JP5786949B2 - 受電装置、送電装置および電力伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、受電装置、送電装置および電力伝送システムに関する。

近年、環境への配慮からバッテリなどの電力を用いて駆動輪を駆動させるハイブリッド車両や電気自動車などが着目されている。

特に近年は、上記のようなバッテリを搭載した電動車両において、プラグなどを用いずに非接触でバッテリを充電可能なワイヤレス充電が着目されている。そして、最近では非接触の充電方式においても各種の充電方式が提案されており、特に、共鳴現象を利用することで非接触で電力を伝送する技術が脚光を浴びている。

たとえば、国際公開第２０１０／０４１３２１号パンフレットには、共鳴現象を利用した非接触電力伝達装置が記載されている。この非接触電力伝達装置は、シールド部材と、シールド部材内に配置されたコイルと、このコイルに接続されたキャパシタとを含む。

特開２０１０−２６８６６０号公報にも、共鳴現象を利用した非接触電力伝達装置が記載されている。この非接触電力伝達装置も、シールドと、このシールド内に配置されたコイルと、このコイルに接続されたキャパシタとを含む。

国際公開第２０１０／０４１３２１号パンフレット 特開２０１０−２６８６６０号公報

上記特許文献に記載された非接触電力伝達装置は、キャパシタの位置を固定する固定部材を備えていない。このため、非接触電力伝達装置に外力が加えられたり、非接触電力伝達装置が傾斜すると、キャパシタが移動し、キャパシタとシールドとの間の距離が絶縁距離よりも短くなるおそれがある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、キャパシタを固定するとともに、キャパシタとシールドとを互いに間隔をあけて配置された送電装置、受電装置、および電力伝送システムを提供することである。

本発明に係る送電装置は、第１キャパシタを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部と、受電部を内部に収容する第１収容ケースと、第１キャパシタを固定する第１固定部材とを備える。上記第１収容ケースは、受電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第１シールドを含む。上記第１キャパシタは、第１固定部材によって第１シールドから間隔をあけた位置に固定される。

好ましくは、上記第１シールドは、天板部と、天板部から垂れ下がるように形成された第１周壁部とを含む。上記第１シールドには、天板部と対向する第１開口部が形成される。上記第１収容ケースは、第１開口部を閉塞する絶縁性の第１蓋部を含む。上記第１キャパシタは、第１蓋部に固定される。

好ましくは、上記第１キャパシタは、第１電極と、第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含む。上記第１キャパシタと第１シールドとの間の距離は、第１電極と第２電極との間の距離よりも大きい。

好ましくは、上記受電部は、第１キャパシタに接続された第１配線と、第１配線によって第１キャパシタに接続された第１コイルとを含む。上記第１シールドと第１キャパシタとの間の距離は、第１コイルと第１キャパシタとの間の距離よりも大きい。

好ましくは、送電装置は、上記第１収容ケース内に配置され、第１キャパシタと間隔をあけて設けられた第１機器をさらに備える。上記第１シールドと第１キャパシタとの間の距離は、第１機器と第１キャパシタとの間の距離よりも大きい。

好ましくは、上記第１キャパシタは、第１電極と、第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含む。上記第１固定部材は、第１キャパシタと接触する第１接触面を含む。上記第１接触面のうち、第１電極と第２電極との間に位置する部分には、溝部が形成される。

好ましくは、上記第１シールドは、天板部と、天板部から垂れ下がるように形成された第１周壁部とを含む。上記第１シールドには、天板部と対向する第１開口部が形成される。上記第１収容ケースは、第１開口部を閉塞する絶縁性の第１蓋部と、第１蓋部に設けられ、第１キャパシタを支持する第１支持部とを含む。上記第１キャパシタは、第１電極と、第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含む。上記第１支持部の内周面うち、第１電極と第２電極との間に位置する部分には、溝部が形成される。

好ましくは、上記第１キャパシタは、第１電極と、第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含む。上記第１固定部材は、第１キャパシタの周面を覆うように形成された第１保持部を含む。上記第１保持部の内周面のうち、第１電極と第２電極との間に位置する部分には溝部が形成される。

好ましくは、上記第１キャパシタは、第１電極と、第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含み、第１固定部材は、第１キャパシタの周面を覆うように形成された第２保持部を含む。上記第２保持部の内周面のうち、第１電極と第２電極との間に位置する部分には穴部が形成される。

好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の１０％以下である。

好ましくは、上記受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
好ましくは、上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。

本発明に係る送電装置は、第２キャパシタを含み、外部に設けられた受電部に非接触で電力を送電する送電部と、送電部を内部に収容する第２収容ケースと、第２キャパシタを固定する第２固定部材とを備える。上記第２収容ケースは、送電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第２シールドを含む。上記第２キャパシタは、第２固定部材によって第２シールドから間隔をあけた位置に固定される。

好ましくは、上記第２シールドは、底板部と、底板部から立ち上がるように形成された第２周壁部とを含む。上記第２シールドには、底板部と対向する第２開口部が形成される。上記第２収容ケースは、第２開口部を閉塞する絶縁性の第２蓋部を含む。上記第２キャパシタは、第２蓋部に固定される。

好ましくは、上記第２キャパシタは、第３電極と、第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含む。上記第２キャパシタと第２シールドとの間の距離は、第３電極と第４電極との間の距離よりも大きい。

好ましくは、上記送電部は、第２キャパシタに接続された第２配線と、第２配線によって第２キャパシタに接続された第２コイルとを含む。上記第２シールドと第２キャパシタとの間の距離は、第２コイルと第２キャパシタとの間の距離よりも大きい。

好ましくは、送電装置は、第２収容ケース内に配置され、第２キャパシタと間隔をあけて設けられた第２機器をさらに備える。上記第２シールドと第２キャパシタとの間の距離は、第２機器と第２キャパシタとの間の距離よりも大きい。

好ましくは、上記第２キャパシタは、第３電極と、第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含む。上記第２固定部材は、第２キャパシタと接触する第２接触面を含む。上記第２接触面のうち、第３電極と第４電極との間に位置する部分には、溝部が形成される。

