(57)【要約】【課題】受電装置が弱磁性の筐体を有する場合でも、水中での非接触電力伝送における伝送効率の低下を抑制できる受電装置を提供する。【解決手段】水中に配置される受電装置であって、弱磁性材料で形成された筐体と、筐体の外側を包囲し、強磁性材料で形成された強磁性体と、強磁性体の外側に巻回された受電コイルと、を備える。【選択図】図３
2020022267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に配置される受電装置であって、
弱磁性材料で形成された筐体と、
前記筐体の外側を包囲し、強磁性材料で形成された強磁性体と、
前記強磁性体の外側に巻回された受電コイルと、
を備える受電装置。
【請求項２】
センサ、を更に備え、
前記センサは、前記筐体の外側に配置され、データを検出して取得し、
前記強磁性体は、前記筐体の外側に配置される前記センサに対向する位置では不在である、
請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記受電装置は、水中を移動する水中航走体である、
請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項４】
前記受電装置は、水中に固定的に設置される、
請求項１または２に記載の受電装置。
【請求項５】
水中において、弱磁性材料で形成された筐体を有する受電装置に電力を送電する送電装置であって、
磁界を介して、前記受電装置の受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、
前記伝送コイルの半径方向外側を包囲し、強磁性材料で形成された強磁性体と、
を備える送電装置。
【請求項６】
送電装置及び受電装置を備え、水中に配置された前記送電装置が前記受電装置に電力を供給する水中給電システムであって、
前記受電装置は、
弱磁性材料で形成された筐体と、
前記筐体の外側を包囲し、強磁性材料で形成された第１の強磁性体と、
前記第１の強磁性体の外側に巻回された受電コイルと、
を備え、
前記送電装置は、
磁界を介して、前記受電装置の前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、
前記伝送コイルの半径方向外側を包囲し、強磁性材料で形成された第２の強磁性体と、
を備える水中給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水中において電力を受電する受電装置、水中において電力を送電する送電装置、及び水中給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送電装置としての水中基地局が、受電装置としての水中航走体との間で、磁気共方式を用いて非接触で電力伝送することが知られている（例えば特許文献１参照）。この送電装置は、送電用共鳴コイルと、風船と、風船制御機構と、を具備する。送電用共鳴コイルは、磁界共鳴方式により受電装置の受電用共鳴コイルに非接触で電力伝送する。風船は、送電用共鳴コイルを内包する。風船制御機構は、風船を電力伝送時に膨張させるこ
とにより、送電用共鳴コイルと受電用共鳴コイルとの間の水を排除する。
【０００３】
また、１３．５６ＭＨｚ帯の周波数を用いる電磁誘導方式を利用して、電力とデータをＩＣ搭載媒体に送信するアンテナ装置が知られている（例えば特許文献２参照）。このアンテナ装置は、信号電流が給電される少なくとも１つの給電ループアンテナと信号電流が給電されない少なくとも１つの無給電ループアンテナを有し、給電ループアンテナが発生する磁界を利用して無給電ループアンテナにも信号電流を発生させ、給電ループアンテナの通信範囲を拡大させる点を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０１５９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１０２１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水中航走体である自立型無人潜水機（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の水中で受電する受電装置の筐体には、通常、弱磁性体（非磁性体）であるアルミニウムが使用される。この筐体の側面に線材を巻き付けて受電コイルを成形した場合、弱磁性体であるアルミニウムの導電性のため、インダクタンスが低下し、Ｑ値が低下する。また、アルミニウムの導電率が大きいので、磁界によって渦電流が発生して筐体が発熱する。
【０００６】
本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、受電装置が弱磁性の筐体を有する場合でも、水中での非接触電力伝送における伝送効率の低下を抑制できる受電装置、送電装置及び水中給電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、水中に配置される受電装置であって、弱磁性材料で形成された筐体と、前記筐体の外側を包囲し、強磁性材料で形成された磁性体と、前記磁性体の外側に巻回された受電コイルと、を備える受電装置である。
【０００８】
本開示の一態様は、水中において、弱磁性材料で形成された筐体を有する受電装置に電力を送電する送電装置であって、磁界を介して、前記受電装置の受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、前記伝送コイルの半径方向外側を包囲し、強磁性材料で形成された磁性体と、を備える送電装置である。
【０００９】
本開示の一態様は、送電装置及び受電装置を備え、水中に配置された送電装置が受電装置に電力を供給する水中給電システムであって、受電装置は、弱磁性材料で形成された筐体と、前記筐体の外側を包囲し、強磁性材料で形成された第１の磁性体と、前記第１の磁性体の外側に巻回された受電コイルと、を備え、前記送電装置は、磁界を介して、前記受電装置の前記受電コイルに電力を伝送する送電コイルを含む１つ以上の伝送コイルと、前記伝送コイルの半径方向外側を包囲し、磁性材料で形成された第２の磁性体と、を備える水中給電システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、受電装置が弱磁性の筐体を有する場合でも、水中での非接触電力伝送における伝送効率の低下や筐体の発熱を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の電力伝送システムが置かれる環境の一例を示す図
