JP2012099644A - インダクタンス可変の非接触給電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】第１に、給電効率低下が回避され、第２に、しかもこれが簡単容易に実現される、インダクタンス可変の非接触給電装置を提案する。
【解決手段】このインダクタンス可変の非接触給電装置Ａは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路１の１次コイル２から２次側回路３の２次コイル４に、エアギャップＧを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。そして、１次コイル１と２次コイル４間のエアギャップＧ変動や位置ずれに対応すべく、１次コイル１や２次コイル４に付設された磁心コア１４の面積が変更可能、そして１次コイル１や２次コイル４のインダクタンスが可変となっている。１次側回路１は、地面，路面，床面，その他の地上Ｂ側に定置され、２次側回路３は、車輌Ｃ，その他の移動体側に搭載されている。そして給電は、２次コイル４が１次コイル１に対応位置して停止される、停止給電方式にて行われる。
【選択図】図１
【解決手段】このインダクタンス可変の非接触給電装置Ａは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路１の１次コイル２から２次側回路３の２次コイル４に、エアギャップＧを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。そして、１次コイル１と２次コイル４間のエアギャップＧ変動や位置ずれに対応すべく、１次コイル１や２次コイル４に付設された磁心コア１４の面積が変更可能、そして１次コイル１や２次コイル４のインダクタンスが可変となっている。１次側回路１は、地面，路面，床面，その他の地上Ｂ側に定置され、２次側回路３は、車輌Ｃ，その他の移動体側に搭載されている。そして給電は、２次コイル４が１次コイル１に対応位置して停止される、停止給電方式にて行われる。
【選択図】図１
Description
本発明は、非接触給電装置に関する。すなわち、地上側，１次側から車輌側，２次側に、エアギャップを存し非接触で電力を供給する、インダクタンス可変の非接触給電装置に関するものである。
《技術的背景》
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車等の車輌に、外部から電力を供給する非接触給電装置が、需要に基づき開発，実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された１次側回路の１次コイルから、車輌，その他の移動体側に搭載された２次側回路の２次コイルに、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ程度のエアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する（後述する図４等も参照）
ケーブル等の機械的接触なしで、例えば電気自動車等の車輌に、外部から電力を供給する非接触給電装置が、需要に基づき開発，実用化されている。
この非接触給電装置では、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、地上側に定置された１次側回路の１次コイルから、車輌，その他の移動体側に搭載された２次側回路の２次コイルに、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ程度のエアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する（後述する図４等も参照）
《従来技術》
そして、この種の非接触給電装置は、従来より各種の条件を勘案しつつ、次のように設計，製作されている。
すなわち、必要とされる供給電力量を前提条件としつつ、エアギャップの間隔寸法、２次側回路の全電気抵抗や、給電交流の周波数、１次コイルと２次コイルの巻数比、磁心コアの面積（形成磁束の磁気面積）、等々の各種条件について、相互調整，設定することにより、１次コイルや２次コイルについて、最良のコイル性能そしてインダクタンスの最適値が得られるように、設計，製作されている。
もって、電磁結合される１次側回路と２次側回路について、高い結合係数が得られ、励磁無効電力が小さく、２次側の実効有効電力が大きく取り出せるようになる等、給電効率の向上が図られている。
そして、この種の非接触給電装置は、従来より各種の条件を勘案しつつ、次のように設計，製作されている。
すなわち、必要とされる供給電力量を前提条件としつつ、エアギャップの間隔寸法、２次側回路の全電気抵抗や、給電交流の周波数、１次コイルと２次コイルの巻数比、磁心コアの面積（形成磁束の磁気面積）、等々の各種条件について、相互調整，設定することにより、１次コイルや２次コイルについて、最良のコイル性能そしてインダクタンスの最適値が得られるように、設計，製作されている。
もって、電磁結合される１次側回路と２次側回路について、高い結合係数が得られ、励磁無効電力が小さく、２次側の実効有効電力が大きく取り出せるようになる等、給電効率の向上が図られている。
このような非接触給電装置としては、例えば、次の特許文献１，特許文献２に示されたものが挙げられる。
特開平７−１７０６８１号公報
特開２００８−０８７７３３号公報
《問題点》
ところで、このような従来の非接触給電装置については、次の課題が指摘されていた。
給電に際しては、地上側に定置された１次コイルに対し、移動体側に搭載された２次コイルが、所定のエアギャップの基で正確に対応位置していることが、前提となる。しかしながら実際の運用上は、エアギャップ変動や位置ずれが、不可避的に多発していた。
すなわち、１次コイルに対し２次コイルが、所定のエアギャップより、小さいエアギャップで位置したり（過接近）、大きいエアギャップで位置したり（過離反）、前後方向に位置ずれしたり（前後ずれ）、左右方向に位置ずれしたりする（横ずれ）ことが、多々あった。これらは、給電時の例えば車輌の重量変動や運転操作に起因して、多々発生する。
そして、このようなエアギャップ変動や位置ずれが発生すると、給電効率が変化し，低下する、という問題が指摘されていた。
すなわち、前述したようにエアギャップは、最良のコイル性能そしてインダクタンスの最適値を得るための重要なファクターである。エアギャップ変動や位置ずれが発生すると、インダクタンスが最適値から大小変化して、２次側の実効有効電力が低下し、給電効率が低下する事態発生が懸念されていた。
ところで、このような従来の非接触給電装置については、次の課題が指摘されていた。
給電に際しては、地上側に定置された１次コイルに対し、移動体側に搭載された２次コイルが、所定のエアギャップの基で正確に対応位置していることが、前提となる。しかしながら実際の運用上は、エアギャップ変動や位置ずれが、不可避的に多発していた。
すなわち、１次コイルに対し２次コイルが、所定のエアギャップより、小さいエアギャップで位置したり（過接近）、大きいエアギャップで位置したり（過離反）、前後方向に位置ずれしたり（前後ずれ）、左右方向に位置ずれしたりする（横ずれ）ことが、多々あった。これらは、給電時の例えば車輌の重量変動や運転操作に起因して、多々発生する。
そして、このようなエアギャップ変動や位置ずれが発生すると、給電効率が変化し，低下する、という問題が指摘されていた。
すなわち、前述したようにエアギャップは、最良のコイル性能そしてインダクタンスの最適値を得るための重要なファクターである。エアギャップ変動や位置ずれが発生すると、インダクタンスが最適値から大小変化して、２次側の実効有効電力が低下し、給電効率が低下する事態発生が懸念されていた。
