(57)【要約】【課題】一次コイル、二次コイルの他に共振回路を形成する三次コイルを設け、一次コイルと二次コイルの間にある程度の隙間があっても、二次電流として、より大電流を得ることが可能な非接触電力供給装置を提供する。  【解決手段】高周波電源１９に接続される一次コイル１１〜１４と、一次コイル１１〜１４に磁気的結合し負荷２４に電力を供給する二次コイル２１とを有する非接触電力供給装置１０において、一次コイル１１〜１４と二次コイル２１とは別に一次コイル１１〜１４のいずれか一つ及び二次コイル２１に磁気的結合する三次コイル２５を設け、三次コイル２５には共振用コンデンサ２６を接続した。更に、三次コイル２５を第１コイル２８と第２コイル２９に分割し、同心上に配置された第１コイル２８及び第２コイル２９の間隔を変えて、三次コイル２５のインダクタンスを変える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源に接続される一次コイルと、前記一次コイルに磁気的結合し負荷に電力を供給する二次コイルとを有する非接触電力供給装置において、
前記一次コイルと前記二次コイルとは別に前記一次コイル及び前記二次コイルに磁気的結合する三次コイルを設け、該三次コイルには共振用コンデンサを接続したことを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触電力供給装置において、前記三次コイルを第１コイルと第２コイルに分割し、同心上に配置された前記第１コイル及び前記第２コイルの間隔を変えて、前記三次コイルのインダクタンスを変えることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項３】
請求項２記載の非接触電力供給装置において、前記第１コイル及び前記第２コイルは、各巻線が平面状のスパイラル巻となっていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項４】
請求項３記載の非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルは放熱性を有する樹脂又はセメントでモールドされて板状に形成され、板状となった前記第１、第２コイルを中間部にスプリングを有するねじで連結し、前記三次コイルのインダクタンスを変えることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項５】
請求項３及び４のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルの巻回数は±２０％の誤差で等しいことを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記共振用コンデンサは複数に分割され、前記複数のコンデンサの一部には直列に有接点又は無接点のスイッチが設けられていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記二次コイルにはマッチングトランスが接続されて、該マッチングトランスを介して前記負荷に電力を供給していることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項８】
請求項７記載の非接触電力供給装置において、前記マッチングトランスの一次側と二次側は分離可能となって、該マッチングトランスの二次側は前記負荷に応じて交換可能となっていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記二次コイル及び前記三次コイルは移動車両の底部に設けられ、前記一次コイルは前記移動車両が通過する床部に設けられたことを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項１０】
請求項９記載の非接触電力供給装置において、前記三次コイルの上に前記二次コイルが配置されていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項１１】
請求項９及び１０のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記負荷は前記移動車両の電源となるバッテリであることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記二次コイル及び前記三次コイルの上部には、鉄損が２０ｗ／ｋｇ以下の磁性材料からなる磁気シールド材が配置されていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記一次コイルは角形形状となって、複数の前記一次コイルが前記床部に並べて配置され、前記移動車両の検知を行って前記二次コイル及び前記三次コイルの直下にある前記一次コイルへの電力の供給を行うことを特徴とする非接触電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は負荷（例えば、バッテリ、電球、機械装置の電源等）に非接触で電力を供給する非接触電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工場等で電池で動く車両は、定期的に電池を充電する必要があり、所定の場所において充電器の近くに車両を止めて、接続コードを用いて車両の電池と充電器を接続し、電池への充電が行われていた。ところが、接続コードを用いて電池へ充電する場合、極めて手間であるので、例えば、特許文献１〜３に示すように、車両に非接触で電力を供給することが行われている。この特許文献１〜３においては、高周波電源に接続された一次コイルと、負荷に接続される二次コイルを有し、一次コイル側又は二次コイル側にＬ（リアクトル）とＣ（キャパシティ）からなる共振回路が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４８６２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２５３５０号公報
【特許文献３】ＷＯ２００６／０２２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一次コイル側又は二次コイル側に共振回路を組み込むと、大きな負荷電流を得にくいという問題が発生した。この理由については、明確ではないが、回路に負荷が接続されているので、回路のキュー（Ｑ）が下がることであると推定される。
そこで、本発明者は一次コイル及び二次コイルの他に、三次コイルを設け、三次コイルに共振回路を組み込む、即ち、並列に所定量のコンデンサを接続して、二次コイルの近傍に配置すると、二次コイルに十分に負荷電流を流せることを発見し、本発明を完成した。
【０００５】
