WO2015186697A1

WO2015186697A1 - 送電装置、受電装置及び非接触給電システム

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Publication number: WO2015186697A1
Application number: PCT/JP2015/065885
Authority: WO
Inventors: 素直新妻
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2015-12-10
Also published as: EP3457524A1; US20170077759A1; EP3160007A1; US11075544B2; EP3457524B1; EP3160007B1; CN106464025B; EP3160007A4; US20190305602A1; CN106464025A; US10367378B2

Abstract

本発明は、相対的に移動可能な関係を有する水中移動体（１０）との間において、対向可能に設けられたコイル対（５）を用いた非接触給電を行うプラットフォーム（２０）であって、水中移動体（１０）の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部（３０）と、凹部（３０）の向かい合う壁部（３１）の一方側において対向可能な第１のコイル対（５Ａ）を形成するコイル（２１）と、凹部（３０）の向かい合う壁部（３１）の他方側において対向可能な第２のコイル対（５Ｂ）を形成するコイル（２１）と、を有する。

Description

送電装置、受電装置及び非接触給電システム

　本発明は、送電装置、受電装置及び非接触給電システムに関する。
本願は、２０１４年６月６日に日本に出願された特願２０１４－１１７７１０号、及び、２０１４年６月２４日に日本に出願された特願２０１４－１２９３４７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　例えば、水中で動作する機器では、内燃機関の使用や電線の敷設が困難であるため、蓄電池に備えた電力を動力源とすることが多い。水中で蓄電池を充電するための非接触給電システムとして、下記特許文献１に示すような提案がされている。
　このような非接触給電システムにおいては、受電コイルと送電コイルとの距離が大きくなった場合に、給電効率が低下する（特許文献２参照）。このため、安定した給電を行うためには、受電コイルと送電コイルとの位置関係が固定されていることが望ましい。

日本国特開２００４－１６６４５９号公報日本国特開２０１２－３４４６８号公報

　非接触給電システムでは、高調波電力を送受する送電コイルや受電コイルが発熱するため、その冷却が行われる。地上に設置される非接触給電システムでは空気への放熱により冷却が行われるが、水中は、空気と比べて単位体積あたりの熱容量が非常に大きい液体である水で満たされており、水へ放熱することにより効率の良い冷却が可能である。しかし、特許文献１に記載されているように受電装置と送電装置とが密着しており、かつ両者の位置関係を強固に固定してしまうと、受電コイルと送電コイルとの間に介在して熱を奪う液体の量が少なく、かつ液体が入れ替わらないため、液体の温度が上昇し易くなる。液体の温度が上昇すると、液体が受電コイルや送電コイルから熱を奪うことができず、受電コイルや送電コイルの冷却を妨げてしまうという問題がある。

　本発明は、水中において非接触給電により発熱したコイルを適切に冷却することのできる非接触給電システム、送電装置、受電装置の提供を目的とする。

本発明の一態様の送電装置は、相対的に移動可能な関係を有する受電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う送電装置であって、前記受電装置の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部と、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、相対的に移動可能な関係を有する受電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う送電装置であって、前記受電装置には、凹部が設けられており、前記凹部に少なくとも一部が隙間をあけて収容可能な本体部と、前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記凹部の向かい合う壁部の一方側と他方側の前記コイル対のそれぞれの給電効率に基づいて、前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれに供給する電力を制御する制御装置を有してもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲内である場合には、給電効率が高い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を大きくし、給電効率が低い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を小さくてもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲より大きい場合には、給電効率が低い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を小さくてもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲より小さい場合には、給電効率が高い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を大きくてもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記受電装置との相対移動に伴って前記コイル対の間に存在する異物を払い除けるスクレーパ部材を有してもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、前記非接触給電を水中で行ってもよい。

　また、本発明の一態様の受電装置においては、相対的に移動可能な関係を有する送電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を受ける受電装置であって、前記送電装置の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部と、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する。

　また、本発明の一態様の受電装置においては、相対的に移動可能な関係を有する送電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を受ける受電装置であって、前記送電装置には、凹部が設けられており、前記凹部に少なくとも一部が隙間をあけて収容可能な本体部と、前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する。

　また、本発明の一態様の受電装置においては、前記送電装置との相対移動に伴って前記コイル対の間に存在する異物を払い除けるスクレーパ部材を有してもよい。

　また、本発明の一態様の受電装置においては、前記非接触給電を水中で受けてもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、少なくともいずれか一方が移動可能な受電装置と送電装置の間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う非接触給電システムであって、前記送電装置として、先に記載の凹部を備える送電装置を有すると共に、前記受電装置として、前記凹部に収容可能な先に記載の本体部を備える受電装置を有してもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、少なくともいずれか一方が移動可能な受電装置と送電装置の間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う非接触給電システムであって、前記受電装置として、先に記載の凹部を備える受電装置を有すると共に、前記送電装置として、前記凹部に収容可能な先に記載の本体部を備える送電装置を有してもよい。

　本発明の一態様の非接触給電システムは、受電装置及び送電装置の少なくともいずれか一方が水中移動体に設けられると共に、前記受電装置のコイルを含む受電側パッドと前記送電装置のコイルを含む送電側パッドとが液体を介して対向し、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触給電を行う非接触給電システムであって、前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成するための隙間を有するスペーサ部材が設けられていている。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記液体に流れを付与する液体流動装置を有してもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記液体流動装置は、前記水中移動体に設けられたスラスタであってもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記スラスタが前記液体に流れを付与する際に、前記水中移動体の移動を規制する移動規制部を有してもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記スペーサ部材は、前記液体流動装置による前記液体の流れ方向において、前記コイル同士が対向する対向領域よりも上流側では前記対向領域に向かって徐々に幅が狭くなる隙間を有してもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記受電側パッドと前記送電側パッドとの対向面は、水平面に対して傾いて設けられてもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記受電側パッドと前記送電側パッドとの対向面は、水平面に対して垂直に設けられてもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記スペーサ部材は、フィン状に設けられてもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記スペーサ部材は、前記水中移動体に設けられており、前記水中移動体の幅方向において、中央のフィンよりも両端のフィンの方が低くてもよい。

　また、本発明の一態様の非接触給電システムにおいては、前記水中移動体に設けられた前記コイルの背後と、前記水中移動体の表面とを熱的に接続する伝熱板を有してもよい。

　また、本発明の一態様の送電装置においては、コイルを含む送電側パッドを有し、受電装置のコイルを含む受電側パッドに、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触で送電する送電装置であって、前記送電側パッド上にスペーサ部材が設けられ、前記送電側パッドが前記受電側パッドに液体を介して対向する場合に前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成する隙間を、前記スペーサ部材は有する。

　また、本発明の一態様の受電装置においては、コイルを含む受電側パッドを有し、送電装置のコイルを含む送電側パッドから、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触で受電する受電装置であって、前記受電側パッド上にスペーサ部材が設けられ、前記受電側パッドが前記送電側パッドに液体を介して対向する場合に前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成する隙間を、前記スペーサ部材は有する。

　本発明によれば、受電側パッドと送電側パッドとの間に、隙間を有するスペーサ部材を設け、受電側パッドと送電側パッドとの間に液体の流れを形成する。受電側パッドと送電側パッドとの間に液体の流れが形成されると、コイルから熱を奪って温度が上昇した液体が受電側パッドと送電側パッドとの間から排除され、新たな液体が受電側パッドと送電側パッドとの間に導入される。このため、受電側パッドと送電側パッドとの間に介在する液体の温度を低く保ち、冷却効率の低下を抑えることができる。
　したがって、本発明では、水中において非接触給電により発熱したコイルを適切に冷却することのできる非接触給電システム、送電装置、受電装置が得られる。

本発明の第１実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。図１における矢視Ａ－Ａ図である。本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の側面方向から視た図である。本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。図５における矢視Ｂ図である。本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第２実施形態における非接触給電システムを水中移動体の側面方向から視た図である。図８における矢視Ｃ図であり、本発明の第２実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。本発明の第２実施形態の一変形例に係る非接触給電システムの送電コイル支持部および送電コイルを水中移動体の側面方向から視た図である。本発明の第２実施形態の一変形例に係る非接触給電システムの送電コイル支持部および送電コイルを水中移動体の下面方向から視た図である。本発明の第３実施形態における非接触給電システムの要部構成図である。本発明の第３実施形態における非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第３実施形態の一変形例に係る水中移動体の平面図である。本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システムを水中移動体の正面方向から視た図である。本発明の第４実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。図１８における矢視Ａ図である。本発明の第４実施形態における水中移動体の平面図である。本発明の第５実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。本発明の第５実施形態における水中移動体の平面図である。本発明の第５実施形態の一変形例に係る水中移動体の平面図である。本発明の第６実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。本発明の第６実施形態の一変形例に係る水中移動体の正面図である。本発明の一別実施形態における水中移動体の正面図である。本発明の一別実施形態における水中移動体の正面図である。本発明の一別実施形態における受電側パッドの構成図である。本発明の一別実施形態における受電側パッドの構成図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態における非接触給電システム１の全体構成図である。図２は、図１における矢視Ａ－Ａ図である。
　非接触給電システム１は、少なくともいずれか一方が移動可能な受電装置と送電装置との間で、コイル対５を用いた非接触給電を行うものであり、本実施形態では、図１に示すように、水中移動体１０が受電装置であり、水中移動体１０が帰還するプラットフォーム２０が送電装置である。水中移動体１０は、プラットフォーム２０に対して相対移動可能とされている。

　水中移動体１０は、水中を無軌道で航行できる自律型の無人水中航走体であり、例えば海中探査用のミッション用機器（不図示）を搭載している。ミッション用機器は、例えば海底面の地形を調査したり海底下の地層情報を取得するためのソナー、海水の温度を計測する温度計、光の吸収量から海水の特定の化学物質の分布情報を計測するセンサーである。

　水中移動体１０には、航行速度や航行方向を制御するために、例えば、後部にメインスラスタ２、後部上下にラダー３（上下舵ヒレ）、後部左右にエレベータ（左右舵ヒレ：不図示）等があり、前部に垂直スラスタ（不図示）、水平スラスタ（不図示）等がある。速度制御は、メインスラスタ２の回転速度を変化させることにより行う。左右角制御は、舵となるラダー３の左右角を制御することで行い、より小さな半径で旋回するときは水平スラスタを併用する。上下角制御は、舵となる左右エレベータの上下角を制御することで行い、より小さな半径で旋回するときは垂直スラスタを併用する。

　水中移動体１０には、受電コイル１１が設けられている。受電コイル１１は、十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成したカバー部材４の背後に設けられている。カバー部材４は、表面が滑らかに成型されており、航行の妨げとなる流体抵抗を小さくすることができる。

　受電コイル１１は、水中移動体１０の略円筒状の胴体の上部と下部に設けられている。この受電コイル１１は、プラットフォーム２０に設けられた送電コイル２１と電磁的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。このような非接触給電においては、外部に露出する電極やコネクタが不要なので、給電中に外部からの影響で電極やコネクタが壊れたり、電極が水中で錆びたりすることがない。なお、非接触給電が可能であれば、受電コイル１１や送電コイル２１の形状・大きさや方式（ソレノイド型、サーキュラ型等）はいずれであってもよく、受電コイル１１と送電コイル２１との形状・大きさが異なっていてもよい。

　本実施形態の非接触給電システム１における送電コイル２１から受電コイル１１への非接触給電は、磁界共鳴方式に基づいて行われる。すなわち、送電コイル２１と受電コイル１１とには各々に共振回路を構成するための共振用コンデンサ（不図示）が接続されている。また、例えば共振用コンデンサの静電容量は、送電コイル２１と共振用コンデンサとからなる送電側共振回路の共振周波数と受電コイル１１と共振用コンデンサとからなる受電側共振回路の共振周波数とは同一周波数となるように設定されている。