好ましくは、上記第２シールドは、底板部と、底板部から立ち上がるように形成された第２周壁部とを含む。上記第２シールドには、底板部と対向する第２開口部が形成される。上記第２収容ケースは、第２開口部を閉塞する絶縁性の第２蓋部と、第２蓋部に設けられ、第２キャパシタを支持する第２支持部とを含む。上記第２キャパシタは、第３電極と、第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含む。上記第２支持部の内周面うち、第３電極および第４電極の間に位置する部分には溝部が形成される。

好ましくは、上記第２キャパシタは、第３電極と、第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含む。上記第２固定部材は、第２キャパシタの周面を覆うように形成された第３保持部を含む。上記第３保持部の内周面のうち、第３電極と第４電極との間に位置する部分には溝部が形成される。

好ましくは、上記第２キャパシタは、第３電極と、第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含む。上記第２固定部材は、第２キャパシタの周面を覆うように形成された第４保持部を含む。上記第４保持部の内周面のうち、第３電極と第４電極との間に位置する部分には穴部が形成される。

好ましくは、上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の１０％以下である。好ましくは、上記送電部と受電部との結合係数は、０．１以下である。

好ましくは、上記送電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて、受電部に電力を送電する。

本発明に係る電力伝送システムは、送電部を含む送電装置と、受電装置とを備えた電力伝送システムであって、受電装置は、送電部から非接触で電力を受電すると共に、第１キャパシタを含む受電部と、受電部を内部に収容する第１収容ケースと、第１キャパシタを固定する第１固定部材とを含む。上記第１収容ケースは、受電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第１シールドを含み、第１キャパシタは、第１固定部材によって第１シールドから間隔をあけた位置に固定される。

本発明に係る電力伝送システムは、受電部を含む受電装置と、送電装置とを備えた電力伝送システムである。上記送電装置は、受電部に非接触で電力を送電する共に、第２キャパシタを含む送電部と、送電部を内部に収容する第２収容ケースと、第２キャパシタを固定する第２固定部材とを含む。上記第２収容ケースは、送電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第２シールドを含む。上記第２キャパシタは、第２固定部材によって第２シールドから間隔をあけた位置に固定される。

本発明に係る受電装置、送電装置および電力伝送システムによれば、キャパシタを固定することができ、キャパシタとシールドとを互いに間隔をあけて配置することができる。

本実施の形態に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを説明する模式的に示す模式図である。 電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。 シミュレーション結果をしめすグラフである。 固有周波数を固定した状態で、エアギャップを変化させたときの電力伝送効率と、共鳴コイルに供給される電流の周波数との関係を示すグラフである。 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。 受電装置を示す側断面図である。 受電装置の断面図である。 キャパシタおよび固定部材を示す分解斜視図である。 固定部材およびキャパシタを示す断面図である。 固定部材の第１変形例を示す斜視図である。 固定部材の第２変形例を示す受電装置の断面図である。 固定部材を示す斜視図である。 図１２に示す固定部材の展開図である。 図１２に示す固定部材の第１変形例を示す展開図である。 図１２に示す固定部材の第２変形例を示す斜視図である。 図１５に示す固定部材の断面図である。 送電装置を示す側断面図である。 送電装置の断面図である。 キャパシタおよび固定部材を示す分解斜視図である。 固定部材およびキャパシタを示す断面図である。 固定部材の第１変形例を示す斜視図である。 固定部材の第２変形例を示す送電装置の断面図である。 固定部材を示す斜視図である。 図２３に示す固定部材の展開図である。 図２３に示す固定部材の第１変形例を示す展開図である。 図２３に示す固定部材の第２変形例を示す斜視図である。 図２６に示す固定部材の断面図である。

図１から図２７を用いて、本発明の実施１の形態に係る受電装置と送電装置と、この送電装置および受電装置を含む電力伝送システムについて説明する。なお、本実施の形態においては、複数の変形例について説明するが、各変形例に記載された構成を適宜組み合わせることは出願当初から予定されている。図１は、本実施の形態１に係る受電装置と、送電装置と、電力伝送システムとを説明する模式的に示す模式図である。

本実施の形態１に係る電力伝送システムは、受電装置４０を含む電動車両１０と、送電装置４１を含む外部給電装置２０とを有する。電動車両１０は、送電装置４１が設けられた駐車スペース４２の所定位置に停車して、受電装置４０は、送電装置４１から非接触で電力を受電する。

駐車スペース４２には、電動車両１０を所定の位置に停車するように、輪止やラインが設けられている。

外部給電装置２０は、交流電源２１に接続された高周波電力ドライバ２２と、高周波電力ドライバ２２などの駆動を制御する制御部２６と、この高周波電力ドライバ２２に接続された送電装置４１とを含む。送電装置４１は、高周波電力ドライバ２２に接続されたコイル２３と、送電部２８と、インピーダンス調整器２９とを含む。なお、図１の破線に示すように、高周波電力ドライバ２２と、コイル２３との間にインピーダンス調整器２９を配置してもよい。送電部２８は、コイル２３から電磁誘導によって電力を受け取るコイル２４と、このコイル２４の両端部に接続されたキャパシタ２５とを含む。このように、送電部２８は、コイル２４と、キャパシタ２５とを含む電気回路を有する。なお、コイル２４が多層巻きのコイルが採用されている場合には、コイル２４には浮遊容量が形成される。

送電部２８は、コイル２４のインダクタンスと、コイル２４の浮遊容量およびキャパシタ２５のキャパシタンスとから形成された電気回路を含む。

電動車両１０は、受電装置４０と、受電装置４０に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、このＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続されたバッテリ１５と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ（Power Control Unit））１６と、このパワーコントロールユニット１６に接続されたモータユニット１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４やパワーコントロールユニット１６などの駆動を制御する車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８とを備える。なお、本実施の形態に係る電動車両１０は、図示しないエンジンを備えたハイブリッド車両であるが、モータにより駆動される車両であれば、電気自動車や燃料電池車両も含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ１５に供給する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は必須の構成ではなく省略してもよい。

パワーコントロールユニット１６は、バッテリ１５に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、バッテリ１５から供給される直流電流を調整（昇圧）して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット１７に供給する。

モータユニット１７は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット１６のインバータから供給される交流電流によって駆動する。