更に、ＬＣで共振回路を形成する場合、共振回路のＬＣの調整が困難となるという問題がある。市販のコンデンサには約１％程度の精度誤差がある。また、コイルも製作寸法に誤差があるので、ＬＣ回路で最適な共振回路を作ることは難しく、更には、全体のＬＣ（リアクトルとキャパシティ）の共振周波数を高周波電源の周波数に一致させると、回路に過大な電流が流れて発熱が過大となるので、本発明者が繰り返し試作した結果、共振周波数をずらす調整手段があった方がよいということが分かった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、一次コイル、二次コイルの他に共振回路を形成する三次コイルを設け、一次コイルと二次コイルの間にある程度の隙間があっても、二次電流として、より大電流を得ることが可能な非接触電力供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る非接触電力供給装置は、高周波電源に接続される一次コイルと、前記一次コイルに磁気的結合し負荷に電力を供給する二次コイルとを有する非接触電力供給装置において、
前記一次コイルと前記二次コイルとは別に前記一次コイル及び前記二次コイルに磁気的結合する三次コイルを設け、該三次コイルには共振用コンデンサを接続し、一次コイルから供給される高周波電源の周波数に共振させる。ここで、共振は高周波電源の周波数からわずか（例えば、５％以内、場合によっては３％以内、更に場合によっては１％以内）上下にずれている場合も含む。これによって、三次コイルを用いて一次側（電源側）及び二次側（負荷側）とは電気的に独立した共振回路を形成できる。
【０００８】
また、第２の発明に係る非接触電力供給装置は、第１の発明に係る非接触電力供給装置において、前記三次コイルを第１コイルと第２コイルに分割し、同心上に配置された前記第１コイル及び前記第２コイルの間隔を変えて、前記三次コイルのインダクタンスを変えている。これによって、三次コイルのインダクタンスを容易に変えることができ、回路の共振周波数をずらすことができる。
【０００９】
第３の発明に係る非接触電力供給装置は、第２の発明に係る非接触電力供給装置において、前記第１コイル及び前記第２コイルは、各巻線が平面状のスパイラル巻（渦巻）となっている。これによって、機器をより薄く形成できると共に、放熱性を確保でき、更にその間隔を変えることによってインダクタンスを変えることができる。
【００１０】
第４の発明に係る非接触電力供給装置は、第３の発明に係る非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルは放熱性を有する樹脂又はセメントでモールドされて板状に形成され、板状となった前記第１、第２コイルを中間部にスプリングを有するねじで連結し、前記三次コイルのインダクタンスを変える。これによって、平面状に螺旋巻した第１、第２コイルの形状及び絶縁性を確保できると共に、放熱性も向上する。
【００１１】
第５の発明に係る非接触電力供給装置は、第３、第４の発明に係る非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルの巻回数は±２０％（より好ましくは、±５％）の誤差で等しい。これによって、より幅広く三次コイルのインダクタンスを調整できる。
【００１２】
第６の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第５の発明に係る非接触電力供給装置において、前記共振用コンデンサは複数に分割され、前記複数のコンデンサの一部には直列に有接点又は無接点のスイッチが設けられている。これによって、市販のコンデンサを使用し、大容量及び高電圧の共振用コンデンサを構成できる。また、スイッチを設けることによって、コンデンサの値を可変とすることができる。
【００１３】
第７の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第６の発明に係る非接触電力供給装置において、前記二次コイルにはマッチングトランスが接続されて、該マッチングトランスを介して前記負荷に電力を供給している。これによって負荷に応じて電圧を変えることができる。
【００１４】
第８の発明に係る非接触電力供給装置は、第７の発明に係る非接触電力供給装置において、前記マッチングトランスの一次側と二次側は分離可能となって、該マッチングトランスの二次側は前記負荷に応じて交換可能となっている。これによって、同一部分の標準化を行うことができ、更に負荷に応じた非接触電力供給装置を提供できる。そして、途中で負荷が変わった場合でも、マッチングトランスの片側を変えて対応できる。
【００１５】
第９の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第８の発明に係る非接触電力供給装置において、前記二次コイル及び前記三次コイルは移動車両の底部に設けられ、前記一次コイルは前記移動車両が通過する床部に設けられている。これによって、移動車両と供給電源の間に接続用のコード等を介することなく、給電できる。ここで、移動車両は、荷物を運ぶ台車、トラックの他に、人を運ぶ自動車を含む。
【００１６】
第１０の発明に係る非接触電力供給装置は、第９の発明に係る非接触電力供給装置において、前記三次コイルの上に前記二次コイルが配置されている。
【００１７】
第１１の発明に係る非接触電力供給装置は、第９、第１０の発明に係る非接触電力供給装置において、前記負荷は前記移動車両の電源となるバッテリである。これによって、移動車両のバッテリに無接触で外部から電源を送って充電できる。
【００１８】
第１２の発明に係る非接触電力供給装置は、第９〜第１１の発明に係る非接触電力供給装置おいて、前記二次コイル及び前記三次コイルの上部には、鉄損が２０ｗ／ｋｇ以下の磁性材料からなる磁気シールド材が配置されている。
【００１９】
そして、第１３の発明に係る非接触電力供給装置は、第９〜第１２の発明に係る非接触電力供給装置において、前記一次コイルは角形形状となって、複数の前記一次コイルが前記床部に並べて配置され、前記移動車両の検知を行って前記二次コイル及び前記三次コイルの直下にある前記一次コイルへの電力の供給を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る非接触電力供給装置は、一次コイルと二次コイルとは別に一次コイル及び二次コイルに磁気的結合する三次コイルとコンデンサを含む共振回路を設け、この共振回路の大電流による磁束によって、二次コイルに大電流を流すことができる。
【００２１】