【図２】電力伝送システムの構成例を示すブロック図
【図３】無線給電を行う際の送電コイル構造体および受電コイル構造体の位置関係を示す斜視図
【図４】受電コイル構造体の外観を示す斜視図
【図５】図４の矢印Ｆ−Ｆ方向から視た受電コイル構造体の断面およびその一部を拡大して示す図である。
【図６】図４の矢印Ｇ−Ｇ方向から視た受電コイル構造体の断面およびその一部を拡大して示す図
【図７】受電コイル、送電コイルおよび中継コイルのインダクタンスおよびＱ値を計算するための電力伝送モデルの一例を示す図
【図８】電力伝送モデルの等価回路を示す図
【図９】送電コイル、２つの中継コイル、および受電コイルの性能を表すパラメータテーブルを示す図
【図１０】他の送電コイル構造体および受電コイル構造体の位置関係を示す斜視図である。
【図１１】図１０の矢印Ｈ−Ｈ方向から視た送電コイル構造体および受電コイル構造体の断面図である。
【図１２】図１０の矢印Ｉ−Ｉ方向から視た送電コイル構造体および受電コイル構造体の断面図
【図１３】他の送電コイル構造体を含む電力伝送システムの概略を示す斜視図
【図１４】他の受電コイル構造体を搭載したＡＵＶの外観を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る受電装置、送電装置および水中給電システムを具体的に開示した実施形態（以下、「本実施形態」という）である電力伝送システムを詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１３】
（本開示の一形態を得るに至った経緯）
海水中で磁気共鳴方式により電力を伝送する場合、海水は導電率が高いので、電磁界の減衰が大きい。このため、受電コイルを、電磁界の減衰の少ない媒質（例えば空気）で覆うことが検討される。しかし、受電コイルを電磁界の減衰の少ない媒質で覆っても、電磁界の減衰を十分に低減することは難しく、また、受電コイルを囲むためには、大きな空間が必要となる。以下の実施形態では、一例として、受電コイルにコア（磁心）を設け、コアに電磁界を集中させることで、水中（例えば海水中）における電磁界の減衰を低減する。
【００１４】
図１は、本実施形態の電力伝送システム１０が置かれる環境の一例を示す図である。電力伝送システム１０は、送電装置１００、受電装置２００、及び複数のコイルＣＬを備える（図２参照）。送電装置１００は、受電装置２００に対して、複数のコイルＣＬを介して、磁気共鳴方式に従ってワイヤレス（無接点）で電力伝送する。配置されるコイルＣＬの数は、ｎ個であり、任意である。
【００１５】
コイルＣＬは、例えば、環状に形成され、樹脂のカバーで被覆されて絶縁される。また、コイルＣＬは、例えばキャブタイヤケーブルで形成されてよい。コイルＣＬは、例えば、ヘリカルコイルやスパイラルコイルでよい。ヘリカルコイルは、同一平面内ではなく、磁気共鳴方式による電力の伝送方向（単に「伝送方向」とも称する）に沿って、螺旋状に巻回された（ヘリカル巻きで形成された）環状のコイルである。スパイラルコイルは、同一平面内において巻回された（スパイラル巻きで形成された）環状のコイルである。スパイラルコイルによれば、コイルＣＬの厚みを確保することが困難な場合でも、コイルＣＬを薄型化できる。ヘリカルコイルによれば、巻回されたコイルＣＬの内部の空間を広く確保し得る。図１では、一例としてスパイラルコイルが用いられる。
【００１６】
コイルＣＬは、送電コイルＣＬＡ及び受電コイルＣＬＢを含む。送電コイルＣＬＡは、一次コイル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｉｌ）であり、受電コイルＣＬＢは、二次コイル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｏｉｌ）である。また、コイルＣＬは、送電コイルＣＬＡと受電コイルＣＬＢとの間に配置された１つ以上の中継コイルＣＬＣ（Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｃｏｉｌ）を含んでもよい。中継コイルＣＬＣ同士は、略平行に配置され、中継コイルＣＬＣにより形成される開口面の半分以上が重なる。複数の中継コイルＣＬＣ間の間隔は、例えば中継コイルＣＬＣの半径以上確保される。中継コイルＣＬＣは、送電コイルＣＬＡによる電力伝送を補助する。
【００１７】
送電コイルＣＬＡは、送電装置１００に設けられる。受電コイルＣＬＢは、受電装置２００に設けられる。中継コイルＣＬＣは、送電装置１００に設けられても、受電装置２００に設けられても、送電装置１００及び受電装置２００とは別に設けられてもよい。中継コイルＣＬＣは、一部が送電装置１００に設けられ、他の一部が受電装置２００に設けられてもよい。
【００１８】
送電装置１００は、その一部が船舶５０に設置されてもよいし、その他の箇所、例えば陸上に設置された給電設備１２００に配置されてもよい。受電装置２００は、移動可能な水中航走体６０（例えば潜水艇７０や水底掘削機８０）や固定的に設置される受電装置（例えば地震計、監視カメラ、地熱発電機）に設置されてよい。図１では、水中航走体６０として、潜水艇７０を例示する。各コイルＣＬは、水中（例えば海中）に配置される。
【００１９】
潜水艇７０は、例えば、遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ：Ｒｅｍｏｔｅｌｙ Ｏｐｅｒａ
ｔｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、無人潜水艇（ＵＵＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、又は自立型無人潜水機（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）８００を含んでよい。ここでは、潜水艇７０として、ＡＵＶ８００を用いる場合を詳細に説明する。
【００２０】
船舶５０の一部は、水面９０（例えば海面）より上部つまり水上に存在し、船舶５０の他の一部は、水面９０よりも下部つまり水中に存在する。船舶５０は、水上で移動可能であり、例えばデータ取得場所の水上へ自由に移動可能である。船舶５０に設置された送電装置１００と送電コイルＣＬＡとの間は、電力ケーブル２８０により接続される。電力ケーブル２８０は、水上のコネクタを介して、例えば送電装置１００内のドライバ１５１（図２参照）と接続される。
【００２１】