なお、電動車両１０がハイブリッド車両の場合には、電動車両１０は、エンジン、動力分割機構とをさらに備え、モータユニット１７は、発電機として主に機能するモータジェネレータと、電動機として主に機能するモータジェネレータとを含む。

受電装置４０は、受電部２７と、コイル１２と、コイル１２およびコンバータ１４に接続された整流器１３とを含む。

受電部２７は、コイル１１とキャパシタ１９とを含む。コイル１１は浮遊容量を有する。このため、受電部２７は、コイル１１のインダクタンスと、コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスとによって形成された電気回路を有する。

本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８の固有周波数と、受電部２７の固有周波数との差は、受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電部２８および受電部２７の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部２７または送電部２８の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、バッテリ１５の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。

ここで、送電部２８の固有周波数とは、キャパシタ２５が設けられていない場合には、コイル２４のインダクタンスと、コイル２４のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ２５が設けられた場合には、送電部２８の固有周波数とは、コイル２４およびキャパシタ２５のキャパシタンスと、コイル２４のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部２８の共振周波数とも呼ばれる。

同様に、受電部２７の固有周波数とは、キャパシタ１９が設けられていない場合には、コイル１１のインダクタンスと、コイル１１のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ１９が設けられた場合には、受電部２７の固有周波数とは、コイル１１およびキャパシタ１９のキャパシタンスと、コイル１１のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部２７の共振周波数とも呼ばれる。

図２および図３を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図２は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す。電力伝送システム３００は、送電装置２９０と、受電装置２９１とを備え、送電装置２９０は、電磁誘導コイル２９２と、送電部２９３とを含む。送電部２９３は、共鳴コイル２９４と、共鳴コイル２９４に設けられたキャパシタ２９５とを含む。

受電装置２９１は、受電部２９６と、電磁誘導コイル２９７とを備える。受電部２９６は、共鳴コイル２９９とこの共鳴コイル２９９に接続されたキャパシタ２９８とを含む。

共鳴コイル２９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ２９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。共鳴コイル２９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ２９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部２９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部２９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。

ｆ１＝１／{２π（Ｌｔ×Ｃ１）^1/2}・・・（１）
ｆ２＝１／{２π（Ｌｒ×Ｃ２）^1/2}・・・（２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、送電部２９３および受電部２９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図３に示す。なお、このシミュレーションにおいては、共鳴コイル２９４および共鳴コイル２９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部２９３に供給される電流の周波数は一定である。

図３に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。

（固有周波数のズレ）＝{（ｆ１−ｆ２）／ｆ２}×１００（％）・・・（３）
図３からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部２９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部２９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（JMAG（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。

次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
図１において、コイル２３には、高周波電力ドライバ２２から交流電力が供給される。コイル２３に所定の交流電流が流れると、電磁誘導によってコイル２４にも交流電流が流れる。この際、コイル２４を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように、コイル２３に電力が供給されている。

コイル２４に特定の周波数の電流が流れると、コイル２４の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。

コイル１１は、コイル２４から所定範囲内に配置されており、コイル１１はコイル２４の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。

本実施の形態においては、コイル１１およびコイル２４は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界が主に形成され、コイル１１は当該磁界から電力を受け取る。

ここで、コイル２４の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率とコイル２４に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、コイル２４に供給される電流の周波数との関係について説明する。コイル２４からコイル１１に電力を伝送するときの電力伝送効率は、コイル２４およびコイル１１の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部２８および受電部２７の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、コイル２４に供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、コイル１１およびコイル２４の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。

図４は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、コイル２４に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。

図４に示すグラフにおいて、横軸は、コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、コイル２４に供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、コイル２４に供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。

たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、図１に示すコイル２４に供給する電流の周波数を一定として、キャパシタ２５やキャパシタ１９のキャパシタンスを変化させることで、送電部２８と受電部２７との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、コイル２４に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ２５およびキャパシタ１９のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、コイル２４およびコイル１１に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置４１と高周波電力ドライバ２２との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ１４を利用する手法などを採用することもできる。

また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、コイル２４に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図４において、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、コイル２４には周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流をコイル２４を供給する。そして、周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流をコイル２４に供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせてコイル２４およびコイル１１に流れる電流の周波数を変化させることになる。

第１の手法では、コイル２４を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、コイル２４を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流がコイル２４に供給される。コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、コイル２４の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部２７は、受電部２７と送電部２８の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部２８から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、コイル２４に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、コイル２４およびコイル１１の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、コイル２４に供給する電流の周波数を調整する場合がある。

なお、本実施の形態では、共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、コイル２４に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界がコイル２４の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部２８と受電部２７との間で電力伝送が行われる。

本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図５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５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。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電界」と「誘導電界」と「静電界」との強さが略等しくなる距離は、λ／2πとあらわすことができる。

「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、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、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、近接する固有周波数を有する送電部２８および受電部２７（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部２８から他方の受電部２７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」によってエネルギー（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。

このように、本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部２８と受電部２７とを電磁界によって共振させることで送電装置４１から受電装置に電力を送電している。そして、送電部２８と受電部２７との間の結合係数（κ）は、０．１以下である。なお、一般的に電磁誘導を利用した電力伝送では、送電部と受電部と間の結合係数（κ）は１．０に近いものとなっている。

本実施の形態の電力伝送における送電部２８と受電部２７との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」または「電界（電場）共振結合」という。

「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。

本明細書中で説明した送電部２８のコイル２４と受電部２７のコイル１１とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部２８と受電部２７とは主に、磁界によって結合しており、送電部２８と受電部２７とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。

なお、コイル２４，１１として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部２８と受電部２７とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部２８と受電部２７とは、「電界（電場）共振結合」している。

次に、送電装置４１および受電装置４０の構成について詳細に説明する。図６は、受電装置４０を示す側断面図であり、図７は、受電装置４０の断面図である。この図６および図７に示すように、受電装置４０は、収容ケース５０と、収容ケース５０内に収容された支持部材５１と、収容ケース５０内に収容された固定部材５２とを含む。

収容ケース５０内には、受電部２７と整流器１３とが収容されている。収容ケース５０は、開口部が形成されたシールド５３と、この開口部を閉塞するように形成された蓋部５４とを含む。