　水中移動体１０には、受電コイル１１の他に、受電側電力変換回路１２と、負荷１３と、通信装置１４とが設けられている。
　受電側電力変換回路１２は、送電コイル２１から受電コイル１１が非接触給電により受電した受電電力を直流電力に変換して負荷１３に供給する電力変換回路である。すなわち、この受電側電力変換回路１２は、負荷１３に電流を供給するが、この電流は負荷１３のインピーダンス、送電側電力変換回路２３の出力、及び、両者の間（送電側直流交流変換回路２２、送電コイル２１、送電コイル２１と受電コイル１１の間の電磁界の伝達、受電側電力変換回路１２）の回路特性によって決まる。なお、受電側電力変換回路１２は、整流回路（たとえばダイオードブリッジ）と平滑化回路（例えばリアクトルとキャパシタで構成されるπ型回路）のみであってもよいし、さらにＤＣ／ＤＣコンバータを含む構成であってもよい。
　受電側電力変換回路１２は、２つの受電コイル１１のそれぞれに対して１つずつ設けられており、２つの受電側電力変換回路１２の出力は並列接続されて負荷１３に接続されている。すなわち、図１において上側の受電コイル１１（後述する、受電装置の第１のコイル）で受電され上側の受電側電力変換回路１２で変換された直流電力と、図１において下側の受電コイル１１（後述する、受電装置の第２のコイル）で受電され下側の受電側電力変換回路１２で変換された直流電力との和の電力が、負荷１３に供給される。

　負荷１３は、水中移動体１０の駆動動力源として十分な電力を蓄えることが可能な蓄電デバイスであり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池や大容量の電気二重層キャパシタ等である。なお、負荷１３は、蓄電デバイス以外の負荷、例えば、抵抗使用負荷（例えば発熱体、照明機器）や、インダクタンス使用負荷（例えばＤＣ／ＡＣ変換機能を有するインバータとモータを組み合わせたもの）等であってもよいし、蓄電デバイスと蓄電デバイス以外の負荷の組み合わせであってもよい。
　通信装置１４は、プラットフォーム２０に設けられた通信装置２５との間で通信を行う。水中での通信は、音響通信手段を用いることが好ましい。なお、近距離であれば、電波通信手段や光通信手段を用いることもできる。

　プラットフォーム２０は、水中移動体１０が帰還する水上の船舶や水中の基地である。プラットフォーム２０には、水中移動体１０（本体部）の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部３０が設けられている。本実施形態の凹部３０は、図２に示すように、水中移動体１０よりも一回り大きく開口する横穴である。凹部３０は、矩形に開口しており、この矩形の上下の辺を形成して互いに向かい合う壁部３１と、この矩形の左右の辺を形成して互いに向かい合う壁部３２と、を有する。また、凹部３０は、図１に示すように、壁部３１，３２のそれぞれと接続され、水中移動体１０の頭部と向かい合う壁部３３を有する。

　プラットフォーム２０には、送電コイル２１が設けられている。送電コイル２１は、十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成した壁部３１の背後に設けられている。なお、本実施形態の壁部３２，３３は、壁部３１と一体で形成されているが、非接触給電の電磁界が通過する領域にないため、必ずしも非磁性且つ非導電性の材料で形成する必要はない。

　壁部３１の表面には、水中移動体１０が水流や海流等で衝突する衝撃を吸収する衝撃吸収部材３５が設けられている。衝撃吸収部材３５は、ゴム等の弾力性のある非磁性且つ非導電性の材料で形成されている。また、壁部３２，３３には、水中移動体１０が水流や海流等で衝突する衝撃を吸収する衝撃吸収部材３６が設けられている。衝撃吸収部材３６は、非接触給電の電磁界が通過する領域にないため、弾力性があれば材質は問わない。

　送電コイル２１は、凹部３０の上下で向かい合う壁部３１の背後にそれぞれ設けられている。なお、凹部３０の向かい合う壁部３１の一方側（壁部３１Ａ側）において対向可能に設けられた受電コイル１１（受電装置の第１のコイル）と送電コイル２１（送電装置の第１のコイル）は、第１のコイル対５Ａを形成する。また、凹部３０の向かい合う壁部３１の他方側（壁部３１Ｂ側）において対向可能に設けられた受電コイル１１（受電装置の第２のコイル）と送電コイル２１（送電装置の第２のコイル）は、第２のコイル対５Ｂを形成する。

　プラットフォーム２０には、送電コイル２１の他に、送電側直流交流変換回路２２と、送電側電力変換回路２３と、電源２４と、通信装置２５と、制御装置２６とが設けられている。
　送電側直流交流変換回路２２は、送電側のインバータ回路であって、ハーフブリッジやフルブリッジ等の一般的に使用される回路を含み、送電側電力変換回路２３から供給される直流電力を磁界共鳴方式の非接触給電に適した周波数の交流電力に変換して送電コイル２１に供給する。インバータ回路として、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体電力素子のゲートをパルス信号で駆動し、パルス信号の周期や長さを変えてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調する方式が一般に用いられる。
　図１に示すように、１個の送電コイル２１に対し１台ずつ送電側直流交流変換回路２２が設けられている。

　送電側電力変換回路２３は、電源２４から供給される電力を直流電力に変換して送電側直流交流変換回路２２に供給する電力変換回路であり、制御装置２６からの指令に応じて出力電力を変えることができる。なお、送電側電力変換回路２３は、電源２４から交流電力が供給される場合は、例えばダイオードブリッジで構成された整流回路と昇圧又は降圧又は昇降圧の機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータを組み合わせた構成であり、さらにＰＦＣ（Power Factor Correction、すなわち力率改善）機能を有する構成であってもよい。また、送電側電力変換回路２３は、電源２４から直流電力が供給される場合は、昇圧又は降圧又は昇降圧の機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
これらの構成の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を変えることにより、送電側電力変換回路２３の出力電力を変えることができる。なお、使用するコンバータは、非絶縁型（チョッパ等）と絶縁型（トランス使用等）のいずれであってもよい。
　図１に示すように、１台の送電側直流交流変換回路２２に対し１台ずつ送電側電力変換回路２３が設けられている。
　電源２４は、例えば商用電源、太陽電池、風力発電等であって、その電力を送電側電力変換回路２３に供給する。

　通信装置２５は、水中移動体１０と通信を行うためのものである。通信装置２５は、例えば、水中における水中移動体１０の測位に、超音波を用いた音響測位を行う。音響測位としては、例えばＵＳＢＬ（Ultra-Short Base Line）方式を採用することができる。ＵＳＢＬでは、音波の往復時間と水中音速から目標（水中移動体１０）までの距離を決定し、ＵＳＢＬの受波アレイ（複数の受波素子を並べたもの）での位相差から角度を決定し、ＵＳＢＬトランシーバ（送受波機）に対する三次元空間内での目標の相対位置を求めることができる。

　トランシーバを搭載したプラットフォーム２０では、トランシーバの地球座標での位置（経度・緯度）と姿勢角（水平からの傾きと方位）に目標との相対位置を加えることで、目標の緯度・経度を得る。この位置を音響通信で水中移動体１０に伝えることで、水中移動体１０は現在位置を得ることができる。なお、水中の測位として、慣性航行法を採用してもよいし、航行精度を上げるため、この音響測位と併用してもよい。

　慣性航法とは、目標の姿勢角（左右角、上下角、方位角）と水底に対する目標の三次元空間内での速度を目標に搭載されたセンサ（例えばジャイロとドップラー流速計等）で短い時間間隔で計測し、地球座標でどの方向にどれだけ動いたかを求め、それを加える。この慣性航法によれば、短い間隔で測位可能というメリットがあるが、時間と共に位置誤差が増加するため、この慣性航法による測位位置を、時間と共に位置誤差が増加しない上記ＵＳＢＬの測位位置と、定期的に置き換えることで位置誤差の蓄積を防ぐことができる。

　制御装置２６は、通信装置２５と接続されており、水中移動体１０がプラットフォーム２０の凹部３０に収容されたことを確認した後、送電側電力変換回路２３を動作させ、水中移動体１０とプラットフォーム２０との間において、対向可能に設けられた第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂを用いた非接触給電を行わせる。この制御装置２６は、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれの給電効率に基づいて、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれに供給する電力を制御する。

　具体的に、制御装置２６は、水中移動体１０からプラットフォーム２０に通信装置１４，２５を用いて、第１のコイル対５Ａを形成している受電コイル１１と接続された受電側電力変換回路１２が受電している電力（Pr_1：測定値）と、第２のコイル対５Ｂを形成している受電コイル１１と接続された受電側電力変換回路１２が受電している電力（Pr_2：測定値）と、負荷１３の充電に必要な電力（Pbatt：バッテリーコントローラ（不図示）からの出力値）と、を取得する。電力の測定は、受電側電力変換回路１２の出力端における直流の電圧と電流を、電力変動よりも十分に短い周期で計測し、各時刻において計測した電圧値と電流値を乗じて得られる瞬時電力値を時間平均することにより行うことができる。

　また、制御装置２６は、第１のコイル対５Ａを形成している送電コイル２１と送電側直流交流変換回路２２を介して接続された送電側電力変換回路２３が供給している電力（Ps_1：測定値）と、第２のコイル対５Ｂを形成している送電コイル２１と送電側直流交流変換回路２２を介して接続された送電側電力変換回路２３が供給している電力（Ps_2：測定値）と、を取得する。電力の測定は、送電側直流交流変換回路２２の入力端における直流の電圧と電流を、電力変動よりも十分に短い周期で計測し、各時刻において計測した電圧値と電流値を乗じて得られる瞬時電力値を時間平均することにより行うことができる。Ps_1、Pr_1、Ps_2、Pr_2、Pbattは、いずれも時間的に変化する値である。

　制御装置２６は、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれの給電効率を、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれの損失から求める。第１のコイル対５Ａの損失は、Ps_1－Pr_1の引き算から求めることができる。また、第２のコイル対５Ｂの損失は、Ps_2－Pr_2の引き算から求めることができる。制御装置２６は、Ps_1－Pr_1 < Ps_2－Pr_2であるならば、第１のコイル対５Ａの方が損失が小さいため、第１のコイル対５Ａの方が給電効率が高いと判定する。また、制御装置２６は、Ps_1－Pr_1 > Ps_2－Pr_2であるならば、第２のコイル対５Ｂの方が損失が小さいため、第２のコイル対５Ｂの方が給電効率が高いと判定する。なお、上記の給電効率の判定において、送電電力も考慮し、Ps_1－Pr_1の代わりに(Ps_1－Pr_1)/Ps_1、Ps_2－Pr_2の代わりに(Ps_2－Pr_2)/Ps_2としてもよい。

　次に、制御装置２６は、負荷１３に対する電力の過不足を判定する。制御装置２６は、Pr_1＋Pr_2 ＝ Pbattならば「電力適切」と判定する。また、制御装置２６は、Pr_1＋Pr_2 < Pbattならば「電力過剰」と判定する。また、制御装置２６は、それ以外ならば「電力過小」と判定する。なお、測定値には誤差があるため、上記等号の判定には幅（不感帯）を設けることが望ましい。したがって、制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が、ある幅をもった設定範囲内か、その設定範囲より大きいか、それ以外か（設定範囲より小さいか）を判定する。

　そして、制御装置２６は、以下（１）～（６）に示すように、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３と、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値を変化させる。なお、以下に示すΔは、正の微小量である。

（１）「電力適切」且つ第１のコイル対５Ａの損失が小さい場合
　制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ増加させ、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ減少させる。
（２）「電力適切」且つ第２のコイル対５Ｂの損失が小さい場合
　制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ減少させ、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ増加させる。
　すなわち、制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲内である場合には、給電効率が高い方のコイル対５に供給する電力を大きくし、給電効率が低い方のコイル対５に供給する電力を小さくする。

