JPWO2015037046A1 - 非接触給電システム及び非接触給電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】給電素子から不要な電磁波が放射されるのを防ぐ。【解決手段】給電設備の給電素子２１から受電設備の受電素子１１に電磁波により電力を送ることより給電を行う非接触給電システムにおいて、給電素子２１から放射される電磁波を遮蔽する遮蔽板３１を移動体１０の移動面５に沿ってスライド可能に設け、遮蔽板３１に第１の磁石３３を設け、遮蔽板３１を給電素子２１の遮蔽効果が増大する方向にスライドするように付勢する付勢機構３２を設け、移動体１０に受電素子１１から所定距離離間させて第２の磁石１８を設け、第２の磁石１８を、移動体１０が給電素子２１に接近した際に第１の磁石３３と結合させ、それにより移動体１０と遮蔽板３１とを結合させて移動体１０の移動とともに遮蔽板３１をスライドさせて遮蔽板３１による遮蔽を解除するようにする。

Description

本発明は、非接触給電システム及び非接触給電方法に関する。

特許文献１には、共鳴法を用いて車両外部の電源から車両へ非接触で電力を供給する給電システムのシールド技術に関し、シールドボックスをその開口面が給電ユニットと対向可能なように配設し、その他の５つの面が給電ユニットからの受電時に受電ユニットの周囲に生成される共鳴電磁場（近接場）を反射し、受電ユニットをシールドボックス内に配設し、シールドボックスの開口部分を介して給電ユニットから受電することが記載されている。

特許文献２には、車両外部の給電装置および車両の各々に搭載される共鳴器を電磁場を介して共鳴させることにより給電装置から非接触で受電可能な電動車両に関し、受電時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する構成を低コストで実現するため、給電装置の送電ユニットに含まれる一次自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電ユニットから受電する二次自己共振コイルを含む受電ユニットを、エンジンおよびモータジェネレータを含む駆動力発生部が格納されるエンジンルームの底面に配設し、電磁波遮蔽効果を有する布やスポンジ等から成る遮蔽材をエンジンルームの内外を電磁気的に遮蔽するように遮蔽材を設けることが記載されている。

特許文献３には、無線電力伝送システムにおける電磁波遮蔽方法に関し、電磁波の不要な放射を抑え、かつ電力輸送効率の低下をできるだけ抑えるため、送電系コイルにおける、当該送電系コイルによる送電側と反対側に、磁性体からなる送電側磁気遮蔽部材を配置し、送電系コイルによる送電方向と直交する側に導電体からなる電界遮蔽部材を配置し、受電系コイルにおける、当該受電系コイルによる受電側と反対側に、磁性体からなる受電側磁気遮蔽部材を配置することが記載されている。

特開２０１１−９１９９９号公報 再公表特許ＷＯ２０１０／０４１３２０号公報 特開２０１１−４５１８９号公報

非接触給電は電磁波（高周波電磁界）を媒介として電力を空間輸送する技術であり、給電素子から受電素子に給電を行う際、給電素子（コイル、アンテナ等）を波源として必ず空間に電磁波が放射される。この給電素子から放射される電磁波は、電子機器におけるノイズの発生要因となり、人体への影響も懸念される。また電磁波の強度は電波法等によって法的に規制されている。このため、非接触給電の実施に際しては給電素子から放射される不要な電磁波を可能な限り抑制することが求められる。

本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、非接触給電において、給電素子からの不要な電磁波の放射を遮蔽しつつ、給電素子から受電素子への給電が確実に行われるようにすることが可能な、非接触給電システム及び非接触給電方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、非接触給電システムであって、移動面に沿って移動する移動体に設けられ、非接触給電により送られてくる電力を受電する受電素子と、前記移動面に埋設され、前記電力を送電する給電素子と、前記給電素子から放射される電磁波を遮蔽すべく、前記移動面に沿ってスライド可能に設けられる遮蔽板と、前記遮蔽板に設けられる第１の磁石と、前記遮蔽板を前記給電素子の遮蔽効果が増大する方向にスライドするように付勢する付勢機構と、前記移動体に前記受電素子から所定距離離間させて設けられ、前記移動体が前記給電素子に接近した際に前記第１の磁石と結合して前記移動体と前記遮蔽板とを結合する第２の磁石とを含むこととする。

