(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルとを介して電力を給電する共鳴型非接触給電システムであって、
交流電源と、同交流電源から電力の供給を受ける前記１次側共鳴コイルを含む１次側コイルと、前記１次側共鳴コイルと前記２次側共鳴コイルとの間の距離を検出するための距離検出部と、を備えた給電側設備と、
前記１次側共鳴コイルからの電力を受電する前記２次側共鳴コイルを含む２次側コイルと、前記２次側共鳴コイルが受電した電力を整流する整流器と、前記整流器により整流された電力が供給される蓄電装置と、スイッチと、同スイッチを介して前記２次側コイルに接続可能な終端抵抗と、を備えた移動体側設備と
を備え、
前記スイッチは、前記距離検出部による距離の検出時には、前記終端抵抗を前記２次側コイルに接続するとともに、前記整流器及び前記蓄電装置を前記２次側コイルから切り離す一方、前記移動体側設備の受電時には、前記整流器及び前記蓄電装置を前記２次側コイルに接続するとともに、前記終端抵抗を前記２次側コイルから切り離す、共鳴型非接触給電システム。
【請求項２】
前記距離検出部は、前記交流電源から交流電力を出力した時の共鳴系の入力インピーダンスに基づいて前記２次側共鳴コイルと前記１次側共鳴コイルとの間の距離を検出し、前記共鳴系は前記１次側コイルと前記２次側コイルとを含む、請求項１に記載の共鳴型非接触給電システム。
【請求項３】
前記距離検出部は、前記１次側コイルに並列に接続された電圧センサを備えている、請求項１又は２に記載の共鳴型非接触給電システム。
【請求項４】
前記移動体側設備は車両に搭載されている、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の共鳴型非接触給電システム。
【請求項５】
前記車両は、前記距離検出による距離検出時に、検出距離が前記給電側設備から効率良く非接触給電を受けるのに適した距離になったことを報知する報知装置を備えている、請求項４に記載の共鳴型非接触給電システム。
【請求項６】
前記移動体側設備はさらに、前記整流器と前記蓄電装置との間に設けられた充電器を備え、
前記整流器によって整流された電力は、前記充電器に供給され、
前記蓄電装置は、前記充電器に接続される、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の共鳴型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、共鳴型非接触給電システムに係り、詳しくは移動体に搭載された蓄電装置に非接触で充電を行う場合に好適な共鳴型非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、共鳴法によって車両外部の電源からワイヤレスで充電電力を受電し、車載の蓄電装置を充電可能な充電システムが提案されている。上記公報の充電システムは、電動車両と給電装置とを備え、電動車両は、２次自己共振コイル（２次側共鳴コイル）と２次コイルと、整流器と、蓄電装置とを含み、給電装置は、高周波電力ドライバと、１次コイルと、１次自己共振コイル（１次側共鳴コイル）とを備える。２次自己共振コイルの巻数は、蓄電装置の電圧、１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの距離、１次自己共振コイル及び２次自己共振コイルの共鳴周波数に基づいて設定される。給電装置と車両との間の距離は、車両の状況（積載状況やタイヤの空気圧等）によって変化する。給電装置の１次自己共振コイルと車両の２次自己共振コイルとの間の距離の変化は、１次自己共振コイル及び２次自己共振コイルの共鳴周波数に変化をもたらす。そこで、２次自己共振コイルの導線間に可変コンデンサを接続し、蓄電装置の充電時に、蓄電装置の充電電力を電圧センサ及び電流センサの検出値に基づいて算出し、その充電電力が最大となるように、２次自己共振コイルの可変コンデンサの容量を調整することにより２次自己共振コイルのＬＣ共振周波数を調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの距離が、車両の状況によって変化した場合にも、給電側から受電側に電力を効率良く供給する方法として、蓄電装置の充電時に、蓄電装置の充電電力が最大となるように、２次自己共振コイルの可変コンデンサの容量を調整する方法が開示されている。しかし、この方法では、蓄電装置の充電電力を電圧センサ及び電流センサの検出値に基づいて算出し、充電電力が最大になるまで可変コンデンサの容量を調整する必要がある。
