球30b的气体的供给、从内侧气球30a的气体的排出、及从外侧气球30b的气体的排出。因此，能够使内侧气球30a及外侧气球30b的一个或两个容易膨胀或收缩。供电用气体供排气装置40如图1所示的那样，具备与内侧气球30a连通的供排气管和与外侧气球30b连通的供排气管，经由这些供排气管进行对于内侧气球30a及外侧气球30b的气体的供排气。

车辆M是由驾驶员驾驶而行驶在道路上的汽车，例如作为动力产生源具备行驶马达的电动汽车或混合动力汽车。该车辆M如图1所示的那样，具备受电线圈50、受电电路51、充电电路52、电池53及受电用控制部54。此外，虽然在图1中进行了省略，但是车辆M具备引擎、上述行驶马达、操作方向盘及刹车等的行驶所需要的结构。

受电线圈50是螺线管型线圈，以能够在与供电线圈20之间高效率地进行非接触供电的姿态设置在车辆M的底部。该受电线圈50的两端与受电电路51的输入端连接，受电线圈50在供电线圈20的磁场作用时因电磁感应而产生电动势，将产生的电动势向受电电路51输出。供电线圈20和受电线圈50的大小、形状只要能进行高效率的非接触供电，既可以相同也可以不同。

受电电路51的输入端与受电线圈50的两端连接并且输出端与充电电路52的输入端连接，受电电路51将从受电线圈50供给的交流电力转换为直流电力，并将转换后的直流电力向充电电路52输出。该受电电路51具备与受电线圈50一起构成受电侧谐振电路的谐振用电容器。此外，受电电路51的谐振用电容器的静电容以使受电侧谐振电路的谐振频率成为与前述的供电侧谐振电路的谐振频率相同的频率的方式设定。

充电电路52的输入端与受电电路51的输出端连接并且输出端与电池53的输入端连接，充电电路52将来自受电电路51的电力（直流电力）对电池53进行充电。电池53是搭载于车辆M的能够再充电的电池（例如，锂离子电池、镍氢电池等的二次电池），向未图示的行驶马达等供给电力。受电用控制部54具备CPU、存储器等，基于预先准备的受电用控制程序控制充电电路52。

接着，对上述结构中的非接触供电系统1的动作进行说明。图2是示出依据本发明的第1实施方式的非接触供电系统的动作的一个例子的流程图，图3A～图3C是用于说明相同动作的侧截面图。此外，以下首先简单说明非供电时的车辆M及供电装置10的动作，接着就从供电装置10以非接触方式对车辆M供电的供电时的动作进行说明。

在非供电时（例如，由驾驶员进行的车辆M的通常驾驶时），车辆M中通过受电用控制部54进行使充电电路52停止的控制。相对于此，在非供电时（即，作为供电对象的车辆M未停在停车位置时），供电装置10中通过供电用控制部14进行使供电电路13停止，并且以使内侧气球30a及外侧气球30b完全收缩的方式向供电用气体供排气装置40排出气体的控制。

然后，当驾驶员驾驶车辆M、使车辆M移动并停车在设置有供电线圈20的场所时，供电线圈20的设置位置被受电用控制部54所掌握。此外，作为掌握供电线圈20的设置位置的方法，可举出例如根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出掌握的方法。根据所掌握的供电线圈20的设置位置，当探测到车辆M的受电线圈50配置在供电线圈20的上方时，由受电用控制部54开始控制充电电路52对电池53进行充电。

另一方面，在供电装置10的供电用控制部14中，也同样地根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出由供电用控制部14掌握车辆M的位置。当从所掌握的车辆M的位置探测到车辆M的受电线圈50配置在供电线圈20的上方时，首先由供电用控制部14进行向供电用气体供排气装置40供给气体使外侧气球30b完全膨胀的控制（步骤S11）。即，如图3A所示的那样，进行完全处于收缩的状态的内侧气球30a及外侧气球30b之中，仅使外侧气球30b完全膨胀的控制。

通过进行该控制，如图3B所示的那样，虽然内侧气球30a处于完全收缩的状态，但外侧气球30b处于完全膨胀的状态，供电线圈20与受电线圈50之间的空间被完全膨胀的外侧气球30b占据。即，外侧气球30b通过膨胀以抵接到从车辆M的底面露出的受电线圈50的下表面及侧面的方式覆盖受电线圈50。由此，防止异物对供电线圈20与受电线圈50之间的空间的闯入。

接着，通过供电用控制部14进行从供电用气体供排气装置40向内侧气球30a供给气体，使内侧气球30a膨胀的控制（步骤S12）。即，如图3B所示的那样，进行使处于完全膨胀的状态的外侧气球30b所内包的处于完全收缩的状态的内侧气球30a膨胀的控制。

此外，在使内侧气球30a膨胀的情况下，对照内侧气球30a的膨胀，仅以向内侧气球30a供给的气体的量，从外侧气球30b排出气体也可。

通过进行该控制，如图3C所示的那样，在外侧气球30b内内侧气球30a成为膨胀的状态，搭载于内侧气球30a的供电线圈20向上方向移动。由此，以用外侧气球30b防止异物对供电线圈20与受电线圈50之间的空间的闯入的状态，供电线圈20靠近受电线圈50而配置。

接着，通过供电用控制部14控制供电用气体供排气装置40，微调供电线圈20相对于受电线圈50的位置（步骤S13）。具体而言，在供电用控制部14的控制下，由供电用气体供排气装置40微调向内侧气球30a供给的气体的量及从内侧气球30a排出的气体的量，由此微调供电线圈20的上下方向的位置。在此，供电线圈20的上下方向的位置例如以使对车辆M的供电量增加的方式进行微调。此外，如果没有微调供电线圈20的位置的必要，则省略步骤S13也可。

若结束以上动作，则供电装置10的供电电路13受供电用控制部14控制而开始供电动作。由此，从供电线圈20以非接触方式对车辆M的受电线圈50供给电力（步骤S14）。若进行非接触方式的供电，则在车辆M中受电用控制部54一边监视电池53的充电状态，一边控制充电电路52，从而进行电池53的充电。

受电用控制部54在探测到电池53处于满充电状态时，进行使充电电路52停止的控制，并且对于未图示的显示器等（例如，设置在驾驶席的显示电池53的充电状态的显示器）通知电池53处于满充电状态的意思。通过有关通知，驾驶员能够识别出电池53处于满充电状态。

供电装置10的供电用控制部14在进行非接触方式的供电的期间，判断供电是否结束（步骤S15）。在此，判断供电是否结束可以根据例如对车辆M的供电量是否急剧下降来进行。在判断为供电未结束的情况下（步骤S15的判断结果为“否（NO）”的情况下），供电用控制部14控制供电电路13使非接触方式的供电继续（步骤S14）。相对于此，在判断为供电结束的情况下（步骤S15的判断结果为“是（YES）”的情况下），供电用控制部14控制供电电路13使供电动作停止。

若供电动作停止，则由供电用控制部14进行向供电用气体供排气装置40排出向内侧气球30a供给的气体，使内侧气球30a收缩的控制（步骤S16）。接着，由供电用控制部14进行向供电用气体供排气装置40排出向外侧气球30b供给的气体，使外侧气球30b收缩的控制（步骤S17）。当内侧气球30a及外侧气球30b收缩时，成为图3A所示的状态，驾驶员能够驾驶车辆M从供电线圈20的设置场所移动。

如以上说明的那样，在本实施方式中，设置内侧气球30a和外侧气球30b，并通过使外侧气球30b膨胀来防止异物对供电线圈20与受电线圈50之间的空间的闯入，并且通过使内侧气球30a膨胀来使供电线圈20靠近受电线圈50。由此，在供电线圈20与受电线圈50之间不会存在异物，且供电线圈20和受电线圈50能够在靠近的状态下进行供电，因此不会导致非接触供电系统1的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输。另外，还能够屏蔽从供电线圈20放射的泄漏磁通的泄漏（向外侧气球30b外的泄漏）。

（第2实施方式）

图4是示出依据本发明的第2实施方式的非接触供电系统的主要部分的结构的侧截面图。此外，本实施方式的非接触供电系统的整体构成与图1所示的非接触供电系统1大致相同。如图4所示的那样，本实施方式的非接触供电系统是在外侧气球30b的内部（但是，内侧气球30a的外部），追加了多个辅助气球60（辅助袋体）和多个容纳机构70的构成。

图5A～图5C是示出本发明的第2实施方式中的辅助气球及容纳机构的图，图5A及5B是示出它们的配置的平面图，图5C是示出它们的外观的立体图。辅助气球60及容纳机构70例如图5A及5B所示的那样，以内侧气球30a为中心在内侧气球30a的周围的3个部位或4个部位以等间隔配置。在图5A所示的例中，三个辅助气球60分别抵接到内侧气球30a的不同的3个部位，在图5B所示的例中，4个辅助气球60分别抵接到内侧气球30a的不同的4个部位。

辅助气球60与前述的内侧气球30a同样，是将橡胶等的自由伸缩的弹性材料形成为膜状的一种气球，是为调整供电线圈20的水平面内的位置而设置的。即，通过辅助气球60的膨胀或收缩，调整抵接的内侧气球30a的水平面内的位置，由此调整搭载于内侧气球30a的供电线圈20的水平面内的位置。

容纳机构70将辅助气球60容纳于地中，或者使容纳于地中的辅助气球60出现在地上。具体而言，容纳机构70在供电用控制部14的控制下，在内侧气球30a收缩的情况下将辅助气球60容纳于地中，在内侧气球30a膨胀的情况下使辅助气球60出现在地上。该容纳机构70具备容纳孔71及挡板72。

