WO2012169197A1 - 非接触給電装置 - Google Patents

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Abstract

 給電コイル近傍に侵入した異物の加熱温度を低下させて、給電を継続することができる非接触給電装置を提供することを目的とする。移動体へ電磁誘導を利用して非接触で電力を供給する非接触給電装置であって、磁界を発生させることで電力を供給する給電コイル(10)と、非接触給電装置の表面に侵入した異物と給電コイルとを隔離する隔離部(15)と、隔離部の位置を変化させる駆動力を発生する駆動部(17)と、を備え、駆動部は、給電コイルが給電を行っていないときより給電コイルが給電を行っているときの方が、隔離部が移動体に備わる受電コイル(30)の側へ近づくように、隔離部の位置を変化させる駆動力を発生するものである。

Description

非接触給電装置
 本発明は、移動体へ非接触で電力を供給する非接触給電装置に関するものである。
 従来の移動体へ非接触で電力を供給する非接触給電装置としては、走行路に設けられ電磁誘導により非接触で給電を行うものがある。移動体は受電コイルにて受電を行う。
 非接触給電装置が備える給電コイル上に異物が侵入することは好ましくない。なぜならば、この異物の影響により給電効率が低下するだけでなく、異物が金属などの磁性体である場合、非接触給電装置から発生する磁界により磁性体に渦電流が発生して異物自体が加熱してしまうからである。
 このため、従来の非接触給電装置は、電力の伝送に係るパラメータとあらかじめ保持したプロファイル情報とを比較することで異物の侵入を検知し、異物が検知されると給電停止などの安全制御を実行する(例えば、特許文献1を参照)。
特開2010-252498号公報
 従来の非接触給電装置は、異物を検知するための手段を備えている。この異物検知にはセンサなどの別途の装置、もしくは判定のための処理を必要とする。そのため、非接触給電装置のサイズが大きくなる、もしくは、給電開始までに時間を要する等の問題がある。
 一方、単純に異物検知手段を削除してしまった場合、異物侵入時の給電停止などの安全制御を行うことができず、異物が加熱されてしまうという問題が残る。
 本発明はこの相反する問題を解決するものであり、異物検知手段を不要とし、かつ、安全に給電を継続することができる非接触給電装置を提供することを目的とするものである。
 本発明は、移動体へ電磁誘導を利用して非接触で電力を供給する非接触給電装置であって、磁界を発生させることで電力を供給する給電コイルと、前記非接触給電装置の表面に侵入した異物と前記給電コイルとを隔離する隔離部と、前記隔離部の位置を変化させる駆動力を発生する駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記給電コイルが給電を行っていないときより前記給電コイルが給電を行っているときの方が、前記隔離部が前記移動体に備わる受電コイルの側へ近づくように、前記隔離部の位置を変化させる駆動力を発生するものである。
 本発明の非接触給電装置は、給電コイルが給電を行っているときには隔離部の位置が受電コイルの側へ近づくので、侵入した異物と給電コイルとの距離を大きくすることができる。この結果、侵入した異物の加熱温度を低下させることができる。たとえ異物が侵入しても異物の加熱温度を低くできるので安全に給電を継続することができる。また、異物が侵入しても安全に給電が継続できるので異物検知手段はそもそも不要である。
 以上により、本発明は、異物検知手段を不要とし、かつ、安全に給電を継続することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1における非接触給電装置および周辺装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態1における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態1における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態2における非接触給電装置および周辺装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態3における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態4における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態4における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態4における非接触給電装置の構成を説明する図 本発明の実施の形態4における非接触給電装置および非接触受電装置の動作を説明する図 本発明の実施の形態5における非接触給電装置の構成を説明する図
 (実施の形態1)
 以下、本発明の一実施の形態における非接触給電装置について図1~図3を参照しながら説明する。図1は本発明の実施の形態1における非接触給電装置および周辺装置の構成を説明する図であり、図2、図3は非接触給電装置の構成を説明する図である。
