JP2013537787A - 共鳴型非接触給電システム - Google Patents

Abstract

共鳴型非接触給電システムは、給電設備（１０）と移動体設備（２０）とを備える。給電設備は、交流電源（１１）と、交流電源（１１）から電力を受電する１次共鳴コイル（１３ｂ）とを備える。移動体設備は、１次共鳴コイル（１３ｂ）からの電力を受電する２次共鳴コイル（２１ｂ）と、２次共鳴コイル（２１ｂ）が受電した電力を整流する整流器（２３）と、整流器（２３）により整流された電力を受電する充電器（２４）と、充電器（２４）に接続された２次電池（２５）とを備える。給電設備はさらに、交流電源（１１）と１次共鳴コイル（１３ｂ）との間に設けられた１次整合器（１２）と、１次整合器（１２）の調整を行う１次整合器調整部（１４）とを備える。１次整合器調整部（１４）は、１次共鳴コイル（１３ｂ）と２次共鳴コイル（２１ｂ）との間の距離検出時以外のときにのみ１次整合器（１２）の調整を行う。

Description

本発明は、共鳴型非接触給電システムに係る。詳しくは本発明は、給電設備から２次電池を備えた移動体設備に非接触給電を行う共鳴型非接触給電システムに関する。

特開２００９−１０６１３６号公報が提案する充電システムは、共鳴法によって車両外部の電源からワイヤレスで充電電力を受電することで、車載の蓄電装置を充電する。前記文献の充電システムは、電動車両と給電装置とを備え、電動車両は、２次自己共振コイルつまり２次共鳴コイルと、２次コイルと、整流器と、蓄電装置とを含む。給電装置は、高周波電力ドライバと、１次コイルと、１次自己共振コイルつまり１次共鳴コイルとを備える。２次自己共振コイルの巻数は、蓄電装置の電圧や、１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの間の距離や、１次自己共振コイル及び２次自己共振コイルの共鳴周波数に基づき設定される。給電装置と車両との間の距離は、車両の状況たとえば積載状況やタイヤの空気圧等によって変化する。そして給電装置の１次自己共振コイルと車両の２次自己共振コイルとの間の距離が変化すると、１次自己共振コイル及び２次自己共振コイルの共鳴周波数に変化が生じる。そこで前記文献の電動車両では、２次自己共振コイルの導線の端部同士の間に、可変コンデンサを接続している。前記文献の充電システムは、蓄電装置を充電する時に、蓄電装置の充電電力を、電圧センサ及び電流センサの検出値に基づき算出する。前記充電システムは、前記充電電力が最大になるように、２次自己共振コイルに接続されている前記可変コンデンサの容量を調整することによって、２次自己共振コイルのＬＣ共振周波数を調整する、と前記文献に開示されている。

特開２００９−１０６１３６号公報

上述したように前記文献が開示する給電方法の目的は、１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの間の距離が、車両の状況すなわち積載状況やタイヤの空気圧等によって変化した場合にも、給電側から受電側に電力を効率良く供給することにある。そのために前記給電方法は、蓄電装置の充電電力が最大となるように、蓄電装置の充電時に２次自己共振コイルの可変コンデンサの容量を調整する。しかし、このような給電方法は、蓄電装置の充電電力を、電圧センサ及び電流センサの検出値に基づき算出し、且つ充電電力が最大になるまで可変コンデンサの容量を調整する必要がある。

また、この給電方法は、車両が適正な充電停止位置に停車している状態で、車両の状況すなわち積載状況やタイヤの空気圧等によって１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの間の距離が変化した場合を前提としている。そのため、車両を所定の充電停止位置に停止させるために、給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離を充電システムが検出することに関しては何ら前記文献には記載がない。

共鳴系の入力インピーダンスを充電システムが測定することによって、充電システムが給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離を検出することは可能である。そして、給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離を充電システムが検出できれば、整合器を充電システムが微調整することによって、給電側から電力を効率良く受電側に供給することができる状態を容易に充電システムが実現することが可能になる。

