JP2023020322A - 地上給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送電時における漏洩磁界がシステム周囲に与える影響を低減する。【解決手段】車両３に非接触で電力を送電する地上給電装置２Ａは、地上給電装置２Ａと対になる他の地上給電装置２Ｂの電力送電時に地上給電装置２Ａによって電力を送電する必要が生じたときは、地上給電装置２Ａの電力送電時に発生する磁界の位相が、他の地上給電装置２Ｂの電力送電時に発生する磁界の位相とは逆位相となるように、地上給電装置２Ａを動作させる制御装置２２を備える。【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、地上給電装置に関する。

特許文献１には、磁界結合（電磁誘導）、電界結合、磁界共振結合（磁界共鳴）及び電界共振結合（電界共鳴）のような伝送方式を用いて、地面に設けられた地上給電装置から、走行中の車両に電力を非接触で伝送する非接触給電システムが開示されている。

特開２０１８－１５７６８６号公報

非接触給電システムでは、送電時に発生する漏洩磁界がシステム周囲の例えば生体や電子機器などに与える影響を低減することが求められる。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、送電時に発生する漏洩磁界がシステム周囲に与える影響を低減することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、車両に非接触で電力を送電する地上給電装置は、地上給電装置と対になる他の地上給電装置の電力送電時に地上給電装置によって電力を送電する必要が生じたときは、地上給電装置の電力送電時に発生する磁界の位相が、他の地上給電装置の電力送電時に発生する磁界の位相とは逆位相となるように、地上給電装置を動作させる制御装置を備える。

本発明のこの態様によれば、漏洩磁界同士が打ち消し合ってそれらを相殺することができるので、漏洩磁界がシステム周囲に与える影響を低減することができる。

図１は、非接触給電システムの概略構成図である。 図２は、地上給電装置及び車両の詳細な構成について説明する図である。 図３は、送電コントローラ及び送電コントローラに接続された機器の概略的な構成図である。 図４は、車両コントローラ及び車両コントローラに接続された機器の概略的な構成図である。 図５Ａは、近接する２台の地上給電装置を波源とする２つの磁界の位相が同位相となった場合に、それらが干渉して強まり合う様子を示した図である。 図５Ｂは、近接する２台の地上給電装置を波源とする２つの磁界の位相が同位相となった場合に、それらが干渉して強まり合う様子を示した図である。 図６Ａは、近接する２台の地上給電装置を波源とする２つの磁界の位相が逆位相となった場合に、それらが相殺される様子を示した図である。 図６Ｂは、近接する２台の地上給電装置を波源とする２つの磁界の位相が逆位相となった場合に、それらが相殺される様子を示した図である。 図７は、地上給電装置の送電コントローラにおいて実施される本発明の一実施形態による位相制御の一例を示すフローチャートである。 図８は、本発明の一実施形態による位相制御の動作の一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

（第１実施形態）
＜非接触給電システムの説明＞
図１は、本発明の一実施形態による非接触給電システム１００の概略構成図である。

本実施形態による非接触給電システム１００は、サーバ１と、道路に沿って所定間隔で連続的に設置された複数の地上給電装置２と、地上給電装置２から無線送電される電力を受電するための受電装置５（図２参照）が搭載された複数の車両３と、を備え、地上給電装置２から車両３へ磁界共振結合（磁界共鳴）による非接触電力伝送を行う。特に本実施形態では、非接触給電システム１００は、車両３が走行しているときに、地上給電装置２から車両３への非接触電力伝送を行う。したがって、地上給電装置２は、車両３が走行しているときに、車両３へ非接触で電力を送電し、車両３は、車両３が走行しているときに、地上給電装置２から非接触で電力を受電する。

なお、本明細書において、「走行」という用語は、車両が走行のために道路上に位置する状態を意味する。したがって、「走行」という用語は、車両が実際にゼロよりも大きい任意の速度で走っている状態のみならず、例えば信号待ちなどによって道路上で停止している状態も含む。一方、車両が道路上に位置していても、例えば駐停車されているような場合には、走行には含まれない。また、以下の説明では、地上給電装置２が設置されている道路のことを、必要に応じて「電化道路」という。