【０００５】
また、この方法では、車両が適正な充電位置に停車している状態で、車両の状況によって１次自己共振コイルと２次自己共振コイルとの距離が変化した場合を前提としている。そのため、車両を所定の充電停止位置に停止させるために、給電側の１次側共鳴コイルと受電側の２次側共鳴コイルとの距離を検出することに関しては何ら記載がない。
【０００６】
給電側の１次側共鳴コイルと受電側の２次側共鳴コイルとの距離を共鳴系の入力インピーダンスを測定することにより検出することは可能である。そして、１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルとの距離を検出できれば、整合器を微調整することにより、給電側から電力を効率良く受電側に供給することができる状態に給電システムを容易に調整することが可能になる。しかし、距離検出の際に共鳴系に整流器や充電器あるいは２次電池が接続されていると、２次電池の充電状態の変動等により正確な距離検出を行うことができず、結果として給電側から電力を効率良く受電側に供給することができない。
【０００７】
本発明の目的は、給電側の１次側共鳴コイルと、受電側である移動体に装備された２次
側共鳴コイルとの距離を給電側で正確に検出して、給電側から電力を効率良く受電側に供給することができる共鳴型非接触給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様では、１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルとを介して電力を給電する共鳴型非接触給電システムが提供される。共鳴型非接触給電システムは、給電側設備と移動体側設備とを備える。前記給電側設備は、交流電源と、同交流電源から電力の供給を受ける前記１次側共鳴コイルを含む１次側コイルと、前記１次側共鳴コイルと前記２次側共鳴コイルとの間の距離を検出するための距離検出部と、を備える。前記移動体側設備は、前記１次側共鳴コイルからの電力を受電する前記２次側共鳴コイルを含む２次側コイルと、前記２次側共鳴コイルが受電した電力を整流する整流器と、前記整流器により整流された電力が供給される蓄電装置と、スイッチと、同スイッチを介して前記２次側コイルに接続可能な終端抵抗と、を備える。前記スイッチは、前記距離検出部による距離の検出時には、前記終端抵抗を前記２次側コイルに接続するとともに、前記整流器及び前記蓄電装置を前記２次側コイルから切り離す。前記スイッチは、前記移動体側設備の受電時には、前記整流器及び前記蓄電装置を前記２次側コイルに接続するとともに、前記終端抵抗を前記２次側コイルから切り離す。
【０００９】
ここで、「スイッチを介して２次側コイルに接続」とは、終端抵抗がスイッチにより直接２次側コイルに接続される場合と、スイッチと２次側コイルとの間に回路部品（例えば、２次側整合器）が介在した状態で終端抵抗がスイッチにより２次側コイルに接続される場合とを含む。また、「２次側コイル」とは、１次側共鳴コイルを介して給電される電力を移動体側設備で受電する際に使用される２次側のコイルを意味する。２次側コイルは少なくとも２次側共鳴コイルを備え、２次側共鳴コイルのみあるいは２次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルに電磁誘導で結合される２次コイルとの組み合わせを意味する。
【００１０】
この発明では、給電側設備で１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイル間の距離が検出される。給電側設備で１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイル間の距離を検出するときは、例えば、共鳴系の入力インピーダンスを測定して距離が検出される。「共鳴系」は、１次側共鳴コイルと、交流電源と１次側共鳴コイルとの間に存在する回路部品（例えば、整合器や１次コイル）と、２次側共鳴コイルと、２次側共鳴コイルに電気的に接続された回路部品とを含む。