《本発明について》
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、給電効率低下が回避され、第２に、しかもこれが簡単容易に実現される、インダクタンス可変の非接触給電装置を提案することを、目的とする。
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、給電効率低下が回避され、第２に、しかもこれが簡単容易に実現される、インダクタンス可変の非接触給電装置を提案することを、目的とする。
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１のインダクタンス可変の非接触給電装置は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路の１次コイルから２次側回路の２次コイルに、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。
そして、該１次コイルと２次コイル間のエアギャップ変動や位置ずれに対応すべく、該１次コイルや２次コイルに付設された磁心コアの面積が変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが可変となっていること、を特徴とする、
請求項２については、次のとおり。
請求項２のインダクタンス可変の非接触給電装置では、１次側は、地面，路面，床面，その他の地上側に定置され、２次側は、車輌，その他の移動体側に搭載されている。そして給電は、該２次コイルが１次コイルに対応位置して停止される停止給電方式にて行われること、を特徴とする。
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１のインダクタンス可変の非接触給電装置は、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路の１次コイルから２次側回路の２次コイルに、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する。
そして、該１次コイルと２次コイル間のエアギャップ変動や位置ずれに対応すべく、該１次コイルや２次コイルに付設された磁心コアの面積が変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが可変となっていること、を特徴とする、
請求項２については、次のとおり。
請求項２のインダクタンス可変の非接触給電装置では、１次側は、地面，路面，床面，その他の地上側に定置され、２次側は、車輌，その他の移動体側に搭載されている。そして給電は、該２次コイルが１次コイルに対応位置して停止される停止給電方式にて行われること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項２において、該磁心コアは、フェライトコア，その他の強磁性体よりなり、平板状をなし、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造よりなる。
そして中央磁心コアは、その中央部に、該１次コイルや２次コイルが螺状巻回され、両端部に、それぞれ両側磁心コアの側部が重ねられている。該両側磁心コアは、該中央磁心コアに対しスライド移動可能に摺接され、もって該両側磁心コアの該中央磁心コアに対する重なり面積が可変となっていること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項３において、該磁心コアの両側磁心コアは、エアギャップ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、相互間が離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。
もって、該磁心コア全体の面積が広狭変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが、大小変更可能となっていること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項４において、該１次側回路や２次側回路には、該１次コイルや２次コイルとの共振用のコンデンサが設けられていること、を特徴とする。
請求項３のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項２において、該磁心コアは、フェライトコア，その他の強磁性体よりなり、平板状をなし、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造よりなる。
そして中央磁心コアは、その中央部に、該１次コイルや２次コイルが螺状巻回され、両端部に、それぞれ両側磁心コアの側部が重ねられている。該両側磁心コアは、該中央磁心コアに対しスライド移動可能に摺接され、もって該両側磁心コアの該中央磁心コアに対する重なり面積が可変となっていること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項３において、該磁心コアの両側磁心コアは、エアギャップ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、相互間が離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。
もって、該磁心コア全体の面積が広狭変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが、大小変更可能となっていること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５のインダクタンス可変の非接触給電装置では、請求項４において、該１次側回路や２次側回路には、該１次コイルや２次コイルとの共振用のコンデンサが設けられていること、を特徴とする。
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）非接触給電装置では、定置された１次コイルに対し、車輌等に搭載された２次コイルが、所定エアギャップのもとで対応位置して、給電が実施されるようになっている。
（２）しかしながら実際の運用では、エアギャップ変動や位置ずれが、発生し易い。
（３）そこで、エアギャップ変動や位置ずれが発生した場合、磁心コアの面積が、対応して変更可能となっている。
（４）すなわち両側磁心コアが、相互間で離反又は接近すべくスライド移動することにより、磁心コアの面積が対応変更される。
（５）そこで、エアギャップ変動や位置ずれに基づき変化した、１次コイルや２次コイルのインダクタンスは、このような磁心コアの面積変更により、変更調整，補正される。このようにして、インダクタンスが最適値に維持される。
（６）そして、このように作用する非接触給電装置は、磁心コアを、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造とした、簡単な構造よりなる。
（７）又、磁心コアは、平板状の中央磁心コアに平板状の両側磁心コアを重ねて摺設してなるので、全体肉厚を薄く形成可能である。
（８）更に磁心コアは、中央磁心コアにコイルが巻回されているので、形成される磁束密度が密でありインダクタンス増加が可能となり、コイル使用量を削減可能となる。
（９）さてそこで、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、次の効果を発揮する。
