JP2016013042A - 電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によりスライドシートに効率良く電力を供給すること。
【解決手段】送電装置は、スライドシート２００の移動方向に直交する方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第１組電極と、第１組電極に対して交流電力を供給する供給手段と、供給手段と第１組電極の少なくとも一方の間に挿入される第１インダクタと、を有し、受電装置は、所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第２組電極と、第２組電極から交流電力をスライドシートが有する負荷に対して出力する出力手段と、出力手段と第２組電極の少なくとも一方の間に挿入される第２インダクタと、を有し、第１組電極および第２組電極の少なくとも一方はスライドシートの移動量に対応した長さを有している。
【選択図】図８

Description

本発明は、電力伝送システムに関するものである。

特許文献１〜３には、車両のスライドシートに対して有線接続によって電力を供給するための技術が開示されている。また、特許文献４には、車両のスライドシートに対して無線接続によって電力を供給するための技術が開示されている。

特開２００５−０５９７４５号公報 特開２０１０−０２８９８７号公報 特開２０１０−０７４８７２号公報 特開２０１３−１６２６０９号公報

ところで、特許文献１〜３に開示された技術では、電力を供給するためのケーブル同士の接触、または、ケーブルと周辺の構造物との接触により、ケーブルの引き出しや、引き込みがスムーズに行われないという問題点がある。また、それによって、ケーブルの寿命が短縮されるという問題点もある。また、操作性の改善のために、余長吸収性を高めたり、障害となるケーブル摺動部への異物対策等を行ったりすることが検討されてきたが、構造が複雑化するという問題点がある。そもそも、開口部がある以上、完全な異物対策は困難であるという問題点もある。さらに、近年では、スライドシートの可動範囲が広いロングスライドシートが登場したことから、前述した対策の難易度がさらに高くなっているという問題点もある。

一方、特許文献４では、電磁誘導によって非接触給電を行っているが、コイル間距離に応じてキャパシタの容量値を調整する調整手段が必要になり、制御が煩雑になるという問題点がある。

そこで、本発明は、簡易な構成によりスライドシートに効率良く電力を供給する電力伝送システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、床に配置された送電装置から、前記床に対して着座部が移動可能に構成されるスライドシートに配置された受電装置に対して交流電力を伝送する電力伝送システムにおいて、前記送電装置は、前記スライドシートの移動方向に直交する方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第１組電極と、前記第１組電極に対して交流電力を供給する供給手段と、前記供給手段と前記第１組電極の少なくとも一方の間に挿入される第１インダクタと、を有し、前記受電装置は、前記スライドシートの移動方向に直交する方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第２組電極と、前記第２組電極から前記スライドシートが有する負荷に対して交流電力を出力する出力手段と、前記出力手段と前記第２組電極の少なくとも一方の間に挿入される第２インダクタと、を有し、前記第１組電極および第２組電極の少なくとも一方は、前記スライドシートの移動方向に対して、移動量に対応した長さを有している、ことを特徴とする。
このような構成によれば、簡易な構成によりスライドシートに効率良く電力を供給することができる。

また、本発明は、前記第１組電極および前記第２組電極の少なくとも一方は、導電性を有する遮蔽ボックス内に収容されていることを特徴とする。
このような構成によれば、組電極の周辺に存在する導電部材の影響を少なくすることができる。

また、本発明は、前記第１組電極および前記第２組電極の少なくとも一方は、組電極を構成する極板が対向する組電極から離間する方向に折り曲げられていることを特徴とする。
このような構成によれば、第１組電極と第２組電極の対向する面積を少なくすることができる。