サーバ１は、サーバ通信部１１と、サーバ記憶部１２と、サーバ処理部１３と、を備える。

サーバ通信部１１は、サーバ１を例えばゲートウェイ等を介してネットワーク６と接続するための通信インターフェース回路を有する。サーバ１は、サーバ通信部１１を介して地上給電装置２及び車両３と通信する。

サーバ記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、サーバ処理部１３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

サーバ処理部１３は、一又は複数個のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びその周辺回路を有する。サーバ処理部１３は、サーバ記憶部１２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、サーバ１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばプロセッサである。

図２は、本実施形態による地上給電装置２及び車両３の詳細な構成について説明する図である。

図２に示すように、地上給電装置２は、地上側通信装置７１、送電装置４、電源２１及び送電コントローラ２２を有する。地上側通信装置７１、電源２１及び送電コントローラ２２は、道路内に埋め込まれてもよいし、道路内とは別の場所（地上を含む）に配置されてもよい。

地上側通信装置７１は、サーバ１、車両３及び周囲の他の地上給電装置２と通信可能に構成される。

本実施形態では、地上側通信装置７１は、ネットワーク６（図１参照）と不図示のゲートウェイ等を介して接続される無線基地局７（図１参照）にアクセスすることで、無線基地局７を介してネットワーク６と接続される。これにより、地上側通信装置７１とサーバ１との間で広域無線通信が行われ、例えば、車両３に対して非接触給電を行うために必要な各種の情報のやり取りが行われる。なお広域無線通信は、後述する狭域無線通信に比べて通信距離が長い通信であり、具体的には例えば通信距離が１０メートルから１０キロメートルの通信である。広域無線通信としては、通信距離が長い種々の無線通信を用いることができ、例えば、３ＧＰＰ、ＩＥＥＥによって策定された４Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇ、ＷｉＭＡＸ等の任意の通信規格に準拠した通信が用いられる。

また本実施形態では、地上側通信装置７１は、各車両３に搭載された車両側通信装置７２との間で直接的に狭域無線通信を行い、車両側通信装置７２から送信される接近信号を受信する。接近信号は、車両３が地上給電装置２に接近していることを知らせるための信号であって、地上側通信装置７１を介して接近信号を受信した地上給電装置２に対して送電の準備を促すための信号である。なお狭域無線通信は、広域無線通信に比べて通信距離が短い通信であり、具体的には例えば通信距離が１０メートル未満の通信である。狭域無線通信としては、通信距離が短い種々の近距離無線通信を用いることができ、例えば、ＩＥＥＥ、ＩＳＯ、ＩＥＣ等によって策定された任意の通信規格（例えば、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標））に準拠した通信が用いられる。また、狭域無線通信を行うための技術としては、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＤＳＲＣ（dedicated Short Range Communication）等が用いられる。

さらに本実施形態では、地上側通信装置７１は、所定の無線通信回線を利用して、周囲の或る一定範囲内（例えば、自装置を中心とする約３０メートルの範囲内）に設置された他の地上給電装置２との間で無線通信を行い、自装置の例えば送電状況に関する情報（送電を実施しているか否かなどの情報）を周囲の他の各地上給電装置２に送信すると共に、周囲の他の地上給電装置２から、周囲の他の地上給電装置２の送電状況に関する情報を受信する。

電源２１は、送電装置４に電力を供給する。電源２１は、例えば、単層交流電力を供給する商用交流電源である。なお、電源２１は、三相交流電力を供給する他の交流電源であってもよいし、燃料電池のような直流電源であってもよい。

送電装置４は、電源２１から供給された電力を車両３へ送る。送電装置４は、送電側整流回路４１、インバータ４２及び送電側共振回路４３を有する。送電装置４では、電源２１から供給される交流電力が送電側整流回路４１において整流されて直流電流に変換され、この直流電流がインバータ４２において交流電力に変換され、この交流電力が送電側共振回路４３に供給される。

送電側整流回路４１は、電源２１及びインバータ４２に電気的に接続される。送電側整流回路４１は、電源２１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力をインバータ４２に供給する。送電側整流回路４１は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