本発明によれば、移動体が給電素子に接近すると、遮蔽板に設けられた第１の磁石と移動体に受電素子から所定距離離間させて設けられた第２の磁石とが結合し、それにより遮蔽板が移動体に結合し、移動体の移動に伴い（移動体の運動エネルギーによって）遮蔽板が付勢力に逆らってスライドして給電素子の遮蔽が自動的に解除される。このため、移動体が給電素子から離れた場所にあるときは給電素子から放射される不要な電磁波を確実に遮蔽することができ、また移動体が給電素子に接近したときは遮蔽板による遮蔽を自動的に解除して確実に給電素子から受電素子に電力を供給することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記非接触給電システムであって、前記第１の磁石は前記遮蔽板の周縁近傍に設けられ、前記第２の磁石と前記受電素子との間の前記所定距離は、少なくとも前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以上であることとする。

遮蔽板の周縁近傍に第１の磁石を設けた場合、第２の磁石と受電素子との間の所定距離は少なくとも給電素子の電磁波の放射面の最大径以上とすることが好ましい。そのようにすれば、移動体が第２の磁石の方向から給電素子に接近した場合、第２の磁石と第１の磁石とがまず結合し、受電素子が丁度給電素子の上方を通過した際に遮蔽板による遮蔽効果が最大限に低下するので給電素子から受電素子に効率よく電力を供給することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記非接触給電システムであって、前記移動体の移動に伴い前記付勢力に逆らってスライドする前記遮蔽板のスライド量が予め設定された閾値を超えている場合にのみ前記給電素子への電力供給を行う電力供給装置を含むこととする。

このように遮蔽板のスライド量が予め設定された閾値を超えている場合にのみ給電素子への電力供給を行うようにすることで、給電素子からの不要な電磁波の放射をより確実に遮蔽することができる。

本発明のうちの他の一つは、上記非接触給電システムであって、互いに異なる方向にスライド可能に設けられた複数の前記遮蔽板を含むこととする。

このように給電素子を互いに異なる方向にスライド可能に設けられた複数の遮蔽板で遮蔽することで、移動体が複数の方向から給電素子に接近してきた場合に対応することができ、多様な方向から給電素子に接近してくる移動体に対して確実に遮蔽を解除して確実に非接触給電を行うことができる。

本発明のうちの他の一つは、上記非接触給電システムであって、前記遮蔽板の周縁近傍に複数の前記第１の磁石が設けられ、前記移動体の前記第２の磁石の周囲に複数の受電素子が設けられ、前記第２の磁石と前記受電素子の夫々との間の前記所定距離は、前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以下であることとする。

このような構成とすることで、移動体がいずれの方向から給電素子に接近してきた場合でも確実に遮蔽板をスライドさせて遮蔽を解除することができ、確実に非接触給電を行うことができる。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、非接触給電において、給電素子からの不要な電磁波の放射を遮蔽しつつ、給電素子から受電素子への給電が確実に行われるようにすることができる。

第１実施例にかかる非接触給電システム１の概略的構成を示す図である。 遮蔽板３１の動作を説明する図である。 遮蔽板３１の動作を説明する図である。 遮蔽板３１の動作を説明する図である。 遮蔽板３１の動作を説明する図である。 遮蔽板３１の動作を説明する図である。 第２実施例にかかる非接触給電システム１の給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の構成を説明する図である。 第２実施例にかかる非接触給電システム１の受電素子１１周辺の構成を説明する図である。 第３実施例にかかる非接触給電システム１の給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の構成を説明する図である。 第３実施例にかかる非接触給電システム１の受電素子１１の周辺の構成を説明する図である。 第３実施例にかかる非接触給電システム１の機能を説明する図である。 第４実施例にかかる非接触給電システム１の給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の構成を説明する図である。 第４実施例にかかる非接触給電システム１の受電素子１１周辺の構成を説明する図である。 第４実施例にかかる非接触給電システム１の機能を説明する図である。 第４実施例にかかる非接触給電システム１の給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の他の構成を説明する図である。 第４実施例にかかる非接触給電システム１の受電素子１１の周辺の他の構成を説明する図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下の説明において、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。