容纳孔71是为了将辅助气球60容纳于地中而形成在地表面的俯视形状为矩形形状的孔。挡板72是形状与容纳孔71的俯视形状相同的平板状的部件，以一端为轴能够摇动地构成。该挡板72在将辅助气球60容纳于地中的情况下成为倒下的状态，在使辅助气球60出现在地上的情况下成为直立状态。此外，当挡板72处于倒下的状态时，容纳孔71成为被挡板72覆盖的状态。

在挡板72的一面（处于倒下的状态时，朝向容纳孔71的底面的面），安装有辅助气球60，在挡板72的内部，形成有与辅助气球60连通的供排气路73。供排气路73是向辅助气球60供气并且从辅助气球60排气的气体的流路。此外，该气体例如被从供电用气体供排气装置40供气、或者向供电用气体供排气装置40排气。另外，作为气体能够使用例如空气。

接着，对依据本实施方式的非接触供电系统的动作进行说明。此外，在依据本实施方式的非接触供电系统中，也进行基本上按照图2的流程图的动作。即，依据进行使外侧气球30b膨胀的动作（步骤S11）、使内侧气球30a膨胀的动作（步骤S12）及调整线圈的位置的动作（步骤S13），然后，进行非接触方式的供电（步骤S14）。

但是，在进行使外侧气球30b膨胀的动作的期间，挡板72处于倒下的状态，但是在使内侧气球30a膨胀时（开始步骤S12时），进行使挡板72成为直立状态的控制。而且，在进行步骤S13的调整线圈的位置的动作时，还进行调整内侧气球30a（供电线圈20）的水平面内的位置的动作。

即，使辅助气球60膨胀而成为使辅助气球60各自抵接到内侧气球30a的状态，在该状态下使辅助气球60膨胀或收缩时，在图5A及5B中以箭头表示的力作用到内侧气球30a。这样，通过作用的力的合力来调整内侧气球30a的水平面内的位置，由此调整供电线圈20的水平面内的位置。此外，例如以增加对车辆M的供电量的方式进行调整内侧气球30a的水平面内的位置。

而且，若结束供电，则依据进行使内侧气球30a收缩的动作（步骤S16）以及使外侧气球30b收缩的动作（步骤S17）。但是，在使内侧气球30a收缩时也使辅助气球60收缩，在内侧气球30a收缩之后，使挡板72处于倒下的状态，进行使辅助气球60容纳于容纳孔71的动作。

如以上说明的那样，在本实施方式中，也设置内侧气球30a和外侧气球30b，通过使外侧气球30b膨胀来防止异物对供电线圈20与受电线圈50之间的空间的闯入，并且通过使内侧气球30a膨胀来使供电线圈20靠近受电线圈50。因此，与第1实施方式同样，不会导致非接触供电系统的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输，还能屏蔽从供电线圈20放射的泄漏磁通的泄漏。

另外，在本实施方式中，设置辅助气球60，从而调整内侧气球30a（供电线圈20）在水平面内的位置。由此，即便车辆M以使供电线圈20和受电线圈50在水平面内出现位置偏移的状态停车，也能效率良好地传输电力。

此外，本发明不局限于上述实施方式，在本发明的范围内可自由变更。例如，上述实施方式中，对使外侧气球30b膨胀后使内侧气球30a膨胀，并且在使内侧气球30a收缩之后使外侧气球30b收缩的例进行了说明。然而，使内侧气球30a及外侧气球30b膨胀/收缩的方法并不限于此，能够采用任意方法。

进而，上述实施方式中，作为非接触供电的方法采用了磁场共振方式，但是采用电磁感应方式也可。

（第3实施方式）

本第3实施方式所涉及的非接触供电系统，如图6所示，具备埋设于地面的地上供电装置S及从地上供电装置S接受供电的车辆M（受电装置）。该非接触供电系统基于非接触供电方式之一的磁场共振方式从地上供电装置S对车辆M进行非接触供电。

地上供电装置S埋设于例如十字路口或道口中的停车位置、或者停车场的停车位置等，对于停在这些停车位置的车辆M进行非接触供电。该地上供电装置S如图6所示，具备电源101、整流电路102、供电电路103、供电线圈104、第1袋体105、中继线圈106、第2袋体107、气体供排气机构108、无线通信部109及供电用控制部110。此外，气体供排气机构108是本实施方式中的气体供给单元。

电源101是向整流电路102供给对车辆M的供电所需要的交流电力的交流电源，电源101的输出端与整流电路102的输入端连接。该电源101是例如供给200V或400V等的三相交流电力、或者100V的单相交流电力的系统电源或发电装置。

整流电路102的输入端与电源101连接，输出端与供电电路103连接。该整流电路102对从电源101供给的交流电力进行整流并转换为直流电力，将该直流电力向供电电路103输出。此外，作为电源101也可以使用太阳能电池等的直流电源，从而省略整流电路102（即从直流电源向供电电路103供给直流电力）。

供电电路103的输入端与整流电路102连接，输出端与供电线圈104的两端连接。该供电电路103具备与供电线圈104构成供电侧谐振电路的谐振用电容器，是基于从供电用控制部110输入的控制指令将从整流电路102供给的直流电力转换为频率比电源101的交流电力高的交流电力（高频电力）并向供电线圈104供给的一种逆变器。

供电线圈104是圆型线圈或者螺线管型线圈，在圆型线圈的情况下以使线圈轴为上下方向（垂直方向）的姿态、在螺线管型线圈的情况下以使线圈轴为水平方向的姿态、且露出于地表面上的状态或者用塑料、纤维强化塑料、陶瓷或它们的复合材料等的非磁性且非导电性材料来模制的状态设置在停车位置。该供电线圈104的两端与供电电路103的输出端连接。供电线圈104通过从供电电路103被供给高频电力，从而产生磁场，由此以非接触方式对车辆M进行供电。

第1袋体105是将橡胶等的自由伸缩的弹性材料成形为膜状的一种气球，以内包供电线圈104的状态设置在地面。另外，第1袋体105以使中继线圈106的一个端面（下表面）相接的方式将中继线圈106设置在上侧105a，从而支撑中继线圈106（参照图6及图7A、7B）。该第1袋体105被密闭，当从气体供排气机构108被供给气体（例如空气）时，膨胀而向上方向抬起中继线圈106，从而使中继线圈106向后述的车辆M的受电线圈111移动。另外，第1袋体105是对除上表面中央部（后述的面向受电线圈111的部分）以外的部分附着了由铝粉、铜粉等的顺磁性体的磁通屏蔽材料构成的粉体的一种气球。上表面中央部一并具有对磁通的透过性能和伸缩性能，由磁通屏蔽材料构成的粉体混合/附着的剩余的部分，一并具有对磁通的屏蔽性能和伸缩性能。

中继线圈106由圆型线圈或者螺线管型线圈构成，在圆型线圈的情况下以使线圈轴为上下方向（垂直方向）的姿态、在螺线管型线圈的情况下以使线圈轴为水平方向的姿态、且露出的状态或者用塑料、纤维强化塑料、陶瓷或它们的复合材料等的非磁性且非导电性材料模制的状态，被第1袋体105支撑（参照图6及图7A、7B）。该中继线圈106由谐振电路构成，该谐振电路由谐振用电容器和谐振用线圈（上述圆型线圈或者螺线管型线圈）构成，对从供电线圈104到后述的车辆M的受电线圈111的非接触供电进行中继。此外，中继线圈106的谐振电路的谐振频率被设定为与上述供电侧谐振电路的谐振频率相同的频率。

第2袋体107是将橡胶等的自由伸缩的弹性材料成形为膜状的一种气球，以内包第1袋体105及中继线圈106的状态设置在地面。另外，第2袋体107被密闭，当从气体供排气机构108供给气体（例如空气）时，在第1袋体105及中继线圈106的周围膨胀（参照图7A）。另外，第2袋体107是对除上表面中央部（后述的面向受电线圈111的部分）以外的部分附着了由铝粉、铜粉等的顺磁性体的磁通屏蔽材料构成的粉体的一种气球。上表面中央部一并具有对磁通的透过性能和伸缩性能，由磁通屏蔽材料构成的粉体混合/附着的剩余的部分，一并具有对磁通的屏蔽性能和伸缩性能。

气体供排气机构108是根据从供电用控制部110输入的控制指令向第1袋体105或者第2袋体107内供给气体并且从第1袋体105或者第2袋体107排出气体的一种泵。该气体供排气机构108具有分别与第1袋体105和第2袋体107连接的2根供排气管。

无线通信部109能够与设在后述的车辆M的无线通信部117进行各种信息的无线通信，例如，接收车辆M的无线通信部117输出的电力量通知。此外，无线通信部109在车辆M的无线通信部117位于以其设置位置为中心而半径为数米左右的区内的情况下，能够与无线通信部117通信。

供电用控制部110具备微处理器、存储器等，是具有供电用控制程序或功能的软件型控制装置，基于上述供电用控制程序或无线通信部109接收的信号，控制供电电路103及气体供排气机构108。关于该供电用控制部110的处理的细节后述。

车辆M是由驾驶员驾驶而行驶在道路上的汽车，例如是以电力为动力源行驶的电动汽车或混合动力汽车。该车辆M如图6所示，具备受电线圈111、受电电路112、充电电路113、电池114、电压传感器115、电流传感器116及无线通信部117及受电用运算控制部118。此外，虽然在图6中进行了省略，但车辆M当然具备引擎、行驶马达、操作方向盘及刹车等的行驶所需要的构成要素。