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）非接触給電装置では、定置された１次コイルに対し、車輌等に搭載された２次コイルが、所定エアギャップのもとで対応位置して、給電が実施されるようになっている。
（２）しかしながら実際の運用では、エアギャップ変動や位置ずれが、発生し易い。
（３）そこで、エアギャップ変動や位置ずれが発生した場合、磁心コアの面積が、対応して変更可能となっている。
（４）すなわち両側磁心コアが、相互間で離反又は接近すべくスライド移動することにより、磁心コアの面積が対応変更される。
（５）そこで、エアギャップ変動や位置ずれに基づき変化した、１次コイルや２次コイルのインダクタンスは、このような磁心コアの面積変更により、変更調整，補正される。このようにして、インダクタンスが最適値に維持される。
（６）そして、このように作用する非接触給電装置は、磁心コアを、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造とした、簡単な構造よりなる。
（７）又、磁心コアは、平板状の中央磁心コアに平板状の両側磁心コアを重ねて摺設してなるので、全体肉厚を薄く形成可能である。
（８）更に磁心コアは、中央磁心コアにコイルが巻回されているので、形成される磁束密度が密でありインダクタンス増加が可能となり、コイル使用量を削減可能となる。
（９）さてそこで、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、次の効果を発揮する。
《第１の効果》
第１に、給電効率の低下が回避される。
すなわち、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置では、エアギャップ変動や位置ずれが生じると、対応して両側磁心コアが、中央磁心コアに対しスライド移動可能となっている。
もって、磁心コアの全体面積を変更することにより、エアギャップ変動や位置ずれにより変化するインダクタンスが、変更調整，補正せしめられて、最適値を維持する。
そこで、前述したこの種従来例のように、エアギャップ変動や位置ずれにより、給電効率が低下する事態は回避される。すなわち、コイル性能は最良状態に保持され、電磁結合される１次側回路と２次側回路は、高い結合係数が維持され、励磁無効電力が小さく、２次側にて実効有効電力が大きく取り出せる等、優れた給電効率が維持される。
第１に、給電効率の低下が回避される。
すなわち、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置では、エアギャップ変動や位置ずれが生じると、対応して両側磁心コアが、中央磁心コアに対しスライド移動可能となっている。
もって、磁心コアの全体面積を変更することにより、エアギャップ変動や位置ずれにより変化するインダクタンスが、変更調整，補正せしめられて、最適値を維持する。
そこで、前述したこの種従来例のように、エアギャップ変動や位置ずれにより、給電効率が低下する事態は回避される。すなわち、コイル性能は最良状態に保持され、電磁結合される１次側回路と２次側回路は、高い結合係数が維持され、励磁無効電力が小さく、２次側にて実効有効電力が大きく取り出せる等、優れた給電効率が維持される。
《第２の効果》
第２に、しかもこれは、簡単容易に実現される。
すなわち、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、磁心コアをスライド移動可能な３枚１組構造とした簡単な構造により、上述したように優れた給電効率を容易に実現する。
又、この本発明で採用した磁心コアは、このように構造が簡単なので製造容易であり、ローコストで製造可能である。なお、１枚の中央磁心コアと２枚の両側磁心コアは、形状統一が容易であり、この面からもローコストで製造可能である。
更に、本発明の磁心コアは、前述したこの種従来例で使用されているいわゆるＥ型の磁心コアに比し、全体肉厚を薄く形成可能であり、もって例えばコンパクト化等が促進される。
又、本発明の磁心コアでは、中央磁心コアにコイルが巻回されるので、前述したこの種従来例で使用されているいわゆるフラット平板型の磁心コア（渦巻き巻回されたコイルに添設される）に比し、インダクタンスを大きくできる。もってその分、コイル銅線の使用量を削減可能であり、この面からもコスト面に優れている。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
第２に、しかもこれは、簡単容易に実現される。
すなわち、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置は、磁心コアをスライド移動可能な３枚１組構造とした簡単な構造により、上述したように優れた給電効率を容易に実現する。
又、この本発明で採用した磁心コアは、このように構造が簡単なので製造容易であり、ローコストで製造可能である。なお、１枚の中央磁心コアと２枚の両側磁心コアは、形状統一が容易であり、この面からもローコストで製造可能である。
更に、本発明の磁心コアは、前述したこの種従来例で使用されているいわゆるＥ型の磁心コアに比し、全体肉厚を薄く形成可能であり、もって例えばコンパクト化等が促進される。
又、本発明の磁心コアでは、中央磁心コアにコイルが巻回されるので、前述したこの種従来例で使用されているいわゆるフラット平板型の磁心コア（渦巻き巻回されたコイルに添設される）に比し、インダクタンスを大きくできる。もってその分、コイル銅線の使用量を削減可能であり、この面からもコスト面に優れている。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
《非接触給電装置Ａについて》
まず、本発明の前提となる非接触給電装置Ａについて、図３や図４を参照して、一般的に説明する。
非接触給電装置Ａは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路１の１次コイル２から、２次側回路３の２次コイル４に、エアギャップＧを存して非接触で対応位置して、電力を供給する。１次側回路１は、地上Ｂ側に定置配設されており、２次側回路３は、車輌Ｃ側等の移動体側に搭載されている。
《非接触給電装置Ａについて》
まず、本発明の前提となる非接触給電装置Ａについて、図３や図４を参照して、一般的に説明する。
非接触給電装置Ａは、電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路１の１次コイル２から、２次側回路３の２次コイル４に、エアギャップＧを存して非接触で対応位置して、電力を供給する。１次側回路１は、地上Ｂ側に定置配設されており、２次側回路３は、車輌Ｃ側等の移動体側に搭載されている。
このような非接触給電装置Ａについて、更に詳述する。まず、給電側，トラック側，１次側の１次側回路１は、給電スタンドＤその他の給電エリアにおいて、地面，路面，床面，その他の地上Ｂ側に、定置配置されている。
これに対し、受電側，ピックアップ側，２次側の２次側回路３は、電気自動車（ＥＶ車）や電車等の車輌Ｃ，その他の移動体に搭載されている。２次側回路３は、移動体の駆動用の他、非駆動用としても利用可能であり、図４中に示したように車載のバッテリー５に接続されるのが代表的であるが、その他の各種負荷Ｌに直接接続される場合もある。
そして、１次側回路１の１次コイル２と２次側回路３の２次コイル４とは、給電に際し、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ、例えば５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の僅かな間隙空間であるエアギャップＧを存しつつ、非接触で近接対峙して対応位置される。図示例では、上下で対応位置される。