本発明の目的は、給電側に整合器を備えている場合でも、給電側で給電側の共鳴コイルと受電側の共鳴コイルとの間の距離を正確に検出することができる共鳴型非接触給電システムを提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明の一態様によれば、給電設備と移動体設備とを備えた共鳴型非接触給電システムが提供される。給電設備は、交流電源と、前記交流電源から電力を受電する１次共鳴コイルとを備える。移動体設備は、前記１次共鳴コイルからの電力を受電する２次共鳴コイルと、前記２次共鳴コイルが受電し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受電する２次電池とを備える。前記給電設備はさらに、前記交流電源と前記１次共鳴コイルとの間に設けられた１次整合器と、前記１次整合器の調整を行う１次整合器調整部とを備える。前記１次整合器調整部は、前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイルとの間との距離検出時以外のときにのみ前記１次整合器を調整するように構成される。

この構成によれば、給電設備が１次共鳴コイルと２次共鳴コイル間の距離を検出する。この距離検出のときには、１次整合器調整部は１次整合器の調整を行わない。給電設備から移動体設備へ効率良く電力が供給されるためには、１次共鳴コイルと２次共鳴コイル間の距離が適切な状態であることが要求される。給電設備が１次共鳴コイルと２次共鳴コイル間の距離を検出するとき、例えば、共鳴系の入力インピーダンスが測定されることによって、距離が検出される。「共鳴系の入力インピーダンス」とは、距離検出時に交流が入力される入力コイルの両端で測定した共鳴系（１次コイルと２次コイルを含む）全体のインピーダンスを意味する。そして、共鳴系の入力インピーダンスが測定されるときに、１次整合器の調整が行われると、インピーダンスの値から正確な距離検出を行うことができない。しかし、この発明では、距離検出のときには、１次整合器の調整が行われないため、正確な距離検出が可能になる。

好ましくは前記給電設備はさらに、前記整流器と前記充電器との間に設けられた充電器を備えてもよい。前記整流器によって整流された電力は、前記充電器に供給され、前記２次電池は、前記充電器に接続されてもよい。

本発明の他の特徴と利点は、以下の詳細な説明と、本発明の特徴を説明するために付随する図面とによって明らかであろう。
本発明の新規であると思われる特徴は、特に、添付した請求の範囲において明らかである。目的と利益を伴う本発明は、以下に示す現時点における好ましい実施形態の説明を添付した図面とともに参照することによって、理解されるであろう。

一実施形態の共鳴型非接触給電システムの構成図。 図１の共鳴型非接触給電システムの一部省略回路図。 図１の共鳴型非接触給電システムの作用を説明するフローチャート。

図１は、本発明を、車載バッテリを充電するための共鳴型非接触給電システムに具体化した一実施形態を示す。
図１では、共鳴型非接触給電システムは、給電設備１０と移動体設備２０とを備える。給電設備１０は、地上側に設けられる給電側設備（送電側設備）である。移動体設備２０は、移動体としての車両（自動車）に搭載された受電側設備である。

給電設備１０は、交流電源としての高周波電源１１と、１次整合器１２と、１次コイル装置１３と、電源コントローラ１４とを備える給電側設備である。交流電源としての高周波電源１１には、電源側コントローラとしての電源コントローラ１４から電源オン／オフ信号が送られ、この信号によって高周波電源１１がオン／オフされる。高周波電源１１は、共鳴系の予め設定された共鳴周波数に等しい周波数の交流電力、たとえば数ＭＨｚ程度の高周波電力を出力する。

図２に示すように、１次側コイルとしての１次コイル装置１３は、１次コイル１３ａと１次共鳴コイル１３ｂとを備える。１次コイル１３ａは、１次整合器１２を介して高周波電源１１に接続する。１次コイル１３ａと１次共鳴コイル１３ｂとは同軸上に位置するように配設され、１次共鳴コイル１３ｂにはコンデンサＣが並列に接続されている。１次コイル１３ａは、１次共鳴コイル１３ｂに電磁誘導で結合される。高周波電源１１から１次コイル１３ａに供給された交流電力は、電磁誘導で１次共鳴コイル１３ｂに供給される。

