JP7057326B2 - 走行中給電システム - Google Patents

Description

本開示は、走行中の車両などの移動体に電力を供給する走行中給電システムに関する。

特許文献１には、走行中非接触給電システムが開示されている。この走行中非接触給電システムでは、地上側に埋め込んだ送電コイルから車両の床下に搭載した受電コイルに電力を伝送している。

特開２０１６－２２０３５３号公報

特許文献１の方法では、送電コイルと受電コイルとの間隔が広いため、送電効率を大きくすることが難しかった。また車両によって、送電コイルと受電コイルとの間隔が変わってしまうという問題もあった。

本開示の一形態によれば、走行中給電システム（５００）が提供される。この走行中給電システムは、道路（１０５）に設けられた送電コイル（４０）と、前記送電コイルに電力を供給する送電回路（３０）と、車両（２０２）に設けられた受電コイル（２４０）と、前記受電コイルに接続される受電回路（２３０）と、前記送電コイルと、前記受電コイルと、の間で電力を非接触で伝送する中継回路（７０）と、を備える。この形態によれば、中継回路を介して送電コイルから受電コイルに電力を伝送するので、送電コイルと受電コイルとの間隔を考慮しなくても良い。車両により、送電コイルと受電コイルとの間隔が変わってしまうという問題も考慮しなくても良い。

走行中給電システムのブロック図である。 電力の伝送原理を示す説明図である。 タイヤと中継コイルとの配置のバリエーションを示す説明図である。 トレッド部方式の中継コイルの配置位置を示す説明図である。 ホイール貼り付け方式の中継コイルの配置位置を示す説明図である。 サイドウォール部方式の中継コイルの配置位置を示す説明図である。 サイドウォール方式の中継コイルの他の配置位置を示す説明図である。 受電コイルの配置位置を示す説明図である。 サイドウォール方式における受電コイルの配置位置を示す説明図である。 トレッド方式におけるタイヤの側面の断面及び一部を透過した図である。 トレッド方式におけるタイヤの断面図である。 送電コイル、中継コイル、受電コイルの等価回路である。 タイヤの回転角とインダクタンスの関係を示すグラフである。 中継コイルの巻き方の他の例を示す説明図である。 中継コイルの巻き方の他の例を示す説明図である。 中継コイルをホイールキャップに設ける例を示す説明図である。 受電コイルをフェンダーカバーに設ける例を示す説明図である。 中継コイルの形状パターンをトレッド部の形状パターンに合わせた例を示す説明図である。 図１４に示すタイヤ６０の断面図である。

・第１実施形態：
図１Ａに示すように、走行中給電システム５００は、道路１０５に設けられた送電システム１００と、車両２０２側の受電システム２００とを備える。走行中給電システム５００は、車両２０２の走行中に送電システム１００から車両２０２に給電することが可能なシステムである。車両２０２は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。

道路１０５側の送電システム１００は、複数の送電コイル４０と、複数の送電コイル４０のそれぞれに交流電圧を印加して電力を供給する複数の送電回路３０と、複数の送電回路３０に電力を供給する外部電源１０（以下「電源１０」と略す。）と、コイル位置検出部２０と、制御装置５０と、を備えている。

複数の送電コイル４０は、道路１０５の進行方向に沿って設置されている。送電回路３０は、電源１０から供給される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して送電コイル４０に印加する回路であり、インバータ回路、フィルタ回路、共振回路を含んでいる。本実施形態では、インバータ回路、フィルタ回路、共振回路については、周知のものなので、説明を省略する。電源１０は、直流電圧を送電回路３０に供給する回路である。例えば、電源１０は、系統電源から力率改善回路（ＰＦＣ）を介して送電回路３０へ供給される。ＰＦＣについては、図示を省略している。電源１０が出力する直流電圧は、完全な直流電圧でなくてもよく、ある程度の変動（リップル）を含んでいても良い。

コイル位置検出部２０は、車両２０２のタイヤ６０に搭載されている中継回路７０の送電コイル４０に対する相対的な位置を検出する。コイル位置検出部２０は、例えば、複数の送電回路３０における送電電力や送電電流の大きさから中継回路７０の位置を検出しても良く、あるいは、車両２０２との無線通信や車両２０２の位置を検出する位置センサを利用して中継回路７０の位置を検出しても良い。制御装置５０は、コイル位置検出部２０で検出された中継回路７０の位置に応じて、中継回路７０に近い１つ以上の送電回路３０回路と送電コイル４０に送電を実行させる。