又、給電に際しては、２次コイル４が、１次コイル２上等で対応位置して停止される停止給電方式が代表的である。これに対し、２次コイル４が１次コイル２上を低速走行しつつ給電を行う移動給電方式も、可能である。
これに対し、受電側，ピックアップ側，２次側の２次側回路３は、電気自動車（ＥＶ車）や電車等の車輌Ｃ，その他の移動体に搭載されている。２次側回路３は、移動体の駆動用の他、非駆動用としても利用可能であり、図４中に示したように車載のバッテリー５に接続されるのが代表的であるが、その他の各種負荷Ｌに直接接続される場合もある。
そして、１次側回路１の１次コイル２と２次側回路３の２次コイル４とは、給電に際し、数１０ｍｍ〜数１００ｍｍ、例えば５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の僅かな間隙空間であるエアギャップＧを存しつつ、非接触で近接対峙して対応位置される。図示例では、上下で対応位置される。
又、給電に際しては、２次コイル４が、１次コイル２上等で対応位置して停止される停止給電方式が代表的である。これに対し、２次コイル４が１次コイル２上を低速走行しつつ給電を行う移動給電方式も、可能である。
１次側回路１の１次コイル２は、インバータが使用される電源６に接続されている。図３の１次側回路１中、７はチョークコイルであり、８は、１次コイル２との直列共振用のコンデンサ、９は、１次コイル２との並列共振用のコンデンサである。図３の２次側回路３中、１０は並列共振用のコンデンサである。
なお図示例によらず、１次側回路１について、共振用としていずれか一方（直列共振用又は並列共振用）のコンデンサ８又は９のみを、設けることも考えられる。又、２次側回路３について、並列共振用のコンデンサ１０と共に又はこれに換えて、直列共振用のコンデンサを設けることも考えられる。更に、１次側回路１と２次側回路３について、いずれか一方のみを共振回路とし、他方には共振用のコンデンサを設けないことも可能である。
２次側回路３の２次コイル４は、図４の例ではバッテリー５に接続可能となっており、給電により充電されたバッテリー５にて走行用のモータ１１が駆動されるのに対し、図３の例では、その他の負荷Ｌに電力供給される。図４中１２は、交流を直流に変換するコンバータ（整流部や平滑部）、１３は、直流を交流に変換するインバータである。
なお図示例によらず、１次側回路１について、共振用としていずれか一方（直列共振用又は並列共振用）のコンデンサ８又は９のみを、設けることも考えられる。又、２次側回路３について、並列共振用のコンデンサ１０と共に又はこれに換えて、直列共振用のコンデンサを設けることも考えられる。更に、１次側回路１と２次側回路３について、いずれか一方のみを共振回路とし、他方には共振用のコンデンサを設けないことも可能である。
２次側回路３の２次コイル４は、図４の例ではバッテリー５に接続可能となっており、給電により充電されたバッテリー５にて走行用のモータ１１が駆動されるのに対し、図３の例では、その他の負荷Ｌに電力供給される。図４中１２は、交流を直流に変換するコンバータ（整流部や平滑部）、１３は、直流を交流に変換するインバータである。
電磁誘導の相互誘導作用については、次のとおり。給電に際し、対応位置する１次コイル２と２次コイル４間において、１次コイル２での磁束形成により２次コイル４に誘導起電力を生成させ、もって１次コイル２から２次コイル４に電力を供給することは、公知公用である。
すなわち、１次側回路１の１次コイル２に、電源６から例えば数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の交流を、給電交流，励磁電流として印加，通電することにより、磁界が１次コイル２の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。
そして、このように形成された磁束が、２次側回路３の２次コイル４を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成されて磁場が形成される。このように、誘起された磁界を利用して、電力が送受される。１ｋＷ程度〜数ｋＷ以上、更には数１０ｋＷ〜数１００ｋＷ程度の電力供給も可能である。
非接触給電装置Ａでは、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次コイル２と２次コイル４間に磁束の磁路が形成され、１次コイル２そして１次側回路１と、２次コイル４そして２次側回路３との間が電磁結合されて、非接触給電が実施される。
非接触給電装置Ａについて、一般的説明は以上のとおり。
すなわち、１次側回路１の１次コイル２に、電源６から例えば数ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の交流を、給電交流，励磁電流として印加，通電することにより、磁界が１次コイル２の周囲に生じ、磁束がコイル面に対して直角方向に形成される。
そして、このように形成された磁束が、２次側回路３の２次コイル４を貫き鎖交することにより、誘導起電力が生成されて磁場が形成される。このように、誘起された磁界を利用して、電力が送受される。１ｋＷ程度〜数ｋＷ以上、更には数１０ｋＷ〜数１００ｋＷ程度の電力供給も可能である。
非接触給電装置Ａでは、このような電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次コイル２と２次コイル４間に磁束の磁路が形成され、１次コイル２そして１次側回路１と、２次コイル４そして２次側回路３との間が電磁結合されて、非接触給電が実施される。
非接触給電装置Ａについて、一般的説明は以上のとおり。
《本発明の概要》
以下、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａについて、図１を参照して説明する。
本発明の概要については、次のとおり。
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａでは、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧ変動や位置ずれに対応すべく、１次コイル２や２次コイル４に付設された磁心コア１４の面積が変更可能、そして１次コイル２や２次コイル４のインダクタンスが可変となっている。
すなわち磁心コア１４は、フェライトコア，その他の強磁性体よりなり、平板状をなし、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造よりなる。
そして中央磁心コア１５は、その中央部１６に、１次コイル２や２次コイル４が螺状巻回され、その両端部１７に、それぞれ両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１が、重ねられている。この両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対しスライド移動可能に摺接されており、両側磁心コア１８，１９の中央磁心コア１５に対する重なり面積が可変となっている。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明について、更に詳述する。
以下、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａについて、図１を参照して説明する。
本発明の概要については、次のとおり。
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａでは、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧ変動や位置ずれに対応すべく、１次コイル２や２次コイル４に付設された磁心コア１４の面積が変更可能、そして１次コイル２や２次コイル４のインダクタンスが可変となっている。