ＡＵＶ８００は、水中を潜行する。例えば、水上の船舶５０からの指示により、データ取得ポイントへ自由に移動可能である。船舶５０からの指示は、各コイルＣＬを介した通信により伝送されてもよいし、その他の通信方法により伝送されてもよい。
【００２２】
各コイルＣＬは、例えば等間隔に配置される。隣り合うコイルＣＬ間の距離（コイル間隔）は、例えば５ｍである。コイル間隔は、例えばコイルＣＬの直径の半分程度の長さである。伝送周波数は、水中（例えば海中）での磁界強度の減衰量を考慮すると、例えば４０ｋＨｚ以下であり、１０ｋＨｚ未満とされることが好ましい。また、１０ｋＨｚ以上の送信周波数で電力伝送する場合には、電波法の規定に基づいて所定のシミュレーションを行う必要があり、１０ｋＨｚ未満の場合にはこの作業を省略できる。尚、伝送周波数が低周波であるほど、電力伝送距離が長くなり、コイルＣＬが大きくなり、コイル間隔が長くなる。なお、伝送周波数は、例えば通信信号が重畳される場合、４０ｋＨｚよりも高い周波数でもよい。
【００２３】
伝送周波数は、コイルＣＬのインダクタンス、コイルＣＬの直径、コイルのＣＬの巻き数等のコイル特性に基づき定まる。コイルＣＬの直径は、例えば数ｍ〜数１０ｍである。また、コイルＣＬの太さが太い程、つまりコイルＣＬの線径が大きい程、コイルＣＬでの電気抵抗が減り、電力損失が小さくなる。また、コイルＣＬを介して伝送される電力は、例えば５０Ｗ以上であり、ｋＷオーダーでもよい。
【００２４】
また、送電装置１００は、コイルの線材が巻かれる、１つ以上のボビンｂｎを備えてよい。ボビンｂｎの材料は、非導電性又は弱磁性の材料でよく、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリエステル等の樹脂が用いられてよい。なお、ボビンの材料は、誘電性を有してもよい。例えば、ボビンの材料としてポリ塩化ビニルを用いると、安価で入手し易く、加工し易くなる。ボビンｂｎが非導電性を有することで、送電装置１００は、コイルＣＬに流れる交流電流に起因して発生する磁界が、ボビンｂｎに吸収されることを抑制できる。
【００２５】
図１では、水中給電（例えば海中給電）を行うために、水中に浮遊するボビンｂｎ１０を含む給電スタンド１０００Ｃと、海底に配置されたボビンｂｎ１１を含む給電スタンド１０００Ｄとが設置される。
【００２６】
給電スタンド１０００Ｃでは、筒状のボビンｂｎ１０の外周には、送電コイルＣＬＡ１１及び中継コイルＣＬＣ１１が巻回されて配置される。送電コイルＣＬＡ１１には、電力ケーブル２８０が接続されており、海上に係留している船舶５０から電力ケーブル２８０を介して電力が供給される。また、電力ケーブル２８０は、給電スタンド１０００Ｃを海中で浮遊状態に支持する。浮遊状態では、筒状のボビンｂｎ１０の両側の開口は、水平方向を向いてよい。ＡＵＶ８００は、浮遊状態にある給電スタンド１０００Ｃの出入口に対し、水平方向に進入し、ボビンｂｎ１０の内部に留まって受電してよい。
【００２７】
給電スタンド１０００Ｄは、海底９１０に埋め込まれた２本の支柱１１０１の上部に固定される。給電スタンド１０００Ｄの出入口は、水平方向を向いてよい。給電スタンド１０００Ｄでは、筒状のボビンｂｎ１１に送電コイルＣＬＡ１２が巻回されて配置され、中継コイルＣＬＣは配置されていない。送電コイルＣＬＡ１２には、海底９１０に這わされた電力ケーブル２８０Ａが接続され、給電設備１２００から電力ケーブル２８０Ａを介して電力が供給されてよい。ＡＵＶ８００は、海底９１０に設置された給電スタンド１０００Ｄの出入口に対し、水平方向に進入し、ボビンｂｎ１１の内部に留まって受電してよい。
【００２８】
図２は、電力伝送システム１０の構成例を示すブロック図である。電力伝送システム１０は、前述したように、送電装置１００及び受電装置２００を備える。送電装置１００は、電源１１０、ＡＤＣ（ＡＣ／ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２０、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３０、情報通信部１４０、及び送電回路１５０、を備える。
【００２９】
ＡＤＣ１２０は、電源１１０から供給される交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、送電回路１５０へ送られる。
【００３０】
ＣＰＵ１３０（プロセッサの一例）は、送電装置１００の各部（例えば電源１１０、ＡＤＣ１２０、情報通信部１４０、送電回路１５０）の動作を統括する。
【００３１】
情報通信部１４０は、受電装置２００との間で通信される通信データを変調又は復調するための変復調回路１４１を含む。情報通信部１４０は、例えば、送電装置１００から受電装置２００への制御情報を、コイルＣＬを介して送信する。情報通信部１４０は、例えば、受電装置２００から送電装置１００へのデータを、コイルＣＬを介して受信する。このデータには、例えば、受電装置２００により水中探査や水底探査された探査結果のデータが含まれる。情報通信部１４０により、水中航走体６０がデータ収集等の作業を行いながら、水中航走体との間で迅速にデータ通信できる。
【００３２】
送電回路１５０は、ドライバ１５１及び共振回路１５２を含む。ドライバ１５１は、ＡＤＣ１２０からの直流電力を所定の周波数の交流電圧（パルス波形）に変換する。共振回路１５２は、コンデンサＣＡと送電コイルＣＬＡとを含んで構成され、ドライバ１５１からのパルス波形の交流電圧から正弦波波形の交流電圧を生成する。送電コイルＣＬＡは、ドライバ１５１から印加される交流電圧に応じて、所定の共振周波数で共振する。尚、送電コイルＣＬＡは、送電装置１００の出力インピーダンスにインピーダンス整合される。
【００３３】
なお、ドライバ１５１が変換することで得られる交流電圧に係る所定の周波数は、送電装置１００と受電装置２００との間での電力伝送の伝送周波数に相当し、共振周波数に相当する。伝送周波数は、例えば、各コイルＣＬのＱ値に基づき設定されてよい。
【００３４】
受電装置２００は、受電回路２１０、ＣＰＵ２２０、充電制御回路２３０、２次電池２４０、及び情報通信部２５０を備える。
【００３５】
受電回路２１０は、整流回路２１１、レギュレータ２１２、及び共振回路２１３を含む。共振回路２１３は、コンデンサＣＢと受電コイルＣＬＢとを含んで構成され、送電コイルＣＬＡから送電された交流電力を受電する。尚、受電コイルＣＬＢは、受電装置２００の入力インピーダンスにインピーダンス整合される。整流回路２１１は、受電コイルＣＬＢに誘起された交流電力を直流電力に変換する。レギュレータ２１２は、整流回路２１１から送られる直流電圧を、２次電池２４０の充電に適合する所定の電圧に変換する。