本発明によれば、簡易な構成によりスライドシートに効率良く電力を供給する電力伝送システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態の動作原理を説明するための図である。 図１に示す構成例の等価回路である。 図２に示す等価回路の伝送特性を示す図である。 本発明の実施形態の原理を説明する送電用カプラの構成例を示す図である。 本発明の原理を説明する送電用カプラと受電用カプラの構成例を示す図である。 図５に示す構成例の送電用カプラの入力インピーダンスのスミスチャートである。 図５に示す構成例のパラメータＳ１１，Ｓ２１，η２１の周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態の構成例を示す図である。 図８に示す送電用カプラと受電用カプラの詳細な構成例を示す図である。 図８に示す送電用カプラと受電用カプラの詳細な構成例を示す図である。 スライドシートを移動させた場合における送電用カプラと受電用カプラの位置関係を示す図である。 スライドシートを移動させた場合における、スライドシートの位置と伝送効率の関係を示す図である。 電極の他の構成例を示す図である。 送電用カプラと受電用カプラの他の構成例を示す図である。 送電用カプラと受電用カプラの他の構成例を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）実施形態の動作原理の説明
まず、本発明の実施形態について説明する前に、本発明の動作原理について説明する。図１は、本発明の動作原理を説明するための図である。この図の例では、電力伝送システム１は、送電装置１０、および、受電装置２０を有している。

ここで、送電装置１０は、電極１１，１２、インダクタ１３，１４、接続線１５，１６、および、交流電力発生部１７を有している。また、受電装置２０は、電極２１，２２、インダクタ２３，２４、接続線２５，２６、および、負荷２７を有している。電極１１，１２およびインダクタ１３，１４は送電用カプラを構成する。電極２１，２２およびインダクタ２３，２４は受電用カプラを構成する。

ここで、電極１１，１２は、導電性を有する部材によって構成され、所定の距離ｄ１を隔てて配置されている。図１の例では、電極１１，１２，２１，２２として、略同一のサイズを有する矩形形状を有する平板状の電極が例示されている。また、電極１１と電極２１は距離ｄ２を隔てて対向するように平行に配置され、電極１２と電極２２も同じ距離ｄ２を隔てて対向するように平行に配置されている。なお、電極１１，１２，２１，２２としては、図１に示す以外の形状の電極であってもよい。例えば、円形または楕円形状の平板電極であったり、球形等の立体形状であったり、平板ではなく湾曲した形状または屈曲した形状の電極であったりしてもよい。

電極１１および電極１２の距離ｄ１を含む合計幅Ｄは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ／２πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。同様に、電極２１および電極２２の距離ｄ１を含む合計幅Ｄは、λ／２πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。また、電極１１と電極２１および電極１２と電極２２の間の距離ｄ２についても、λ／２πで示される近傍界よりも短くなるように設定されている。

インダクタ１３，１４は、例えば、導電性の線材（例えば、銅線）を巻回して構成され、図１の例では、電極１１，１２の端部にそれぞれの一端が電気的に接続されている。接続線１５はインダクタ１３の他端と交流電力発生部１７の出力端子の一端とを接続する導電性の線材（例えば、銅線）によって構成される。接続線１６はインダクタ１４の他端と交流電力発生部１７の出力端子の他端とを接続する導電性の線材によって構成される。接続線１５，１６は、電極１１および電極１２に対して交流電力を供給する供給手段として機能する。なお、接続線１５，１６は、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成される。

交流電力発生部１７は、所定の周波数の交流電力を発生し、接続線１５，１６を介してインダクタ１３，１４に供給する。

電極２１，２２は、電極１１，１２と同様に、導電性を有する部材によって構成され、所定ｄ１の距離を隔てて配置されている。

インダクタ２３，２４は、例えば、導電性の線材を巻回して構成され、図１の例では、電極２１，２２の端部にそれぞれの一端が電気的に接続されている。接続線２５はインダクタ２３の他端と負荷２７の入力端子の一端とを接続する導電性の線材（例えば、銅線）によって構成される。接続線２６はインダクタ２４の他端と負荷２７の入力端子の他端とを接続する導電性の線材によって構成される。接続線２５，２６は、電極２１および電極２２電極から負荷に対して交流電力を出力する出力手段として機能する。なお、接続線２５，２６は、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成される。