図２に示すように、１次整合器１２は、可変リアクタンスとしての２つの１次可変コンデンサ１５，１６と、インダクタ１７とを備える。一方の１次可変コンデンサ１５は、高周波電源１１に接続されている。他方の１次可変コンデンサ１６は、１次コイル１３ａに並列に接続されている。インダクタ１７は、両１次可変コンデンサ１５，１６間に接続されている。１次整合器１２では、１次可変コンデンサ１５，１６の容量が変更されることによって、１次整合器１２のインピーダンスが変更される。１次可変コンデンサ１５，１６はそれぞれ、例えばモータによって駆動される図示しない回転シャフトを有する公知の構成である。モータが電源コントローラ１４からの駆動信号によって駆動されることで、それぞれ１次可変コンデンサ１５，１６の容量は変更される。即ち、電源コントローラ１４は、１次整合器１２の調整を行う１次整合器調整部（１次整合器調整手段）として機能する。

また、１次コイル１３ａと並列に、入力インピーダンス測定部（入力インピーダンス測定手段）としての電圧センサ１８が接続されている。
電源コントローラ１４は、ＣＰＵ及びメモリを備える。メモリには、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離と、高周波電源１１から所定周波数の交流を出力したときの共鳴系の入力インピーダンスとの関係を示すデータがマップ又は関係式として記憶されている。このデータは予め試験により求められる。電源コントローラ１４は、距離検出時に、電圧センサ１８により入力コイルとしての１次コイル１３ａの両端の電圧を検出することによって、入力インピーダンスを測定する。そして、検出された入力インピーダンスと前記マップ又は前記関係式とに基づき、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離を前記ＣＰＵは演算する。電源コントローラ１４は距離演算部（距離演算手段）として機能する。また、電源コントローラ１４及び電圧センサ１８は、距離検出部を構成する。

電源コントローラ１４は、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離を電源コントローラ１４が検出する時以外のときにのみ１次整合器１２の調整を行う。即ち、電源コントローラ１４は、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂ間の距離検出時には、１次整合器１２の調整を行わない。

図１に示すように、移動体設備２０は、２次コイル装置２１と、２次整合器２２と、整流器２３と、充電器２４と、２次電池（バッテリ）２５と、車両コントローラ２６と、終端抵抗２７とを備える。充電器２４は、整流器２３と、２次電池２５と、車両コントローラ２６とに接続する。２次整合器２２は、スイッチＳＷ１を介して終端抵抗２７に接続される状態と、スイッチＳＷ１を介して整流器２３に接続される状態とに切り換え可能になっている。

図２に示すように、２次コイル装置２１は、２次コイル２１ａと２次共鳴コイル２１ｂとで構成されている２次側コイルである。２次コイル２１ａと２次共鳴コイル２１ｂとは同軸上に位置するように配設される。２次共鳴コイル２１ｂには、１次共鳴コイル１３ｂが有するコンデンサＣとは異なるコンデンサＣが接続されている。２次コイル２１ａは、２次共鳴コイル２１ｂに電磁誘導で結合される。つまり共鳴によって１次共鳴コイル１３ｂから２次共鳴コイル２１ｂに供給された交流電力は、電磁誘導で２次コイル２１ａに供給される。２次コイル２１ａは、２次整合器２２に接続されている。

図２に示すように、２次整合器２２は、可変リアクタンスとしての２つの２次可変コンデンサ２８，２９と、インダクタ３０とを備える。一方の２次可変コンデンサ２８は２次コイル２１ａに並列に接続され、他方の２次可変コンデンサ２９はスイッチＳＷ１を介して終端抵抗２７及び整流器２３のいずれか一方に選択的に接続される。２次可変コンデンサ２８，２９の容量が変更されることによって、２次整合器２２のインピーダンスが変更される。２次可変コンデンサ２８，２９はそれぞれ、例えばモータによって駆動される図示しない回転シャフトを有する公知の構成である。モータが車両コントローラ２６からの駆動信号によって駆動されることで、それぞれ２次可変コンデンサ２８，２９の容量は変更される。

