KR101564863B1 - 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템 - Google Patents

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

이 송전 장치(40)는 외부에 설치된 수전부(27)에 비접촉으로 전력을 송전하는 송전부(28)와, 상기 송전부(28)를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 송전측 실드(102)를 구비하고, 송전측 실드(102)의, 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고, 송전측 실드(102)에는 송전측 실드(102)를 사이에 두고 송전부(28)와는 반대측에 실드 부재(103)가 설치되어 있다.

Description

송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템 {POWER TRANSMITTING APPARATUS, POWER RECEIVING APPARATUS, AND POWER TRANSMITTING SYSTEM}
본 발명은 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템에 관한 것이다.
최근, 환경으로의 배려로부터 배터리 등의 전력을 사용하여 구동륜을 구동시키는 하이브리드 차량이나 전기 자동차 등이 착안되고 있다.
특히 최근에는, 상기와 같은 배터리를 탑재한 전동 차량에 있어서, 플러그 등을 사용하지 않고 비접촉으로 배터리를 충전 가능한 와이어리스 충전이 착안되고 있다. 그리고, 최근에는 비접촉의 충전 방식에 있어서도 각종 충전 방식이 제안되고 있다.
비접촉의 충전 방식을 사용한 전력 전송 시스템으로서는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2010-070048호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 출원 공개 제2010-252583호 공보(특허문헌 2), 일본 특허 출원 공개 제2008-294385호 공보(특허문헌 3), 일본 특허 출원 공개 제2009-004512호 공보(특허문헌 4) 및 일본 특허 출원 공개 제2009-076513호 공보(특허문헌 5)를 들 수 있다.
이 전력 전송 시스템에 있어서는, 송전 장치 및 수전 장치 모두, 한쪽의 장치에 대향하는 면은 전자파가 통과 가능하게 구성되고, 한쪽의 장치에 대향하지 않는 다른 면은 실드 부재에 덮여 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 비접촉 급전 시스템에 있어서는, 입방체 형상의 실드 박스가 사용되어, 한쪽의 장치에 대향하는 면이 전자파가 통과 가능하게 설치되고, 다른 5면에는 전자파(근접장)를 반사하도록 실드 부재가 설치되어 있다.
실드 박스의 크기는 실드 박스 내에 수용되는 급전 유닛(송전 유닛)과 실드 부재 사이의 거리를 일정 이상으로 설치할 필요성이 있다. 그 결과, 급전 유닛(송전 유닛)의 대형화, 특히, 높이 방향의 대형화가 염려되고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-070048호 공보 일본 특허 출원 공개 제2010-252583호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-294385호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-004512호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-076513호 공보
따라서, 본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 송전 장치의 대형화를 회피하는 것이 가능한 구조를 구비하는, 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 기초한 송전 장치는 외부에 설치된 수전부에 비접촉으로 전력을 송전하는 송전부와, 상기 송전부를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 송전측 실드를 구비하고, 상기 송전측 실드의, 상기 수전부가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고, 상기 송전측 실드에는 상기 송전측 실드를 사이에 두고 상기 송전부와는 반대측에, 실드 부재가 설치되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 송전측 실드에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 송전측 실드의, 상기 수전부가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 송전부의 고유 주파수와 상기 수전부의 고유 주파수의 차는 상기 수전부의 고유 주파수의 10％ 이하이다.
다른 형태에 있어서는, 상기 수전부와 상기 송전부의 결합 계수는 0.1 이하이다.
다른 형태에 있어서는, 상기 송전부는 상기 수전부와 상기 송전부 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 자계와, 상기 수전부와 상기 송전부 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 전계 중 적어도 한쪽을 통해, 상기 수전부에 전력을 송전한다.
본 발명에 관한 전력 전송 시스템의 어떤 국면에서는, 송전부를 포함하는 송전 장치와, 상기 송전부로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부를 포함하는 수전 장치를 구비하는 전력 전송 시스템이며, 상기 송전 장치는 상기 송전부를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 송전측 실드를 포함하고, 상기 송전측 실드의, 상기 수전부가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고, 상기 송전측 실드에는, 상기 송전측 실드를 사이에 두고 상기 송전부와는 반대측에, 실드 부재가 설치되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 송전측 실드에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 송전측 실드의, 상기 수전부가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명에 관한 수전 장치는 외부에 설치된 송전부로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부와, 상기 수전부를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 수전측 실드를 구비하고, 상기 수전측 실드의, 상기 수전부가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고, 상기 수전측 실드에는, 상기 수전측 실드를 사이에 두고 상기 수전부와는 반대측에, 실드 부재가 설치되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 수전측 실드에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 수전측 실드의, 상기 송전부가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 송전부의 고유 주파수와 상기 수전부의 고유 주파수의 차는 상기 수전부의 고유 주파수의 10％ 이하이다.
다른 형태에 있어서는, 상기 수전부와 상기 송전부의 결합 계수는 0.1 이하이다.
다른 형태에 있어서는, 상기 수전부는 상기 수전부와 상기 송전부 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 자계와, 상기 수전부와 상기 송전부 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 전계 중 적어도 한쪽을 통해 상기 송전부로부터 전력을 수전한다.
본 발명에 관한 전력 전송 시스템의 다른 국면에서는, 송전부를 포함하는 송전 장치와, 상기 송전부로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부를 포함하는 수전 장치를 구비하는 전력 전송 시스템이며, 상기 수전 장치는 상기 수전부를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 수전측 실드를 포함하고, 상기 수전측 실드의, 상기 송전부가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고, 상기 수전측 실드에는, 상기 수전측 실드를 사이에 두고 상기 수전부와는 반대측에, 실드 부재가 설치되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 수전측 실드에 전기적으로 접속되어 있다.