負荷２７は、交流電力発生部１７から出力され、送電用カプラおよび受電用カプラを介して伝送された電力が供給される。なお、負荷２７は、例えば、整流装置および二次電池等によって構成されている。もちろん、これ以外であってもよい。

図２は、図１に示す電力伝送システム１の等価回路を示す図である。この図２において、インピーダンス２は交流電力発生部１７の出力インピーダンスを示し、インピーダンス２７は負荷２７の入力インピーダンスを示す。ここでは、ともにＺ０の値を有するとして説明する。なお、等価回路に明示されない接続線１５，１６及び接続線２５，２６の特性インピーダンスもＺ０とする。インダクタ３はインダクタ１３，１４に対応し、Ｌの素子値を有している。キャパシタ４は、電極１１，１２の間に生じる素子値Ｃのキャパシタから、電極１１，１２と電極２１，２２の間に生じる素子値Ｃｍのキャパシタを減じた素子値（Ｃ−Ｃｍ）を有する。キャパシタ５は、電極１１，１２と電極２１，２２の間に生じるキャパシタを示し、Ｃｍの素子値を有している。キャパシタ６は、電極２１，２２の間に生じる素子値Ｃのキャパシタから、電極１１，１２と電極２１，２２の間に生じる素子値Ｃｍのキャパシタを減じた素子値（Ｃ−Ｃｍ）を有する。インダクタ７はインダクタ２３，２４に対応し、Ｌの素子値を有している。抵抗８は、送電用カプラの抵抗を示し、インダクタ１３，１４に付随する抵抗値である。抵抗９は、受電用カプラの抵抗を示し、インダクタ２４，２４に付随する抵抗値である。

図３は、送電装置１０と受電装置２０の間のＳパラメータの周波数特性を示している。具体的には、図３の横軸は周波数を示し、縦軸は送電装置１０から受電装置２０への挿入損失（Ｓ２１）を示している。ここでは簡易的に、送電用カプラ及び受電用カプラの抵抗値を０とおいている。この図３に示すように、送電装置１０から受電装置２０への挿入損失は、周波数ｆ_Ｃでインピーダンス極大値を有し、周波数ｆ_Ｌおよびｆ_Ｈでインピーダンス整合点、すなわち、共振点を有している。ここで、周波数ｆ_Ｃは、図２に示すインダクタ３，７のインダクタンス値Ｌと、電極１１，１２または電極２１，２２によって形成されるキャパシタのキャパシタンス値Ｃによって定まる。また、周波数ｆ_Ｌおよびｆ_Ｈは、図２に示すインダクタ３，７のインダクタンス値Ｌと、電極１１，１２および電極２１，２２によって形成されるキャパシタのキャパシタンス値Ｃｍと、ならびに、電極１１，１２の間および電極２１，２２の間にそれぞれ生じるキャパシタのキャパシタンス値Ｃによって近似値として定まる。

交流電力発生部１７が発生する交流電力の周波数は、図３に示すｆ_Ｌからｆ_Ｈの近傍、望ましくはｆ_Ｃに設定する。交流電力の周波数がｆ_Ｌもしくはｆ_Ｈと一致していない場合でも、それらに近接していれば交流電力の周波数でのインピーダンスはＺ０に近い値を有するので、整合回路を適用することで容易に整合を取り送電装置１０から受電装置２０への挿入損失を略０ｄＢとすることが出来る。素子値Ｃｍは送受電極の相対位置関係により変動し、その結果として図３に示すＳ２１パラメータの周波数特性のグラフもＣｍの変化に応じて周波数シフトするが、交流電力の周波数が極値を取るｆ_Ｃに設定されていれば、Ｃｍ変動の影響を緩和することができる。

図１に示す実施形態では、送電装置１０の電極１１，１２と受電装置２０の電極２１，２２は、電界共振結合されており、送電装置１０の電極１１，１２から受電装置２０の電極２１，２２に対して電界によって交流電力が伝送される。

