WO2012144637A1

WO2012144637A1 - 共鳴式非接触給電システム

Info

Publication number: WO2012144637A1
Application number: PCT/JP2012/060794
Authority: WO
Inventors: アントニーガフ; 曜 ▲柳▼田; 貴弘中原
Original assignee: 矢崎総業株式会社
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2012-10-26
Also published as: US20140035389A1; KR20130137215A; EP2701283A1; CN103493336A; JP5732307B2; EP2701283A4; JP2012228149A; KR101508867B1

Abstract

　共鳴式非接触給電システム（１０）は、送電側金属シールド（８０）を備え、一次コイル（３０）及び一次共鳴コイル（３５）の周囲を覆っている。送電側同軸ケーブル（６０）の同軸ケーブル外導体（６４）の一方の端部が、送電側金属シールド（８０）のシールド底面（８４）に接続され、他方の端部が、高周波電源（２０）の電源筐体（２４）に接続されている。

Description

共鳴式非接触給電システム

　本発明は、共鳴式非接触給電システムに関する。

　非接触のシステムによって負荷装置に電力を供給する技術が知られている。その技術が適用された製品として、携帯電話の充電システムが一般的に普及しつつある。さらに、近年では電気自動車に対する給電システムとしても、非接触の給電システムは実用化のステージに入り、各種の規格が定められるようになっている。

　非接触の給電システムには、様々なタイプがある。電気自動車等に対する給電システムとして大きく注目されている種類の一つが、図１に示す共鳴式非接触給電システムであり、ＭＩＴ（Massachusetts Institute of Technology）により基本的原理が開発・実証されている（特許文献１参照）。図示の共鳴式非接触給電システムでは、高周波電源と送電ループ（一次コイル）、そして受電ループ（二次コイル）と負荷が、それぞれ直結している。これらの部材が電力を非接触で伝送する共鳴系を構成している。具体的には、送電側（一次側）ディバイスは、高周波電源、送電ループ、一次共鳴コイルで構成されている。受電側（二次側）ディバイスは、二次共鳴コイル、二次コイル、負荷で構成されている。このシステムでは送電側ディバイスと受電側ディバイスが、共鳴によって磁界結合（電磁結合）する。これにより、数ｍ程度離れた場所に高い伝送効率（時には５０％前後）で電力を供給することができるという特長がある。

日本国特表２００９－５０１５１０号公報

　ところで、図１で示したＭＩＴによる技術では、「電源部（高周波電源及び送電ループ）、共鳴部（一次共鳴コイル、２次共鳴コイル）、負荷部（受電ループ及び負荷）」が、共鳴系となっている場合を想定している。しかしながら、非接触給電システムを電子機器や自動車給電システムに実装する場合には、追加の構成が必要となる。図２に図１のシステムを現実のシステムに実装する場合のシステム構成例を示す。図示のように、現実のシステムでは、電源と一次共鳴部の間の伝送路、二次共鳴部と負荷の間の伝送路が必要となり、それぞれの伝送路も共鳴系に含まれる。したがって、伝送路（伝送線）にも電磁結合が発生する。その結果、誘導電流により電源筐体及びＡＣラインのＦＧ線から放射電磁界が発生してしまうという課題がある。より具体的には、例えば、図３の従来タイプの共鳴式非接触給電システム５１０に示すように、一次共鳴コイル３５及び二次共鳴コイル４５に繋がる伝送路には同軸ケーブル（送電側同軸ケーブル６０、受電側同軸ケーブル７０）が用いられることが多い。また、高周波電源２０には、ＡＣケーブル５９０を用いて電力が供給される。これら同軸ケーブル（６０、７０）やＡＣケーブル５９０の周囲に放射電磁界が発生してしまう。また、図４に示すように、共鳴式非接触給電システム５１０の一次共鳴コイル３５及び二次共鳴コイル４５に繋がる伝送路に同軸ケーブル（６０、７０）を使用した場合、特性インピーダンスのばらつきや伝送損失を低減できるというメリットがあるが、送電側同軸ケーブル６０と一次コイル３０の接合部から同軸ケーブル外導体６４の外側を通じて、特に電源のグランド（ＧＮＤ）に誘導電流が流れ込んでしまう。そのため一次側から放射電磁界が発生する。二次側では、電磁界の全てが二次共鳴コイル４５から二次コイル４０へと結合せずに、一部の電磁界が同軸ケーブル外導体７４と結合し伝送損出となる誘導電流を発生させ、それが放射電磁界の原因となる。