車両２０２は、メインバッテリ２１０と、補機バッテリ２１５と、制御装置２２０と、受電回路２３０と、受電コイル２４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０と、インバータ回路２７０と、モータジェネレータ２８０と、補機２９０と、タイヤ６０と、を備えている。受電コイル２４０は、受電回路２３０に接続されており、受電回路２３０の出力には、メインバッテリ２１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の高圧側と、インバータ回路２７０と、が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の低圧側には、補機バッテリ２１５と、補機２９０とが接続されている。インバータ回路２７０には、モータジェネレータ２８０が接続されている。

タイヤ６０は、中継回路７０を有している。中継回路７０は、後述する中継コイルを有する。中継コイルについては、後述する。中継コイルは、送電コイル４０との間の電磁誘導によって誘導起電力を生じる。受電コイル２４０は、タイヤ６０の中継コイルと誘導結合可能な位置に配置されており、中継コイルとの間の電磁誘導によって誘導起電力を生じる。すなわち、中継回路７０は、送電コイル４０から受電コイル２４０への給電を中継する。

受電回路２３０は、受電コイル２４０から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を含む。なお、受電回路２３０は、整流回路にて生成した直流の電圧を、メインバッテリ２１０の充電に適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含んでいても良い。受電回路２３０から出力される直流電圧は、メインバッテリ２１０の充電や、インバータ回路２７０を介したモータジェネレータ２８０の駆動に利用することができ、また、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０を用いて降圧することで、補機バッテリ２１５の充電や、補機２９０の駆動にも利用可能である。

メインバッテリ２１０は、モータジェネレータ２８０を駆動するための比較的高い直流電圧を出力する２次電池である。モータジェネレータ２８０は、３相交流モータとして動作し、車両２０２の走行のための駆動力を発生する。モータジェネレータ２８０は、車両２０２の減速時にはジェネレータとして動作し、３相交流電圧を発生する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がモータとして動作するとき、メインバッテリ２１０の直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータ２８０に供給する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータ２８０が出力する３相交流電圧を直流電圧に変換してメインバッテリ２１０に供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０は、メインバッテリ２１０の直流電圧を、補機２９０の駆動に適した直流電圧に変換して補機バッテリ２１５及び補機２９０に供給する。補機バッテリ２１５は、補機２９０を駆動するための直流電圧を出力する２次電池である。補機２９０は、車両２０２の空調装置や電動パワーステアリング装置、ヘッドライト、ウインカ、ワイパー等の周辺装置や車両２０２の様々なアクセサリーを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０は無くても良い。

制御装置２２０は、車両２０２内の各部を制御する。制御装置２２０は、走行中非接触給電を受ける際には、受電回路２３０を制御して受電を実行する。

図１Ｂを用いて、送電コイル４０から中継回路７０を介して受電コイル２４０に電力を伝送する原理を説明する。中継回路７０は、直列に接続された中継コイル７１ａ１と７１ａ２とを備える。送電コイル４０に交流が印加されると、変化する磁束φ１が生じる。タイヤ６０が回転し、送電コイル４０と中継コイル７１ａ１とが対向すると、送電コイル４０に生じた変化する磁束φ１は、中継コイル７１ａ１を貫き、中継コイル７１ａ１に交流である誘導電流Ｉ１が生じる。誘導電流Ｉ１は、直列に接続された中継コイル７１ａ２にも流れ、中継コイル７１ａ２には、変化する磁束φ２が生じる。中継コイル７１ａ２と受電コイル２４０とが対向すると、中継コイル７１ａ２に生じた変化する磁束φ２は、受電コイル２４０を貫き、受電コイル２４０に交流である誘導電流Ｉ２が生じる。このようにして、送電コイル４０から中継回路７０を介して受電コイル２４０に電力が伝送される。

図２は、中継回路７０をタイヤ６０のどの位置に配置するかのバリエーションを示す。

トレッド部方式は、タイヤ６０の外周に中継回路７０を備える方式である。トレッド部方式は、送電コイル４０と、中継回路７０との間隔を最も短くできる。また、中継回路７０と受電コイル２４０との間隔を短くできる。できる。