다른 형태에 있어서는, 상기 실드 부재는 상기 수전측 실드의, 상기 송전부가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명에 따르면, 송전 장치의 대형화를 회피하는 것이 가능한 구조를 구비하는, 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 실시 형태에 있어서의 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템을 모식적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 전력 전송 시스템의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 3은 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 고유 주파수를 고정한 상태에서, 에어 갭을 변화시켰을 때의 전력 전송 효율과, 공명 코일에 공급되는 전류의 주파수 f의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 전류원(자류원)으로부터의 거리와 전자계의 강도의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 구조를 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 평면도이다.
도 8은 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 저면도이다.
도 9는 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표 단면도이다.
도 10은 송전 장치의 주차 스페이스로의 적재 상태를 도시하는 제1 도이다.
도 11은 송전 장치의 주차 스페이스로의 적재 상태를 도시하는 제2 도이다.
도 12는 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 13은 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 14는 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 17은 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 18은 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표에 대한 단면도이다.
도 19는 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 저면도이다.
도 20은 또 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치의 저면도이다.
도 21은 다른 실시 형태에 있어서의 수전 장치의 구조를 도시하는 단면도이다.
본 발명에 기초한 실시 형태에 있어서의 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템에 대해, 이하, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 각 실시 형태에 있어서, 개수, 양 등으로 언급하는 경우, 특별히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 발명의 범위는 반드시 그 개수, 양 등으로 한정되지 않는다. 또한, 동일한 부품, 상당 부품에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여하여, 중복되는 설명은 반복하지 않는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에 있어서의 구성을 적절히 조합하여 사용하는 것은 당초부터 예정되어 있는 것이다.
(실시 형태)
도 1을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 실시 형태에 있어서의 송전 장치, 수전 장치 및 전력 전송 시스템을 모식적으로 설명하는 도면이다.
본 실시 형태 1에 관한 전력 전송 시스템은 수전 장치(40)를 포함하는 전동 차량(10)과, 송전 장치(41)를 포함하는 외부 급전 장치(20)를 갖는다. 전동 차량(10)의 수전 장치는 송전 장치(41)가 설치된 주차 스페이스(42)의 소정 위치에 정차하여, 주로, 송전 장치(41)로부터 전력을 수전한다.
주차 스페이스(42)에는 전동 차량(10)을 소정의 위치에 정차시키도록, 스프래그나, 주차 위치 및 주차 범위를 나타내는 라인이 형성되어 있다.
외부 급전 장치(20)는 교류 전원(21)에 접속된 고주파 전력 드라이버(22)와, 고주파 전력 드라이버(22) 등의 구동을 제어하는 제어부(26)와, 이 고주파 전력 드라이버(22)에 접속된 송전 장치(41)를 포함한다. 송전 장치(41)는 송전부(28)와, 전자기 유도 코일(23)을 포함한다. 송전부(28)는 공명 코일(24)과, 공명 코일(24)에 접속된 캐패시터(25)를 포함한다. 전자기 유도 코일(23)은 고주파 전력 드라이버(22)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 도 1에 도시하는 예에 있어서는, 캐패시터(25)가 설치되어 있지만, 캐패시터(25)는 반드시 필수의 구성은 아니다.
송전부(28)는 공명 코일(24)의 인덕턴스와, 공명 코일(24)의 부유 용량 및 캐패시터(25)의 캐패시턴스로 형성된 전기 회로를 포함한다.
전동 차량(10)은 수전 장치(40)와, 수전 장치(40)에 접속된 정류기(13)와, 이 정류기(13)에 접속된 DC/DC 컨버터(14)와, 이 DC/DC 컨버터(14)에 접속된 배터리(15)와, 파워 컨트롤 유닛[PCU(Power Control Unit)](16)과, 이 파워 컨트롤 유닛(16)에 접속된 모터 유닛(17)과, DC/DC 컨버터(14)나 파워 컨트롤 유닛(16) 등의 구동을 제어하는 차량 ECU(Electronic Control Unit)(18)를 구비한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 전동 차량(10)은, 도시하지 않은 엔진을 구비한 하이브리드 차량이지만, 모터에 의해 구동되는 차량이면, 전기 자동차나 연료 전지 차량도 포함한다.
정류기(13)는 전자기 유도 코일(12)에 접속되어 있고, 전자기 유도 코일(12)로부터 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여, DC/DC 컨버터(14)에 공급한다.
DC/DC 컨버터(14)는 정류기(13)로부터 공급된 직류 전류의 전압을 조정하여, 배터리(15)에 공급한다. 또한, DC/DC 컨버터(14)는 필수의 구성은 아니고 생략해도 된다. 이 경우에는, 외부 급전 장치(20)에 임피던스를 정합하기 위한 정합기를 송전 장치(41)와 고주파 전력 드라이버(22) 사이에 설치함으로써, DC/DC 컨버터(14)의 대용을 할 수 있다.
파워 컨트롤 유닛(16)은 배터리(15)에 접속된 컨버터와, 이 컨버터에 접속된 인버터를 포함하고, 컨버터는 배터리(15)로부터 공급되는 직류 전류를 조정(승압)하여, 인버터에 공급한다. 인버터는 컨버터로부터 공급되는 직류 전류를 교류 전류로 변환하여, 모터 유닛(17)에 공급한다.
모터 유닛(17)은, 예를 들어 3상 교류 모터 등이 채용되어 있고, 파워 컨트롤 유닛(16)의 인버터로부터 공급되는 교류 전류에 의해 구동한다.
또한, 전동 차량(10)이 하이브리드 차량인 경우에는, 전동 차량(10)은 엔진을 더 구비한다. 모터 유닛(17)은 발전기로서 주로 기능하는 모터 제너레이터와, 전동기로서 주로 기능하는 모터 제너레이터를 포함한다.