【００３６】
ＣＰＵ２２０（プロセッサの一例）は、受電装置２００の各部（例えば受電回路２１０、充電制御回路２３０、２次電池２４０、情報通信部２５０）の動作を統括する。
【００３７】
充電制御回路２３０は、２次電池２４０の種別に応じて２次電池２４０への充電を制御する。例えば、２次電池２４０がリチウムイオン電池の場合、充電制御回路２３０は、定電圧で、レギュレータ２１２からの直流電力により２次電池２４０への充電を開始する。
【００３８】
２次電池２４０は、送電装置１００から伝送された電力を蓄積する。２次電池２４０は、例えばリチウムイオン電池である。
【００３９】
情報通信部２５０は、送電装置１００との間で通信される通信データを変調又は復調するための変復調回路２５１を含む。情報通信部２５０は、例えば、送電装置１００から受電装置２００への制御情報を、コイルＣＬを介して受信する。情報通信部２５０は、例えば、受電装置２００から送電装置１００へのデータを、コイルＣＬを介して送信する。このデータには、例えば、受電装置２００により水中探査や水底探査された探査結果のデータが含まれる。情報通信部２５０により、水中航走体６０がデータ収集等の作業を行いながら、船舶５０との間で迅速にデータ通信できる。
【００４０】
尚、中継コイルＣＬＣは、送電コイルＣＬＡ及び受電コイルＣＬＢと同様に、コンデンサＣＣとともに共振回路を構成する。つまり、本実施形態では、共振回路が水中において多段に配置されることで、磁気共鳴方式により電力が伝送される。
【００４１】
次に、送電装置１００から受電装置２００への電力伝送について説明する。共振回路１５２では、送電装置１００の送電コイルＣＬＡに電流が流れると送電コイルＣＬＡの周囲に磁場が発生する。発生した磁場の振動は、同一の周波数で共振する中継コイルＣＬＣを含む共振回路又は受電コイルＣＬＢを含む共振回路２１３に伝達される。
【００４２】
中継コイルＣＬＣを含む共振回路では、磁場の振動により中継コイルＣＬＣに電流が励起され、電流が流れ、中継コイルＣＬＣの周囲に更に磁場が発生する。発生した磁場の振動は、同一の周波数で共振する他の中継コイルＣＬＣを含む共振回路又は受電コイルＣＬＢを含む共振回路２１３に伝達される。
【００４３】
共振回路２１３では、中継コイルＣＬＣ又は送電コイルＣＬＡの磁場の振動により、受電コイルＣＬＢに交流電流が誘起される。誘起された交流電流が整流され、所定の電圧に変換され、２次電池２４０に充電される。
【００４４】
図３は、水中において無線給電を行う際の送電コイル構造体１００Ｚおよび受電コイル構造体２００Ｚの位置関係を示す斜視図である。送電コイル構造体１００Ｚは、送電装置１００に設けられる送電コイルに関する構造体、又は、送電コイル及び中継コイルに関する構造体である。受電コイル構造体２００Ｚは、受電装置２００に設けられる受電コイルに関する構造体である。なお、水中が海水中であることを主に例示するが、海水中以外の水中であってもよい。
【００４５】
送電コイル構造体１００Ｚは、１つの送電コイルＣＬＡと２つの中継コイルＣＬＣが海水中で水平方向に並ぶように配置された構造を有する。なお、図３では、ボビンｂｎが省略されているが、ボビンｂｎが存在しても不在でもよい。中継コイルＣＬＣの数は、２つでなくてもよく、１つでも３つ以上でもよく、更に中継コイルＣＬＣが設けられなくてもよい。送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣは、例えば１０回巻きの電線を被覆材（カバー）で密閉して成形される。電線は、例えば銅線である。被覆材には、絶縁性、弾力性、耐候性を有する材料（例えばゴムや樹脂）が用いられる。なお、コイルＣＬは、被覆材で覆われた電線を１０回巻くことで成形されてもよい。
【００４６】
送電コイル構造体１００Ｚの内側では、受電コイル構造体２００Ｚが進退自在である。受電コイル構造体２００Ｚは、ＡＵＶ８００の筐体に収容されてもよいし、ＡＵＶ８００の筐体の一部を覆うように形成されてもよいし、ＡＵＶ８００の筐体の全部を覆うように形成されてもよい。ここでは、受電コイル構造体２００ＺがＡＵＶ８００の筐体の一部を覆うように形成される場合を示す。また、ＡＵＶ８００の筐体の内部は、中空部分が存在してよい。中空部分には、各種機器（例えば各種演算装置や各種センサ）が配置されてよい。なお、ＡＵＶ８００の航走予定位置が水深の深い位置である場合、水圧に抗するように、ＡＵＶ８００の筐体内の中空部分に油が充填されてよい。
【００４７】
図４は、受電コイル構造体２００Ｚの外観例を示す斜視図である。受電コイル構造体２００Ｚは、透磁率の高い磁性体（強磁性体）であるコア（磁心）８５０と、コア（磁心）８５０を巻回するように配置された受電コイルＣＬＢと、を含む構造を有する。コア８５０は、ＡＵＶの筐体（弱磁性体８５１）と筐体の周囲に巻回される磁性体（例えばフェライト８５２）とを含んでよい。コア８５０には、透磁率が低い磁性体（弱磁性体）が用いられてもよい。コア８５０は、ＡＵＶ８００の筐体を模した円柱状の弱磁性体の側面に、磁性材料を貼ることで成形されてよい。なお、磁性体は、円柱状の弱磁性体の側面に沿うように筒状に成形されてよいし、弱磁性体の側面に貼られるようにシート状に成形されてもよい。また、磁性体は、円柱状の弱磁性体の側面（ＡＵＶ８００の筐体の側面に相当）に限らず、その前面（ＡＵＶ８００の筐体の前面に相当）と背面（ＡＵＶ８００の筐体の背面に相当）に貼られてもよい。円柱状の弱磁性体には、例えば、軽くて錆びにくく切削し易いアルミニウムが用いられる。なお、弱磁性体としては、アルミニウムに限らず、ステンレス、チタン、樹脂等が用いられてもよい。また、磁性材料として、本実施形態では、一例として、厚さ２ｍｍのフェライト８５２が用いられる。フェライトは、電気を通しにくいので、磁界が発生しても発熱が少なく、また、錆びないので、取り扱い易い。なお、磁性材料（強磁性材料）として、フェライトに限らず、ケイ素鋼板やパーマロイ等を用いることも可能である。なお、強磁性材料は、弱磁性材料よりも透磁率が高いことを示す。
【００４８】
受電コイルＣＬＢの内側にコア８５０を設けた場合、送電コイルＣＬＡ又は中継コイルＣＬＣで発生する磁界は、コア８５０を形成するフェライト８５２の内部に集中するとともに、発生した磁界によって、フェライト８５２の内部に磁束を生じさせる。これにより、受電コイル構造体２００Ｚでは、受電コイルＣＬＢの内側に多くの磁力線が集まる。