 図1は、非接触給電装置を、移動体の一例として電気により推進力を得る電気自動車へ給電するための装置として用いた場合の例である。図1に示すように非接触給電装置1は道路に設置され、電気自動車2は非接触給電装置1から非接触にて電力の供給を受ける。非接触給電装置1は道路に埋め込みしても、道路上に据え置いてもかまわない。
 電気自動車2は非接触受電装置3を備え、非接触給電装置1から供給された電力は非接触受電装置3が備える蓄電池に蓄積される。電気自動車2は、タイヤへ伝達される駆動力を電力にて発生させる電動機を備えている。この電動機は蓄電池31の電力により駆動する。
 以下、非接触給電装置1、および、電気自動車2の詳細な構成について説明する。
 非接触給電装置1は、給電コイル10、給電側制御部11、給電側通信部12、および、保護カバー15を備える。
 給電コイル10は、磁界を発生させることで電力を供給するものである。発生した電力を後述する電気自動車2が備える受電コイル30が受電することで、電力供給先への電力供給が実現される。なお、非接触の電力供給の方式としては電磁誘導を利用する方式や磁界共鳴を利用する方式等が挙げられる。
 給電側制御部11は、給電側通信部12が受信した情報に応じて、給電コイル10の給電の開始・停止を制御する。また、給電側制御部11は給電コイル10から供給する電力の大きさ(電力量)の制御も行う。給電側制御部11は、例えばCPUである。
 給電側通信部12は、無線により後述する電気自動車2の車両側通信部33と通信を行なうものである。給電側通信部12は給電側制御部11により制御される。電気自動車2が受電を開始する際には、車両側通信部33から給電側通信部12へ給電開始要求信号が送信される。また、給電開始後、電気自動車2が受電を終了する際には、車両側通信部33から給電側通信部12へ給電停止信号が送信される。給電側制御部11は、給電側通信部12を介して給電開始要求信号および給電停止信号を受信する。
 保護カバー15は、非接触給電装置1の表面に侵入した異物と給電コイル10とを隔離するための隔離部の役割を果たすものである。また、保護カバー15は、給電コイル10を風雨等から保護するためのものである。電気自動車2が保護カバー15の上を通過する場合も想定されるため、保護カバー15は電気自動車2の重量に耐えることができる構造である必要がある。保護カバー15は、例えば、ポリプロピレンやABS樹脂等によって形成される。
 異物が侵入するのは保護カバー15の上(電気自動車2の受電コイル30へ向く側の表面)である。前述のとおり、異物が金属などの磁性体である場合、給電コイル10から発生する磁界により磁性体に渦電流が発生して異物自体が加熱してしまう。そのため、保護カバー15は加熱された異物の温度に耐えうる耐熱構造を備える必要もある。
 たとえ保護カバー15が耐熱性を備えていても異物自体が高温になることに変わりはなく、蓄電池31への充電が完了した直後に電気自動車2が移動した場合、高温の異物が露出することとなり安全上好ましくない。そのため、異物が高温にならないような構造とすることが重要となる。
 給電コイル10と異物との距離が大きくなるほど、給電コイル10から出力される磁束の密度が疎となるため、異物の加熱温度が下がることが知られている。そのため、図2、および、図3に示すように、非接触受電装置3は、給電コイル10と保護カバー15とは離間する構造となっている。
 ここで、給電コイル10と保護カバー15との距離はL1とし、保護カバー15の厚さをL2とし、保護カバー15の表面から電気自動車2の受電コイル30までの距離をL3とおくとする。異物は保護カバー15上に侵入するので、給電コイル10と異物との距離はL1+L2となる。給電コイル10と保護カバー15との離間(L1)を確保しているため、給電コイル10と保護カバー15とが密着(異物と給電コイル10の距離がL2)している場合と比べて、異物の加熱温度を下げることができる。
 図3に示すように、受電コイル30と保護カバー15との最短距離(L3)は、保護カバー15と給電コイル10との最短距離(L1)よりも短くなっている。受電コイル30自体も、給電コイル10から出力される磁束により磁化される。しかし、受電コイル30が発する磁界は給電コイル10が発する磁界よりも弱い。そのため、異物とコイルとの距離は給電コイル10からの距離よりも、受電コイル30からの距離を短くするほうが、異物の加熱温度を下げることができるという効果を奏する。
 なお、保護カバー15は、給電コイル10の移動体(電気自動車2)が備える受電コイル30へ向く側を全面覆うようになっている。給電コイル10の受電コイル30へ向く側はいずれの位置にも異物がのると加熱の可能性がある。そのため、受電コイル30へ向く側を全面覆うのが好ましい。
 次に、電気自動車2の詳細な構成について説明する。電気自動車2は、車速センサ21、シフトポジションセンサ22、および、非接触受電装置3を備える。また、非接触受電装置3は、蓄電池31、車両側制御部32、車両側通信部33、および、表示部34を備える。
 車速センサ21は、電気自動車2の走行速度を検出して車両側制御部32へ出力する。また、シフトポジションセンサ22は、シフトの位置を検出して車両側制御部32へ出力する。
 受電コイル30は、例えば、同一平面状に形成されたコイルであり、給電コイル10からの電磁誘導により電力の受電が可能となっている。電磁誘導により受電した電力は整流回路に入力され直流に変換されて蓄電池31へ出力される。