　一般的な対策手法として、放射源全体をシールドする、つまり電源筐体２４とＡＣケーブル５９０をシールドするという手法が考えられる。しかしながら、この手法は、電源操作に支障をきたしたり、コンセントよりかなり遠くまでシールドしなければならない場合が生じたりするため、より現実的な別の技術が求められていた。

　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決する技術を提供することを目的とする。

　本発明のある態様は、送電側共鳴コイル部と、受電側共鳴コイル部と、を備え、前記送電側共鳴コイル部から前記受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、高周波電源と前記送電側共鳴コイル部とを電気的に接続する送電側の同軸ケーブルと、前記送電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の送電側シールド部と、を更に備え、前記送電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを接続する。
　また、負荷装置と前記受電側共鳴コイル部とを電気的に接続する受電側の同軸ケーブルと、前記受電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の受電側シールド部と、を更に備え、前記受電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体とを接続してもよい。
　また、前記第１の送電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の送電側シールド部と、前記送電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを電気的に接続する良導体の送電側同軸ケーブル用シールド部と、を更に備えてもよい。
　また、前記第１の送電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の送電側シールド部と、前記送電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを電気的に接続する良導体の送電側同軸ケーブル用シールド部と、前記第１の受電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の受電側シールド部と、前記受電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体を覆う筐体とを電気的に接続する良導体の受電側同軸ケーブル用シールド部と、を更に備えてもよい。
　また、前記第２の送電側シールド部と前記第２の受電側シールド部とは、対向する端部においてそれぞれ外側に延出する面を備えてもよい。
　本発明の別の装置は、送電側共鳴コイル部と、受電側共鳴コイル部と、を備え、前記送電側共鳴コイル部から前記受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、負荷装置と前記受電側共鳴コイル部とを電気的に接続する受電側の同軸ケーブルと、前記受電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の受電側シールド部と、を更に備え、前記受電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体とを接続する。
　また、前記第１の受電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の受電側シールド部と、前記受電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体を覆う筐体とを電気的に接続する良導体の受電側同軸ケーブル用シールド部と、を更に備えてもよい。

　本発明によれば、共鳴式非接触給電システムにおける不要な放射電磁界を低減する技術を提供することができる。

図１は、従来技術に係るに係る、共鳴式非接触給電システムの基本原理を説明するための図である。図２は、従来技術に係る、図１の共鳴式非接触給電システムを現実のシステムに実装させた場合の構成を模式的に示す図である。図３は、従来技術に係るに、共鳴式非接触給電システムにおける不要な放射電磁界の発生を説明するための図である。図４は、従来技術に係るに係る、共鳴式非接触給電システムにおける不要な誘導電流による伝送損失を説明するための図である。図５は、発明の第１の実施形態に係る、共鳴式非接触給電システムの構成を示す模式図である。図６は、発明の第２の実施形態に係る、共鳴式非接触給電システムの構成を示す模式図である。図７は、発明の第２の実施形態に係る、比較例である従来の共鳴式非接触給電システムにおける電磁界強度の測定データを示す図である。図８は、発明の第２の実施形態に係る、共鳴式非接触給電システムにおける電磁界強度の測定データを示す図である。図９は、発明の第２の実施形態に係る、比較例である従来の共鳴式非接触給電システムにおける電磁界強度の測定系の構成を示す図である。図１０は、発明の第２の実施形態に係る、共鳴式非接触給電システムにおける電磁界強度の測定系の構成を示す図である。

　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の概要は次の通りである。共鳴式非接触給電システムでは、「共鳴コイルのシールド構造、及び電源～共鳴コイル間の伝送線のシールド構造」と「シールド構造を含む伝送線と電源の接続方法」によって、伝送路（特に送電側）における放射電磁界を低減する。本システムは、例えば、電気自動車における給電システムに適用され、受電側ディバイスが車両に搭載される。