シールド５３は、天板部５５と、この天板部５５の周縁部から下方に向けて垂れ下がるように形成された周壁部５６とを含む。上記開口部は、天板部５５と対向する位置に形成されている。

シールド５３は、銅などの金属材料によって形成されており、蓋部５４は、たとえば、絶縁性の樹脂材料などから形成されている。

コイル１１の周囲に形成される電磁界（磁界）は、蓋部５４を透過することができ、コイル１１の周囲に形成される電磁界（磁界）は、シールド５３の開口部から外部に向けて放射される。シールド５３は、コイル１１から放射される電磁波を反射したり吸収したりしており、シールド５３は、コイル１１の周囲に形成される電磁界の形成領域を規定する。

支持部材５１は、この図６および図７に示す例においては、支持部材５１は筒状に形成されている。支持部材５１の外周面には、コイル１１と、コイル１２とが装着されている。支持部材５１内に整流器１３と、キャパシタ１９と、固定部材５２とが配置されている。なお、支持部材５１は筒状の絶縁部材に限られない。たとえば、環状に配列する複数の棒状の支持部によって支持部材５１を形成するようにしてもよい。

整流器１３は、天板部５５に固定されている。キャパシタ１９は、固定部材５２によって、蓋部５４に固定されている。

なお、キャパシタ１９は、配線５９によってコイル１１に接続されており、整流器１３は、配線６０によって、コイル１２に接続されている。

ここで、図７に示すように、キャパシタ１９は、シールド５３から間隔をあけて配置されている。このため、電力伝送時などにキャパシタ１９に高電圧が印加されたとしても、キャパシタ１９とシールド５３との間で電流が流れることが抑制されている。

特に、本実施の形態においては、キャパシタ１９は固定部材５２によって固定されているため、仮に、受電装置４０が傾斜したり、受電装置４０に外力が加えられたとしても、キャパシタ１９とシールド５３とが離れた状態を保つことができる。

さらに、キャパシタ１９は、絶縁性材料から形成された蓋部５４上に配置されているため、キャパシタ１９とシールド５３との間で電流が流れることが抑制されている。

図８は、キャパシタ１９および固定部材５２を示す分解斜視図である。この図８および図７に示すように、キャパシタ１９は、電極板６１と、この電極板６１と間隔をあけて設けられ、電極板６１と対向する電極板６２と、電極板６１および電極板６２の間に配置された誘電体６３とを含む。電極板６１と、電極板６２との間の距離を距離Ｌ１とする。

電力伝送時には、電極板６１と電極板６２との間に大きな電圧が印加される。電極板６１と電極板６２との間に大きな電圧が印加されたときに、電極板６１と電極板６２との間で放電が生じないように、電極板６１および電極板６２との間の距離Ｌ１が確保されている。

図７において、キャパシタ１９とシールド５３との間の距離を距離Ｌ２とすると、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも大きい。

このようにキャパシタ１９と、シールド５３とが互いに離れて配置されているので、キャパシタ１９とシールド５３との間で電流が流れることが抑制されている。

さらに、キャパシタ１９は絶縁性材料から形成された蓋部５４上に配置されているため、キャパシタ１９と蓋部５４との間で電流が流れることが抑制されている。このように、キャパシタ１９とシールド５３との間で絶縁距離が確保されている。

キャパシタ１９は、支持部材５１内に配置されており、コイル１１とシールド５３との間の距離を距離Ｌ３とすると、距離Ｌ２は、距離Ｌ３よりも大きい。このため、キャパシタ１９とシールド５３との間の距離が大きく、キャパシタ１９とシールド５３との間で電流が流れることを抑制することができる。

図７において、整流器１３とキャパシタ１９との間の距離を距離Ｌ４とすると、距離Ｌ２は、距離Ｌ４よりも大きい。なお、距離Ｌ４は、距離Ｌ１よりも大きく、整流器１３とキャパシタ１９との間で電流が流れることが抑制されている。

このように、絶縁距離が確保された距離Ｌ４よりも距離Ｌ２を大きくすることで、キャパシタ１９とシールド５３との間で電流が流れることを抑制することができる。

図９は、固定部材５２およびキャパシタ１９を示す断面図である。固定部材５２は、上端部が図６に示す天板部５５に固定された固定部５８と、蓋部５４の上面上に形成された支持部５７とを含む。固定部５８および支持部５７は、いずれも、絶縁性材料から形成されており、たとえば、絶縁性樹脂から形成されている。

固定部５８の下端部には、キャパシタ１９と接触する接触面６４が形成されている。本実施の形態においては、キャパシタ１９は円柱状に形成されており、接触面６４はキャパシタ１９の周面に沿って円弧状に湾曲するように形成されている。

接触面６４の縁部は、キャパシタ１９の周面に沿って湾曲する湾曲部６７と、湾曲部６７と間隔をあけて形成された湾曲部６８と、湾曲部６７および湾曲部６８を接続するように形成された辺部６９，７０とを含む。

接触面６４のうち電極板６１と電極板６２との間に位置する部分には、複数の溝部６５が間隔をあけて形成されている。

溝部６５は、電極板６２から電極板６１に向かう方向に間隔をあけて形成されており、溝部６５と隣り合う位置には接触部６６が形成されている。

この図８および図９に示す例においては、溝部６５は辺部７０から辺部６９に亘って形成されており、接触部６６も辺部７０から辺部６９に亘って形成されている。そして、複数の接触部６６がキャパシタ１９と接触している。

このため、固定部５８の接触面６４において、電極板６２と電極板６１との間の沿面距離が長くなっており、電極板６２と電極板６１との間で放電が生じることが抑制されている。

なお、溝部６５の形状としては、各種形状を採用することができる。たとえば、複数の溝部を千鳥状に配置するようにして、電極板６２と電極板６１との間の沿面距離が長くするようにしてもよい。

支持部５７は、蓋部５４の上面から上方に突出するように形成されている。支持部５７の上面には、キャパシタ１９の周面を支持する支持面７１が形成されている。支持面７１と接触面６４との間に挟まれることで、キャパシタ１９が固定されている。