インバータ４２は送電側整流回路４１及び送電側共振回路４３に電気的に接続される。インバータ４２は、送電側整流回路４１から供給された直流電力を、電源２１の交流電力よりも高い周波数の交流電力（高周波電力）に変換し、高周波電力を送電側共振回路４３に供給する。

送電側共振回路４３は、コイル４４及びコンデンサ４５から構成される共振器を有する。コイル４４及びコンデンサ４５の各種パラメータ（コイル４４の外径及び内径、コイル４４の巻数、コンデンサ４５の静電容量等）は、送電側共振回路４３の共振周波数が所定の設定値になるように定められる。所定の設定値は、例えば１０ｋＨｚ～１００ＧＨｚであり、好ましくは、非接触電力伝送用の周波数帯域としてＳＡＥ ＴＩＲ Ｊ２９５４規格によって定められた８５ｋＨｚである。

送電側共振回路４３は、コイル４４の中心が車線の中央に位置するように、車両３が通過する車線の中央に配置される。インバータ４２から供給された高周波電力が送電側共振回路４３に印加されると、送電側共振回路４３は、送電するための交流磁界を発生させる。なお、電源２１が直流電源である場合には、送電側整流回路４１は省略されてもよい。

送電コントローラ２２は、例えば汎用コンピュータであり、地上給電装置２の各種制御を行う。例えば、送電コントローラ２２は、送電装置４のインバータ４２に電気的に接続され、送電装置４による電力送信を制御すべくインバータ４２を制御する。また送電コントローラ２２は、地上側通信装置７１を介してサーバ１及び車両３と通信を行う。なお車両３とは、地上側通信装置７１を介して直接的に通信することもできるし、地上側通信装置７１からサーバ１を経由して間接的に通信することもできる。

図３は、送電コントローラ２２及び送電コントローラ２２に接続された機器の概略的な構成図である。

送電コントローラ２２は、通信インターフェース２２１、記憶部２２２及び送電処理部２２３を備える。通信インターフェース２２１、記憶部２２２及び送電処理部２２３は信号線を介して互いに接続されている。

通信インターフェース２２１は、地上給電装置２を構成する各種機器（例えば、インバータ４２、地上側通信装置７１及び後述する地上側センサ２３など）に送電コントローラ２２を接続するためのインターフェース回路を有する。送電コントローラ２２は、通信インターフェース２２１を介して地上給電装置２を構成する各種機器と通信する。

記憶部２２２は、ＨＤＤや光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、送電処理部２２３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

送電処理部２２３は、一又は複数個のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びその周辺回路を有する。送電処理部２２３は、記憶部２２２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、地上給電装置２の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばプロセッサである。送電処理部２２３、ひいては送電コントローラ２２は、例えば、地上側通信装置７１を介して接近信号を受信すると、車両３が通過したときに当該車両３に対して電力を伝送することができるように、地上給電装置２を制御する。

また、送電コントローラ２２には、地上側センサ２３が接続されている。地上側センサ２３は、例えば、送電装置４の各種機器（特に、送電側共振回路４３、インバータ４２及び送電側整流回路４１）に流れる電流を検出する送電装置電流センサ、送電装置４の各種機器に加わる電圧を検出する送電装置電圧センサ、送電装置４の各種機器の温度を検出する送電装置温度センサ、送電装置４が埋め込まれた道路上の異物を検出する異物センサ、及び送電装置４が埋め込まれた道路上の生体を検出する生体センサを含む。地上側センサ２３の出力は、送電コントローラ２２に入力される。

図２に戻り、車両３は、車両側通信装置７２、受電装置５、モータ３１、バッテリ３２、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）３３及び車両コントローラ３４を有する。本実施形態による車両３は、バッテリ３２のみを動力源とする電動車両（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）であるが、バッテリ３２以外にも内燃機関等の動力源を備えるいわゆるハイブリッド車両（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle、又はＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）であってもよく、特にその種類が限られるものではない。

