JP2010070048A - 非接触受電装置、非接触送電装置、非接触給電システムおよび電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】共鳴法を用いた非接触受電装置、非接触送電装置、非接触給電システムおよび電動車両におけるシールド手法を提供する。
【解決手段】シールドボックス１９０は、面４１０が給電ユニットと対向可能なように配設される。面４１０は開口しており、その他の５つの面は、給電ユニットからの受電時に受電ユニットの周囲に生成される共鳴電磁場（近接場）を反射する。受電ユニットは、シールドボックス１９０内に配設され、シールドボックス１９０の開口部分（面４１０）を介して給電ユニットから受電する。シールドボックス２５０も、同様の構成であり、面４２０が開口し、その他の５つの面は、給電ユニットの周囲に生成される共鳴電磁場（近接場）を反射する。
【選択図】図４

Description

この発明は、非接触受電装置、非接触送電装置、非接触給電システムおよび電動車両に関し、特に、共鳴法を用いて車両外部の電源から車両へ非接触で電力を供給する給電システムにおけるシールド技術に関する。

環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両が大きく注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える再充電可能な蓄電装置とを搭載する。なお、ハイブリッド車は、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両や、車両駆動用の直流電源として蓄電装置とともに燃料電池をさらに搭載した車両である。

ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置を充電可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。

一方、送電方法として、電源コードや送電ケーブルを用いないワイヤレス送電が近年注目されている。このワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、電磁誘導を用いた送電、電磁波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。

このうち、共鳴法は、一対の共鳴器（たとえば一対の自己共振コイル）を電磁場（近接場）において共鳴させ、電磁場を介して送電する非接触の送電技術であり、数ｋＷの大電力を比較的長距離（たとえば数ｍ）送電することも可能である（非特許文献１参照）。
特開２００８−８７７３３号公報 特開平９−１８２３０３号公報 国際公開第２００７／００８６４６号パンフレット アンドレ・クルス（Andre Kurs）、他５名、"ワイヤレス パワー トランスファー バイア ストロングリィ カップルド マグネティック レゾナンス（Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances）"、［online］、２００７年７月６日、サイエンス（SCIENCE）、第３１７巻、ｐ．８３−８６、［平成２００７年９月１２日検索］、インターネット＜URL：http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/317/5834/83.pdf＞

上記の「ワイヤレス パワー トランスファー バイア ストロングリィ カップルド マグネティック レゾナンス（Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances）」に開示される共鳴法を用いたワイヤレス送電においては、電磁場を介して共鳴により送電が行なわれるところ、上記文献には、送電時のシールド手法について具体的な検討はなされていない。

それゆえに、この発明の目的は、共鳴法を用いた非接触受電装置、非接触送電装置、非接触給電システムおよび電動車両におけるシールド手法を提供することである。

この発明によれば、非接触受電装置は、受電用共鳴器と、電磁気遮蔽材とを備える。受電用共鳴器は、電源から電力を受けて電磁場を発生する送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより送電用共鳴器から受電する。電磁気遮蔽材は、受電用共鳴器の周囲に配設され、受電用共鳴器が送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口される。

好ましくは、電磁気遮蔽材は、受電用共鳴器が送電用共鳴器から受電するときに送電用共鳴器と対向する面が開口された箱状に形成される。受電用共鳴器は、電磁気遮蔽材の内部に格納される。

さらに好ましくは、電磁気遮蔽材は、直方体の箱状に形成される。電磁気遮蔽材において開口される面は、直方体において面積最大の面である。

好ましくは、非接触受電装置は、電磁気遮蔽板をさらに備える。電磁気遮蔽板は、送電用共鳴器からの受電を禁止するように送電用共鳴器と受電用共鳴器との間に介在可能に構成される。