図３Ａに示すように、トレッド部方式は、中継コイル７１ａ１、７１ａ２を備える。タイヤ６０は、通常、その剛性を高めるために、スチールベルト６４を有している。中継コイル７１ａ１、７１ａ２は、タイヤ６０のスチールベルト６４の内側に配置されている。なお、スチールベルト６４は、非導電性の物質で形成されている。スチールベルト６４が非導電性の物質で形成されていれば、中継コイル７１ａ１、７１ａ２を通る磁束φの変化により、スチールベルト６４に渦電流が生じることを抑制できる。

また、トレッド部方式では、中継コイル７１ａ１、７１ａ２を、スチールベルト６４の一部として形成し、スチールベルト６４の機能を発揮する部材として利用できるようにしても良い。中継コイル７１ａ１、７１ａ２とスチールベルトを兼用できるため、タイヤ６０を軽量化し、バネ下重量を軽量化できる。

図２のホイール貼り付け方式では、中継回路７０は、タイヤ６０そのものではなく、ホイールの円周に沿って配置されている。トレッド部方式は、中継回路７０を、タイヤ６０の外周に配置し、ホイール貼り付け方式は、中継回路７０は、タイヤ６０の内周に配置しているとも言える。ホイール貼り付け方式は、消耗品であるタイヤ６０を交換しても、ホイールを交換しなければ、中継回路７０をそのまま利用できるメリットがある。

図３Ｂに示すように、ホイール貼り付け方式は、中継コイル７２ａ１、７２ａ２を備える。中継コイル７２ａ１、７２ａ２は、ホイール６６の外周に沿って配置されている。

トレッド部方式またはホイール貼り付け方式の場合、受電コイル２４０は、図４に示すように、タイヤ６０の鉛直上方に配置されている。

図２に示すサイドウォール方式は、タイヤ６０のサイドウォールに中継回路７０を備える。中継回路７０と送電コイル４０とのギャップは、トレッド部配置と、ホイール貼り付けと、の中間である。サイドウォール方式では、送電コイル４０は、道路１０５に沿って複数列並べられており、送電コイル４０の磁束の向きは、道路１０５に沿った方向には同じであるが、道路１０５と交わる方向に隣接する送電コイル４０とは逆方向である。その結果、ある列の送電コイル４０から出た磁束は、中継回路７０を通り、隣接する列の送電コイル４０に入る。そのため、磁束を閉じさせ易い。また、中継回路の中を通る磁束は、ホイール６６を通らないので、ホイール６６に渦電流が生じず、渦電流による損失を低減できる。

図３Ｃに示すように、サイドウォール方式は、中継コイル７３ａ１、７３ａ２を備える。中継コイル７３ａ１、７３ａ２は、タイヤ６０の車両２０２の内側の面に配置されている。なお、サイドウォール方式は、中継コイル７３ａ１、７３ａ２に代えて、あるいは、中継コイル７３ａ１、７３ａ２とともに、図３Ｄに示す中継コイル７４ａ１、７４ａ２を備える構成であってもよい。中継コイル７４ａ１、７４ａ２は、タイヤ６０の車両２０２の外側の面に配置されている。サイドウォール方式の場合、受電コイル２４１は、図５に示すように、タイヤハウス６７のタイヤ６０に面した面に配置されている。

図２に示すソレノイド方式では、中継回路７０が為す平面は、前輪タイヤの放射方向となっている。ソレノイド方式を採用する場合、隣接する送電コイル４０の磁束の向きは道路１０５に沿って交互である。その結果、一方の送電コイル４０から出た磁束は、例えば中継回路７０を通り、隣接する送電コイル４０に入る。そのため、磁束を閉じさせ易い。なお、ソレノイド方式の場合、受電コイル２４０も２つに分かれていることが好ましい。中継回路７０を通る磁束は、分かれた２つの受電コイル２４０を通る。また、磁束を閉じさせ易い。