車両側通信装置７２は、サーバ１及び地上給電装置２と通信可能に構成される。本実施形態では車両通信装置７２は、ネットワーク６（図１参照）と不図示のゲートウェイ等を介して接続される無線基地局７（図１参照）にアクセスすることで、無線基地局７を介してネットワーク６と接続される。これにより、車両側通信装置７２とサーバ１との間で広域無線通信が行われ、例えば、地上給電装置２から非接触給電を受けるために必要な各種の情報のやり取りが行われる。この際、サーバ１を介して車両３と地上給電装置２との間で情報のやり取りが行われる。

また車両側通信装置７２は、所定の無線通信回線を利用して各地上給電装置２の地上側通信装置７１との間で直接的に狭域無線通信を行い、各地上給電装置２に前述した接近信号を送信する。

モータ３１は、例えば交流同期モータであり、電動機及び発電機として機能する。モータ３１は、電動機として機能するとき、バッテリ３２に蓄えられた電力を動力源として駆動される。モータ３１の出力は減速機及び車軸を介して車輪３０に伝達される。一方、車両３の減速時には車輪３０の回転によってモータ３１が駆動され、モータ３１は発電機として機能して回生電力を発電する。

バッテリ３２は、充電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成される。バッテリ３２は車両３の走行に必要な電力（例えばモータ３１の駆動電力）を蓄える。送電装置４から受電装置５が受電した電力が供給されると、バッテリ３２が充電される。また、モータ３１によって発電された回生電力がバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電される。バッテリ３２が充電されると、バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が回復する。なお、バッテリ３２は、車両３に設けられた充電ポートを介して地上給電装置２以外の外部電源によっても充電可能であってもよい。

ＰＣＵ３３はバッテリ３２及びモータ３１に電気的に接続される。ＰＣＵ３３は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータを有する。インバータは、バッテリ３２から供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ３１に供給する。一方、インバータは、モータ３１によって発電された交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ３２に供給する。昇圧コンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がモータ３１に供給されるときに、必要に応じてバッテリ３２の電圧を昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ３２の電圧を降圧する。

受電装置５は、送電装置４から受電し、受電した電力をバッテリ３２に供給する。受電装置５は、受電側共振回路５１、受電側整流回路５４及び充電回路５５を有する。

受電側共振回路５１は、路面との距離が小さくなるように車両３の底部に配置される。受電側共振回路５１は、送電側共振回路４３と同様の構成を有し、コイル５２及びコンデンサ５３から構成される共振器を有する。コイル５２及びコンデンサ５３の各種パラメータ（コイル５２の外径及び内径、コイル５２の巻数、コンデンサ５３の静電容量等）は、受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数と一致するように定められる。なお、受電側共振回路５１の共振周波数と送電側共振回路４３の共振周波数とのずれ量が小さければ、例えば受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数の±２０％の範囲内であれば、受電側共振回路５１の共振周波数は送電側共振回路４３の共振周波数と必ずしも一致している必要はない。

受電側共振回路５１が送電側共振回路４３と対向しているときに、送電側共振回路４３によって交流磁界が生成されると、交流磁界の振動が、送電側共振回路４３と同一の共振周波数で共鳴する受電側共振回路５１に伝達される。この結果、電磁誘導によって受電側共振回路５１に誘導電流が流れ、誘導電流によって受電側共振回路５１において誘導起電力が発生する。すなわち、送電側共振回路４３は受電側共振回路５１へ送電し、受電側共振回路５１は送電側共振回路４３から受電する。

受電側整流回路５４は、受電側共振回路５１及び充電回路５５に電気的に接続される。受電側整流回路５４は、受電側共振回路５１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力を充電回路５５に供給する。受電側整流回路５４は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

充電回路５５は受電側整流回路５４及びバッテリ３２に電気的に接続される。特に、バッテリ３２へは、リレー３８を介して接続される。充電回路５５は、受電側整流回路５４から供給された直流電力をバッテリ３２の電圧レベルに変換してバッテリ３２に供給する。送電装置４から送電された電力が受電装置５によってバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電される。充電回路５５は例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。