特に、三次コイルを独立で設けることによって、三次コイルのインダクタンスを比較的簡単に変えることができる。これによって、二次側回路の共振周波数を、例えば、一次側の高周波電源の周波数に一致させることや、少しの範囲でずらして、共振回路（即ち、三次コイル）に流れる電流を制限することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図、図２は同装置に使用する三次コイルの概略構成を示す斜視図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は同装置に使用する三次コイルの正面図、平面図、側面図、図４は本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図、図５は同装置を用いた場合の各部の電圧又は電流波形図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０は、床下又は床（即ち、床部）に配置された一次コイル１１〜１４にスイッチ手段１５〜１８を介して高周波電力を供給する高周波電源１９と、移動車両２０の下部に配置された二次コイル２１と、二次コイル２１にマッチングトランス２２及び整流回路２３を介して接続されている負荷の一例であるバッテリ２４と、二次コイル２１に磁気的結合された三次コイル２５と、三次コイル２５に接続された共振用コンデンサの一例であるコンデンサ群２６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。ここで、図は一次コイル１１〜１４を床部に配置しているが、天井、壁面又は単独で垂直に配置することもできる。
【００２４】
高周波電源１９は、商用電源（１００〜４００Ｖ）を整流して直流電源とし、この直流電源を例えば２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ（この実施の形態では２５ＫＨｚ）の高周波に変換するインバータを備えている。この高周波は方形波であるが、正弦波としてもよい。
一次コイル１１〜１４は平面視して横６００〜１２００ｍｍ、縦が８０〜２００ｍｍの角形形状となって、巻数は１０回となっている。なお、この実施の形態においては、一次コイル１１〜１４は平面視して矩形としたが、円形、楕円形、角部を丸くした長方形のいずれであってもよい。
【００２５】
この実施の形態においては、複数の並べて配置された一次コイル１１〜１４が設けられ、それぞれスイッチ手段（切り換えスイッチ）１５〜１８によって切り換えられるようになっている。このスイッチ手段１５〜１８は、各一次コイル１１〜１４の上に移動車両２０があることを、リミットスイッチ、近接センサー等で検知して、所定の範囲に移動車両２０がある場合、一次コイル１１〜１４に接続されるスイッチ手段１５〜１８をオンにしている。
【００２６】
なお、一次コイル１１〜１４に別回路で微弱な電流を流しておき、三次コイル２５（又は二次コイル２１）を電磁気的に検知して、移動車両２０の位置を検知することもできる。この場合、一次コイル１１〜１４に別回路で流す微弱な電流は、各一次コイル１１〜１４をスキャンするように切り換えてもよいし、常時接続であってもよい。またそれぞれ一次コイル１１〜１４に並列に又は一次コイル１１〜１４とは別置きしてサーチコイルを配置し、移動車両２０の位置（詳細には、二次コイル２１、三次コイル２５）を検知することもできる。
【００２７】
二次コイル２１の直下に設けられている三次コイル２５は、一次コイル１１〜１４の上面とは１０〜４０ｍｍの垂直隙間ｄを有し、図２に示すように、それぞれ同一平面で螺旋巻（スパイラル巻、渦巻状）の第１、第２コイル２８、２９を有している。これらは同一寸法となって、同心上に配置され、この第１、第２コイル２８、２９の寸法は、内径が４０〜８０ｍｍ、外径が８５〜１５０ｍｍとなって、内側から外側にかけて隙間を有してそれぞれ３〜１０ターン（この実施の形態では５ターン）の巻線が施されている。なお、直列に接続されている第１、第２コイル２８、２９の巻数は±２０％の範囲で同一であることが好ましいが、異なる巻数であってもよい。
【００２８】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１、第２コイル２８、２９はそれぞれ樹脂又はセメントでモールドされて、正方形の板状に形成され、厚みｂが５〜１５ｍｍで一辺ａが１２０〜２７０ｍｍの板状体３０、３１となっている。なお、放熱性を有する樹脂又はセメントのモールドに加えて、非磁性かつ絶縁性を有する材料（例えば、耐熱性樹脂、セラミック）からなる補強板を内部又は片側に備えてもよい。
【００２９】
そして、板状体３０、３１の四隅内側は、板状体３０、３１の中間位置にスプリングの一例である圧縮コイルバネ３２を有するねじを構成するボルト３３及びナット３４で連結され、板状体３０、３１の隙間ｃが、例えば５〜２５ｍｍの範囲で調整できるようになっている。なお、図３（Ｂ）において、３４ａはボルト３３を挿通する貫通孔を示す。
板状体３０、３１の角側及び中央には、通風孔３５、３６がそれぞれ形成され、第１、第２コイル２８、２９から発生する熱の放散を促進している。
【００３０】
三次コイル２５は、移動台車２０の底部に露出状態で取付けられている。三次コイル２５の移動台車２０の取付けにあっては、第１、第２コイル２８、２９の４隅を止めているボルト３３を長尺なものとして兼用させることもできる。
三次コイル２５の上には二次コイル２１が載っている。この二次コイル２１は三次コイル２５の上に重ねて固定してもよいが、隙間ｅを設けて独立配置してもよい。また、二次コイル２１を止めるねじに前記したボルト３３を使用してもよい。
【００３１】
二次コイル２１の上には、鉄損の少ない（例えば２０ｗ／ｋｇ以下）磁性材料（例えば、フェライトコア）３８を配置するのが好ましい。これが磁気シールド材の働きをし、二次コイル２１、三次コイル２５で発生する交番磁束によって、三次コイル２５及び二次コイル２１の上部にある導体が加熱されるのを防止できる。磁性材料３８は板状であっても並べて配置される棒状体であってもよい。磁性材料３８と二次コイル２１との隙間はゼロであってもよいし、０を超え２０ｍｍ以内の隙間であってもよい。
【００３２】
この実施の形態において、一次コイル１１〜１４はそれぞれ１０ターン（８〜１６ターンが好ましい）、二次コイル２１は５ターン（３〜１０ターンがよい）、三次コイル２５は全部で１０ターン（８〜１６ターンがよい）であった。各コイル１１〜１４、２１、２５は断面積６〜１２ｍｍ2（又は２〜８ｍｍ2）の銅線を使用した。
【００３３】
三次コイル２５には直列に（直接）コンデンサ群２６を接続した。コンデンサ群２６は、複数のコンデンサを直並列に繋いで耐圧と容量を得た第１、第２コンデンサ４１、４２を並列に接続して構成され、第１コンデンサ４１にはスイッチ４３が直列に接続されて、コンデンサ群２６の容量を切り換えられるようになっている。なお、この実施の形態においては、コンデンサ群２６を２つのコンデンサ４１、４２に分けたが、３以上の複数に分割することもできる。なお、このスイッチ４３は有接点又は無接点のスイッチを用いる。
【００３４】
