(57)【要約】【課題】走行車両への給電効率を落とさずに漏洩磁束が削減できる走行中非接触給電システムを提供する。【解決手段】送電コイル２１〜２３と共振コンデンサとの直列接続から成る複数個の送電ユニットと、直列接続された複数の送電ユニットに高周波交流を供給する高周波電源と、各送電ユニットの入力端子間に並列接続されたスイッチ３１〜，３３と、スイッチの開放／短絡を切替る制御手段とを備える。制御手段は、受電コイル４０が送電ユニット２２に近づくとき、Ｓ３地点で送電ユニット２２のスイッチ３２を短絡から開放に切替え、送電ユニット２２から遠ざかるとき、Ｓ４地点でスイッチ３２を短絡に切り替える。Ｓ３地点は、送電ユニット２１のＳ２地点よりも遠く、Ｓ４地点は、送電ユニット３３のＳ５地点よりも遠い。受電コイルが送電コイルの中間に位置しても、送電コイルの両方が同時に給電を止めることは無い。【選択図】図３
2020048369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路に沿って配置された複数の送電コイルから、走行する移動体に設けられた受電コイルに非接触給電を行う走行中非接触給電システムであって、
前記送電コイルと共振コンデンサとの直列接続から成る複数個の送電ユニットと、
前記走行路に沿って、直列接続されて配置された複数個の前記送電ユニットに高周波交流を供給する高周波電源と、
前記送電ユニットの各々の入力端子間に並列接続されたスイッチと、
前記送電ユニットの各々の前記スイッチを開放状態又は短絡状態に切り替える制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記受電コイルが前記送電ユニットに近づくとき、該送電ユニットの手前の第１地点で該送電ユニットの前記スイッチを短絡状態から開放状態に切り替え、前記受電コイルが該送電ユニットから遠ざかるとき、該送電ユニットの後方の第２地点で前記スイッチを開放状態から短絡状態に切り替えるように制御し、
前記送電ユニットの前記第１地点は、該送電ユニットから見て、手前側に隣接する前記送電ユニットの前記第２地点よりも遠い位置にあり、
前記送電ユニットの前記第２地点は、該送電ユニットから見て、後方側に隣接する前記送電ユニットの前記第１地点よりも遠い位置にあることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットの前記第１地点は、該送電ユニットから見て、手前側に隣接する前記送電ユニットの位置を超えない位置に設定されており、
前記送電ユニットの前記第２地点は、該送電ユニットから見て、後方側に隣接する前記送電ユニットの位置を超えない位置に設定されていることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットの前記第１地点及び第２地点は、該送電ユニットの電圧及び電流の値を少なくとも用いて算出した、該送電ユニットと前記受電コイルとの離間距離に応じて変化する計算値に基づいて設定されることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットの前記第１地点は、該送電ユニットの前記受電コイルに与える有効電力が所定値より上昇する地点に設定され、前記送電ユニットの前記第２地点は、該送電ユニットの前記受電コイルに与える有効電力が前記所定値より低下する地点に設定されていることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項５】
請求項１または２に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットの前記第１地点は、該送電ユニットの前記スイッチに加わる電圧の位相と前記高周波電源の出力電流の位相との位相差が所定角度より狭まる地点に設定され、前記送電ユニットの前記第２地点は、前記位相差が前記所定角度より拡がる地点に設定されていることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項６】
請求項１または２に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットの前記第１地点が、前方側に隣接する前記送電ユニットの中心位置に設定され、前記送電ユニットの前記第２地点が、後方側に隣接する前記送電ユニットの中心位置に設定されていることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記第１地点及び第２地点に前記受電コイル又は移動体を検知するセンサが配置され、前記制御手段は、前記センサの検知結果に基づいて前記スイッチの切り替えを制御することを特徴とする走行中非接触給電システム。
【請求項８】