　第１の実施形態として、送電側及び受電側の共鳴コイルの周囲を同軸ケーブルの外導体に接続された金属ケースによって覆う技術を導入する。第２の実施形態として、第１の実施形態の構成に追加して、送電側及び受電側の金属ケースをそれらよりも大きい金属シールドで覆う。さらに、共鳴コイル間の強い電磁界エリアまで大型の金属板でシールドを設け、送電側の同軸ケーブルを金属シールドで覆い、その金属シールドを大型の金属シールドに接続することで、同軸ケーブルを覆う金属シールドを高周波電源の筐体に接続する。このような構成を採用することで、ＦＧ（Ｆｒａｍｅ　Ｇｒｏｕｎｄ）線／ＡＣケーブルに沿った電磁界や高周波電源の筐体周辺の電磁界を低減することができる。以下、第１及び第２の実施形態について具体的に説明する。

　＜第１の実施形態＞
　図５は、本実施形態に係る共鳴式非接触給電システム１０の構成を模式的に示す図である。図３や図４の共鳴式非接触給電システム５１０と異なる構成は、送電側金属シールド８０及び受電側金属シールド９０を設けた構成にあり、他の構成については同様の構成となっており、同様の構成要素については一部同一符号をしている。また、共鳴式非接触給電システムにおける電力伝送原理については、引用文献１に開示の技術を用いることができるので、ここでは詳細な説明は省略する。

　共鳴式非接触給電システム１０は、送電側（一次側）ディバイスとして、高周波電源２０と、一次コイル３０と、一次共鳴コイル３５とを備える。一次コイル３０は送電側同軸ケーブル６０を用いて高周波電源２０に接続されている。より具体的には、高周波電源２０は、電源筐体２４の内部に発振源２２を備え、送電側同軸ケーブル６０によって一次コイル３０に接続されている。また、電源筐体２４はグランドＧＮＤに接地されている。接地の態様については、専用アース線で接地されてもよいし、ＡＣケーブルのＦＧ線等で接地されてもよい。尚、高周波電源２０を備えるシステム１０について説明するが、高周波電源２０の無いシステム構成としてもよい。この場合、システム１０外の適宜な高周波電源に接続可能で且つ当該高周波電源から電力を受給可能な構成のシステム１０としてよい。

　さらに、共鳴式非接触給電システム１０は、送電側金属シールド８０を備え、一次コイル３０及び一次共鳴コイル３５の周囲を覆っている。送電側金属シールド８０は、例えば、受電側（二次側；図示右側）が開口となっているスチール製や銅製の良導体金属できた円筒状又は直方体を呈している。つまり送電側金属シールド８０のシールド側面８２は、一次コイル３０及び一次共鳴コイル３５の周囲を前記の開口を除いて完全に覆っている。

　また、送電側金属シールド８０のシールド底面８４には、高周波電源２０と一次コイル３０との間の伝送路のための伝送用開口が設けられており、その伝送用開口に送電側同軸ケーブル６０が接続されている。より具体的には、送電側同軸ケーブル６０の同軸ケーブル外導体６４の一方の端部（図示右側）が、送電側金属シールド８０のシールド底面８４に接続されている。同軸ケーブル外導体６４の他方の端部（図示左側）が、高周波電源２０の電源筐体２４に接続されている。同軸ケーブル内導体６２は、高周波電源２０の発振源２２と一次コイル３０とを直接接続している。

　一方、共鳴式非接触給電システム１０は、受電側（二次側）ディバイスとして、負荷装置５０と、二次コイル４０と、二次共鳴コイル４５とを備える。負荷装置５０の負荷筐体５４の内部には整流器や充電池等の負荷５２が設けられる。負荷装置５０と二次コイル４０とは受電側同軸ケーブル７０によって接続されている。尚、負荷装置５０を備えるシステム１０について説明するが、負荷装置５０の無いシステム構成としてもよい。この場合、システム１０外の適宜な負荷装置に接続可能で且つ当該負荷装置に電力を供給可能な構成のシステム１０としてもよい。