即ち、移動体側設備における共鳴系は、２次側コイルが終端抵抗に接続された状態では、２次側コイル、終端抵抗及び、２次側コイルと終端抵抗との間に存在する回路部品（例えば、整合器）を含み、２次側コイルが整流器及び蓄電装置に接続された状態では、２次側コイル、整流器、蓄電装置及び、２次側コイルと整流器との間に存在する回路部品（例えば、整合器）を含む。「共鳴系の入力インピーダンス」とは、距離検出時に交流が入力される１次側コイルの両端で測定した共鳴系（１次側コイル、２次側コイル）全体のインピーダンスを意味する。この距離検出のときには、移動体側設備に設けられた終端抵抗はスイッチを介して２次側コイルに接続され、整流器及び蓄電装置は２次側コイルから切り離される。整流器及び蓄電装置が２次側コイルに接続された状態で共鳴系の入力インピーダンスを測定すると、蓄電装置が２次電池の場合、２次電池の充電状態の変動等により精度の良い距離検出を行うことができず、結果として給電側から電力を効率良く受電側に供給することができない。しかし、整流器及び蓄電装置が２次側コイルから切り離され、終端抵抗がスイッチを介して２次側コイルに接続された状態で共鳴系の入力インピーダンスが測定されるため、正確な距離検出が可能になる。したがって、給電側の共鳴コイル（１次側共鳴コイル）と、受電側である移動体に装備された共鳴コイル（２次側共鳴コイル）との距離を給電側で正確に検出して、給電側から電力を効率良く受電側に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る共鳴型非接触給電システムの構成図。
【図２】図１の一部省略回路図。
【図３】別の実施形態に係る共鳴型非接触給電システムの一部省略回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を、車載バッテリを充電するための共鳴型非接触給電システムに具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、共鳴型非接触給電システムは、地上側に設けられる給電側設備（送電側設備）１０と、移動体としての車両に搭載された移動体側設備２０とを備える。
【００１３】
給電側設備１０は、交流電源としての高周波電源１１、１次側整合器１２、１次側コイル１３及び電源側コントローラ１４を備えている。高周波電源１１には、電源側コントローラ１４から電源オン／オフ信号が送られ、この信号により高周波電源１１がオン／オフされる。高周波電源１１は、共鳴系の予め設定された共鳴周波数に等しい周波数の交流電力、例えば数ＭＨｚ程度の高周波電力を出力する。
【００１４】
１次側コイル１３は、図２に示すように、１次コイル１３ａと１次側共鳴コイル１３ｂとを備える。１次コイル１３ａは、１次側整合器１２を介して高周波電源１１に接続されている。１次コイル１３ａと１次側共鳴コイル１３ｂとは同軸上に位置するように配設され、１次側共鳴コイル１３ｂにはコンデンサＣが並列に接続されている。１次コイル１３ａは、１次側共鳴コイル１３ｂに電磁誘導で結合され、高周波電源１１から１次コイル１３ａに供給された交流電力が電磁誘導で１次側共鳴コイル１３ｂに供給される。
【００１５】
図２に示すように、１次側整合器１２は、可変リアクタンスとしての２つの可変コンデンサ１５，１６とインダクタ１７とから構成されている。一方の可変コンデンサ１５は高周波電源１１に並列に接続され、他方の可変コンデンサ１６は１次コイル１３ａに並列に接続されている。インダクタ１７は両可変コンデンサ１５，１６間に接続されている。１次側整合器１２は、可変コンデンサ１５，１６の容量が変更されることでそのインピーダンスが変更される。可変コンデンサ１５，１６は、例えば、図示しない回転軸がモータにより駆動される公知の構成で、モータが電源側コントローラ１４からの駆動信号により駆動されるようになっている。
【００１６】
また、１次コイル１３ａと並列に入力インピーダンス測定部としての電圧センサ１８が接続されている。
電源側コントローラ１４は、ＣＰＵ及びメモリを備え、メモリには、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離と、高周波電源１１から所定周波数の交流を出力したときの共鳴系の入力インピーダンスとの関係を示すデータがマップ又は関係式として記憶されている。このデータは予め試験により求められる。電源側コントローラ１４は、距離検出時に、電圧センサ１８により１次コイル１３ａの両端の電圧を検出することにより、入力インピーダンスを測定する。そして、検出された入力インピーダンスと前記マップ又は関係式とに基づいて、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離を演算する。電源側コントローラ１４は距離演算部として機能する。また、電源側コントローラ１４及び電圧センサ１８は、距離検出部を構成する。