（３）「電力過剰」且つ第１のコイル対５Ａの損失が小さい場合
　制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値は変えず、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ減少させる。
（４）「電力過剰」且つ第２のコイル対５Ｂの損失が小さい場合
　制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ減少させ、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値は変えない。
　すなわち、制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲より大きい場合には、給電効率が低い方のコイル対５に供給する電力を小さくする。

（５）「電力過小」且つ第１のコイル対５Ａの損失が小さい場合
制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ増加させ、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値は変えない。
（６）「電力過小」且つ第２のコイル対５Ｂの損失が小さい場合
制御装置２６は、第１のコイル対５Ａの送電側電力変換回路２３への電力指令値は変えず、第２のコイル対５Ｂの送電側電力変換回路２３への電力指令値をΔ増加させる。
　すなわち、制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲より小さい場合には、給電効率が高い方のコイル対５に供給する電力を大きくする。

　次に、このように構成された非接触給電システム１の給電動作について説明する。

　非接触給電システム１は、図１に示すように、プラットフォーム２０に帰還した水中移動体１０に対して非接触給電を行う。水中移動体１０は、負荷１３の蓄電残量に基づいて、プラットフォーム２０に帰還すべきか否かを判定し、帰還すべきと判定された場合、通信装置１４，２５間の通信で現在位置を把握しながら、プラットフォーム２０に帰還する。そして、プラットフォーム２０に帰還した水中移動体１０は、プラットフォーム２０に設けられた凹部３０に進入し、給電を受ける。なお、プラットフォーム２０への帰還に必要な蓄電残量にまで蓄電残量が低下したら、帰還すべきと判定するのが普通である。

　本実施形態の非接触給電システム１は、図１に示すように、プラットフォーム２０に設けられ、水中移動体１０の少なくとも一部を、隙間をあけて収容可能な凹部３０を有する。この構成によれば、プラットフォーム２０の凹部３０に水中移動体１０を隙間をあけて収容できるため、水中移動体１０は、給電中もある程度自由に動くことができる。したがって、本実施形態によれば、従来技術のような高精度な位置決め機構が不要であり、機械的な拘束手段を用いていないため、ゴミや流木の衝突等によって不意に外力が加わっても拘束手段等の機械的な破壊を伴うことなく、外力に逆らわずに、所定の位置決め状態から容易に動くことができる。このため、水中移動体１０とプラットフォーム２０との損傷を防止できる。また、プラットフォーム２０の凹部３０に水中移動体１０を隙間をあけて収容できるため、プラットフォーム２０と水中移動体１０との間に液体が介在する。この液体が、プラットフォーム２０に設けられた送電コイル２１及び水中移動体に設けられた受電コイル１１から熱を奪う。よって、発熱した送電コイル２１と受電コイル１１を適切に冷却することができる。　

　一方、水中移動体１０が、給電中もある程度自由に動くことができるようになると、受電コイル１１と送電コイル２１との距離が大きくなった場合に、給電効率が低下する。このため、本実施形態の非接触給電システム１は、凹部３０の向かい合う壁部３１の一方側（壁部３１Ａ側）において対向可能に設けられた第１のコイル対５Ａと、凹部３０の向かい合う壁部３１の他方側（壁部３１Ｂ側）において対向可能に設けられた第２のコイル対５Ｂと、を有する。この構成によれば、プラットフォーム２０が凹部３０の中で水中移動体１０が動いても、例えば、水中移動体１０が壁部３１Ａから遠ざかって第１のコイル対５Ａの給電効率が低下しても、逆に、水中移動体１０は壁部３１Ｂに近づくため、第２のコイル対５Ｂの給電効率が向上する。反対に、水中移動体１０が壁部３１Ｂから遠ざかって第２のコイル対５Ｂの給電効率が低下しても、逆に、水中移動体１０は壁部３１Ａに近づくため、第１のコイル対５Ａの給電効率が向上する。水中移動体１０への給電は第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂの両方を通じて行われ、一方の給電効率が低下しても他方の給電効率が向上して補うため、全体の給電効率の低下を抑制できる。

　さらに、本実施形態の非接触給電システム１は、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれの給電効率に基づいて、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれに供給する電力を制御する制御装置２６を有する。この構成によれば、給電効率が高い方のコイル対５を経由して多くの電力を供給し、また、給電効率が低い方のコイル対５を経由して少ない電力を供給することにより、全体の効率をより高めて、負荷１３に必要な電力を供給することができる。

　具体的に、本実施形態の制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲内である場合には、給電効率が高い方のコイル対５に供給する電力を大きくし、給電効率が低い方のコイル対５に供給する電力を小さくする。すなわち、制御装置２６は、上記（１）、（２）に示す制御によって、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂを合わせた電力を変えず、損失が小さい方のコイル対５の電力を増やす。このように、水流や海流の影響で水中移動体１０のプラットフォーム２０に対する相対位置が時間と共に変動する場合に、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれに供給する電力を、給電効率に基づいて適正に分担することにより、効率の高い給電が可能となる。

　また、本実施形態の制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲より大きい場合には、給電効率が低い方のコイル対５に供給する電力を小さくする。すなわち、制御装置２６は、上記（３）、（４）に示す制御によって、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂを合わせた電力を小さくし、損失が大きい方のコイル対５の電力を減らす。このように、水流や海流の影響で水中移動体１０のプラットフォーム２０に対する相対位置が時間と共に変動し、電力過剰となった場合に、給電効率が低いコイル対５に供給する電力を適正に減らすことにより、効率の高い給電が可能となる。

　また、本実施形態の、制御装置２６は、負荷１３に供給される電力が設定範囲より小さい場合には、給電効率が高い方のコイル対５に供給する電力を大きくする。すなわち、制御装置２６は、上記（５）、（６）に示す制御によって、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂを合わせた電力を大きくし、損失が小さい方のコイル対５の電力を増やす。このように、水流や海流の影響で水中移動体１０のプラットフォーム２０に対する相対位置が時間と共に変動し、電力過小となった場合に、給電効率が高いコイル対５に供給する電力を適正に増やすことにより、効率の高い給電が可能となる。

　このように、上述の本実施形態によれば、水中移動体１０とプラットフォーム２０の間において、対向可能に設けられたコイル対５を用いた非接触給電を行う非接触給電システム１であって、プラットフォーム２０に設けられ、水中移動体１０の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部３０を有し、コイル対５として、凹部３０の向かい合う壁部３１の一方側において対向可能に設けられた第１のコイル対５Ａと、凹部３０の向かい合う壁部３１の他方側において対向可能に設けられた第２のコイル対５Ｂと、を含む、という構成を採用することによって、水中移動体１０とプラットフォーム２０の損傷を防止しつつ、給電効率の低下を抑制できる非接触給電システム１が得られる。
　また、送電コイル２１と受電コイル１１の間に発生する非接触給電の電磁界は、壁部３１、衝撃吸収部材３５、カバー部材４を通過するが、これらは非磁性且つ非導電性の材料で形成されているため、電磁界に影響せず、これらが給電効率を低下させることはない。

　水中では水流や海流が存在し、かつ水中を漂うゴミや流木も存在するため、特許文献１に示されているように受電装置（水中ステーション）と送電装置（水中ロボット）との位置関係を強固に固定して給電を行うと、ゴミや流木が衝突した場合に破損する可能性がある。そのため、送電装置と受電装置がある程度の範囲で相対的に位置が自由に動いても良いように、受電装置と送電装置が緩やかに固定した状態で給電することが望ましい。しかし、その場合、受電コイルと送電コイルの距離が大きくなり、給電効率が低下してしまうことがある。
　本発明の一態様によれば、受電装置及び送電装置の一方に凹部を設け、他方の少なくとも一部を凹部に隙間をあけて収容し、ある程度自由に動けるようにすることで、不意に外力が加わっても位置決め状態を容易に解除できる。このため、受電装置と送電装置との損傷を防止できる。また、本発明の一態様によれば、凹部の向かい合う壁部の一方側にコイル対を設け、他方側にコイル対を設けることで、受電装置と送電装置が凹部の中で動いても、例えば、一方側のコイル対のコイル間距離が遠ざかり給電効率が低下しても、他方側のコイル対のコイル間距離が近づいて給電効率が向上する。このため、給電効率の低下を抑制できる。
　したがって、本発明の一態様では、受電装置と送電装置の損傷を防止しつつ、給電効率の低下を抑制できる。

　なお、第１実施形態は、上記構成に限定されるものではなく、例えば以下（１）～（４）に示す変形例を採用し得る。

（１）図３は、本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の側面方向から視た図である。図４は、本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。
　この変形例では、図３に示すように、プラットフォーム２０に、水中移動体１０の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部３０Ａが設けられている。この凹部３０Ａは、籠部材２９によって形成されている。プラットフォーム２０は、送電コイル２１を支持する送電コイル支持部２７と、送電コイル支持部２７に立設し籠部材２９を支持する籠部材支持部２８と、を有する。なお、送電コイル２１は、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の樹脂部材２１ａ（例えばエポキシ樹脂等）で封止され、耐水・耐圧性を有する。
　籠部材２９のうち、水中移動体１０の上側及び下側と向かい合う部分は壁部３１に、水中移動体１０の左側及び右側と向かい合う部分は壁部３２に、水中移動体１０の頭部と向かい合う部分は壁部３３に相当する。

　籠部材支持部２８は、凹部３０Ａの上下で互いに向かい合う壁部３１を支持する構成となっている。籠部材支持部２８は、非接触給電で発生する電磁界に影響しないように、送電コイル２１から離間して設けられている。この籠部材支持部２８は、例えばコンクリートや鋼材等から形成されている。なお、籠部材支持部２８を、後述する籠部材２９と同じように、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材料で形成すれば、送電コイル２１の近くに配置することもできる。

　籠部材２９は、図３に示すように、略Ｕ字断面形状を有する。また、籠部材２９は、図４に示すように、略矩形に開口している。この籠部材２９は、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材料（例えば、繊維強化プラスチック）で形成された紐又は平紐を網状に組み合わせ、若しくは編み込んで構成され、弾力性を有する。
　この変形例によれば、凹部３０Ａが籠部材２９から形成されて弾力性を有するため、水流等で水中移動体１０が移動して籠部材２９、すなわち壁部３１，３２，３３と接触しても損傷しないようにすることができる。また、この変形例においても、第１のコイル対５Ａの受電コイル１１と送電コイル２１との間の距離と、第２のコイル対５Ｂの受電コイル１１と送電コイル２１との距離が、一方が増加すれば他方が減少するという関係にあるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。

（２）図５は、本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。図６は、図５における矢視Ｂ図である。
　この変形例では、図５に示すように、水中移動体１０の側部に受電コイル１１が設けられ、側方から非接触給電を受ける構成となっている。プラットフォーム２０に設けられた凹部３０Ｂは、上方に開口し、直線的に延在する溝形状を有する。送電コイル２１は、凹部３０Ｂの左右で向かい合う壁部３１の背後にそれぞれ設けられている。なお、凹部３０Ｂの向かい合う壁部３１の一方側（壁部３１Ａ側）において対向可能に設けられた第１のコイル対５Ａと、凹部３０Ｂの向かい合う壁部３１の他方側（壁部３１Ｂ側）において対向可能に設けられた第２のコイル対５Ｂは、同軸上になくてもよく、図６では第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂが凹部３０Ｂの延在方向において距離Ｌでずれて形成されている例を示している。
　この変形例においても、第１のコイル対５Ａの受電コイル１１と送電コイル２１との間の距離と、第２のコイル対５Ｂの受電コイル１１と送電コイル２１との距離が、一方が増加すれば他方が減少するという関係にあるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。
　また、側方から給電し、水平方向の相対的な位置変化を許容できるので、この変形例は水上移動体への適用にも適している。