以下、トレッド部方式の中継回路７０を経由する電力伝送を例にとって説明する。他の方式によって電力伝送も同様である。

図６、図７に示すように、タイヤ６０は、６個の中継コイル７１ａ１、７１ａ２、７１ｂ１、７１ｂ２、７１ｃ１、７１ｃ２を有する。中継コイル７１ａ１、７１ａ２で１つの中継回路７０を構成している。中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２、中継コイル７１ｃ１、７１ｃ２もそれぞれ中継回路７０を構成している。６個の中継コイル７１ａ１、７１ａ２、７１ｂ１、７１ｂ２、７１ｃ１、７１ｃ２を区別しない場合には、「中継コイル７１」と呼ぶ。中継コイル７１ａ１と７１ａ２はタイヤ６０の回転中心Ｏに対して点対称位置にある。中継コイル７１ｂ１と７１ｂ２、中継コイル７１ｃ１と７１ｃ２も、同様に、タイヤ６０の回転中心Ｏに対して点対称位置にある。一方の中継コイル７１ａ１が送電コイル４０と対向しているときには、他方の中継コイル７１ａ２は、受電コイル２４０に対向している。中継コイル７１ｂ１と７１ｂ２、中継コイル７１ｃ１と７１ｃ２も、同様である。中継コイル７１ａ１と７１ａ２、後述するように、直列に接続されている。中継コイル７１ａ１が送電コイル４０に対向しているとき、中継コイル７１ａ２は、受電コイル２４０に対向している。このとき、送電コイル４０が発生する磁束φは、中継コイル７１ａ１を貫き、中継コイル７１ａ１に誘起電流を生じさせ、送電コイル４０から中継コイル７１ａ１に電力が伝送される。中継コイル７１ａ１に電力が伝送されると、中継コイル７１ａ１と直列に接続された中継コイル７１ａ２にも電流が流れ、磁束φを発生させる。中継コイル７１ａ２が発生させた磁束φは、受電コイル２４０を通り、中継コイル７１ａ２から受電コイル２４０に電力が伝送される。すなわち、タイヤ６０が１８０°回転し、中継コイル７１ａ２が送電コイル４０と対向すると、対称位置にある中継コイル７１ａ１は、受電コイル２４０に対向する。中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２、７１ｃ１、７１ｃ２１についても同様である。

図８は、図２に示す中継回路７０をより詳細に示すものである。図８に示すように、中継コイル７１ａ１と７１ａ２は、２つの共振コンデンサＣ２を挟んで直列に接続されて１つの中継回路７０を構成してもよい。なお、図１から図７においては、コンデンサの図示を省略している。中継コイル７１ｂ１と７１ｂ２、中継コイル７１ｃ１と７１ｃ２についても同様に２つの共振コンデンサＣ２を挟んで直列に接続されて、それぞれ中継回路７０を構成している。すなわち、１つのタイヤ６０は、３つの中継回路７０を備えている。なお、タイヤ６０が備える中継回路７０の数は、３つに限られず１つ以上であればよい。送電コイル４０には、直列に共振コンデンサＣ１が接続されており、受電コイル２４０には、直列に共振コンデンサＣ３が接続されている。送電コイル、受電コイルに関しては、コイルと並列に共振コンデンサが接続されてもよく、送電コイルの前段、受電コイルの後段にフィルタ等を設けてもよい。

送電コイル４０のインダクタンスをＬ１、送電コイル４０及び配線の電気抵抗をＲ１、中継コイル７１ａ１のインダクタンスをＬ２とすると道路１０５側の送電コイル４０を含む回路のインピーダンスＺ１は、
Ｚ１＝Ｒ１＋ｊ（ω１・Ｌａ－１／（ω１・Ｃ１））
Ｌａ＝Ｌ１＋Ｌ２±２Ｍａ＝Ｌ１＋Ｌ２±２ｋａ（Ｌ１・Ｌ２）^１／２
で表される。ω１は、角周波数であり、Ｍａは、送電コイル４０と、中継コイル７１ａ１との間の相互インダクタンスであり、ｋａは送電コイル４０と、中継コイル７１ａ１との結合係数である。なお、相互インダクタンスＭａ、結合係数ｋａは、タイヤ６０の回転角により変動する値である。相互インダクタンスＭａの前の±の符号は、貫く磁束φ回りの２つのコイルの巻き向きが同じ場合には「＋」、逆向きの場合には「－」である。また、送電コイル４０に印加される電圧の周波数ｆ１との間には、
ω１＝２πｆ１
の関係がある。
上式において、Ｚ１を最小とする周波数ｆ１は、
ｆ１＝１／（２π（Ｌａ・Ｃ１）^１／２））
である。

受電コイル２４０のインダクタンスをＬ３、受電コイル２４０及び配線の電気抵抗をＲ３、共振回路以外の電気抵抗をＲとすると、受電コイル２４０を含む回路のインピーダンスＺ３は、
Ｚ３＝Ｒ３＋Ｒ＋ｊ（ω３・Ｌｃ－１／（ω３・Ｃ３））
Ｌｃ＝Ｌ２＋Ｌ３±２Ｍｃ＝Ｌ２＋Ｌ３±２ｋｃ（Ｌ２・Ｌ３）^１／２
で表され、
Ｚ３を最小にする周波数ｆ３は、
ｆ３＝１／（２π（Ｌｃ・Ｃ３）^１／２））
である。