このコンデンサ群２６は、三次コイル２５に直列に接続され、一次コイル１１〜１４のいずれか一つと、二次コイル２１とを含む磁気回路Ｍを形成し、全体の回路を高周波電源１９の発振周波数に共振若しくは共振周波数近くにするために設けるものである。なお、コンデンサ群２６を構成する直並列に接続されたコンデンサ４１、４２を切り換えるだけでは、容量が段階的であるので、細かい調整は、三次コイル２５を構成する第１コイル２８、第２コイル２９の距離を調整することによって行う。この三次コイル２５のインダクタンスの調整はボルト３３に螺合しているナット３４を回すことによって行う。
【００３５】
磁気回路Ｍの共振周波数と、高周波電源１９の発振周波数を一定の範囲で合わせるため、かつこの実施の形態では三次コイル２５を、全体のリアクタンスを調整可能にするため、２つのコイル２８、２９に分離し、その距離を機械的に調整可能としているが、場合によっては、三次コイルのリアクタンス、及びこの三次コイルに並列接続されるコンデンサ群の容量を一定とし、高周波電源の周波数を、例えば少しの範囲で変えるようにすることもできる。
【００３６】
二次コイル２１には、図１に示すように、マッチングトランス２２を介して、ダイオードブリッジからなる整流回路２３と、平滑用のリアクトル４４（省略することも可能）を介して負荷となるバッテリ２４が接続されている。このバッテリ２４は移動車両２０の電源として使用される。なお、マッチングトランス２２は二次コイル２１に負荷をマッチングさせる場合は省略することができる。
【００３７】
続いて、この非接触電力供給装置１０の使用方法及び作用について説明する。
各一次コイル１１〜１４に微弱な電流を流して、一次コイル１１〜１４を一次側からみたインピーダンスを測定する。三次コイル２５が近づくとインピーダンスが変化するので、移動車両２０の位置を測定できる。なお、近接センサー等を用いて、移動車両２０が適正位置にあることを検知してもよい。ここで、適正位置とは、いずれかの一次コイル１１〜１４の内側に、三次コイル２５の中心が位置することをいう。
【００３８】
今、図１に示すように、一次コイル１２の上に三次コイル２５があるとして説明すると、一次コイル１２に接続されているスイッチ手段１６をオンにし、高周波電源１９から高周波電力を一次コイル１２に供給する。なお、他のスイッチ手段１５、１７、１８はオフにしておく。これによって、一次コイル１２と、三次コイル２５及び二次コイル２１とが磁気的結合することになる。
【００３９】
高周波電源１９の発振周波数と、一次コイル１２、三次コイル２５、及び二次コイル２１によって構成される磁気回路Ｍの共振周波数は略同一であるので、三次コイル２５及びコンデンサ群２６に共振電流が流れ、電流に見合う磁束が一次コイル１２と三次コイル２５に発生し、これによって、二次コイル２１が磁気誘導を受けて電圧（及び電力）が発生し、マッチングトランス２２、整流回路２３、及びリアクトル４４を通じてバッテリ２４に電力が供給される。
【００４０】
ここで、三次コイル２５を調整して、磁気回路Ｍの共振周波数と、高周波電源１９の発振周波数を完全に一致させると、三次コイル２５に大電流が流れるので、磁気回路Ｍの共振周波数を僅少の範囲（例えば、１〜２０Ｈｚ）ずらすと三次コイル２５の発熱を減少し、電力を一次コイル１２から二次コイル２１に供給することができる。これによって、二次コイル２１が負荷に供給する電力を制御できる。
【００４１】
移動車両２０が移動する場合には、順次移動車両２０の位置を検知して、対応する一次コイル１１〜１４を探して、バッテリ２４の充電を行うことができる。充電が完了すると、スイッチ４３をオンすることによって、磁気回路Ｍの共振周波数を大きくずらし二次コイル２１の出力を下げるか、高周波電源１９をオフにする。
【００４２】
次に、図４に示す本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置４７について説明する。この非接触電力供給装置４７は基本的には第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
この非接触電力供給装置４７は、高周波電源１９と、高周波電源１９から電力の供給を受ける一次コイル４８と、一次コイル４８の直上に５〜４０ｍｍの隙間を有して配置される三次コイル２５及びその直上にある二次コイル２１と、二次コイル２１に接続されるマッチングトランス４９と、マッチングトランス４９の二次側に接続される負荷である電球群５０と、三次コイル２５に直列に接続される共振用コンデンサの一例であるコンデンサ群５１とを有している。
【００４４】
この実施の形態においては、一次コイル４８は長さが７００ｍｍ、幅が１３０ｍｍとなって、高さが１５ｍｍ程度となっている。コンデンサ群５１はこの実施の形態においては例えば最大２μＦであり、図示してないがスイッチによってコンデンサ群５１のトータル容量が変更できるようになっている。
【００４５】
マッチングトランス４９は、一次コイル及び二次コイルともに同一寸法の一次側Ｅ形コア及び二次側Ｅ形コアに巻かれ、一次側Ｅ形コア及び二次側Ｅ形コアを当接させることによって、トランスが形成される構造となっている。従って、二次側Ｅ形コアを複数用意し、それぞれの巻線数を変えることによって、複数の電圧の電力を得ることができる。
なお、Ｅ形コアの変わりにＵ字状のコア（特に、カットコア）をマッチングトランスのコアとすることもできる。
【００４６】
一次コイル４８、三次コイル２５、及び二次コイル２１によって構成される磁気回路Ｍ２の共振周波数の調整は、まずはコンデンサ群５１の容量の調整を行い、磁気回路Ｍ２の共振周波数は高周波電源１９の発振周波数近くにしておき、細かい調整は、三次コイル２５を構成する第１コイル２８及び第２コイル２９の間隔を調整することによって行う（図３参照）。この場合、磁気回路Ｍ２の共振周波数と高周波電源１９の発振周波数を完全に一致させると、三次コイル２５に過大な共振電流が流れるので、第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０と同様、磁気回路Ｍ２の共振周波数と高周波電源１９の発振周波数を少しずらすようにするのが好ましい。
【００４７】
図５には、非接触電力供給装置４７の各部分の波形を示す。図５において、波形Ｐは一次コイル４８にかかる電圧、波形Ｔは三次コイル２５を流れる電流、波形Ｒは三次コイル２５の出力電圧、波形Ｓは二次コイル２１の電圧である。
【００４８】
前記実施の形態においては、具体的数字を用いて説明したが、本発明はこの数字に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲（即ち、技術的特徴を具備する）での変形例にも本発明は適用される。
また、第１、第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０、４７を組み合わせて非接触電力供給装置を構成する場合も本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図である。