図１に示す充電器２４は、整流器２３で整流された直流を、２次電池２５に充電するのに適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を備える。車両コントローラ２６は、充電時に充電器２４のＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子を制御する。

なお、１次コイル１３ａと、１次共鳴コイル１３ｂと、２次共鳴コイル２１ｂと、２次コイル２１ａとのそれぞれ巻数および巻径は、給電設備１０から移動体設備２０へ給電（伝送）しようとする電力の大きさ等に対応して適宜設定される。スイッチＳＷ１は、リレーのｃ接点を示す。図１及び図２には、リレーのｃ接点は有接点式で図示されているが、これに限らず、たとえば半導体素子を用いた無接点リレーによってスイッチＳＷ１のｃ接点を構成してもよい。

電源コントローラ１４と車両コントローラ２６とは互いに、図示しない無線通信装置を介して通信可能になっている。車両が充電のため給電設備１０の所定の充電停止位置に停止（駐車）するときから充電終了まで、電源コントローラ１４と車両コントローラ２６とは互いに、必要な情報の送受信を行う。車両は、給電設備１０が１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離を検出する時に、検出された検出距離が給電設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離になると、検出距離が適正距離になったことを、たとえば車両の運転者に報知する報知装置（図示せず）を装備している。報知装置は、運転者の目視による確認可能な表示装置、例えば、ディスプレイに検出距離と適正距離とのズレの状態を表示するものが好ましい。しかし、運転者が聴覚により確認可能な音声による報知装置等であってもよい。車両コントローラ２６は、車両が充電停止位置に駐車するとき、電源コントローラ１４から受けた距離情報に基づき、報知装置を駆動する。

制御装置としての車両コントローラ２６は、給電設備１０が１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離を検出するときには、スイッチＳＷ１によって２次整合器２２と終端抵抗２７とを互いに接続し、電源コントローラ１４による距離検出が終了するとスイッチＳＷ１によって２次整合器２２と整流器２３とを互いに接続するように、スイッチＳＷ１を切換制御する。

（作用）
次に前記のように構成された共鳴型非接触給電システムの作用が説明される。
車両に搭載された２次電池２５に給電設備１０が充電を行う場合には、車両は、２次共鳴コイル２１ｂと１次共鳴コイル１３ｂとの間の距離が所定の距離になる充電位置に駐車（停止）する必要がある。そのため、給電設備１０から移動体設備２０の充電器２４への電力供給に先立って、給電設備１０が２次共鳴コイル２１ｂと１次共鳴コイル１３ｂ間の距離を電源コントローラ１４が検出し、検出した距離の距離情報は、電源コントローラ１４から車両コントローラ２６に送信される。そして、前記距離情報に基づき車両が所定の駐車位置まで移動した後、２次電池２５の充電が開始される。

即ち、図３に示すように、ステップＳ１で駐車が開始されると、ステップＳ２で車両コントローラ２６は、スイッチＳＷ１を２次整合器２２と終端抵抗２７とを互いに接続する状態に切換え、スイッチＳＷ１を切換えた旨を電源コントローラ１４に送信する。電源コントローラ１４は、終端抵抗２７が２次整合器２２と接続されたことを確認すると、ステップＳ３で１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出を開始する。

電源コントローラ１４は、高周波電源１１から所定周波数の交流電力が出力される状態で、電圧センサ１８の検出信号に基づき１次コイル１３ａの入力インピーダンスを算出し、前記入力インピーダンスの値と、前記マップ又は前記関係式とに基づき、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂ間の距離を検出（演算）する。そして、電源コントローラ１４は、検出した距離の距離情報を車両コントローラ２６に送信する。