【００１７】
図１に示すように、移動体側設備２０は、２次側コイル２１、２次側整合器２２、整流器２３、充電器２４、充電器２４に接続された蓄電装置としての２次電池（バッテリ）２５、車両側コントローラ２６及び終端抵抗２７を備えている。２次側コイル２１は、スイッチＳＷを介して終端抵抗２７及び２次側整合器２２のいずれか一方に選択的に接続されるようになっている。即ち、スイッチＳＷは、終端抵抗２７を２次側コイルに接続するとともに２次側整合器２２、整流器２３、充電器２４及び２次電池２５を２次側コイル２１
から切り離す状態と、２次側整合器２２、整流器２３、充電器２４及び２次電池２５を２次側コイル２１に接続するとともに終端抵抗２７を２次側コイル２１から切り離す状態とに切り換える。
【００１８】
２次側コイル２１は、図２に示すように、２次コイル２１ａと２次側共鳴コイル２１ｂとを備える。２次コイル２１ａと２次側共鳴コイル２１ｂとは同軸上に位置するように配設され、２次側共鳴コイル２１ｂにはコンデンサＣが接続されている。２次コイル２１ａは、２次側共鳴コイル２１ｂに電磁誘導で結合され、共鳴により１次側共鳴コイル１３ｂから２次側共鳴コイル２１ｂに供給された交流電力が電磁誘導で２次コイル２１ａに供給される。２次コイル２１ａは、スイッチＳＷを介して終端抵抗２７及び２次側整合器２２のいずれか一方に選択的に接続されるようになっている。
【００１９】
図２に示すように、２次側整合器２２は、可変リアクタンスとしての２つの可変コンデンサ２８，２９と、インダクタ３０とを備える。一方の可変コンデンサ２８はスイッチＳＷを介して２次コイル２１ａに並列に接続され、他方の可変コンデンサ２９は整流器２３に接続されるようになっている。２次側整合器２２は、可変コンデンサ２８，２９の容量が変更されることでそのインピーダンスが変更される。可変コンデンサ２８，２９は、例えば、図示しない回転軸がモータにより駆動される公知の構成で、モータが車両側コントローラ２６からの駆動信号により駆動されるようになっている。
【００２０】
充電器２４は、整流器２３で整流された直流を２次電池２５に充電するのに適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）を備えている。車両側コントローラ２６は、充電時に充電器２４のＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング素子を制御する。
【００２１】
なお、１次コイル１３ａ、１次側共鳴コイル１３ｂ、２次側共鳴コイル２１ｂ及び２次コイル２１ａの巻数、巻径は給電側設備１０から移動体側設備２０へ給電（伝送）しようとする電力の大きさ等に対応して適宜設定される。スイッチＳＷは、リレーのｃ接点を示す。図１及び図２には、リレーのｃ接点が有接点式で図示されているが、半導体素子を用いた無接点リレーでもよい。
【００２２】
電源側コントローラ１４と、車両側コントローラ２６とは図示しない無線通信装置を介して通信可能になっている。車両が充電のため給電側設備１０の所定の充電停止位置に停止（駐車）するときから充電終了まで、電源側コントローラ１４と車両側コントローラ２６とは必要な情報の送受信を行う。また、車両には、給電側設備１０による距離検出時に、検出距離が給電側設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した距離になると、それを報知する報知装置（図示せず）が装備されている。報知装置は、目視による確認可能な表示装置、例えば、ディスプレイに適正距離とのずれの状態が表示されるものが好ましい。しかし、聴覚により確認可能な音声による報知装置等であってもよい。車両側コントローラ２６は、車両が充電停止位置に駐車するとき、電源側コントローラ１４から受けた距離情報に基づき、報知装置を駆動する。
【００２３】
車両側コントローラ２６は、給電側設備１０側で１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離を検出するときには、スイッチＳＷが２次コイル２１ａと終端抵抗２７とを接続し、距離検出が終了するとスイッチＳＷが２次コイル２１ａと２次側整合器２２とを接続するようにスイッチＳＷを切り換え制御する。