【００４９】
図３に示すように、２段目（図３の右側）の中継コイルＣＬＣの内側にＡＵＶ８００が進入し、２段目の中継コイルＣＬＣと受電コイルＣＬＢとが略同一平面上で対向した位置に到達すると、水中において無線給電が開始される。なお、中継コイルＣＬＣでなく、送電コイルＣＬＡ側からの送電コイルＣＬＡの内側にＡＵＶ８００が進入した場合も同様であり、送電コイルＣＬＡと受電コイルＣＬＢとが略同一平面上で対向した位置に到達すると、水中において無線給電が開始される。
【００５０】
図５は、図４の矢印Ｆ−Ｆ方向から視た受電コイル構造体２００Ｚの断面およびその一部を拡大して示す図である。図６は、図４の矢印Ｇ−Ｇ方向から視た受電コイル構造体２００Ｚの断面およびその一部を拡大して示す図である。受電コイルＣＬＢは、例えば１０回巻きの電線８５６を被覆材８５５で密閉することで成形される。被覆材８５５は、絶縁性、弾力性、耐候性を有する材料であればよく、ここではゴムが用いられてよい。受電コイル構造体２００Ｚは、コア８５０の外周に、成形された受電コイルＣＬＢを装着することで一体化される。コア８５０の外周と受電コイルＣＬＢの被覆材８５５との接触面には、これらが分離しないように接着材が塗布されてよい。なお、接着剤による接着以外の方法で、コア８５０と受電コイルＣＬＢとの一体化が行われてもよい。
【００５１】
図７は、受電コイルＣＬＢ、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣのインダクタンスおよびＱ値を計算するための電力伝送モデル１５の一例を示す図である。この電力伝送モデル１５では、送電コイルＣＬＡの図中下方に中継コイルＣＬＣが２段に配置される。送電コイルＣＬＡの直径は例えば２０００ｍｍであり、その巻き数は例えば１０回である。また、送電コイルＣＬＡの導体の直径（線径）は例えば１３．９ｍｍであり、被覆材の厚みは例えば２．１ｍｍである。したがって、この導体の断面積は、例えば１００ｍｍ２である。また、２つの中継コイルＣＬＣの仕様は、送電コイルＣＬＡと同じでよい。
【００５２】
受電コイルＣＬＢは、２段目の中継コイルＣＬＣ（図７では下方の中継コイルＣＬＣ）と略同一平面になるように対向している。受電コイルＣＬＢの直径は例えば５００ｍｍであり、その巻き数は例えば１０回である。また、受電コイルＣＬＢの導体の直径（線径）は例えば９．１ｍｍであり、その被覆材８５５の厚みは例えば３．２ｍｍである。したがって、この導体の断面積は、例えば３８ｍｍ２である。
【００５３】
また、各コイル間隔（送電コイルＣＬＡと中継コイルＣＬＣの間の距離）は、コイルＣＬの直径の半分程度の長さである。したがって、各コイル間隔は１０００ｍｍである。コア８５０の材質・寸法等は、前述したとおりである。
【００５４】
図８は、電力伝送モデル１５の等価回路を示す図である。この等価回路では、送電装置１００の共振回路１５２は、インダクタンスの値としてインダクタンスＬ１を有する送電コイルＣＬＡ及びキャパシタンスの値としてキャパシタンスＣ１を有するコンデンサＣＡを含む。１段目の中継コイルＣＬＣ（図７では上方の中継コイルＣＬＣ）を含む共振回路は、インダクタンスの値としてインダクタンスＬ２を有する中継コイルＣＬＣ及びキャパシタンスの値としてのキャパシタンスＣ２を有するコンデンサＣＣを含む。２段目の中継コイルＣＬＣ（図７では下方の中継コイルＣＬＣ）を含む共振回路は、インダクタンスの値としてインダクタンスＬ３を有する中継コイルＣＬＣ及びキャパシタンスの値としてキャパシタンスＣ３を有するコンデンサＣＣを含む。受電装置２００の共振回路２１３は、インダクタンスの値としてインダクタンスＬ４を有する受電コイルＣＬＢ及びキャパシタンスの値としてキャパシタンスＣ４を有するコンデンサＣＢを含む。
【００５５】
送電コイルＣＬＡ、２つの中継コイルＣＬＣ、及び受電コイルＣＬＢのそれぞれについて、インダクタンスおよびＱ値を導出（例えば検出、計算）する。図９は、送電コイルＣＬＡ、２つの中継コイルＣＬＣ、及び受電コイルＣＬＢの性能を表すパラメータテーブルＴｂを示す図である。このパラメータテーブルＴｂには、フェライト８５２がある場合とフェライト８５２が無い場合におけるインダクタンス及びＱ値が示される。ここで、Ｑ値は、共振回路の共振のピークの鋭さを表す。Ｑ値が高い程、コイルＣＬによる電力の伝送効率が向上する。Ｑ値は、角周波数ω、抵抗成分Ｒ，インダクタンス成分Ｌ、キャパシタンス成分Ｃを用いると、Ｑ＝ωＬ／Ｒ＝１／ωＣＲで示される。また、角周波数ωは、インダクタンス成分Ｌ、キャパシタンス成分Ｃを用いると、ω＝（１／ＬＣ）１／２で示される。
【００５６】
図９に示すように、送電コイルＣＬＡのインダクタンス値は、フェライト８５２が無い場合に４００μＨ程度であるのに対し、フェライト８５２が有る場合に４１４μＨと僅かに大きくなるが、ほぼ同じである。また、送電コイルＣＬＡのＱ値は、フェライト８５２の有無によらず、値５５とほぼ同じである。
【００５７】
１段目の中継コイルＣＬＣのインダクタンス値は、フェライト８５２が無い場合に４００μＨ程度であるのに対し、フェライト８５２が有る場合に４０８μＨと僅かに大きくなるが、ほぼ同じである。また、１段目の中継コイルＣＬＣのＱ値（Ｑ２）は、フェライト８５２の有無によらず、値５５とほぼ同じである。
【００５８】
２段目の中継コイルＣＬＣのインダクタンス値は、フェライト８５２が無い場合に４００μＨ程度であるのに対し、フェライト８５２が有る場合に４５３μＨと少し大きくなる。また、２段目の中継コイルＣＬＣのＱ値（Ｑ３）は、フェライト８５２の有無によらず、値５５とほぼ同じである。
【００５９】
受電コイルＣＬＢのインダクタンス値は、フェライト８５２が無い場合に４０μＨ程度であるのに対し、フェライト８５２が有る場合に２９１μＨと７倍以上に大きくなる。また、受電コイルＣＬＢのＱ値は、フェライト８５２が無い場合に値１０以下であるのに対し、フェライト８５２が有る場合に値６９と高くなる。
【００６０】
例えば、例えばＰＣ（Personal Computer）のプロセッサは、これらのコア８５０の有無に応じたインダクタンス値及びＱ値を基に、電力伝送モデル１５を用いてシミュレーションを行う。プロセッサは、２段目の中継コイルＣＬＣと受電コイルＣＬＢの相互インダクタンスＭ３４を導出（例えば算出）する。プロセッサは、相互インダクタンスＭ３４を用いて、例えば式（１）に従い、２段目の中継コイルＣＬＣと受電コイルＣＬＢの結合係数ｋ３４を算出してよい。
ｋ３４ ＝ Ｍ３４ ／（Ｌ３・Ｌ４）１／２    ……（１）