つまり、図１に示す実施形態では、送電装置１０の電極１１，１２と受電装置２０の電極２１，２２は、近傍界であるλ／２πよりも短い距離ｄ２だけ隔てて配置されているので、電極１１，１２から放射される電界成分が支配的である領域に電極２１，２２が配置される。また、電極１１，１２の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ１３，１４による共振周波数と、電極２１，２２の間に形成されるキャパシタおよびインダクタ２３，２４による共振周波数とは略等しくなるように設定されている。このように、送電装置１０の電極１１，１２と受電装置２０の電極２１，２２は、電界共振結合されていることから、送電装置１０の電極１１，１２から受電装置２０の電極２１，２２に対して電界によって交流電力が効率よく伝送される。

図４および図５は、より具体的な構成例を示す斜視図である。ここで、図４は、送電用カプラ１１０の構成例を示している。また、図５は送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０とを配置した状態を示す斜視図である。

図４に示すように、送電用カプラ１１０は、矩形の板状形状を有する絶縁部材によって構成される回路基板１１８の表（おもて）面１１８Ａ上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極１１１，１１２が配置されて構成される。回路基板１１８の裏面１１８Ｂには、この図４の例では、電極等は配置されていない。具体的な構成例としては、例えば、ガラスエポキシ基板やガラスコンポジット基板等によって構成される回路基板１１８上に、銅等の導電性の薄膜によって電極１１１，１１２が形成される。電極１１１，１１２は、所定の距離ｄ１だけ離れた位置に平行に配置されている。また、距離ｄ１を含む電極１１１，１１２の幅Ｄは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ／２πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。なお、具体的なＤの長さとしては、例えば、使用周波数が１３．５６ＭＨｚの場合には、５０ｃｍ程度とし、また、これと直交する方向の長さＬについても５０ｃｍ程度とすることができる。

回路基板１１８の電極１１１，１１２の短手方向の端部には、インダクタ１１３，１１４の一端がそれぞれ接続されている。また、インダクタ１１３，１１４の他端は、接続線１１５，１１６の一端にそれぞれ接続されている。接続線１１５，１１６は、電極１１１，１１２の領域およびこれらに挟まれる領域を回避するように配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向（図４の左下方向）に伸延するように配置されている。より詳細には、電極１１１，１１２のそれぞれの矩形領域と、これら２つの電極１１１，１１２によって挟まれた領域を回避して配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。このように配置することで、電極１１１，１１２と接続線１１５，１１６の間の干渉を少なくすることができるので、伝送効率の低下を防止できる。接続線１１５，１１６は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。なお、接続線１１５，１１６の他端は、図示しない交流電力発生部の出力端子にそれぞれ接続されている。接続線１１５，１１６によって送電用カプラ１１０に交流電力発生部が接続されることにより、送電装置が構成される。

送電用カプラ１１０は、電極１１１，１１２が所定の距離ｄ１を隔てて配置されることによって形成されるキャパシタのキャパシタンスＣと、インダクタ１１３，１１４のインダクタンスＬによる直列共振回路を構成するので、これらによる固有の共振周波数ｆ_Ｃを有している。

受電用カプラ１２０は、送電用カプラ１１０と同様の構成とされ、回路基板１２８の表面１２８Ａ上に、矩形形状を有する導電性部材によって構成される電極１２１，１２２およびインダクタ１２３，１２４が配置され、インダクタ１２３，１２４の他端に接続線１２５，１２６が接続されて構成される。電極１２１，１２２によって形成されるキャパシタのキャパシタンスＣと、インダクタ１２３，１２４のインダクタンスＬによる直列共振回路の共振周波数ｆ_Ｃは送電用カプラ１１０と略同じに設定される。接続線１２５，１２６は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。受電用カプラ１２０の接続線１２５，１２６の他端には、図示しない負荷が接続される。接続線１２５，１２６によって受電用カプラ１２０に負荷が接続されることにより、受電装置が構成される。