 蓄電池31は受電コイル30が受電した電力を蓄積する。蓄電池31には、エネルギ密度の高い二次電池(例えば、ニッケル水素充電池、または、リチウムイオン充電池)または、高容量のキャパシタを用いることができる。蓄電池31に蓄積された電力は、電気自動車2のタイヤを駆動させるための動力源となり電動機を動作するために使用される。また、蓄電池31に蓄積された電力は、電動機の他、例えば、カーナビゲーション装置、カーオーディオなどのアクセサリ、および、パワーウインドウ、ETC(登録商標)、ECU(Electronic Control Unit)などの電装品を動作させるための電力としても使用される。
 車両側制御部32は、受電コイル30、車両側通信部33、および、表示部34を制御するものである。具体的には、車両側制御部32は受電準備のために受電コイル30を制御するとともに、車両側通信部33にデータを送受信させることで非接触給電装置1と通信を行なう。
 車両側通信部33は、無線により非接触給電装置1と通信を行なうものである。車両側通信部33は車両側制御部32により制御される。
 表示部34は、液晶ディスプレイ等の表示画面をもつ表示装置であり、車両側制御部32により制御される。表示部34には、充電の状況等が表示される。
 本発明の実施の形態1における非接触給電装置は、給電コイルと隔離部である保護カバーとが離間しているので、侵入した異物と給電コイルとの距離を大きくすることができる。この結果、侵入した異物の加熱温度を低下させることができる。たとえ異物が侵入しても異物の加熱温度を低くできるので安全に給電を継続することができる。また、異物が侵入しても安全に給電が継続できるので異物検知手段はそもそも不要である。以上により、本発明の一実施の形態における非接触給電装置は、異物検知手段を不要とし、かつ、安全に給電を継続することができるという効果を奏する。
 (実施の形態2)
 以下、本発明の実施の形態2における非接触給電装置について図4を参照しながら説明する。図4は本発明の実施の形態2における非接触給電装置および周辺装置の構成を説明する図である。なお、上記実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
 実施の形態1と実施の形態2との相違点は、非接触給電装置1が異物検出センサ13、および、異物検出部14をさらに備える点である。
 異物検出センサ13は、異物検出部14が保護カバー15に侵入した異物の有無を検出するための情報を出力する各種センサである。この異物検出センサ13は多種考えられる。例えば、赤外線センサによるもの、超音波センサによるもの、光センサによるものなどが適用可能である。異物検出センサ13の検出した情報は異物検出部14へ出力される。
 異物検出部14は、異物検出センサ13が出力した異物の有無を検出するための情報に基づき、保護カバー15に侵入した異物の有無を検出する。異物検出部14は、異物を検出した場合、その旨の情報を給電側制御部11へ出力する。
 給電側制御部11は、給電側通信部12が受信した情報だけでなく、異物検出センサ13による異物の検出結果に応じて、給電コイル10の給電の開始・停止を制御する。具体的には、給電側制御部11は、異物検出部14が非接触給電装置1の表面に異物が有ることを検出したときには、給電コイル10からの電力供給を禁止する。
 給電側制御部11は、異物検出により電力供給を禁止した場合は、非接触給電装置1の表面に異物が有る旨を表示部34に表示させる。表示部34の表示により、電気自動車2の利用者が異物を除去した場合、異物検出部14が異物なしと判定するので、給電側制御部11は給電コイル10からの電力供給を開始することができる。
 本発明の実施の形態2における非接触給電装置は異物検出部を備えるものである。侵入した異物がごく小さいものである場合、異物検出部が異物の侵入が検知できないことがある。
 侵入した異物が小さいものであっても、硬貨などの小さな金属である場合、給電電力が大きくなると渦電流が発生し相当温度まで加熱されてしまい安全上の問題がある。そのため、異物検出部を備える非接触給電装置であっても、侵入した異物の加熱温度を低下させることができる本発明はきわめて有用である。
 さらに、異物検出部を備えることにより、異物が検出された場合は電力供給を禁止してさらなる安全性の確保が可能となるとともに、異物の除去を促す報知をすることができるという効果を奏する。
 (実施の形態3)
 以下、本発明の実施の形態3における非接触給電装置について図5を参照しながら説明する。図5は非接触給電装置の構成を説明する図である。なお、上記実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
 実施の形態1と実施の形態3との相違点は、給電コイル10と保護カバー15との間に補強カバー16をさらに備える点である。
 補強カバー16は電気自動車2の重量に耐えることができるだけの強度を持つ。このようにすると、給電コイル10は補強カバー16で保護されるため、保護カバー15は異物を給電コイル10から離間させるだけの役割を担えばよい。そのため、保護カバー15は重量などの圧力で陥没し、圧力が開放されるともとの位置に変異するような弾性をもつ素材で構成することができる。このようにすることにより、車高の低い車が非接触給電装置1の上を走行しても車の底面を破損させることがなくなる。
