JP6209882B2 - 非接触給電システム及び給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触給電システムに関する。

下記特許文献１には、給電装置からの受電を行う場合の車両の位置の修正に関して適切な支援を行うことができる受電支援装置が開示されている。上記受電支援装置は、車両の現在位置における受電部の受電効率を特定する受電効率特定部と、受電効率特定部が特定した受電効率が閾値未満の場合において、車両の車高を調整することにより受電効率が閾値以上になるか否かを判定し、受電効率が閾値以上になると判定した場合は車両の車高を調整する支援を行う支援部とを備える。

また、下記特許文献２には、車高調整機能を備えた電動車両に対して非接触給電を行う時、車高調整機能を利用して給電側から電力を効率良く受電側に供給できる車両用共鳴型非接触給電システムが開示されている。上記車両用共鳴型非接触給電システムは、高周波電源及び１次側共鳴コイルを備えた給電側設備と、１次側共鳴コイルからの電力を受電する２次側共鳴コイルを備えた受電設備及び車高調整装置を搭載した電動車両とを備える。受電設備は、２次側共鳴コイルが受電した電力を整流する整流器と、整流器により整流された電力が供給される２次電池と、２次電池の充電時に、車高調整装置を使用して１次側共鳴コイル及び２次側共鳴コイルを含む共鳴系のインピーダンス調整を行う制御装置とを備える。

また、下記特許文献３には、外部の送電ユニットからの電力を受電ユニットにより非接触で受電して蓄電可能な車両に設けられ、運転者が簡便に充電を行なうことが可能となり、充電を行なうことに対する煩雑感を減らせる駐車支援装置が開示されている。上記駐車支援装置は、受電ユニットの受電状況に基づいて送電ユニットと受電ユニットとの位置合わせするように車両を制御する車両制御部と、車両の車高の変化を検知するためのハイトセンサとを備え、車両制御部は、ハイトセンサの出力に応じて予め定められた、受電状況と送電ユニットおよび受電ユニット間の距離との関係を用いて、ハイトセンサの出力および受電状況に基づいて位置合わせを行なう。

特開２０１０−２３３３９４号公報 特開２０１２−３４４６８号公報 特許第４８６８０９３号公報

ところで、上記特許文献１、２に記載される装置は、車高調整機構を備える必要があるので、車両が高価になると共に構成が複雑になるという問題がある。また、文献３に記載される装置は、ハイトセンサを車両の底面に設けているが、はねた泥や石等の異物によってハイトセンサが汚損あるいは破損する恐れがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、給電コイルと受電コイルとを伝送効率の高い適切な距離に対向配置させ、車高調整機構を設けないことで車両の低価化及び構成の簡潔化が可能であり、ハイトセンサを設けないことではねた泥や石等の異物によってハイトセンサが汚損あるいは破損する恐れはないことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有する受電装置とを具備し、前記給電コイルから前記受電コイルに非接触給電を行う非接触給電システムであって、前記給電コイルを支持し、膨張することによって前記給電コイルを前記受電コイルに向けて移動させる袋体と、前記給電コイルに支持され、前記受電装置に当接して前記給電コイルと前記受電コイルとを距離を空けて対向配置させるスペーサと、前記袋体にガスを供給するガス供給手段とを備える、という手段を採用する。

本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記スペーサは、前記受電装置の受電コイルに当接する、という手段を採用する。

本発明では、第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記受電装置は、車両であると共に底面に前記受電コイルが設けられ、前記スペーサは、平らな上面を有する、という手段を採用する。

本発明では、第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記車両が停車し得る場所の地上側設けられた凹部内に、前記給電コイル及び前記袋体が設けられている、という手段を採用する。

本発明では、第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記凹部内に設けられ、前記給電コイルの移動を規制する移動規制部をさらに備える、という手段を採用する。

本発明では、第６の解決手段として、上記第１〜５のいずれか１つの解決手段において、前記スペーサは、前記給電コイルに対して着脱可能である、という手段を採用する。

本発明によれば、ガスを供給して袋体を膨張させることで、スペーサ６を介して給電コイル４と受電コイルとを伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態にできる。また、本発明によれば、車高調整機構を設けないことで車両の低価化及び構成の簡潔化が可能であり、またハイトセンサを設けないことではねた泥や石等の異物によってハイトセンサが汚損あるいは破損する恐れはない。