車両の移動中、車両コントローラ２６は、電源コントローラ１４から送信される検出距離の距離情報と、充電時に給電設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離とを比較することによって、報知装置を駆動する。車両の運転者は、報知装置による報知に基づき、車両が給電設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した位置まで移動した時点で車両を停止させる。即ち、ステップＳ４において、車両は、車両コントローラ２６が受信した距離情報に基づき所定の駐車位置まで移動する。車両が所定の駐車位置まで移動すると、ステップＳ５で電源コントローラ１４は距離検出を終了し、距離検出が終了した旨を車両コントローラ２６に送信する。車両コントローラ２６は、電源コントローラ１４による距離検出終了を確認すると、ステップＳ６でスイッチＳＷ１を２次整合器２２と整流器２３とを互いに接続する状態に切り換え、スイッチＳＷ１を切り換えた旨を電源コントローラ１４に送信する。駐車開始からステップＳ６が完了されるまでの間、１次整合器１２及び２次整合器２２は停止状態に保持され、これら１次整合器１２及び２次整合器２２の調整は行われない。

次にステップＳ７で、充電に先立って、電力伝送用の整合が行われる。即ち、車両が駐車位置に駐車している状態において、共鳴系の共鳴状態が最良となるように必要に応じて１次整合器１２及び２次整合器２２の調整がそれぞれ電源コントローラ１４と車両コントローラ２６によって行われる。その後、ステップＳ８で充電が開始される。

そして、給電設備１０の高周波電源１１から１次コイル１３ａに共鳴周波数の交流電圧が印加され、１次共鳴コイル１３ｂから電力が非接触共鳴で２次共鳴コイル２１ｂに供給される。２次共鳴コイル２１ｂが受電した電力は、２次整合器２２及び整流器２３を介して充電器２４に供給され、充電器２４に接続された２次電池２５が充電される。充電が開始されて２次電池２５の充電状態が変化すると、２次コイル装置２１のインピーダンスも変化し、共鳴系のインピーダンスが適切な状態から変化する。車両コントローラ２６は、メモリに記憶されている２次電池２５の充電状態と、充電状態に対応した適切な２次コイル装置２１のインピーダンスとの関係を示すマップ又は関係式に基づき、充電状態に対応した適切な２次コイル装置２１のインピーダンスになるように２次整合器２２を調整する。そして２次電池２５の充電は、適切な状態で行われる。車両コントローラ２６は、例え
ば、２次電池２５の電圧が所定電圧になった時点からの経過時間により充電完了を判断し、充電が完了すると、電源コントローラ１４に充電完了信号を送信する。電源コントローラ１４は、充電完了信号を受信すると電力伝送を終了する。

この実施形態は、以下に示す利点を有する。
（１）共鳴型非接触給電システムは、給電設備１０と移動体設備２０とを備え、給電設備は、交流電源としての高周波電源１１と、交流電源から電力を受電する１次共鳴コイル１３ｂとを備える。移動体設備２０には、給電設備１０から非接触で電力が供給される。移動体設備２０は、１次共鳴コイル１３ｂからの電力を受電する２次共鳴コイル２１ｂと、２次共鳴コイル２１ｂが受電した電力を整流する整流器２３と、整流器２３により整流された電力を受電する充電器２４と、充電器２４に接続された２次電池２５とを備える。そして、給電設備１０は、交流電源と１次共鳴コイル１３ｂとの間に設けられた１次整合器１２と、１次整合器１２の調整を行う１次整合器調整部（電源コントローラ１４）とを備える。１次整合器調整部（１次整合調整手段）は、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出時以外のときにのみ１次整合器１２の調整を行う。したがって、距離検出のときには、１次整合器１２の調整が行われないため、共鳴系の入力インピーダンスが安定し、正確な距離検出が可能になる。