請求項１または２に記載の走行中非接触給電システムであって、
前記送電ユニットは、直列接続された複数の前記送電コイルと前記共振コンデンサとから成ることを特徴とする走行中非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中の移動体に非接触で給電を行う給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気自動車やプラグインハイブリッド車のバッテリーを充電するシステムとして、車両の床面に設けた非接触給電トランスの二次側コイル（受電コイル）と、地上側に設置された一次側コイル（送電コイル）とを対向させて、地上側から停車中の車両に非接触給電を行う方式が開発されている。
現在、電気自動車では、バッテリー性能に起因して、一回の充電で走行できる距離が比較的短いと言う点が課題に挙げられており、それを解決するため、走行中の車両に非接触給電を行うシステムが種々考えられている。
【０００３】
本出願人は、下記特許文献１において、図９に示す走行中非接触給電システムを提案している。
このシステムでは、車両の走行路に沿って複数の送電コイル１、２、３、４を飛び石状に設置し、各送電コイル１、２、３、４と共振用コンデンサＣ11、 Ｃ12、Ｃ13、Ｃ14とを直列に接続して、この直列回路に高周波電源４０から高周波交流を供給している。高周波電源４０は、商用電源から供給される交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、直流を高周波交流に変換するインバータとから成る。
一方、車両側は、車両と共に移動しながら各送電コイル１、２、３、４から給電を受ける受電コイル２０と、受電コイル２０が受電した交流を直流に変換する整流回路５１と、受電コイル２０と整流回路５１との間に直列に接続された二次側の共振用コンデンサＣ2と、変換された直流で充電される蓄電素子５３とを備えている。
このシステムは、走行路沿いに設置する送電コイルの数を増やすことにより、走行車両への非接触給電を長い区間に渡って行うことができる。
【０００４】
また、図１０は、本出願人が下記特許文献２で提案した、走行中非接触給電システムの送電コイルに適する“組合せコイル”を示している。この組合せコイルは、二つの単位コイル１７１、１７２を直列に接続したものであり、ｘ方向の向きが車両の移動方向と一致するように走行路に設置される。この組合せコイルを図９の送電コイル１、２、３、４として用いると、受電コイル２０が送電コイル１、２、３、４に対してｙ方向にずれた場合でも、給電効率の低下を抑えることができる。
【０００５】
しかし、図９のシステムでは、受電コイル２０に対向していない送電コイル１、３、４にも高周波電源４０から高周波電流が供給されるため、それらの送電コイルから漏洩磁界が発生する。漏洩磁界は、生態系や電子機器等に影響を及ぼすことが懸念されている。また、各時点で受電コイル２０への給電に直接寄与していない送電コイル１、３、４及び共振コンデンサに対し、高周波電流を供給することは、非接触給電の効率を低下させる原因になる。
【０００６】
下記特許文献３には、直列接続された複数の送電コイルの内、受電コイルへの給電が必要な送電コイルのみに電力を供給する非接触電力伝送システムが開示されている。
このシステムは、図１１に示すように、給電側に、直列接続した送電コイル及び共振コンデンサから成る複数の送電ユニット２１、２２、２３と、直列接続された複数の送電ユニット２１、２２、２３に一定の高周波電流を出力する高周波電源１と、各送電ユニット２１、２２、２３の入力端子間にそれぞれ並列接続されたスイッチ６１、６２、６３と、このスイッチ６１、６２、６３の開閉を制御する制御装置５とを備えている。
【０００７】
このシステムでは、受電コイルを備える移動体Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３が、給電側の送電コイルに対向する所定位置に停止すると、その情報が制御装置５に送られ、制御装置５は、該当する送電コイルに高周波電流を流すべく、その送電コイルに並列接続したスイッチを開放状態にする。一方、所定位置に移動体が存在しない場合、制御装置５は、送電コイルに並列接続するスイッチを短絡状態のままとする。そのため、高周波電流はスイッチを介して流れ、スイッチに並列接続する送電コイルには実質的に電流が流れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１４７１６０号公報
【特許文献２】特開２０１６−２２０３５３号公報
【特許文献３】特開２０１７−９３１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献３に記載された方式は、走行中非接触給電を行うシステムには適さない。