（３）図７は、本発明の第１実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。
　この変形例では、図７に示すように、プラットフォーム２０に、長円状（略楕円状）に開口する凹部３０Ｃが設けられている。送電コイル２１は、凹部３０Ｃの上下で向かい合う壁部３１の背後にそれぞれ設けられている。送電コイル２１は、壁部３１の湾曲形状に沿って凹状に湾曲している。一方、受電コイル１１は、壁部３１の湾曲形状に沿って凸状に湾曲している。
　この変形例においても、第１のコイル対５Ａの受電コイル１１と送電コイル２１との間の距離と、第２のコイル対５Ｂの受電コイル１１と送電コイル２１との距離が、一方が増加すれば他方が減少するという関係にあるため、上記と同様の作用効果を得ることができる。
　なお、送電コイル２１と受電コイル１１との距離が増加するが、送電コイル２１や受電コイル１１が湾曲しておらず平面形状であってもよいし、平面形状の小型コイルを複数個組み合わせて屈曲断面形状としてもよい。

（４）さらに、後述する第２実施形態およびその一変形例と同様に、垂直に立設する板形状のコイル支持部の表裏に送電コイル２１をそれぞれ設けてもよいし、中空のコイル支持部の相対する面の内側に送電コイル２１をそれぞれ設けてもよい。

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

　図８は、本発明の第２実施形態における非接触給電システム１を水中移動体１０の側面方向から視た図である。図９は、図８における矢視Ｃ図であり、本発明の第２実施形態における非接触給電システムの全体構成図である。本実施形態では、図９に示すように、水中移動体１０が送電装置であり、水中に設けられたプラットフォーム２０が受電装置である。水中移動体１０は、プラットフォーム２０に対して相対移動可能とされている。

　水中移動体１０は、水中を無軌道で航行できる自律型の無人水中航走体であり、第１実施形態におけると同様に、海中探査用のミッション用機器（不図示）を搭載していてもよい。また、水中移動体１０には、航行速度や航行方向を制御するために、例えば、後部にメインスラスタ２、後部上下にラダー３（上下舵ヒレ）があり、前部に垂直スラスタ（不図示）、水平スラスタ（不図示）等がある。なお、水中移動体１０の制御の方法は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

　水中移動体１０は、図８及び図９に示すように、送電コイル２１を有する。送電コイル２１は、水中移動体１０の底部に垂直に立設する板形状の送電コイル支持部２７Ａの表裏にそれぞれ設けられている。送電コイル２１は、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の樹脂部材２１ａ（例えばエポキシ樹脂等）で封止され、耐水・耐圧性を有する。樹脂部材２１ａは、表面が滑らかに成型されており、航行の妨げとなる流体抵抗を小さくすることができる。

　水中移動体１０には、さらに、送電側直流交流変換回路２２と、送電側電力変換回路２３と、電源２４と、通信装置２５と、制御装置２６とが設けられている。
　送電側直流交流変換回路２２、送電側電力変換回路２３の構成は、第１実施形態と同様のため説明を省略する。
　電源２４は、プラットフォーム２０が有する負荷１３（蓄電デバイス）（後述）を満充電するために必要な電力を蓄えることが可能な２次電池であり、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池や大容量の電気二重層キャパシタ等である。電源２４は、水中移動体１０の駆動動力源を兼ねていてもよいし、兼ねていなくてもよい。

　通信装置２５は、プラットフォーム２０と通信を行うためのものである。通信装置２５と通信装置１４（後述）は、水中における水中移動体１０の測位に、超音波を用いた音響測位を行ってもよい。また、水中の測位として、慣性航行法を採用してもよいし、航行精度を上げるため、この音響測位と併用してもよい。測位の方法は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

　制御装置２６は、通信装置２５と接続されており、水中移動体１０（本体部）の少なくとも一部（送電コイル支持部２７Ａ）が凹部３０Ｄ（後述）に収容されたことを確認した後、送電側電力変換回路２３を動作させ、水中移動体１０とプラットフォーム２０との間において、対向可能に設けられた第１のコイル対５Ａ（後述）と第２のコイル対５Ｂ（後述）を用いた非接触給電を行わせる。この制御装置２６は、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれの給電効率に基づいて、第１のコイル対５Ａと第２のコイル対５Ｂのそれぞれに供給する電力を制御する。

　具体的に、制御装置２６は、水中移動体１０からプラットフォーム２０に通信装置２５、通信装置１４（後述）を用いて、第１のコイル対５Ａを形成している受電コイル１１（後述）と接続された受電側電力変換回路１２（後述）が受電している電力（Pr_1：測定値）と、第２のコイル対５Ｂを形成している受電コイル１１（後述）と接続された受電側電力変換回路１２（後述）が受電している電力（Pr_2：測定値）と、負荷１３（後述）の充電に必要な電力（Pbatt：バッテリーコントローラ（不図示）からの出力値）と、を取得する。電力の測定方法は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。

　また、制御装置２６は、第１のコイル対５Ａを形成している送電コイル２１と送電側直流交流変換回路２２を介して接続された送電側電力変換回路２３が供給している電力（Ps_1：測定値）と、第２のコイル対５Ｂを形成している送電コイル２１と送電側直流交流変換回路２２を介して接続された送電側電力変換回路２３が供給している電力（Ps_2：測定値）と、を取得する。電力の測定方法、は第１実施形態と同様なので説明を省略する。なお、Ps_1、Pr_1、Ps_2、Pr_2、Pbattは、いずれも時間的に変化する値である。
　制御装置２６の動作、給電効率の判定、電力指令値の変化のさせ方は、第１実施形態と同様である。

　プラットフォーム２０は、たとえば海底に設けられ、海底の温度や振動を測定・記録する機器（不図示）を有する。プラットフォーム２０には負荷１３として、これらの機器を駆動する動力源として十分な電力を蓄えることが可能な蓄電デバイスが設けられている。
機器に電力を供給することにより蓄電デバイスの蓄電残量は低下していくが、蓄電デバイスの蓄電残量が低下したときに、水中移動体１０がプラットフォーム２０に接近し、水中移動体１０から蓄電デバイスに非接触給電により電力を供給して充電し、蓄電デバイスを満充電にすることにより（後述）、プラットフォーム２０に搭載された機器を継続的に動作させることができる。蓄電デバイスの具体的な構成は、第１実施形態と同様である。

　プラットフォーム２０は、図８及び図９に示すように、受電コイル１１を有する。プラットフォーム２０は水中移動体１０の少なくとも一部（送電コイル支持部２７Ａ）を隙間をあけて収容可能な凹部３０Ｄを有し、受電コイル１１が、凹部３０Ｄの左右で向かい合う壁部３１の内側にそれぞれ設けられている。受電コイル１１は、十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成したカバー部材４の背後に設けられている。
　凹部３０Ｄの向かい合う壁部３１の一方側（壁部３１Ａ側）において対向可能に設けられた受電コイル１１（受電装置の第１のコイル）と送電コイル２１（送電装置の第１のコイル）とは、第１のコイル対５Ａを形成する。また、凹部３０Ｄの向かい合う壁部３１の他方側（壁部３１Ｂ側）において対向可能に設けられた受電コイル１１（受電装置の第２のコイル）と送電コイル２１（送電装置の第２のコイル）とは、第２のコイル対５Ｂを形成する。
　受電コイル１１や送電コイル２１の形状・大きさや方式、磁界共鳴方式に基づく非接触給電の構成は、第１実施形態におけると同様なので説明を省略する。

　さらに、プラットフォーム２０には、受電側電力変換回路１２と、通信装置１４とが設けられている。受電側電力変換回路１２は第１実施形態と同様なので説明を省略する。通信装置１４は水中移動体１０に設けられた通信装置２５との間で通信を行う。通信装置１４の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。

　次に、このように構成された第２実施形態における非接触給電システム１の給電動作について説明する。

　非接触給電システム１は、図８及び図９に示すように、プラットフォーム２０に接近した水中移動体１０から非接触給電を行う。水中移動体１０は、負荷１３の蓄電残量に基づいて、プラットフォーム２０に接近すべきか否かを判定し、接近すべきと判定された場合、通信装置１４，２５間の通信で現在位置を把握しながら、プラットフォーム２０に接近する。そして、プラットフォーム２０に接近した水中移動体１０は、水中移動体１０の少なくとも一部（送電コイル支持部２７Ａ）が凹部３０Ｄに収容されるように接近し、給電を行う。

　第２実施形態においても、第１のコイル対５Ａの受電コイル１１と送電コイル２１との間の距離と、第２のコイル対５Ｂの受電コイル１１と送電コイル２１との距離が、一方が増加すれば他方が減少するという関係にあるため、第１実施形態と同様の動作により、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　また、送電コイル２１と受電コイル１１の間に発生する非接触給電の電磁界は、樹脂部材２１ａ、カバー部材４を通過するが、これらは非磁性且つ非導電性の材料で形成されているため、電磁界に影響せず、これらが給電効率を低下させることはない。

　なお、第２実施形態においても、第１実施形態およびその変形例と同様に、種々の凹部の形状・形態、コイルの配置・形態、が可能である。
　また、第２実施形態は、上記構成に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形例を採用し得る。

　図１０は、本発明の第２実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１の送電コイル支持部２７Ｂ及び送電コイル２１を水中移動体１０の側面方向から視た図である。図１１は、本発明の第２実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１の送電コイル支持部２７Ｂ及び送電コイル２１を水中移動体１０の下面方向から視た図である。
　この変形例では、送電コイル支持部２７Ｂは中空であり、その左右の相対する面の内側に、それぞれ送電コイル２１が設けられている。送電コイル支持部２７Ｂの外面は、流線形形状であり、水中移動体１０が水中を移動するときに航行の妨げとなる流体抵抗を小さくすることができる。また、送電コイル支持部２７Ｂは耐水・耐圧性を有し、送電コイル２１で発生する非接触給電の磁界が通過する領域は非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材料、例えば樹脂で形成されている。すなわち、送電コイル支持部２７Ｂは、樹脂部材２１ａを兼ねている。なお、水中移動体１０のその他の部分、及びプラットフォーム２０は、図８及び図９に示すものと同じである。
　この変形例においても、第１のコイル対５Ａの受電コイル１１と送電コイル２１との間の距離と、第２のコイル対５Ｂの受電コイル１１と送電コイル２１との距離が、一方が増加すれば他方が減少するという関係にあり、上記と同様の作用効果を得ることができる。

　（第３実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

　図１２は、本発明の第３実施形態における非接触給電システム１の要部構成図である。図１３は、本発明の第３実施形態における非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。
　図１２に示すように、第３実施形態では、プラットフォーム２０の構成、及び、スクレーパ部材４０が設けられている点で、上記実施形態と異なる。

　第３実施形態のプラットフォーム２０では、送電コイル２１が十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成したカバー部材６の背後に設けられている。カバー部材６は、プラットフォーム２０に設けられた凹部３０の壁部３１に対して突出して設けられている。カバー部材６は、送電コイル２１の正面方向（図１２において紙面下方向）をカバーする対向面６ａが平面に形成されている。また、水中移動体１０に設けられているカバー部材４は、受電コイル１１の正面方向（図１２において紙面上方向）をカバーする対向面４ａが平面に形成されている。なお、受電コイル１１及び送電コイル２１は、カバー部材４及びカバー部材６で囲わずに、非接触給電の電磁界を妨げない非磁性且つ非導電性の樹脂材に封入し、耐圧・耐水性を有する樹脂モールドの外形を形成する構成であってもよい。