中継コイル７１ａ１、７１ａ２のインダクタンスをＬ２、中継コイル７１ａ１、７１ａ２及び配線の電気抵抗をＲ２、受電コイル２４０のインダクタンスをＬ３とすると、中継コイル７１ａ１、７１ａ２と２つの共振コンデンサＣ２を含むインピーダンスＺ２は、
Ｚ２＝２Ｒ２＋ｊ（ω２・Ｌｂ－２／（ω２・Ｃ２））
Ｌｂ＝Ｌａ＋Ｌｃ
で表される。ここで、Ｚ２を最小にする周波数ｆ２は、
ｆ２＝１／（２π（Ｌｂ・Ｃ２）^１／２））
である。中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２を含む回路、中継コイル７１ｃ１、７１ｃ２を含む回路についても同様である。

ここで、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３が送電コイル４０に印加する電圧の印加周波数と同じであれば、送電コイル４０から中継コイル７１ａ１に効率よく電力を送電し、中継コイル７１ａ２から受電コイル２４０に効率よく電力を送電できる。なお、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３は、完全に一致していなくても、後述する中継コイル７１ａ１、７１ａ２を含む中継回路７０のインダクタンスＬｂを極大にする共振周波数を中心とした一定の範囲内の周波数であればよい。また、送電コイル４０と中継コイル７１ａ１が対向した時のインダクタンスと、中継コイル７１ａ２と受電コイル２４０が対向した時のインダクタンスと、の差が予め定められた大きさ以下であってもよい。

図９は、中継コイル７１ａ１、７１ａ２を含む中継回路７０のインダクタンスＬｂを示す。インダクタンスＬｂは、中継コイル７１ａ１、７１ａ２が、送電コイル４０、受電コイル２４０と対向する位置で極大となる。これは、図６、７に示すように、中継コイル７１ａ１が送電コイル４０と対向する位置で、送電コイル４０と中継コイル７１ａ１を通る磁束φが極大となり、中継コイル７１ａ２と受電コイル２４０を通る磁束φが極大となるからである。タイヤ６０が回転し、中継コイル７１ａ１が送電コイル４０と対向する位置からずれ、中継コイル７１ａ２が受電コイル２４０と対向する位置からずれると、インダクタンスＬｂは小さくなる。その後、中継コイル７１ａ１が受電コイル２４０と対向し、中継コイル７１ａ２が送電コイル４０と対向する位置までタイヤ６０が回転すると、インダクタンスＬｂは極大になる。送電コイル４０と中継コイル７１ａ２を通る磁束φが極大となり、中継コイル７１ａ１と受電コイル２４０を通る磁束φが極大となるからである。

ここで、共振コンデンサＣ２の容量をインダクタンスＬｂの極大値Ｌｍａｘ、あるいはインダクタンスＬｂの極大値Ｌｍａｘから設計値Ｗの範囲となるような容量にする。こうすれば、タイヤ６０が回転すると、回転角によりインダクタンスＬｂが小さくなり、共振が崩れてインピーダンスＺ２が大きくなる。その結果、中継コイル７１ａ１、７１ａ２に流れる電流Ｉが少なくなり、損失を少なくできる。

設計値Ｗは、以下のように決定される。タイヤ６０に含まれる中継コイル７１の数をＮとすると、設計値Ｗを、２Ｌｍａｘ／Ｎとし、共振コンデンサＣ２の容量を、インダクタンスＬｂがＬｍａｘからＬｍａｘ（１－２／Ｎ）の範囲に入るような容量とする。図６、図７に示す例では、Ｎの値は６であるので、共振コンデンサＣ２の容量を、インダクタンスＬｂがＬｍａｘから２Ｌｍａｘ／３の範囲に入るような容量とする。こうすれば、中継コイル７１ａ１、７１ａ２が電力を伝送している間は、中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２を含む回路、中継コイル７１ｃ１、７１ｃ２を含む回路の共振が崩れるため、中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２、７１ｃ１、７１ｃ２に電流が流れにくくなり、損失を少なくし、電力伝送効率を向上させることができる。中継コイル７１ｂ１、７１ｂ２が電力を伝送する場合、中継コイル７１ｃ１、７１ｃ２が電力を伝送する場合も同様である。