受电线圈111是圆型线圈或者螺线管型线圈，与供电线圈104或中继线圈106对置，且以能够经由中继线圈106与供电线圈104进行高效率的非接触供电的方式在圆型线圈的情况下以使线圈轴为上下方向（垂直方向）的姿态、在螺线管型线圈的情况下以使线圈轴成为水平且与供电线圈104的线圈轴平行的姿态设置在车辆M的底部。该受电线圈111的两端与受电电路112的输入端连接，受电线圈111在供电线圈104或者中继线圈106的磁场作用下因电磁感应而产生电动势，并将该电动势向受电电路112输出。使供电线圈104和中继线圈106和受电线圈111均为相同的形式，即，全都为圆型线圈或全都为螺线管型线圈的任一种，但是供电线圈104和中继线圈106和受电线圈111的大小、形状，只要能够进行高效率的非接触供电，既可以相同，也可以不同。

受电电路112的输入端与受电线圈111的两端连接，输出端与充电电路113的输入端连接。该受电电路112具备与受电线圈111构成受电侧谐振电路的谐振用电容器，是将从受电线圈111供给的交流电力转换为直流电力并向充电电路113供给的一种整流电路。此外，受电电路112的谐振用电容器的静电容，以使上述供电侧谐振电路的谐振频率和受电侧谐振电路的谐振频率为相同的频率的方式设定。

充电电路113的输入端与受电电路112的输出端连接，输出端与电池114的输入端连接，充电电路113以从受电电路112供给的电力（直流电力）对电池114进行充电。电池114是搭载于车辆M的能够再充电的电池（例如，锂离子电池、镍氢电池等的二次电池），向未图示的行驶马达等供给驱动电力。

电压传感器115设置在受电电路112与充电电路113之间，检测从受电电路112供给至充电电路113的电力的电压值，将表示该电压值的电压检测信号向受电用运算控制部118输出。

电流传感器116设置在受电电路112与充电电路113之间，检测从受电电路112供给至充电电路113的电力的电流值，将表示该电流值的电流检测信号向受电用运算控制部118输出。

无线通信部117能够与设在地上供电装置S的无线通信部109进行各种信息的无线通信，例如，在受电用运算控制部118的控制下，发送表示受电电力量的电力量通知。此外，无线通信部117在地上供电装置S的无线通信部109位于以无线通信部117为中心而半径数米左右的区内的情况下能够进行与无线通信部109的通信。

受电用运算控制部118具备微处理器、存储器等，是根据受电用控制程序发挥功能的软件型控制装置，基于上述受电用运算控制程序进行受电电力量的运算处理并且控制充电电路113。例如，受电用运算控制部118基于从电压传感器115输入的电压检测信号及从电流传感器116输入的电流检测信号，算出从受电电路112输出的电力量，即，将通过电压传感器115检测的电压值和通过电流传感器116检测的电流值相乘，从而算出从受电电路112输出的电力量。

接着，对这样构成的本非接触供电系统的动作进行说明。

首先，对非供电时的车辆M及地上供电装置S的动作进行说明。车辆M的受电用运算控制部118在非供电时（例如驾驶员进行的车辆M的通常驾驶时），使充电电路113停止。另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110在非供电时，即作为供电对象的车辆M未停在停车位置时，使供电电路103停止，并且以使第1袋体105及第2袋体107完全收缩的方式向气体供排气机构108排出第1袋体105及第2袋体107内的气体。

然后，驾驶员驾驶车辆M，使车辆M移动并停在地上供电装置S的设置场所。车辆M的受电用运算控制部118基于用无线通信部117进行的与地上供电装置S的无线通信部109的通信结果（或者未图示的声波传感器、光传感器等的位置传感器的输出）掌握地上供电装置S的设置位置。例如，受电用运算控制部118基于无线通信部117从地上供电装置S的无线通信部109接收的信号的强度掌握地上供电装置S的设置位置。接着，受电用运算控制部118在探测到移动到地上供电装置S的上方时，使充电电路113开始充电动作。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110，基于与车辆M同样的用无线通信部117与地上供电装置S的无线通信部109进行的通信结果（或者未图示的声波传感器、光传感器等的位置传感器的输出），掌握车辆M的位置。供电用控制部110在探测到车辆M移动到地上供电装置S的上方时，以使第2袋体107完全膨胀的方式向气体供排气机构108供给气体。通过上述动作，如图7A所示，地上供电装置S的第2袋体107以覆盖车辆M的受电线圈111的方式接触。此外，供电用控制部110基于气体供排气机构108的气体的供给时间或设在未图示的泵对第2袋体107的供给口的压力计的检测结果，对第2袋体107是完全膨胀进行判断。

接着，供电用控制部110在第2袋体107完全膨胀时，开始气体供排气机构108对第1袋体105的气体的供给，并且使供电电路103开始微小电力的供电动作。此外，微小电力被设定为比后面通过地上供电装置S供给的充电用的大电力小的电力值。

相对于此，车辆M的受电用运算控制部118，将由电压传感器115检测的电压值和由电流传感器116检测的电流值相乘，从而算出从受电电路112输出的微小电力的电力量，并向无线通信部117发送用于通知该电力量的电力量通知。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110，判断无线通信部109接收的由电力量通知表示的电力量是否上升，在判断为上升的情况下，使气体供排气机构108对第1袋体105的气体的供给继续。而且，供电用控制部110再次判断电力量是否上升，在判断为上升的情况下，使气体供排气机构108对第1袋体105的气体的供给继续。相对于此，供电用控制部110在判断为电力量的上升停止的情况下，停止气体供排气机构108对第1袋体105的气体的供给。

另一方面，供电用控制部110在判断为电力量下降的情况下，停止气体供排气机构108对第1袋体105的气体的供给，从第1袋体105向气体供排气机构108排出气体。而且，供电用控制部110再次判断车辆M接受的微小电力的电力量是否上升，在判断为上升的情况下，继续气体供排气机构108进行的从第1袋体105的气体的排出。相对于此，供电用控制部110在判断停止了电力量的上升的情况下，停止气体供排气机构108进行的从第1袋体105的气体的排出。

即，供电用控制部110基于无线通信部109所接收的电力量通知，控制气体供排气机构108，以使第1袋体105膨胀或者收缩。由此，中继线圈106通过第1袋体105在供电线圈104与车辆M的受电线圈111之间移动，通过第1袋体105的膨胀或者收缩的停止，停止在供电线圈104与受电线圈111之间的传输效率最佳的位置。

接着，供电用控制部110使供电电路103开始供电动作。在此，中继线圈106处于供电线圈104与受电线圈111之间的传输效率最佳的位置，因此能以较高的传输效率从供电线圈104向受电线圈111供给电力。另外，供电线圈104与受电线圈111之间的空间被第2袋体107占据，因此能够防止异物闯入供电线圈104与受电线圈111之间。

另外，第2袋体107膨胀的状态中符合中继线圈106的端面（上表面）的正上方的部位形成为使磁通透过的磁通透过部（例如，对膜状弹性材料的表面附着铁氧体等的高导磁率材料的粉体），除此以外的部位形成为磁通屏蔽部（对膜状弹性材料的表面附着由铝粉、铜粉等的磁通屏蔽材料构成的顺磁性粉体），在这种情况下，防止了泄漏磁通向第2袋体107的外部的泄漏，因此能够比以往更加减少泄漏磁通。

另一方面，车辆M的受电用运算控制部118一边监视电池114的充电状态，一边控制充电电路113，从而将电池114适当地充电。受电用运算控制部118在探测到电池114处于满充电状态时，通过未图示的显示器等通知电池114处于满充电状态的情况。而且，驾驶员若通过未图示的显示器等识别到处于满充电状态的情况，则驾驶车辆M，从地上供电装置S的设置场所移动。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110，在从无线通信部109与车辆M的无线通信部117进行的通信结果（或者未图示的声波传感器、光传感器等的位置传感器的输出）探测到车辆M移动的情况时，停止供电电路103的控制，并且控制气体供排气机构108使第1袋体105及第2袋体107完全收缩。

依据本实施方式，通过供给气体来使第1袋体105膨胀或者收缩，使中继线圈106在供电线圈104与受电线圈111之间移动，从而能够比以往更加有效率地进行非接触供电。另外，依据本实施方式，供电线圈104与受电线圈111之间的空间被第2袋体107占据，因此能够防止异物闯入供电线圈104与受电线圈111之间。

另外，依据本实施方式，第2袋体107膨胀的状态中符合中继线圈106的端面（上表面）的正上方的部位形成为使磁通透过的磁通透过部，除此以外的部位形成为磁通屏蔽部，在这种情况下，防止泄漏磁通向第2袋体107的外部泄漏，因此能够比以往更加减少泄漏磁通。

（第4实施方式）

接着，对第4实施方式所涉及的非接触供电系统进行说明。

本第4实施方式所涉及的非接触供电系统具备第3袋体121（图8A及8B中示出），在从气体供排气机构108向第3袋体121供给气体这一点上，与上述第3实施方式不同。除此以外的构成要素与第3实施方式同样。因而，对于第2实施方式中与第3实施方式同样的构成要素省略说明。

如图8B所示，第3袋体121在第1袋体105的周围的地面例如设置3个。另外，第3袋体121被密闭，当从气体供排气机构108供给气体（例如空气）时，以成为使前端抵接到中继线圈106的周面的形状的方式形成。此外，关于第3袋体121的数量，优选为3个以上。