車両コントローラ３４は、車両３の各種制御を行う。例えば、車両コントローラ３４は、受電装置５の充電回路５５に電気的に接続され、送電装置４から送信された電力によるバッテリ３２の充電を制御すべく充電回路５５を制御する。また、車両コントローラ３４は、ＰＣＵ３３に電気的に接続され、バッテリ３２とモータ３１との間の電力の授受を制御すべくＰＣＵ３３を制御する。さらに、車両コントローラ３４は、車両側通信装置７２を制御する。

図４は、車両コントローラ３４及び車両コントローラ３４に接続された機器の概略的な構成図である。

車両コントローラ３４は、通信インターフェース３４１、記憶部３４２及び車両処理部３４３を有する。通信インターフェース３４１、記憶部３４２及び車両処理部３４３は、信号線を介して互いに接続されている。

通信インターフェース３４１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークに車両コントローラ３４を接続するためのインターフェース回路を有する。車両コントローラ３４は、通信インターフェース３４１を介して他の機器と通信する。

記憶部３４２は、ＨＤＤや光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、車両処理部３４３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

車両処理部３４３は、一又は複数個のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びその周辺回路を有する。車両処理部３４３は、記憶部３４２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、車両３の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばプロセッサである。車両処理部３４３、ひいては車両コントローラ３４は、例えば、車両３が電化道路に近づいたことを検知すると、車両側通信装置７２を介して接近信号の送信を開始し、車両３が電化道路を走行しているときに地上給電装置２から電力を受けることができるように、受電装置５などを制御する。

また、車両３は、ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、複数の車両側センサ３７、リレー３８及びＨＭＩ装置３９を更に備える。ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、車両側センサ３７、リレー３８及びＨＭＩ装置３９は車内ネットワークを介して車両コントローラ３４に電気的に接続される。

ＧＮＳＳ受信機３５は、複数（例えば３つ以上）の測位衛星から得られる測位情報に基づいて、車両３の現在位置（例えば車両３の緯度及び経度）を検出する。ＧＮＳＳ受信機３５の出力、すなわちＧＮＳＳ受信機３５によって検出された車両３の現在位置は車両コントローラ３４に送信される。

ストレージ装置３６は、データを記憶する。ストレージ装置３６は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ（Solid State Drive）又は光記録媒体を備える。本実施形態では、ストレージ装置３６は、地図情報を記憶する。地図情報には、道路に関する情報に加えて、地上給電装置２の設置位置情報等の情報が含まれる。車両コントローラ３４はストレージ装置３６から地図情報を取得する。なお、ストレージ装置３６には地図情報が含まれていなくてもよく、この場合、車両コントローラ３４は車両側通信装置７２を介して車両３の外部（例えば、サーバ１）から地図情報を取得してもよい。

車両側センサ３７は、車両３の状態を検出する。本実施形態では、車両側センサ３７は、車両３の状態を検出するセンサとして、車両３の速度を検出する速度センサ、バッテリ３２の温度を検出するバッテリ温度センサ、受電装置５の各種機器（特に、受電側共振回路５１及び受電側整流回路５４）の温度を検出する受電装置温度センサ、バッテリ３２の充電電流値及び放電電流値を検出するバッテリ電流センサ、受電装置５の各種機器に流れる電流を検出する受電装置電流センサ、及び受電装置５の各種機器に加わる電圧を検出する受電装置電圧センサを含む。車両側センサ３７の出力は、車両コントローラ３４に入力される。

リレー３８は、バッテリ３２と受電装置５との間に配置されて、バッテリ３２と受電装置５とを接続・遮断する。リレー３８が接続されているときには受電装置５が受電した電力がバッテリ３２に供給される。しかしながら、リレー３８が遮断されているときには受電装置５からバッテリ３２へ電流が流れず、よって受電装置５は実質的に受電することができなくなる。

ＨＭＩ装置３９は、車両乗員との間で情報のやり取りを行うためのインターフェースである。本実施形態によるＨＭＩ装置３９は、車両乗員に各種の情報を提供するためのディスプレイ及びスピーカと、車両乗員が情報の入力操作を行うためのタッチパネル（又は操作ボタン）と、を備える。ＨＭＩ装置３９は、車両乗員によって入力された入力情報を、車内ネットワークを介して当該入力情報を必要とする各種の装置（例えばＥＵＣ３４）に送信すると共に、車内ネットワークを介して受信した情報をディスプレイに表示するなどして車両乗員に提供する。