このように、共振コンデンサＣ２の容量を、送電コイル４０と、受電コイル２４０と、中継コイル７１ａ１から７１ｃ２の共振周波数が予め定めた周波数を中心とした一定の範囲内の周波数となるような容量とすれば、損失を少なくし、電力伝送効率を向上させることができる。

図１０に示すように、中継コイル７１ａ１、７１ｂ１、７１ｃ１の円周方向の大きさを、円周の半分より少し小さくし、それぞれ一部が重なるように構成してもよい。なお、図１０では、中継コイル７１ａ２、７１ｂ２、７１ｃ２の図示を省略しているが、中継コイル７１ａ２、７１ｂ２、７１ｃ２についても、円周方向の大きさは、円周の半分より少し小さく、それぞれ一部が重なっており、それぞれ、タイヤ６０の回転中心Ｏに対し中継コイル７１ａ１、７１ｂ１、７１ｃ１と点対称位置に設けられている。

この場合、中継コイル７１ａ１から７１ｃ２を鉛直方項の磁束が貫く時間を長くできるため、電力伝送効率をさらに向上させることができる。

上記実施形態では、中継コイル７１ａ１と７１ａ２は配線で接続され電気的に接続されているが、配線で接続されず電気的に接続されていなくても良い。中継コイル７１ａ１が送電コイル４０と対向しているとき、電気エネルギーは、中継コイル７１ａ１及び共振コイルＣ２に蓄積される。その後、タイヤ６０が回転し、中継コイル７１ａ１が受電コイル２４０と対向したときに、中継コイル７１ａ１及び共振コイルＣ２に蓄積された電気エネルギーは、受電コイル２４０に伝送される。なお、中継コイル７１ａ１と７１ａ２とが配線で接続されている方が、中継コイル７１ａ１が送電コイル４０から電気エネルギーの伝送を受けると同時に、中継コイル７１ａ２から受電コイル２４０に電気エネルギーを伝送できるので、好ましい。

上記実施形態では、中継回路７０は、それぞれ２つの中継コイル、例えば中継コイル７１ａ１、７１ａ２を有しているが、図１１に示すように、１つの中継コイル７１ｄを備える構成であってもよい。

・第２実施形態：
図１２に示すように、中継回路７０を、タイヤ６０のホイールキャップ６８に設けても良い。同様に、送電コイル４０から中継回路７０を経て受電コイル２４０に電力を伝送できる。

・第３実施形態：
図１３に示すように、車両２０２は、タイヤを外側から覆うフェンダーカバー２０８を有し、フェンダーカバー２０８のタイヤ６０側に受電コイル２４０を備える構成であってもよい。この場合、操舵輪でないタイヤ６０のフェンダーカバーにのみ受電コイル２４０を備える構成であってもよい。電力伝送におけるタイヤ６０の操舵の影響を受けにくいからである。

・他の実施形態：
図１４、図１５に示す例は、中継コイル７１の形状を示す形状パターンが、タイヤ６０のトレッド部６９の形状パターンと同一であり、トレッド部６９の形状パターンに合わせて中継コイル７１が配置されている。

図１５は、図１４のタイヤ６０の断面を示す。中継コイル７１は、スチールベルト６４よりも外周側のトレッド部６９に設けられている。中継コイル７１が、スチールベルト６４よりも外周側のトレッド部６９に設けられていると、送電コイル４０や受電コイル２４０と、中継コイル７１との間隔をさらに狭くできるので、電力の伝送効率を向上させることができる。また、スチールベルト６４は、導電性シールドで覆われていてもよい。導電性シールドに覆われていると、磁束がスチールベルト６４を貫かないので、スチールベルト６４に渦電流が生じにくい。また、なお、中継コイル７１とスチールベルト６４との間にヨークを備えていても良い。ヨークに遮られて、スチールベルト６４を磁束が貫かない。

上記各実施形態では、受電コイル２４０は、前後のタイヤ６０に対応して設けられているが、前輪のタイヤ６０に対応した受電コイル２４０のみ、あるいは後輪のタイヤ６０に対応した受電コイル２４０のみ備える構成であってもよい。