수전 장치(40)는 수전부(27)와, 전자기 유도 코일(12)을 포함한다. 수전부(27)는 공명 코일(11)과 캐패시터(19)를 포함한다. 공명 코일(11)은 부유 용량을 갖는다. 이로 인해, 수전부(27)는 공명 코일(11)의 인덕턴스와, 공명 코일(11) 및 캐패시터(19)의 캐패시턴스에 의해 형성된 전기 회로를 갖는다. 또한, 캐패시터(19)는 필수의 구성은 아니고, 생략할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템에 있어서는, 송전부(28)의 고유 주파수와, 수전부(27)의 고유 주파수의 차는, 수전부(27) 또는 송전부(28)의 고유 주파수의 10％ 이하이다. 이와 같은 범위로 각 송전부(28) 및 수전부(27)의 고유 주파수를 설정함으로써, 전력 전송 효율을 높일 수 있다. 한편, 고유 주파수의 차가 수전부(27) 또는 송전부(28)의 고유 주파수의 10％보다도 커지면, 전력 전송 효율이 10％보다 작아져, 배터리(15)의 충전 시간이 길어지는 등의 폐해가 발생한다.
여기서, 송전부(28)의 고유 주파수라 함은, 캐패시터(25)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 공명 코일(24)의 인덕턴스와, 공명 코일(24)의 캐패시턴스로 형성된 전기 회로가 자유 진동하는 경우의 진동 주파수를 의미한다. 캐패시터(25)가 설치된 경우에는, 송전부(28)의 고유 주파수라 함은, 공명 코일(24) 및 캐패시터(25)의 캐패시턴스와, 공명 코일(24)의 인덕턴스에 의해 형성된 전기 회로가 자유 진동하는 경우의 진동 주파수를 의미한다. 상기 전기 회로에 있어서, 제동력 및 전기 저항을 제로 혹은 실질적으로 제로로 했을 때의 고유 주파수는, 송전부(28)의 공진 주파수라고도 불린다.
마찬가지로, 수전부(27)의 고유 주파수라 함은, 캐패시터(19)가 설치되어 있지 않은 경우에는, 공명 코일(11)의 인덕턴스와, 공명 코일(11)의 캐패시턴스로 형성된 전기 회로가 자유 진동하는 경우의 진동 주파수를 의미한다. 캐패시터(19)가 설치된 경우에는, 수전부(27)의 고유 주파수라 함은, 공명 코일(11) 및 캐패시터(19)의 캐패시턴스와, 공명 코일(11)의 인덕턴스에 의해 형성된 전기 회로가 자유 진동하는 경우의 진동 주파수를 의미한다. 상기 전기 회로에 있어서, 제동력 및 전기 저항을 제로 혹은 실질적으로 제로로 했을 때의 고유 주파수는, 수전부(27)의 공진 주파수라고도 불린다.
도 2 및 도 3을 사용하여, 고유 주파수의 차와 전력 전송 효율의 관계를 해석한 시뮬레이션 결과에 대해 설명한다. 도 2는 전력 전송 시스템의 시뮬레이션 모델을 나타낸다. 전력 전송 시스템(89)은 송전 장치(90)와, 수전 장치(91)를 구비하고, 송전 장치(90)는 전자기 유도 코일(92)과, 송전부(93)를 포함한다. 송전부(93)는 공명 코일(94)과, 공명 코일(94)에 설치된 캐패시터(95)를 포함한다.
수전 장치(91)는 수전부(96)와, 전자기 유도 코일(97)을 구비한다. 수전부(96)는 공명 코일(99)과 이 공명 코일(99)에 접속된 캐패시터(98)를 포함한다.
공명 코일(94)의 인덕턴스를 인덕턴스 Lt로 하고, 캐패시터(95)의 캐패시턴스를 캐패시턴스 C1로 한다. 공명 코일(99)의 인덕턴스를 인덕턴스 Lr로 하고, 캐패시터(98)의 캐패시턴스를 캐패시턴스 C2로 한다. 이와 같이 각 파라미터를 설정하면, 송전부(93)의 고유 주파수 f1은 하기의 식 1에 의해 나타나고, 수전부(96)의 고유 주파수 f2는 하기의 식 2에 의해 나타난다.
[식 1]
Figure 112014055381630-pct00001
[식 2]
Figure 112014055381630-pct00002
여기서, 인덕턴스 Lr 및 캐패시턴스 C1, C2를 고정하고, 인덕턴스 Lt만을 변화시킨 경우에 있어서, 송전부(93) 및 수전부(96)의 고유 주파수의 어긋남과, 전력 전송 효율의 관계를 도 3에 나타낸다. 또한, 이 시뮬레이션에 있어서는, 공명 코일(94) 및 공명 코일(99)의 상대적인 위치 관계는 고정한 상태이며, 또한 송전부(93)에 공급되는 전류의 주파수는 일정하다.
도 3에 나타내는 그래프 중, 횡축은 고유 주파수의 어긋남(％)을 나타내고, 종축은 일정 주파수에서의 전송 효율(％)을 나타낸다. 고유 주파수의 어긋남(％)은 하기 식 3에 의해 나타난다.