【図２】同装置に使用する三次コイルの概略構成を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同装置に使用する三次コイルの正面図、平面図、側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図である。
【図５】同装置を用いた場合の各部の電圧又は電流波形図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０：非接触電力供給装置、１１〜１４：一次コイル、１５〜１８：スイッチ手段、１９：高周波電源、２０：移動車両、２１：二次コイル、２２：マッチングトランス、２３：整流回路、２４：バッテリ、２５：三次コイル、２６：コンデンサ群、２８：第１コイル、２９：第２コイル、３０、３１：板状体、３２：圧縮コイルバネ、３３：ボルト、３４：ナット、３４ａ：貫通孔、３５、３６：通風孔、３８：磁性材料、４１：第１コンデンサ、４２：第２コンデンサ、４３：スイッチ、４４：リアクトル、４７：非接触電力供給装置、４８：一次コイル、４９：マッチングトランス、５０：電球群、５１：コンデンサ群
【図１】
2010093902.tif 000003
【図２】
2010093902.tif 000004
【図３】
2010093902.tif 000005
【図４】
2010093902.tif 000006
【図５】
2010093902.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月6日(2009.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電源に接続され移動車両が通過する床部に設けられている一次コイルと、前記移動車両の底部に設けられて前記一次コイルに磁気的結合し負荷に電力を供給する二次コイルとを有する非接触電力供給装置において、
前記一次コイルと前記二次コイルとは別に前記一次コイル及び前記二次コイルに磁気的結合する三次コイルを前記移動車両の底部に設けると共に、該三次コイルには共振用コンデンサを接続し、
前記三次コイルを、同心上に配置されて直列接続され、各巻線が渦巻平面形状となった第１コイルと第２コイルに分割して、前記第１コイル及び前記第２コイルの間隔を調整可能とし、前記三次コイルのインダクタンスを変えて、前記三次コイルの共振周波数を前記高周波電源の発振周波数からずらしており、
更に、前記二次コイル及び前記三次コイルの上部にはフェライトコアからなる磁気シールド材が配置されていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルは放熱性を有する樹脂又はセメントでモールドされて板状に形成され、板状となった前記第１、第２コイルを中間部にスプリングを有するねじで連結し、前記三次コイルのインダクタンスを変えることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルの巻回数は±２０％の誤差で等しいことを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記共振用コンデンサは複数に分割され、前記複数のコンデンサの一部には直列に有接点又は無接点のスイッチが設けられていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記二次コイルにはマッチングトランスが接続されて、該マッチングトランスを介して前記負荷に電力を供給していることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項６】
請求項５記載の非接触電力供給装置において、前記マッチングトランスの一次側と二次側は分離可能となって、該マッチングトランスの二次側は前記負荷に応じて交換可能となっていることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記負荷は前記移動車両の電源となるバッテリであることを特徴とする非接触電力供給装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１記載の非接触電力供給装置において、前記一次コイルは角形形状となって、複数の前記一次コイルが前記床部に並べて配置され、前記移動車両の検知を行って前記二次コイル及び前記三次コイルの直下にある前記一次コイルへの電力の供給を行うことを特徴とする非接触電力供給装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は負荷（例えば、バッテリ、電球、機械装置の電源等）に非接触で電力を供給する非接触電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工場等で電池で動く車両は、定期的に電池を充電する必要があり、所定の場所において充電器の近くに車両を止めて、接続コードを用いて車両の電池と充電器を接続し、電池への充電が行われていた。ところが、接続コードを用いて電池へ充電する場合、極めて手間であるので、例えば、特許文献１〜３に示すように、車両に非接触で電力を供給することが行われている。この特許文献１〜３においては、高周波電源に接続された一次コイルと、負荷に接続される二次コイルを有し、一次コイル側又は二次コイル側にＬ（リアクトル）とＣ（キャパシティ）からなる共振回路が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９４８６２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２５３５０号公報
【特許文献３】ＷＯ２００６／０２２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一次コイル側又は二次コイル側に共振回路を組み込むと、大きな負荷電流を得にくいという問題が発生した。この理由については、明確ではないが、回路に負荷が接続されているので、回路のキュー（Ｑ）が下がることであると推定される。
そこで、本発明者は一次コイル及び二次コイルの他に、三次コイルを設け、三次コイルに共振回路を組み込む、即ち、並列に所定量のコンデンサを接続して、二次コイルの近傍に配置すると、二次コイルに十分に負荷電流を流せることを発見し、本発明を完成した。
【０００５】