本発明の第１実施形態に係る非接触給電システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態における袋体５及びスペーサ６の側面図（ａ）及びスペーサ６の平面図（ｂ）である。 本発明の第１実施形態における袋体５が膨張した状態を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る非接触給電システムにおける袋体５、スペーサ６及び移動規制部９の側面図（ａ）及び袋体５が膨張した状態を示す側面図（ｂ）である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
初めに第１実施形態について説明する。本第１実施形態に係る非接触給電システムは、図１に示すように、地面Ｇに埋設された地上給電装置Ｓ（給電装置）及び該地上給電装置Ｓから給電を受ける車両Ｍ（受電装置）を備えている。このような非接触給電システムは、非接触給電方式の１つである磁界共鳴方式に基づいて地上給電装置Ｓから車両Ｍに電力を非接触給電する。

上記地上給電装置Ｓは、例えば交差点または踏切における停車位置、あるいは駐車場の駐車位置等に埋設され、これら駐停車位置に駐停車した車両Ｍに対して非接触給電を行う。このような地上給電装置Ｓは、図１に示すように、電源１、整流回路２、給電回路３、給電コイル４、袋体５、スペーサ６、ガス給排気機構７及び給電用制御部８を備えている。なお、ガス給排気機構７は、本実施形態におけるガス供給手段である。

電源１は、出力端が整流回路２の入力端に接続されており、車両Ｍへの給電に必要となる交流電力を整流回路２に供給する交流電源である。このような電源１は、例えば２００Ｖまたは４００Ｖ等の三相交流電力、あるいは１００Ｖの単相交流電力を供給する系統電源や発電装置である。

整流回路２は、入力端が電源１に接続され、出力端が給電回路３に接続されている。このような整流回路２は、電源１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、該直流電力を給電回路３に出力する。なお、電源１として太陽電池等の直流電源を使用し、整流回路２を省略（つまり直流電源から給電回路３に直流電力を供給）してもよい。なお、電源１および整流回路２を給電回路３から離し、地面Ｇに埋設せず設置してもよい。

給電回路３は、入力端が整流回路２に接続され、出力端が給電コイル４の両端に接続されている。このような給電回路３は、給電コイル４と給電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、給電用制御部８から入力される制御指令に基づいて上記整流回路２から供給された直流電力を電源１の交流電力よりも周波数が高い交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル４に供給する一種のインバータである。また、給電回路３は、駐停車位置の地面Ｇの上に設置され、可撓性を有する電気ケーブルによって給電コイル４と接続されている。なお、給電回路３は、地面Ｇの上ではなく、地面Ｇに埋設されていてもよいし、可撓性を有する電気ケーブルを延長して給電回路３を地面Ｇから離して設置してもよい。

給電コイル４は、サーキュラー型コイルあるいはソレノイド型コイルであり、サーキュラー型コイルの場合にはコイル軸を上下方向（垂直方向）とした姿勢、ソレノイド型コイルの場合にはコイル軸を水平方向とした姿勢、かつ、露出した状態あるいはプラスチックス、繊維強化プラスチックス、セラミックスまたはこれらの複合材等の非磁性かつ非導電性材料によってモールドされた状態で袋体５によって支持されている（図２及び図３参照）。このような給電コイル４は、両端が給電回路３の出力端に接続されており、上記給電回路３から高周波電力が供給されることにより磁界を発生することによって車両Ｍに対して非接触で給電を行う。

袋体５は、ゴム等の伸縮自在な弾性材を膜状に成形した一種の風船であり、地面Ｇの上に設置されている。また、袋体５は、上側５ａに給電コイル４がその一方の端面（下面）を接するように設置され、給電コイル４を支持している（図２及び図３参照）。この袋体５は、密閉されており、ガス給排気機構７からガス（例えば空気）が供給されると、膨張して給電コイル４を上方向に持ち上げることによって、該給電コイル４を後述する車両Ｍの受電コイル１１に向けて移動させる。