[식 3]
Figure 112014055381630-pct00003
도 3으로부터도 명백한 바와 같이, 고유 주파수의 어긋남(％)이 ±0％인 경우에는, 전력 전송 효율은 100％ 근처가 된다. 고유 주파수의 어긋남(％)이 ±5％인 경우에는, 전력 전송 효율은 40％가 된다. 고유 주파수의 어긋남(％)이 ±10％인 경우에는, 전력 전송 효율은 10％가 된다. 고유 주파수의 어긋남(％)이 ±15％인 경우에는, 전력 전송 효율은 5％가 된다. 즉, 고유 주파수의 어긋남(％)의 절댓값(고유 주파수의 차)이, 수전부(96)의 고유 주파수의 10％ 이하의 범위가 되도록 각 송전부 및 수전부의 고유 주파수를 설정함으로써 전력 전송 효율을 높일 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 고유 주파수의 어긋남(％)의 절댓값이 수전부(96)의 고유 주파수 5％ 이하가 되도록, 각 송전부 및 수전부의 고유 주파수를 설정함으로써 전력 전송 효율을 보다 높일 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 시뮬레이션 소프트웨어로서는, 전자계 해석 소프트웨어[JMAG(등록 상표):가부시끼가이샤 JSOL제]를 채용하고 있다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템의 동작에 대해 설명한다.
도 1에 있어서, 전자기 유도 코일(23)에는 고주파 전력 드라이버(22)로부터 교류 전력이 공급된다. 전자기 유도 코일(23)에 소정의 교류 전류가 흐르면, 전자기 유도에 의해 공명 코일(24)에도 교류 전류가 흐른다. 이때, 공명 코일(24)을 흐르는 교류 전류의 주파수가 특정한 주파수가 되도록, 전자기 유도 코일(23)에 전력이 공급되어 있다.
공명 코일(24)에 특정한 주파수의 전류가 흐르면, 공명 코일(24)의 주위에는 특정한 주파수로 진동하는 전자계가 형성된다.
공명 코일(11)은 공명 코일(24)로부터 소정 범위 내에 배치되어 있고, 공명 코일(11)은 공명 코일(24)의 주위에 형성된 전자계로부터 전력을 수취한다.
본 실시 형태에 있어서는, 공명 코일(11) 및 공명 코일(24)은, 소위, 헬리컬 코일이 채용되어 있다. 이로 인해, 공명 코일(24)의 주위에는 특정한 주파수로 진동하는 자계가 주로 형성되고, 공명 코일(11)은 당해 자계로부터 전력을 수취한다.
여기서, 공명 코일(24)의 주위에 형성되는 특정한 주파수의 자계에 대해 설명한다. 「특정한 주파수의 자계」는, 전형적으로는 전력 전송 효율과 공명 코일(24)에 공급되는 전류의 주파수와 관련성을 갖는다. 따라서, 우선, 전력 전송 효율과, 공명 코일(24)에 공급되는 전류의 주파수의 관계에 대해 설명한다. 공명 코일(24)로부터 공명 코일(11)로 전력을 전송할 때의 전력 전송 효율은, 공명 코일(24) 및 공명 코일(11) 사이의 거리 등의 다양한 요인에 의해 변화된다. 예를 들어, 송전부(28) 및 수전부(27)의 고유 주파수(공진 주파수)를 고유 주파수 f0으로 하고, 공명 코일(24)에 공급되는 전류의 주파수를 주파수 f3으로 하고, 공명 코일(11) 및 공명 코일(24) 사이의 에어 갭을 에어 갭 AG로 한다.
도 4는 고유 주파수 f0을 고정한 상태에서, 에어 갭 AG를 변화시켰을 때의 전력 전송 효율과, 공명 코일(24)에 공급되는 전류의 주파수 f3의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4에 나타내는 그래프에 있어서, 횡축은 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수 f3을 나타내고, 종축은 전력 전송 효율(％)을 나타낸다. 효율 곡선 L1은 에어 갭 AG가 작을 때의 전력 전송 효율과, 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수 f3의 관계를 모식적으로 도시한다. 이 효율 곡선 L1에 나타낸 바와 같이, 에어 갭 AG가 작은 경우에는, 전력 전송 효율의 피크는 주파수 f4, f5(f4＜f5)에 있어서 발생한다. 에어 갭 AG를 크게 하면, 전력 전송 효율이 높아질 때의 2개의 피크는, 서로 가까워지도록 변화된다. 그리고, 효율 곡선 L2에 나타낸 바와 같이, 에어 갭 AG를 소정 거리보다도 크게 하면, 전력 전송 효율의 피크는 1개가 되고, 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수가 주파수 f6일 때에 전력 전송 효율이 피크가 된다. 에어 갭 AG를 효율 곡선 L2의 상태보다도 더 크게 하면, 효율 곡선 L3에 나타낸 바와 같이 전력 전송 효율의 피크가 작아진다.
예를 들어, 전력 전송 효율의 향상을 도모하기 위한 방법으로서 다음과 같은 제1 방법이 생각된다. 제1 방법으로서는, 에어 갭 AG에 맞추어, 도 1에 도시하는 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수를 일정하게 하고, 캐패시터(25)나 캐패시터(19)의 캐패시턴스를 변화시킴으로써, 송전부(28)와 수전부(27) 사이에서의 전력 전송 효율의 특성을 변화시키는 방법이 생각된다. 구체적으로는, 공명 코일(24)에 공급되는 전류의 주파수를 일정하게 한 상태에서, 전력 전송 효율이 피크가 되도록, 캐패시터(25) 및 캐패시터(19)의 캐패시턴스를 조정한다. 이 방법에서는, 에어 갭 AG의 크기에 관계없이, 공명 코일(24) 및 공명 코일(11)에 흐르는 전류의 주파수는 일정하다. 또한, 전력 전송 효율의 특성을 변화시키는 방법으로서는, 송전 장치(41)와 고주파 전력 드라이버(22) 사이에 설치된 정합기를 이용하는 방법이나, 컨버터(14)를 이용하는 방법 등을 채용할 수도 있다.