气体供排气机构108除了第1袋体105及第2袋体107以外，还向第3袋体121内供给气体并且从第3袋体121排出气体。即，气体供排气机构108具有除了第1袋体105及第2袋体107以外还与第3袋体121分别连接的3根供排气管。

接着，对这样构成的本第4实施方式的动作进行说明。此外，对于与第3实施方式同样的动作省略说明。

地上供电装置S的供电用控制部110，在完成用于膨胀或者收缩第1袋体105的气体供排气机构108的控制时，开始气体供排气机构108对各第3袋体121进行的气体的供给。

在此，供电用控制部110基于无线通信部109所接收的电力量通知，控制气体供排气机构108，以使各第3袋体121膨胀或者收缩。即，供电用控制部110以使各第3袋体121膨胀或者收缩的方式控制气体供排气机构108，直至由电力量通知表示的电力量的上升停止。

若膨胀状态的第3袋体121的前端抵接到中继线圈106的周面，则中继线圈106根据各第3袋体121的抵接的程度沿水平方向（与连结供电线圈104与受电线圈111的方向正交的方向）移动。即，中继线圈106按照气体供排气机构108对各第3袋体121的气体的供给量沿水平方向移动，通过第3袋体121的膨胀或者收缩的停止，停止在传输效率最佳的位置。

接着，供电用控制部110使供电电路103开始供电动作。在此，中继线圈106处于供电线圈104与受电线圈111之间的传输效率最佳的位置，因此能以较高的传输效率从供电线圈104向受电线圈111供给电力。

另一方面，车辆M的受电用运算控制部118，一边监视电池114的充电状态一边控制充电电路113，从而将电池114适当地充电。受电用运算控制部118在探测到电池114处于满充电状态时，通过未图示的显示器等通知电池114处于满充电状态的情况。而且，驾驶员若通过未图示的显示器等识别到处于满充电状态的情况，则驾驶车辆M，从地上供电装置S的设置场所移动。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110，若从无线通信部109与车辆M的无线通信部117进行的通信结果（或者未图示的声波传感器、光传感器等的位置传感器的输出）探测到车辆M移动，则停止供电电路103的控制，并且控制气体供排气机构108而不仅第1袋体105及第2袋体107，而且使第3袋体121完全收缩。

依据本实施方式，通过供给气体使第3袋体121膨胀或者收缩，从而使中继线圈106沿水平方向移动，由此能够比以往更加有效率地进行非接触供电。

（第5实施方式）

接着，对第5实施方式所涉及的非接触供电系统进行说明。

本第5实施方式所涉及的非接触供电系统，取代第1袋体105而具备从连结供电线圈104与受电线圈111的方向来看内部被分割的第1袋体122（参照图9A及9B），从气体供排气机构108对于第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c供给气体，在这一点上与上述第3实施方式不同。除此以外的构成要素与第3实施方式同样。因而，在第5实施方式中对于与第3实施方式同样的构成要素省略说明。

第1袋体122从连结供电线圈104与受电线圈111的方向来看内部例如被分割为3个（分割区域122a、122b、122c）。另外，第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c被密闭，当从气体供排气机构108供给气体（例如空气）时，膨胀而向上方向抬起中继线圈106，并且根据膨胀的差异改变中继线圈106的斜率。

气体供排气机构108向第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c及第2袋体107内供给气体并且从第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c及第2袋体107排出气体。即，气体供排气机构108具有与第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c及第2袋体107分别连接的4根供排气管。

接着，对这样构成的本第5实施方式的动作进行说明。此外，对于与第3实施方式同样的动作省略说明。

供电用控制部110在第2袋体107完全膨胀时，开始气体供排气机构108对第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c的气体的供给，并且使供电电路103开始微小电力的供电动作。

而且，供电用控制部110基于无线通信部109所接收的电力量通知控制气体供排气机构108，以使第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c膨胀或者收缩。即，供电用控制部110以使各第3袋体121膨胀或者收缩的方式控制气体供排气机构108，直至由电力量通知表示的电力量的上升停止。

由此，中继线圈106通过分割区域122a、122b、122c在供电线圈104与车辆M的受电线圈111之间移动，并且因各分割区域122a、122b、122c的膨胀的差异而中继线圈106的斜率发生变化，通过第3袋体121的膨胀或者收缩的停止，停止在传输效率最佳的位置。

接着，供电用控制部110使供电电路103开始供电动作。在此，由于中继线圈106处于供电线圈104与受电线圈111之间的传输效率最佳的位置，所以能以较高的传输效率从供电线圈104向受电线圈111供给电力。

另一方面，车辆M的受电用运算控制部118一边监视电池114的充电状态一边控制充电电路113，从而将电池114适当地充电。受电用运算控制部118在探测到电池114处于满充电状态时，利用未图示的显示器等通知电池114处于满充电状态的情况。而且，驾驶员若通过未图示的显示器等识别到处于满充电状态，则驾驶车辆M，从地上供电装置S的设置场所移动。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部110在从无线通信部109与车辆M的无线通信部117进行的通信结果（或者未图示的声波传感器、光传感器等的位置传感器的输出）探测到车辆M移动时，停止供电电路103的控制，并且控制气体供排气机构108使第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c及第2袋体107完全收缩。

依据本实施方式，通过供给气体使第1袋体122的各分割区域122a、122b、122c膨胀或者收缩，从而使中继线圈106的斜率发生变化，由此能够比以往更加有效率地进行非接触供电。

此外，本发明不局限于上述实施方式，可以考虑例如如下的变形。

（1）上述第3～第5实施方式中，第1袋体105、中继线圈106、第2袋体107、气体供排气机构108、第3袋体121及第1袋体122，附属于地上供电装置S，但是也可以附属于车辆M。

（2）上述第3～第5实施方式中，中继线圈106为1个，但本发明不限于此。例如，在供电线圈104与受电线圈111之间较远、用1个中继线圈106不能充分地进行非接触供电的距离的情况下，也可以将多个中继线圈106在连结供电线圈104与受电线圈111的方向上连成一排地配置。在此情况下，对于各中继线圈106设置第1袋体105、第3袋体121或者第1袋体122。

（3）上述第3～第5实施方式中，将本发明适用于以使线圈轴为上下方向的姿态设置供电线圈104、中继线圈106及受电线圈111的非接触供电系统，但本发明不限于此。例如，也可以将本发明适用于以使线圈轴为水平方向的姿态（水平姿态）或者倾斜的姿态设置供电线圈104、中继线圈106及受电线圈111的非接触供电系统。

（4）上述第3～第5实施方式中，供电装置是埋设于地面的地上供电装置S，受电装置是行驶在地上的车辆M。然而，本发明不限于此。例如，供电装置为设置在水中的水中供电装置，受电装置为水中移动的水中航行体也可。另外，上述水中航行体在调查水中的水质等的情况下，必须向外部提取出水质数据。在该情况下，对设在水中航行体及水中供电装置的第1袋体105、第2袋体107、第3袋体121及第1袋体122任一个的内部设置通信天线，经由通信天线向外部提取出水质数据也可。

即，经由通信电缆将水中供电装置有线连接到地上的水质数据管理装置等，当水中航行体电力传输时（电池114充电时）经由通信天线将水质数据无线发送到水中供电装置，水中供电装置将经由通信天线从水中航行体接收的水质数据有线发送到水质数据管理装置等也可。另外，向第1袋体105、第2袋体107、第3袋体121或者第1袋体122内供给的流体，除了气体以外也可为液体。特别是在磁场共振方式的情况下，该液体只要具有不损伤线圈或各袋体的性质，则既可为具有离子性的液体（例如盐水），也可为蒸馏水、酒精等。特别是因为气体和液体的比重不同，通过同时使用气体和液体，能够调节供电装置、受电装置的重量的平衡。

（第6实施方式）

如图10所示，本第6实施方式所涉及的非接触供电系统，具备埋设于地面G的地上供电装置S（供电装置）及从地上供电装置S接受供电的车辆M（受电装置）。该非接触供电系统基于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进行非接触供电。

地上供电装置S埋设于例如十字路口或道口中的停车位置、或者停车场的停车位置等，对停在这些停车位置的车辆M进行非接触供电。如图10所示，该地上供电装置S具备电源201、整流电路202、供电电路203、供电线圈204、袋体（第1袋体）205、隔离物206、气体供排气机构207及供电用控制部208。此外，气体供排气机构207是本实施方式中的气体供给单元。

电源201是将对车辆M的供电所需要的交流电力向整流电路202供给的交流电源，电源201的输出端与整流电路202的输入端连接。该电源201是例如供给200V或400V等的三相交流电力、或者100V的单相交流电力的系统电源或发电装置。

整流电路202的输入端与电源201连接，输出端与供电电路203连接。该整流电路202对从电源201供给的交流电力进行整流并转换为直流电力，将直流电力向供电电路203输出。此外，作为电源201也可以使用太阳能电池等的直流电源，从而省略整流电路202（即从直流电源向供电电路203供给直流电力）。此外，也可以使电源201及整流电路202从供电电路203分离，不埋设于地面G地设置。

供电电路203的输入端与整流电路202连接，输出端与供电线圈204的两端连接。该供电电路203具备与供电线圈204构成供电侧谐振电路的谐振用电容器，是基于从供电用控制部208输入的控制指令将从整流电路202供给的直流电力转换为频率比电源201的交流电力高的交流电力（高频电力）并向供电线圈204供给的一种逆变器。另外，供电电路203设置在停车位置的地面G之上，通过具有挠性的电缆与供电线圈204连接。此外，供电电路203也可以不设在地面G之上，而埋设于地面G，并且也可以延长具有挠性的电缆而使供电电路203从地面G分离地设置。