支持面７１の縁部は、キャパシタ１９の周面に沿って湾曲する湾曲部７４と、湾曲部７４と間隔をあけて配置された湾曲部７５と、湾曲部７４および湾曲部７５を接続する辺部７６および辺部７７とを含む。

支持面７１には、複数の溝部７２が電極板６２から電極板６１に向けて間隔をあけて複数形成されている。溝部７２と隣り合う部分には、接触部７３が形成されている。そして、キャパシタ１９の周面と接触部７３と接触している。

このため、支持部５７においても、電極板６１と、電極板６２との間の沿面距離が長くなるように形成されており、電極板６１と電極板６２との間で放電が生じることが抑制されている。

なお、本実施の形態においては、支持部５７の上面に支持面７１を形成しているが、蓋部５４の上面に支持面７１を直接形成するようにしてもよい。なお、溝部７２の形状としては、各種の形状を採用することができる。

図１０は、固定部材５２の第１変形例を示す斜視図である。この図１０に示す例においては、固定部材５２は、キャパシタ１９を上方から支持する固定部５８と、蓋部５４の上面上に形成され、キャパシタ１９を支持する支持部材７８とを含む。

支持部材７８は、環状に配置された複数の支持壁７９を含み、キャパシタ１９は、支持部材７８によって支持されている。

図１０に示す例においては、固定部５８がキャパシタ１９を上方から押さえると共に、支持部材７８がキャパシタ１９の下方を支持することで、キャパシタ１９が固定されている。これにより、受電装置４０が傾斜したとしても、キャパシタ１９が転がることが抑制されている。

図１１は、固定部材の第２変形例を示す受電装置４０の断面図である。この図１１に示す例においては、キャパシタ１９は固定部材８０によって固定されている。なお、固定部材８０も、天板部５５に固定されている。

図１２は、固定部材８０を示す斜視図である。この図１２に示すように、固定部材８０は、図１１に示す天板部５５に固定される固定部８１，８２と、固定部８１，８２から下方に垂れ下がるように形成された脚部８３，８４と、キャパシタ１９を保持し、キャパシタ１９の周面を覆うように形成された保持部８５とを含む。

保持部８５のうち、電極板６１および電極板６２の間の位置する部分には、複数の穴部８６が形成されている。穴部８６は、電極板６２から電極板６１に向けて間隔をあけて複数形成されている。この穴部８６と隣り合う部分には、キャパシタ１９と接触してキャパシタ１９を支持する複数の接触部８７が形成されている。

なお、図１３は、図１２に示す固定部材８０の展開図である。この図１３に示すように、穴部８６は、脚部８３から脚部８４に達するように形成されている。

このため、この図１３および図１２に示す固定部材８０でキャパシタ１９を固定したとしても、電極板６１と電極板６２との間の沿面距離が長く、電極板６１および電極板６２の間で放電が生じることを抑制することができる。

図１４は、固定部材８０の第１変形例を示す展開図である。この図１４に示す例においては、複数の穴部８６が千鳥状に形成されている。この図１４に示す例においても、電極板６１および電極板６２の間の沿面距離を長くすることができる。

図１５は、固定部材８０の第２変形例を示す斜視図である。この図１５に示すように、固定部材８０は、固定部８１，８２と、固定部８１，８２から下方に垂れ下がる脚部８３，８４と、この脚部８３，８４の下端部に接続され、キャパシタ１９を保持する保持部８５とを含む。

図１６は、図１５に示す固定部材８０の断面図である。この図１６において、保持部８５の内周面９０には、複数の溝部８８が電極板６１から電極板６２に向けて間隔をあけて形成されている。そして、溝部８８と隣り合う部分には、接触部８９が形成されている。

溝部８８は、図１５に示す脚部８３から脚部８４に亘って延びるように形成されている。そして、複数の接触部８９がキャパシタ１９の周面を支持している。この図１５および図１６に示す例においても、電極板６１と電極板６２との間の沿面距離が長くなっており、電極板６１と電極板６２との間で放電が生じることが抑制されている。

図１７は、送電装置４１を示す側断面図であり、図１８は、送電装置４１の断面図である。この図１７および図１８に示すように、送電装置４１は、収容ケース１５０と、収容ケース１５０内に収容された支持部材１５１と、収容ケース１５０内に収容された固定部材１５２とを含む。

収容ケース１５０内には、送電部２８とインピーダンス調整器２９とが収容されている。収容ケース１５０は、開口部が形成されたシールド１５３と、この開口部を閉塞するように形成された蓋部１５４とを含む。

シールド１５３は、底面部１５５と、この底面部１５５の周縁部から上方に向けて立ち上がるように形成された周壁部１５６とを含む。上記開口部は、底面部１５５と対向する位置に形成されている。

シールド１５３は、銅などの金属材料によって形成されており、蓋部１５４は、たとえば、絶縁性の樹脂材料などから形成されている。

コイル２４の周囲に形成される電磁界（磁界）は、蓋部１５４を透過することができ、コイル２４の周囲に形成される電磁界（磁界）は、シールド１５３の開口部から外部に向けて放射される。このように、シールド１５３は、コイル２４の周囲に形成される電磁界の形成領域を規定する。

支持部材１５１は、この図１７および図１８に示す例においては、筒状に形成されている。支持部材１５１の外周面には、コイル２４と、コイル２３とが装着されている。支持部材１５１内にインピーダンス調整器２９と、キャパシタ２５と、固定部材１５２とが配置されている。なお、支持部材１５１は筒状の絶縁部材に限られない。たとえば、環状に配列する複数の棒状の支持部によって支持部材１５１を形成するようにしてもよい。

インピーダンス調整器２９は、底面部１５５に固定されている。キャパシタ２５は、固定部材１５２によって、蓋部１５４に固定されている。

なお、キャパシタ２５は、配線１５９によってコイル２４に接続されており、インピーダンス調整器２９は、配線１６０によって、コイル２３に接続されている。

ここで、図１８に示すように、キャパシタ２５は、シールド１５３から間隔をあけて配置されている。このため、電力伝送時などにキャパシタ２５に高電圧が印加されたとしても、キャパシタ２５とシールド１５３と間で電流が流れることが抑制されている。