（２）移動体設備２０は、２次整合器２２と、スイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１を介して２次整合器２２に接続可能な終端抵抗２７とを備える。スイッチＳＷ１は、給電設備１０による１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出時に、２次整合器２２を終端抵抗２７に接続する状態に切り換えられる。したがって、給電設備１０が距離検出のために、共鳴系の入力インピーダンスを検出するときに、共鳴系の入力インピーダンスの検出精度が良くなる。また、交流電源から共鳴系に出力されるとともに移動体設備２０に供給される電力の反射が抑制されるため、インピーダンスの検出精度がより良くなる。

（３）充電のための駐車時に、給電設備１０が検出した、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離情報に基づき、車両は所定の駐車位置へ移動させられる。したがって車両の駐車後には、共鳴系を適切な充電開始状態にするための１次整合器１２と２次整合器２２との調整が簡単になる。

（４）移動体設備２０が搭載された車両は、給電設備１０による１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離検出時に、検出距離が給電設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離になると、検出距離が適正距離になったことを報知する報知装置を備える。したがって、車両は容易に充電位置に移動、駐車させられることができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように本発明は具体化されてもよい。
共鳴型非接触給電システムが、給電設備１０と移動体設備２０との間で非接触給電を行うためには、１次コイル１３ａ、１次共鳴コイル１３ｂ、２次コイル２１ａ及び２次共鳴コイル２１ｂの全てが必須ではなく、共鳴型非接触給電システムは、少なくとも１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとを備えていればよい。即ち、１次コイル装置１３は１次コイル１３ａ及び１次共鳴コイル１３ｂで構成される代わりに、１次共鳴コイル１３ｂは１次整合器１２を介して高周波電源１１に接続してもよい。つまり１次コイル１３ａは削除されてもよい。また２次コイル装置２１は２次コイル２１ａ及び２次共鳴コイル２１ｂで構成される代わりに、２次共鳴コイル２１ｂは２次整合器２２等を介して整流器２３に接続してもよい。つまり２次コイル２１ａは削除されてもよい。しかし、１次コイル１３ａ、１次共鳴コイル１３ｂ、２次コイル２１ａ及び２次共鳴コイル２１ｂの全てを
備えた構成の方が、共鳴状態に調整することが容易であり、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離が大きくなった場合でも共鳴状態を維持し易い。

１次コイル１３ａが無い場合、距離検出部を構成する電圧センサ１８は、入力コイルとしての１次共鳴コイル１３ｂの両端同士の間の電圧を測定する。そして、電源コントローラ１４は、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離と、測定した前記電圧値との関係を示すマップ又は関係式から、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離を検出する。

移動体設備２０が備える２次整合器２２は省略されてもよい。しかし、２次整合器２２が存在する方が、給電側から電力をより効率良く受電側に供給するために共鳴系のインピーダンスを微調整することができる。

移動体としての車両は、運転者を必要とする車両に限らず無人搬送車でもよい。
移動体は、車両に限らず、ロボットであってもよい。移動体がロボットの場合、ロボットが所定の充電位置に停止する際、前記給電設備による検出距離データに基づきロボットを、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂとの間の距離が給電設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離に停止させる制御装置を移動体設備２０は備える。

１次整合器１２及び２次整合器２２はそれぞれ、π型に限らず、Ｔ型やＬ型の整合器であってもよい。
１次整合器１２及び２次整合器２２はそれぞれ、二つの可変コンデンサとインダクタを備えた構成に限らない。１次整合器１２と２次整合器２２それぞれは、インダクタとして可変インダクタを備えた構成でもよいし、可変インダクタと二つの非可変コンデンサとからなる構成でもよい。

高周波電源１１では、出力交流電圧の周波数が変更可能でも変更不能でもよい。
昇圧回路は、充電器２４に設けられなくてもよい。たとえば充電器２４は、２次コイル装置２１から出力される交流電流が整流器２３によって整流されただけのものを用いることで、２次電池２５を充電するように構成されてもよい。

移動体設備２０から、充電器２４を省略してもよい。この場合、前記整流器２３によって整流された電力は、そのまま２次電池２５に供給される。また充電器２４の有無に限らず、給電設備１０は、高周波電源１１の出力電力を調整するように構成されてもよい。