供电线圈204是圆型线圈或者螺线管型线圈，通过袋体205在圆型线圈的情况下以使线圈轴为上下方向（垂直方向）的姿态、在螺线管型线圈的情况下以使线圈轴为水平方向的姿态、且露出的状态或者用塑料、纤维强化塑料、陶瓷或它们的复合材料等的非磁性且非导电性材料来模制的状态支撑（参照图11A、图11B及图12）。该供电线圈204的两端与供电电路203的输出端连接，供电线圈204通过从供电电路203供给高频电力产生磁场，从而以非接触方式对车辆M进行供电。

袋体205是将橡胶等的自由伸缩的弹性材料成形为膜状的一种气球，设置在地面G之上。另外，袋体205设置成为在上侧205a使供电线圈204的一个端面（下表面）相接，从而支撑供电线圈204（参照图11A、图11B及图12）。该袋体205被密闭，当从气体供排气机构207供给气体（例如空气）时，膨胀而向上方向抬起供电线圈204，从而使供电线圈204向着后述的车辆M的受电线圈211而移动。

隔离物206是例如塑料等的非磁性且非导电性的不降低非接触供电的效率的具有特定硬度的板状部件，配置在供电线圈204的另一个端面（上表面）之上，被供电线圈204支撑（参照图11A、图11B及图12）。在此，特定硬度是指袋体205膨胀而将隔离物206按压到受电线圈211时，几乎不变形的程度的硬度。隔离物206形成为与在供电线圈204与车辆M的受电线圈211之间的非接触供电的传输效率最佳的距离相等的厚度。

另外，以在抵接到受电线圈211时姿态稳定，且车辆M通过上表面206a上时不会妨碍的方式，平坦地形成隔离物206的上表面206a。

气体供排气机构207是基于从供电用控制部208输入的控制指令向袋体205内供给气体并且从袋体205排出气体的一种泵。该气体供排气机构207中，在向袋体205供给气体的泵的供给口设有压力计，将压力计的检测结果（检测信号）向供电用控制部208输出。另外，气体供排气机构207为了排出气体具有根据来自供电用控制部208的指令能够开闭的阀，例如通过电信号能够开闭的阀。

供电用控制部208具备微处理器、存储器等，是基于供电用控制程序发挥功能的软件型控制装置，控制供电电路203及气体供排气机构207。关于该供电用控制部208的处理的细节后述。

车辆M是被驾驶员驾驶而行驶在道路上的汽车，例如以电池为动力源行驶的电动汽车或混合动力汽车。如图10所示，该车辆M具备受电线圈211、受电电路212、充电电路213、电池214及受电用控制部215。此外，虽然在图10中进行了省略，但是车辆M当然具备行驶马达、操作方向盘及刹车等，另外混合动力汽车的情况下具备引擎这一行驶所需要的构成要素。

受电线圈211是圆型线圈或者螺线管型线圈，与供电线圈204对置，且以在与供电线圈204之间能够进行高效率的非接触供电的方式，以在圆型线圈的情况下使线圈轴成为上下方向（垂直方向）的姿态、在螺线管型线圈的情况下使线圈轴成为水平且与供电线圈204的线圈轴平行的姿态设置在车辆M的底部。该受电线圈211的两端与受电电路212的输入端连接，在供电线圈204的磁场作用下因电磁感应而产生电动势，将该电动势向受电电路212输出。供电线圈204和受电线圈211均为同一形式，即，均为圆型线圈或均为螺线管型线圈的任一种，供电线圈204和受电线圈211的大小、形状，只要能够进行高效率的非接触供电，则既可以相同也可以不同。

受电电路212的输入端与受电线圈211的两端连接，输出端与充电电路213的输入端连接。该受电电路212具备与受电线圈211构成受电侧谐振电路的谐振用电容器，是将从受电线圈211供给的交流电力转换为直流电力并向充电电路213供给的一种整流电路。此外，以能够进行高效率的非接触供电的方式，受电电路212的谐振用电容器的静电容被设定为使上述供电侧谐振电路的谐振频率和受电侧谐振电路的谐振频率成为相同或大致相同频率。

充电电路213是将从受电电路212供给的电力（直流电力）转换为适合于电池214的充电的电压并对电池214进行充电的一种DC－DC转换器，其输入端与受电电路212的输出端连接，输出端与电池214的输入端连接。电池214为搭载于车辆M的能够再充电的电池（例如，锂离子电池、镍氢电池等的二次电池），向未图示的行驶马达等供给驱动电力。受电用控制部215具备微处理器、存储器等，是基于受电用控制程序发挥功能的软件型控制装置，控制充电电路213。

接着，对这样构成的本非接触供电系统的动作进行说明。

首先，对非供电时的车辆M及地上供电装置S的动作进行说明。车辆M的受电用控制部215在非供电时（例如驾驶员进行车辆M的通常驾驶时）使充电电路213停止。另一方面，地上供电装置S的供电用控制部208，在非供电时，即作为供电对象的车辆M未停在停车位置时，停止供电电路203，并且以使袋体205完全收缩的方式向气体供排气机构207排出袋体205内的气体。这可以通过打开气体排气用的能够开闭的阀来实现。

然后，驾驶员驾驶车辆M，使车辆M移动到地上供电装置S的设置场所并停车。车辆M的受电用控制部215根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出掌握地上供电装置S的设置位置。受电用控制部215在根据如上所述声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出探测出移动到地上供电装置S的上方时，使充电电路213开始充电动作。但是，不会开始非接触供电，而来自受电电路212的输出为零，因此充电电路213的输出也为零，不会向电池214供给电力。

另一方面，地上供电装置S的供电用控制部208与车辆M同样地根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出掌握车辆M的位置。供电用控制部208在根据声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出探测出车辆M移动到地上供电装置S的上方时，向气体供排气机构207供给气体，以使袋体205膨胀。此外，关闭用于排出气体的能够开闭的阀。

在此，供电用控制部208基于从气体供排气机构207的压力计输入的检测信号，控制气体供排气机构207。即，供电用控制部208向气体供排气机构207供给气体，直至压力计的检测结果成为特定压力。由此，供电线圈204因膨胀的袋体205而向上方向抬起，并向受电线圈211移动。

而且，供电用控制部208在成为特定压力时，停止气体的供给。在此，特定压力是指以袋体205的材料的弹性模量决定的压力，是不会令袋体205变形而继续供给气体则超过袋体205的弹性极限，会导致破损的压力。其结果是，如图12所示，成为隔离物206的上表面206a抵接到车辆M的受电线圈211的状态，供电线圈204和受电线圈211隔着隔离物206而对置配置。即，供电线圈204和受电线圈211成为隔开使磁场共振方式中的传输效率成为最佳的距离而对置配置的状态。

接着，供电用控制部208使供电电路203开始供电动作。在此，由于供电线圈204和受电线圈211处于隔开使磁场共振方式中的传输效率成为最佳的距离而对置配置的状态，所以能以较高的传输效率从供电线圈204向受电线圈211供给电力。其结果是，使得电力从受电电路212输出，充电电路213开始对电池214的电力供给，从而开始电池的充电。

另一方面，车辆M的受电用控制部215一边监视电池214的充电状态一边控制充电电路213，从而将电池214适当地充电。受电用控制部215在探测到电池214处于满充电状态时，利用未图示的显示器等来通知电池214处于满充电状态的情况。这样，地上供电装置S的供电用控制部208停止供电电路203的控制，并且控制气体供排气机构207使袋体205完全收缩。例如，停止泵，且，打开气体排气用的能够开闭的阀，从而放出袋体205内的气体，使之完全收缩。在驾驶员通过未图示的显示器等识别到成为满充电状态，且袋体205完全收缩时，驾驶车辆M从地上供电装置S的设置场所移动。

另一方面，在袋体205膨胀的状态下若驾驶员驾驶车辆M从地上供电装置S的设置场所移动，则地上供电装置S的供电用控制部208在根据控制未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出探测到车辆M移动时，停止供电电路203的控制，并且控制气体供排气机构207而使袋体205完全收缩，防止隔离物206与受电线圈211的抵接。例如，停止泵，且，打开气体排气用的能够开闭的阀，从而放出袋体205内的气体，使之完全收缩。由此，防止供电电路203、受电电路212的电损坏，并防止袋体205、供电线圈204、受电线圈211的机械损坏。

依据本实施方式，通过使袋体205膨胀，能够以隔着隔离物206使供电线圈204和受电线圈211隔开使传输效率最佳的距离而对置配置的状态进行非接触供电。而且，在车辆M具有悬架，并在充电中上下移动的情况下，袋体205内的气体也具有弹性并容许袋体205的变形，因此防止对隔离物206、供电线圈204、受电线圈211施加过大的力从而机械损坏的情形。另外，依据本实施方式，通过不设置车高调整机构能够实现车辆M的低价化及构成的简洁化，另外由于不设置高度传感器，也不会因飞溅的泥、石等的异物而高度传感器污损或者破损。

（第7实施方式）

接着，对第7实施方式所涉及的非接触供电系统进行说明。

本第7实施方式所涉及的非接触供电系统如图13A及13B所示，在以下几点上与上述第6实施方式不同，即，供电电路203埋设于地面G；袋体205改换停车位置（车辆M能停车的场所）的地面G之上而设置在设于地面G的凹部C内，即供电线圈204、袋体205及隔离物206容纳于凹部C内；以及在凹部C内重新具备移动限制部209。除此以外的构成要素与第6实施方式同样。因而，第7实施方式中对于与第6实施方式同样的构成要素省略说明。