또한, 제2 방법으로서는, 에어 갭 AG의 크기에 기초하여, 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수를 조정하는 방법이다. 예를 들어, 도 4에 있어서, 전력 전송 특성이 효율 곡선 L1로 되는 경우에는, 공명 코일(24)에는 주파수가 주파수 f4 또는 주파수 f5의 전류를 공명 코일(24)에 공급한다. 그리고, 주파수 특성이 효율 곡선 L2, L3으로 되는 경우에는, 주파수가 주파수 f6의 전류를 공명 코일(24)에 공급한다. 이 경우에는, 에어 갭 AG의 크기에 맞추어 공명 코일(24) 및 공명 코일(11)에 흐르는 전류의 주파수를 변화시키게 된다.
제1 방법에서는, 공명 코일(24)을 흐르는 전류의 주파수는 고정된 일정한 주파수가 되고, 제2 방법에서는, 공명 코일(24)을 흐르는 주파수는 에어 갭 AG에 의해 적절히 변화되는 주파수가 된다. 제1 방법이나 제2 방법 등에 의해, 전력 전송 효율이 높아지도록 설정된 특정한 주파수의 전류가 공명 코일(24)에 공급된다. 공명 코일(24)에 특정한 주파수의 전류가 흐름으로써, 공명 코일(24)의 주위에는, 특정한 주파수로 진동하는 자계(전자계)가 형성된다. 수전부(27)는 수전부(27)와 송전부(28) 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 자계를 통해 송전부(28)로부터 전력을 수전하고 있다. 따라서, 「특정한 주파수로 진동하는 자계 」라 함은, 반드시 고정된 주파수의 자계라고는 한정되지 않는다. 또한, 상기한 예에서는, 에어 갭 AG에 착안하여, 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수를 설정하도록 하고 있지만, 전력 전송 효율은 공명 코일(24) 및 공명 코일(11)의 수평 방향의 어긋남 등과 같이 다른 요인에 의해서도 변화되는 것이고, 당해 다른 요인에 기초하여, 공명 코일(24)에 공급하는 전류의 주파수를 조정하는 경우가 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 공명 코일로서 헬리컬 코일을 채용한 예에 대해 설명하였지만, 공명 코일로서, 미앤더 라인 등의 안테나 등을 채용한 경우에는, 공명 코일(24)에 특정한 주파수의 전류가 흐름으로써, 특정한 주파수의 전계가 공명 코일(24)의 주위에 형성된다. 그리고, 이 전계를 통해, 송전부(28)와 수전부(27) 사이에서 전력 전송이 행해진다.
본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템에 있어서는, 전자계의 「정전계」가 지배적인 근접장(에바네센트장)을 이용함으로써, 송전 및 수전 효율의 향상이 도모되어 있다. 도 5는 전류원(자류원)으로부터의 거리와 전자계의 강도의 관계를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하여, 전자계는 3개의 성분을 포함한다. 곡선 k1은 파원으로부터의 거리에 반비례한 성분으로, 「복사 전계」라고 칭해진다. 곡선 k2는 파원으로부터의 거리의 2승에 반비례한 성분으로, 「유도 전계」라고 칭해진다. 또한, 곡선 k3은 파원으로부터의 거리의 3승에 반비례한 성분으로, 「정전계」라고 칭해진다. 또한, 전자계의 파장을 「λ」로 하면, 「복사 전계」와 「유도 전계」와 「정전계」의 강도가 대략 동등해지는 거리는, λ/2π로 나타낼 수 있다.
「정전계」는 파원으로부터의 거리와 함께 급격히 전자파의 강도가 감소하는 영역이고, 본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템에서는, 이 「정전계」가 지배적인 근접장(에바네센트장)을 이용하여 에너지(전력)의 전송이 행해진다. 즉, 「정전계」가 지배적인 근접장에 있어서, 근접하는 고유 주파수를 갖는 송전부(28) 및 수전부(27)(예를 들어, 한 쌍의 LC 공진 코일)를 공명시킴으로써, 송전부(28)로부터 다른 쪽의 수전부(27)로 에너지(전력)를 전송한다. 이 「정전계」는 먼 곳으로 에너지를 전파하지 않으므로, 먼 곳까지 에너지를 전파하는 「복사 전계」에 의해 에너지(전력)를 전송하는 전자파에 비해, 공명법은 보다 적은 에너지 손실로 송전할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 전력 전송 시스템에 있어서는, 송전부(28)와 수전부(27)를 전자계에 의해 공진시킴으로써 송전 장치(41)로부터 수전 장치로 전력을 송전하고 있다. 그리고, 송전부(28)와 수전부(27) 사이의 결합 계수(κ)는 0.1 이하이다. 또한, 일반적으로 전자기 유도를 이용한 전력 전송에서는, 송전부와 수전부 사이의 결합 계수(κ)는 1.0에 가까운 것으로 되어 있다.
본 실시 형태의 전력 전송에 있어서의 송전부(28)와 수전부(27)의 결합을, 예를 들어 「자기 공명 결합」, 「자계(자장) 공명 결합」, 「전자계(전자장) 공진 결합」 또는 「전계(전기장) 공진 결합」이라고 한다.
「전자계(전자장) 공진 결합」은 「자기 공명 결합」, 「자계(자장) 공명 결합」, 「전계(전기장) 공진 결합」 모두 포함하는 결합을 의미한다.
본 명세서 중에서 설명한 송전부(28)의 공명 코일(24)과 수전부(27)의 공명 코일(11)은, 코일 형상의 안테나가 채용되어 있으므로, 송전부(28)와 수전부(27)는 주로, 자계에 의해 결합되어 있고, 송전부(28)와 수전부(27)는, 「자기 공명 결합」 또는 「자계(자장) 공명 결합」하고 있다.