スペーサ６は、例えばプラスチック等の非磁性かつ非導電性の非接触給電の効率を低下させない特定の硬さを有する板状部材であり、給電コイル４の他方の端面（上面）の上に配置され、該給電コイル４によって支持されている（図２及び図３参照）。ここで、特定の硬さとは、袋体５が膨張してスペーサ６を受電コイル１１に押しつけているときに、ほとんど変形しない程度の硬さを意味する。スペーサ６は、給電コイル４と車両Ｍの受電コイル１１との間の非接触給電の伝送効率が高くなる距離と同等の厚さに形成されている。また、スペーサ６は、受電コイル１１に当接したときに姿勢が安定し、かつ上面６ａ上を車両Ｍが通過する際に邪魔とならないように、上面６ａが平らに形成されている。

ガス給排気機構７は、給電用制御部８から入力される制御指令に基づいて上記袋体５内にガスを供給すると共に当該袋体５からガスを排気する一種のポンプである。このようなガス給排気機構７は、袋体５にガスを供給するポンプの供給口に圧力計が設けられており、該圧力計による検出結果（検出信号）を給電用制御部８に出力する。また、ガスを排気するために給電用制御部８からの指令により開閉可能なバルブ、たとえば電気信号により開閉可能なバルブを有する。

給電用制御部８は、マイクロプロセッサやメモリ等を備え、給電用制御プログラムに基づいて機能するソフトウエア型制御装置であり、給電回路３及びガス給排気機構７を制御する。このような給電用制御部８の詳細処理については後述する動作説明の中で説明する。

車両Ｍは、運転者によって運転されて道路上を走行する自動車であり、例えばバッテリを動力源として走行する電気自動車やハイブリッド自動車である。このような車両Ｍは、図１に示すように、受電コイル１１、受電回路１２、充電回路１３、バッテリ１４及び受電用制御部１５を備えている。なお、図１では省略しているが、車両Ｍは、走行モータ、操作ハンドル及びブレーキ等、またハイブリッド自動車の場合にはエンジンといった走行に必要な構成要素を当然に具備する。

受電コイル１１は、サーキュラー型コイルあるいはソレノイド型コイルであり、給電コイル４と対向し、かつ給電コイル４との間で高効率な非接触給電が可能なように、サーキュラー型コイルの場合にはコイル軸が上下方向（垂直方向）となる姿勢、ソレノイド型コイルの場合にはコイル軸が水平かつ給電コイル４のコイル軸と平行になる姿勢で車両Ｍの底部に設けられている。このような受電コイル１１は、両端が受電回路１２の入力端に接続されており、給電コイル４の磁界が作用すると電磁誘導によって起電力を発生し、当該起電力を受電回路１２に出力する。給電コイル４と受電コイル１１は、いずれも同一形式、すなわち、いずれもサーキュラー型コイルとするか、いずれもソレノイド型コイルとするか、のいずれかとするが、給電コイル４と受電コイル１１の大きさ、形状は、高効率な非接触給電が可能であれば、同一でも異なっていてもよい。

受電回路１２は、入力端が受電コイル１１の両端に接続され、出力端が充電回路１３の入力端に接続されている。このような受電回路１２は、受電コイル１１と受電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、受電コイル１１から供給された交流電力を直流電力に変換して充電回路１３に供給する一種の整流回路である。なお、高効率な非接触給電が可能なように、受電回路１２の共振用コンデンサの静電容量は、上記給電側共振回路の共振周波数と受電側共振回路の共振周波数とが同一もしくはほぼ同一周波数になるように設定されている。

充電回路１３は、入力端が受電回路１２の出力端に接続され、出力端がバッテリ１４の入力端に接続されており、受電回路１２から供給される電力（直流電力）をバッテリ１４の充電に適した電圧に変換してバッテリ１４に充電する一種のＤＣ‐ＤＣコンバータである。バッテリ１４は、車両Ｍに搭載された再充電が可能な電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）であり、図示しない走行モータ等に駆動電力を供給する。受電用制御部１５は、マイクロプロセッサやメモリ等を備え、受電用制御プログラムに基づいて機能するソフトウエア型制御装置であり、充電回路１３を制御する。