　また、送電側の送電側金属シールド８０と同様に、共鳴式非接触給電システム１０は、二次コイル４０と二次共鳴コイル４５とを覆う受電側金属シールド９０を備える。具体的には、受電側金属シールド９０は、例えば、送電側（一次側；図示左側）が開口となっているスチール製や銅製の良導体金属できた円筒状又は直方体を呈している。つまり受電側金属シールド９０のシールド側面９２は、二次コイル４０及び二次共鳴コイル４５の周囲を前記の開口を除いて完全に覆っている。

　また、受電側金属シールド９０のシールド底面９４には、負荷装置５０と二次コイル４０との間の伝送路のための伝送用開口が設けられており、その伝送用開口に受電側同軸ケーブル７０が接続されている。より具体的には、受電側同軸ケーブル７０の同軸ケーブル外導体７４の一方の端部（図示左側）が、受電側金属シールド９０のシールド底面９４に接続されている。同軸ケーブル外導体７４の他方の端部（図示右側）が、負荷装置５０の負荷筐体５４に接続されている。同軸ケーブル内導体７２は、負荷筐体５４内部の負荷５２と直接接続している。

　以上の構成による共鳴式非接触給電システム１０の動作を説明する。発振源２２は、例えば数ＭＨｚ～数１０ＭＨｚの高周波を発振し、一次コイル３０に供給される。一次共鳴コイル３５は一次コイル３０の電力を増幅し、二次共鳴コイル４５に向けた電磁界を発生させる。二次共鳴コイル４５は、一次共鳴コイル３５で発生した電磁界と結合し、二次コイル４０に誘導電流を生じさせる。その結果、負荷５２に電力が供給されることになる。

　このとき、上述したように従来の共鳴式非接触給電システム５１０の送電側では、送電側同軸ケーブル６０の同軸ケーブル外導体６４の内側だけでなく同軸ケーブル外導体６４の外側をも通じて接地ＧＮＤに誘導電流が流れ込むことから、送電側同軸ケーブル６０の周囲に放射電磁界が発生していた。共鳴式非接触給電システム５１０の受電側では、二次共鳴コイル４５からの電磁界の全てが二次コイル４０と結合せずに、一部の電磁界が同軸ケーブル外導体７４と結合し伝送損失となる誘導電流を発生させ、その結果、受電側同軸ケーブル７０の周囲に放射電磁界を発生させていた。

　しかし、本実施形態では、送電側同軸ケーブル６０及び受電側同軸ケーブル７０内への伝送エネルギーの収集が向上している。つまり、送電側（一次側）の共鳴部（一次コイル３０及び一次共鳴コイル３５）の周囲を送電側金属シールド８０で覆い、送電側金属シールド８０と送電側同軸ケーブル６０の同軸ケーブル外導体６４を電気的に接続しているので、送電側の同軸ケーブル外導体６４の外側に流れ出ていた電流を同軸ケーブル外導体６４の内側に収集することができる。送電側金属シールド８０と受電側金属シールド９０との間の空間Ｓ１から外部に電磁界が漏れる可能性はあるが、従来と比較すると大きく低減することができているため、送電側同軸ケーブル６０や受電側同軸ケーブル７０の周囲に発生する放射電磁界は非常に弱くなっている。同様に、受電側（二次側）の共鳴部（二次コイル４０及び二次共鳴コイル４５）の周囲を受電側金属シールド９０で覆い、受電側金属シールド９０と受電側同軸ケーブル７０の同軸ケーブル外導体７４を電気的に接続しているので、受電側の同軸ケーブル外導体７４の外側に流れ出ていた電流を同軸ケーブル外導体７４の内側に収集することができる。その結果、伝送効率の向上と放射電磁界の低減を実現することができる。