［第１実施例］
図１に第１実施例として説明する非接触給電システム１の概略的な構成を示している。非接触給電システム１は、床面や地面等（以下、移動面５と称する。）に沿って移動する移動体１０、移動体１０に搭載され、非接触給電によって給電を受ける受電設備、移動面５側に設けられ、非接触給電によって受電設備に給電を行う給電設備、及び、移動面５側に設けられ、給電設備から放射される電磁波を遮蔽（シールド）する遮蔽設備を含む。

移動体１０は、例えば、電気自動車、荷物運搬車、電気掃除機、ロボット等である。移動体１０には、非接触給電によって給電される電力を利用して動作する電気／電子設備や機械設備が搭載されている。尚、非接触給電の方式には、電磁波方式、磁界共鳴方式、電磁誘導方式等があるが、以下に説明する仕組みは非接触給電の方式がいずれである場合も適用することができる。

非接触給電システム１を構成している上記受電設備は、受電素子１１、充電回路１２、二次電池１３、負荷１４、及び一つ以上の磁石１８（第２の磁石）（例えば永久磁石（アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等））を含む。受電素子１１は、空間を伝達する電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換する素子であり、例えば、コイルやアンテナである。充電回路１２は、例えば、受電素子１１で受けた電力を整流する整流回路や二次電池の充放電を制御する制御回路等を含む。二次電池１３は、例えば、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ等である。負荷１４は、例えば、電気／電子回路、機械装置、モータ等であり、二次電池１３に蓄えられた電力を利用して動作する装置である。磁石１８は、移動体１０の、移動面５に面した位置に設けられる。磁石１８は、移動体１０が後述する給電素子２１に接近した際、後述する遮蔽板３１側に設けられている磁石３３（第１の磁石）と結合し、移動体１０と遮蔽板３１とを結合する。

非接触給電システム１を構成している上記給電設備は、給電素子２１及び給電電力供給装置２２を含む。給電素子２１は、電気エネルギーを空間を伝達する電磁波のエネルギーに変換する素子であり、例えば、コイル、アンテナ等である。給電電力供給装置２２は、給電素子２１に電力（給電素子２１から電磁波を放射するために必要な電力）を供給する。給電電力供給装置２２は、例えば、商用電源２３から供給される交流電流を整流する整流装置、整流装置によって整流された直流電流に基づき給電素子２１に供給する高周波電流を生成するインバータ回路等を含む。尚、移動体１０が給電素子２１に接近した際、移動体１０側に設けられている磁石１８と確実に結合するように、給電設備の構成要素のうち少なくとも給電素子２１については移動面５の表面近傍に埋設されている。

非接触給電システム１を構成している上記遮蔽設備は、遮蔽板３１、スライド機構３２、及び磁石３３を含む。遮蔽板３１は、給電素子２１から放射される電磁波を遮蔽する性質を有するアルミニウム板等の素材からなる。遮蔽板３１は、移動面５に埋設された給電素子２１から空間（移動面５の上方空間）に向けて放射される電磁波を効率よく減衰させることができるように、その面が移動面５と平行になるように設けられる。スライド機構３２は、遮蔽板３１を移動面５に沿ってスライドさせるとともに遮蔽板３１を所定方向にスライドさせるように付勢する付勢機構を有する。スライド機構３２は、例えば、遮蔽板３１の両サイドをスライド可能に支持するレール構造によって実現される。付勢機構は、例えば、バネやゴム等の弾性体を用いて実現される。遮蔽板３１に作用する付勢力は、遮蔽板３１のスライド量が増えると増大する。磁石３３は、遮蔽板３１の周縁近傍の移動体１０が通過する側に面した位置に設けられる。磁石３３は、移動体１０が接近した際、移動体１０側の磁石１８と結合し、遮蔽板３１と移動体１０とを結合する。従って、遮蔽板３１の磁石３３と移動体１０側の磁石１８との対向する面は異極性（Ｎ極とＳ極又はＳ極とＮ極）になっている。尚、磁石１８及び磁石３３としては、これらが結合することにより移動体１０の運動エネルギーを過剰に減衰させない程度の結合力を有するものを選択することが好ましい。

遮蔽設備の構成要素である遮蔽板３１は、移動体１０が給電素子２１を通過する際、磁石１８と磁石３３とが結合して移動体１０と結合することにより、移動体１０の移動に伴って（移動体１０の運動エネルギーを利用して）自動的にスライドする。以下、図２Ａ乃至図２Ｅとともに、この遮蔽板３１がスライドする動作について説明する。尚、図２Ａ乃至図２Ｅには非接触給電システム１の構成のうち説明に必要な構成のみを示している。またとくに断らない限り、給電電力供給装置２２は給電素子２１に電力を供給しており、給電素子２１から電磁波が放射されているものとする。