次に、このように構成された本非接触給電システムの動作について説明する。
最初に、非給電時における車両Ｍ及び地上給電装置Ｓの動作について説明する。車両Ｍの受電用制御部１５は、非給電時（例えばユーザによる車両Ｍの通常運転時）に、充電回路１３を停止させる。一方、地上給電装置Ｓの給電用制御部８は、非給電時、つまり給電対象である車両Ｍが駐停車位置に停車していない時に、給電回路３を停止すると共に、袋体５が完全に収縮するようにガス給排気機構７に袋体５内のガスを排気させる。これは、ガス排気用の開閉可能なバルブを開くことによる実現できる。

その後、ユーザは、車両Ｍを運転して、地上給電装置Ｓの設置場所まで車両Ｍを移動させて停車させる。車両Ｍの受電用制御部１５は、不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から地上給電装置Ｓの設置位置を把握する。受電用制御部１５は、上記のように音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から地上給電装置Ｓの上方まで移動したことを検知すると、充電回路１３に充電動作を開始させる。ただし、非接触給電が開始されておらず、受電回路１２からの出力はゼロなので、充電回路１３の出力もゼロであり、バッテリ１４に電力は供給されない。

一方、地上給電装置Ｓの給電用制御部８は、車両Ｍと同じく不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から車両Ｍの位置を把握する。給電用制御部８は、音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から地上給電装置Ｓの上方に車両Ｍが移動してきたことを検知すると、袋体５が膨張するようにガス給排気機構７にガスを供給させる。なお、ガスを排気するための開閉可能なバルブは閉じておく。

ここで、給電用制御部８は、ガス給排気機構７の圧力計から入力される検出信号に基づいてガス給排気機構７を制御する。つまり、給電用制御部８は、圧力計による検出結果が特定の圧力となるまで、ガス給排気機構７にガスを供給させる。これにより、給電コイル４は、膨張した袋体５によって上方向に持ち上げられて、受電コイル１１に向かって移動する。

そして、給電用制御部８は、特定の圧力となると、ガスの供給を停止する。ここで、特定の圧力とは、袋体５の材料の弾性率で決まる圧力であり、袋体５が変形せず、継続してガスを供給し続けると袋体５の弾性限界を超え、破損してしまうような圧力である。この結果、図３に示すように、スペーサ６の上面６ａが車両Ｍの受電コイル１１に当接した状態となり、給電コイル４と受電コイル１１とは、スペーサ６を隔てて対向配置される。つまり、給電コイル４と受電コイル１１とは、磁界共鳴方式における伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態となる。

続いて、給電用制御部８は、給電回路３に給電動作を開始させる。ここで、給電コイル４と受電コイル１１とが磁界共鳴方式における伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態であるので、給電コイル４から受電コイル１１に高い伝送効率で電力は、供給される。受電回路１２から電力が出力されるようになり、充電回路１３はバッテリ１４へ電力供給を開始し、バッテリの充電が開始される。

一方、車両Ｍの受電用制御部１５は、バッテリ１４の充電状態を監視しながら充電回路１３を制御することにより、バッテリ１４を適切に充電する。受電用制御部１５は、バッテリ１４が満充電状態となったことを検知すると、図示しない表示器等によってバッテリ１４が満充電状態になったことを通知する。すると、地上給電装置Ｓの給電用制御部８は、給電回路３の制御を停止すると共に、ガス給排気機構７を制御して袋体５を完全に収縮させる。たとえば、ポンプを停止し、かつ、ガス排気用の開閉可能なバルブを開くことにより、袋体５内のガスを抜き、完全に収縮させる。ユーザは、図示しない表示器等により満充電状態となり、かつ袋体５が完全に収縮したことを認識すると、車両Ｍを運転して、地上給電装置Ｓの設置場所から移動する。