図１２は、縦横２３００ｍｍの送電コイルＡ、Ｂを４３００ｍｍの間隔を空けて配置し、同形の受電コイルＣを、送電コイルＡとの対向位置から送電コイルＢとの対向位置まで移動させるシミュレーションを実施したときの結果を表示しており、ここでは、送電コイルＡ，Ｂへの通電を特許文献３の方式で制御したときに、送電コイルＡ及びＢを通じて受電コイルＣに出力される電力とスイッチの状態との関係を示している。
図１２から明らかなように、特許文献３による制御では、走行車両の受電コイルＣが送電コイルＡと送電コイルＢとの中間にあるとき、受電量が極端に少なくなる。そのため、特許文献３の制御を実施した場合、走行中非接触給電の給電効率が大幅に低下する。
【００１０】
本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、走行車両への給電効率を落とすこと無く、漏洩磁束の削減を図ることができる走行中非接触給電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、走行路に沿って配置された複数の送電コイルから、走行する移動体に設けられた受電コイルに非接触給電を行う走行中非接触給電システムであって、
前記送電コイルと共振コンデンサとの直列接続から成る複数個の送電ユニットと、
前記走行路に沿って、直列接続されて配置された複数個の前記送電ユニットに高周波交流を供給する高周波電源と、
前記送電ユニットの各々の入力端子間に並列接続されたスイッチと、
前記送電ユニットの各々の前記スイッチを開放状態又は短絡状態に切り替える制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記受電コイルが前記送電ユニットに近づくとき、該送電ユニットの手前の第１地点で該送電ユニットの前記スイッチを短絡状態から開放状態に切り替え、前記受電コイルが該送電ユニットから遠ざかるとき、該送電ユニットの後方の第２地点で前記スイッチを開放状態から短絡状態に切り替えるように制御し、
前記送電ユニットの前記第１地点は、該送電ユニットから見て、手前側に隣接する前記送電ユニットの前記第２地点よりも遠い位置に設定されており、
前記送電ユニットの前記第２地点は、該送電ユニットから見て、後方側に隣接する前記送電ユニットの前記第１地点よりも遠い位置に設定されていることを特徴とする。
このシステムでは、走行車両の受電コイルが二つの送電コイルの中間に位置しても、その二つの送電コイルが同時に給電を止めることは無いから、走行車両への給電効率の極端な低下が避けられる。
【００１２】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットの前記第１地点を、該送電ユニットから見て、手前側に隣接する前記送電ユニットの位置を超えない位置に設定し、前記送電ユニットの前記第２地点を、該送電ユニットから見て、後方側に隣接する前記送電ユニットの位置を超えない位置に設定することが望ましい。
送電ユニットへの通電区間を徒に長くすることは、走行車両への給電効率の低下に繋がる。
【００１３】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットの前記第１地点及び第２地点を、該送電ユニットの電圧及び電流の値を少なくとも用いて算出した、該送電ユニットと前記受電コイルとの離間距離に応じて変化する計算値に基づいて設定するようにしても良い。
この計算値に基づいて第１地点や第２地点を設定することで、送電ユニットが受電コイルに有効に作用する区間だけ、その送電ユニットに高周波電流を供給することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットの前記第１地点を、該送電ユニットの前記受電コイルに与える有効電力が所定値より上昇する地点に設定し、前記送電ユニットの前記第２地点を、該送電ユニットの前記受電コイルに与える有効電力が前記所定値より低下する地点に設定するようにしても良い。
受電コイルに対して所定値以上の有効電力が供給可能な送電ユニットを受電コイルの給電に使用する。
【００１５】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットの前記第１地点を、該送電ユニットの前記スイッチに加わる電圧の位相と前記高周波電源の出力電流の位相との位相差が所定角度より狭まる地点に設定し、前記送電ユニットの前記第２地点を、前記位相差が前記所定角度より拡がる地点に設定するようにしても良い。
受電コイルが送電コイルの近くにあり、送電ユニットから受電コイルに電力が送られている場合は、送電ユニットの電圧（＝スイッチの電圧）の位相と高周波電源の出力電流の位相との位相差はほぼゼロであるが、受電コイルが送電ユニットから離れると送電ユニットの共振が取れなくなり、位相差が拡大する。