図２Ａは移動体１０が移動面５を移動して給電素子２１に接近しつつある状態を示している。同図に示すようにこの段階ではまだ遮蔽板３１は完全に閉じており、給電素子２１から放射される電磁波は遮蔽板３１によって最大限に遮蔽されている。

続いて図２Ｂに示すように、移動体１０が給電素子２１に接近すると、移動体１０側の磁石１８と給電素子２１側の磁石３３とが結合して遮蔽板３１が移動体１０と結合し、移動体１０の移動とともに遮蔽板３１は付勢機構の付勢力に逆らってスライドを開始する。そして図２Ｃに示すように、給電素子２１の遮蔽は遮蔽板３１のスライドに伴い徐々に解除されてゆき、給電素子２１から受電素子１１への電力供給が開始される。尚、遮蔽板３１のスライド量が予め設定された閾値を超えたことを検知するセンサを設け、スライド量が閾値を超えたことを検知した場合に給電素子２１からの電磁波の放射（給電電力供給装置２２による給電素子２１への電力供給）が開始されるようにしてもよい。

続いて図２Ｄに示すように、移動体１０の移動とともに遮蔽板３１がさらにスライドすると、付勢力が磁石１８と磁石３３の結合力に勝ったところで磁石１８と磁石３３との結合が解除され、その結果、図２Ｅに示すように、遮蔽板３１は付勢力によって元の位置に戻り、再び給電素子２１から放射される電磁波は遮蔽板３１によって最大限に遮蔽される。

尚、移動体１０の受電素子１１が給電素子２１の上方を高速で通過する場合は遮蔽板３１が開放されている期間が短くなるが、遮蔽が解除される期間が短い場合でも、例えば、二次電池１３として容量の小さいものを用いたり、二次電池１３として電気二重層キャパシタを採用することで、給電素子２１から受電素子１１に必要量の電力を供給することができる。

移動体１０に設けられる磁石１８と受電素子１１との間の距離は、少なくとも給電素子２１の電磁波の放射面の最大径（例えば、放射面が円形のときはその円の直径、放射面が矩形のときはその対角線の長さ）以上とすることが好ましい。そのようにすれば、移動体１０が給電素子２１に接近して磁石１８と遮蔽板３１とが先行して結合し、続いて受光素子１１が給電素子２１の直上にさしかかった際に、遮蔽板３１による給電素子２１の遮蔽が必ず解除されているようにすることができ、給電素子２１から受電素子１１に効率よく電力を供給することができる。

以上に説明したように、第１実施例の非接触給電システム１によれば、移動体１０が所定の方向から給電素子２１に接近すると、移動体１０の磁石１８と遮蔽板３１の磁石３３とが結合して遮蔽板３１が自動的にスライドし、それにより給電素子２１から放射される電磁波の遮蔽が解除され、給電素子２１から受電素子１１への非接触給電が開始される。また移動体１０がさらに移動することで遮蔽板３１は付勢力によって自動的に元の位置に戻り、再び給電素子２１から放射される電磁波は遮蔽板３１によって最大限に遮蔽される。このため、通常時（移動体１０が給電素子２１から離れているとき）は給電素子２１から放射される不要な電磁波を確実に遮蔽することができ、移動体１０が給電素子２１に接近した際は給電素子２１から受電素子１１に確実に給電を行うことができる。また遮蔽板３１は、移動体１０の運動エネルギーを利用してスライドさせるので、遮蔽板３１をスライドさせるために煩雑な仕組みを別途設ける必要はなく、電磁波を遮蔽しつつ確実に非接触給電を行う仕組みを省エネルギーかつ簡素な構成で実現することができる。尚、以上に説明した給電設備並びにこれに併設する遮蔽設備は移動面５の移動体１０が移動する領域内の複数箇所に設けてもよい。

［第２実施例］
第１実施例の非接触給電システム１の構成では、遮蔽板３１がスライド可能な方向と異なる方向から移動体１０が給電素子２１に接近した場合は必ずしも遮蔽を解除することができない。そこで第２実施例の非接触給電システム１では、移動体１０が多様な（任意の）方向から給電素子２１に接近した場合でも給電素子２１の遮蔽が解除されるようにする。