【００２４】
次に前記のように構成された共鳴型非接触給電システムの作用を説明する。
車両に搭載された２次電池２５に充電を行う場合には、車両は２次側共鳴コイル２１ｂと１次側共鳴コイル１３ｂとの距離が所定の距離となる充電位置に駐車（停止）する必要がある。そのため、給電側設備１０から移動体側設備２０の充電器２４への電力供給に先
立って、給電側設備１０で２次側共鳴コイル２１ｂ及び１次側共鳴コイル１３ｂ間の距離検出が行われる。
【００２５】
詳述すると、車両側コントローラ２６は、スイッチＳＷを２次側コイル２１と終端抵抗２７とを接続する状態に切り換え、その旨を電源側コントローラ１４に送信する。電源側コントローラ１４は、終端抵抗２７が２次側コイル２１と接続されたことを確認すると、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離検出を開始する。電源側コントローラ１４は、高周波電源１１から所定周波数の交流電力が出力される状態で、電圧センサ１８の検出信号に基づいて１次コイル１３ａの入力インピーダンスを演算し、その入力インピーダンスの値と、前記マップ又は関係式とに基づいて、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離を検出（演算）する。そして、その情報を車両側コントローラ２６に送信する。
【００２６】
距離検出時に共鳴系に２次側整合器２２、整流器２３、充電器２４及び２次電池２５が存在しても距離検出は可能であるが、これらは共鳴系のインピーダンスに対して影響を及ぼす。特に２次電池２５はその充電状態の変動によって共鳴系のインピーダンスに大きく影響を及ぼす。そのため、共鳴系に２次側整合器２２、整流器２３、充電器２４及び２次電池２５が存在する場合、距離検出精度が低くなる。しかし、本実施形態では、距離検出時には共鳴系はそれらから切り離されて終端抵抗２７に接続されるため、共鳴系のインピーダンスに対するそれらの影響がなくなって距離検出精度が高くなり、１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂ間の正確な距離検出が可能になる。
【００２７】
車両側コントローラ２６は、電源側コントローラ１４から送信される距離情報と、充電時に給電側設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した距離とを比較し、報知装置を駆動する。車両の運転者は、報知装置を確認して車両が給電側設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した位置まで移動した時点で車両を停止させる。
【００２８】
車両が所定の駐車位置まで移動すると、電源側コントローラ１４は距離検出を終了し、その旨を車両側コントローラ２６に送信する。車両側コントローラ２６は、電源側コントローラ１４による距離検出終了を確認すると、スイッチＳＷを２次側コイル２１と２次側整合器２２とを接続する状態に切り換え、その旨を電源側コントローラ１４に送信する。
【００２９】
次に、充電に先立って、電力伝送用の整合が行われる。即ち、車両の駐車位置において、共鳴系の共鳴状態が最良となるように必要に応じて１次側整合器１２及び２次側整合器２２の調整が行われる。その後、充電が開始される。
【００３０】
そして、給電側設備１０の高周波電源１１から１次コイル１３ａに共鳴周波数の交流電圧が印加され、１次側共鳴コイル１３ｂから電力が非接触共鳴で２次側共鳴コイル２１ｂへ供給される。２次側共鳴コイル２１ｂが受電した電力は、２次側整合器２２及び整流器２３を介して充電器２４に供給され、充電器２４に接続された２次電池２５が充電される。充電が開始されて２次電池２５の充電状態が変化すると、インピーダンスも変化し、共鳴系のインピーダンスが適切な状態から変化する。車両側コントローラ２６は、メモリに記憶されている２次電池２５の充電状態と、充電状態に対応した適切なインピーダンスとの関係を示すマップ又は関係式に基づいて、充電状態に対応したインピーダンスになるように２次側整合器２２を調整する。そして、充電が適切な状態で行われる。車両側コントローラ２６は、例えば、２次電池２５の電圧が所定電圧になった時点からの経過時間により充電完了を判断し、充電が完了すると、電源側コントローラ１４に充電完了信号を送信する。電源側コントローラ１４は、充電完了信号を受信すると電力伝送を終了する。