好ましくは、送電用共鳴器は、一次コイルと、一次自己共振コイルとを含む。一次コイルは、電源から電力を受ける。一次自己共振コイルは、一次コイルから電磁誘導により給電され、電磁場を発生する。受電用共鳴器は、二次自己共振コイルと、二次コイルとを含む。二次自己共振コイルは、電磁場を介して一次自己共振コイルと共鳴することにより一次自己共振コイルから受電する。二次コイルは、二次自己共振コイルによって受電された電力を電磁誘導により取出して出力する。

また、この発明によれば、非接触送電装置は、送電用共鳴器と、電磁気遮蔽材とを備える。送電用共鳴器は、電源から電力を受けて電磁場を発生し、電磁場を介して受電用共鳴器と共鳴することにより受電用共鳴器へ送電する。電磁気遮蔽材は、送電用共鳴器の周囲に配設され、送電用共鳴器から受電用共鳴器へ送電可能なように一方向のみが開口される。

好ましくは、電磁気遮蔽材は、送電用共鳴器が受電用共鳴器へ送電するときに受電用共鳴器と対向する面が開口された箱状に形成される。送電用共鳴器は、電磁気遮蔽材の内部に格納される。

さらに好ましくは、電磁気遮蔽材は、直方体の箱状に形成される。電磁気遮蔽材において開口される面は、直方体において面積最大の面である。

好ましくは、非接触送電装置は、電磁気遮蔽板をさらに備える。電磁気遮蔽板は、受電用共鳴器への送電を禁止するように送電用共鳴器と受電用共鳴器との間に介在可能に構成される。

また、この発明によれば、非接触給電システムは、上述したいずれかの非接触受電装置と、上述したいずれかの非接触送電装置とを備える。

また、この発明によれば、電動車両は、受電用共鳴器と、整流器と、電気駆動装置と、電磁気遮蔽材とを備える。受電用共鳴器は、車両外部に設けられる送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより送電用共鳴器から受電する。整流器は、受電用共鳴器によって受電された電力を整流する。電気駆動装置は、整流器によって整流された電力を用いて車両駆動力を発生する。電磁気遮蔽材は、受電用共鳴器の周囲に配設され、受電用共鳴器が送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口される。

この発明においては、電磁場において共鳴する送電用共鳴器および受電用共鳴器により、送電用共鳴器から受電用共鳴器へ電磁場を介して非接触に送電される。ここで、受電用共鳴器が送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材が受電用共鳴器の周囲に配設されるので、受電用共鳴器による送電用共鳴器からの受電が妨げられることなく、受電用共鳴器の周囲に発生する漏洩電磁界が電磁気遮蔽材によって遮蔽される。したがって、この発明によれば、共鳴法を用いて送電用共鳴器から受電用共鳴器へ非接触に送電が行なわれる際に発生する漏洩電磁界を適切に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による給電システムの全体構成図である。図１を参照して、この給電システムは、電動車両１００と、給電装置２００とを備える。電動車両１００は、二次自己共振コイル１１０と、二次コイル１２０と、シールドボックス１９０と、整流器１３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０と、蓄電装置１５０とを含む。また、電動車両１００は、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する。）１６０と、モータ１７０と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８０とをさらに含む。

二次自己共振コイル１１０は、たとえば車体下部に配設される。二次自己共振コイル１１０は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、給電装置２００の一次自己共振コイル２４０（後述）と電磁場を介して共鳴することにより給電装置２００から電力を受電する。なお、二次自己共振コイル１１０の容量成分はコイルの浮遊容量とするが、コイルの両端に接続されるコンデンサを設けてもよい。

二次自己共振コイル１１０は、給電装置２００の一次自己共振コイル２４０との距離や、一次自己共振コイル２４０および二次自己共振コイル１１０の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル２４０と二次自己共振コイル１１０との共鳴強度を示すＱ値（たとえば、Ｑ＞１００）およびその結合度を示すκ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。

二次コイル１２０は、二次自己共振コイル１１０と同軸上に配設され、電磁誘導により二次自己共振コイル１１０と磁気的に結合可能である。この二次コイル１２０は、二次自己共振コイル１１０により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器１３０へ出力する。