図３は第２実施例として説明する非接触給電システム１における給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の構成を移動面５の上方から眺めた図である。

同図に示すように、第２実施例の非接触給電システム１では、一つの給電素子２１の電磁波の放射面を覆うように、略正方形状（以下、この正方形を全体正方形と称する）に隣接配置した略正方形状の４つの遮蔽板３１ａ〜３１ｄを設けている。これら４つの遮蔽板３１ａ〜３１ｄは夫々、夫々に設けられている図示しないスライド機構によって全体正方形の外周方向（同図において矢線で示す方向）にスライド可能になっている。またこれら４つの遮蔽板３１ａ〜３１ｄは夫々、図示しない付勢機構によって全体正方形の中心に向かう方向（同図において矢線で示す方向とは逆の方向）に戻るように付勢されている。

４つの遮蔽板３１ａ〜３１ｄには夫々、磁石３３が埋設（もしくは裏面側に固定）されている。図３では全体正方形の周縁に沿って４つの遮蔽板３１ａ〜３１ｄの夫々に磁石３３ａ〜３３ｈが埋設されている。尚、磁石３３の数、磁石３３を設ける位置、各磁石３３に移動体１０に面する側の極性は必ずしも同図に示す態様に限定されず、後述する移動体１０側の構成との関係で最適な状態に設定される。

図４は第２実施例として説明する非接触給電システム１における受電素子１１周辺の構成を移動体１０の上方から眺めた図である。同図に示すように、一つの受電素子１１の周囲に複数の磁石１８ａ〜１８ｈを設けている。受電素子１１と給電素子２１の形状及び大きさは略同一であり、磁石１８ａ〜１８ｈは、受電素子１１と給電素子２１を、夫々の全体形状が重なるように重ね合わせた際、磁石１８の夫々と磁石３３の夫々とが丁度重なる位置に（磁石１８ａ〜１８ｈの夫々と磁石３３ａ〜３３ｈのいずれか一つとが対応するように）、移動体１０に設けられている。

以上の構成からなる非接触給電システム１において、移動体２が給電素子２１に接近すると、移動体１０側の少なくともいずれかの磁石１８と給電素子２１側の少なくともいずれかの磁石３３とが結合し、結合した遮蔽板３１ａ〜３１ｄが移動体１０の移動に伴いスライドし、その結果、給電素子２１の遮蔽が解除される。また結合した遮蔽板３１がさらに移動してついには磁石１８と磁石３３との結合が解除されると、付勢力によって遮蔽板３１は自動的に元の位置に復帰し、給電素子２１から放射される電磁波は再び遮蔽板３１によって最大限に遮蔽される。

このように、第２実施例の非接触給電システム１によれば、移動体１０が多様な方向から給電素子２１に接近した場合に遮蔽板３１による電磁波の遮蔽を自動的に解除することができ、通常時においては電磁波を確実に遮蔽しつつ、移動体１０が給電素子２１に接近した際は確実に非接触給電を行うことができる。

第２実施例において、受電素子１１や給電素子２１の形状及び大きさは同図に示したものに限られない。また磁石１８や磁石３３の数、形状、大きさ、及び配置は同図に示したものに限られない。

［第３実施例］
第３実施例として示す非接触給電システム１は、給電素子２１及び受電素子１１がいずれも所定の放射面又は受電面を有する場合に給電効率の向上を目的として構成したものであり、第２実施例の非接触給電システム１の構成を基本としている。

図５に示すように、第３実施例の非接触給電システム１では、給電素子２１を、前述した全体正方形の一辺の長さの１／２程度の直径を有する大きさの等しい２つの円形の（少なくとも電磁波の放射面が円形の）給電素子２１ａ，２１ｂで構成している。また図６に示すように、受電素子１１を、前述した全体正方形の一辺の長さの１／２程度の直径を有する大きさの等しい２つの円形の（少なくとも電磁波の受電面が円形の）受電素子１１ａ，１１ｂで構成している。