【００３１】
この実施形態によれば、以下に示す利点を得ることができる。
（１）共鳴型非接触給電システムは、交流電源（高周波電源１１）及び交流電源から電力の供給を受ける１次側共鳴コイル１３ｂを備えた給電側設備１０と、給電側設備１０から非接触で電力が供給される移動体側設備２０とを備えている。移動体側設備２０は、１次側共鳴コイル１３ｂから電力の供給を受電する２次側共鳴コイル２１ｂ、２次側共鳴コイル２１ｂが受電した電力を整流する整流器２３、整流器２３により整流された電力が供給される充電器２４及び充電器２４に接続された蓄電装置（２次電池２５）を備えている。給電側設備１０は、１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの距離を検出するための距離検出部を備え、移動体側設備２０は、スイッチＳＷを介して２次側コイル２１に接続可能な終端抵抗２７を備えている。スイッチＳＷは、給電側設備１０における１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの距離検出時には、終端抵抗２７を２次側コイル２１に接続するとともに整流器２３、充電器２４及び蓄電装置を２次側コイル２１から切り離し、移動体側設備２０の受電時には、整流器２３、充電器２４及び蓄電装置を２次側コイル２１に接続するとともに、終端抵抗２７を２次側コイル２１から切り離す。したがって、給電側の１次側共鳴コイル１３ｂと、受電側である移動体に装備された２次側共鳴コイル２１ｂとの距離を給電側で正確に検出して、給電側から電力を効率良く受電側に供給することができる。
【００３２】
（２）距離検出時に２次側コイル２１は、スイッチＳＷを介して直接終端抵抗２７に電気的に接続される。したがって、２次側コイル２１と終端抵抗２７との間に２次側整合器２２が介在する場合に比べて、距離検出時に共鳴系の入力インピーダンスの測定精度が向上する。
【００３３】
（３）給電側設備１０には１次側整合器１２が設けられ、移動体側設備２０には２次側整合器２２が設けられている。したがって、１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの距離検出後、２次電池２５の充電のため給電側設備１０から移動体側設備２０に電力が供給される際、必要に応じて１次側整合器１２及び２次側整合器２２を調整することにより共鳴系の共鳴状態が最良になるように調整することができる。
【００３４】
（４）移動体側設備２０が搭載された車両は、給電側設備１０による距離検出時に、検出距離が給電側設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した距離になるとそれを報知する報知装置を備えている。したがって、運転者は車両を容易に充電位置に移動、駐車させることができる。
【００３５】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
距離検出時に２次側コイル２１は、スイッチＳＷを介して直接終端抵抗２７に電気的に接続される構成に限らず、スイッチＳＷと２次側コイル２１との間に２次側整合器２２が介在してもよい。例えば、図３に示すように、２次側整合器２２を、スイッチＳＷを介して終端抵抗２７に接続される状態と、整流器２３に接続される状態とに切り換え可能に構成してもよい。この場合、距離検出時には共鳴系において２次側コイル２１に２次側整合器２２及びスイッチＳＷを介して終端抵抗２７が接続され、整流器２３、充電器２４及び２次電池２５が共鳴系から切り離される。また、距離検出時には、２次側整合器２２の可変コンデンサ２８，２９は予め設定された容量に調整される。しかし、距離検出時に２次側コイル２１が直接終端抵抗２７に接続される構成の方が好ましい。
【００３６】
共鳴型非接触給電システムが、給電側設備１０と移動体側設備２０との間で非接触給電を行うためには、１次コイル１３ａ、１次側共鳴コイル１３ｂ、２次コイル２１ａ及び２次側共鳴コイル２１ｂの全てが必須ではなく、少なくとも１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂを備えていればよい。即ち、１次側コイル１３を１次コイル１３ａ及び１次側共鳴コイル１３ｂで構成する代わりに、１次側共鳴コイル１３ｂを１次側整合器１２を介して高周波電源１１に接続するとともに、２次側コイル２１を２次コイル２１