ここで、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０は、シールドボックス１９０内に格納される。シールドボックス１９０は、たとえば直方体の箱状に形成されるが、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０の形状に合わせて円柱状や多角柱状に形成されてもよい。そして、二次自己共振コイル１１０が一次自己共振コイル２４０から受電するときに一次自己共振コイル２４０と対向する面（図１では下面）が開口され、その他の部分は、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０を覆うように配設される。シールドボックス１９０は、たとえば銅で構成してもよいし、安価な部材で構成してその内面または外面に電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等を貼付してもよい。

整流器１３０は、二次コイル１２０によって取出された交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、車両ＥＣＵ１８０からの制御信号に基づいて、整流器１３０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。なお、車両の走行中に給電装置２００から受電する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、整流器１３０によって整流された電力をシステム電圧に変換してＰＣＵ１６０へ直接供給してもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、必ずしも必要ではなく、二次コイル１２０によって取出された交流電力が整流器１３０によって整流された後に直接蓄電装置１５０に与えられるようにしてもよい。

蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池から成る。蓄電装置１５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０から供給される電力を蓄えるほか、モータ１７０によって発電される回生電力も蓄える。そして、蓄電装置１５０は、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００から供給される電力やモータ１７０からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。

ＰＣＵ１６０は、蓄電装置１５０から出力される電力あるいはＤＣ／ＤＣコンバータ１４０から直接供給される電力によってモータ１７０を駆動する。また、ＰＣＵ１６０は、モータ１７０により発電された回生電力を整流して蓄電装置１５０へ出力し、蓄電装置１５０を充電する。モータ１７０は、ＰＣＵ１６０によって駆動され、車両駆動力を発生して駆動輪へ出力する。また、モータ１７０は、駆動輪や図示されないエンジンから受ける運動エネルギーによって発電し、その発電した回生電力をＰＣＵ１６０へ出力する。

車両ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から電動車両１００への給電時、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０を制御する。車両ＥＣＵ１８０は、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０を制御することによって、整流器１３０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４０との間の電圧を所定の目標電圧に制御する。また、車両ＥＣＵ１８０は、車両の走行時、車両の走行状況や蓄電装置１５０の充電状態（以下「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）に基づいてＰＣＵ１６０を制御する。

一方、給電装置２００は、交流電源２１０と、高周波電力ドライバ２２０と、一次コイル２３０と、一次自己共振コイル２４０と、シールドボックス２５０とを含む。

交流電源２１０は、車両外部の電源であり、たとえば系統電源である。高周波電力ドライバ２２０は、交流電源２１０から受ける電力を高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を一次コイル２３０へ供給する。なお、高周波電力ドライバ２２０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１Ｍ〜１０数ＭＨｚである。

一次コイル２３０は、一次自己共振コイル２４０と同軸上に配設され、電磁誘導により一次自己共振コイル２４０と磁気的に結合可能である。そして、一次コイル２３０は、高周波電力ドライバ２２０から供給される高周波電力を電磁誘導により一次自己共振コイル２４０へ給電する。

一次自己共振コイル２４０は、たとえば地面近傍に配設される。一次自己共振コイル２４０も、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、電動車両１００の二次自己共振コイル１１０と電磁場を介して共鳴することにより電動車両１００へ電力を送電する。なお、一次自己共振コイル２４０の容量成分もコイルの浮遊容量とするが、コイルの両端に接続されるコンデンサを設けてもよい。

この一次自己共振コイル２４０も、電動車両１００の二次自己共振コイル１１０との距離や、一次自己共振コイル２４０および二次自己共振コイル１１０の共鳴周波数等に基づいて、Ｑ値（たとえば、Ｑ＞１００）および結合度κ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。