 (実施の形態4)
 以下、本発明の実施の形態4における非接触給電装置について図6~図9を参照しながら説明する。図6~図8は非接触給電装置の構成を説明する図である。また、図9は本発明の実施の形態4における非接触給電装置および非接触受電装置の動作を説明する図である。なお、上記実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
 実施の形態1と実施の形態4との相違点は、非接触給電装置1が電動式アクチュエータ17をさらに備え、電動式アクチュエータ17の駆動力により保護カバー15の位置を変化させる点である。図6に示すように保護カバー15は給電コイル10の全面を覆う大きさである。
 電動式アクチュエータ17は、給電側制御部11により制御され、電動モータによる動力で保護カバー15の位置を変化させる駆動力を発生する駆動部である。
 図7に示すように、給電コイル10が給電を行っていないときには、電動式アクチュエータ17は、保護カバー15が下がる、補強カバー16と密着する位置になるように制御される。
 給電コイル10が給電を行っているときには、電動式アクチュエータ17は、給電コイル10による給電を行っていないときと比べて、保護カバー15の位置が受電コイル30の側へ近づくように(図7の矢印Aの方向へ)変化させるように駆動力を発生する。その結果、図8に示すように、保護カバー15は上昇し、補強カバー16から離間する方向へ変異する。図8において、給電コイル10が給電を行っているときの受電コイル30と保護カバー15との最短距離(L5)は、保護カバー15と給電コイル10との最短距離(L1+L4)よりも短くなっている。
 次に、図9を用いて非接触給電装置および非接触受電装置の処理動作を説明する。S101~S106が車両側制御部32の、S201~S207が給電側制御部11の動作である。
 車両側制御部32は、蓄電池31への充電が可能な状態である場合(S101でYES)に、充電要求を受け付ける。充電要求は例えば、電気自動車2の利用者が充電開始のための所定の操作を行った場合である。利用者が充電開始のための所定の操作を行った場合(S102でYES)、車両側制御部32は、車両側通信部33を介して給電側通信部12へ給電開始要求信号を送信する(S103)。
 給電側制御部11は、給電側通信部12を介して給電開始要求信号を受信すると(S201でYES)、異物検出部14の出力に基づいて保護カバー15上に異物があるか否かを判定する。異物がない場合(S202でYES)、給電側制御部11は電動式アクチュエータ17を制御し、保護カバー15を図8の状態へ移動させるための所定の大きさにて駆動力を発生させる(S203)。
 給電側制御部11は、電動式アクチュエータ17が所定の大きさにて駆動力を発生しても保護カバー15の位置が変化しない(上がらない)場合(S204でNO)、給電コイル10からの給電を禁止(開始させない)する。すなわち処理を終了(エンド)させる。保護カバー15の位置が変化しない場合、保護カバー15に相当重量の異物が侵入している可能性が高いので、給電を開始することは好ましくないからである。
 保護カバー15の位置が変化した場合(S204でYES)、給電側制御部11は、給電コイル10から給電を開始するように制御する(S205)。
 車両側制御部32は、受電コイル30を給電コイル10から給電された電気エネルギを蓄電池31へ蓄積するように制御する(S104)。車両側制御部32は蓄電池31が満充電となったか否かを判定し満充電でない場合(S105でNO)、再度S105を実行し、満充電となった場合(S105でYES)、車両側通信部33に給電停止信号を送信させ(S106)、処理を終了(エンド)する。
 給電側制御部11は、給電側通信部12を介して給電開始信号を受信すると(S206でYES)、給電コイル10からの給電を停止(S207)し、処理を終了(エンド)する。給電側制御部11は、S207を実行する際に、電動式アクチュエータ17を制御し、保護カバー15を図7の状態へ移動させる。
 給電側制御部11は、給電側通信部12を介して給電開始信号を受信しない(S206でNO)場合は、再度S206を実行する。
 なお、車両側制御部32は、S101、S102、およびS102がNOである場合、処理を終了(エンド)させる。また、給電側制御部11は、S201、およびS202がNOである場合、処理を終了(エンド)させる。車両側制御部32、給電側制御部11ともに、処理を終了(図9のエンド)したら再び処理を開始(図9のスタート)させる。
 以上のように本発明の実施の形態4における非接触給電装置は、給電コイルが給電を行っているときには、侵入した異物と給電コイルとの距離を大きくすることができるとともに、給電コイルが給電を行っていないときには、保護カバーを下げることができる。
 車高の低い車が非接触給電装置の上を走行する場合もあるため、非接触給電装置の高さはできるだけ低いほうが好ましい。本発明の実施の形態4のごとく、給電を行っていないときに保護カバーを下げることで、車高の低い車が非接触給電装置の上を走行しても車の底面を破損させることがなくなるという効果を奏する。