給電素子２１及び受電素子１１をこのような構成とした場合、これらは例えば図７に示すように機能する。即ち移動体１０が移動することにより、受電設備の受電素子１１ａ，１１ｂが、順に縦列して給電設備の給電素子２１ａ，２１ｂに重なるように＋Ｘから−Ｘに向かう方向に移動して給電素子２１に接近し、まず移動体１０の一方の受電素子１１ｂの周囲に設けられた磁石１８ｄ，１８ｅが夫々、給電素子２１側の磁石３３ｄ，３３ｅの夫々と結合する（このとき磁石１８ｄ，１８ｅの夫々は磁石３３ａ，３３ｈの夫々と同極性なのでこれらと結合しない）。これにより遮蔽板３１は移動体１０の移動に伴いスライドを開始し、その後、他方の給電素子２１ａの直上に他方の受電素子１１ａが丁度重なり合ったところで遮蔽板３１の電磁波の遮蔽効果が最大限に解除される。このように本構成によれば給電素子２１から受電素子１１に効率よく非接触給電を行うことができる。

尚、受電素子１１や給電素子２１の形状及び大きさは同図に示したものに限られない。例えば、放射面が同形同大である給電素子２１を遮蔽板３１a〜３１ｄごとに設けるようにしてもよい（即ち合計４つの給電素子２１を設ける）。そのようにすれば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれの方向についても前記と同様の作用効果を得ることができる。またこの第３実施例において、磁石１８や磁石３３の数、形状、大きさ、及び配置は同図に示したものに限られない。

［第４実施例］
第４実施例は第２実施例と同様に移動体１０が多様な方向から給電素子２１に接近した場合でも給電素子２１の遮蔽が解除されるようにすることを目的として構成した非接触給電システム１の他の構成である。

図８は第４実施例として説明する非接触給電システム１の概略的な構成を示す図であり、給電素子２１及び遮蔽板３１の周辺の構成を移動面５の上方から眺めた図である。

同図に示すように、この非接触給電システム１における遮蔽板３１は略円形であり、その周縁に沿って複数の磁石３３を設けている。この例では、遮蔽板３１の周縁の、遮蔽板３１の中心（円の中心）から四方に向かう直線上の中心から等距離の位置に４つの磁石３３ａ〜３３ｄを設けている。遮蔽板３１には、図示しない付勢機構が設けられ、遮蔽板３１は、給電素子２１から放射される電磁波を最大限に遮蔽する方向（遮蔽板３１の中心を給電素子２１の中心に向かわせる方向）に付勢されている。

図９は第４実施例として示す非接触給電システム１の受電素子１１周辺の構成を移動体１０の上方から眺めた図である。

同図に示すように、移動体１０の磁石１８の周囲に複数の受電素子１１を設けている。この例では磁石１８の中心から四方に向かう直線上の、磁石１８の中心から等距離（磁石１８の中心と４つの受電素子１１ａ〜１１ｄの夫々の中心とが等距離）の位置に４つの受電素子１１ａ〜１１ｄを設けている。また磁石１８の中心と４つの受電素子１１ａ〜１１ｄの夫々の中心との間の距離は、給電素子２１の電磁波の放射面の最大径以下としている。

図１０に示すように、移動体１０が給電素子２１に接近すると、移動体１０に設けられている磁石１８と遮蔽板３１に設けられている磁石３３ａとが結合して遮蔽板３１が移動体１０と結合し、その後、遮蔽板３１は移動体１０の移動とともにスライドを開始し、それにより受電素子１１ａの周辺における電磁波の遮蔽が解除され、給電素子２１から受電素子１１ａに非接触給電が行われる。尚、受電素子１１ａに比較すると受電する電力は少なくなるが、その受電面の一部が給電素子２１の放射面と重なっているため、受電素子１１ｂ，１１ｄについても給電素子２１から非接触給電を受けることができる。

以上のように、第４実施例の非接触給電システム１によれば、移動体１０が多様な方向から給電素子２１に接近した場合に遮蔽板３１による電磁波の遮蔽を自動的に解除することができる。このため、通常時は電磁波を確実に遮蔽することができ、移動体１０が給電素子２１に接近した際は確実に非接触給電を行うことができる。

尚、受電素子１１や給電素子２１の形状及び大きさは同図に示したものに限られない。また磁石１８や磁石３３の数、形状、大きさ、及び配置は同図に示したものに限られない。例えば図１１に示すように遮蔽板３１は矩形状であってもよい。またこの場合、同図に示すように遮蔽板３１の周縁に沿って全体が矩形状になるように磁石３３を配置してもよい。またこの場合、例えば図１２に示すように複数の受電素子１１ａ〜１１ｈを磁石１８の周囲に全体が矩形状になるように配置してもよい。