すなわち磁心コア１４は、フェライトコア，その他の強磁性体よりなり、平板状をなし、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造よりなる。
そして中央磁心コア１５は、その中央部１６に、１次コイル２や２次コイル４が螺状巻回され、その両端部１７に、それぞれ両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１が、重ねられている。この両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対しスライド移動可能に摺接されており、両側磁心コア１８，１９の中央磁心コア１５に対する重なり面積が可変となっている。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明について、更に詳述する。
《磁心コア１４の構造》
まず、磁心コア１４の構造について、説明する。
磁心コア１４は、１次コイル２や２次コイル４に付設されており、強磁性体よりなり、フェライトコアが代表的に用いられる。そして、１次コイル２，２次コイル４のインダクタンスを増加せしめて、電磁結合を強化すると共に、形成される磁束を誘導，収集，方向付けする。
本発明では、このような磁心コア１４として、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造が、採用されている。
図示例では、１次コイル２に付設される磁心コア１４も、２次コイル４に付設される磁心コア１４も、共に、このような３枚１組構造からなっている。なお図示例によらず、１次コイル２又は２次コイル４のいずれか一方のみが、このような３枚１組構造の磁心コア１４よりなり、他方は、従来より一般的な１枚のフラット平板型（渦巻き巻回されたコイルに添設される）や、Ｅ型の磁心コアや、中央磁心コア１５のみよりなる（両側磁心コア１８，１９が存しない）例も可能である。
まず、磁心コア１４の構造について、説明する。
磁心コア１４は、１次コイル２や２次コイル４に付設されており、強磁性体よりなり、フェライトコアが代表的に用いられる。そして、１次コイル２，２次コイル４のインダクタンスを増加せしめて、電磁結合を強化すると共に、形成される磁束を誘導，収集，方向付けする。
本発明では、このような磁心コア１４として、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造が、採用されている。
図示例では、１次コイル２に付設される磁心コア１４も、２次コイル４に付設される磁心コア１４も、共に、このような３枚１組構造からなっている。なお図示例によらず、１次コイル２又は２次コイル４のいずれか一方のみが、このような３枚１組構造の磁心コア１４よりなり、他方は、従来より一般的な１枚のフラット平板型（渦巻き巻回されたコイルに添設される）や、Ｅ型の磁心コアや、中央磁心コア１５のみよりなる（両側磁心コア１８，１９が存しない）例も可能である。
さて、この３枚１組構造の磁心コア１４は、長方形等平板状をなす１枚の中央磁心コア１５と、同様に長方形等平板状をなす２枚の両側磁心コア１８，１９と、からなる。勿論、形状は長方形以外の各種形状が可能であり、又、図示のように中央磁心コア１５と両側磁心コア１８，１９との形状を、揃える必要もない。
中央磁心コア１５は、その中央部１６に、１次コイル２を構成する絶縁被覆されたコイル導線２’（２次コイル４を構成する絶縁被覆されたコイル導線４’）が、螺状巻回されている。
そして、中央磁心コア１５の両端部１７に、それぞれ両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１が、重ねられている。図示例では、中央磁心コア１５の左端部１７に、左側磁心コア１８の右側部２０が重ねられ、中央磁心コア１５の右端部１７に、右側磁心コア１８の左側部２１が重ねられている。（なお、側部２０，２１というネーミングに関しては、これに換えて端部とネーミングしても良く、ここで用いられる側部の用語の意味内容は、端部という用語と変わりはない。）
これと共に、このように重ねられた両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対し、直線的スライド移動可能に摺接されている。もって、直線的スライド移動に基づき、両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１について、中央磁心コア１５の両側部１７に対する重なり面積が、可変となっている。
磁心コア１４の構造については、以上のとおり。
中央磁心コア１５は、その中央部１６に、１次コイル２を構成する絶縁被覆されたコイル導線２’（２次コイル４を構成する絶縁被覆されたコイル導線４’）が、螺状巻回されている。
そして、中央磁心コア１５の両端部１７に、それぞれ両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１が、重ねられている。図示例では、中央磁心コア１５の左端部１７に、左側磁心コア１８の右側部２０が重ねられ、中央磁心コア１５の右端部１７に、右側磁心コア１８の左側部２１が重ねられている。（なお、側部２０，２１というネーミングに関しては、これに換えて端部とネーミングしても良く、ここで用いられる側部の用語の意味内容は、端部という用語と変わりはない。）
これと共に、このように重ねられた両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対し、直線的スライド移動可能に摺接されている。もって、直線的スライド移動に基づき、両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１について、中央磁心コア１５の両側部１７に対する重なり面積が、可変となっている。
磁心コア１４の構造については、以上のとおり。
《磁心コア１４の面積等について》
次に、磁心コア１４の面積等について、説明する。
上述したように、両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対して、スライド移動することにより、両側磁心コア１８，１９の中央磁心コア１５に対する重なり面積が可変となっている。
そして、このスライド移動は、相互間の離反又は接近により実施される。すなわち、中央磁心コア１５の中央部１６の螺状巻回された１次コイル２（２次コイル４）を中央に介在させつつ、図面上ではその左右両側に離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。
もって、このような両側磁心コア１８，１９のスライド移動に伴い、磁心コア１４の面積が変更可能となっている。磁心コア１４は、中央磁心コア１５と両側磁心コア１８，１９とから構成されるが、中央磁心コア１５と重なった両側磁心コア１８，１９がスライド移動することにより、磁心コア１４としての面積（全体表面積，投影面積）が、広狭変更可能となっている。
次に、磁心コア１４の面積等について、説明する。
上述したように、両側磁心コア１８，１９は、中央磁心コア１５に対して、スライド移動することにより、両側磁心コア１８，１９の中央磁心コア１５に対する重なり面積が可変となっている。
そして、このスライド移動は、相互間の離反又は接近により実施される。すなわち、中央磁心コア１５の中央部１６の螺状巻回された１次コイル２（２次コイル４）を中央に介在させつつ、図面上ではその左右両側に離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。