 また、電動式アクチュエータ17への給電が停止したときは、給電されているときと比べて、保護カバー15の位置が給電コイル10の側へ近づくよう(図7の状態)に変化するようにする。電動式アクチュエータ17への給電が停止した場合は、非接触給電装置1自体への電力供給が停止された場合が考えられる。そのため、給電コイル10から給電開始がされる可能性が低いので、車高の低い車が非接触給電装置の上を走行しても車の底面を破損させることがないように保護カバー15を下げることが好ましい。
 (実施の形態5)
 以下、本発明の実施の形態5における非接触給電装置について図10を参照しながら説明する。図10は非接触給電装置の構成を説明する図である。なお、上記実施の形態の構成と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略し、相違点について詳述する。
 実施の形態4と実施の形態5との相違点は、実施の形態4の保護カバー15が、網状物で構成されている点である。なお、保護カバー15を繊維状物にて構成することも可能である。網状の保護カバー15は実施の形態4と同様に電動式アクチュエータ17の駆動力により保護カバー15の位置を変化させることが可能である。
 本発明の実施の形態5における非接触給電装置は、保護カバー15を網状物または繊維状物で構成することで軽量化をすることが可能である。
 なお、実施の形態4に示したように、給電を行っていないときに保護カバー15を下げるため、保護カバー15は補強カバー16と密着した状態となり電気自動車2が非接触給電装置1の上を通過しても強度的の問題は起こらない。
 なお、実施の形態4では駆動部として電動式アクチュエータ17を用いたが、移動体である電気自動車2にかかる重力を保護カバー15の位置を変化させる駆動力に変換するようにすることができる。
 電気自動車2が非接触給電装置1の上に停車したとき、電気自動車2の重力を変換して保護カバー15を持ち上げる。このようにすることにより、電力等のエネルギ源を用いることなく、給電の可能性のある場合のみ保護カバーを変異させる、異物を給電コイルから離すことができる。
 なお、実施の形態4では駆動部として電動式アクチュエータ17を用いたが、電動式アクチュエータ17に替えて、駆動部を風船状のマットとこのマットに気体を注入するポンプとで構成することが可能である。ポンプは給電側制御部11により制御される。マットへポンプが気体を注入することで、受電コイル30の側へ近づくように保護カバー15の位置を変化させる。
 なお、上記各実施の形態では、電気自動車を例に説明したが、この電気自動車には電動機のみで推進するEV(Electric Vehicle)だけでなく、エンジンおよび電動機で推進するハイブリッド車(Hybrid Vehicle)も含む。また、電気自動車にかえて、鉄道の車両などに適用も可能である。すなわち、本発明は、非接触で受電した電気エネルギを用いる移動体に対し給電を行う非接触給電装置であればいずれにも適用が可能である。
 2011年6月8日出願の特願2011-128079の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
 本発明は、電気自動車、鉄道の車両などの移動体へ非接触で電力を供給する非接触給電装置等として有用である。
 1 非接触給電装置
 2 電気自動車
 3 非接触受電装置
 10 給電コイル
 11 給電側制御部
 12 給電側通信部
 13 異物検出センサ
 14 異物検出部
 15 保護カバー
 16 補強カバー
 17 電動式アクチュエータ
 21 車速センサ
 22 シフトポジションセンサ
 30 受電コイル
 31 蓄電池
 32 車両側制御部
 33 車両側通信部
 34 表示部

Claims (10)

  1.  移動体へ電磁誘導を利用して非接触で電力を供給する非接触給電装置であって、
     磁界を発生させることで電力を供給する給電コイルと、
     前記非接触給電装置の表面に侵入した異物と前記給電コイルとを隔離する隔離部と、
     前記隔離部の位置を変化させる駆動力を発生する駆動部と、を備え、
     前記駆動部は、前記給電コイルが給電を行っていないときより前記給電コイルが給電を行っているときの方が、前記隔離部が前記移動体に備わる受電コイルの側へ近づくように、前記隔離部の位置を変化させる駆動力を発生する、
     非接触給電装置。
  2.  前記給電コイルが給電を行っている際の前記移動体が備える受電コイルと前記隔離部との最短距離は、前記給電コイルが給電を行っている際の前記隔離部と前記給電コイルとの最短距離よりも短い、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  3.  前記給電コイルと前記隔離部との間に補強用カバーをさらに備える、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  4.  前記隔離部は、前記給電コイルの前記移動体が備える受電コイルへ向く側を全面覆っている、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  5.  前記給電コイルの給電、および、前記駆動部を制御する給電側制御部をさらに備え、
     前記駆動部は電動式アクチュエータであり、