【００１６】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットの前記第１地点を、前方側に隣接する前記送電ユニットの中心位置に設定し、前記送電ユニットの前記第２地点を、後方側に隣接する前記送電ユニットの中心位置に設定しても良い。
第１地点及び第２地点の設定が容易になる。
【００１７】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記第１地点及び第２地点に前記受電コイル又は移動体を検知するセンサを配置し、前記制御手段は、前記センサの検知結果に基づいて前記スイッチの切り替えを制御するようにする。
制御手段によるスイッチの切り替えを円滑に行うことができる。
【００１８】
また、本発明の走行中非接触給電システムでは、前記送電ユニットを、直列接続された複数の前記送電コイルと前記共振コンデンサとで構成しても良い。
送電ユニットを構成する送電コイルとして、図１０に示す組合せコイルを用いることで移動体の横ずれによる給電効率の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の走行中非接触給電システムでは、走行車両への給電効率を落とすこと無く、漏洩磁束の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る走行中非接触給電システムを模式的に示す図
【図２】本発明の実施形態に係る走行中非接触給電システムの回路図
【図３】図２の回路図上のセンサ位置を示す図
【図４】センサの検知信号に伴うスイッチの状態変化を示す図
【図５】スイッチの短絡状態への切替えに伴う送電ユニットの電流変化を示す図
【図６】送電コイルが供給する有効電力の受電コイルの移動に伴う変化を示す図
【図７】スイッチ電圧とインバータ出力電流との位相差が受電コイルの移動に伴って変化する様子を示す図
【図８】図３の変形例を示す図
【図９】従来の走行中非接触給電システムを示す図
【図１０】送電コイルの組合わせコイルを示す図
【図１１】特許文献３に記載された非接触電力伝送システムを示す図
【図１２】特許文献３の方式を走行中非接触給電に用いたときの特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る走行中非接触給電システムを模式的に示している。
地上側には、車両の走行路に沿って、直列接続された複数の送電ユニット２１、２２、２３が配置され、各送電ユニット２１、２２、２３の入力端子間にはスイッチ３１、３２、３３が並列接続されている。送電ユニット２１、２２、２３には、高周波電源１０から高周波交流が供給される。また、走行車両の床面には、受電コイル４０が配置されている。
受電コイル４０への給電に寄与していない送電ユニット２１、２３のスイッチ３１、３３を短絡状態にし、受電コイル４０への給電に寄与している送電ユニット２２のスイッチ３２のみを開放状態にすることで、送電ユニット２１、２３からの漏洩磁束の発生を抑えることができる。
【００２２】
図２は、このシステムの回路構成を示している。各送電ユニット２１、２２、２３は、直列接続した送電コイルと共振コンデンサとで構成されている。
高周波電源１０は、商用電源から供給される交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、直流を高周波交流に変換するインバータとから成る。
また、スイッチ３１、３２、３３は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やバイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ）、リレーなどで構成されている。
なお、図１、図２では、スイッチ３１、３２、３３の切り替えを制御する制御装置の図示を省略している。
【００２３】
図３は、スイッチの制御装置に受電コイル２０の一端が直上に来たことを知らせるセンサＳ１〜Ｓ６の位置を示している。また、図４は、センサＳ１〜Ｓ６の検知信号に伴うスイッチ３１、３２、３３の状態変化を示している。
このセンサＳ１、Ｓ３、Ｓ５の位置は、特許請求の範囲で言う「第１地点」に相当しており、センサＳ２、Ｓ４、Ｓ６の位置は、特許請求の範囲で言う「第２地点」に相当している。
【００２４】
制御装置は、センサＳ１の検知信号により送電ユニット２１のスイッチ３１を短絡状態（ｈｉｇｈ状態）から開放状態（Ｌｏｗ状態）に切り替え、センサＳ２の検知信号によりスイッチ３１を開放状態から短絡状態に切り替える。また、センサＳ３の検知信号により送電ユニット２２のスイッチ３２を短絡状態から開放状態に切り替え、センサＳ４の検知信号によりスイッチ３２を開放状態から短絡状態に切り替える。また、センサＳ５の検知信号により送電ユニット２３のスイッチ３３を短絡状態から開放状態に切り替え、センサＳ６の検知信号によりスイッチ３３を開放状態から短絡状態に切り替える。