なお、（Ｌ３・Ｌ４）１／２は、（Ｌ３・Ｌ４）の平方根を示し、「・」は乗算符号を示す。
【００６１】
例えばＰＣのプロセッサは、算出した結合係数ｋ３４と、２段目の中継コイルＣＬＣのＱ値であるＱ３と、受電コイルＣＬＢのＱ値であるＱ４と、を用いて、例えば式（２）に従い、電力の最大伝送効率ηｍａｘを算出してよい。
【数１】
2020022267.tif 000003
ここで、Ｑ３４ ＝ （Ｑ３・Ｑ４）１／２  を表す。なお、（Ｑ３・Ｑ４）１／２は、（Ｑ３・Ｑ４）の平方根を示し、「・」は乗算符号を示す。また、上記計算の実行主体は、汎用コンピュータ（例えばＰＣ（Personal Computer））のプロセッサでよい。
【００６２】
なお、結合係数ｋ３４は、伝達関数であるＺパラメータを使って、式（３）に示すように表現することも可能である。
【数２】
2020022267.tif 000004
【００６３】
このように、本実施形態の受電装置２００は、水中に配置され、弱磁性材料で形成された筐体の一部である弱磁性体８５１と、弱磁性体８５１の外側を包囲し強磁性材料で形成されたフェライト８５２（強磁性体の一例）と、強磁性体の外側に巻回された受電コイルＣＬＢと、を備える。
【００６４】
このように、受電コイルＣＬＢの内側に磁性体であるコア（磁心）８５０が設けられる。コア８５０は、弱磁性体である円柱状のアルミニウムの側面の少なくとも一部を覆うように、強磁性材料であるフェライト８５２がアルミニウムの側面に貼られることで成形される。これにより、受電装置２００は、受電コイルＣＬＢのインダクタンス及びＱ値を高めることができる。したがって、ＡＵＶ８００が弱磁性の筐体を有する場合でも、水中での非接触電力伝送における伝送効率の低下を抑制できる。また、外部からの磁界及びフェライト８５２内部で発生した磁束による磁力線がフェライト内部に集中して、導電性を有するアルミニウムに向かうことを抑制できる。これにより、受電装置２００は、コア８５０がＡＵＶ８００の筐体である場合、筐体にアルミニウムが使用されても、渦電流によるアルミニウムの発熱を抑制できる。
【００６５】
また、コア８５０が存在することで、送電コイルＣＬＡと受電コイルＣＬＢを貫く磁束が増える。また、受電装置２００は、コイル同士の結合係数が大きくなり、電磁界（電力）の伝送効率を上げることができる。また、フェライト８５２は、導電性を有するが、海水と比べて導電率が低く、電磁界の減衰を低減させる。したがって、受電装置２００は、電力の伝送損失を抑えることができる。
【００６６】
また、受電装置２００は、水中を移動する水中航走体としてＡＵＶ８００でよい。この場合、受電装置２００は、ＡＵＶ８００の移動の自由度を確保しつつ、水中での電力伝送効率を向上して充電できる。
【００６７】
（送電コイル構造体の他の構成例１）
上記実施形態では、受電コイルＣＬＢの内側に配置されたコア（磁心）８５０の外周に強磁性材料であるフェライトが貼られることを例示した。他の構成例１では、受電コイルＣＬＢに加え、送電コイルＣＬＡ及び２つの中継コイルＣＬＣの少なくとも１つの外周に強磁性材料であるフェライトが設けられることを例示する。
【００６８】
図１０は、他の送電コイル構造体１００Ｙ及び受電コイル構造体２００Ｚの位置関係を示す斜視図である。送電コイル構造体１００Ｙは、送電装置１００に設けられる送電コイルに関する構造体、又は、送電コイル及び中継コイルに関する構造体である。図１１は、図１０の矢印Ｈ−Ｈ方向から視た送電コイル構造体１００Ｙ及び受電コイル構造体２００Ｚの断面図である。図１２は、図１０の矢印Ｉ−Ｉ方向から視た送電コイル構造体１００Ｙ及び受電コイル構造体２００Ｚの断面図である。電力伝送システムにおいて、上記実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【００６９】
送電コイル構造体１００Ｙにおいても、１つの送電コイルＣＬＡと２つの中継コイルＣＬＣが海水中で水平方向に並ぶように配置される。また、送電コイル構造体１００Ｙは、送電コイルＣＬＡおよび２つの中継コイルＣＬＣの外周に強磁性体であるフェライト１８１が貼られた構造を有する。即ち、フェライト１８１は、送電コイルＣＬＡと２つの中継コイルＣＬＣを覆うように筒状に形成される。つまり、フェライト１８１は、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣのそれぞれが形成する円周の外側に配置される。フェライト１８１の厚さは、受電側のコア８５０に設けられたフェライト８５２と同じ２ｍｍでよい。
【００７０】
この送電コイル構造体１００Ｙでは、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣで発生する磁界は、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣの半径方向外側に配置されたフェライト１８１により、外側に漏れにくく、フェライト１８１の内部に集中し、また、フェライト１８１の内部に磁束を生じさせる。したがって、送電コイル構造体１００Ｙの内側には、多くの磁力線が集まる。
【００７１】
また、上記実施形態と同様、受電コイルＣＬＢは、１０回巻きの電線８５６を被覆材８５５で密閉して成形される。被覆材８５５は、絶縁性、弾力性、耐候性を有する材料であればよく、例えばゴムが用いられる。受電コイル構造体２００Ｚは、コア８５０の外周に、成形された受電コイルＣＬＢを巻き付けることで一体化されてよい。また、コア８５０の外周と受電コイルＣＬＢの被覆材８５５との接触面には、これらが分離しないように、例えば接着材が塗布されてもよいし、接着以外の方法で一体化されてもよい。
【００７２】
受電コイルＣＬＢの内側にコア８５０が存在する場合、送電コイル構造体１００Ｙの内側の磁界は、フェライト８５２の内部に集中し、また、フェライト８５２の内部で磁束を生じさせる。したがって、受電コイル構造体２００Ｚでは、受電コイルＣＬＢの内側に多くの磁力線が集まる。したがって、電力伝送システム１０における電力の伝送効率が高まる。
【００７３】
中継コイルＣＬＣの内側にＡＵＶ８００が進入し、中継コイルＣＬＣと受電コイルＣＬＢとが略同一平面上で対向する位置に到達すると、水中において無線給電が開始される。なお、中継コイルＣＬＣ側からでなく、送電コイルＣＬＡ側からＡＵＶ８００が進入した場合も同様であり、送電コイルＣＬＡと受電コイルＣＬＢとが略同一平面上で対向する位置に到達すると、水中において無線給電が開始される。
【００７４】