＜漏洩磁界対策＞
非接触給電システム１００では、送電時に発生する漏洩磁界がシステム周囲の例えば生体や電子機器などに与える影響を低減することが求められる。特に非接触給電システム１００では、近接する２台の地上給電装置２が略同時に駆動されて、例えば異なる２台の車両３や、受電装置５を２つ備える１台の大型車両などに対して、同時に送電が行われることがある。

そのため、漏洩磁界同士が干渉したときのことを考慮せずに複数の地上給電装置２を略同時に駆動してしまうと、近接する２台の地上給電装置２（より詳しくは、近接する２台の地上給電装置２の送電装置４のコイル４４）を波源とする２つの磁界の位相が同位相となった場合に、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、それらが干渉して強まり合ってシステム周囲に与える影響が大きくなる。

図５Ａ及び図５Ｂは、近接する２台の地上給電装置２Ａ，２Ｂを波源とする２つの磁界の位相が同位相となった場合に、それらが干渉して強まり合う様子を示した図である。なお図５Ａは、左側の地上給電装置２Ａを波源として放射状に広がる磁界波を太線で示し、右側の地上給電装置２Ｂを波源として放射状に広がる磁界波を細線で示したものであり、実線部分及び破線部分はそれぞれ磁界波の隣り合う腹の部分を示す。そして図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線に沿う部分における２つの磁界波の合成波を一点鎖線で示した図である。図５Ｂに示すように、近接する２台の地上給電装置２Ａ，２Ｂを波源とする２つの磁界の位相が同位相となった場合は、それらが干渉して強まり合うことが分かる。

そこで本実施形態では、近接する２台の地上給電装置２を略同時に駆動する場合には、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、その２台の地上給電装置２からそれぞれ発生する磁界の位相が逆位相となるように、その２台の地上給電装置２を動作させることとした。

図６Ａ及び図６Ｂは、近接する２台の地上給電装置２Ａ，２Ｂを波源とする２つの磁界の位相が逆位相となった場合に、それらが相殺される様子を示した図であり、図６Ｂに示すように、近接する２台の地上給電装置２Ａ，２Ｂを波源とする２つの磁界の位相を逆位相とすることで、それらが相殺されることが分かる。そのため、近接する２台の地上給電装置２Ａ，２Ｂを略同時に駆動した場合に、漏洩磁界がシステム周囲の例えば生体や電子機器などに与える影響を低減することができる。

図７は、地上給電装置２の送電コントローラ２２において実施される本実施形態による位相制御の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、送電コントローラ２２は、接近信号を受信したか否か、すなわち、近い将来に地上給電装置２の送電装置４を駆動して車両に対して送電を行う予定があるか否かを判定する。送電コントローラ２２は、接近信号を受信していれば、ステップＳ２の処理に進む。一方で送電コントローラ２２は、接近信号を受信していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ２において、送電コントローラ２２は、周囲に設置された地上給電装置２の中で、送電を実施している地上給電装置２があるか否かを判定する。送電コントローラ２２は、周囲に送電を実施している地上給電装置２があれば、ステップＳ３の処理に進む。一方で送電コントローラ２２は、周囲に送電を実施している地上給電装置２がなければ、今回の処理を終了する。

なお本実施形態では、周囲に設置された各地上給電装置２の送電状況を把握できるようにするために、各地上給電装置２は、或る一定範囲内（例えば、自装置を中心とする約３０メートルの範囲内）に設置された他の地上給電装置２に対して、自装置の送電状況に関する情報（以下「送電状況情報」という。）を送信している。本実施形態では、送電状況情報には、自装置の位置情報、送電を実施しているか否かの情報、送電時の位相情報が少なくとも含まれている。

ステップＳ３において、送電コントローラ２２は、送電を実施している地上給電装置２の中で、最も自装置に近い地上給電装置２が発生させている磁界の位相と逆位相となるように、自装置の送電装置４を制御して車両３に対して送電を行う。