ａ及び２次側共鳴コイル２１ｂで構成する代わりに、２次側共鳴コイル２１ｂを２次側整合器２２等を介して整流器２３に接続してもよい。しかし、１次コイル１３ａ、１次側共鳴コイル１３ｂ、２次コイル２１ａ及び２次側共鳴コイル２１ｂの全てを備えた構成の方が、共鳴状態に調整するのが容易で、１次側共鳴コイル１３ｂと２次側共鳴コイル２１ｂとの距離が大きくなった場合でも共鳴状態を維持し易い。
【００３７】
１次コイル１３ａを無くした場合、距離検出部を構成する電圧センサ１８は１次側共鳴コイル１３ｂの両端の電圧を測定する。そして、電源側コントローラ１４は、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離と、その電圧値との関係を示すマップ又は関係式から１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離を検出する。
【００３８】
給電側設備１０の１次側整合器１２と、移動体側設備２０の２次側整合器２２を省略してもよい。しかし、１次側整合器１２及び２次側整合器２２が存在する方が共鳴系のインピーダンスを微調整することができ、給電側から電力をより効率良く受電側に供給することができる。
【００３９】
移動体としての車両は運転者を必要とする車両に限らず無人搬送車でもよい。
移動体は、車両に限らず、ロボットであってもよい。ロボットは、所定の充電位置に停止する際、前記給電側設備による検出距離データに基づいて、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂ間の距離が給電側設備１０から効率良く非接触給電を受けるのに適した距離となるように自身を停止させる制御装置を備えている。
【００４０】
１次側整合器１２及び２次側整合器２２は、二つの可変コンデンサとインダクタを備えた構成に限らず、インダクタとして可変インダクタを備えた構成や、可変インダクタと二つの非可変コンデンサとを備える構成としてもよい。
【００４１】
高周波電源１１は、出力交流電圧の周波数が変更可能でも変更不能でもよい。
充電器２４に昇圧回路を設けずに、２次側コイル２１から出力される交流電流を整流器２３で整流しただけで２次電池２５に充電するようにしてもよい。
【００４２】
移動体設備２０から、充電器２４を省略してもよい。この場合、前記整流器２３によって整流された電力は、そのまま２次電池２５に供給される。また充電器２４の有無に限らず、給電側設備１０は、高周波電源１１の出力電力を調整するように構成されてもよい。
【００４３】
１次コイル１３ａ及び２次コイル２１ａの径は、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂの径と同じに形成されている構成に限らず、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂの径よりも小さくても大きくてもよい。
【００４４】
１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂは、それぞれ電線が螺旋状に巻回された形状に限らず、一平面上で渦巻き状に巻回された形状としてもよい。
整流器２３と充電器２４とを独立して設ける構成に代えて、充電器２４として整流器２３を内蔵した構成のものを使用してもよい。
【００４５】
蓄電装置は充放電可能な直流電源であればよく、２次電池２５に限らず、例えば、大容量のキャパシタであってもよい。
１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂに接続されたコンデンサＣを省略してもよい。しかし、コンデンサＣを接続した構成の方が、コンデンサＣを省略した場合に比べて、共鳴周波数を下げることができる。また、共鳴周波数が同じであれば、コンデンサＣを省略した場合に比べて、１次側共鳴コイル１３ｂ及び２次側共鳴コイル２１ｂの
小型化が可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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