もって、このような両側磁心コア１８，１９のスライド移動に伴い、磁心コア１４の面積が変更可能となっている。磁心コア１４は、中央磁心コア１５と両側磁心コア１８，１９とから構成されるが、中央磁心コア１５と重なった両側磁心コア１８，１９がスライド移動することにより、磁心コア１４としての面積（全体表面積，投影面積）が、広狭変更可能となっている。
さて、地上Ｂ側に定置された１次コイル２と、車輌Ｃ等の移動体側に搭載された２次コイル４間では、エアギャップＧ変動や位置ずれが、多発し勝ちである（いわゆる、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向つまり前後，左右，上下方向のずれ発生）。
そして、エアギャップＧ変動や位置ずれが発生すると、１次コイル２や２次コイル４について、インダクタンス（１次コイル２の自己インダクタンス、２次コイル４の自己インダクタンス、２次コイル４の相互インダクタンス等）が、所定の最適値から大小変化するようになる（これらについては、背景技術欄の技術的背景において、前述したところを参照）。
これに対しては、上述により磁心コア１４の面積を広狭変更することにより、もって１次コイル２及び／又は２次コイル４について、インダクタンスを大小変更することにより、対応可能となる。
すなわち、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９は、エアギャップＧ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、相互間が離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。もって、磁心コア１４の全体面積が広狭変更可能、そして、１次コイル２及び（図示例）／又は２次コイル４のインダクタンスが大小変更可能となっている。
磁心コア１４の面積等については、以上のとおり。
そして、エアギャップＧ変動や位置ずれが発生すると、１次コイル２や２次コイル４について、インダクタンス（１次コイル２の自己インダクタンス、２次コイル４の自己インダクタンス、２次コイル４の相互インダクタンス等）が、所定の最適値から大小変化するようになる（これらについては、背景技術欄の技術的背景において、前述したところを参照）。
これに対しては、上述により磁心コア１４の面積を広狭変更することにより、もって１次コイル２及び／又は２次コイル４について、インダクタンスを大小変更することにより、対応可能となる。
すなわち、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９は、エアギャップＧ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、相互間が離反又は接近すべくスライド移動可能となっている。もって、磁心コア１４の全体面積が広狭変更可能、そして、１次コイル２及び（図示例）／又は２次コイル４のインダクタンスが大小変更可能となっている。
磁心コア１４の面積等については、以上のとおり。
《図示例について》
次に、上述について、図示例により説明する。
例えば、図１の（２）図に示したように、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧが、接近により設定より小さくなった場合については、次のとおり。
この場合は、インダクタンスが最適値より大となるが、磁心コア１４の面積（図示例では、１次コイル２側及び２次コイル４側の両方の磁心コア１４の面積）が、図示のように狭くなるように、両側磁心コア１８，１９をスライド移動させる。これにより、インダクタンスが小となり、インダクタンスの最適値が維持されるようになる。
これに対し、図１の（３）図に示したように、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧが、離反により設定より大きくなった場合については、次のとおり（Ｘ，Ｙ方向の位置ずれの場合も、これに準じる）。
この場合は、インダクタンスが最適値より小となるが、磁心コア１４の面積（図示例では、１次コイル２側及び２次コイル４側の両方の磁心コア１４の面積）が、図示のように広くなるように、両側磁心コア１８，１９をスライド移動させる。これにより、インダクタンスが大となり、インダクタンスの最適値が維持されるようになる。
図示例については、以上のとおり。
次に、上述について、図示例により説明する。
例えば、図１の（２）図に示したように、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧが、接近により設定より小さくなった場合については、次のとおり。
この場合は、インダクタンスが最適値より大となるが、磁心コア１４の面積（図示例では、１次コイル２側及び２次コイル４側の両方の磁心コア１４の面積）が、図示のように狭くなるように、両側磁心コア１８，１９をスライド移動させる。これにより、インダクタンスが小となり、インダクタンスの最適値が維持されるようになる。
これに対し、図１の（３）図に示したように、１次コイル２と２次コイル４間のエアギャップＧが、離反により設定より大きくなった場合については、次のとおり（Ｘ，Ｙ方向の位置ずれの場合も、これに準じる）。
この場合は、インダクタンスが最適値より小となるが、磁心コア１４の面積（図示例では、１次コイル２側及び２次コイル４側の両方の磁心コア１４の面積）が、図示のように広くなるように、両側磁心コア１８，１９をスライド移動させる。これにより、インダクタンスが大となり、インダクタンスの最適値が維持されるようになる。
図示例については、以上のとおり。
《複数コイルの組合わせについて》
次に、複数の１次コイル２や２次コイル４の組合わせについて、説明する。
図１に示した例では、磁心コア１４付の１個の１次コイル２と、磁心コア１４付の１個の２次コイル４とが、用いられており、上下等で対応位置していたが、本発明は、このような図示例に限定されるものではなく、複数個を並設して、上下等で対応位置するようにすることも、可能である。
図２の（１）図では２個並設して、それぞれが上下等で対応位置するようにした例が、示されている。すなわち、共に磁心コア１４付で同規格の２個の１次コイル２が、そして同様に共に磁心コア１４付で同規格の２個の２次コイル４が、Ｘ方向（コイルの巻回軸芯方向やコアのスライド移動方向、例えば車輌Ｃの左右方向、図示では長手方向）に沿うと共に、Ｘ方向と直角方向のＹ方向（例えば車輌Ｃの前後方向、図示では短手方向）に向け、２個並設されている。
図１に示した例では、Ｘ方向の位置ずれに対して、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９をスライド移動させることにより、効果的に対応可能となっていた。
これに対し、図２の（１）図に示した例等、複数個並設例では、Ｘ方向の位置ずれのみならず、Ｙ方向の位置ずれに対しても、それぞれ磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９をスライド移動させることにより、効果的に対応可能となる。
なおこの場合、並設された磁心コア１４間の間隔Ｅは、磁心コア１４の幅Ｆの半分以上に設定する。半分未満に接近すると、相互間で漏洩磁束が干渉し合い、給電効率低下の一因となる。
複数コイルの組合わせについては、以上のとおり。
次に、複数の１次コイル２や２次コイル４の組合わせについて、説明する。
図１に示した例では、磁心コア１４付の１個の１次コイル２と、磁心コア１４付の１個の２次コイル４とが、用いられており、上下等で対応位置していたが、本発明は、このような図示例に限定されるものではなく、複数個を並設して、上下等で対応位置するようにすることも、可能である。