図８は、本実施形態による位相制御の動作の一例について説明する図であり、片側２車線道路において、４台の車両が信号待ちをしている様子を示している。

図８に示す例では、左側の車線の先頭の車両３－１に対して電力送電を実施している地上給電装置２－１の最寄りの電力送電中の地上給電装置は、右側の車線の先頭の車両３－４に対して電力送電を実施している地上給電装置２－４となる。そのため、地上給電装置２－１の磁界波の位相と、地上給電装置２－４の磁界波の位相とが逆位相となるように、地上給電装置２－１、２－４の動作が制御される。

そして、左側の車線の車両３－２に対して電力送電を実施している地上給電装置２－２の最寄りの電力送電中の地上給電装置は、車両３－２の後方に位置する車両３－３に対して電力送電を実施している地上給電装置２－３となる。そのため、地上給電装置２－２の磁界波の位相と、地上給電装置２－３の磁界波の位相とが逆位相となるように、地上給電装置２－２、２－３の動作が制御される。

以上、説明した本実施形態によれば、車両３に非接触で電力を送電する地上給電装置２Ａは、地上給電装置２Ａと対になる他の地上給電装置２Ｂの電力送電時に地上給電装置２Ａによって電力を送電する必要が生じたときは、地上給電装置２Ａの電力送電時に発生する磁界の位相が、他の地上給電装置２Ｂの電力送電時に発生する磁界の位相とは逆位相となるように、地上給電装置２Ａを動作させる送電コントローラ２２（制御装置）を備える。

これにより、各地上給電装置２Ａ，２Ｂを波源とする２つの磁界が干渉したときにそれらを相殺することができるので、各地上給電装置２Ａ，２Ｂを略同時に駆動したとしても、漏洩磁界がシステム周囲の例えば生体や電子機器などに与える影響を低減することができる。

また本実施形態では、地上給電装置２Ａと対になる他の地上給電装置２Ｂは、地上給電装置２Ａの周囲に位置し、かつ電力送電を実施している地上給電装置の中で、地上給電装置２Ａから最も近い場所に位置する地上給電装置とされる。

磁界同士が干渉して強まり合った場合にシステム周囲に与える影響は、基本的にその２つの磁界の波源が近くなるほど大きくなる。そのため、最寄りの地上給電装置２との間で漏洩時間を相殺することで、漏洩磁界がシステム周囲の例えば生体や電子機器などに与える影響を効果的に低減することができる。

なお、本実施形態ではこのように、地上給電装置２Ａと対になる他の地上給電装置２Ｂを、周囲の地上給電装置２の中から選択するようにしているが、これに限らず、例えば、地上給電装置２Ａの前後又は左右に設置された予め決められた地上給電装置２を、地上給電装置２Ａと対になる他の地上給電装置２Ｂとしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上記の実施形態では、周囲に設置された各地上給電装置２の送電状況を把握するために、各地上給電装置２は、或る一定範囲内に設置された他の地上給電装置２に対して、自装置の送電状況情報を送信していた。しかしながら、周囲に設置された各地上給電装置２の送電状況を把握する方法はこのような方法に限られるものではない。例えば、各地上給電装置２からサーバ１に送電状況情報を送信するようにしておき、周囲に設置された各地上給電装置２の送電状況を把握したい地上給電装置２は、サーバ１と通信することにより周囲に設置された各地上給電装置２の送電状況を把握するようにしてもよい。

２ 地上給電装置
２２ 送電コントローラ（制御装置）
３ 車両

Claims (2)

1. 車両に非接触で電力を送電する地上給電装置であって、
   前記地上給電装置と対になる他の地上給電装置の電力送電時に前記地上給電装置によって電力を送電する必要が生じたときは、前記地上給電装置の電力送電時に発生する磁界の位相が、前記他の地上給電装置の電力送電時に発生する磁界の位相とは逆位相となるように、前記地上給電装置を動作させる制御装置を備える、
   地上給電装置。
2. 前記地上給電装置と対になる前記他の地上給電装置は、前記地上給電装置の周囲に位置し、かつ電力送電を実施している地上給電装置の中で、前記地上給電装置から最も近い場所に位置する地上給電装置である、
   請求項１に記載の地上給電装置。

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