또한, 공명 코일(24, 11)로서, 예를 들어 미앤더 라인 등의 안테나를 채용하는 것도 가능하고, 이 경우에는, 송전부(28)와 수전부(27)는 주로, 전계에 의해 결합하고 있다. 이때에는, 송전부(28)와 수전부(27)는 「전계(전기장) 공진 결합」하고 있다.
[송전 장치(41)]
도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 실시 형태에 있어서의 송전 장치(41)의 구체적 구성에 대해 설명한다. 또한, 도 6은 송전 장치(41)의 구조를 도시하는 분해 사시도, 도 7은 송전 장치(41)의 평면도, 도 8은 송전 장치(41)의 저면도, 도 9는 도 7 중 Ⅸ-Ⅸ선 화살표 단면도이다.
송전 장치(41)는 송전부(28)를 구성하는 원형의 전자기 유도 코일(23)과 원형의 공명 코일(24)을 구비한다. 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)의 직경 방향 외측에 있어서, 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)의 외측을 둘러싸도록, 원통 형상의 송전측 실드(102)가 설치된다. 이 송전측 실드(102)에는 전자파 차폐 효과를 갖는 실드 부재가 사용된다. 예를 들어, 구리 등의 금속 재료가 사용된다. 또한, 저렴한 부재로 구성하여 그 내면 또는 외면에 전자파 차폐 효과를 갖는 천이나 스펀지 등을 부착해도 된다.
송전측 실드(102)의 수전부(27)(도 1 참조, 도면 중에 있어서는 상측)와 대향하는 측에는 수지제의 커버(101)가 설치되어 있다. 커버(101)는, 본 실시 형태에서는 전자파 차폐 효과는 갖고 있지 않다. 송전측 실드(102)의, 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측(도면 중에 있어서는 하측)은 전자파가 통과 가능하게 설치되어 있다.
송전측 실드(102)에는 송전측 실드(102)를 사이에 두고 송전부(28)와는 반대측에, 실드 부재(103)가 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 원형의 송전측 실드(102)의 외주면측에는 직경 방향 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치되어 있다. 이 실드 부재(103)도 송전측 실드(102)와 마찬가지로, 전자파 차폐 효과를 갖는 실드 부재가 사용된다. 본 실시 형태에 있어서의 실드 부재(103)는 직경 방향으로 소정의 폭을 갖는 환상의 형태를 갖고 있다. 또한, 실드 부재(103)는 이 형상으로 한정되는 것은 아니고, 후술하는 도 17 내지 도 20에 도시한 바와 같은 형상이어도 상관없다.
실드 부재(103)는 송전측 실드(102)의, 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 송전측 실드(102)와 실드 부재(103)는 동일 부재에 의해 일체적으로 성형되어 있다.
본 실시 형태에서는 커버(101), 송전측 실드(102) 및 실드 부재(103)에 의해, 실드 커버(100)를 구성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 커버(101) 및 원통 형상의 송전측 실드(102)를 채용한 경우에 대해 설명하고 있지만, 커버(101) 및 송전측 실드(102)는 원형 형상으로 한정되는 것은 아니다. 후술하는 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같은 다각형 형상, 직사각형 형상, 그 밖의 다양한 형상을 채용하는 것이 가능하다.
전자기 유도 코일(23)은 지지 홈(110a)이 형성된 수지제의 코일 지지 부재(110)에 의해 지지되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 코일 지지 부재(110)가 6개 사용되어 있다. 코일 지지 부재(110)에 의해, 전자기 유도 코일(23)의 내주면이 6개소 지지되어 있다. 코일 지지 부재(110)는 커버(101)에 고정되어 있다. 코일 지지 부재(110)를 사용하는 수량, 코일을 지지해야 하는 개소는 적절히 코일의 크기, 형상에 따라서 변경된다.
공명 코일(24)은 전자기 유도 코일(23)의 직경 방향 외측에 배치되어, 지지 홈(120a)이 형성된 수지제의 코일 지지 부재(120)에 의해 지지되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 코일 지지 부재(120)가 6개 사용되어 있다. 코일 지지 부재(120)에 의해, 전자기 유도 코일(23)의 내주면이 6개소 지지되어 있다. 코일 지지 부재(110)는 커버(101)에 고정되어 있다. 코일 지지 부재(120)를 사용하는 수량, 코일을 지지해야 할 개소는 적절히 코일의 크기, 형상에 따라서 변경된다.
또한, 공명 코일(24) 및 전자기 유도 코일(23)의 형상 및 배치는 본 실시 형태로 한정되지 않는다. 전자기 유도 코일(23)과 공명 코일(24)의 배치 관계는, 도시하는 관계로 한정되지 않고, 전자기 유도 코일(23)과 공명 코일(24)을 적층하는 상태로 배치하는 것도 가능하다.
도 9에 도시한 바와 같이, 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)은 실드 커버(100)의 송전측 실드(102)에 의해 규정되는 내부 공간에 수용된다. 본 실시 형태에서는 송전측 실드(102)의, 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측(도면 중에 있어서는 하측:본 실시 형태에서는 편의상 「저면측」이라고 칭함)은 전자파가 통과 가능하게 설치되어 있다.
본 실시 형태의 구성에 있어서는, 상술한 바와 같이, 저면측에 실드를 설치하지 않는 구성을 채용하고 있으므로, 송전측 실드(102)의 높이(h)는 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)이, 실드 커버(100)의 송전측 실드(102)에 의해 규정되는 내부 공간에 수용되는 높이를 만족시키면 된다. 그 결과, 송전측 실드(102)의 높이(h)를 낮게 하는 것이 가능해져, 송전 장치(41)의 높이 방향에 있어서의 대형화를 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 저면측에 실드를 설치하지 않은 경우에는, 저면으로부터의 전자파(근접장)의 누설이 발생하는 경우가 있지만, 송전측 실드(102)의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치되어 있음으로써, 송전측 실드(102)의 외측으로 누출되는 전자파(근접장)를 실드 부재(103)를 사용하여 억제하는 것이 가능해진다.