図２の（１）図では２個並設して、それぞれが上下等で対応位置するようにした例が、示されている。すなわち、共に磁心コア１４付で同規格の２個の１次コイル２が、そして同様に共に磁心コア１４付で同規格の２個の２次コイル４が、Ｘ方向（コイルの巻回軸芯方向やコアのスライド移動方向、例えば車輌Ｃの左右方向、図示では長手方向）に沿うと共に、Ｘ方向と直角方向のＹ方向（例えば車輌Ｃの前後方向、図示では短手方向）に向け、２個並設されている。
図１に示した例では、Ｘ方向の位置ずれに対して、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９をスライド移動させることにより、効果的に対応可能となっていた。
これに対し、図２の（１）図に示した例等、複数個並設例では、Ｘ方向の位置ずれのみならず、Ｙ方向の位置ずれに対しても、それぞれ磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９をスライド移動させることにより、効果的に対応可能となる。
なおこの場合、並設された磁心コア１４間の間隔Ｅは、磁心コア１４の幅Ｆの半分以上に設定する。半分未満に接近すると、相互間で漏洩磁束が干渉し合い、給電効率低下の一因となる。
複数コイルの組合わせについては、以上のとおり。
《作用等》
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａは、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）非接触給電装置Ａでは、地上Ｂ側に定置された１次側回路１の１次コイル２に対し、車輌Ｃ等に搭載された２次側回路３の２次コイル４が、所定のエアギャップＧの間隔寸法のもとで、正確に対応位置、対峙位置しての給電が想定されている（図４を参照）。
本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａは、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）非接触給電装置Ａでは、地上Ｂ側に定置された１次側回路１の１次コイル２に対し、車輌Ｃ等に搭載された２次側回路３の２次コイル４が、所定のエアギャップＧの間隔寸法のもとで、正確に対応位置、対峙位置しての給電が想定されている（図４を参照）。
（２）しかしながら、実際の運用上では、エアギャップＧ変動や位置ずれが、不可避的に発生し易い。
例えば、給電時の車輌Ｃの重量変動や運転操作等に起因して、１次コイル２と２次コイル４間において、所定のエアギャップＧの間隔寸法より過接近や過離反が発生することが多々ある。前後方向や左右方向に、対応位置から位置ずれすることも多々ある。
例えば、給電時の車輌Ｃの重量変動や運転操作等に起因して、１次コイル２と２次コイル４間において、所定のエアギャップＧの間隔寸法より過接近や過離反が発生することが多々ある。前後方向や左右方向に、対応位置から位置ずれすることも多々ある。
（３）このようなエアギャップＧ変動や位置ずれが発生した場合、本発明の非接触給電装置Ａでは、これへの対策として、磁心コア１４の面積が対応変更可能となっている（図１の（１）図を参照）。
（４）すなわち磁心コア１４は、エアギャップＧ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、両側磁心コア１８，１９が、相互間で離反又は接近すべくスライド移動する。
もって、一部が重なり合う中央磁心コア１５，両側磁心コア１８，１９の組合わせにより、形成される重なり面積そして磁心コア１４のトータル面積が、対応して広狭変更されるようになる（図１の（２）図，（３）図を参照）。
もって、一部が重なり合う中央磁心コア１５，両側磁心コア１８，１９の組合わせにより、形成される重なり面積そして磁心コア１４のトータル面積が、対応して広狭変更されるようになる（図１の（２）図，（３）図を参照）。
（５）そこで、エアギャップＧ変動や位置ずれに基づき、大小（過大や過少に）変化した１次コイル２や２次コイル４のインダクタンスは、このような磁心コア１４の面積変更により、更に変更せしめられる。
すなわち、エアギャップＧ変動によりインダクタンスが大となった場合は、小に埋め合わせ相殺，変更調整，補正され、逆に小となった場合は、大に埋め合わせ相殺，変更調整，補正される。これにより、インダクタンスが予め設定された最適値に維持され、給電効率が保持されるようになる。
すなわち、エアギャップＧ変動によりインダクタンスが大となった場合は、小に埋め合わせ相殺，変更調整，補正され、逆に小となった場合は、大に埋め合わせ相殺，変更調整，補正される。これにより、インダクタンスが予め設定された最適値に維持され、給電効率が保持されるようになる。
（６）そして、このように作用するこの非接触給電装置Ａは、磁心コア１４を、中央１枚と両側２枚の３枚１組とすると共に、両側磁心コア１８，１９を、中央磁心コア１５に対しスライド移動可能に摺接した、簡単な構造よりなる。
（７）又、この磁心コア１４では、中央部１６に１次コイル２や２次コイル４のコイル導線２’，４’が螺状巻回された平板状の中央磁心コア１５の両端部１７に、同じく平板状の両側磁心コア１８，１９の側部２０，２１を、それぞれスライド移動可能に重ねて摺設してなる。
従って磁心コア１４は、全体肉厚を薄く形成可能である。両側磁心コア１８，１９の肉厚は、コイル導線２’，４’の螺状巻回厚に見合った程度であり、全体肉厚が特に厚くなることはない。
従って磁心コア１４は、全体肉厚を薄く形成可能である。両側磁心コア１８，１９の肉厚は、コイル導線２’，４’の螺状巻回厚に見合った程度であり、全体肉厚が特に厚くなることはない。
（８）更に磁心コア１４は、中央磁心コア１５に、１次コイル２や２次コイル４のコイル導線２’，４’が、螺状巻回されている。
そこで、形成される磁束密度が密であり、インダクタンスを増加させることが可能なので、対応してコイル導線２’，４’の使用量を削減可能となる。
作用等については、以上のとおり。
そこで、形成される磁束密度が密であり、インダクタンスを増加させることが可能なので、対応してコイル導線２’，４’の使用量を削減可能となる。
作用等については、以上のとおり。
《本発明の展開等》
ところで、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａについては、更に、次の第１，第２，第３，第４の構成等が、考えられる。
第１に、共振条件については、次のとおり。
前述により、エアギャップＧ変動や位置ずれに基づく、インダクタンス変化が、磁心コア１４の面積変更で確実に変更調整され，補正された場合は、共振条件も維持されるので、特に問題はない。
しかしながら、両インダクタンス（Ｌ）に若干の誤差（エアギャップＧ変動等に基づくインダクタンス変化分と、磁心コア１４の面積変更に基づくインダクタンス変更分との間の誤差）が生じた場合は、他の共振条件である電源６の周波数（ｆ）や、コンデンサ（Ｃ）８，９，１０等のキャパシタンスを、微調整することにより、共振が維持される（下記の数１を参照）、（図３を参照）。
共振条件については、以上のとおり。
ところで、本発明のインダクタンス可変の非接触給電装置Ａについては、更に、次の第１，第２，第３，第４の構成等が、考えられる。
第１に、共振条件については、次のとおり。
前述により、エアギャップＧ変動や位置ずれに基づく、インダクタンス変化が、磁心コア１４の面積変更で確実に変更調整され，補正された場合は、共振条件も維持されるので、特に問題はない。