更に、ＬＣで共振回路を形成する場合、共振回路のＬＣの調整が困難となるという問題がある。市販のコンデンサには約１％程度の精度誤差がある。また、コイルも製作寸法に誤差があるので、ＬＣ回路で最適な共振回路を作ることは難しく、更には、全体のＬＣ（リアクトルとキャパシティ）の共振周波数を高周波電源の周波数に一致させると、回路に過大な電流が流れて発熱が過大となるので、本発明者が繰り返し試作した結果、共振周波数をずらす調整手段があった方がよいということが分かった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、一次コイル、二次コイルの他に共振回路を形成する三次コイルを設け、一次コイルと二次コイルの間にある程度の隙間があっても、二次電流として、より大電流を得ることが可能な非接触電力供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る非接触電力供給装置は、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電源に接続され移動車両が通過する床部に設けられている一次コイルと、前記移動車両の底部に設けられて前記一次コイルに磁気的結合し負荷に電力を供給する二次コイルとを有する非接触電力供給装置において、
前記一次コイルと前記二次コイルとは別に前記一次コイル及び前記二次コイルに磁気的結合する三次コイルを前記移動車両の底部に設けると共に、該三次コイルには共振用コンデンサを接続し、
前記三次コイルを、同心上に配置されて直列接続され、各巻線が渦巻平面形状となった第１コイルと第２コイルに分割して、前記第１コイル及び前記第２コイルの間隔を調整可能とし、前記三次コイルのインダクタンスを変えて、前記三次コイルの共振周波数を前記高周波電源の発振周波数からずらしており、
更に、前記二次コイル及び前記三次コイルの上部にはフェライトコアからなる磁気シールド材が配置されている。
【０００８】
【０００９】
前記第１コイル及び前記第２コイルは、各巻線が平面状のスパイラル巻（渦巻）となっているので、これによって、機器をより薄く形成できると共に、放熱性を確保でき、更にその間隔を変えることによってインダクタンクを変えることができる。
【００１０】
第２の発明に係る非接触電力供給装置は、第１の発明に係る非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルは放熱性を有する樹脂又はセメントでモールドされて板状に形成され、板状となった前記第１、第２コイルを中間部にスプリングを有するねじで連結し、前記三次コイルのインダクタンスを変える。これによって、平面状に螺旋巻した第１、第２コイルの形状及び絶縁性を確保できると共に、放熱性も向上する。
【００１１】
第３の発明に係る非接触電力供給装置は、第１、第２の発明に係る非接触電力供給装置において、前記第１、第２コイルの巻回数は±２０％（より好ましくは、±５％）の誤差で等しい。これによって、より幅広く三次コイルのインダクタンスを調整できる。
【００１２】
第４の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第３の発明に係る非接触電力供給装置において、前記共振用コンデンサは複数に分割され、前記複数のコンデンサの一部には直列に有接点又は無接点のスイッチが設けられている。これによって、市販のコンデンサを使用し、大容量及び高電圧の共振用コンデンサを構成できる。また、スイッチを設けることによって、コンデンサの値を可変とすることができる。
【００１３】
第５の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第４の発明に係る非接触電力供給装置において、前記二次コイルにはマッチングトランスが接続されて、該マッチングトランスを介して前記負荷に電力を供給している。これによって負荷に応じて電圧を変えることができる。
【００１４】
第６の発明に係る非接触電力供給装置は、第５の発明に係る非接触電力供給装置において、前記マッチングトランスの一次側と二次側は分離可能となって、該マッチングトランスの二次側は前記負荷に応じて交換可能となっている。これによって、同一部分の標準化を行うことができ、更に負荷に応じた非接触電力供給装置を提供できる。そして、途中で負荷が変わった場合でも、マッチングトランスの片側を変えて対応できる。
【００１５】
また、第１の発明に係る非接触電力供給装置は、前記二次コイル及び前記三次コイルは移動車両の底部に設けられ、前記一次コイルは前記移動車両が通過する床部に設けられている。これによって、移動車両と供給電源の間に接続用のコード等を介することなく、給電できる。ここで、移動車両は、荷物を運ぶ台車、トラックの他に、人を運ぶ自動車を含む。
【００１６】
【００１７】
第７の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第６の発明に係る非接触電力供給装置において、前記負荷は前記移動車両の電源となるバッテリである。これによって、移動車両のバッテリに無接触で外部から電源を送って充電できる。
【００１８】
【００１９】
そして、第８の発明に係る非接触電力供給装置は、第１〜第７の発明に係る非接触電力供給装置において、前記一次コイルは角形形状となって、複数の前記一次コイルが前記床部に並べて配置され、前記移動車両の検知を行って前記二次コイル及び前記三次コイルの直下にある前記一次コイルへの電力の供給を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る非接触電力供給装置は、一次コイルと二次コイルとは別に一次コイル及び二次コイルに磁気的結合する三次コイルとコンデンサを含む共振回路を設け、この共振回路の大電流による磁束によって、二次コイルに大電流を流すことができる。
【００２１】
特に、三次コイルを独立で設けることによって、三次コイルのインダクタンスを比較的簡単に変えることができる。これによって、二次側回路の共振周波数を、例えば、一次側の高周波電源の周波数に一致させることや、少しの範囲でずらして、共振回路（即ち、三次コイル）に流れる電流を制限することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図、図２は同装置に使用する三次コイルの概略構成を示す斜視図、図３（Ａ）〜（Ｃ）は同装置に使用する三次コイルの正面図、平面図、側面図、図４は本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図、図５は同装置を用いた場合の各部の電圧又は電流波形図である。
【００２３】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０は、床下又は床（即ち、床部）に配置された一次コイル１１〜１４にスイッチ手段１５〜１８を介して高周波電力を供給する高周波電源１９と、移動車両２０の下部に配置された二次コイル２１と、二次コイル２１にマッチングトランス２２及び整流回路２３を介して接続されている負荷の一例であるバッテリ２４と、二次コイル２１に磁気的結合された三次コイル２５と、三次コイル２５に接続された共振用コンデンサの一例であるコンデンサ群２６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。ここで、図は一次コイル１１〜１４を床部に配置しているが、天井、壁面又は単独で垂直に配置することもできる。
【００２４】