【００２５】
ここで留意すべきは、送電ユニット２１から見て、センサＳ２がセンサＳ３より離れた位置に在り、送電ユニット２２から見て、センサＳ３がセンサＳ２より離れた位置に在る点であり、同様に、送電ユニット２２から見て、センサＳ４がセンサＳ５より離れた位置に在り、送電ユニット２３から見て、センサＳ５がセンサＳ４より離れた位置に在る点である。
そのため、送電ユニット２１のスイッチ３１が開放状態から短絡状態に遷移する前に送電ユニット２２のスイッチ３２が開放状態に遷移し、送電ユニット２２のスイッチ３２が開放状態から短絡状態に遷移する前に送電ユニット２３のスイッチ３３が開放状態に遷移する。それ故、受電コイル４０の進入がセンサＳ１で検知されてから、受電コイル４０の退出がセンサ６で検知されるまでの間、送電コイル２１、２２、２３の全てが給電を停止する事態は発生しない。
【００２６】
センサＳ３が検知信号を出力してからセンサＳ２が検知信号を出力するまでの期間において、送電ユニット２１が受電コイル４０に供給する有効電力は、送電ユニット２１が受電コイル４０に正対しているときの有効電力に比べて少ない。また、同様に、その期間に送電ユニット２２が受電コイル４０に供給する有効電力も、送電ユニット２２が受電コイル４０に正対しているときの有効電力に比べて少ない。しかし、その少ない有効電力が加算されて受電コイル４０に供給されるため、その期間における受電コイル４０への供給電力の極端な低下は避けることができる。
この事情は、センサＳ５が検知信号を出力してからセンサＳ４が検知信号を出力するまでの期間においても同様である。
【００２７】
図５は、図２の回路において、スイッチ３１、３２、３３を切替えたときの、送電ユニット２１、２２、２３に流れる電流の変化をシミュレーションで求めた結果について示している。
図５（ａ）は、定電力制御した高周波電源１０のインバータの出力電流を示し、図５（ｂ）は、送電ユニット２１、２２、２３に供給された電流を示している。
図５において、四角で囲んだ範囲は、スイッチ３１、３２、３３を短絡状態にした期間である。その他の期間は、スイッチ３１、３２、３３を開放状態にしている。
図５から、スイッチ３１、３２、３３を短絡状態にすると、送電ユニット２１、２２、２３に殆ど電流が流れないことが分かる。
【００２８】
図６は、縦横３００ｍｍの送電コイルＡ、Ｂ、Ｃを３００ｍｍの間隔を空けて配置し、同形の受電コイルＤを、送電コイルＡとの対向位置から送電コイルＣとの対向位置まで移動させるシミュレーションを実施したときの結果であって、移動する受電コイルＤに送電コイルＡ，Ｂ，Ｃの各々から供給される有効電力の変化を示している。
ここでは、スイッチ３１、３２、３３が全て開放状態にあるものとして測定している。
図６において、四角形のプロットを繋ぐ曲線１は送電コイルＡの有効電力を表し、菱形のプロットを繋ぐ曲線２は送電コイルＢの有効電力を表し、三角形のプロットを繋ぐ曲線３は送電コイルＣの有効電力を表し、また、曲線４は、送電コイルＡ，Ｂ，Ｃの有効電力が共に作用する受電コイルＤの受電電力を表している。曲線５は、システムの入力電力を示している。
【００２９】
受電コイルＤが送電ユニットの真上近くにあるとき、送電ユニットの電圧の位相と高周波電源１０の出力電流の位相との位相差はほぼゼロであり、送電コイルから受電コイルＤに大きな電流が供給される。しかし、受電コイルＤが送電ユニットから離れると送電ユニットの共振が取れなくなり、送電ユニットの電圧と高周波電源１０の出力電流との位相差が拡大し、送電ユニットから受電コイルＤに供給される電流が減少する。
受電コイルＤへの送電ユニットの有効電力は、送電ユニットの電圧及び電流を測定し、ある時刻における電圧と電流とを乗算し、それを送電ユニットに供給される高周波の一周期に渡って積分することにより求めることができる。
【００３０】
ある送電ユニットの受電コイルＤに対する有効電力は、図６に示すように、受電コイルＤがその送電ユニットから離れる程、小さくなるから、スイッチの切替え地点は、受電コイルに対する送電コイルの有効電力に基づいて決めることができる。例えば、送電コイルの有効電力が所定値（例えば、３００Ｗ）以下に低下する地点を、スイッチの開放状態から短絡状態への切替え地点とし、逆に、３００Ｗ以上に上昇する地点をスイッチの短絡状態から解放状態への切替え地点とする。
【００３１】
複数の送電コイルを直列に配置した車両の走行路が図６に示す特性を有し、送電コイルＢの中心位置で、その前後の送電コイルＡ、Ｃの有効電力が共に所定値を超えているときは、送電コイルＢの中心位置を送電コイルＡのスイッチの開放状態から短絡状態への切替え地点に定め、同時に、送電コイルＢの中心位置を、送電コイルＣのスイッチの短絡状態から開放状態への切替え地点に定めても良い。