一方、袋体５が膨張した状態でユーザが車両Ｍを運転して地上給電装置Ｓの設置場所から移動した場合には、地上給電装置Ｓの給電用制御部８は、不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から車両Ｍが移動したことを検知すると、給電回路３の制御を停止すると共に、ガス給排気機構７を制御して袋体５を完全に収縮させ、スペーサ６が受電コイル１１に当接しないようにする。例えば、ポンプを停止し、かつ、ガス排気用の開閉可能なバルブを開くことにより、袋体５内のガスを抜き、完全に収縮させる。これにより、給電回路３や受電回路１２の電気的損傷、袋体５や給電コイル４や受電コイル１１の機械的損傷を防止する。

このような本実施形態によれば、袋体５を膨張させることで、スペーサ６を介して給電コイル４と受電コイル１１とを伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態で非接触給電することができる。車両Ｍがサスペンションを有し、充電中に上下動した場合でも、袋体５内のガスも弾性を有し袋体５の変形を許容するため、スペーサ６や給電コイル４や受電コイル１１に過大な力が加わり機械的に損傷することが防止される。また、本実施形態によれば、車高調整機構を設けないことで車両Ｍの低価化及び構成の簡潔化が可能であり、またハイトセンサを設けないことではねた泥や石等の異物によってハイトセンサが汚損あるいは破損する恐れはない。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る非接触給電システムについて説明する。
本第２実施形態に係る非接触給電システムは、図４に示すように、給電回路３が地面Ｇに埋設される点と、袋体５が駐停車位置（車両Ｍが停車し得る場所）の地面Ｇの上に代えて地面Ｇに設けられた凹部Ｃ内に設置される、つまり給電コイル４、袋体５及びスペーサ６が凹部Ｃ内に収容される点と、新たに移動規制部９を凹部Ｃ内に備えた点において、上記第１実施形態と相違する。これ以外の構成要素については第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成要素については説明を省略する。

給電回路３は、第１実施形態と同様、給電用制御部８から入力される制御指令に基づいて上記整流回路２から供給された直流電力を交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル４に供給する一種のインバータであり、可撓性を有する電気ケーブルによって給電コイル４に接続されている。また、給電回路３は、第１実施形態と異なり、凹部Ｃ近傍の地面Ｇに埋設されている。

給電コイル４は、第１実施形態と同様、上記給電回路３から高周波電力が供給されることにより磁界を発生することによって車両Ｍに対して非接触で給電を行うサーキュラー型コイルあるいはソレノイド型コイルである。また、給電コイル４は、第１実施形態と異なり、袋体５の収縮時に凹部Ｃ内に収容される。

袋体５は、第１実施形態と同様、上側５ａに給電コイル４がその一方の端面（下面）を接するように配置され、給電コイル４を支持し、ガス給排気機構７からガスが供給されると、膨張して給電コイル４を上方向に持ち上げることによって、該給電コイル４を受電コイル１１に向けて移動させるものである。また、袋体５は、第１実施形態と異なり、地面Ｇに代わって、凹部Ｃの底に設置されている。

スペーサ６は、第１実施形態と同様、給電コイル４の他方の端面（上面）の上に配置され、給電コイル４と車両Ｍの受電コイル１１との伝送効率の高い距離と同じになるように厚さが形成されている。また、スペーサ６は、第１実施形態と異なり、袋体５の収縮時に凹部Ｃ内に収容される。

移動規制部９は、給電コイル４の周面に対向する凹部Ｃの内側面に設置され、凹部Ｃ内に収容される給電コイル４の水平方向への移動を規制する。給電コイル４は、車両Ｍの車輪が凹部Ｃ上を通過する際、車輪がスペーサ６に当接することで車両Ｍに引きづられて凹部Ｃ内を移動する。移動規制部９は、このように給電コイル４が車両Ｍに引きづられて移動することを規制するものである。この移動規制部９は、例えばゴムやスポンジ等の弾性部材からなる。

次に、このように構成された本第２実施形態の動作について説明する。なお、第１実施形態と同様の動作については説明を省略する。
地上給電装置Ｓの給電用制御部８は、不図示の音波センサあるいは光センサ等の位置センサの出力から地上給電装置Ｓの上方に車両Ｍが移動してきたことを検知すると、袋体５が完全に膨張するようにガス給排気機構７にガスを供給させる。