このように、他の構成例１の送電装置１００は、他の送電コイル構造体１００Ｙを用いて、水中において、弱磁性材料で形成された筐体８００ｚを有するＡＵＶ８００に電力を送電してよい。送電装置１００は、磁界を介して、受電装置２００の受電コイルＣＬＢに電力を伝送する送電コイルＣＬＡを含む１つ以上のコイルＣＬ（伝送コイルの一例）と、コイルＣＬの半径方向外側を包囲し、強磁性材料で形成されたフェライト８５２と、を備えてよい。
【００７５】
これにより、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣで発生する磁界は、フェライト１８１により送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣの半径方向外側に漏れることを抑制できる。つまり、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣで発生する磁界は、フェライト１８１の内部に集中し、また、フェライト１８１の内部に磁束を生じさせる。フェライト１８１は、導電性を有するが、海水と比べて導電率が低く、電磁界の減衰を低減できる。したがって、送電コイル構造体１００Ｙの内側では、多くの磁力線が集まる。これにより、送電装置１００は、電力の伝送効率を一層高めることができる。また、送電装置１００は、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣの外周に、強固に成形されたフェライト１８１が貼られた場合、送電コイルＣＬＡおよび２つの中継コイルＣＬＣを連結する連結体として機能させることもできる。この場合、送電装置１００は、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣが巻き付けられるボビンｂｎを不要にできる。
【００７６】
他の構成例１の電力伝送システム１０（水中給電システムの一例）は、送電装置１００及び受電装置２００を備え、水中に配置された送電装置１００が受電装置２００に電力を供給する。受電装置２００は、弱磁性材料で形成された筐体８００ｚと、筐体８００ｚの外側を包囲し、強磁性材料で形成されたフェライト８５２（第１の強磁性体の一例）と、フェライト８５２の外側に巻回された受電コイルＣＬＢと、を備えてよい。送電装置１００は、磁界を介して、受電装置２００の受電コイルＣＬＢに電力を伝送する送電コイルＣＬＡを含む１つ以上のコイルＣＬと、コイルＣＬの半径方向外側を包囲し、強磁性材料で形成されたフェライト１８１（第２の強磁性体の一例）と、を備えてよい。
【００７７】
これにより、送電コイルＣＬＡおよび中継コイルＣＬＣで発生する磁界は、外側に漏れることなく、外側のフェライト１８１の内部に集中し、また、外側のフェライト１８１の内部に磁束を生じさせる。また、外部からの磁界およびフェライト１８１内部で発生した磁束による磁力線が受電コイルＣＬＢの内側のフェライト８５２内部に集中して、例えば導電性を有するアルミニウムで形成された筐体に向かわなくなる。これにより、電力伝送システム１０は、コア８５０がＡＵＶ８００の筐体である場合、筐体にアルミニウム等の弱磁性材料が使用されても、渦電流によるアルミニウムの発熱を防止できる。
【００７８】
（送電コイル構造体の他の構成例２）
上記実施形態では、送電コイル構造体は、送電コイルおよび中継コイルが巻回されたボビンを有することを説明した。他の構成例２では、送電コイル構造体は、複数の送電コイル及び中継コイルが連結体を介して連結された構造を有する。
【００７９】
図１３は、他の送電コイル構造体１００Ｘを含む電力伝送システム１０Ａの概略を示す斜視図である。送電コイル構造体１００Ｘは、送電装置１００に設けられる送電コイルに関する構造体、又は、送電コイル及び中継コイルに関する構造体である。各コイルＣＬは、連結体１０３０と接続され、例えば等間隔に配置される。隣り合うコイルＣＬ間の距離（コイル間隔）は、例えば５ｍである。コイル間隔は、例えばコイルＣＬの直径の半分程度の長さである。図１３では、連結体１０３０の数が３つであるが、これに限られない。連結体１０３０の下端側には、錘１０４０が接続される。また、連結体１０３０の上端側には、ブイ（Ｂｕｏｙ）１０４５が接続される。
【００８０】
錘１０４０により、連結体１０３０の移動を規制でき、連結体１０３０に固定された各コイルＣＬの移動を規制できる。よって、電力伝送システム１０Ａは、水中において水流が発生しても、錘１０４０により各コイルＣＬの移動が規制されるので、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣと受電コイルＣＬＢとの位置関係を安定化でき、コイルＣＬを用いた電力伝送の効率が低下することを抑制できる。
【００８１】
また、連結体１０３０の下端側に錘１０４０が接続され、連結体１０３０の上端側にブイ１０４５が接続されることで、錘１０４０が水底側、ブイ１０４５が水面側となり、連結体１０３０が水面９０と略水平となる姿勢を維持できる。よって、各コイルＣＬにより定義される面は、水面９０と略垂直となり、磁界共鳴方式によって水平方向（水面と平行な方向）に電力伝送できる。
【００８２】
尚、錘１０４０は、連結体１０３０の運搬時には連結体１０３０から取り外され、連結体１０３０の運搬が終了し、所定の位置に設置される際に、連結体１０３０に錘１０４０が取り付けられてもよい。これにより、連結体１０３０の運搬が容易になる。
【００８３】
このように、他の送電コイル構造体１００Ｘでは、送電コイル構造体１００Ｘの内側に、ＡＵＶ８００が進入し易く、給電が簡単になる。また、送電コイル構造体１００Ｘが軽量であり、しかもコンパクトに収納可能であるので、運搬が容易である。
【００８４】
なお、連結体１０３０は、海水中に浮遊した状態で姿勢が維持されてもよいし、海底に設置された支柱に固定された状態で姿勢が維持されてもよい。
【００８５】
なお、各コイルＣＬにより定義される面が、水面９０と略水平とされてもよい。この場合、電力伝送システム１０Ａは、磁界共鳴方式によって水深方向（水面と略垂直な方向）に電力伝送できる。
【００８６】
（受電コイル構造体の他の構成例３）
上記実施形態では、受電コイル構造体２００Ｚにおいて、コア８５０の外周全体、つまり円柱状の弱磁性体８５１の側面が全周に亘ってフェライト８５２で被覆されていた。構成例３の受電コイル構造体では、コアの一部がフェライトで被覆されない場合を示す。
【００８７】