ここで、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０も、車両側の二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０と同様に、シールドボックス２５０内に格納される。このシールドボックス２５０も、たとえば直方体の箱状に形成されるが、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０の形状に合わせて円柱状や多角柱状に形成されてもよい。そして、一次自己共振コイル２４０から二次自己共振コイル１１０へ送電するときに二次自己共振コイル１１０と対向する面（図１では上面）が開口され、その他の部分は、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０を覆うように配設される。シールドボックス２５０も、たとえば銅で構成してもよいし、安価な部材で構成してその内面または外面に電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等を貼付してもよい。

図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。

具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ１Ｍ〜１０数ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０によって取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。

なお、図１との対応関係について説明すると、図１の交流電源２１０および高周波電力ドライバ２２０は、図２の高周波電源３１０に相当する。また、図１の一次コイル２３０および一次自己共振コイル２４０は、それぞれ図２の一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０に相当し、図１の二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０は、それぞれ図２の二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０に相当する。そして、図１の整流器１３０以降が負荷３６０として総括的に示されている。

図３は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図３を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電界」と称される。

「静電界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、共鳴法では、この「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電界」が支配的な近接場において、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、一方の共鳴器（一次自己共振コイル）から他方の共鳴器（二次自己共振コイル）へエネルギー（電力）を伝送する。この「静電界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電界」によりエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。

図４は、図１に示したシールドボックス１９０，２５０の構造を詳しく説明するための図である。なお、この図４では、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０から成るユニット（以下「受電ユニット」とも称する。）は、円柱状に簡略化して記載され、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０から成るユニット（以下「給電ユニット」とも称する。）についても同様である。

図４を参照して、シールドボックス１９０は、最も面積の大きい面４１０が給電ユニットと対向可能なように配設される。面４１０は開口しており、その他の５つの面は、給電ユニットからの受電時に受電ユニットの周囲に生成される共鳴電磁場（近接場）を反射する。そして、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０から成る受電ユニットがシールドボックス１９０内に配設され、受電ユニットは、シールドボックス１９０の開口部分（面４１０）を介して給電ユニットから受電する。なお、最も面積の大きい面４１０が給電ユニットと対向可能なように配設したのは、給電ユニットから受電ユニットへの伝送効率をできるだけ確保するためである。

シールドボックス２５０についても、最も面積の大きい面４２０が受電ユニットと対向可能なように配設される。面４２０は開口しており、その他の５つの面は、受電ユニットへの送電時に給電ユニットの周囲に生成される共鳴電磁場（近接場）を反射する。そして、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０から成る給電ユニットがシールドボックス２５０内に配設され、給電ユニットは、シールドボックス２５０の開口部分（面４２０）を介して受電ユニットへ送電する。なお、最も面積の大きい面４２０が受電ユニットと対向可能なように配設したのも、給電ユニットから受電ユニットへの伝送効率をできるだけ確保するためである。

なお、シールドボックス１９０，２５０の大きさ、特に車両に搭載されるシールドボックス１９０の大きさは、搭載スペースと送電効率とを考慮して決定される。すなわち、車両における搭載スペースの観点からは、シールドボックス１９０はできるだけ小さい方がよい。一方、送電効率の観点からは、シールドボックス１９０は大きい方が好ましい。

図５は、反射電力と遮蔽距離との関係を示した図である。図５を参照して、縦軸は反射電力を示し、横軸は、電磁流源（二次自己共振コイル１１０）とシールドボックス１９０との距離（遮蔽距離）を示す。図５に示されるように、遮蔽距離が小さいほど、反射電力は大きくなる。言い換えると、遮蔽距離が大きいほど、反射電力は小さい。したがって、効率の観点からは、シールドボックス１９０は大きい方が好ましい。

そこで、車両における搭載スペースのみを考慮してシールドボックス１９０を最小化するのではなく、スペースの許す限りシールドボックス１９０は大きめに設計される。なお、給電装置２００のシールドボックス２５０についても、スペースの許す限り大きめに設計するのが好ましい。