以上に説明した実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

１ 非接触給電システム、５ 移動面、１０ 移動体、１１ 受電素子、１２ 充電回路、１３ 二次電池、１４ 負荷、１８ 磁石、２１ 給電素子、２２ 給電電力供給装置、３１ 遮蔽板、３２ スライド機構、３３ 磁石

Claims (10)

1. 移動面に沿って移動する移動体に設けられ、非接触給電により送られてくる電力を受電する受電素子と、
   前記移動面に埋設され、前記電力を送電する給電素子と、
   前記給電素子から放射される電磁波を遮蔽すべく、前記移動面に沿ってスライド可能に設けられる遮蔽板と、
   前記遮蔽板に設けられる第１の磁石と、
   前記遮蔽板を前記給電素子の遮蔽効果が増大する方向にスライドするように付勢する付勢機構と、
   前記移動体に前記受電素子から所定距離離間させて設けられ、前記移動体が前記給電素子に接近した際に前記第１の磁石と結合して前記移動体と前記遮蔽板とを結合する第２の磁石と
   を含む、非接触給電システム。
2. 請求項１に記載の非接触給電システムであって、
   前記第１の磁石は前記遮蔽板の周縁近傍に設けられ、
   前記第２の磁石と前記受電素子との間の前記所定距離は、少なくとも前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以上である
   非接触給電システム。
3. 請求項１又は２に記載の非接触給電システムであって、
   前記移動体の移動に伴い前記付勢力に逆らってスライドする前記遮蔽板のスライド量が予め設定された閾値を超えている場合にのみ前記給電素子への電力供給を行う給電電力供給装置を含む
   非接触給電システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の非接触給電システムであって、
   互いに異なる方向にスライド可能に設けられた複数の前記遮蔽板を含む
   非接触給電システム。
5. 請求項１に記載の非接触給電システムであって、
   前記遮蔽板の周縁近傍に複数の前記第１の磁石が設けられ、
   前記移動体の前記第２の磁石の周囲に複数の受電素子が設けられ、前記第２の磁石と前記受電素子の夫々との間の前記所定距離は、前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以下である
   非接触給電システム。
6. 移動面に沿って移動する移動体に設けられ、非接触給電により送られてくる電力を受電する受電素子と、
   前記移動面に埋設され、前記電力を送電する給電素子と、
   前記給電素子から放射される電磁波を遮蔽すべく、前記移動面に沿ってスライド可能に設けられる遮蔽板と、
   前記遮蔽板に設けられる第１の磁石と、
   前記遮蔽板を前記給電素子の遮蔽効果が増大する方向にスライドするように付勢する付勢機構と、
   前記移動体に前記受電素子から所定距離離間させて設けた第２の磁石と
   を備えて構成される非接触給電システムを用いた非接触給電方法であって、
   前記第２の磁石を、前記移動体が前記給電素子に接近した際に前記第１の磁石と結合させて前記移動体と前記遮蔽板とを結合させる、
   非接触給電方法。
7. 請求項６に記載の非接触給電方法であって、
   前記第１の磁石は前記遮蔽板の周縁近傍に設けられ、
   前記第２の磁石と前記受電素子との間の前記所定距離は、少なくとも前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以上である、
   非接触給電方法。
8. 請求項６又は７に記載の非接触給電方法であって、
   前記移動体の移動に伴い前記付勢力に逆らってスライドする前記遮蔽板のスライド量が予め設定された閾値を超えている場合にのみ前記給電素子への電力供給を行う、
   非接触給電方法。
9. 請求項６乃至８のいずれか一項に記載の非接触給電方法であって、
   互いに異なる方向にスライド可能に設けられた複数の前記遮蔽板を含む
   非接触給電方法。
10. 請求項６に記載の非接触給電方法であって、
    前記遮蔽板の周縁近傍に複数の前記第１の磁石が設けられ、
    前記移動体の前記第２の磁石の周囲に複数の受電素子が設けられ、前記第２の磁石と前記受電素子の夫々との間の前記所定距離は、前記給電素子の電磁波の放射面の最大径以下である
    非接触給電方法。

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