여기서, 도 10 및 도 11을 참조하여, 상기 구성의 송전 장치(41)를 주차 스페이스(42)에 설치한 경우에 대해 설명한다. 도 10 및 도 11은 송전 장치(41)의 주차 스페이스(42)로의 적재 상태를 도시하는 제1 및 제2 도이다.
도 10을 참조하여, 상기 송전 장치(41)를 주차 스페이스(42) 상에 적재한 상태를 도시하고 있다. 이 송전 장치(41)는 높이 방향의 크기가 낮으므로, 주차 스페이스(42) 상에 적재한 경우라도, 돌출되는 부분을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 송전 장치(41)를 주차 스페이스(42)의 표면으로부터 땅 속에 매설하는 경우라도, 표면으로부터 땅 속에 형성하는 매설용 구멍의 깊이를 얕게 할 수 있으므로, 설치 작업의 노동력의 경감을 도모하는 것도 가능해진다.
(다른 실시 형태)
다음에, 도 12 내지 도 15를 참조하여, 다른 실시 형태에 있어서의 송전 장치(41A 내지 41D)에 대해 설명한다. 송전 장치(41A 내지 41D)의 구성은, 상술한 송전 장치(41)와 기본적 구성은 동일하고, 실드 부재(103)의 형태만이 다르다. 따라서, 이하의 설명에서는, 송전 장치(41)와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여하여, 중복되는 설명은 행하지 않고, 실드 부재(103)의 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도 12를 참조하여, 이 송전 장치(41A)는 커버(101)의 직경을 2R로 한 경우에, 실드 부재(103)의 돌출 길이 R이, 상기 커버(101)의 직경 절반(또는, 절반 이상)의 길이로 설정되어 있다. 이에 의해, 송전측 실드(102)의 직경 방향 외측으로의 전자파의 누설을 억제하는 효과를 더 높이는 것이 가능해진다.
도 13을 참조하여, 이 송전 장치(41B)는 실드 부재(103)를 송전측 실드(102)의 수전부(27)가 설치되는 측의 단부에 설치하고 있다. 이 구성에 의해서도, 송전 장치(41, 41A)와 동일한 작용 효과를 얻는 것이 가능하다.
도 14를 참조하여, 이 송전 장치(41C)는 실드 부재(103)를 송전측 실드(102)의 수전부(27)가 설치되는 측의 단부에 접속하고, 반대측을 향해 서서히 경사지는 구성을 채용하고 있다. 이 구성에 의해서도, 송전 장치(41, 41A, 41B)와 동일한 작용 효과를 얻는 것이 가능하다.
도 15를 참조하여, 이 송전 장치(41D)는 실드 부재(103)를 송전측 실드(102)에 접촉시키지 않고, 송전측 실드(102)의 외면으로부터 소정 거리(S) 이격한 위치에, 실드 부재(103)를 설치하고 있다. 소정 거리(S)에 대해서는, 누설되는 전자파의 주파수에 따라서 설정된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 송전측 실드(102)의, 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측에는 아무것도 설치하지 않은 구성에 의해 전자파의 통과를 가능하게 하고 있지만, 상술한 커버(101)와 마찬가지로, 도 16의 송전 장치(41E)에 도시한 바와 같이, 전자파 차폐 효과를 갖고 있지 않은 커버(104)를 사용하여, 저면측의 개구를 막는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 원형의 전자기 유도 코일(23) 및 원형의 공명 코일(24)을 채용한 경우에 대해 설명하고 있지만, 각 코일의 형상은 원형으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 17에 도시하는 송전 장치(41H)와 같이, 팔각형의 코일 형상을 갖는 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)을 채용하는 것도 가능하다. 또한, 사각형, 그 밖의 다각형 형상의 코일을 채용하는 것도 가능하다.
이와 같이 다각형의 코일을 채용한 경우에도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 송전측 실드(102)에는 송전측 실드(102)를 사이에 두고 송전부(28)와는 반대측에, 실드 부재(103)가 설치되어 있다.
또한, 실드 커버(100)를 구성하는 송전측 실드(102)의 형상도 원통 형상으로 한정되는 것이 아니라, 도 18에 도시하는 송전 장치(41J)와 같이, 예를 들어 팔각형의 코일 형상을 갖는 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)의 형상에 맞추어, 커버(101), 송전측 실드(102) 및 실드 부재(103)의 형상을 팔각형으로 하는 것도 가능하다.
송전측 실드(102)의 형상이 통 형상이라 함은, 상기 원통 형상, 팔각형 형상으로 한정되지 않고, 송전부(28)와 수전부(27)가 통상 사용되는 상태에 있어서, 비접촉 충전을 행할 때의, 송전부(28)와 수전부(27)를 연결하는 직선 방향을 축으로 하여, 축방향이 막혀 있지 않고, 송전부(28)를, 동축의 주위를 방향에 있어서 둘러싸는 형상을 의미한다.
또한, 도 19에 도시하는 송전 장치(41K)와 같이, 전자기 유도 코일(23) 및 공명 코일(24)의 형상에는 원형을 채용하고, 커버(101), 송전측 실드(102) 및 실드 부재(103)의 형상에는 팔각형(다각형)을 채용하는 것도 가능하고, 그 역의 조합[도 17에 도시하는 송전 장치(41H)]도 가능하다.