１次コイル１３ａと２次コイル２１ａそれぞれの径は、１次共鳴コイル１３ｂ及び２次共鳴コイル２１ｂの径と同じに形成されている構成に限らず、１次共鳴コイル１３ｂ及び２次共鳴コイル２１ｂの径よりも小さくても大きくてもよい。

１次共鳴コイル１３ｂ及び２次共鳴コイル２１ｂは、それぞれ電線が螺旋状に巻回された形状に限らず、一平面上で渦巻き状に巻回された形状としてもよい。
１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂにそれぞれ接続されたコンデンサＣは、省略されてもよい。しかし、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂにそれぞれコンデンサＣを接続した構成の方が、コンデンサＣを省略した場合に比べて、共鳴周波数を下げることができる。また、共鳴周波数が同じであれば、コンデンサＣを省略した場合に比べて、１次共鳴コイル１３ｂと２次共鳴コイル２１ｂにそれぞれコンデンサＣを接続した構成の方が、１次共鳴コイル１３ｂ及び２次共鳴コイル２１ｂの小型化を可能にする。

Claims (7)

1. 交流電源と、前記交流電源から電力の供給を受ける１次共鳴コイルとを備えた給電設備と；
   前記１次共鳴コイルからの電力を受電する２次共鳴コイルと、前記２次共鳴コイルが受電した電力を整流する整流器と、前記整流器により整流された電力を受電する２次電池とを備えた移動体設備と
   を備えた共鳴型非接触給電システムであって、
   前記給電設備は、前記交流電源と前記１次共鳴コイルとの間に設けられた１次整合器と、前記１次整合器の調整を行う１次整合器調整部とを備え、
   前記１次整合器調整部は、前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイルとの間の距離検出時以外のときにのみ前記１次整合器の調整を行うように構成されることを特徴とする、共鳴型非接触給電システム。
2. 請求項１に記載の共鳴型非接触給電システムにおいて、
   前記移動体設備はさらに、２次整合器と、スイッチと、前記２次整合器に対して前記スイッチを介して接続可能な終端抵抗とを備え、
   前記スイッチは、前記給電設備における前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイルとの間の距離検出時に前記２次整合器を前記終端抵抗に接続する状態に切り換えられる、共鳴型非接触給電システム。
3. 請求項１または２に記載の共鳴型非接触給電システムにおいて、
   前記給電設備は、前記交流電源から交流電力が出力される状態における共鳴系の入力インピーダンスを測定する入力インピーダンス測定部と；
   前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイル間の距離と、前記共鳴系の入力インピーダンスとの関係に基づいて前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイルとの間の距離を演算する距離演算部と
   を備える、共鳴型非接触給電システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の共鳴型非接触給電システムにおいて、
   前記移動体設備は、車両に搭載されている、共鳴型非接触給電システム。
5. 請求項４に記載の共鳴型非接触給電システムにおいて、
   前記車両は、報知装置を備え、
   前記報知装置は、前記給電設備による距離検出時に検出距離が、前記給電設備から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離になると、前記検出距離が前記適正距離になったことを報知するように構成される、共鳴型非接触給電システム。
6. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の共鳴型非接触給電システムにおいて、
   移動体は、制御装置を備え、
   前記制御装置は、前記移動体が所定の充電位置に停止する際、前記給電設備による検出距離データに基づいて前記移動体を、前記１次共鳴コイルと前記２次共鳴コイルとの間の距離が前記給電設備から効率良く非接触給電を受けるのに適した適正距離になるように停止させるように構成される、共鳴型非接触給電システム。
7. 前記移動体設備はさらに、前記整流器と前記２次電池との間に設けられた充電器を備え、 前記整流器によって整流された電力は、前記充電器に供給され、
   前記２次電池は、前記充電器に接続される、
   請求項１〜６何れか一項記載の共鳴型非接触給電システム。

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