　スクレーパ部材４０は、水中移動体１０とプラットフォーム２０との相対移動に伴って受電コイル１１と送電コイル２１の間（コイル対５の間）に存在する異物、特にカバー部材４、６に付着した異物を払い除ける。水中では、カバー部材４，６に異物として生物やヘドロ等が付着し、さらに水中に投棄されたゴミ等に異物として金属が含まれていることがあり、金属がヘドロによりカバー部材４、６に付着していることもある。スクレーパ部材４０は、このような異物を払い除けるために設けられている。第３実施形態の非接触給電システム１は、水中移動体１０に設けられたスクレーパ部材４０Ａと、プラットフォーム２０に設けられたスクレーパ部材４０Ｂとを有する。

　スクレーパ部材４０Ａは、カバー部材４の対向面４ａから突出して設けられている。スクレーパ部材４０Ａは、水中移動体１０の凹部３０に対する進入方向において、受電コイル１１よりも前方に設けられている。一方、スクレーパ部材４０Ｂは、カバー部材６の対向面６ａからスクレーパ部材４０Ａと同等の高さで突出して設けられている。スクレーパ部材４０Ｂは、水中移動体１０の凹部３０に対する進入方向において、送電コイル２１よりも後方に設けられている。

　このようなスクレーパ部材４０は、断面視で三角形状を有する棒状に形成されている。スクレーパ部材４０は、非磁性且つ非導電性を有し、その先端部が相手方（カバー部材４，６）を擦っても傷付けない可撓性を有する材質（プラスチック、繊維強化プラスチック、ゴム等）で構成することが好ましい。なお、スクレーパ部材４０は、非接触給電の電磁界を妨げない位置に配置するならば、金属材で構成してもよい。

　次に、このように構成された非接触給電システム１の給電前の動作について説明する。

　水中では、カバー部材４の対向面４ａやカバー部材６の対向面６ａに、異物としての生物（貝類等）やヘドロ等が付着し、また、水中に投棄されたゴミに異物としての金属（空き缶等）が浮遊していたり、金属がヘドロによりカバー部材４の対向面４ａやカバー部材６の対向面６ａに付着していることがある。カバー部材４の対向面４ａやカバー部材６の対向面６ａに異物が付着している場合、受電コイル１１と送電コイル２１が異物の分だけ遠ざかってしまうため、給電効率が低下したり、給電不能となる可能性がある。また、カバー部材４の対向面４ａやカバー部材６の対向面６ａに金属の異物が浮遊又は付着している場合、非接触給電の電磁界を妨げてしまう。

　このため、第３実施形態の非接触給電システム１は、水中移動体１０とプラットフォーム２０との相対移動に伴って受電コイル１１と送電コイル２１の間に存在する異物を払い除けるスクレーパ部材４０を有する。この構成によれば、水中移動体１０を上下又は左右動させて、スクレーパ部材４０Ａをカバー部材６の対向面６ａに押し当てると共に、スクレーパ部材４０Ｂをカバー部材４の対向面４ａに押し当てて、押し当てた状態を保ったまま水中移動体１０を前進させることにより、受電コイル１１と送電コイル２１との間に存在する異物を払い除けることができる。この場合、水中移動体１０の移動（航行）の軌跡は、図１２に矢印で示したようになる。

　具体的には、水中移動体１０は、通信装置１４，２５による外部からの誘導又は自律移動により、凹部３０における給電のための初期位置（スクレーパ部材４０Ａがスクレーパ部材４０Ｂを通過した辺り）まで移動する。次に、水中移動体１０は、浮き上がるように浮力を設定する（例えば、水中移動体１０のバラストを捨てる、水中移動体１０の中のバラスト水を圧縮空気で排除する、水中移動体１０が予め浮き上がるように浮力が設定されている）、若しくは垂直スラスタの駆動によって上昇する。水中移動体１０が上昇すると、スクレーパ部材４０Ａがカバー部材６の対向面６ａに押し当てられ、また、スクレーパ部材４０Ｂがカバー部材４の対向面４ａに押し当てられる。

　次に、水中移動体１０は、受電コイル１１と送電コイル２１とが対向する位置（非接触給電が可能な位置）まで前進する。このとき、スクレーパ部材４０Ａがカバー部材６の対向面６ａの異物を除去し、スクレーパ部材４０Ｂがカバー部材４の対向面４ａの異物を除去する。その後、非接触給電を行い、その非接触給電が終了したら、水中移動体１０は、下降するように浮力を設定する（バラスト水を取り込む等）、若しくは垂直スラスタの駆動によって下降する。水中移動体１０は、スクレーパ部材４０Ａとスクレーパ部材４０Ｂとが当たらない位置まで下降したら、プラットフォーム２０から離れる。

　以上のように、第３実施形態によれば、受電コイル１１と送電コイル２１の間に存在する異物を払い除けることができるため、非接触給電の給電効率が低下したり、給電不能となることを防止することができる。また、第３実施形態によれば、水中移動体１０に本来備わっている移動機能を利用して異物を排除できため、水中での保守が困難な可動式の異物排除機構を設ける必要がなく、保守が簡単な異物排除を実現できる。

　なお、第３実施形態は上記構成に限定されるものではなく、例えば以下（１）～（３）に示す変形例を採用し得る。

（１）図１４は、本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。図１５は、本発明の第３実施形態の一変形例に係る水中移動体１０の平面図である。
　この変形例では、図１４に示すように、水中移動体１０に設けられたスクレーパ部材４０Ｃが正面視で凸状に湾曲している。また、スクレーパ部材４０Ｃが設けられたカバー部材４の対向面４ａ及び受電コイル１１も正面視で凸状に湾曲している。一方、プラットフォーム２０に設けられたスクレーパ部材４０Ｄは、スクレーパ部材４０Ｃに対応して正面視で凹状に湾曲している。また、スクレーパ部材４０Ｄが設けられたカバー部材６の対向面６ａ及び送電コイル２１も正面視で凹状に湾曲している。この変形例の場合、凹部３０の開口が矩形でなく、円状又は長円状であってもよい（上述した図７参照）。
　また、この変形例では、図１５に示すように、水中移動体１０に設けられたスクレーパ部材４０Ｃが平面視で前方に凸状に湾曲している。一方、プラットフォーム２０に設けられたスクレーパ部材４０Ｄも、スクレーパ部材４０Ｃに対応して正面視で前方に凸状に湾曲している。
　この変形例によれば、水中移動体１０が移動するときにスクレーパ部材４０Ｃの湾曲形状によって、上述したスクレーパ部材４０Ａを備える水中移動体１０よりも、水中で受ける抵抗を少なくすることができる。

（２）図１６は、本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。
　この変形例では、図１６に示すように、水中移動体１０に設けられたスクレーパ部材４０Ｅが正面視で、幅方向において間隔をあけて設けられたヒレ状若しくはブラシ状に形成されている。一方、プラットフォーム２０に設けられたスクレーパ部材４０Ｆは、平面視で、スクレーパ部材４０Ｅと互い違いの位置関係で幅方向において間隔をあけて設けられたヒレ状若しくはブラシ状に形成されている。
　この変形例によれば、水中移動体１０が移動するときにスクレーパ部材４０Ｅの隙間を水が通過することによって、上述したスクレーパ部材４０Ａを備える水中移動体１０よりも、水中で受ける抵抗を少なくすることができる。

（３）図１７は、本発明の第３実施形態の一変形例に係る非接触給電システム１を水中移動体１０の正面方向から視た図である。
　この変形例では、図１７に示すように、水中移動体１０に設けられたスクレーパ部材４０Ｇに、幅方向において間隔をあけて複数の孔部４１が形成されている。なお、プラットフォーム２０には、上述したスクレーパ部材４０Ｂが設けられている。
　この変形例によれば、水中移動体１０が移動するときにスクレーパ部材４０Ｇに形成された孔部４１を水が通過することによって、上述したスクレーパ部材４０Ａを備える水中移動体１０よりも、水中で受ける抵抗を少なくすることができる。

　（第４実施形態）
　図１８は、本発明の第１実施形態における非接触給電システム１０１の全体構成図である。図１９は、図１８における矢視Ａ図である。図２０は、本発明の第４実施形態における水中移動体１０２の平面図である。
　非接触給電システム１０１は、図１８に示すように、受電装置１１０と送電装置１２０との間で、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａのコイル対を用いた非接触給電を行う。

　この非接触給電システム１０１は、受電装置１１０及び送電装置１２０の少なくともいずれか一方が水中移動体１０２に設けられるものであり、本実施形態では、受電装置１１０が水中移動体１０２に設けられている。一方、送電装置１２０は、水中移動体１０２が帰還するプラットフォーム１０３に設けられている。水中移動体１０２は、プラットフォーム１０３に対して相対移動可能な構成となっている。

　本実施形態の水中移動体１０２は、水中を無軌道で航行できる自律型の無人水中航走体であり、例えば海中探査用のミッション用機器（不図示）を搭載している。ミッション用機器は、例えば海底面の地形を調査したり海底下の地層情報を取得するためのソナー、海水の温度を計測する温度計、光の吸収量から海水の特定の化学物質の分布情報を計測するセンサである。

　水中移動体２には、航行速度や航行方向を制御するために、例えば、後部にメインスラスタ１０４、後部上下にラダー１０５（上下舵ヒレ）、後部左右にエレベータ（左右舵ヒレ：不図示）等があり、前部に垂直スラスタ（不図示）、水平スラスタ（不図示）等がある。速度制御は、メインスラスタ１０４の回転速度を変化させることにより行う。左右角制御は、舵となるラダー１０５の左右角を制御することで行い、より小さな半径で旋回するときは水平スラスタを併用する。上下角制御は、舵となる左右エレベータの上下角を制御することで行い、より小さな半径で旋回するときは垂直スラスタを併用する。

　また、水中移動体１０２は、通信装置（不図示）を有し、プラットフォーム１０３と通信する。さらに、例えば、水中における水中移動体１０２の測位のために、超音波を用いた音響測位を行う。音響測位としては、例えばＵＳＢＬ（Ultra-Short Base Line）方式を採用することができる。ＵＳＢＬでは、音波の往復時間と水中音速から目標（水中移動体２）までの距離を決定し、ＵＳＢＬの受波アレイ（複数の受波素子を並べたもの）での位相差から角度を決定し、ＵＳＢＬトランシーバ（送受波機）に対する三次元空間内での目標の相対位置を求めることができる。

　トランシーバを搭載したプラットフォーム１０３では、トランシーバの地球座標での位置（経度・緯度）と姿勢角（水平からの傾きと方位）に目標との相対位置を加えることで、目標の緯度・経度を得る。この位置を音響通信で水中移動体１０２に伝えることで、水中移動体２は現在位置を得ることができる。なお、水中の測位として、慣性航行法を採用してもよいし、航行精度を上げるため、この音響測位と併用してもよい。

　慣性航法とは、水中移動体１０２の姿勢角（左右角、上下角、方位角）と水底に対する水中移動体１０２の三次元空間内での速度を水中移動体１０２に搭載されたセンサ（例えばジャイロとドップラー流速計等）で短い時間間隔で計測し、地球座標でどの方向にどれだけ動いたかを求め、それを加える。この慣性航法によれば、短い間隔で測位可能というメリットがあるが、時間と共に位置誤差が増加するため、この慣性航法による測位位置を、時間と共に位置誤差が増加しない上記ＵＳＢＬの測位位置と、定期的に置き換えることで位置誤差の蓄積を防ぐことができる。