ここで、給電用制御部８は、ガス給排気機構７の圧力計から入力される検出信号に基づいてガス給排気機構７を制御する。つまり、給電用制御部８は、圧力計による検出結果が特定の圧力となるまで、ガス給排気機構７にガスを供給させる。これにより、給電コイル４は、膨張した袋体５によって上方向に持ち上げられて、受電コイル１１に向かって移動する。

そして、給電用制御部８は、特定の圧力となると、ガスの供給を停止する。この結果、図４（ｂ）に示すように、スペーサ６の上面６ａが車両Ｍの受電コイル１１に当接した状態となり、給電コイル４と受電コイル１１とは、スペーサ６を隔てて対向配置される。つまり、給電コイル４と受電コイル１１とは、磁界共鳴方式における伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態となる。

続いて、給電用制御部８は、給電回路３に給電動作を開始させる。ここで、給電コイル４と受電コイル１１とが磁界共鳴方式における伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態であるので、給電コイル４から受電コイル１１に高い伝送効率で電力は、供給される。

一方、車両Ｍの受電用制御部１５は、バッテリ１４の充電状態を監視しながら充電回路１３を制御することにより、バッテリ１４を適切に充電する。受電用制御部１５は、バッテリ１４が満充電状態となったことを検知すると、図示しない表示器等によってバッテリ１４が満充電状態になったことを通知する。そして、ユーザは、図示しない表示器等により満充電状態となったことを認識すると、車両Ｍを運転して、地上給電装置Ｓの設置場所から移動する。

ここで、給電回路３が地面Ｇに埋設され、かつ給電コイル４、袋体５及びスペーサ６が凹部Ｃ内に収容されているので、給電回路３、給電コイル４、袋体５及びスペーサ６に衝突することを回避できる。また、車両Ｍの車輪が凹部Ｃ上を通過した場合でも、移動規制部９によって給電コイル４の水平方向への移動が規制されているので、給電コイル４が車両Ｍによって引きづられることを回避できる。

このような本実施形態によれば、袋体５を膨張させることで、スペーサ６を介して給電コイル４と受電コイル１１とを伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態にできる。また、本実施形態によれば、車高調整機構を設けないことで車両の低価化及び構成の簡潔化が可能であり、またハイトセンサを設けないことではねた泥や石等の異物によってハイトセンサが汚損あるいは破損する恐れはない。

また、本実施形態によれば、給電回路３が地面Ｇに埋設され、かつ給電コイル４、袋体５及びスペーサ６が凹部Ｃ内に収容されることによって、車両Ｍの車輪が給電回路３、給電コイル４、袋体５及びスペーサ６に衝突することを回避できるので、車両Ｍの走行の邪魔にならない。また、本実施形態によれば、車両Ｍの車輪が凹部Ｃ上を通過した場合でも、移動規制部９によって給電コイル４の水平方向への移動が規制されているので、給電コイル４が車両Ｍによって引きづられることを回避できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記第１、第２実施形態において、スペーサ６を着脱可能にしてもよい。例えば、磁界共鳴方式の非接触給電において、給電コイル４と受電コイル１１との伝送効率の高い距離が異なる複数の規格が存在する場合、規格に応じて厚さの異なるスペーサ６に取り換えるようにしてもよい。たとえば、受電コイル１１の大きさや形状が規格によって異なる場合である。

（２）上記第１、第２実施形態は、給電コイル４がサーキュラー型コイルの場合にはコイル軸を上下方向とした姿勢で、ソレノイド型コイルの場合にはコイル軸を水平方向とした姿勢で設けられた地上給電装置Ｓを備えた非接触給電システムに本発明を適用したものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、給電コイル４がサーキュラー型コイルの場合に、コイル軸を水平方向とした姿勢（水平姿勢）あるいは傾斜した姿勢で設けられた地上給電装置Ｓを備える非接触給電システムに本発明を適用してもよい。つまり、水平姿勢あるいは傾斜した姿勢の給電コイル４の一方の端面にスペーサ６を設置し、給電コイル４を取り付けるための壁と給電コイル４の他方の端面との間に袋体５を設置するようにする。