図５は、送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０を対向配置した状態を示す図である。この図に示すように、送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０は、回路基板１１８，１２８の表面１１８Ａ，１２８Ａが対向するように距離ｄ２を隔て、回路基板１１８，１２８が平行になるように配置される。送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０は、送電用カプラ１１０の２枚の電極１１１と１１２の間に生じる電界と受電用カプラ１２０の２枚の電極１２１と１２２の間に生じる電界を略平行とし、送電用カプラ１１０の２枚の電極１１１と１１２のギャップのｘ方向の位置と受電用カプラ１２０の２枚の電極１２１と１２２のギャップのｘ方向の位置が略同じ場合に、最も効率良く電力伝送ができる。

つぎに、図５の動作について説明する。図６は、送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０を２０ｃｍ隔てて対向配置した場合（ｄ２＝２０ｃｍの場合）における送電用カプラ１１０のインピーダンスＳ１１のスミスチャートを示している。この場合、測定器のポートインピーダンスは接続線路の特性インピーダンスＺ０（実数値）と等しい値に設定している。この図に示すように、本実施形態では、送電用カプラ１１０および受電用カプラ１２０のインピーダンスの軌跡は、スミスチャートの円の中心付近を通過することから、この付近において伝送を行うように設定することにより反射を抑えて効率良く電力を伝送することができる。

図７は、送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０を２０ｃｍ隔てて対向配置した場合（ｄ２＝２０ｃｍの場合）における送電用カプラ１１０と受電用カプラ１２０の間のＳパラメータの周波数特性を示す図である。この図において、実線は伝送効率η２１（＝｜Ｓ２１｜^２）の周波数特性を示している。破線は反射損η１１（＝｜Ｓ１１｜^２）の周波数特性を示している。ここで、パラメータＳ１１は送電用カプラ１１０から入力した信号の反射を示し、パラメータＳ２１は送電用カプラ１１０から受電用カプラ１２０への信号の通過を示し、伝送効率η２１は送電用カプラ１１０から受電用カプラ１２０への信号の伝送効率を示す。この図７に示すように、周波数２７．１２ＭＨｚにおいて、送電用カプラ１１０に入力した信号の反射が最小になるとともに、送電用カプラ１１０から受電用カプラ１２０への通過が最大になる。これにより、送電用カプラ１１０から受電用カプラ１２０への信号の伝送効率η２１が約９５％で最大となる。つまり、２０ｃｍにおいて、この電力伝送システム１はインピーダンスが整合すると言える。

（Ｂ）実施形態の説明
つぎに、図８を参照して、本発明の実施形態について説明する。この図８に示すように、本発明の実施形態に係るスライドシート２００は、例えば、車両等の床３００に対して、前後方向（図中に示すＸ方向）に移動可能に構成されている。スライドシート２００は、ヘッドレスト部２０１、背もたれ部２０２、着座部２０３、および、台座部２０４を有している。ここで、ヘッドレスト部２０１は、搭乗者の頭部を支持し、背もたれ部２０２は、搭乗者の胴体部を支持し、着座部２０３は、搭乗者の臀部を支持する。また、台座部２０４の内部の底部には受電用カプラ５００が配置されている。

車両の床３００の内部には、送電用カプラ４００が配置されている。送電用カプラ４００と受電用カプラ５００は距離ｄ２を隔てて対向するように配置されている。

図９および図１０は、図８に示す送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の詳細な構成例を示す図である。ここで、図９は図８に示す配置状態における構成例を示し、図１０は受電用カプラ５００の電極５１１，５１２を見やすくするために、受電用カプラ５００を天地反転させた配置状態における構成例を示している。