しかしながら、両インダクタンス（Ｌ）に若干の誤差（エアギャップＧ変動等に基づくインダクタンス変化分と、磁心コア１４の面積変更に基づくインダクタンス変更分との間の誤差）が生じた場合は、他の共振条件である電源６の周波数（ｆ）や、コンデンサ（Ｃ）８，９，１０等のキャパシタンスを、微調整することにより、共振が維持される（下記の数１を参照）、（図３を参照）。
共振条件については、以上のとおり。
第２に、１次コイル２や２次コイル４の螺状巻回態様については、次のとおり。
磁心コア１４の中央磁心コア１５に螺状巻回される１次コイル２や２次コイル４（コイル導線２’，４’）については、図２の（２）図に示したように、スペースを設けることも可能である。
すなわち、図１や図２の（１）図等に示した例のように、密に連続的に螺状巻回するのではなく、図２の（２）図に示した例のように、例えば中央部にスペースを設けて、他の構成部材を配設するようにしてもよい。
図示例では、１次コイル２と２次コイル４間の位置合わせ装置２２用として利用されており、そのリードスイッチ２３とマグネット２４とが、そのスペースを利用して配設されている。
１次コイル２や２次コイル４の螺状巻回態様については、以上のとおり。
磁心コア１４の中央磁心コア１５に螺状巻回される１次コイル２や２次コイル４（コイル導線２’，４’）については、図２の（２）図に示したように、スペースを設けることも可能である。
すなわち、図１や図２の（１）図等に示した例のように、密に連続的に螺状巻回するのではなく、図２の（２）図に示した例のように、例えば中央部にスペースを設けて、他の構成部材を配設するようにしてもよい。
図示例では、１次コイル２と２次コイル４間の位置合わせ装置２２用として利用されており、そのリードスイッチ２３とマグネット２４とが、そのスペースを利用して配設されている。
１次コイル２や２次コイル４の螺状巻回態様については、以上のとおり。
第３に、形状記憶合金の利用については、次のとおり。
図２の（３）図に示したように、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９について、それぞれ、中央磁心コア１５側ではない反対側の側部を、形状記憶合金製のスプリング２５を介して、不動部に取付けることが考えられる。１次コイル２側の磁心コア１４の場合は、地上Ｂ側の不動部に取付けられ、２次コイル４側の磁心コア１４の場合は、車輌Ｃ等の不動部に取付けられる。
このスプリング２５は、過負荷により１次コイル２や２次コイル４が過熱した場合は、伸長して、両側磁心コア１８，１９を介し、磁心コア１４の全体面積を狭く変更する。
これにより、１次コイル２や２次コイル４のインダクタンスを小さく変更設定し、もって自動的に、１次コイル２や２次コイル４の焼損を防止することが、可能となる。
形状記憶合金の利用については、以上のとおり。
図２の（３）図に示したように、磁心コア１４の両側磁心コア１８，１９について、それぞれ、中央磁心コア１５側ではない反対側の側部を、形状記憶合金製のスプリング２５を介して、不動部に取付けることが考えられる。１次コイル２側の磁心コア１４の場合は、地上Ｂ側の不動部に取付けられ、２次コイル４側の磁心コア１４の場合は、車輌Ｃ等の不動部に取付けられる。
このスプリング２５は、過負荷により１次コイル２や２次コイル４が過熱した場合は、伸長して、両側磁心コア１８，１９を介し、磁心コア１４の全体面積を狭く変更する。
これにより、１次コイル２や２次コイル４のインダクタンスを小さく変更設定し、もって自動的に、１次コイル２や２次コイル４の焼損を防止することが、可能となる。
形状記憶合金の利用については、以上のとおり。
第４に、通信コイルでの利用については、次のとおり。
この非接触給電装置Ａで使用される磁心コア１４は、前述したように全体肉厚が薄く、コンパクト化が可能である。そこで、本発明には属さないが、１次側回路１が存する地上Ｂ側と、２次側回路３が存する車輌Ｃ側との間で、電磁結合を利用した通信装置を設ける際、そのコイルに付設される磁心コアとして、利用することも考えられる。
通信コイルでの利用については、以上のとおり。
この非接触給電装置Ａで使用される磁心コア１４は、前述したように全体肉厚が薄く、コンパクト化が可能である。そこで、本発明には属さないが、１次側回路１が存する地上Ｂ側と、２次側回路３が存する車輌Ｃ側との間で、電磁結合を利用した通信装置を設ける際、そのコイルに付設される磁心コアとして、利用することも考えられる。
通信コイルでの利用については、以上のとおり。
１ １次側回路
２ １次コイル
２’コイル導線
３ ２次側回路
４ ２次コイル
４’コイル導線
５ バッテリー
６ 電源
７ チョークコイル
８ コンデンサ
９ コンデンサ
１０ コンデンサ
１１ モータ
１２ コンバータ
１３ インバータ
１４ 磁心コア
１５ 中央磁心コア
１６ 中央部
１７ 端部
１８ 両側磁心コア
１９ 両側磁心コア
２０ 側部
２１ 側部
２２ 位置合わせ装置
２３ リードスイッチ
２４ マグネット
２５ スプリング
Ａ 非接触給電装置
Ｂ 地上
Ｃ 車輌
Ｄ 給電スタンド
Ｅ 間隔
Ｆ 幅
Ｇ エアギャップ
Ｌ 負荷
Ｘ Ｘ方向
Ｙ Ｙ方向
２ １次コイル
２’コイル導線
３ ２次側回路
４ ２次コイル
４’コイル導線
５ バッテリー
６ 電源
７ チョークコイル
８ コンデンサ
９ コンデンサ
１０ コンデンサ
１１ モータ
１２ コンバータ
１３ インバータ
１４ 磁心コア
１５ 中央磁心コア
１６ 中央部
１７ 端部
１８ 両側磁心コア
１９ 両側磁心コア
２０ 側部
２１ 側部
２２ 位置合わせ装置
２３ リードスイッチ
２４ マグネット
２５ スプリング
Ａ 非接触給電装置
Ｂ 地上
Ｃ 車輌
Ｄ 給電スタンド
Ｅ 間隔
Ｆ 幅
Ｇ エアギャップ
Ｌ 負荷
Ｘ Ｘ方向
Ｙ Ｙ方向
Claims (5)
- 電磁誘導の相互誘導作用に基づき、１次側回路の１次コイルから２次側回路の２次コイルに、エアギャップを存し非接触で対応位置しつつ、電力を供給する非接触給電装置において、
該１次コイルと２次コイル間のエアギャップ変動や位置ずれに対応すべく、該１次コイルや２次コイルに付設された磁心コアの面積が変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが可変となっていること、を特徴とする、インダクタンス可変の非接触給電装置。 - 請求項１において、該１次側回路は、地面，路面，床面，その他の地上側に定置され、該２次側回路は、車輌，その他の移動体側に搭載されており、
給電は、該２次コイルが１次コイルに対応位置して停止される停止給電方式にて行われること、を特徴とする、インダクタンス可変の非接触給電装置。 - 請求項２において、該磁心コアは、フェライトコア，その他の強磁性体よりなり、平板状をなし、中央１枚と両側２枚の３枚１組構造よりなり、
中央磁心コアは、その中央部に、該１次コイルや２次コイルが螺状巻回され、両端部に、それぞれ両側磁心コアの側部が重ねられており、
該両側磁心コアは、該中央磁心コアに対しスライド移動可能に摺接され、もって該両側磁心コアの該中央磁心コアに対する重なり面積が可変となっていること、を特徴とする、インダクタンス可変の非接触給電装置。 - 請求項３において、該磁心コアの両側磁心コアは、エアギャップ変動の大小や位置ずれの大小に対応して、相互間が離反又は接近すべくスライド移動可能となっており、もって、該磁心コアの全体面積が広狭変更可能、そして該１次コイルや２次コイルのインダクタンスが、大小変更可能となっていること、を特徴とする、インダクタンス可変の非接触給電装置。
- 請求項４において、該１次側回路や２次側回路には、該１次コイルや２次コイルとの共振用のコンデンサが設けられていること、を特徴とする、インダクタンス可変の非接触給電装置。
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