　＜第２の実施形態＞
　図６に本実施形態に係る共鳴式非接触給電システム１１０を示す。この共鳴式非接触給電システム１１０は、第１の実施形態で説明した共鳴式非接触給電システム１０の変形例であり、異なる点は、送電側の共鳴部（送電側同軸ケーブル６０、一次コイル３０、一次共鳴コイル３５）及び受電側の共鳴部（受電側同軸ケーブル７０、二次コイル４０、二次共鳴コイル４５）をさらにシールドで覆っていることに有る。このような構成とすることで、放射電磁界の漏洩を大幅に低減できる。なお、ここでは、同一構成については同一符号を付して説明を省略し、主に異なる点について説明する。また、高周波電源２０の接地にはＡＣケーブル１９０のＦＧ線が使用されているものとしている。

　図示のように、共鳴式非接触給電システム１１０は、送電側には送電側大型金属シールド１２０と同軸用金属シールド１４０とを、受電側には受電側大型金属シールド１３０と同軸用金属シールド１５０とを、それぞれ追加構成として備える。

　送電側大型金属シールド１２０は、送電側金属シールド８０と同様に良導体の金属であって、例えば円筒状又は直方体の形状を呈し、送電側金属シールド８０を覆っている。なお、送電側金属シールド８０と送電側大型金属シールド１２０とは電気的に絶縁状態が維持される配置構成となっており、送電側金属シールド８０と送電側大型金属シールド１２０の間は、単に離間した状態でもよいし絶縁体が充填されてもよい。

　さらに、大型シールド側面部１２２の開口側（受電側；図示右側）端部には、開口端部を外側に拡大する面形状（環状）の大型シールド前面部１２６が形成されている。この大型シールド前面部１２６と、後述の受電側大型金属シールド１３０の大型シールド前面部１３６とは、面同士を対向して配置される。それらの大きさは、その外径端部において電磁界が十分に弱くなるように形成される。

　大型シールド底面部１２４には、送電側同軸ケーブル６０を覆う管状の同軸用金属シールド１４０の一方の端部が接続されている。同軸用金属シールド１４０の他方の端部は高周波電源２０の電源筐体２４に接続されている。送電側同軸ケーブル６０と同軸用金属シールド１４０についても、絶縁状態が維持される構成となっている。同軸用金属シールド１４０は、電気的に送電側大型金属シールド１２０と電源筐体２４とを接続できるものであればよく、例えば、導体管やシールド編組構造の管がある。さらに、同軸用金属シールド１４０に防水機能等の対環境性能を持たせるようにしてもよい。

　受電側大型金属シールド１３０は、受電側金属シールド９０と同様に良導体の金属であって、例えば円筒状の形状を呈し、受電側金属シールド９０を覆っている。受電側大型金属シールド１３０と受電側金属シールド９０とは電気的に絶縁状態が維持される構成となっている。

　さらに、大型シールド側面部１３２の開口側（送電側；図示左側）端部には、開口端部を外側に拡大する面形状の大型シールド前面部１３６が形成され、前述の送電側大型金属シールド１２０の大型シールド前面部１２６と、面同士を対向して配置されている。

　大型シールド底面部１３４には、受電側同軸ケーブル７０を覆う管状の同軸用金属シールド１５０の一方の端部が接続されている。同軸用金属シールド１５０の他方の端部は負荷装置５０の負荷筐体５４を覆う筐体１５５に接続されている。受電側同軸ケーブル７０と同軸用金属シールド１５０についても、絶縁状態が維持される配置構成となっている。同軸用金属シールド１５０は、電気的に受電側大型金属シールド１３０と負荷筐体５４を覆う筐体１５５とを接続できるものであればよい。さらに、同軸用金属シールド１５０についても防水機能等の耐環境性能を持たせるようにしてもよい。

　このような構成の共鳴式非接触給電システム１１０によると、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、次のような効果も実現できる。つまり、送電側金属シールド８０と受電側金属シールド９０の間の空間Ｓ１から漏れる電磁界の低減が不十分で有る場合に、対向する大型シールド前面部１２６、１３６の間の空間Ｓ２を外径外方向に十分に確保できることから、漏れる電磁界の強さを十分に低減することが可能となる。

　図７及び図８に、電磁界強度（電界及び放射電磁界）の測定結果を示す。図７はシールド等を施さない従来技術（図５と同様の構成）の共鳴式非接触給電システム５１０についての測定結果である。図８は、本実施形態の共鳴式非接触給電システム１１０による測定結果を示している。ここでは、送電側（一次側）について示している。また、図９と図１０に、図７及び図８に対応する測定系のシステム構成を示す。