供电电路203与第6实施方式同样地，是基于从供电用控制部208输入的控制指令将从整流电路202供给的直流电力转换为交流电力（高频电力）并向供电线圈204供给的一种逆变器，通过具有挠性的电缆与供电线圈204连接。另外，供电电路203与第6实施方式不同，埋设于凹部C附近的地面G。

供电线圈204与第6实施方式同样地，是因从供电电路203供给高频电力而产生磁场，从而以非接触方式对车辆M进行供电的圆型线圈或者螺线管型线圈。另外，供电线圈204与第6实施方式不同，当袋体205收缩时容纳于凹部C内。

袋体205与第6实施方式同样地，通过在上侧205a以使供电线圈204的一个端面（下表面）相接的方式配置，支撑供电线圈204。而且，若从气体供排气机构207供给气体，则袋体205膨胀而将供电线圈204向上方向抬起，从而使供电线圈204向受电线圈211移动。另外，袋体205与第6实施方式不同，改换地面G而设置在凹部C的底部。

隔离物206与第6实施方式同样地，配置在供电线圈204的另一个端面（上表面）上，以与供电线圈204和车辆M的受电线圈211的传输效率最佳的距离相同的厚度形成。另外，隔离物206与第6实施方式不同，当袋体205收缩时容纳于凹部C内。

移动限制部209设置在与供电线圈204的周面对置的凹部C的内侧面，限制容纳于凹部C内的供电线圈204向水平方向的移动。供电线圈204在车辆M的车轮通过凹部C上时，因车轮与隔离物206抵接而被车辆M拖着在凹部C内移动。移动限制部209限制这样供电线圈204被车辆M拖着移动。该移动限制部209例如由橡胶、海绵等的弹性部件构成。

接着，对这样构成的本第7实施方式的动作进行说明。此外，对于与第6实施方式同样的动作省略说明。

地上供电装置S的供电用控制部208，在根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出探测出车辆M移动到地上供电装置S的上方时，以使袋体205完全膨胀的方式向气体供排气机构207供给气体。

在此，供电用控制部208基于从气体供排气机构207的压力计输入的检测信号控制气体供排气机构207。即，供电用控制部208向气体供排气机构207供给气体，直至压力计的检测结果成为特定压力。由此，供电线圈204因膨胀的袋体205而向上方向抬起，向受电线圈211移动。

而且，供电用控制部208在成为特定压力时，停止气体的供给。其结果是，如图13B所示，成为隔离物206的上表面206a抵接到车辆M的受电线圈211的状态，供电线圈204和受电线圈211隔着隔离物206而对置配置。即，供电线圈204和受电线圈211隔开使磁场共振方式中的传输效率成为最佳的距离而对置配置。

接着，供电用控制部208使供电电路203开始供电动作。在此，供电线圈204和受电线圈211隔开使磁场共振方式中的传输效率成为最佳的距离而对置配置，因此能以较高的传输效率从供电线圈204向受电线圈211供给电力。

另一方面，车辆M的受电用控制部215一边监视电池214的充电状态一边控制充电电路213，从而将电池214适当地充电。受电用控制部215在探测到电池214处于满充电状态时，利用未图示的显示器等来通知电池214处于满充电状态的情况。而且，驾驶员在通过未图示的显示器等识别到满充电状态时，驾驶车辆M从地上供电装置S的设置场所移动。

在此，供电电路203埋设于地面G，且供电线圈204、袋体205及隔离物206容纳于凹部C内，因此能够避免车辆M的车轮等与供电电路203、供电线圈204、袋体205及隔离物206冲突。另外，在车辆M的车轮通过凹部C上的情况下，通过移动限制部209限制供电线圈204沿水平方向的移动，因此也能避免供电线圈204被车辆M拖行。

依据本实施方式，通过使袋体205膨胀，能够隔着隔离物206将供电线圈204和受电线圈211隔开使传输效率成为最佳的距离而对置配置。另外，依据本实施方式，由于不设置车高调整机构，能够实现车辆的低价化及构成的简洁化，另外由于不设置高度传感器，所以也不会因飞溅的泥、石等的异物而出现高度传感器污损或者破损。

另外，依据本实施方式，供电电路203埋设于地面G，且供电线圈204、袋体205及隔离物206容纳于凹部C内，从而能够避免车辆M的车轮等与供电电路203、供电线圈204、袋体205及隔离物206冲突，因此不会妨碍车辆M的行驶。另外，依据本实施方式，在车辆M的车轮通过凹部C上的情况下，通过移动限制部209限制供电线圈204沿水平方向的移动，因此也能避免供电线圈204被车辆M拖行。

此外，本发明不局限于上述实施方式，可以考虑例如如下的变形。

（1）上述第6、第7实施方式中，也可以使隔离物206为可拆卸的。例如，磁场共振方式的非接触供电中，在供电线圈204和受电线圈211的传输效率高的距离存在不同的多个标准的情况下（例如，受电线圈211的大小、形状因标准不同而异的情况下），也可以按照标准替换为不同厚度的隔离物206。

（2）上述第6、第7实施方式，将本发明适用于具备在供电线圈204为圆型线圈的情况下以使线圈轴为上下方向的姿态、在螺线管型线圈的情况下以使线圈轴为水平方向的姿态设置的地上供电装置S的非接触供电系统，但是本发明不限于此。例如，在供电线圈204为圆型线圈的情况下，将本发明适用于具备以使线圈轴为水平方向的姿态（水平姿态）或者倾斜的姿态设置的地上供电装置S的非接触供电系统。即，在水平姿态或者倾斜的姿态的供电线圈204的一个端面设置隔离物206，并在用于安装供电线圈204的壁与供电线圈204的另一个端面之间设置袋体205也可。

（3）上述第6、第7实施方式中，隔离物206为板状部件，但是本发明并不限定于此。例如，隔离物206也可以为与供电线圈204和车辆M的受电线圈211的传输效率最佳的距离相同的高度的棒状部件。另外，上述第6、第7实施方式中，当袋体205膨胀时，隔离物206抵接到受电线圈211，使隔离物206抵接到车辆M的底面也可。例如，在供电线圈204的周面以垂直姿态设置棒状的隔离物206，当隔离物206抵接到车辆M的底面时，供电线圈204和受电线圈211成为隔开使传输效率最佳的距离而对置配置的状态也可。

（4）上述第6、第7实施方式中，供电装置为埋设于地面的地上供电装置S，受电装置为在地上行驶的车辆M。本发明不限于此。例如，供电装置为设置在水中的水中供电装置，受电装置为在水中移动的水中航行体也可。另外，上述水中航行体在调查水中的水质等的情况下，必须向外部提取出水质数据。在该情况下，对设在水中供电装置的袋体205的内部设置通信天线，经由通信天线向外部提取出水质数据也可。

即，经由通信电缆将水中供电装置有线连接到地上的水质数据管理装置等，水中航行体在电力传输时（电池214充电时）经由通信天线向水中供电装置无线发送水质数据，水中供电装置经由通信天线向水质数据管理装置等有线发送从水中航行体接收的水质数据也可。另外，向袋体205内供给的流体除了气体以外也可为液体。特别是在磁场共振方式的情况下，该液体只要具有不损伤袋体205的性质就可为具有离子性的液体（例如盐水），也可为蒸馏水、酒精等。特别是由于气体和液体的比重不同，所以通过一并使用气体和液体，能够调节供电装置的重量的平衡。

除了上述各实施方式中说明的技术以外，还适用以下的第8及第9实施方式中说明的技术，能够在短期间输送较多的电力，从而能够进一步提高非接触供电系统中的、供电线圈与受电线圈间的传输效率。

（第8实施方式）

图14是示出依据本发明的第8实施方式的非接触供电系统301的主要部分结构的框图。如图14所示的那样，非接触供电系统301具备：设置在地面侧的供电装置310；相当于上述第1～第5实施方式中的第2袋体的气球320；供电用气体供排气装置330及磁性体单元340；以及搭载于车辆M（移动体）侧的受电装置350，从供电装置310以非接触方式对受电装置350进行供电。

供电装置310具备电源311、整流电路312、供电电路313、供电用控制部314及供电线圈315，生成适合于对受电装置350进行非接触供电的电力，并且对受电装置350进行非接触供电的基础上进行必要的各种控制。此外，在本实施方式中，说明供电装置310设置在地上，但是供电装置310既可以设置在地下，也可以设置在车辆M的上方（例如，顶棚）。

电源311的输出端与整流电路312的输入端连接，电源311向整流电路312供给对受电装置350的供电所需要的交流电力。该电源311是例如供给200V或400V等的三相交流电力、或者100V的单相交流电力的系统电源。

整流电路312的输入端与电源311连接并且输出端与供电电路13连接，整流电路312对从电源311供给的交流电力进行整流而转换为直流电力，将转换后的直流电力向供电电路313输出。

供电电路313的输入端与整流电路312连接并且输出端与供电线圈315的两端连接，供电电路313将来自整流电路312的直流电力转换为交流电力，并将转换后的交流电力向供电线圈315输出。具体而言，供电电路313具备与供电线圈315一起构成供电侧谐振电路的谐振用电容器，在供电用控制部314的控制下，将来自整流电路312的直流电力转换为频率比电源311的交流电力高的交流电力（高频电力）并向供电线圈315输出。