以上のように、この実施の形態１においては、電動車両１００においては、受電ユニットが給電ユニットから受電可能なように一方向のみが開口されたシールドボックス１９０内に受電ユニットが格納されるので、受電ユニットによる給電ユニットからの受電が妨げられることなく、受電ユニットの周囲に発生する漏洩電磁界がシールドボックス１９０によって遮蔽される。また、給電装置２００においても、給電ユニットから受電ユニットへ送電可能なように一方向のみが開口されたシールドボックス２５０内に給電ユニットが格納されるので、給電ユニットによる受電ユニットへの送電が妨げられることなく、給電ユニットの周囲に発生する漏洩電磁界がシールドボックス２５０によって遮蔽される。したがって、この実施の形態１によれば、共鳴法を用いて給電ユニットから受電ユニットへ非接触に送電が行なわれる際に発生する漏洩電磁界を適切に抑制することができる。
［実施の形態２］
この実施の形態２では、電動車両において受電を禁止するための構成、および給電装置において送電を禁止するための構成が示される。

図６は、実施の形態２における共鳴電磁場の遮蔽構造を説明するための図である。図６を参照して、この実施の形態２では、図４に示した実施の形態１の構成において、シールド板４３０，４４０がさらに設けられる。

シールド板４３０は、スライド可能に構成され、シールドボックス１９０の面４１０を覆うことができる。電動車両において給電装置から受電中は、面４１０が開口するようにシールド板４３０が移動する。一方、非受電時あるいは何らかの異常により緊急に受電を停止する必要があるときは、受電ユニットと給電ユニットとの間にシールド板４３０が介在するようにシールド板４３０が移動する。なお、シールド板４３０の移動は、適当なアクチュエータにより、たとえば車両ＥＣＵ（図示せず）によって制御される。

シールド板４４０も、スライド可能に構成され、シールドボックス２５０の面４２０を覆うことができる。そして、給電装置から電動車両への送電中は、面４２０が開口するようにシールド板４４０が移動する。一方、非送電時あるいは何らかの異常により緊急に送電を停止する必要があるときは、給電ユニットと受電ユニットとの間にシールド板４４０が介在するようにシールド板４４０が移動する。

以上のように、この実施の形態２によれば、シールド板４３０が設けられるので、給電装置から送電が行なわれていても、電動車両側において受電を確実に禁止することができる。さらに、給電装置においても、シールド板４４０が設けられるので、緊急時等に給電装置からの送電を確実に禁止することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、二次自己共振コイル１１０および一次自己共振コイル２４０の各々の容量成分は、各共振コイルの浮遊容量としたが、二次自己共振コイル１１０および一次自己共振コイル２４０の各々において、コイル端部間にコンデンサを接続して容量成分を構成してもよい。

また、上記においては、二次コイル１２０を用いて電磁誘導により二次自己共振コイル１１０から電力を取出し、一次コイル２３０を用いて電磁誘導により一次自己共振コイル２４０への給電を行なうものとしたが、二次コイル１２０を設けることなく二次自己共振コイル１１０から整流器１３０へ電力を直接取出し、高周波電力ドライバ２２０から一次自己共振コイル２４０へ直接給電してもよい。

また、上記においては、コイルを共鳴させて送電するものとしたが、共鳴体として共振コイルに代えて高誘電体ディスクを用いてもよい。

なお、電動車両は、モータ１７０に加えてエンジンを動力源としてさらに搭載したハイブリッド車両であってもよい。また、電動車両は、直流電源として燃料電池を搭載した燃料電池車であってもよい。

また、上記においては、給電装置２００から供給される電力は、蓄電装置１５０に充電されるものとしたが、この発明は、蓄電装置を備えない車両にも適用可能である。すなわち、走行中に給電装置から電力を受電しながらモータで走行する電動車両にもこの発明は適用可能である。