     前記給電側制御部は、前記駆動部が所定の大きさにて駆動力を発生しても前記隔離部の位置が変化しない場合は前記給電コイルからの電力供給を禁止する、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  6.  前記駆動部は電動式アクチュエータであり、
     前記駆動部である電動式アクチュエータへの給電が停止したときは、前記電動式アクチュエータは、給電されているときと比べて、前記隔離部の位置が前記給電コイルの側へ近づくように変化させる、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  7.  前記隔離部を繊維状物、または、網状物で構成した、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  8.  前記駆動部は前記移動体にかかる重力を前記隔離部の位置を変化させる駆動力に変換する、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  9.  前記駆動部は、風船状のマットと、このマットに気体を注入するポンプとで構成され、
     前記マットへ前記ポンプが気体を注入することで、前記移動体が備える受電コイルの側へ近づくように前記隔離部の位置を変化させる、
     請求項1に記載の非接触給電装置。
  10.  前記移動体は電気自動車である、請求項1に記載の非接触給電装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014181669A1 (ja) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社Ihi 非接触給電システム
JP2014222975A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社Ihi 非接触給電システム
JP2015019453A (ja) * 2013-07-09 2015-01-29 株式会社Ihi 非接触給電システム
WO2015037046A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 中国電力株式会社 非接触給電システム及び非接触給電方法
KR101735233B1 (ko) * 2013-03-29 2017-05-12 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 비접촉 급전 시스템 및 급전 장치
CN112204847A (zh) * 2018-05-28 2021-01-08 日产自动车株式会社 送电装置及送电装置的控制方法
US11465520B2 (en) 2018-10-12 2022-10-11 Arnold Chase Vehicle charging system
US11485246B1 (en) 2021-04-05 2022-11-01 Arnold Chase Individualized vehicular charging mat
US11584240B2 (en) 2017-04-19 2023-02-21 Arnold Chase Intelligent vehicle charging station

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3270487B1 (en) 2015-03-12 2020-04-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Non-contact power supply apparatus, program, method for controlling non-contact power supply apparatus, and non-contact power transmission system
JP6395096B2 (ja) 2015-03-31 2018-09-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触給電装置、プログラム、非接触給電装置の制御方法、および非接触電力伝送システム
CN110588386A (zh) * 2018-05-25 2019-12-20 比亚迪股份有限公司 线圈小车及用于轨道车辆的无线充电系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010098412A1 (ja) * 2009-02-25 2010-09-02 マスプロ電工株式会社 移動体の電力供給システム
JP2010252498A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Fujitsu Ten Ltd 無線電力伝送装置および無線電力伝送方法
EP2455253A2 (en) * 2010-10-27 2012-05-23 Equos Research Co., Ltd. Electric power transmission system and antenna

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4006484B2 (ja) * 2004-02-14 2007-11-14 一路 藤岡 地面給電装置