図６の場合、受電コイルＤが送電コイルＡ、Ｂの間、或いは、送電コイルＢ、Ｃの間ににあっても、十分な電力を得ることができる。
【００３２】
なお、送電ユニットの受電コイルＤに対する有効電力は、送電ユニットの電圧及び電流の実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓを測定し、また、その電圧と電流との位相差φを測定して、
Ｖｒｍｓ×Ｉｒｍｓ×ｃｏｓφ
から求めても良い。
【００３３】
また、各送電ユニットのスイッチの切替え地点は、スイッチの電圧と高周波電源のインバータの出力電流との位相差に基づいて決めても良い。
図７は、スイッチ３１の電圧、スイッチ３２の電圧、スイッチ３３の電圧、及び、インバータ１０の出力電圧の各位相とインバータ１０の出力電流の位相との位相差が受電コイル４０の移動に伴って変化する様子を示すシミュレーション結果である。
ここでは、スイッチ３１、３２、３３が全て開放状態にあるものとして測定している。
【００３４】
図７において、四角形のプロットを繋ぐ曲線１はスイッチ３１の電圧との位相差（インバータ１０の出力電流に対する位相差）を表し、菱形のプロットを繋ぐ曲線２はスイッチ３２の電圧との位相差を表し、三角形のプロットを繋ぐ曲線３はスイッチ３３の電圧との位相差を表し、また、円形のプロットを繋ぐ曲線４はインバータの出力電圧との位相差を表している。
【００３５】
受電コイルＤが送電コイルＡ，ＢまたはＣの真上近くにあり、それぞれの送電コイルから受電コイルに大きな電力が送られている場合は、その送電ユニットの電圧（＝スイッチの電圧）の位相と高周波電源１０の出力電流の位相との位相差はほぼゼロであるが、受電コイルＤが送電ユニットから離れると送電ユニットの共振が取れなくなり、位相差が拡大する。
このように、スイッチの電圧と高周波電源のインバータの出力電流との位相差は、送電ユニットに対する受電コイルの離れ具合いを表しているから、この位相差に基づいて各送電ユニットのスイッチの切替え地点を決めることができる。
【００３６】
なお、送電ユニットの受電コイルに与える有効電力や、スイッチの電圧とインバータ出力電流との位相差に基づいて設定するスイッチの切替え地点は、複数の送電ユニットが配置された実際の走行路に実験車両等を走らせて、有効電力や位相差を測定することで求めることができる。そして、求めた地点に受電コイルを検知するセンサを配置すれば、制御装置は、センサの検知結果に基づいてスイッチの切替えを行うことが可能になる。
また、第２地点のスイッチの切替えは、車両が走行するときの送電ユニットの有効電力や、スイッチの電圧とインバータ出力電流との位相差を実測して、スイッチを短絡状態に切替えるようにしても良い。
【００３７】
図８は、送電ユニットの送電コイルとして、図１０に示す、直列接続された二つの送電コイルの“組合せコイル”を用いた場合を示している。組合せコイルを用いることで受電コイルの位置ずれ（走行方向に直交する方向の位置ずれ）による給電効率の低下を抑えることができる。
なお、組合せコイルを形成するために直列接続する送電コイルの数は、２以上であっても良い。
【００３８】
なお、ここでは、走行路に設置するセンサが車両の受電コイルを検出するものとして説明したが、センサが進入又は退出する車両を検出して検出情報を制御装置に送り、制御装置が、各車種における車体中の受電コイルの位置が記録されたデータベースを参照して、受電コイルの位置を識別するようにしても良い。
また、ここでは、送電ユニットの電圧及び電流の値を用いて算出した送電ユニットの有効電力に基づいてスイッチの切替え地点を設定する場合について説明したが、この電圧及び電流から適宜な値を作り、その値に基づいてスイッチの切替え地点を設定しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の走行中非接触給電システムは、走行車両への給電効率を落とすこと無く、漏洩磁束の削減を図ることが可能であり、電気自動車やプラグインハイブリット車等、各種移動体の走行中給電に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０    高周波電源
２１    送電ユニット
２２    送電ユニット
２３    送電ユニット
３１    スイッチ
３２    スイッチ
３３    スイッチ
４０    受電コイル
Ｓ１〜Ｓ６    センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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