高周波電源１９は、商用電源（１００〜４００Ｖ）を整流して直流電源とし、この直流電源を例えば２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ（この実施の形態では２５ＫＨｚ）の高周波に変換するインバータを備えている。この高周波は方形波であるが、正弦波としてもよい。
一次コイル１１〜１４は平面視して横６００〜１２００ｍｍ、縦が８０〜２００ｍｍの角形形状となって、巻数は１０回となっている。なお、この実施の形態においては、一次コイル１１〜１４は平面視して矩形としたが、円形、楕円形、角部を丸くした長方形のいずれであってもよい。
【００２５】
この実施の形態においては、複数の並べて配置された一次コイル１１〜１４が設けられ、それぞれスイッチ手段（切り換えスイッチ）１５〜１８によって切り換えられるようになっている。このスイッチ手段１５〜１８は、各一次コイル１１〜１４の上に移動車両２０があることを、リミットスイッチ、近接センサー等で検知して、所定の範囲に移動車両２０がある場合、一次コイル１１〜１４に接続されるスイッチ手段１５〜１８をオンにしている。
【００２６】
なお、一次コイル１１〜１４に別回路で微弱な電流を流しておき、三次コイル２５（又は二次コイル２１）を電磁気的に検知して、移動車両２０の位置を検知することもできる。この場合、一次コイル１１〜１４に別回路で流す微弱な電流は、各一次コイル１１〜１４をスキャンするように切り換えてもよいし、常時接続であってもよい。またそれぞれ一次コイル１１〜１４に並列に又は一次コイル１１〜１４とは別置きしてサーチコイルを配置し、移動車両２０の位置（詳細には、二次コイル２１、三次コイル２５）を検知することもできる。
【００２７】
二次コイル２１の直下に設けられている三次コイル２５は、一次コイル１１〜１４の上面とは１０〜４０ｍｍの垂直隙間ｄを有し、図２に示すように、それぞれ同一平面で螺旋巻（スパイラル巻、渦巻状）の第１、第２コイル２８、２９を有している。これらは同一寸法となって、同心上に配置され、この第１、第２コイル２８、２９の寸法は、内径が４０〜８０ｍｍ、外径が８５〜１５０ｍｍとなって、内側から外側にかけて隙間を有してそれぞれ３〜１０ターン（この実施の形態では５ターン）の巻線が施されている。なお、直列に接続されている第１、第２コイル２８、２９の巻数は±２０％の範囲で同一であることが好ましいが、異なる巻数であってもよい。
【００２８】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１、第２コイル２８、２９はそれぞれ樹脂又はセメントでモールドされて、正方形の板状に形成され、厚みｂが５〜１５ｍｍで一辺ａが１２０〜２７０ｍｍの板状体３０、３１となっている。なお、放熱性を有する樹脂又はセメントのモールドに加えて、非磁性かつ絶縁性を有する材料（例えば、耐熱性樹脂、セラミック）からなる補強板を内部又は片側に備えてもよい。
【００２９】
そして、板状体３０、３１の四隅内側は、板状体３０、３１の中間位置にスプリングの一例である圧縮コイルバネ３２を有するねじを構成するボルト３３及びナット３４で連結され、板状体３０、３１の隙間ｃが、例えば５〜２５ｍｍの範囲で調整できるようになっている。なお、図３（Ｂ）において、３４ａはボルト３３を挿通する貫通孔を示す。
板状体３０、３１の角側及び中央には、通風孔３５、３６がそれぞれ形成され、第１、第２コイル２８、２９から発生する熱の放散を促進している。
【００３０】
三次コイル２５は、移動台車２０の底部に露出状態で取付けられている。三次コイル２５の移動台車２０の取付けにあっては、第１、第２コイル２８、２９の４隅を止めているボルト３３を長尺なものとして兼用させることもできる。
三次コイル２５の上には二次コイル２１が載っている。この二次コイル２１は三次コイル２５の上に重ねて固定してもよいが、隙間ｅを設けて独立配置してもよい。また、二次コイル２１を止めるねじに前記したボルト３３を使用してもよい。
【００３１】
二次コイル２１の上には、鉄損の少ない（例えば２０ｗ／ｋｇ以下）磁性材料（例えば、フェライトコア）３８を配置するのが好ましい。これが磁気シールド材の働きをし、二次コイル２１、三次コイル２５で発生する交番磁束によって、三次コイル２５及び二次コイル２１の上部にある導体が加熱されるのを防止できる。磁性材料３８は板状であっても並べて配置される棒状体であってもよい。磁性材料３８と二次コイル２１との隙間はゼロであってもよいし、０を超え２０ｍｍ以内の隙間であってもよい。
【００３２】
この実施の形態において、一次コイル１１〜１４はそれぞれ１０ターン（８〜１６ターンが好ましい）、二次コイル２１は５ターン（３〜１０ターンがよい）、三次コイル２５は全部で１０ターン（８〜１６ターンがよい）であった。各コイル１１〜１４、２１、２５は断面積６〜１２ｍｍ2（又は２〜８ｍｍ2）の銅線を使用した。
【００３３】
三次コイル２５には直列に（直接）コンデンサ群２６を接続した。コンデンサ群２６は、複数のコンデンサを直並列に繋いで耐圧と容量を得た第１、第２コンデンサ４１、４２を並列に接続して構成され、第１コンデンサ４１にはスイッチ４３が直列に接続されて、コンデンサ群２６の容量を切り換えられるようになっている。なお、この実施の形態においては、コンデンサ群２６を２つのコンデンサ４１、４２に分けたが、３以上の複数に分割することもできる。なお、このスイッチ４３は有接点又は無接点のスイッチを用いる。
【００３４】
このコンデンサ群２６は、三次コイル２５に直列に接続され、一次コイル１１〜１４のいずれか一つと、二次コイル２１とを含む磁気回路Ｍを形成し、全体の回路を高周波電源１９の発振周波数に共振若しくは共振周波数近くにするために設けるものである。なお、コンデンサ群２６を構成する直並列に接続されたコンデンサ４１、４２を切り換えるだけでは、容量が段階的であるので、細かい調整は、三次コイル２５を構成する第１コイル２８、第２コイル２９の距離を調整することによって行う。この三次コイル２５のインダクタンスの調整はボルト３３に螺合しているナット３４を回すことによって行う。
【００３５】
磁気回路Ｍの共振周波数と、高周波電源１９の発振周波数を一定の範囲で合わせるため、かつこの実施の形態では三次コイル２５を、全体のリアクタンスを調整可能にするため、２つのコイル２８、２９に分離し、その距離を機械的に調整可能としているが、場合によっては、三次コイルのリアクタンス、及びこの三次コイルに並列接続されるコンデンサ群の容量を一定とし、高周波電源の周波数を、例えば少しの範囲で変えるようにすることもできる。
【００３６】
二次コイル２１には、図１に示すように、マッチングトランス２２を介して、ダイオードブリッジからなる整流回路２３と、平滑用のリアクトル４４（省略することも可能）を介して負荷となるバッテリ２４が接続されている。このバッテリ２４は移動車両２０の電源として使用される。なお、マッチングトランス２２は二次コイル２１に負荷をマッチングさせる場合は省略することができる。