　この水中移動体１０２には、受電装置１１０の受電側パッド１１１が設けられている。受電側パッド１１１は、水中移動体２の略円筒状の胴体の上部に設けられている。受電側パッド１１１は、受電コイル１１１ａ（コイル）と、カバー部材１１１ｂと、を有する。カバー部材１１１ｂは、十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成されている。水中移動体１０２の表面の一部を形成するカバー部材１１１ｂは、その表面が滑らかに成型されており、航行の妨げとなる流体抵抗を小さくすることができる。なお、カバー部材１１１ｂの代わりに、受電コイル１１１ａは、耐水性・耐圧性を有し非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の樹脂（例えばエポキシ樹脂）で封止されていてもよい。

　受電コイル１１１ａは、カバー部材１１１ｂの背後に設けられている。この受電コイル１１１ａは、プラットフォーム１０３に設けられた送電コイル１２１ａと磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。このような非接触給電においては、外部に露出する電極やコネクタが不要なので、水中の浮遊物がぶつかって電極やコネクタが壊れたり、電極が水中で錆びたりすることがない。なお、非接触給電が可能であれば、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａの形状・大きさや方式（ソレノイド型、サーキュラ型等）はいずれであってもよく、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの形状・大きさ・方式が異なっていてもよい。

　本実施形態の非接触給電システム１０１における送電コイル１２１ａから受電コイル１１１ａへの非接触給電は、磁界共鳴方式に基づいて行われる。すなわち、送電コイル１２１ａと受電コイル１１１ａとには各々に共振回路を構成するための共振用コンデンサ（不図示）が接続されている。また、例えば共振用コンデンサの静電容量は、送電コイル１２１ａと共振用コンデンサとからなる送電側共振回路の共振周波数と受電コイル１１１ａと共振用コンデンサとからなる受電側共振回路の共振周波数が、同一周波数となるように設定されている。ここで、「同一」とは、効率の高い非接触給電が可能であれば、若干の共振周波数の差は許容するものである。

　水中移動体１０２には、受電装置１１０として、受電側パッド１１１の他に、受電側電力変換回路１１２と、蓄電デバイス１１３と、が設けられている。また、水中移動体１０２には、インバータ１１４と、モータ１１５と、が設けられている。
　受電側電力変換回路１１２は、送電コイル１２１ａから受電コイル１１１ａが非接触給電により受電した受電電力を直流電力に変換して蓄電デバイス１１３に供給する電力変換回路である。

　受電側電力変換回路１１２は、整流回路（例えばダイオードブリッジ）と平滑化回路（例えばリアクトルとキャパシタで構成されるπ型回路）のみであってもよいし、さらにＤＣ／ＤＣコンバータを含む構成であってもよい。
　蓄電デバイス１１３は、水中移動体１０２の駆動動力源として十分な電力を蓄えることが可能な装置であり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池や大容量の電気二重層キャパシタ等である。この蓄電デバイス１１３は、受電側電力変換回路１１２から供給される直流電力で充電されると共に、インバータ１１４に航行駆動用電力を供給する。
　インバータ１１４は、供給された直流電力を交流電力に変換し、モータ１１５を駆動する。モータ１１５は、メインスラスタ１０４と接続されており、メインスラスタ１０４を回転させる。インバータ１１４とモータ１１５の組み合わせは、水中移動体１０２が航行できるようにメインスラスタ１０４の回転速度を変えることが可能であれば任意であり、たとえば、モータ１１５が三相誘導モータ又は三相同期モータであればインバータ１１４は三相交流を供給するインバータであればよい。

　プラットフォーム１０３は、水中移動体１０２が帰還する水上の船舶や水中の基地である。プラットフォーム１０３には、送電装置１２０の送電側パッド１２１が設けられている。送電側パッド１２１は、送電コイル１２１ａ（コイル）と、カバー部材１２１ｂと、を有する。カバー部材１２１ｂは、十分な耐水性・耐圧性を有し、且つ、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質（プラスチック、繊維強化プラスチック等）で構成されている。送電コイル１２１ａは、カバー部材１２１ｂの背後に設けられている。なお、カバー部材１２１ｂの代わりに、送電コイル１２１ａは、耐水性・耐圧性を有し非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の樹脂（たとえばエポキシ樹脂）で封止されていてもよい。

　プラットフォーム１０３には、送電装置１２０として、送電側パッド１２１の他に、送電側直流交流変換回路１２２と、送電側電力変換回路１２３と、が設けられている。また、プラットフォーム１０３には、電源１２４が設けられている。
　送電側直流交流変換回路１２２は、送電側のインバータ回路であって、ハーフブリッジやフルブリッジ等の一般的に使用される回路を含み、送電側電力変換回路１２３から供給される直流電力を磁界共鳴方式の非接触給電に適した周波数の交流電力に変換して送電コイル１２１ａに供給する。インバータ回路として、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体電力素子のゲートをパルス信号で駆動し、パルス信号の周期や長さを変えてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調する方式が一般に用いられる。

　送電側電力変換回路１２３は、電源１２４から供給される電力を直流電力に変換して送電側直流交流変換回路１２２に供給する電力変換回路である。なお、送電側電力変換回路１２３は、電源１２４から交流電力が供給される場合は、例えばダイオードブリッジで構成された整流回路と昇圧又は降圧又は昇降圧の機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータを組み合わせた構成であり、さらにＰＦＣ（Power Factor Correction、すなわち力率改善）機能を有する構成であってもよい。また、送電側電力変換回路１２３は、電源１２４から直流電力が供給される場合は、昇圧又は降圧又は昇降圧の機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータであってもよい。これらの構成の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を変えることにより、送電側電力変換回路１２３の出力電力を変えることができる。なお、使用するコンバータは、非絶縁型（チョッパ等）と絶縁型（トランス使用等）のいずれでもよい。
　電源１２４は、例えば商用電源、太陽電池、風力発電等であって、その電力を送電側電力変換回路１２３に供給する。

　上記構成のプラットフォーム１０３には、図１に示すように、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体の流れを形成するための隙間１３１を有するスペーサ部材１３０が設けられている。スペーサ部材１３０は、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との対向面１１１Ａ，１２１Ａの密着を防止し、両者の間に液体を介在させる。なお、ここで言う液体とは海水であるが、水中移動体１０２の仕様によっては、淡水やプール水、その他の液体等があり得る。本実施形態のスペーサ部材１３０は、送電側パッド１２１の対向面１２１Ａに対して垂直に立設し、その先端部が受電側パッド１１１の対向面１１１Ａに対して当接する当て材から構成されている。

　スペーサ部材１３０は、送電側パッド１２１の対向面１２１Ａに複数立設している。複数のスペーサ部材１３０は、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとが対向する対向領域Ｘの外側に配置されている。本実施形態では、図２０に示すように、複数のスペーサ部材１３０が対向領域Ｘを囲うように４箇所に配置されている。隣り合うスペーサ部材１３０の間には、隙間３１が形成され、図２０において矢印で示すように、周囲の液体が入れ替わり自在とされている。なお、隙間１３１は、連続したスペーサ部材１３０に切れ目や穴を設けることでも形成することができる。

　スペーサ部材３０は、図１９及び図２０に示すように、細長い直方体状に形成されている。この構成によれば、スペーサ部材１３０が受電側パッド１１１の対向面１１１Ａへ当接する面積と、スペーサ部材１３０が送電側パッド１２１の対向面１２１Ａを占有する面積とを小さくし、対向面１１１Ａ，１２１Ａが液体と触れる面積を大きく確保することができる。このスペーサ部材１３０は、非接触給電に使われる電磁界を通過させる非磁性且つ非導電性の材質で構成されている。本実施形態のスペーサ部材１３０は、受電側パッド１１１に当接するため、非磁性且つ非導電性のゴム等の緩衝材で構成されている。

　次に、このように構成された非接触給電システム１０１の動作及び作用について説明する。

　非接触給電システム１０１は、図１８に示すように、プラットフォーム１０３に帰還した水中移動体１０２に対して非接触給電を行うものである。水中移動体１０２は、蓄電デバイス１１３の蓄電残量に基づいて、プラットフォーム１０３に帰還すべきか否かを判定し、帰還すべきと判定した場合、プラットフォーム１０３に帰還する。そして、プラットフォーム１０３に帰還した水中移動体１０２は、図１８に示すように、受電側パッド１１１が送電側パッド１２１と対向する位置に移動する。

　具体的には、水中移動体１０２は、プラットフォーム１０３からの誘導又は自律移動により、受電側パッド１１１が送電側パッド１２１の下方に位置するまで移動する。次に、水中移動体１０２は、浮き上がるように浮力を設定する（例えば、バラストが無い状態では水中移動体１０２が浮き上がるように予め浮力を設定しておき、水中移動体２のバラストを捨てる、若しくは水中移動体１０２の中のバラスト水を圧縮空気で排除することにより浮き上がる）、若しくは垂直スラスタの駆動によって上昇する。水中移動体１０２が上昇すると、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａがスペーサ部材１３０に押し当てられる。本実施形態のスペーサ部材１３０は、ゴム等の緩衝材で構成されているため、水中移動体１０２とプラットフォーム１０３との間の衝撃を緩和することができる。

　スペーサ部材１３０は、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との密着を防止し、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体を介在させる。非接触給電システム１は、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体が存在する状態で非接触給電を行う。非接触給電に関しては、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの距離が離れ、液体が存在するため、本実施形態のように、効率よく給電できる距離が長い、磁界共鳴方式を採用すると大きな効果が得られる。ここで、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの間に発生する非接触給電の電磁界は、カバー部材１１１ｂ、スペーサ部材１３０、カバー部材１２１ｂを通過するが、これらは非磁性且つ非導電性の材料で形成されているため、電磁界に影響せず、これらが給電効率を低下させることはない。

　非接触給電を行うと、高周波電力を送受する送電コイル１２１ａや受電コイル１１１ａが発熱する。受電コイル１１１ａで発生した熱は、受電側パッド１１１を構成するカバー部材１１１ｂを介して対向面１１１Ａに伝わり、さらに対向面１１１Ａに接する液体によって冷却される。また、送電コイル１２１ａで発生した熱は、送電側パッド１２１を構成するカバー部材１２１ｂを介して対向面１２１Ａに伝わり、さらに対向面１２１Ａに接する液体によって冷却される。液体は、単位体積あたりの熱容量が大きいため、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａで発生した熱を効率よく奪うことができる。ここで、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在し熱を奪う液体は、温度が上昇する。

　本実施形態のスペーサ部材１３０は、図２０に示すように、隙間１３１を有する。隙間１３１は、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体の流れを形成する。すなわち、隙間１３１によって、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａや送電側パッド１２１の対向面１２１Ａで加熱された液体と、周囲の冷たい液体とを入れ替える流れを形成することができる（図２０において矢印で示す）。受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体の流れが形成されると、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａから熱を奪って温度が上昇した液体が受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間から排除され、新たな液体が受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に導入される。このため、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の温度を低く保ち、冷却効率の低下を抑えることができる。

　このように、上述の本実施形態によれば、受電装置１１０が水中移動体２に設けられると共に、受電装置１１０の受電コイル１１１ａを含む受電側パッド１１１と送電装置１２０の送電コイル１２１ａを含む送電側パッド１２１とが液体を介して対向し、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの間の磁気的な結合を用いて非接触給電を行う非接触給電システム１０１であって、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に液体の流れを形成するための隙間１３１を有するスペーサ部材１３０が設けられている、という構成を採用することによって、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の温度を低く保ち、水中において非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａを適切に冷却することができる。特に、本実施形態の態様において、例えば、受電側パッド１１１とプラットフォーム１０３とを接続する排熱用のパイプは設けられていないので、受電側パッド１１１およびそれが設けられた水中移動体１０２の移動は拘束されず、水中移動体２は移動可能である。本実施形態の態様は、非接触給電を行っていない時に受電側パッド１１１およびそれが設けられた水中移動体１０２の移動性を確保しつつ、非接触給電を行う時には受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａを冷却できるという点で優れたものである。