JP4356844B2 (ja) * 2006-10-05 2009-11-04 昭和飛行機工業株式会社 非接触給電装置
JP4209437B2 (ja) * 2006-11-10 2009-01-14 三菱重工業株式会社 移動体の非接触給電装置及びその保護装置
JP2010178499A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Aisin Aw Co Ltd 無接点充電装置、その無接点充電装置用の位置関係検出装置の測距装置、及び、位置関係検出装置の被測距装置
JP2011010435A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Fujitsu Ten Ltd 非接触式電力供給装置および非接触式電力供給ユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010098412A1 (ja) * 2009-02-25 2010-09-02 マスプロ電工株式会社 移動体の電力供給システム
JP2010252498A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Fujitsu Ten Ltd 無線電力伝送装置および無線電力伝送方法
EP2455253A2 (en) * 2010-10-27 2012-05-23 Equos Research Co., Ltd. Electric power transmission system and antenna

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101735233B1 (ko) * 2013-03-29 2017-05-12 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 비접촉 급전 시스템 및 급전 장치
US9840153B2 (en) 2013-03-29 2017-12-12 Nissan Motor Co., Ltd. Non-contact power supply system and non-contact power supply device for charging a vehicle battery
CN105191064A (zh) * 2013-05-10 2015-12-23 株式会社Ihi 非接触供电系统
US9997964B2 (en) 2013-05-10 2018-06-12 Ihi Corporation Wireless power supply system
WO2014181669A1 (ja) * 2013-05-10 2014-11-13 株式会社Ihi 非接触給電システム
EP2996221A1 (en) * 2013-05-10 2016-03-16 IHI Corporation Contactless power supply system
EP2996221A4 (en) * 2013-05-10 2017-01-11 IHI Corporation Contactless power supply system
US10263478B2 (en) 2013-05-10 2019-04-16 Ihi Corporation Wireless power supply system
CN105191064B (zh) * 2013-05-10 2018-07-24 株式会社 Ihi 非接触供电系统
JP2014222975A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社Ihi 非接触給電システム
JP2015019453A (ja) * 2013-07-09 2015-01-29 株式会社Ihi 非接触給電システム
WO2015037046A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 中国電力株式会社 非接触給電システム及び非接触給電方法
US11584240B2 (en) 2017-04-19 2023-02-21 Arnold Chase Intelligent vehicle charging station
CN112204847A (zh) * 2018-05-28 2021-01-08 日产自动车株式会社 送电装置及送电装置的控制方法
CN112204847B (zh) * 2018-05-28 2023-06-06 日产自动车株式会社 送电装置及送电装置的控制方法
US11465520B2 (en) 2018-10-12 2022-10-11 Arnold Chase Vehicle charging system
US11485246B1 (en) 2021-04-05 2022-11-01 Arnold Chase Individualized vehicular charging mat

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JP5315465B2 (ja) 2013-10-16

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