図１４は、他の受電コイル構造体２００Ｙを搭載したＡＵＶ８００の外観を示す断面図である。受電コイル構造体２００Ｙは、受電装置２００に設けられる受電コイルに関する構造体である。他の受電コイル構造体２００Ｙでは、弱磁性体８５１を覆うフェライト８５２の一部を切り欠いた開口部８５２ｚが形成される。この開口部８５２ｚには、例えばＡＵＶ８００に搭載されたカメラ９５１の撮像窓が露出する。これにより、カメラ９５１がフェライト８５２によって画角が遮られることを回避できる。
【００８８】
なお、フェライト８５２の側面に形成される開口部は、１つに限らず複数であってもよい。また、開口部は、カメラの撮像窓に限らず、他の各種機器や各種構成部を覆わないように設けられてもよい。例えば、開口部は、超音波センサ等の受音面が露出する位置に形成されてもよい。
【００８９】
このように、他の構成例３の受電装置２００は、カメラ９５１（センサの一例）を備えてよい。カメラ９５１は、ＡＵＶ８００の筐体の外側に配置され、データを検出して取得してよい。フェライト８５２は、筐体の外側に配置されるセンサに対向する位置では、不在でよい。
【００９０】
これにより、受電装置２００は、ＡＵＶ８００に搭載されるカメラ９５１やセンサ等の機器の動作に支障を与えることなく、送電コイル構造体から送電される電力の伝送効率を高めることができる。このように、受電装置２００は、カメラ９５１をフェライト８５２で覆う場合と比較すると、センサの検出精度の低下を抑制して、電力伝送効率を向上できる。
【００９１】
以上、図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９２】
上記実施形態及び他の各構成例では、受電装置２００は、海底に設置された発電機等でもよい。この場合、受電装置２００は、水中に固定的に設置される。このように、海底に固定的に設置された構造物であって、構造物を移動させて充電することが困難である場合でも、送電装置１００が受電装置２００に近付くことで、水中での電力伝送効率を向上して充電できる。
【００９３】
上記実施形態及び他の各構成例では、送電コイルＣＬＡ及び複数の中継コイルＣＬＣの配列方向が海水中で横向き（水平方向）に配置されたが、縦向き（垂直方向）に配置されてもよい。縦向きの場合、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣの面は、水面と略平行となる。縦向きに配置される場合、ＡＵＶ８００に搭載される受電コイルＣＬＢも磁界方向に合わせるように縦向きに搭載されてもよい。つまり、受電コイルＣＬＢの面が水面と略平行となってよい。また、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣが連結体を介して接続される送電コイル構造体の場合、送電コイル構造体が縦向きに配置されても、ＡＵＶ８００は、送電コイル構造体に対し水平方向に進入および退出可能でよい。一方、送電コイルＣＬＡ及び中継コイルＣＬＣがボビンｂｎに巻回されて配置される送電コイル構造体の場合に、送電コイル構造体が縦向きに配置された場合、ＡＵＶ８００は、ボビンｂｎの上端および下端に位置するボビンｂｎの開口部から送電コイル構造体の内側に進入してよい。
【００９４】
上記実施形態では、プロセッサは、物理的にどのように構成してもよい。また、プログラム可能なプロセッサを用いれば、プログラムの変更により処理内容を変更できるので、プロセッサの設計の自由度を高めることができる。プロセッサは、１つの半導体チップで構成してもよいし、物理的に複数の半導体チップで構成してもよい。複数の半導体チップで構成する場合、上記実施形態の各制御をそれぞれ別の半導体チップで実現してもよい。この場合、それらの複数の半導体チップで１つのプロセッサを構成すると考えることができる。また、プロセッサは、半導体チップと別の機能を有する部材（コンデンサ等）で構成してもよい。また、プロセッサが有する機能とそれ以外の機能とを実現するように、１つの半導体チップを構成してもよい。また、複数のプロセッサが１つのプロセッサで構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本開示は、受電装置が弱磁性の筐体を有する場合でも、水中での非接触電力伝送における伝送効率の低下を抑制できる受電装置、送電装置及び水中給電システム等に有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１０  電力伝送システム
１５  電力伝送モデル
５０  船舶
６０  水中航走体
７０  潜水艇
８０  水底掘削機
９０  水面
９５  水底
１００  送電装置
１００Ｚ，１００Ｙ  送電コイル構造体
１１０  電源
１２０  ＡＤＣ
１３０  ＣＰＵ
１４０  情報通信部
１４１  変復調回路
１５０  送電回路
１５１  ドライバ
１５２  共振回路
１８１  フェライト
２００  受電装置
２００Ｚ，２００Ｙ  受電コイル構造体
２１０  受電回路
２１１  整流回路
２１２  レギュレータ
２２０  ＣＰＵ
２３０  充電制御回路
２４０  ２次電池
２５０  情報通信部
２５１  変復調回路
２８０，２８０Ａ  電力ケーブル
８００，８００Ａ  ＡＵＶ
８００ｚ  筐体
８５０  コア（磁心）
８５１  弱磁性体
８５２  フェライト
８５５  被覆材
８５６  電線
９１０  海底
９５１  カメラ
１０００Ｃ，１０００Ｄ  給電スタンド
１０３０  連結体
１０４０  錘
１０４５  ブイ
１１０１  支柱
１２００  給電設備
ｂｎ，ｂｎ１０，ｂｎ１１  ボビン
ＣＬ  コイル
ＣＬＡ，ＣＬＡ１１，ＣＬＡ１２  送電コイル
ＣＬＢ  受電コイル
ＣＬＣ，ＣＬＣ１１  中継コイル
Ｔｂ  パラメータテーブル
【図１】
2020022267.tif 000005
【図２】
2020022267.tif 000006
【図３】
2020022267.tif 000007
【図４】
2020022267.tif 000008
【図５】
2020022267.tif 000009
【図６】
2020022267.tif 000010
【図７】
2020022267.tif 000011
【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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【図１３】
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【図１４】
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