　測定系のシステム構成の概要は以下の通りである。なお、（７）（８）については図８にのみ含まれている。
（１）電源ケーブル５９０、１９０：
　電源ケーブル（５ｍ）を利用し、高周波電源に電力を供給する。電磁界測定点数：１１箇所（５０ｃｍ間隔）。
（２）高周波電源２０：
　周波数１３．５６ＭＨＺ（±１ＭＨｚ）、出力電力３ｋＷ。電磁界測定点数…８箇所（５０ｃｍ間隔）。
（３）送電側同軸ケーブル６０：
　同軸ケーブル（３ｍ）を高周波電力の伝送線として利用し、高周波電源２０とループコイル（一次コイル３０）とを接続する。電磁界測定箇所…７箇所（５０ｃｍ間隔）
（４）ループコイル（一次及び二次コイル３０、４０）：
　銅製　直径１５０ｍｍ、銅線直径５ｍｍ。送電側の一次コイル３０と受電側の二次コイル４０は同構造である。
（５）共鳴コイル（一次及び二次共鳴コイル３５、４５）：
　銅製直径３００ｍｍ内径１８５ｍｍ、銅線直径５ｍｍ、ピッチ５ｍｍ渦巻き型。送電側の一次共鳴コイル３５と受電側の二次共鳴コイル４５は同構造である。一次共鳴コイル３５と受電側の二次共鳴コイル４５のコイル間距離２００ｍｍ。
（６）金属シールド（８０、９０）：
　送電側及び受電側金属シールド８０、９０は、同軸ケーブル６０、７０の外導体（外皮）に接続されて、ループコイル（３０、４０）と共鳴コイル（３５、４５）を覆う。外径７００ｍｍ。
（７）送電側大型金属シールド１２０（ケース）＜本実施形態のみ＞：
　図１０中の拡大部参照。
（８）シールド構造１（送電側）＜本実施形態のみ＞：
　送電側同軸ケーブル６０を覆い、送電側大型金属シールド１２０と高周波電源２０の電源筐体２４とを接続する。
　シールド性能約５０ｄＢ。
（９）シールド構造２（受電側）：
　受電側同軸ケーブル７０を覆い、受電側大型金属シールド１３０と測定装置（アッテネータ及びスペクトルアナライザ）を覆う筐体とを接続する。
　シールド性能約５０ｄＢ。
（１０）アッテネータ及びスペクトルアナライザ（負荷装置）：
　アッテネータで受電側の高周波電力を所定量減衰させ、スペクトラムアナライザにて信号レベルを測定する。

　測定条件の概要は以下の通りである。
・本実施形態のシールド対策を施した共鳴式非接触給電システム１０では図１０に示す測定系により測定した。また、対比となるシールド対策を施さない従来タイプの共鳴式非接触給電システム５１０では図９に示す測定系により測定を行った。
・各測定点に電磁界センサを設置する。測定点から電磁界センサ面までの垂直距離を５０ｍｍとする。
・高周波電源２０から、周波数１３．５６ＭＨｚの３ｋＷ電力を出力し、電磁界センサにより測定された電界の最高値、及び磁界の最高値を取得する。
・送電側シールド対策が施されていない場合の結果（図７参照）及びシールド対策を施した場合の結果（図８参照）を取得しグラフ比較する。

　測定結果は次の通りである。図７に示すように、従来技術の共鳴式非接触給電システム５１０では、送電側全体、すなわち、電源ケーブル５９０近傍Ａ、電源筐体２４近傍Ｂ、及び同軸ケーブル６０近傍Ｃにわたって、電界及び放射電磁界が計測されている。特に、送電側同軸ケーブル６０の近傍Ｃにおいては、放射電磁界の測定結果が高くなっている。このことから、送電側同軸ケーブル６０では、伝送損失の原因となる誘導電流が発生していることが推測できる。