【００３７】
続いて、この非接触電力供給装置１０の使用方法及び作用について説明する。
各一次コイル１１〜１４に微弱な電流を流して、一次コイル１１〜１４を一次側からみたインピーダンスを測定する。三次コイル２５が近づくとインピーダンスが変化するので、移動車両２０の位置を測定できる。なお、近接センサー等を用いて、移動車両２０が適正位置にあることを検知してもよい。ここで、適正位置とは、いずれかの一次コイル１１〜１４の内側に、三次コイル２５の中心が位置することをいう。
【００３８】
今、図１に示すように、一次コイル１２の上に三次コイル２５があるとして説明すると、一次コイル１２に接続されているスイッチ手段１６をオンにし、高周波電源１９から高周波電力を一次コイル１２に供給する。なお、他のスイッチ手段１５、１７、１８はオフにしておく。これによって、一次コイル１２と、三次コイル２５及び二次コイル２１とが磁気的結合することになる。
【００３９】
高周波電源１９の発振周波数と、一次コイル１２、三次コイル２５、及び二次コイル２１によって構成される磁気回路Ｍの共振周波数は略同一であるので、三次コイル２５及びコンデンサ群２６に共振電流が流れ、電流に見合う磁束が一次コイル１２と三次コイル２５に発生し、これによって、二次コイル２１が磁気誘導を受けて電圧（及び電力）が発生し、マッチングトランス２２、整流回路２３、及びリアクトル４４を通じてバッテリ２４に電力が供給される。
【００４０】
ここで、三次コイル２５を調整して、磁気回路Ｍの共振周波数と、高周波電源１９の発振周波数を完全に一致させると、三次コイル２５に大電流が流れるので、磁気回路Ｍの共振周波数を僅少の範囲（例えば、１〜２０Ｈｚ）ずらすと三次コイル２５の発熱を減少し、電力を一次コイル１２から二次コイル２１に供給することができる。これによって、二次コイル２１が負荷に供給する電力を制御できる。
【００４１】
移動車両２０が移動する場合には、順次移動車両２０の位置を検知して、対応する一次コイル１１〜１４を探して、バッテリ２４の充電を行うことができる。充電が完了すると、スイッチ４３をオンすることによって、磁気回路Ｍの共振周波数を大きくずらし二次コイル２１の出力を下げるか、高周波電源１９をオフにする。
【００４２】
次に、図４に示す本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置４７について説明する。この非接触電力供給装置４７は基本的には第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０と同一であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４３】
この非接触電力供給装置４７は、高周波電源１９と、高周波電源１９から電力の供給を受ける一次コイル４８と、一次コイル４８の直上に５〜４０ｍｍの隙間を有して配置される三次コイル２５及びその直上にある二次コイル２１と、二次コイル２１に接続されるマッチングトランス４９と、マッチングトランス４９の二次側に接続される負荷である電球群５０と、三次コイル２５に直列に接続される共振用コンデンサの一例であるコンデンサ群５１とを有している。
【００４４】
この実施の形態においては、一次コイル４８は長さが７００ｍｍ、幅が１３０ｍｍとなって、高さが１５ｍｍ程度となっている。コンデンサ群５１はこの実施の形態においては例えば最大２μＦであり、図示してないがスイッチによってコンデンサ群５１のトータル容量が変更できるようになっている。
【００４５】
マッチングトランス４９は、一次コイル及び二次コイルともに同一寸法の一次側Ｅ形コア及び二次側Ｅ形コアに巻かれ、一次側Ｅ形コア及び二次側Ｅ形コアを当接させることによって、トランスが形成される構造となっている。従って、二次側Ｅ形コアを複数用意し、それぞれの巻線数を変えることによって、複数の電圧の電力を得ることができる。
なお、Ｅ形コアの変わりにＵ字状のコア（特に、カットコア）をマッチングトランスのコアとすることもできる。
【００４６】
一次コイル４８、三次コイル２５、及び二次コイル２１によって構成される磁気回路Ｍ２の共振周波数の調整は、まずはコンデンサ群５１の容量の調整を行い、磁気回路Ｍ２の共振周波数は高周波電源１９の発振周波数近くにしておき、細かい調整は、三次コイル２５を構成する第１コイル２８及び第２コイル２９の間隔を調整することによって行う（図３参照）。この場合、磁気回路Ｍ２の共振周波数と高周波電源１９の発振周波数を完全に一致させると、三次コイル２５に過大な共振電流が流れるので、第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０と同様、磁気回路Ｍ２の共振周波数と高周波電源１９の発振周波数を少しずらすようにするのが好ましい。
【００４７】
図５には、非接触電力供給装置４７の各部分の波形を示す。図５において、波形Ｐは一次コイル４８にかかる電圧、波形Ｔは三次コイル２５を流れる電流、波形Ｒは三次コイル２５の出力電圧、波形Ｓは二次コイル２１の電圧である。
【００４８】
前記実施の形態においては、具体的数字を用いて説明したが、本発明はこの数字に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲（即ち、技術的特徴を具備する）での変形例にも本発明は適用される。
また、第１、第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置１０、４７を組み合わせて非接触電力供給装置を構成する場合も本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図である。
【図２】同装置に使用する三次コイルの概略構成を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同装置に使用する三次コイルの正面図、平面図、側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る非接触電力供給装置の説明図である。
【図５】同装置を用いた場合の各部の電圧又は電流波形図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０：非接触電力供給装置、１１〜１４：一次コイル、１５〜１８：スイッチ手段、１９：高周波電源、２０：移動車両、２１：二次コイル、２２：マッチングトランス、２３：整流回路、２４：バッテリ、２５：三次コイル、２６：コンデンサ群、２８：第１コイル、２９：第２コイル、３０、３１：板状体、３２：圧縮コイルバネ、３３：ボルト、３４：ナット、３４ａ：貫通孔、３５、３６：通風孔、３８：磁性材料、４１：第１コンデンサ、４２：第２コンデンサ、４３：スイッチ、４４：リアクトル、４７：非接触電力供給装置、４８：一次コイル、４９：マッチングトランス、５０：電球群、５１：コンデンサ群