特に、本実施の形態においては、キャパシタ２５は固定部材１５２によって固定されているため、仮に、送電装置４１が傾斜したり、送電装置４１に外力が加えられたとしても、キャパシタ２５とシールド１５３とが離れた状態を保つことができる。

さらに、キャパシタ２５は、絶縁性材料から形成された蓋部１５４に配置されているため、キャパシタ２５とシールド１５３との間で電流が流れることが抑制されている。

図１９は、キャパシタ２５および固定部材１５２を示す分解斜視図である。この図１９および図１８に示すように、キャパシタ２５は、電極板１６１と、この電極板１６１と間隔をあけて設けられ、電極板１６１と対向する電極板１６２と、電極板１６１および電極板６２の間に配置された誘電体１６３とを含む。電極板１６１と、電極板１６２との間の距離を距離Ｌ１１とする。

電力伝送時には、電極板１６１と電極板１６２との間に大きな電圧が印加される。電極板１６１と電極板１６２との間に大きな電圧が印加されたときに、電極板１６１と電極板１６２との間で放電が生じないように、電極板１６１および電極板１６２との間の距離Ｌ１１が確保されている。

図１８において、キャパシタ２５とシールド１５３との間の距離を距離Ｌ１２とすると、距離Ｌ１２は距離Ｌ１１よりも大きい。

このようにキャパシタ２５と、シールド１５３とが互いに離れて配置されているので、キャパシタ２５とシールド１５３との間で電流が流れることが抑制されている。

さらに、キャパシタ２５は絶縁性材料から形成された蓋部１５４に配置されているため、キャパシタ２５と蓋部１５４との間で電流が流れることが抑制されている。このように、キャパシタ２５とシールド１５３との間で絶縁距離が確保されている。

キャパシタ２５は、支持部材１５１内に配置されており、コイル２４とシールド１５３との間の距離を距離Ｌ１３とすると、距離Ｌ１２は、距離Ｌ１３よりも大きい。このため、キャパシタ２５とシールド１５３との間の距離が大きく、キャパシタ２５とシールド１５３との間で電流が流れることを抑制することができる。

図１８において、インピーダンス調整器２９とキャパシタ２５との間の距離を距離Ｌ１４とすると、距離Ｌ１２は、距離Ｌ１４よりも大きい。なお、距離Ｌ１４は、距離Ｌ１１よりも大きく、インピーダンス調整器２９とキャパシタ２５との間で電流が流れることが抑制されている。

このように、絶縁距離が確保された距離Ｌ１４よりも距離Ｌ１２を大きくすることで、キャパシタ２５とシールド１５３との間で電流が流れることを抑制することができる。

図２０は、固定部材１５２およびキャパシタ２５を示す断面図である。固定部材１５２は、下端部が図１７に示す底面部１５５に固定された固定部１５８と、蓋部１５４に形成された支持部１５７とを含む。固定部１５８および支持部１５７は、いずれも、絶縁性材料から形成されており、たとえば、絶縁性樹脂から形成されている。

固定部１５８の上端部には、キャパシタ２５と接触する接触面１６４が形成されている。本実施の形態においては、キャパシタ２５は円柱状に形成されており、接触面１６４はキャパシタ２５の周面に沿って円弧状に湾曲するように形成されている。

接触面１６４の縁部は、キャパシタ２５の周面に沿って湾曲する湾曲部１６７と、湾曲部１６７と間隔をあけて形成された湾曲部１６８と、湾曲部１６７および湾曲部１６８を接続するように形成され、図１９に示す辺部１６９，１７０とを含む。

接触面１６４のうち電極板１６１と電極板１６２との間に位置する部分には、複数の溝部１６５が間隔をあけて形成されている。

溝部１６５は、電極板１６２から電極板１６１に向かう方向に間隔をあけて形成されており、溝部１６５と隣り合う位置には接触部１６６が形成されている。

この図１９および図２０に示す例においては、溝部１６５は辺部１７０から辺部１６９に亘って形成されており、接触部１６６も辺部１７０から辺部１６９に亘って形成されている。そして、複数の接触部１６６がキャパシタ２５と接触している。

このため、固定部１５８の接触面１６４において、電極板１６２と電極板１６１との間の沿面距離が長くなっており、電極板１６２と電極板１６１との間で放電が生じることが抑制されている。

なお、溝部１６５の形状としては、各種形状を採用することができる。たとえば、複数の溝部を千鳥状に配置するようにして、電極板１６２と電極板１６１との間の沿面距離が長くするようにしてもよい。

支持部１５７は、蓋部１５４の下面から下方に突出するように形成されている。支持部１５７の下面には、キャパシタ２５の周面を支持する支持面１７１が形成されている。支持面１７１と接触面１６４との間に挟まれることで、キャパシタ２５が固定されている。

支持面１７１の縁部は、キャパシタ２５の周面に沿って湾曲する湾曲部１７４と、湾曲部１７４と間隔をあけて配置された湾曲部１７５と、湾曲部１７４および湾曲部１７５を接続する辺部１７６，１７７とを含む。

支持面１７１には、複数の溝部１７２が電極板１６２から電極板１６１に向けて間隔をあけて複数形成されている。溝部１７２と隣り合う部分には、接触部１７３が形成されている。そして、キャパシタ２５の周面と接触部１７３と接触している。

このため、支持部１５７においても、電極板１６１と、電極板１６２との間の沿面距離が長くなるように形成されており、電極板１６１と電極板１６２との間で放電が生じることが抑制されている。

なお、本実施の形態においては、支持部１５７の上面に支持面１７１を形成しているが、蓋部１５４の上面に支持面１７１を直接形成するようにしてもよい。なお、溝部１７２の形状としては、各種の形状を採用することができる。

図２１は、固定部材１５２の第１変形例を示す斜視図である。この図２１に示す例においては、固定部材１５２は、キャパシタ２５を下方から支持する固定部１５８と、蓋部１５４の下面上に形成され、キャパシタ２５を支持する支持部材１７８とを含む。

支持部材１７８は、環状に配置された複数の支持壁１７９を含み、キャパシタ２５は、支持部材１７８によって支持されている。

図２１に示す例においては、固定部１５８がキャパシタ２５を下方から押さえると共に、支持部材１７８がキャパシタ２５の上方を支持することで、キャパシタ２５が固定されている。これにより、送電装置４１が傾斜したとしても、キャパシタ２５が転がることが抑制されている。