　一方、図８に示すように、本実施形態の共鳴式非接触給電システム１１０では、電界及び放射電磁界の両方とも、電源ケーブル５９０近傍Ａ、電源筐体２４近傍Ｂ、及び同軸ケーブル６０近傍Ｃにおいて、実質的に計測されていない。つまり、共鳴部（一次コイル３０、一次共鳴コイル３５、送電側同軸ケーブル６０）に関して、伝送効率の向上と放射電磁界の低減が実現できていることが確認できる。

　以上、本発明を第１及び第２の実施形態をもとに説明した。これら実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、上述の実施形態では、送電側及び受電側の両方のディバイスに対して、シールドを設けたが、いずれか一方のディバイスのみにシールドを設けてもよい。また、二重に設けたシールドに関しても、いずれか一方のみが二重であってもよい。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2011年4月22日出願の日本特許出願（特願2011－96365）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明によれば、共鳴式非接触給電システムの分野において有用である。

１０、１１０　共鳴式非接触給電システム
２０　高周波電源
２２　発振源
２４　電源筐体
３０　一次コイル
３５　一次共鳴コイル
４０　二次コイル
４５　二次共鳴コイル
５０　負荷装置
５２　負荷
５４　負荷筐体
６０　送電側同軸ケーブル
６２、７２　同軸ケーブル内導体
６４、７４　同軸ケーブル外導体
７０　受電側同軸ケーブル
８０　送電側金属シールド
８２、９２　シールド側面
８４、９４　シールド底面
９０　受電側金属シールド
１２０　送電側大型金属シールド
１２２、１３２　大型シールド側面部
１２４、１３４　大型シールド底面部
１３０　受電側大型金属シールド
１４０、１５０　同軸用金属シールド
１５５　筐体

Claims

　送電側共鳴コイル部と、受電側共鳴コイル部と、を備え、前記送電側共鳴コイル部から前記受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、
　高周波電源と前記送電側共鳴コイル部とを電気的に接続する送電側の同軸ケーブルと、
　前記送電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の送電側シールド部と、
　を更に備え、
　前記送電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを接続する共鳴式非接触給電システム。
　負荷装置と前記受電側共鳴コイル部とを電気的に接続する受電側の同軸ケーブルと、
　前記受電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の受電側シールド部と、
　を更に備え、
　前記受電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体とを接続する請求項１に記載の共鳴式非接触給電システム。
　前記第１の送電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の送電側シールド部と、
　前記送電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを電気的に接続する良導体の送電側同軸ケーブル用シールド部と、
　を更に備える請求項１または２に記載の共鳴式非接触給電システム。
　前記第１の送電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の送電側シールド部と、
　前記送電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の送電側シールド部と前記高周波電源の筐体とを電気的に接続する良導体の送電側同軸ケーブル用シールド部と、
　前記第１の受電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の受電側シールド部と、
　前記受電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体を覆う筐体とを電気的に接続する良導体の受電側同軸ケーブル用シールド部と、
　を更に備える請求項２に記載の共鳴式非接触給電システム。
　前記第２の送電側シールド部と前記第２の受電側シールド部とは、対向する端部においてそれぞれ外側に延出する面を備えている請求項４に記載の共鳴式非接触給電システム。
　送電側共鳴コイル部と、受電側共鳴コイル部と、を備え、前記送電側共鳴コイル部から前記受電側共鳴コイル部へ非接触の共鳴作用によって電力を伝送する共鳴式非接触給電システムであって、
　負荷装置と前記受電側共鳴コイル部とを電気的に接続する受電側の同軸ケーブルと、
　前記受電側共鳴コイル部を外側から覆う良導体の第１の受電側シールド部と、
　を更に備え、
　前記受電側の同軸ケーブルの外導体は、前記第１の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体とを接続する共鳴式非接触給電システム。
　前記第１の受電側シールド部を外側から覆う良導体の第２の受電側シールド部と、
　前記受電側の同軸ケーブルを覆うとともに、前記第２の受電側シールド部と前記負荷装置の筐体を覆う筐体とを電気的に接続する良導体の受電側同軸ケーブル用シールド部と、
　を更に備える請求項６に記載の共鳴式非接触給電システム。