供电用控制部314控制供电电路313而生成应该向受电装置350供给的电力。该供电用控制部314具备CPU（中央处理装置）、存储器等，基于预先准备的控制程序进行上述各种控制。另外，供电用控制部314控制供电用气体供排气装置330而使气球320膨胀或者收缩。进而供电用控制部314还进行磁性体单元340的控制。

供电线圈315由具有预先规定的线圈形状尺寸的螺旋形线圈构成。此外，供电线圈315也可以与通过将该供电线圈315模制的塑料等的非磁性材料形成的盖整体地设置。该供电线圈315通过产生与从供电电路313供给的高频电力对应的磁场来以非接触方式对受电装置350进行供电。此外，在本实施方式中供电线圈315设为卷轴方向朝着水平方向的、所谓的螺线管类型的线圈。

气球320以覆盖供电线圈315的方式固定在地面侧，通过从供电用气体供排气装置330向内部供给气体而膨胀（鼓起），所供给的气体同样地被供电用气体供排气装置330吸引而收缩（瘪）。

该气球320例如用具有伸缩性的橡胶材料等形成。此外，气球320如果避开连接供电线圈315和受电线圈351的磁路，则用合成铝粉、铜粉的橡胶来形成也可。由此，能够减少泄漏电磁场。

供电用气体供排气装置330在供电用控制部314的控制下，进行气体对气球320的供排气。该供电用气体供排气装置330如图14所示的那样，经由供排气管与气球320连接，并经由供排气管进行气体对气球320的供排气。

图15A及15B是包含磁性体单元340的放大示意图，图15A为立体图，图15B为侧面图。磁性体单元340设置在地面侧，如图15A及15B所示，具有磁性体容纳部341（磁性体容纳用袋体）、磁性体供给装置342和回收阀343（回收单元）。

磁性体容纳部341从磁性体供给装置342进行供排气，从而与气球320同样，是膨胀或者收缩的部件，与磁性体供给装置342连接。该磁性体容纳部341以在膨胀时配置在形成在供电线圈315与受电线圈351之间的磁路的中途的方式设在供电线圈315的两侧。另外，磁性体容纳部341配置成在收缩时，如图14所示，不妨碍气球320的收缩。这些磁性体容纳部341在膨胀时，能够容纳从磁性体供给装置342供给的粉末状的磁性体X。此外，在磁性体容纳部341连接具有未图示的过滤器的排气路，构成为在膨胀的情况下也能供给磁性体X。

磁性体供给装置342与磁性体容纳部341连接，在供电用控制部314的控制下，向磁性体容纳部341供给粉末状的磁性体X和气体。由此，磁性体容纳部341膨胀并且向磁性体容纳部341供给磁性体X。另外，磁性体容纳部341在供电用控制部314的控制下，调整向磁性体容纳部341供给的磁性体X的量。而且，磁性体容纳部341通过吸引向磁性体容纳部341供给的气体来使磁性体容纳部341收缩。

回收阀343设置在各磁性体容纳部341的下方，通过开路使容纳于磁性体容纳部341的磁性体X落下从而向磁性体供给装置342回收。

该磁性体单元340中，若以磁性体X容纳于磁性体容纳部341的状态，在供电线圈315与受电线圈351之间形成磁路，则如图16所示，磁性体容纳部341配置在磁路的中途。由此，容纳于磁性体容纳部341的磁性体X磁化，生成导磁率比空气高的区域。其结果是，在供电线圈315与受电线圈351之间的磁阻下降。

车辆M是由驾驶员驾驶而在道路上行驶的汽车，例如作为动力产生源具备行驶马达的电动汽车或混合动力汽车。该车辆M如图14所示的那样，具备受电装置350。此外，虽然在图14中进行了省略，但是车辆M具备引擎、上述行驶马达、操作方向盘及刹车等的行驶所需要的结构。

受电装置350具备受电线圈351、受电电路352、充电电路353、电池354及受电用控制部355。受电线圈351由具有与上述的供电线圈315大致相同的线圈直径的螺旋形线圈构成。此外，受电线圈351也可以与通过将该受电线圈351模制的塑料等的非磁性材料形成的盖整体地设置。该受电线圈351以能与供电线圈315对置的方式以使线圈轴成为上下方向（垂直方向）的姿态设在车辆M的底部。该受电线圈351两端与受电电路352的输入端连接，当供电线圈315的磁场作用时产生电动势，将产生的电动势向受电电路352输出。此外，在本实施方式中受电线圈351设为卷轴方向朝着水平方向的、所谓的螺线管类型的线圈。

受电电路352的输入端与受电线圈351的两端连接并且输出端与充电电路353的输入端连接，受电电路352将从受电线圈351供给的交流电力转换为直流电力，将转换后的直流电力向充电电路353输出。该受电电路352具备与受电线圈351一起构成受电侧谐振电路的谐振用电容器。此外，受电电路352的谐振用电容器的静电容以使受电侧谐振电路的谐振频率成为与前述的供电侧谐振电路的谐振频率相同的频率的方式设定。

充电电路353的输入端与受电电路352的输出端连接并且输出端与电池354的输入端连接，充电电路353以来自受电电路352的电力（直流电力）对电池354进行充电。电池354是搭载于车辆M的能够再充电的电池（例如，锂离子电池、镍氢电池等的二次电池），向未图示的行驶马达等供给电力。受电用控制部355具备CPU、存储器等，基于预先准备的受电用控制程序控制充电电路353。

本实施方式的非接触供电系统301中，在非供电时（例如，驾驶员进行车辆M的通常驾驶时），受电装置350中，由受电用控制部355进行使充电电路353停止的控制。另外，在非供电时（即，作为供电对象的车辆M未停在停车位置时），供电装置310中，由供电用控制部314进行使供电电路313停止的控制。

然后，驾驶员驾驶车辆M，使车辆M移动并停车到设置有供电线圈315的场所时，通过受电用控制部355掌握供电线圈315的设置位置。此外，作为掌握供电线圈315的设置位置的方法，可举出例如根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出掌握的方法。

另一方面，在供电装置310的供电用控制部314中，也与车辆M同样地根据未图示的声波传感器或者光传感器等的位置传感器的输出由供电用控制部314掌握车辆M的位置。当探测到受电线圈351配置到供电线圈315的上方时，通过供电用控制部314进行从供电用气体供排气装置330向气球320供给气体的控制。由此，气球320膨胀。进而，通过供电用控制部314进行从磁性体供给装置342向磁性体容纳部341供给气体及磁性体X的控制。由此，磁性体容纳部341膨胀，由粉体构成的磁性体X容纳于该磁性体容纳部341。

如果以上的动作结束，则供电装置310的供电电路313受供电用控制部314控制而开始供电动作。由此，从供电线圈315以非接触方式对设置在车辆M的受电线圈351供给电力。若进行非接触方式的供电，则在受电装置350中，受电用控制部355一边监视电池354的充电状态一边控制充电电路353，从而进行电池354的充电。

受电用控制部355在探测到电池354处于满充电状态时，进行使充电电路353停止的控制，并且对未图示的显示器等（例如，设在驾驶席的表示电池354的充电状态的显示器）通知电池354处于满充电状态的意思。通过有关通知，驾驶员能够识别到电池354处于满充电状态的情况。

供电装置310的供电用控制部314在进行非接触方式的供电的期间，判断供电是否结束。在此，供电是否结束的判断，可以根据例如对车辆M的供电量是否急剧下降来进行。在判断为供电未结束的情况下，供电用控制部314控制供电电路313继续非接触方式的供电。相对于此，在判断为供电结束的情况下，供电用控制部314控制供电电路313停止供电动作。

若供电动作停止，则供电用控制部314使回收阀343开路而回收磁性体X并且使供给到磁性体容纳部341内的气体向磁性体供给装置342排出从而使磁性体容纳部341收缩。另外，供电用控制部314使供给到气球320内的气体向供电用气体供排气装置330排出从而使气球320收缩。由此，驾驶员驾驶车辆M能够从供电线圈315的设置场所移动。

以上那样的本实施方式的非接触供电系统301，具备配置在形成在供电线圈315与受电线圈351之间的磁路的中途的磁性体X。该磁性体X通过设置在磁路的中途而被磁化，形成导磁率比空气高的区域。通过该区域，供电线圈315与受电线圈351之间的磁阻下降。因此，依据本实施方式的非接触供电系统301，通过适当地调整系统的阻抗，即便供电线圈315与受电线圈351的距离较长时，也可以能够输送较多的电力。

另外，本实施方式的非接触供电系统301中，磁性体X由粉体构成，具备：当气球320膨胀时配置在磁路的中途并且能够容纳磁性体X的磁性体容纳部341；以及向磁性体容纳部341供给磁性体X的磁性体供给装置342。因此，能够调整从磁性体供给装置342向磁性体容纳部341供给磁性体X的量，并能将供电线圈315与受电线圈351之间的磁阻调整为最佳。

另外，本实施方式的非接触供电系统301具备回收阀343。因此，能够回收或者减少容纳于磁性体容纳部341的磁性体X。

另外，本实施方式的非接触供电系统301中，磁性体容纳部341成为与气球320一起膨胀及收缩的袋体（磁性体容纳用袋体）。因此，能够防止磁性体容纳部341阻碍气球320的膨胀及收缩。