図２２は、固定部材の第２変形例を示す送電装置４１の断面図である。この図２２に示す例においては、キャパシタ２５は固定部材１８０によって固定されている。なお、固定部材１８０も、底面部１５５に固定されている。

図２３は、固定部材１８０を示す斜視図である。この図２３に示すように、固定部材１８０は、図２２に示す底面部１５５に固定される固定部１８１，１８２と、固定部１８１，１８２から上方に立ち上がるように形成された脚部１８３，１８４と、キャパシタ２５を保持し、キャパシタ２５の周面を覆うように形成された保持部１８５とを含む。

保持部１８５のうち、電極板１６１および電極板１６２の間の位置する部分には、複数の穴部１８６が形成されている。穴部１８６は、電極板１６２から電極板１６１に向けて間隔をあけて複数形成されている。この穴部１８６と隣り合う部分には、キャパシタ２５と接触してキャパシタ２５を支持する複数の接触部１８７が形成されている。

なお、図２４は、図２３に示す固定部材１８０の展開図である。この図２４に示すように、穴部１８６は、脚部１８３から脚部１８４に達するように形成されている。

このため、この図２４および図２３に示す固定部材１８０でキャパシタ２５を固定したとしても、電極板１６１と電極板１６２との間の沿面距離が長く、電極板１６１および電極板１６２の間で放電が生じることを抑制することができる。

図２５は、固定部材１８０の第１変形例を示す展開図である。この図２５に示す例においては、複数の穴部１８６が千鳥状に形成されている。この図２５に示す例においても、電極板１６１および電極板１６２の間の沿面距離を長くすることができる。

図２６は、固定部材１８０の第２変形例を示す斜視図である。この図２６に示すように、固定部材１８０は、固定部１８１，１８２と、固定部１８１，１８２から上方に立ち上がるように形成された脚部１８３，１８４と、この脚部１８３，１８４の上端部に接続され、キャパシタ２５を保持する保持部１８５とを含む。

図２７は、図２６に示す固定部材１８０の断面図である。この図２７において、保持部１８５の内周面１９０には、複数の溝部１８８が電極板１６１から電極板１６２に向けて間隔をあけて形成されている。そして、溝部１８８と隣り合う部分には、接触部１８９が形成されている。

溝部１８８は、図２６に示す脚部１８３から脚部１８４に亘って延びるように形成されている。そして、複数の接触部１８９がキャパシタ２５の周面を支持している。この図２６および図２７に示す例においても、電極板１６１と電極板１６２との間の沿面距離が長くなっており、電極板１６１と電極板１６２との間で放電が生じることが抑制されている。

なお、本実施の形態においては、キャパシタ１９は支持部材５１の内周側に配置されているが、キャパシタ１９とシールド５３との間の距離が確保されておれば、キャパシタ１９を支持部材５１の外周側に配置するようにしてもよい。同様に、キャパシタ２５は、支持部材１５１の内周側に配置されているが、キャパシタ２５とシールド１５３との間の距離が確保されておれば、キャパシタ２５を支持部材１５１の外周側に配置するようにしてもよい。

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請求の範囲によって示され、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。

本発明は、受電装置、送電装置、および電力伝送システムに適用することができる。

１０ 電動車両、１１，１２，２３，２４， コイル、１３ 整流器、１４ コンバータ、１５ バッテリ、１６ パワーコントロールユニット、１７ モータユニット、１９，２５，２９５，２９８ キャパシタ、２０ 外部給電装置、２１ 交流電源、２２ 高周波電力ドライバ、２６ 制御部、２７，２９６ 受電部、２８，２９３ 送電部、２９ インピーダンス調整器、４０，２９１ 受電装置、４１，２９０ 送電装置、４２ 駐車スペース、５０，１５０ 収容ケース、５１，７８，１５１，１７８ 支持部材、５２，８０，１５２，１８０ 固定部材、５３，１５３ シールド、５４，１５４ 蓋部、５５ 天板部、５６，１５６ 周壁部、５７，１５７ 支持部、５８，８１，８２，１５８，１８１，１８２ 固定部、５９，６０，１５９，１６０ 配線、６１，６２，１６１，１６２ 電極板、６３，１６３ 誘電体、６４，１６４ 接触面、６５，７２，８８，１６５，１７２，１８８ 溝部、６６，７３，８７，８９，１６６，１７３，１８７，１８９ 接触部、６７，６８，７４，７５，１６７，１６８，１７４，１７５ 湾曲部、７１，１７１ 支持面、７９，１７９ 支持壁、８３，８４，１８３，１８４ 脚部、８５，１８５ 保持部、８６，１８６ 穴部、９０，１９０ 内周面、１５５ 底面部、２９２，２９７ 電磁誘導コイル、２９４，２９９ 共鳴コイル、３００ 電力伝送システム。

Claims (24)