（３）上記第１、第２実施形態では、スペーサ６は、板状部材であるが、本発明これに限定されない。例えば、スペーサ６は、給電コイル４と車両Ｍの受電コイル１１との伝送効率の高い距離と同じ高さの棒状部材であってもよい。また、上記第１、第２実施形態では、袋体５が膨張した際、スペーサ６が受電コイル１１に当接しているが、車両Ｍの底面に当接するようにしてもよい。例えば、給電コイル４の周面に棒状のスペーサ６を垂直姿勢で設置し、該スペーサ６が車両Ｍの底面に当接して、給電コイル４と受電コイル１１とが伝送効率の高い距離を空けて対向配置された状態にする。

（４）上記第１、第２実施形態では、給電装置が地面に埋設された地上給電装置Ｓであり、受電装置が地上を走行する車両Ｍである。本発明はこれに限定されない。例えば、給電装置が水中に設置された水中給電装置であり、受電装置が水中を移動する水中航走体であってもよい。また、上記水中航走体は、水中の水質などを調査する場合には、水質データを外部に取り出さなければならない。この場合、水中給電装置に設けられた袋体５の内部に通信アンテナを設け、通信アンテナを介して水質データを外部に取り出すようにしてもよい。

つまり、通信ケーブルを介して水中給電装置を地上の水質データ管理装置等に有線接続し、水中航走体が電力伝送時（バッテリ１４の充電時）に通信アンテナを介して水質データを水中給電装置へ無線送信し、水中給電装置が通信アンテナを介して水中航走体から受信した水質データを水質データ管理装置等へ有線送信してもよい。また、袋体５内に供給する流体として、ガス体以外に液体でもよい。特に磁界共鳴方式の場合、液体の種類には袋体５を傷めない性質のものであればイオン性のある塩水でもよく、蒸留水やアルコール等でもよい。特にガスと液体の比重が異なるので、ガスとの併用をすることで給電装置のバランスを調節することができる。

１ 電源
２ 整流回路
３ 給電回路
４ 給電コイル
５ 袋体
５ａ 上側
６ スペーサ
６ａ 上面
７ ガス給排気機構（ガス供給手段）
８ 給電用制御部
９ 移動規制部
１１ 受電コイル
１２ 受電回路
１３ 充電回路
１４ バッテリ
１５ 受電用制御部
Ｃ 凹部
Ｇ 地面
Ｍ 車両（受電装置）
Ｓ 地上給電装置（給電装置）

Claims (7)

1. 給電コイルを有する給電装置と、受電コイルを有する受電装置とを具備し、前記給電コイルから前記受電コイルに非接触給電を行う非接触給電システムであって、
   前記給電コイルを支持し、膨張することによって前記給電コイルを前記受電コイルに向けて移動させる袋体と、
   前記給電コイルに支持され、前記受電装置に当接して前記給電コイルと前記受電コイルとを距離を空けて対向配置させるスペーサと、
   前記袋体にガスを供給するガス供給手段とを備え、
   前記スペーサは、前記受電装置に当接した場合に変形しない硬さを有することを特徴とする非接触給電システム。
2. 前記スペーサは、前記受電装置の受電コイルに当接することを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
3. 前記受電装置は、車両であると共に底面に前記受電コイルが設けられ、
   前記スペーサは、平らな上面を有することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電システム。
4. 前記車両が停車し得る場所の地上側に設けられた凹部内に、前記給電コイル及び前記袋体が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の非接触給電システム。
5. 前記凹部内に設けられ、前記給電コイルの移動を規制する移動規制部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の非接触給電システム。
6. 前記スペーサは、前記給電コイルに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
7. 受電装置の受電コイルに非接触給電を行う給電コイルと、
   前記給電コイルを支持し、膨張することによって前記給電コイルを前記受電コイルに向けて移動させる袋体と、
   前記給電コイルに支持され、前記受電装置に当接して前記給電コイルと前記受電コイルとを距離を空けて対向配置させるスペーサと、
   前記袋体にガスを供給するガス供給手段と
   を備える給電装置であって、
   前記スペーサは、前記受電装置に当接した場合に変形しない硬さを有する
   ことを特徴とする給電装置。
   

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