（第9实施方式）

接着，对本发明的第9实施方式进行说明。此外，在本第9实施方式的说明中，对于与上述第8实施方式同样的部分，省略或者简化其说明。

图17A是包含本实施方式的非接触供电系统所具备的磁性体单元340A的放大示意图。在本实施方式中，设置有由卷轴方向朝着铅直方向的、所谓的圆类型的线圈构成的供电线圈315A。另外，在本实施方式中，磁性体单元340具备：当膨胀时以包围供电线圈315A的方式立设的第1磁性体容纳部344；当膨胀时配置在供电线圈315A的上方的第2磁性体容纳部345；以及连接这些第1磁性体容纳部344与第2磁性体容纳部345的连接部346。此外，第1磁性体容纳部344和第2磁性体容纳部345的内部，经由连接部346的内部而连通。此外，在本实施方式中，如图17B所示，搭载于车辆M的受电线圈351A，也由卷轴方向朝着铅直方向的、所谓的圆类型的线圈构成。

在具有这样的结构的本实施方式的非接触供电系统中，如图17B所示，在形成在供电线圈315A与受电线圈351A之间的磁路的中途配置有第1磁性体容纳部344和第2磁性体容纳部345。对于这些第1磁性体容纳部344和第2磁性体容纳部345，从磁性体供给装置342供给磁性体X。因此，本实施方式的非接触供电系统也与上述第8实施方式同样，供电线圈315A与受电线圈351A之间的磁阻下降，当供电线圈315A和受电线圈351A的距离较长时，也可以能够输送较多的电力。

上述第8及第9实施方式中，进而在供电线圈315侧也设置气球及供排气装置也可。另外，在气球320内设置通信用的天线也可。另外，通过向膨胀的气球320内供给粉末，然后吸引气球320内的气体，从而利用干扰转移现象将气球320与受电线圈351或者受电线圈351A牢固地固定也可。

另外，上述第8及第9实施方式中，对本发明的移动体为车辆的结构进行了说明。然而，本发明并不局限于此，本发明的移动体也可为水中移动体。

以上，参照附图对本发明的合适的实施方式进行了说明，但是本发明显然不限于上述实施方式。上述的实施方式中示出的各构成部件的诸多形状、组合等为一个例子，在不脱离本发明的宗旨的范围内可根据设计要求等进行各种变更。

产业上的可利用性

依据本发明，不会导致非接触供电系统的高额化及大型化而能够实现电力的长距离传输。

另外，能够实现比以往更加有效率的非接触供电。

另外，能够使供电线圈和受电线圈隔开传输效率高的距离而对置配置。另外，由于不设置车高调整机构，所以能够实现车辆的低价化及构成的简洁化。另外，也不会因飞溅的泥、石等的异物而出现高度传感器污损或者破损。

另外，通过适当地调整非接触供电系统的阻抗，在供电线圈与受电线圈的距离较长时，也可以能够输送较多的电力。

标号说明

1 非接触供电系统；20、104、204、315 供电线圈；30a 内侧气球（第1袋体）；30b 外侧气球（第2袋体）；40 供电用气体供排气装置；50、111、211、351 受电线圈；60 辅助气球；70 容纳机构；105 第1袋体；106 中继线圈；107 第2袋体；108、207 气体供排气机构；121第3袋体；205 袋体（第1袋体）；206 隔离物；206a 隔离物的上表面；209 移动限制部；320气球（第2袋体）；341 磁性体容纳部（磁性体容纳用袋体）；342 磁性体供给装置；343 回收阀（回收单元）；C 凹部；M 车辆（受电装置、移动体）；S 地上供电装置；X 磁性体。

Claims (23)

1.一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈，以非接触方式进行从所述供电线圈到配置在所述供电线圈的上方的受电线圈的电力供给，其中具备：

第1袋体，搭载有所述供电线圈，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的上下方向的位置；以及

第2袋体，以内包所述供电线圈及所述第1袋体这两者的方式设置，通过膨胀来占据所述供电线圈与所述受电线圈之间的空间，

所述供电线圈搭载在所述第1袋体的上部。

2.如权利要求1所述的非接触供电系统，其中，具备供排气装置，所述供排气装置能够个别地进行对所述第1袋体的气体供给、对所述第2袋体的气体供给、从所述第1袋体的气体排出、及从所述第2袋体的气体排出。

3.如权利要求2所述的非接触供电系统，其中，所述供排气装置通过对向所述第1袋体供给的气体的量及从所述第1袋体排出的气体的量进行微调，来对所述供电线圈的上下方向的位置进行微调。

4.如权利要求2所述的非接触供电系统，其中，所述供排气装置在使所述第1袋体膨胀的情况下，在开始对所述第2袋体的气体供给之后开始对所述第1袋体的气体供给，在使所述第1袋体收缩的情况下，在开始从所述第1袋体的气体排出之后开始从所述第2袋体的气体排出。

5.如权利要求1所述的非接触供电系统，其中，具备辅助袋体，所述辅助袋体抵接于所述第1袋体的周围，能够通过膨胀或收缩来调整所述供电线圈的水平面内的位置。

6.如权利要求5所述的非接触供电系统，其中，具备容纳机构，所述容纳机构在所述第1袋体收缩的情况下使所述辅助袋体容纳于地中，在所述第1袋体膨胀的情况下使容纳于地中的所述辅助袋体出现在地上。

7.一种非接触供电系统，具备具有供电线圈的供电装置、具有受电线圈的受电装置、和位于所述供电线圈与所述受电线圈之间的中继线圈，经由所述中继线圈进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备：

第1袋体，支撑所述中继线圈，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈在所述供电线圈与所述受电线圈之间移动；

气体供给单元，向所述第1袋体供给气体；以及

第2袋体，在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀或者收缩，该第2袋体内包所述第1袋体。

8.如权利要求7所述的非接触供电系统，其中，

所述气体供给单元向所述第2袋体供给气体。

9.如权利要求7所述的非接触供电系统，其特征在于，

具备第3袋体，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈沿与连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向正交的方向移动，

所述气体供给单元向所述第3袋体供给气体。

10.如权利要求7所述的非接触供电系统，其特征在于，

所述第1袋体的内部从连接所述供电线圈和所述受电线圈的方向来看被分割，

所述气体供给单元对于所述第1袋体的各分割区域个别地供给气体。

11.一种供电装置，其中具备：

中继线圈；

供电线圈，经由所述中继线圈以非接触方式向受电线圈进行供电；

第1袋体，支撑所述中继线圈，通过膨胀或者收缩使所述中继线圈在所述供电线圈与所述受电线圈之间移动；

气体供给单元，向所述第1袋体供给气体；以及

第2袋体，在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀或者收缩，该第2袋体内包所述第1袋体。

12.一种非接触供电系统，具备具有供电线圈的供电装置和具有受电线圈的受电装置，进行从所述供电线圈到所述受电线圈的非接触供电，其中具备：

第1袋体，支撑所述供电线圈，通过膨胀使所述供电线圈向所述受电线圈移动；

隔离物，被所述供电线圈支撑，并且抵接到所述受电装置而使所述供电线圈和所述受电线圈隔着距离对置配置；以及

气体供给单元，向所述第1袋体供给气体，

所述隔离物是非导电性的部件。

13.如权利要求12所述的非接触供电系统，其中，所述隔离物抵接到所述受电装置的受电线圈。

14.如权利要求12所述的非接触供电系统，其中，

所述受电装置为车辆，并且在底面设有所述受电线圈，

所述隔离物具有平坦的上表面。

15.如权利要求14所述的非接触供电系统，其中，在所述车辆能够停车的场所的地上侧设置的凹部内，设有所述供电线圈及所述第1袋体。

16.如权利要求15所述的非接触供电系统，其中，还具备移动限制部，所述移动限制部设在所述凹部内，限制所述供电线圈的移动。

17.如权利要求12所述的非接触供电系统，其中，所述隔离物能够相对于所述供电线圈拆卸。

18.一种供电装置，其中具备：

供电线圈，以非接触方式向受电装置的受电线圈进行供电；

第1袋体，支撑所述供电线圈，通过膨胀使所述供电线圈向所述受电线圈移动；

隔离物，被所述供电线圈支撑，并且抵接到所述受电装置而使所述供电线圈和所述受电线圈隔着距离对置配置；以及

气体供给单元，向所述第1袋体供给气体，

所述隔离物是非导电性的部件。

19.一种非接触供电系统，具备配置在地上的供电线圈、和搭载于移动体并且以非接触方式从所述供电线圈被供给电力的受电线圈，其中具备：

第2袋体，设置在所述地上侧或者移动体侧并且在供电时在所述供电线圈与所述受电线圈之间膨胀；以及

磁性体，在膨胀的所述第2袋体的内部，配置在形成在所述供电线圈与所述受电线圈之间的磁路的中途。

20.如权利要求19所述的非接触供电系统，其中，

所述磁性体由粉体构成，

具备：磁性体容纳部，当所述第2袋体膨胀时配置在所述磁路的中途并且能够容纳所述磁性体；以及

磁性体供给装置，向所述磁性体容纳部供给所述磁性体。

21.如权利要求20所述的非接触供电系统，其中，具备回收单元，所述回收单元将容纳于所述磁性体容纳部的磁性体回收到所述磁性体供给装置。

22.如权利要求20所述的非接触供电系统，其中，所述磁性体容纳部由与所述第2袋体一起膨胀及收缩的磁性体容纳用袋体构成。

23.一种磁性体单元，设置在地上侧或者移动体侧，并且在供电时在供电线圈与受电线圈之间膨胀的内部，具有配置在形成在所述供电线圈与所述受电线圈之间的磁路的中途的磁性体。