図９および図１０に示すように、送電用カプラ４００は、遮蔽ボックス４０１、電極４１１，４１２、インダクタ４１３，４１４、および、接続線４１５，４１６を有している。遮蔽ボックス４０１は、底面４０１ａおよび側面４０１ｃ〜４０１ｆを有する導電性の筐体によって構成され、上面４０１ｂは開放されている。遮蔽ボックス４０１の上面４０１ｂに２枚の電極４１１，４１２が配置されている。電極４１１，４１２は間隔ｄ１を隔てて配置され、電極４１１，４１２の距離ｄ１を含む合計幅Ｄは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ／２πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。また、電極４１１，４１２の長さはＬ１とされている。電極４１１，４１２の短手方向の端部には、インダクタ４１３，４１４の一端がそれぞれ接続されている。また、インダクタ４１３，４１４の他端は、接続線４１５，４１６の一端にそれぞれ接続されている。接続線４１５，４１６は、電極４１１，４１２の領域およびこれらに挟まれる領域を回避するように配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向（図１０の左下方向）に伸延するように配置されている。より詳細には、電極４１１，４１２のそれぞれの矩形領域と、これら２つの電極４１１，４１２によって挟まれた領域を回避して配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。このように配置することで、電極４１１，４１２と接続線４１５，４１６の間の干渉を少なくすることができるので、伝送効率の低下を防止できる。接続線４１５，４１６は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。なお、接続線４１５，４１６の他端は、図示しない交流電力発生部の出力端子にそれぞれ接続されている。

送電用カプラ４００は、電極４１１，４１２が所定の距離ｄ１を隔てて配置されることによって形成されるキャパシタのキャパシタンスＣｔと、インダクタ４１３，４１４のインダクタンスＬｔによる直列共振回路を構成するので、これらによる固有の共振周波数ｆ_Ｃを有している。

受電用カプラ５００は、遮蔽ボックス５０１、電極５１１，５１２、インダクタ５１３，５１４、および、接続線５１５，５１６を有している。遮蔽ボックス５０１は、底面５０１ａおよび側面５０１ｃ〜５０１ｆを有する導電性の筐体によって構成され上面５０１ｂは開放されている。遮蔽ボックス５０１の上面５０１ｂに２枚の電極５１１，５１２が配置されている。電極５１１，５１２は間隔ｄ１を隔てて配置され、電極５１１，５１２の距離ｄ１を含む合計幅Ｄは、これらの電極から放射される電界の波長をλとした場合に、λ／２πで示される近傍界よりも狭くなるように設定されている。また、電極５１１，５１２の長さはＬ２とされている。電極５１１，５１２の短手方向の端部には、インダクタ５１３，５１４の一端がそれぞれ接続されている。また、インダクタ５１３，５１４の他端は、接続線５１５，５１６の一端にそれぞれ接続されている。接続線５１５，５１６は、電極５１１，５１２の領域およびこれらに挟まれる領域を回避するように配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向（図１０の左下方向）に伸延するように配置されている。より詳細には、電極５１１，５１２のそれぞれの矩形領域と、これら２つの電極５１１，５１２によって挟まれた領域を回避して配置されるとともに、これらの領域から遠ざかる方向に伸延するように配置されている。このように配置することで、電極５１１，５１２と接続線５１５，５１６の間の干渉を少なくすることができるので、伝送効率の低下を防止できる。接続線５１５，５１６は、例えば、同軸ケーブルまたは平衡ケーブルによって構成されている。なお、接続線５１５，５１６の他端は、図示しないスライドシート２００の負荷に接続されている。なお、スライドシート２００の負荷としては、例えば、背もたれ部２０２および着座部２０３等を冷却または加熱するための温度調整装置、スライドシート２００を移動させたり、背もたれ部２０２をリクライニングさせたりするための駆動装置、図示しないオットマンを上下させるための駆動装置がある。もちろん、これら以外の負荷に電力を供給するようにしてもよい。

受電用カプラ５００は、電極５１１，５１２が所定の距離ｄ１を隔てて配置されることによって形成されるキャパシタのキャパシタンスＣｒと、インダクタ５１３，５１４のインダクタンスＬｒによる直列共振回路を構成するので、これらによる固有の共振周波数ｆ_Ｃを有している。

送電用カプラ４００と受電用カプラ５００は、図９に示すように、電極４１１と電極５１１および電極４１２と電極５１２が対向するように配置され、この対向した関係を保った状態で、スライドシート２０の移動に伴って、受電用カプラ５００が図９および図１０に示すＹ方向に移動する。