　（第２実施形態）
　次に、本発明の第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図２１は、本発明の第５実施形態における非接触給電システム１の全体構成図である。図２２は、本発明の第５実施形態における水中移動体２の平面図である。

　図４に示すように、第５実施形態のプラットフォーム１０３には、水中移動体１０２の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部１４０が設けられている。第５実施形態の送電側パッド１２１は、この凹部１４０に設けられている。凹部１４０は、水中移動体２よりも一回り大きく開口する横穴である。凹部１４０は、水中移動体１０２の頭部と向かい合う壁部１４１を有する。本実施形態の壁部１４１は、椀状に形成されている。この壁部１４１の表面には、水中移動体２の頭部が衝突する衝撃を吸収するゴム等の弾力性のある衝撃吸収部材１４２が設けられている。壁部１４１及び衝撃吸収部材１４２は、非接触給電の電磁界が通過する領域にないため、必ずしも非磁性且つ非導電性の材料で形成する必要はない。

　第５実施形態の非接触給電システム１は、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の入れ替えを促進させるため、図２１に示すように、非接触給電中に、水中移動体１０２のメインスラスタ１０４（液体流動装置，スラスタ）を作動させ、液体に流れを付与する。メインスラスタ１０４は、非接触給電中に、常に回転させてもよいし、間欠的に回転させてもよい。本実施形態の非接触給電システム１０１では、所定時間（例えば１時間）おきに数十秒～数分間、メインスラスタ１０４を回転させる。この構成によれば、常にメインスラスタ１０４を回転させるよりも、蓄電デバイス１１３の電力消費を抑え、充電時間を短縮することができる。なお、受電側パッド１１１に温度センサを設けて、この温度センサの計測結果が所定の閾値を超えたらメインスラスタ４を回転させるようにしてもよい。

　第５実施形態のスペーサ部材１３０Ａは、水中移動体１０２に設けられている。スペーサ部材１３０Ａは、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａに対して垂直に立設し、その先端部が送電側パッド１２１の対向面１２１Ａに対して当接する当て材から構成されている。スペーサ部材１３０Ａは、図２２に示すように、平面視で楕円状に形成されている。スペーサ部材１３０Ａは、その平面視楕円状の長辺方向が、メインスラスタ１０４による液体の流れ方向に平行となる向きで設けられている。この構成によれば、スペーサ部材１３０Ａが、メインスラスタ１０４による液体の流れの抵抗になり難くなる。また、水中移動体１０２の航行中においても、スペーサ部材１３０Ａを備える水中移動体１０２が、水抵抗を受け難くなる。

　上記構成の第５実施形態によれば、図２１に示すように、非接触給電中、間欠的にメインスラスタ１０４が回転する。メインスラスタ１０４が回転すると、液体がメインスラスタ１０４に引き込まれ、水中移動体１０２の周囲に液体の流れが形成される（図２１において矢印で示す）。水中移動体１０２の周囲に形成された液体の流れは、図２２に示すように、スペーサ部材１３０Ａの隙間１３１Ａを介して受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に導入され、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの対向領域Ｘを通過する。この液体の流れにより、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａから熱を奪って温度が上昇した液体を積極的に排除でき、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の入れ替えを促進させることができる。このため、第５実施形態によれば、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の温度を低く保ち、水中において非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａをより適切に冷却することができる。

　また、第５実施形態では、水中移動体１０２に設けられたメインスラスタ１０４を回転させることで、液体に流れを付与している。この構成によれば、水中移動体２のメインスラスタ１０４を利用するので、水中移動体１０２やプラットフォーム１０３に別途、スクリュー等の追加設備を設置する必要はない。また、図２１に示すように、第５実施形態のプラットフォーム１０３には、メインスラスタ１０４が液体に流れを付与する際に、水中移動体１０２の移動を規制する壁部１４１が設けられている。この構成によれば、水中移動体２の頭部が壁部１４１に押えられて、水中移動体１０２の前進が規制されるため、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との対向状態を維持し、給電効率の低下を抑制することができる。また、本実施形態のように壁部１４１を椀状に形成することにより、水中移動体１０２の頭部が壁部１４１に押し付けられた際に、水中移動体１０２の芯出しをすることができ、メインスラスタ１０４を回転させることによる受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との相対的な位置ずれを確実に防止することができる。

　なお、第５実施形態は、上記構成に限定されるものではなく、例えば以下の変形例を採用し得る。

　図２３は、本発明の第５実施形態の一変形例に係る水中移動体１０２の平面図である。この変形例では、図２３に示すように、スペーサ部材１３０Ｂは、メインスラスタ１０４による液体の流れ方向において、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａが対向する対向領域Ｘよりも上流側では、対向領域Ｘに向かって徐々に幅が狭くなる隙間１３１Ｂを有する。さらに、隙間１３１Ｂが対向領域Ｘにおいては幅が一定であり、対向領域Ｘより下流側では徐々に幅が広くなるように、スペーサ部材１３０Ｂは形成されている。なお、スペーサ部材１３０Ｂは、水中移動体１０２に設けると航行中の水抵抗が大きくなるため、プラットフォーム３に設けることが好ましい。

　この変形例によれば、非接触給電中、メインスラスタ１０４が回転すると、液体がスペーサ部材１３０Ｂの隙間１３１Ｂを介して受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に導入される。隙間１３１Ｂは、対向領域Ｘに向かって徐々に幅が狭くなっており、液体の流路面積を絞ることで、対向領域Ｘにおける液体の流速を大きくする。また、対向領域Ｘより下流においては隙間１３１Ｂの幅が広がることにより、液体が抵抗を受けずに下流側に排出される。これにより、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａから熱を奪って温度が上昇した液体を積極的に排除でき、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の入れ替えを促進させることができる。また、液体の流速が大きくなる分、メインスラスタ１０４の回転数を落とすことができ、蓄電デバイス１１３の電力消費を抑え、充電時間を短縮することができる。

　さらに別の変形例として、壁部１４１に水平方向の多数の貫通穴を設け、メインスラスタ１０４が回転するとき、液体が壁部１４１を貫通して流れるようにし、液体がより容易に流れるようにしてもよい。

　（第６実施形態）
　次に、本発明の第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
　図２４は、本発明の第６実施形態における非接触給電システム１０１の全体構成図である。

　図２４に示すように、第６実施形態では、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との対向面１１１Ａ，１２１Ａが、水平面に対して傾いて設けられている。受電側パッド１１１の対向面１１１Ａは、水中移動体１０２の前方側が低く、水中移動体１０２の後方側が高くなるように傾いている。この構成によれば、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａが逆向きに傾く場合（水中移動体１０２の前方側が高く、水中移動体１０２の後方側が低い場合）と比べて、水中移動体１０２が航行中に受ける水抵抗を小さくすることができる。送電側パッド１２１の対向面１２１Ａは、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａと平行となるように傾いている。

　対向面１１１Ａの背後に設けられた受電コイル１１１ａは、対向面１１１Ａと同じく傾いている。また、対向面１２１Ａの背後に設けられた送電コイル１２１ａは、対向面１２１Ａと同じく傾いている。この構成によれば、対向面１１１Ａ，１２１Ａを水平面に対して傾けても、受電コイル１１１ａと送電コイル１２１ａとの距離が離れないようにすることができるため、給電効率の低下を抑制することができる。第３実施形態のスペーサ部材１３０Ｃは、送電側パッド１２１の対向面１２１Ａに複数立設している。スペーサ部材１３０Ｃは、例えば上述した第５実施形態の図２２に示す配置と同様に４箇所に配置されており、隣り合うスペーサ部材１３０Ｃの間に、隙間１３１Ｃが形成されている。

　上記構成の第６実施形態によれば、スペーサ部材１３０Ｃによって受電側パッド１１１と送電側パッド１２１とを密着させず非接触給電を行うと、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体が、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａで発生した熱を奪い、液体の温度が上昇する。液体の温度が上昇すると、密度の低下による浮力の発生により、図２４において矢印で示すように、上方への対流が発生する。第６実施形態の対向面１１１Ａ，１２１Ａは傾いているため、加熱された液体はこの対流で上昇し、冷たい液体が自然に下方から入ってくる。この液体の流れにより、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａから熱を奪って温度が上昇した液体を積極的に排除でき、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の入れ替えを促進させることができる。このため、第６実施形態によれば、蓄電デバイス１１３の電力を消費することなく、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の温度を低く保ち、水中において非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａをより適切に冷却することができる。

　なお、第６実施形態は、上記構成に限定されるものではなく、例えば以下の変形例を採用し得る。

　図２５は、本発明の第６実施形態の一変形例に係る水中移動体１０２の正面図である。
　この変形例では、図２５に示すように、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との対向面１１１Ａ，１２１Ａは、水平面に対して垂直に設けられている。この変形例では、受電側パッド１１１が水中移動体１０２の側面に設けられ、側方から非接触給電を受ける構成となっている。送電側パッド１２１は、水中移動体１０２の幅方向において、受電側パッド１１１と対向するようにプラットフォーム１０３に設けられている。この変形例のスペーサ部材１３０Ｄは、送電側パッド１２１の対向面１２１Ａに複数立設している。スペーサ部材１３０Ｃは、例えば上述した第４実施形態の図２０に示す配置と同様に４箇所に配置されており、隣り合うスペーサ部材１３０Ｄの間に、隙間１３１Ｄが形成されている。

　この変形例によれば、スペーサ部材１３０Ｄによって受電側パッド１１１と送電側パッド１２１とを密着させず非接触給電を行うと、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体が、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａで発生した熱を奪い、液体の温度が上昇する。液体の温度が上昇すると、密度の低下による浮力の発生により、図２５において矢印で示すように、鉛直上方への対流が発生する。対向面１１１Ａ，１２１Ａは鉛直方向に立っているため、加熱された液体はこの対流で上昇し、冷たい液体が自然に下方から入ってくる。この液体の流れにより、受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａから熱を奪って温度が上昇した液体を積極的に排除でき、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の入れ替えを促進させることができる。このため、第５実施形態のように蓄電デバイス１１３の電力を消費することなく、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に介在する液体の温度を低く保ち、水中において非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａや送電コイル１２１ａをより適切に冷却することができる。

　以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

　例えば、上記第１実施形態では、凹部３０がプラットフォーム２０に設けられ、プラットフォーム２０から水中移動体１０に給電する構成について説明し、上記第２実施形態では、凹部３０がプラットフォーム２０に設けられており、水中移動体１０の少なくとも一部が凹部３０に隙間をあけて収容され、水中移動体１０からプラットフォーム２０に給電する構成について説明したが、凹部３０が水中移動体１０に設けられ、水中移動体１０からプラットフォーム２０に給電する構成や、凹部３０が水中移動体１０に設けられ、プラットフォーム２０の少なくとも一部が凹部３０に隙間をあけて収容され、プラットフォーム２０から水中移動体１０に給電する構成であってもよい。

　また、例えば、上記実施形態では、凹部３０の上下で互いに向かい合う壁部（例えば図１参照）もしくは左右で互いに向かい合う壁部（例えば図５参照）のそれぞれから給電すると説明したが、給電の方向は問わない。例えば、凹部３０の斜め方向に向かい合う壁部のそれぞれから給電してもよいし、壁部３１，３２のそれぞれから４方向で給電する構成であってもよい。

　また、例えば、上記実施形態では、スクレーパ部材４０が水中移動体１０とプラットフォーム２０に設けられる構成について説明したが、例えば、スクレーパ部材４０が水中移動体１０のみに設けられる構成であってもよく、また、スクレーパ部材４０がプラットフォーム２０のみに設けられる構成であってもよい。