1. 第１キャパシタを含み、外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
   前記受電部を内部に収容する第１収容ケースと、
   前記第１キャパシタを固定する第１固定部材と、
   を備え、
   前記第１収容ケースは、前記受電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第１シールドを含み、
   前記第１キャパシタは、前記第１固定部材によって前記第１シールドから間隔をあけた位置に固定され、
   前記第１キャパシタは、第１電極と、前記第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含み、
   前記第１キャパシタと前記第１シールドとの間の距離は、前記第１電極と前記第２電極との間の距離よりも大きい、受電装置。
2. 前記第１シールドは、天板部と、前記天板部から垂れ下がるように形成された第１周壁部とを含み、
   前記第１シールドには、前記天板部と対向する第１開口部が形成され、
   前記第１収容ケースは、前記第１開口部を閉塞する絶縁性の第１蓋部を含み、
   前記第１キャパシタは、前記第１蓋部に固定された、請求項１に記載の受電装置。
3. 前記受電部は、前記第１キャパシタに接続された第１配線と、前記第１配線によって前記第１キャパシタに接続された第１コイルとを含み、
   前記第１シールドと前記第１キャパシタとの間の距離は、前記第１コイルと前記第１キャパシタとの間の距離よりも大きい、請求項１に記載の受電装置。
4. 前記第１収容ケース内に配置され、前記第１キャパシタと間隔をあけて設けられた第１機器をさらに備え、
   前記第１シールドと前記第１キャパシタとの間の距離は、前記第１機器と前記第１キャパシタとの間の距離よりも大きい、請求項１に記載の受電装置。
5. 前記第１固定部材は、前記第１キャパシタと接触する第１接触面を含み、
   前記第１接触面のうち、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する部分には、溝部が形成された、請求項１に記載の受電装置。
6. 前記第１シールドは、天板部と、前記天板部から垂れ下がるように形成された第１周壁部とを含み、
   前記第１シールドには、前記天板部と対向する第１開口部が形成され、
   前記第１収容ケースは、前記第１開口部を閉塞する絶縁性の第１蓋部と、前記第１蓋部に設けられ、前記第１キャパシタを支持する第１支持部とを含み、
   前記第１支持部の内周面うち、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する部分には、溝部が形成された、請求項１に記載の受電装置。
7. 前記第１固定部材は、前記第１キャパシタの周面を覆うように形成された第１保持部を含み、
   前記第１保持部の内周面のうち、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する部分には溝部が形成された、請求項１に記載の受電装置。
8. 前記第１固定部材は、前記第１キャパシタの周面を覆うように形成された第２保持部を含み、
   前記第２保持部の内周面のうち、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する部分には穴部が形成された、請求項１に記載の受電装置。
9. 前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の１０％以下である、請求項１に記載の受電装置。
10. 前記受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１に記載の受電装置。
11. 前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項１に記載の受電装置。
12. 第２キャパシタを含み、外部に設けられた受電部に非接触で電力を送電する送電部と、
    前記送電部を内部に収容する第２収容ケースと、
    前記第２キャパシタを固定する第２固定部材と、
    を備え、
    前記第２収容ケースは、前記送電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第２シールドを含み、
    前記第２キャパシタは、前記第２固定部材によって前記第２シールドから間隔をあけた位置に固定され、
    前記第２キャパシタは、第３電極と、前記第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含み、
    前記第２キャパシタと前記第２シールドとの間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも大きい、送電装置。
13. 前記第２シールドは、底板部と、前記底板部から立ち上がるように形成された第２周壁部とを含み、
    前記第２シールドには、前記底板部と対向する第２開口部が形成され、
    前記第２収容ケースは、前記第２開口部を閉塞する絶縁性の第２蓋部を含み、
    前記第２キャパシタは、前記第２蓋部に固定された、請求項１２に記載の送電装置。
14. 前記送電部は、前記第２キャパシタに接続された第２配線と、前記第２配線によって前記第２キャパシタに接続された第２コイルとを含み、
    前記第２シールドと前記第２キャパシタとの間の距離は、前記第２コイルと前記第２キャパシタとの間の距離よりも大きい、請求項１２に記載の送電装置。
15. 前記第２収容ケース内に配置され、前記第２キャパシタと間隔をあけて設けられた第２機器をさらに備え、
    前記第２シールドと前記第２キャパシタとの間の距離は、前記第２機器と前記第２キャパシタとの間の距離よりも大きい、請求項１２に記載の送電装置。
16. 前記第２固定部材は、前記第２キャパシタと接触する第２接触面を含み、
    前記第２接触面のうち、前記第３電極と前記第４電極との間に位置する部分には、溝部が形成された、請求項１２に記載の送電装置。
17. 前記第２シールドは、底板部と、前記底板部から立ち上がるように形成された第２周壁部とを含み、
    前記第２シールドには、前記底板部と対向する第２開口部が形成され、
    前記第２収容ケースは、前記第２開口部を閉塞する絶縁性の第２蓋部と、前記第２蓋部に設けられ、前記第２キャパシタを支持する第２支持部とを含み、
    前記第２支持部の内周面うち、前記第３電極および前記第４電極の間に位置する部分には溝部が形成された、請求項１２に記載の送電装置。
18. 前記第２固定部材は、前記第２キャパシタの周面を覆うように形成された第３保持部を含み、
    前記第３保持部の内周面のうち、前記第３電極と前記第４電極との間に位置する部分には溝部が形成された、請求項１２に記載の送電装置。
19. 前記第２固定部材は、前記第２キャパシタの周面を覆うように形成された第４保持部を含み、
    前記第４保持部の内周面のうち、前記第３電極と前記第４電極との間に位置する部分には穴部が形成された、請求項１２に記載の送電装置。
20. 前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の１０％以下である、請求項１２に記載の送電装置。
21. 前記送電部と前記受電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１２に記載の送電装置。
22. 前記送電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて、前記受電部に電力を送電する、請求項１２に記載の送電装置。
23. 送電部を含む送電装置と、受電装置とを備えた電力伝送システムであって、
    前記受電装置は、前記送電部から非接触で電力を受電すると共に、第１キャパシタを含む受電部と、前記受電部を内部に収容する第１収容ケースと、前記第１キャパシタを固定する第１固定部材とを含み、
    前記第１収容ケースは、前記受電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第１シールドを含み、
    前記第１キャパシタは、前記第１固定部材によって前記第１シールドから間隔をあけた位置に固定され、
    前記第１キャパシタは、第１電極と、前記第１電極と間隔をあけて対向するように配置された第２電極とを含み、
    前記第１キャパシタと前記第１シールドとの間の距離は、前記第１電極と前記第２電極との間の距離よりも大きい、電力伝送システム。
24. 受電部を含む受電装置と、送電装置とを備えた電力伝送システムであって、
    前記送電装置は、前記受電部に非接触で電力を送電する共に、第２キャパシタを含む送電部と、前記送電部を内部に収容する第２収容ケースと、前記第２キャパシタを固定する第２固定部材とを含み、
    前記第２収容ケースは、前記送電部の周囲に形成される電磁界が放射される領域を規制する第２シールドを含み、
    前記第２キャパシタは、前記第２固定部材によって前記第２シールドから間隔をあけた位置に固定され、
    前記第２キャパシタは、第３電極と、前記第３電極と間隔をあけて対向するように配置された第４電極とを含み、
    前記第２キャパシタと前記第２シールドとの間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも大きい、電力伝送システム。

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