なお、上記において、二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０は、この発明における「受電用共鳴器」の一実施例を形成し、一次自己共振コイル２４０および一次コイル２３０は、この発明における「送電用共鳴器」の一実施例を形成する。また、シールドボックス１９０は、この発明における「受電用共鳴器の周囲に配設される電磁気遮蔽材」の一実施例に対応し、シールド板４３０は、この発明における「電磁気遮蔽板」の一実施例に対応する。さらに、シールドボックス２５０は、この発明における「送電用共鳴器の周囲に配設される電磁気遮蔽材」の一実施例に対応し、ＰＣＵ１６０およびモータ１７０は、この発明における「電気駆動装置」の一実施例を形成する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による給電システムの全体構成図である。 共鳴法による送電の原理を説明するための図である。 電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。 図１に示すシールドボックスの構造を詳しく説明するための図である。 反射電力と遮蔽距離との関係を示した図である。 実施の形態２における共鳴電磁場の遮蔽構造を説明するための図である。

符号の説明

１００ 電動車両、１１０，３４０ 二次自己共振コイル、１２０，３５０ 二次コイル、１３０ 整流器、１４０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５０ 蓄電装置、１６０ ＰＣＵ、１７０ モータ、１８０ 車両ＥＣＵ、１９０，２５０ シールドボックス、２１０ 交流電源、２２０ 高周波電力ドライバ、２３０，３２０ 一次コイル、２４０，３３０ 一次自己共振コイル、３６０ 負荷、４１０，４２０ 面、４３０，４４０ シールド板。

Claims (8)

1. 電源から電力を受けて電磁場を発生する送電用共鳴器と前記電磁場を介して共鳴することにより前記送電用共鳴器から受電する受電用共鳴器と、
   前記受電用共鳴器の周囲に配設され、前記受電用共鳴器が前記送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材とを備える非接触受電装置。
2. 前記電磁気遮蔽材は、前記受電用共鳴器が前記送電用共鳴器から受電するときに前記送電用共鳴器と対向する面が開口された箱状に形成され、
   前記受電用共鳴器は、前記電磁気遮蔽材の内部に格納される、請求項１に記載の非接触受電装置。
3. 前記電磁気遮蔽材は、直方体の箱状に形成され、
   前記電磁気遮蔽材において開口される面は、前記直方体において面積最大の面である、請求項２に記載の非接触受電装置。
4. 前記送電用共鳴器からの受電を禁止するように前記送電用共鳴器と前記受電用共鳴器との間に介在可能に構成された電磁気遮蔽板をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれかに記載の非接触受電装置。
5. 前記送電用共鳴器は、
   電源から電力を受ける一次コイルと、
   前記一次コイルから電磁誘導により給電され、前記電磁場を発生する一次自己共振コイルとを含み、
   前記受電用共鳴器は、
   前記電磁場を介して前記一次自己共振コイルと共鳴することにより前記一次自己共振コイルから受電する二次自己共振コイルと、
   前記二次自己共振コイルによって受電された電力を電磁誘導により取出して出力する二次コイルとを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の非接触受電装置。
6. 電源から電力を受けて電磁場を発生し、前記電磁場を介して受電用共鳴器と共鳴することにより前記受電用共鳴器へ送電する送電用共鳴器と、
   前記送電用共鳴器の周囲に配設され、前記送電用共鳴器から前記受電用共鳴器へ送電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材とを備える非接触送電装置。
7. 請求項１に記載の非接触受電装置と、
   請求項６に記載の非接触送電装置とを備える非接触給電システム。
8. 車両外部に設けられる送電用共鳴器と電磁場を介して共鳴することにより前記送電用共鳴器から受電する受電用共鳴器と、
   前記受電用共鳴器によって受電された電力を整流する整流器と、
   前記整流器によって整流された電力を用いて車両駆動力を発生する電気駆動装置と、
   前記受電用共鳴器の周囲に配設され、前記受電用共鳴器が前記送電用共鳴器から受電可能なように一方向のみが開口された電磁気遮蔽材とを備える電動車両。

Images