上記各実施形態では、中継コイル７１の数を６個として説明したが、２以上の複数であればよい。また、上記実施形態では、点対称位置にある２つの中継コイル７１を直列に接続しているが、例えば、中継コイルの数を３ｎ個とし、３回回転対称位置にある３個の中継コイル７０を直列に接続してもよい。

本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御装置及びその手法は、一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…電源、２０…コイル位置検出部、３０…送電回路、４０…送電コイル、５０…制御装置、６０…タイヤ、６４…スチールベルト、６６…ホイール、６７…タイヤハウス、６８…ホイールキャップ、６９…トレッド部、７０…中継回路、７１、７１ａ１～７１ｃ２、７１ｄ…中継コイル、７２ａ１、７２ａ２…中継コイル、７３ａ１、７３ａ２…中継コイル、７４ａ１、７４ａ２…中継コイル、１００…送電システム、１０５…道路、２００…受電システム、２０２…車両、２０８…フェンダーカバー、２１０…メインバッテリ、２１５…補機バッテリ、２２０…制御装置、２３０…受電回路、２４０、２４１…受電コイル、２６０…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、２７０…インバータ回路、２８０…モータジェネレータ、２９０…補機、５００…走行中給電システム

Claims (8)

1. 走行中給電システム（５００）であって、
   道路（１０５）に設けられた送電コイル（４０）と、
   前記送電コイルに電力を供給する送電回路（３０）と、
   車両（２０２）に設けられた受電コイル（２４０、２４０ｒ）と、
   前記受電コイルに接続される受電回路（２３０）と、
   前記送電コイルと、前記受電コイルと、の間で電力を伝送する中継回路（７０）を備え、
   前記中継回路は、前記車両のタイヤに設けられた中継コイル（７１ａ１、７１ａ２）を含み、
   前記タイヤは、スチールベルトを含み、
   前記中継コイルは、前記スチールベルトより外周側の前記タイヤのトレッド部（６９）に設けられ、
   前記スチールベルトは、導電性シールドで覆われている、
   走行中給電システム。
2. 請求項１に記載の走行中給電システムであって、
   前記中継コイルは、前記トレッド部と同一の形状パターンを有する、
   走行中給電システム。
3. 走行中給電システム（５００）であって、
   道路（１０５）に設けられた送電コイル（４０）と、
   前記送電コイルに電力を供給する送電回路（３０）と、
   車両（２０２）に設けられた受電コイル（２４０、２４０ｒ）と、
   前記受電コイルに接続される受電回路（２３０）と、
   前記送電コイルと、前記受電コイルと、の間で電力を伝送する中継回路（７０）を備え、
   前記中継回路は、前記車両のタイヤに設けられた中継コイル（７１ａ１、７１ａ２）を含み、
   前記タイヤは、スチールベルト（６４）を含み、
   前記中継コイルは、前記スチールベルトの一部として備えられている、
   走行中給電システム。
4. 走行中給電システム（５００）であって、
   道路（１０５）に設けられた送電コイル（４０）と、
   前記送電コイルに電力を供給する送電回路（３０）と、
   車両（２０２）に設けられた受電コイル（２４０、２４０ｒ）と、
   前記受電コイルに接続される受電回路（２３０）と、
   前記送電コイルと、前記受電コイルと、の間で電力を伝送する中継回路（７０）を備え、
   前記中継回路は、前記車両のタイヤに設けられた中継コイル（７１ａ１、７１ａ２）を含み、
   前記タイヤは、非磁性体で形成されたスチールベルトを含み、
   前記中継コイルは、前記スチールベルトよりも内側に配置されている、
   走行中給電システム。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の走行中給電システムであって、
   前記タイヤは、前記中継コイルを複数備える、
   走行中給電システム。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の走行中給電システムであって、
   前記送電コイルから電力の伝送を受ける前記中継コイルと、前記受電コイルに電力を伝送する前記中継コイルとは、電気的に接続されている、
   走行中給電システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の走行中給電システムであって、
   前記送電コイルと前記中継コイルが対向した時のインダクタンスと、前記中継コイルと前記受電コイルが対向した時のインダクタンスと、の差が予め定められた大きさ以下である、
   走行中給電システム。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の走行中給電システムであって、
   前記中継コイルとして、前輪に設けられた中継コイルと、後輪に設けられた中継コイルと、を備え、
   前記受電コイルとして、前輪に設けられた中継コイルに対応する受電コイルと、後輪に設けられた中継コイルに対応する受電コイルと、を備える、
   走行中給電システム。

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