スライドシート２００の負荷に電力を供給する場合、送電用カプラ４００に対して、前述した共振周波数ｆｃの交流電力が印加される。送電用カプラ４００の電極４１１，４１２と受電用カプラ５００の電極５１１，５１２は、電界共振結合されていることから、送電用カプラ４００の電極４１１，４１２から受電用カプラ５００の電極５１１，５１２に対して電界によって交流電力が効率よく伝送される。送電用カプラ４００および受電用カプラ５００の詳細な動作は前述した場合と同様である。

図１１は、スライドシート２００を移動させた場合における送電用カプラ４００と受電用カプラ５００との位置関係を示している。なお、図８の例では、送電用カプラ４００の位置は固定され、受電用カプラ５００が移動するが、図１１の例では、受電用カプラ４００の位置を固定とした場合の送電用カプラ５００の相対的な位置変化を示している。実線で示す送電用カプラ４００が基準位置（０ｍｍ位置）であり、破線で示す送電用カプラ４００がスライドシート２００を前後方向に最大に移動させた場合の位置を示している。

図１２は、スライドシート２００を移動させた場合の図１１に示す基準位置（０ｍｍ位置）からの距離と、伝送効率との関係を示す図である。なお、図１２に示す一点鎖線は、図１１に破線で示す送電用カプラ４００の位置を示している。この図１２に示すように、スライドシート２００を移動させた場合であっても、伝送効率はほとんど変化しない。また、最大移動位置においても８０％以上の伝送効率を有している。

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、高い伝送効率にて電力をスライドシート２００に配置された負荷に供給することができる。また、本発明の実施形態では、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の間は距離ｄ２だけ離間して配置されるので、例えば、ケーブル等によって電力を供給する場合に比較して、ケーブルによる抵抗が少ないので、スライドシート２００の移動をスムーズに移動できる。また、スライドシート２００の移動に対応するための余長ケーブルの取り回し機構を不要にできる他、ケーブルが周辺の部品と干渉して、ケーブルが毀損することを防止できる。

また、本発明の実施形態によれば、電界共振結合によって電力を供給することから、例えば、特許文献４のように、コイル間距離に応じてキャパシタの容量値を調整する必要がなくなるので、簡単な構成および制御によって効率良く電力を供給することができる。

また、本実施形態では、遮蔽ボックス４０１，５０１を用いるようにしたので、送電用カプラ４００および受電用カプラ５００の周辺に存在する導電体による影響を僅少にすることができる。

（Ｃ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、送電用カプラおよび受電用カプラの各電極が同じサイズを有するようにしたが、これらが異なるサイズを有するようにしてもよい。

また、以上に示す実施形態では、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の電極４１１，４１２，５１１，５１２は矩形形状を有する部材を用いるようにしたが、例えば、図１３に示すような断面がＬ字形状を有する部材を用いるようにしてもよい。図１３の例では、電極４１１，４１２の内側の端部が、対向する電極（電極５１１，５１２）から離間する方向に折り曲げられ、平行する面４１１ｂ，４１２ｂを有するように構成されている。このように構成することで、電極４１１，４１２間の容量を増加させることができるので、他の電極と対向する面４１１ａ，４１２ａの面積が狭い場合でも、目的の共振周波数を得ることができる。なお、このような形状を有する電極は、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の少なくとも一方が備えるようにしてもよい。本実施形態の場合、１組の組電極において、スライドシートの移動方向に直交する方向に離間する所定の距離と、当該所定の距離を含む組電極の合計幅は、図１３におけるＤ１とＤ２の和となる。