　また、本発明は、水中移動体１０が有人水中航走体であっても適用可能であるし、受電装置及び送電装置の少なくともいずれか一方が、車両であっても、船舶や潜水艦、航空機等の移動体等であっても適用することができる。

　また、例えば、本発明は大きな位置ずれを許容可能な磁界共鳴方式の非接触給電と組み合わせることにより特に効果を発揮するが、電磁誘導方式など他の方式の非接触給電と組み合わせてもよい。

　また、例えば、上記各実施形態の構成の置換、組み合わせは適宜可能である。

　また、例えば、本発明は、次のような構成を採用し得る。

　図２６Ａ及び図２６Ｂは、本発明の一別実施形態における水中移動体１０２の正面図である。図２６Ａに示す別実施形態では、フィン状（ひれ状）のスペーサ部材１３０Ｅが設けられている。スペーサ部材１３０Ｅは、受電側パッド１１１の対向面１１１Ａに立設する複数のフィン１３２によって形成されている。このスペーサ部材１３０Ｅは、カバー部材１１１ｂに一体で形成することができる。複数のフィン１３２は、水中移動体２の幅方向に間隔をあけて配置されており、隣り合うフィン１３２の間に隙間１３１Ｅが形成される。フィン１３２は、水中移動体１０２の前後方向に延在して設けられており、水中移動体２が受ける水抵抗を低減させる。このように、フィン状のスペーサ部材１３０Ｅを設けることによって、液体との接触面積を増加させることができるため、液体による冷却効率を高めることができる。

　また、図２６Ｂに示す別実施形態のように、水中移動体２の幅方向において、中央のフィン１３２ａよりも両端のフィン１３２ｂの方が低くなったフィン状のスペーサ部材１３０Ｆを設けてもよい。このスペーサ部材１３０Ｆは、カバー部材１１１ｂに一体で形成することができ、隙間１３１Ｆを有する。スペーサ部材１３０Ｆは、中央のフィン１３２ａが最も高く、両端のフィン１３２ｂに向かって徐々に低くなる形状を有する。この構成によれば、図２６Ａに示す別実施形態と同様に、液体との接触面積を増加させることができるため、液体による冷却効率を高めることができる。また、この構成によれば、両端のフィン１３２ｂが低いため、水中移動体１０２の航行中に、水中浮遊物（例えば流木や魚等）との衝突によるダメージを受けにくくすることができる。

　図２７Ａ及び図２７Ｂは、本発明の一別実施形態における受電側パッド１１１の構成図である。図２７Ａに示す別実施形態では、水中移動体１０２に設けられた受電コイル１１１ａの背後と、水中移動体２の表面とを熱的に接続する伝熱板１５０Ａを有する。伝熱板１５０Ａは、受電コイル１１１ａの背後から、水中移動体２の表面の一部を形成するカバー部材１１１ｂの背後まで延在している。この伝熱板１５０Ａは、例えば伝熱性を有するアルミニウム等の金属材から形成されており、磁気的なシールドとしての機能を兼ねる。この構成によれば、受電コイル１１１ａに発生した熱を、受電コイル１１１ａの背後から伝熱板１５０Ａで、液体に接する水中移動体２の表面（すなわち対向面１１１Ａ）まで伝達させることができる。このため、非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａを効果的に冷却することができる。

　また、図２７Ｂに示す別実施形態のように、水中移動体１０２の表面に露出するように伝熱板１５０Ｂを設けてもよい。この伝熱板１５０Ｂは、受電コイル１１１ａの背後から延在し、水中移動体２の表面に露出している。この構成によれば、受電コイル１１１ａに発生した熱を、受電コイル１１１ａの背後から伝熱板１５０Ｂで、液体に接する水中移動体２の表面に直に伝達させることができる。このため、非接触給電により発熱した受電コイル１１１ａをより効果的に冷却することができる。

　また、例えば、上記実施形態では、受電装置１１０が水中移動体１０２に設けられ、送電装置１２０がプラットフォーム１０３に設けられる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、送電装置１２０が水中移動体に設けられ、受電装置１１０がプラットフォーム３に設けられる構成であってもよい。

　また、例えば、上記実施形態では、水中移動体１０２が水中を無軌道で航行できる自律型の無人水中航走体であると説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、水中移動体１０２が有人潜水艦等であってもよい。
　また、例えば、プラットフォーム３は、水上基地や水中基地であってもよいし、船舶であってもよい。また、本発明では、受電装置１１０と送電装置１２０とがそれぞれ水中移動体１０２に設けられ、受電装置１１０側の水中移動体２が航行中に、送電装置１２０側の水中移動体２が近接して並走して給電するといった構成を採用してもよい。
　なお、説明をわかりやすくするために普及している「水中移動体」という用語を用いたが、水に限らず液体中を航行する移動体を意味している。

　また、例えば、上記第２実施形態では、液体に流れを付与する液体流動装置として、水中移動体１０２に設けられたメインスラスタ１０４を用いたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、液体流動装置として、例えば水中移動体１０２の垂直スラスタや水平スラスタを用いてもよい。
　また、例えば、プラットフォーム１０３側にスクリューを設け、受電側パッド１１１と送電側パッド１２１との間に水流を送り込む構成であってもよい。

本発明によれば、水中において非接触給電により発熱したコイルを適切に冷却することのできる非接触給電システム、送電装置、受電装置を提供することができる。

　１　非接触給電システム
５　コイル対
５Ａ　第１のコイル対
５Ｂ　第２のコイル対
１０　水中移動体（受電装置、送電装置、本体部）
１１　受電コイル（第１のコイル、第２のコイル）
１３　負荷
２０　プラットフォーム（送電装置、受電装置）
２１　送電コイル（第１のコイル、第２のコイル）
２６　制御装置
３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）　凹部
３１（３１Ａ，３１Ｂ）　壁部
４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ）　スクレーパ部材
　１０１　非接触給電システム
　１０２　水中移動体
１０３　プラットフォーム
１０４　メインスラスタ（スラスタ、液体流動装置）
　１１０　受電装置
１１１　受電側パッド
１１１Ａ　対向面
１１１ａ　受電コイル（コイル）
１２０　送電装置
１２１　送電側パッド
１２１Ａ　対向面
１２１ａ　送電コイル（コイル）
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ，１３０Ｄ，１３０Ｅ，１３０Ｆ　スペーサ部材
１３１，１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅ，１３１Ｆ　隙間
１３２，１３２ａ，１３２ｂ　フィン（ひれ）
１４１　壁部（移動規制部）
１５０Ａ，１５０Ｂ　伝熱板
Ｘ　対向領域

Claims

　相対的に移動可能な関係を有する受電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う送電装置であって、
　前記受電装置の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部と、
　前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、
　前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する送電装置。
　相対的に移動可能な関係を有する受電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う送電装置であって、
　前記受電装置には、凹部が設けられており、
　前記凹部に少なくとも一部が隙間をあけて収容可能な本体部と、
　前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、
　前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する送電装置。
　前記凹部の向かい合う壁部の一方側と他方側の前記コイル対のそれぞれの給電効率に基づいて、前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれに供給する電力を制御する制御装置を有する請求項１または２に記載の送電装置。
　前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、
　前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲内である場合には、給電効率が高い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を大きくし、給電効率が低い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を小さくする請求項３に記載の送電装置。
　前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、
　前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲より大きい場合には、給電効率が低い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を小さくする請求項３または４に記載の送電装置。
　前記非接触給電による電力が供給される負荷を有する前記受電装置との間において前記非接触給電を行い、
　前記制御装置は、前記負荷に供給される電力が設定範囲より小さい場合には、給電効率が高い方の前記コイル対を形成するコイルに供給する電力を大きくする請求項３～５のいずれか一項に記載の送電装置。
　前記受電装置との相対移動に伴って前記コイル対の間に存在する異物を払い除けるスクレーパ部材を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の送電装置。
　前記非接触給電を水中で行う請求項１～７のいずれか一項に記載の送電装置。
　相対的に移動可能な関係を有する送電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を受ける受電装置であって、
　前記送電装置の少なくとも一部を隙間をあけて収容可能な凹部と、
　前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、
　前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する受電装置。
　相対的に移動可能な関係を有する送電装置との間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を受ける受電装置であって、
　前記送電装置には、凹部が設けられており、
　前記凹部に少なくとも一部が隙間をあけて収容可能な本体部と、
　前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の一方側において対向可能な前記コイル対を形成する第１のコイルと、
　前記本体部に設けられ、前記凹部の向かい合う壁部の他方側において対向可能な前記コイル対を形成する第２のコイルと、を有する受電装置。
　前記送電装置との相対移動に伴って前記コイル対の間に存在する異物を払い除けるスクレーパ部材を有する請求項９または１０に記載の受電装置。
　前記非接触給電を水中で受ける請求項９～１１のいずれか一項に記載の受電装置。
　少なくともいずれか一方が移動可能な受電装置と送電装置の間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う非接触給電システムであって、
　前記送電装置として、請求項１に記載の送電装置を有すると共に、前記受電装置として、請求項１０に記載の受電装置を有する非接触給電システム。
　少なくともいずれか一方が移動可能な受電装置と送電装置の間において、対向可能に設けられたコイル対を用いた非接触給電を行う非接触給電システムであって、
　前記送電装置として、請求項２に記載の送電装置を有すると共に、前記受電装置として、請求項９に記載の受電装置を有する非接触給電システム。
　受電装置及び送電装置の少なくともいずれか一方が水中移動体に設けられると共に、前記受電装置のコイルを含む受電側パッドと前記送電装置のコイルを含む送電側パッドとが液体を介して対向し、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触給電を行う非接触給電システムであって、
　前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成するための隙間を有するスペーサ部材が設けられている、非接触給電システム。
　前記液体に流れを付与する液体流動装置を有する、請求項１５に記載の非接触給電システム。
　前記液体流動装置は、前記水中移動体に設けられたスラスタである、請求項１６に記載の非接触給電システム。
　前記スラスタが前記液体に流れを付与する際に、前記水中移動体の移動を規制する移動規制部を有する、請求項１７に記載の非接触給電システム。
　前記スペーサ部材は、前記液体流動装置による前記液体の流れ方向において、前記コイル同士が対向する対向領域よりも上流側では前記対向領域に向かって徐々に幅が狭くなる隙間を有する、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
　前記受電側パッドと前記送電側パッドとの対向面は、水平面に対して傾いて設けられている、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
　前記受電側パッドと前記送電側パッドとの対向面は、水平面に対して垂直に設けられている、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
　前記スペーサ部材は、フィン状に設けられている、請求項１５～２１のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
　前記スペーサ部材は、前記水中移動体に設けられており、前記水中移動体の幅方向において、中央のフィンよりも両端のフィンの方が低い、請求項２２に記載の非接触給電システム。
　前記水中移動体に設けられた前記コイルの背後と、前記水中移動体の表面とを熱的に接続する伝熱板を有する、請求項１５～２３のいずれか一項に記載の非接触給電システム。
　コイルを含む送電側パッドを有し、受電装置のコイルを含む受電側パッドに、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触で送電する送電装置であって、
　前記送電側パッド上にスペーサ部材が設けられ、前記送電側パッドが前記受電側パッドに液体を介して対向する場合に前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成する隙間を、前記スペーサ部材は有する、送電装置。
　コイルを含む受電側パッドを有し、送電装置のコイルを含む送電側パッドから、これらのコイル間の磁気的な結合を用いて非接触で受電する受電装置であって、
　前記受電側パッド上にスペーサ部材が設けられ、前記受電側パッドが前記送電側パッドに液体を介して対向する場合に前記受電側パッドと前記送電側パッドとの間に前記液体の流れを形成する隙間を、前記スペーサ部材は有する、受電装置。