또한, 실드 부재(103)를 송전측 실드(102)의 전체 둘레를 둘러싸도록 설치한 경우에 대해 설명하고 있지만, 송전측 실드(102)의 직경 방향 외측으로의 전자파의 누설이 부분적으로 억제되면 되는 경우에는, 도 20에 도시하는 송전 장치(41L)와 같이, 필요한 영역에 실드 부재(103)를 분할하여 설치하는 구성의 채용도 가능하다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 송전 장치측의 구성에 대해 설명하고 있지만, 수전 장치에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 구조를 수전 장치측에 적용한 경우를, 수전 장치(40A)를 도 21에 도시한다.
도 21을 참조하여, 송전측 실드(102)를 수전측 실드(102)로 판독함으로써, 예를 들어 차량의 플로어 패널(10F)의 하면측에 수전 장치(40A)를 설치할 수 있다. 도 12 내지 도 20에 도시하는 송전 장치의 구성을, 수전 장치측에 대해서도 적용할 수 있다.
따라서, 수전측 실드(102)의, 송전부(28)가 위치하는 영역과는 반대측은, 전자파가 통과 가능한 구조와, 수전측 실드(102)의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치되는 구조의 채용이, 송전부 장치측과 마찬가지로 수전 장치측에 있어서도 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 코일(12) 및 코일(23)로서 전자기 유도 코일을 포함한 송전 장치 및 수전 장치를 예시하였지만, 전자기 유도 코일을 포함하지 않는 공명형 비접촉 송수전 장치에도 본 발명은 적용 가능하다.
금회 개시된 실시 형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에는 없고 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10 : 전동 차량
11, 12, 23, 24 : 코일
13 : 정류기
14 : DC/DC 컨버터
15 : 배터리
16 : 파워 컨트롤 유닛
17 : 모터 유닛
18 : 차량 ECU
19, 25 : 캐패시터
20 : 외부 급전 장치
21 : 교류 전원
22 : 고주파 전력 드라이버
26 : 제어부
27 : 수전부
28 : 송전부
29 : 임피던스 조정기
40, 40A : 수전 장치
41, 41A, 41B, 41C, 41D, 41E, 41H, 41J, 41K, 41L : 송전 장치
42 : 주차 스페이스
100 : 실드 커버
101 : 커버
102 : 송전측 실드
103 : 실드 부재
110a, 120a : 지지 홈
110, 120 : 코일 지지 부재

Claims (20)

  1. 외부에 설치된 수전부(27)에 비접촉으로 전력을 송전하는 송전부(28)와,
    상기 송전부(28)를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 송전측 실드(102)를 구비하고,
    상기 송전측 실드(102)의, 상기 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고,
    상기 송전측 실드의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치된, 송전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 송전측 실드(102)에 전기적으로 접속되어 있는, 송전 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 송전측 실드(102)의, 상기 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있는, 송전 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 송전부(28)의 고유 주파수와 상기 수전부(27)의 고유 주파수의 차는 상기 수전부(27)의 고유 주파수의 10％ 이하인, 송전 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28)의 결합 계수는 0.1 이하인, 송전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 송전부(28)는 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28) 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 자계와, 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28) 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 전계 중 적어도 한쪽을 통해, 상기 수전부(27)에 전력을 송전하는, 송전 장치.
  7. 송전부(28)를 포함하는 송전 장치(41)와, 상기 송전부(28)로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부(27)를 포함하는 수전 장치(40)를 구비하는 전력 전송 시스템이며,
    상기 송전 장치(41)는,
    상기 송전부(28)를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 송전측 실드(102)를 포함하고,
    상기 송전측 실드(102)의, 상기 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고,
    상기 송전측 실드의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치된, 전력 전송 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 송전측 실드(102)에 전기적으로 접속되어 있는, 전력 전송 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 송전측 실드(102)의, 상기 수전부(27)가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있는, 전력 전송 시스템.
  10. 외부에 설치된 송전부(28)로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부(27)와,
    상기 수전부(27)를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 수전측 실드(102)를 구비하고,
    상기 수전측 실드(102)의, 상기 송전부(28)가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고,
    상기 수전측 실드의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치된, 수전 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 수전측 실드(102)에 전기적으로 접속되어 있는, 수전 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 수전측 실드(102)의, 상기 송전부(28)가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있는, 수전 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 송전부(28)의 고유 주파수와 상기 수전부(27)의 고유 주파수의 차는 상기 수전부(27)의 고유 주파수의 10％ 이하인, 수전 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28)의 결합 계수는 0.1 이하인, 수전 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 수전부(27)는 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28) 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 자계와, 상기 수전부(27)와 상기 송전부(28) 사이에 형성되고, 또한 특정한 주파수로 진동하는 전계 중 적어도 한쪽을 통해 상기 송전부(28)로부터 전력을 수전하는, 수전 장치.
  16. 송전부(28)를 포함하는 송전 장치(41)와, 상기 송전부(28)로부터 비접촉으로 전력을 수전하는 수전부(27)를 포함하는 수전 장치(40)를 구비하는 전력 전송 시스템이며,
    상기 수전 장치(40)는,
    상기 수전부(27)를 둘러싸도록 설치되는 통 형상의 수전측 실드(102)를 포함하고,
    상기 수전측 실드(102)의, 상기 송전부(28)가 위치하는 영역과는 반대측은 전자파가 통과 가능하고,
    상기 수전측 실드의 외주면측에는 외측으로 넓어지는 실드 부재(103)가 설치된, 전력 전송 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 수전측 실드(102)에 전기적으로 접속되어 있는, 전력 전송 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는 상기 수전측 실드(102)의, 상기 송전부(28)가 위치하는 영역과는 반대측의 단부에 전기적으로 접속되어 있는, 전력 전송 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는, 상기 송전측 실드의 외주면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 설치된, 송전 장치.
  20. 제10항에 있어서, 상기 실드 부재(103)는, 상기 수전측 실드의 외주면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 설치된, 수전 장치.
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