また、図８に示す実施形態では、送電用カプラ４００を短尺とし、受電用カプラ５００を長尺とするようにしたが、図１４に示すように、送電用カプラ４００Ａを長尺とし、受電用カプラ５００Ａを短尺とするようにしてもよい。なお、スライドシート２００を前後に移動した場合の送電用カプラ４００Ａと受電用カプラ５００Ａの位置関係は、図１１のようになるように設定すればよい。また、図１５に示すように、送電用カプラ４００Ａと、受電用カプラ５００の双方を長尺とするようにしてもよい。なお、図１５の構成例では、スライドシート２００の移動によって、送電用カプラ４００Ａと、受電用カプラ５００の対向する面積が変化するので、最大に移動した場合でも所定の伝送効率が確保されるように設定することが望ましい。ここまでに説明したように、送電用カプラ４００および受電用カプラ５００の少なくとも一方は、スライドシート２００の移動方向に対して、移動量に対応した長さを有するようにすることが望ましい。より好ましくは、スライドシート２００が最大に移動された場合でも、送電用カプラ４００および受電用カプラ５００が対向する面積が所定量確保されるように構成することが望ましい。

また、以上の各実施形態では、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００のみを用いるようにしたが、例えば、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の間に、送電用カプラ４００または受電用カプラ５００の電極と同様の電極を有し、インダクタを短絡させた中継用カプラを配置するようにしてもよい。このように、中継用カプラを配置することで、伝送効率を低下させることなく、伝送距離を伸ばすことができる。

また、以上の各実施形態では、インダクタは電極と接続線の間に１つずつ合計２つ挿入するようにしたが、電極と接続線の少なくとも一方に挿入するようにすればよい。

また、以上の実施形態では、インダクタとしては、導体線を円柱状に巻回して構成するようにしたが、例えば、マイクロストリップラインで使用されるような、平面上を蛇行する形状を有するものや、平面上で螺旋形状を有するものによって構成するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、送電用カプラ４００と受電用カプラ５００の双方を遮蔽ボックス４０１，５０１に収容するようにしたが、少なくとも一方を収容するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、車両に搭載されるスライドシートを例に挙げて説明したが、これ以外のスライドシートに本発明を適用するようにすることも可能である。

１ 電力伝送システム
１０ 送電装置
１１，１２ 電極
１３，１４ インダクタ
１５，１６ 接続線
１７ 交流電力発生部
２０ 受電装置
２１，２２ 電極
２３，２４ インダクタ
２５，２６ 接続線
２７ 負荷
１１０，４００ 送電用カプラ
１１１，１１２，４１１，４１２，５１１，５１２ 電極
１１３，１１４，４１３，４１４，５１３，５１４ インダクタ
１１５，１１６，４１５，４１６，５１５，５１６ 接続線
１１８，１２８ 回路基板
１２０，５００ 受電用カプラ
２００ スライドシート
２０１ ヘッドレスト部
２０２ 背もたれ部
２０３ 着座部
２０４ 台座部
３００ 床
４０１，５０１ 遮蔽ボックス

Claims (3)

1. 床に配置された送電装置から、前記床に対して着座部が移動可能に構成されるスライドシートに配置された受電装置に対して交流電力を伝送する電力伝送システムにおいて、
   前記送電装置は、
   前記スライドシートの移動方向に直交する方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第１組電極と、
   前記第１組電極に対して交流電力を供給する供給手段と、
   前記供給手段と前記第１組電極の少なくとも一方の間に挿入される第１インダクタと、を有し、
   前記受電装置は、
   前記スライドシートの移動方向に直交する方向に所定の距離を隔てて配置され、当該所定の距離を含む合計幅が近傍界であるλ／２π以下の長さを有する１組の第２組電極と、
   前記第２組電極から前記スライドシートが有する負荷に対して交流電力を出力する出力手段と、
   前記出力手段と前記第２組電極の少なくとも一方の間に挿入される第２インダクタと、を有し、
   前記第１組電極および第２組電極の少なくとも一方は、前記スライドシートの移動方向に対して、移動量に対応した長さを有している、
   ことを特徴とする電力伝送システム。
2. 前記第１組電極および前記第２組電極の少なくとも一方は、導電性を有する遮蔽ボックス内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の電力伝送システム。
3. 前記第１組電極および前記第２組電極の少なくとも一方は、組電極を構成する極板が対向する組電極から離間する方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力伝送システム。

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